基于一體化課程設計的混合式教學研究與實踐:以機床PLC技術課程為例

吳 南

(遼寧機電職業技術學院 機械工程系,遼寧 丹東 118009)

高等職業教育作為一種不可替代的教育類型,對現代化建設和人類發展具有無可替代的作用。課程建設是高職教育提高教學質量工程的核心要素,是開展提質培優工程的開端。用先進理念、前沿技術、科學方法構建科學合理的課堂生態環境,能夠推動職業教育高質量發展。

我國已進入信息化時代,教育信息化是國家信息化發展的戰略重點之一。如何將教育信息化與課程建設有機融合,充分發揮線上、線下混合式教學優勢,為“人人皆可成才”、“人人盡展其才”創造條件,是當前課程建設過程中亟須解決的問題。本文針對目前高職院校課堂教學現狀,以機床PLC技術課程為例,將一體化課程設計的思路與線上、線下混合式教學模式相結合,形成以知識應用、技能訓練、能力拓展為主的課程體系,構建以學生為中心的課堂生態環境,以期能為高等職業院校打造良好的課堂生態環境提供建設思路。

1 課堂教學存在的問題

伴隨著本科高校的不斷擴招,高等職業教育生源的入學分數逐年降低,學生層次結構差異較大,為職業院校高質量發展帶來了嚴峻地挑戰。學生作為課堂的主體,學習的主觀能動性是良好課堂生態的保證?，F階段的高職學生,普遍存在學習積極性不高,有厭學情緒,課堂上看手機、玩游戲、睡覺已成為學生課堂的常態表現,雖然在教師的嚴格要求下,學生們能夠遵守課堂紀律,但其心思并沒有跟著教師的授課進度進行,學習效率普遍較低。

現階段國家不斷推進職業教育全面振興,職業院校教師教學能力顯著提升,能夠及時獲取新的職教理念和職教方法。教師能夠應用多種教學方法,通過微課、多媒體資源、操作演示及信息化教學手段傳授知識和技能,學生再通過實踐、實訓環節提高動手能力,但課堂仍主要以教師為中心,學生被動學習為主。由于學生學習積極性不高,教師在課堂上普遍存在著知識更新不夠,實踐經驗不足和普遍的職業倦怠感。

為解決以上問題,以學生為中心優化課程體系,從學生興趣、愛好著手,采用線上、線下混合式教學模式,及時了解學生的學習動態,解決學生困惑,提高學生學習興趣。

2 一體化課程教學改革設計

機床PLC技術課程從學生崗位興趣和綜合能力培養著手,由搖臂鉆床PLC控制系統設計這一完整的工作任務貫穿整門課程,結合課程思政元素,由淺入深逐步完成機床PLC技術的學習,培養學生嚴謹求實、開拓創新、精益求精的工匠精神。

2.1 學習興趣引導

第一次課是引導學生學好課程的關鍵。面對一門新的課程,好奇心和認知欲促使學生在第一次課上,往往聽課最專注、最有激情和動力。為此,課程首先將傳統課堂轉換成企業工作組,學生進行角色轉換,依據個人興趣選擇設計、裝調、售后服務、銷售崗位,并分別組建項目合作團隊。讓學生感受課程的與眾不同,進而對后續課程的學習充滿渴望,提升學習動力。同時結合PLC典型應用實例,讓學生了解PLC控制功能的強大,以及軟件程序編寫的奧秘,提升課程的神秘感和科技感,進一步提升學生想學好課程的興趣。

2.2 一體化課程內容的構建

在建立良好的課程學習興趣基礎上,課程內容要難易適中,循序漸進開展課程學習,否則很容易直接打消學生學習積極性,失去學習動力。課程以搖臂鉆床的數控化改造項目為基礎,圍繞設計、裝調、售后服務、銷售崗位任務開展教學,讓學生由淺入深、由部分到整體逐步完成項目任務,提高教育教學質量。使學生懂得只有由內及外的理解產品,懂得技術,才能做好自己的崗位任務。課程內容體系如圖1所示。

從知識基礎—機床自動化控制—機床數字化控制,使學生通過一體化的實踐項目,逐步掌握機床PLC的自動化和數字化控制技術,結合課程思政元素培養學生責任擔當、樂學善學、健康生活、科學精神和實踐創新5個方面的職業核心素養。

2.3 課程資源建設

采用線上線下混合式教學要不斷開發完善線上教學資源,為學生在線學習提供良好的平臺,使線上教學與線下教學有機融合。以基礎知識點和能力培養為主線,構建線上課程內容體系,制作教學視頻、動畫、題庫等線上資源。為了提高線上學習效果,激發學生學習自主性,首先將線上學習作為課程考核成績的一部分,作為線上學習的動力;其次是結合學生選擇的崗位任務,精心發布通知、設計討論話題和線上研討,進行工作情景模擬,引導學生主動探索、學習,提高學習興趣和自主性,創建以學生為中心的學習環境。

3 混合式教學實踐

將信息技術與教育教學深度融合,應用超星學習通平臺開展課前自學、課中導學、課后拓學的“線上+線下”的混合式教學實踐,教學實施過程如圖2所示。

3.1 制定課堂學習公約

為了讓學生端正學習態度,更好的掌握課程相關知識和技能,首先建立課前約定—學習契約。通過線上專題討論形式,由學生提出課堂要求并投屏,師生依此制定課堂學習公約,建立課程學習制度,形成過程考核成績約定。

