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高职《可编程控制技术》精品课程建设过程剖析

2014-03-05宋飞燕张晓晖马宏革

教育教学论坛 2014年5期
关键词:精品课程网络平台高职院校

宋飞燕+张晓晖+马宏革

摘要:精品课程的建设是一种凝聚教学团队在某课程建设中积累的成熟专业教学理念、丰富教学方法和教学资源的一种手段,其网站平台的建成及运行是对课程和专业建设方式方法的凝练性表达。本文根据省级精品课程《可编程控制技术》及网站建设的经验,探讨了在可编程控制(PLC)技术领域精品课程建设的思路、步骤、内容和示范性。

关键词:高职院校;可编程控制技术;精品课程;网络平台

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)05-0238-03

一、引言

现代社会信息化历程久远,覆盖社会生活方方面面,在高等教育领域中,包括众多教学课件开放项目和精品课程网站建设项目的开放教育运动成为我国高等教育信息化的主要力量,早在2003年4月,教育部就启动了高校精品课程教学网站建设工程,以更好地满足高校教学资源、师资队伍、基础设施等与高校办学规模扩大间的矛盾,并籍此实现优质教学资源共享,推进教学改革,提升高校教学的质量和整体实力。精品课程建设实施10年来,已经形成国家、省市、学校三级建设的连动局面,覆盖所有学科,面向高职高专、大学、研究生不同层次。在互联网上,精品课程资源可以被免费共享、链接,成为一种消除地域、时空距离,缩小文化、技术障碍,提高各学校各专业教学质量的一种普适性手段。在此背景下,吸收兄弟院校建设精华,凝练自身院校教学团队办学经验,依托本校实践教学设备,开发出一系列适用于本校师生,具备本校特色的精品课程,成为趋势所需。包头轻工职业技术学院自2007年引进浙江天雄数码科技KG-5300型可编程控制器实训装置以来,一直未停止探索一种合适高效的教学方式方法,2009年,在学院率先使用“教、学、做一体化”教学模式,进行可编程控制技术这门课程的授课。经几年摸索,探索出一套行之有效的教学方法,基于此,教学团队开始了精品课程网站的制作,并将其作为教学过程的补充进行了运用和实施。

二、精品课程建设思路

“适应就是质量,质量就是生命”已经成为我国经济体制改革逐步深入、市场机制的逐步发展之下人们的共识[1]。提高教育质量必须通过具体的课程教学完成,因此,课程建设是高校质量工程的一项基础性建设。本着提升教学质量的建设宗旨,将教学团队教学方法、教学经验和教学资源进行提炼和总结,用网站建设作为表达形式,并使其成为提升教学效果的一种时空拓展和有效补充,这一建设过程,就是精品课程建设的过程,也是本校《可编程控制(PLC)技术》精品课程建设的思路。建设过程中,要以《国家精品课程评价指标》[2]体系要求带动课程建设。具体实施步骤如下。

第一,通过认识实习指导、顶岗实习带队、下厂挂职锻炼等多种方式,分别派送教学团队各教师成员深入企业,与行业企业第一线的技术工人、专家进行沟通和学习,了解可编程控制(PLC)技术在行业企业中的应用现状,掌握流行可编程控制器及外围机电设备的使用、操作、维修、维护方法;了解现代企业不同工作岗位对员工的专业素质和职业素养方面有何要求。将上述经验提炼,并形成总结。

第二,利用教研室教研活动时间,集合教学团队所有教学成员,根据各自在教学过程中和在行业企业历练得来的经验体会,沟通交流,进行课程体系设置的深度剖析,不符合高职高专院校教学教改方针的陈旧培养思路要抛弃,探讨适合的实践教学模式,并以此修订课程大纲,并整理为书面材料。

第三,根据团队实践经验,依托或适当开发当前实验实训设施,组织团队成员进行《可编程控制技术》课程教学内容的重构和组织,要保证教学内容有针对性和适用性,不能片面追求大而全;要注重将良好人文和职业素养养成贯穿教学内容设计,作为全面考核学生的杠杆,在一点一滴的潜移默化中塑造学生良好的综合素质。完善多媒体课件的制作、教案的更新,进行教学视频的录制,完成适应教学教改的相关教材、实训指导书等的编写。

第四,制作《可编程控制器技术》精品课程网站。精品课程建设带头人负责网站架构,有条件则利用团队成员的自身技术力量,否则可利用外来专业网站制作力量,制作精品课程网站。授课团队成员提供课程相关的教学大纲、教案、习题、实验指导、参考文献目录、教学课件、授课录像。网站制作完成后上传校园网。

第五,在前述工作完成的基础上,鼓励学生上网观看学习精品课程,下载教案、习题、课件等教学资源,进行网络提问,教师进行课件的更新、提问答疑,使其成为课堂教学的有效延展。经实践验证之后的精品课程申报省市级乃至国家级精品课程。

三、可编程控制技术精品课程建设内容

可编程控制器(PLC)作为一种常用控制器,在自动化生产流水线上获得广泛应用,为切实提升教学质量,切实让学生掌握这一专业领域的操作、运行、编程、维修、维护知识,首先,必须使得教学团队在该课程领域具备很强的实践操作能力。因此,建设精品课程的前期工作之一就是派教师深入企业,学习技术。

首先,我校与包头燕京雪鹿啤酒厂、包头伊利、包头蒙牛、周边磁材企业具备良好的校企合作关系,通过企业学校双向员工培训、学生认识实习、顶岗实习、教师下厂锻炼等方式,我校机电一体化教学团队对可编程控制器技术及机电一体化、自动化生产线技术进行了探索和学习,为后期教学大纲制定、教学内容覆盖度及深浅把握方面等奠定了实践基础。比如,在包头燕京雪鹿啤酒厂认识实习带队过程中,笔者认识到,西门子S7-200 PLC作为一种控制器,实际上远不如S7-300控制器应用得广泛,在4条啤酒罐装生产线上,每条线上的各个工种站,包括洗瓶机、罐装压盖机、贴标机、装卸箱机、塑包机、输瓶系统等,使用的PLC控制器大部分是德国西门子公司的S7-300系列PLC,包括少量日本三菱FX系列、美国A-B公司部分PLC产品。那么在学校同时拥有西门子200系列和300系列PLC教学实训设备的情况下,如何平衡两部分的学习内容,使其有一定的传承性、延续性,从而构建PLC技术这门课程的教学体系,这种经验是不深入企业了解设备所不能构建出来的。endprint

其次,集合教学团队所有力量,邀请行业企业专家,共同商讨修订人才培养计划,修订教学大纲。我校2010年引进德国FESTO公司教学实训设备,包括8套MPS模块化生产加工系统,每套系统包含供料单元、检测单元、输送单元、提取单元、分拣单元五个工作站。每个工作站均采用的德国西门子控制器S7-300 PLC及LOGO!控制器。因为控制器作为控制核心是与动力源、检测装置、执行装置、机械元件共同协同工作的,这部分PLC的教学重点应在于进一步熟悉控制器与外围设备间的协调使用、维修、维护、联网、组态等高级培训上,而PLC的硬件接线、故障检修等基础性的学习应放在S7-200的教学上;因S7-300在自动化生产流水线上编程侧重顺序控制方法或流程图方法,因而这种编程思路和方法的学习应在200系列PLC学习中加强。有了在200系列PLC中学习的硬件接线、逻辑编程、顺序控制编程等基础,在后续课程《自动化生产线》中,学习重点要放在硬件的安装、调试,运行、操作,维修、维护,软件的编程、调试、联机,系统纠错、联网、组态等方面,侧重整体性、系统性。

因此,教学大纲的制定要有系统性,不应切断课程单科间的联系,失去传承性。团队负责人和普通教师均要理解该课程在整个机电一体化技术专业中的定位,有了此种意识,才能在教学中承上启下,一气呵成。

人才培养方案中,要明确规定课程的授课模式采用“教、学、做一体化”式授课,即教师边教学生边做、学生在做中学,理论课堂和实训场所合而为一,教师从单纯讲授者转变为引导者和师傅角色。这种教学模式自2009年至今,已经推广到所有硬件设施满足要求的课程模块,效果良好。

“现代企业5S管理理念”是教学团队在企业中学习到的一项重要内容。“立业先立德,做事先做人”,职业院校培养的学子要在企业中能站住脚、站得稳,好的德行、好的职业素养很重要。《可编程控制技术》这门课程在实训室中采用“教、学、做”一体化模式授课,因此,用企业的设备整理整顿、环境清扫清洁概念进行实训室设备环境的管理;将养成珍惜设备设施学习环境、团结协作共同提高、踏实认真积极肯干等良好职业素质等观念融入教学任务设计和实施,形成制度,用制度规范人的言行,促成习惯。