3.2 課前學習

課前對學生未來意向工作崗位進行問卷調研,幫助學生確定學習的目標,依據調研的意向崗位組建項目工作組,使學生帶著工作任務開始課程學習。

課前預習是學好一門課程的重要環節,是學生學習興趣和學習能力的重要體現。有針對性的預習可以讓學生了解崗位所需的重點難點。運用超星學習通平臺發布課前學習通知,要求學生通過教學視頻、課件進行課前自主學習,使學生明確課程學習任務,獲取課程的重要知識點,同時引導學生主動搜索網絡、教材相關資源,通過主題討論、問卷調研、章節測試等方式加強知識點的理解,檢驗學生課前學習效果。

3.3 課中混合式教學

課中以任務式開展以學生為中心的混合式教學,引導學生掌握PLC技術的硬、軟件設計方法,能夠運用所學知識開展相關任務的崗位工作。

1)線上考勤

應用超星學習通平臺進行線上考勤,課前5分鐘發布簽到通知,通過掃碼、定位等方式進行簽到,依據課堂學習公約計算過程考核的出勤成績。

2)預習問題解答

線上發布主題討論,匯總課前學習問題,線下采用講授、仿真動畫演示、模擬實驗等方式,解決學生在課前預習遇到的問題。

3)任務實施

任務實施過程首先引導學生獨立分析任務要求,明確任務所需知識點,并以小組為單位上傳至學習通平臺,便于教師掌握項目組對任務的理解程度。通過講授、動畫演示、仿真實驗等方式,幫助學生理解任務要求,掌握任務實施的知識點。

在教學過程中注重差異化教學,選擇不同崗位的學生所需知識能力不同。設計崗位的學生,要求理論學習能力強,思維靈活,能夠獨立完成搖臂鉆床PLC控制系統的硬軟件設計任務;裝調崗位的學生,要求動手實踐能力強,具備一定PLC編程基礎能力,能夠依據設計崗位同學設計的硬件電路和軟件程序完成搖臂鉆床PLC控制系統的裝配和調試;售后服務崗位的學生,除了應具有裝調崗位同學的能力外,還應具備較強的溝通能力,以便做好售后服務和技術支持工作;銷售崗位的同學,要求具備要強溝通能力的基礎上,還要充分掌握搖臂鉆床PLC控制系統的功能,了解PLC硬軟件的基本設計方法,以便更好的推廣產品。

教學過程中融入課程思政元素,例如,任務3搖臂鉆床主軸正反轉控制與勤能補拙、熟能生巧相結合。任務學習重點是靈活應用PLC基本指令進行編程設計,實現搖臂鉆床主軸正反向控制,即PLC基本指令的深度學習。PLC基本指令是PLC編程的基礎,學生只有靈活掌握指令用法才能學懂學通PLC技術。將樂學善學—勤能補拙、熟能生巧的課程思政融入課程教學,幫助學生端正學習態度,懂得后天的勤奮能夠彌補自身學習的不足,多用、多練就能產生巧妙的辦法,要想掌握技術,只有勤學苦練,才能熟能生巧。

在學生理解任務要求,具備一定的知識基礎后,學生結合崗位任務,開始任務實施。任務實施過程中,依據各項目組和各崗位進展情況,開展專題討論、趣味比賽、情景模擬、生講生評、生問生答、展示激勵等線下活動,增強課堂活力、維護學習興趣、提高學習效果。

4)任務總結

課程最后對任務完成情況進行點評,總結知識要點,分析任務難點,解決關鍵問題。開展案例分享活動,分享任務實施經驗。同時對任務進行擴展升華,鼓勵學生課后進行任務升級訓練。

3.4 課后復習總結

課后復習總結是學通一門課程的核心,現階段的高職生中由于課外活動較多,復習總結常常被忽略。為此,教師要幫助學生總結凝練,加強課后要求,采用激勵的方式與課前預習有效銜接,適當減少課后學習時間,避免學生產生厭學情緒。對學有余力的學生積極鼓勵,提供虛擬仿真實訓環境進行任務強化學習。

3.5 課程考核

采用多元化的過程考核模式,包括線上和線下兩部分。線上考核包括課前預習、簽到、主題討論、章節測試、作業等,占比40%;線下考核分為課堂考核和任務考核,課堂考核包括課堂互動、趣味比賽、情景模擬、仿真實驗等課堂活動,占比30%,任務考核包括子任務考核和總任務考核,占比30%。課程考核評價指標如表1所示。

表1 課程考核評價指標

4 結論

1)從學校角度看,通過一體化混合式教學模式改革,豐富了課程教學內容和資源,提升了教師新時代信息化教學能力,培養了學生自主學習能力和興趣,有效提高了教學質量;

2)從教師角度看,采用一體化混合式教學模式,減少了單方面知識傳授的時間,提升了課堂活力和學生學習興趣,雖然增加了線上互動和課后指導的時間,但相較于傳統教學模式更有成就感;

3)從學生角度看,一體化混合式教學的課堂提升了自主學習能力,滿足其個性化需求,學習興趣和學習成績有了顯著改善。