再次,认真设计《可编程控制技术》课程教学内容的教学情境和教学任务。以依托某一生产情境、完成某一生产任务这种方式构建课程体系。将理论知识放在一个个的教学情境中去,用解决问题的方式引导学生学会理论知识点,而不是用理论知识点做引导,反而找问题去验证它。发现问题,再解决问题,再从问题的答案中反思我们的收获和心得,这符合人的认知规律,符号高职高专的学生学情。建构主义学习理论讲学习必须处于丰富的情境中[3]。学习发生的最佳境态不应是简单抽象的,相反,只有在真实世界的情境中才能使学习变得更为有效。学习的目的不仅仅是要让学生懂得某些知识,而且要让学生能真正运用所学的知识解决现实世界中的问题。建构一系列学习情境,以此展开学习,利于培养学生思维归纳、发现问题、解决问题、创新等能力;利于养成踏实认真、抗扰抗压、坚韧客观、科学高效能素养;利于塑造学生善于合作、善于沟通、着眼全局等团队素质。

例如:《可编程控制技术》课程中指令装载常开指令和装载常闭指令的学习中,传统教学方式是“讲解指令→分析程序代码→使用举例”,而学习情境教学设计思路则是“情境任务提出→解决方案建构→旧知识回顾和新知识探索→解决问题”。我们以图表形式表示这一过程如图1所示。

最后,组织团队教师分工合作,制作和完善本门课程的教案、多媒体课件、教学视频、习题集等教学文件。完成实验实训指导书、教材的编写修订发表。积极摸索使用各种教学方法和教学手段,将好用的、适用的教学方法和教学手段总结下来,形成文字,并在团队内部以讲公开课、会议讨论等方式加以推广。为精品课程网站制作集成最优教学资源。

以上是我学院建设《可编程控制技术》这门精品课程的步骤,实际上,上述步骤不是按部就班,而是实时穿插、同时展开的(见图2)。诸如教师下厂要根据教学任务时间统筹安排,修订人才培养方案和教学大纲是在假期统一而做以备新学期使用,后期要不断在教学实践中探索总结加以修订。教学教案、课件、视频、习题要在教师的授课过程中逐渐丰富起来。以上工作完成的过程,也是专业教学团队的逐步成长过程,是一个专业的逐渐成熟过程。一个好的精品课程,必然有优秀的逐步成长的师资队伍,要有先进的人才培养共识和理念,要有科学的课程教学内容体系,要有符合学生学情的适用教学方法和手段,要有足够的教学实训硬件设备并发挥出其最优效益,要有足够可供学生借鉴收益的教学软件资源,要能够学以致用、培养出企业欢迎的学子。

1.可编程控制技术精品课程网站制作。依托《国家精品课程评价指标》建设精品课程,是重心,实际上,建设的过程中的各种经验和文件储备,也就为网站的建设提供了素材。具体需要注意的事项如下。

第一,日常教学工作中,要注意素材的积累、文字资料的收集。根据规定,在精品课程建设中,与课程相关的教学大纲、教案、习题、实验指导、参考资料、课件、授课录像等必须要上网。并且,从课程的筛选、申报、评审到公示、公开和使用,都要通过网络进行,最终必将充分实现优质教学资源的共享。内容多,任务繁,没有日常的积累,这些文件的制作不可能一蹴而就。

第二,充分利用团队成员优势,合理分工。有多年教学经验的教授、副教授、老教师在教学理念上有丰富独到的视角和思路,要负责网站的架构设计;青年教师多在多媒体、Web应用等现代教学手段上有较强的应用能力,要承担素材的收集、制作和编辑等工作。同时建议通过多种激励政策提升教学团队应用现代技术和手段的能力,包括多媒体课件制作能力、动画制作能力、网页制作能力、网络应用能力以及其他简单音视频文件制作能力等。比如,课件制作既可以用常见的Powerpoint制作成PPT格式文件,也可以用Macromedia Flash制作成SWF文件。在很多高职院校举办的教师课件大赛、教学能手大赛中,教师在这方面的应用能力逐渐提升,但是,关键在于团队要有清晰的规划和激励政策,支持教师们使用现代技术手段,提升教学效果。又如,申报国家级精品课程时,上传的教学视频要求:服务器端视频文件建议使用rmvb、rm、wmv、asf、flv或avi格式,编码方式采用Mpeg-4标准,使用流媒体服务器对外发布。建议视频格式采用至少总比特率为300kbps、帧速度为30fps、大小为320*240。客户端能够支持Windows Media Player或者RealPlayer等常见的媒体播放器,用户可交互地选择播放音视频课件,并可对音视频课件实现播放、暂停、停止、跳跃等功能。以上包含大量的专业术语,对于非该专业的教师而言,完全理解其含义是有一定难度的。但是,专业教师要有基本的视频格式、文件大小与画面质量等概念,以便在随堂录像时使用。后期处理可以用Adobe Premiere非线性编辑软件。这方面知识的学习可以通过团队综合素质提升计划实现。endprint

第三,教学文件贵精不贵多,包括多媒体课件、教学视频。多媒体课件制作尽可能做到图文并茂,引人注目,不能是教材的生硬搬移。受校园网络资源限制,教学视频不能过多。那么需要教学团队合理选择视频素材,要选择能充分体现本门课程教学特色的教学过程,加以录像和制作;各主讲教师的录制教学内容要有侧重,合理分工。教学视频要能够体现教学经验丰富的教师、名师风采。

本文涉及的《可编程控制技术》内蒙古治区精品课程制作首页如图3所示[4]。网页设计使用的是Macromedia Dreamweaver软件。Flash动画使用Macromedia Flash制作;图片使用Photoshop软件进行处理。

2.可编程控制技术精品课程的后期运行和教学实施。网站的更新和维护主要包含两方面的内容:(1)网站的更新,其包括对网站中的文字信息、教案讲义、音频、视频等教学资源的更新管理,应当不断吸纳最新的教学成果和研究成果,以此完成课程资源的滚动建设。(2)网站的维护,包括对硬件与软件的维护两个方面管理,关于论坛的管理,要将优秀帖子、讨论主题、学生的优秀作业提炼出来,充实到网站前台中。另外,学生和老师要把网站作为自己的虚拟学习社区,看成是师生交互的另一个空间,尤其是教师要及时地与学生交流,解答学生的疑难,听取学生的建议,充分体现网络互动特色,实现网站的资源和功能的不断完善,充分体现精品课程网站的优越性[1]。

将网站作为教学过程的一种拓展和补充,要鼓励学生通过校园网,进行课程资料的下载、在线学习,通过互动交流平台给老师留言,或通过Email、QQ等工具进行沟通。教学团队教师要实时收集来自学生的反馈意见,对课程网络资源进行实时的更新维护,以实现资源利用价值的不断提高。

四、结语

《可编程控制技术》精品课程于2010年申报并获批内蒙古自治区省级精品课程。在精品课程网络资源建设中,关于多媒体课件、教案、习题、相关软件及其使用,笔者及团队成员日常积累和储备非常充分;关于本门课程实践教学理念,经过多年摸索,已经形成一套行之有效的教学模式。但是,因网站制作时间有限,且是利用团队成员自身的技术力量实现,故在学生互动交流平台设计方面存在不足。在后续建设中,需要进一步通过外部协助提升自身技术水平,在此方面进行加强。同时,精品课程建设的脚步远未结束,后续建设中,要结合行业企业在专业领域内的更新,结合校内实训条件的改善,结合团队在本领域参加各类省赛、国赛的经验,继续前行,为打造一流的精品课程而努力。

参考文献:

[1]夏云周.高职机械制图精品课程网络资源建设研究[D].合肥:合肥工业大学硕士毕业论文,2009,(6).

[2]国家教育部.国家精品课程评审指标体系[Z].2008,(7).

[3]王永平,樊临虎.关于建构主义学习理论下的体育教学模式探讨[J].首都体育学院学报,2007,(5).

[4]http://xxgc.btqy.com.cn/jingpinshou/2011jpkc/jidian_PLC/index.htm.endprint

第三,教学文件贵精不贵多,包括多媒体课件、教学视频。多媒体课件制作尽可能做到图文并茂,引人注目,不能是教材的生硬搬移。受校园网络资源限制,教学视频不能过多。那么需要教学团队合理选择视频素材,要选择能充分体现本门课程教学特色的教学过程,加以录像和制作;各主讲教师的录制教学内容要有侧重,合理分工。教学视频要能够体现教学经验丰富的教师、名师风采。

本文涉及的《可编程控制技术》内蒙古治区精品课程制作首页如图3所示[4]。网页设计使用的是Macromedia Dreamweaver软件。Flash动画使用Macromedia Flash制作;图片使用Photoshop软件进行处理。

2.可编程控制技术精品课程的后期运行和教学实施。网站的更新和维护主要包含两方面的内容:(1)网站的更新,其包括对网站中的文字信息、教案讲义、音频、视频等教学资源的更新管理,应当不断吸纳最新的教学成果和研究成果,以此完成课程资源的滚动建设。(2)网站的维护,包括对硬件与软件的维护两个方面管理,关于论坛的管理,要将优秀帖子、讨论主题、学生的优秀作业提炼出来,充实到网站前台中。另外,学生和老师要把网站作为自己的虚拟学习社区,看成是师生交互的另一个空间,尤其是教师要及时地与学生交流,解答学生的疑难,听取学生的建议,充分体现网络互动特色,实现网站的资源和功能的不断完善,充分体现精品课程网站的优越性[1]。

将网站作为教学过程的一种拓展和补充,要鼓励学生通过校园网,进行课程资料的下载、在线学习,通过互动交流平台给老师留言,或通过Email、QQ等工具进行沟通。教学团队教师要实时收集来自学生的反馈意见,对课程网络资源进行实时的更新维护,以实现资源利用价值的不断提高。

四、结语

《可编程控制技术》精品课程于2010年申报并获批内蒙古自治区省级精品课程。在精品课程网络资源建设中,关于多媒体课件、教案、习题、相关软件及其使用,笔者及团队成员日常积累和储备非常充分;关于本门课程实践教学理念,经过多年摸索,已经形成一套行之有效的教学模式。但是,因网站制作时间有限,且是利用团队成员自身的技术力量实现,故在学生互动交流平台设计方面存在不足。在后续建设中,需要进一步通过外部协助提升自身技术水平,在此方面进行加强。同时,精品课程建设的脚步远未结束,后续建设中,要结合行业企业在专业领域内的更新,结合校内实训条件的改善,结合团队在本领域参加各类省赛、国赛的经验,继续前行,为打造一流的精品课程而努力。

参考文献:

[1]夏云周.高职机械制图精品课程网络资源建设研究[D].合肥:合肥工业大学硕士毕业论文,2009,(6).

[2]国家教育部.国家精品课程评审指标体系[Z].2008,(7).

[3]王永平,樊临虎.关于建构主义学习理论下的体育教学模式探讨[J].首都体育学院学报,2007,(5).

[4]http://xxgc.btqy.com.cn/jingpinshou/2011jpkc/jidian_PLC/index.htm.endprint

第三,教学文件贵精不贵多,包括多媒体课件、教学视频。多媒体课件制作尽可能做到图文并茂,引人注目,不能是教材的生硬搬移。受校园网络资源限制,教学视频不能过多。那么需要教学团队合理选择视频素材,要选择能充分体现本门课程教学特色的教学过程,加以录像和制作;各主讲教师的录制教学内容要有侧重,合理分工。教学视频要能够体现教学经验丰富的教师、名师风采。

本文涉及的《可编程控制技术》内蒙古治区精品课程制作首页如图3所示[4]。网页设计使用的是Macromedia Dreamweaver软件。Flash动画使用Macromedia Flash制作;图片使用Photoshop软件进行处理。

2.可编程控制技术精品课程的后期运行和教学实施。网站的更新和维护主要包含两方面的内容:(1)网站的更新,其包括对网站中的文字信息、教案讲义、音频、视频等教学资源的更新管理,应当不断吸纳最新的教学成果和研究成果,以此完成课程资源的滚动建设。(2)网站的维护,包括对硬件与软件的维护两个方面管理,关于论坛的管理,要将优秀帖子、讨论主题、学生的优秀作业提炼出来,充实到网站前台中。另外,学生和老师要把网站作为自己的虚拟学习社区,看成是师生交互的另一个空间,尤其是教师要及时地与学生交流,解答学生的疑难,听取学生的建议,充分体现网络互动特色,实现网站的资源和功能的不断完善,充分体现精品课程网站的优越性[1]。

将网站作为教学过程的一种拓展和补充,要鼓励学生通过校园网,进行课程资料的下载、在线学习,通过互动交流平台给老师留言,或通过Email、QQ等工具进行沟通。教学团队教师要实时收集来自学生的反馈意见,对课程网络资源进行实时的更新维护,以实现资源利用价值的不断提高。

四、结语

《可编程控制技术》精品课程于2010年申报并获批内蒙古自治区省级精品课程。在精品课程网络资源建设中,关于多媒体课件、教案、习题、相关软件及其使用,笔者及团队成员日常积累和储备非常充分;关于本门课程实践教学理念,经过多年摸索,已经形成一套行之有效的教学模式。但是,因网站制作时间有限,且是利用团队成员自身的技术力量实现,故在学生互动交流平台设计方面存在不足。在后续建设中,需要进一步通过外部协助提升自身技术水平,在此方面进行加强。同时,精品课程建设的脚步远未结束,后续建设中,要结合行业企业在专业领域内的更新,结合校内实训条件的改善,结合团队在本领域参加各类省赛、国赛的经验,继续前行,为打造一流的精品课程而努力。

参考文献:

[1]夏云周.高职机械制图精品课程网络资源建设研究[D].合肥:合肥工业大学硕士毕业论文,2009,(6).

[2]国家教育部.国家精品课程评审指标体系[Z].2008,(7).

[3]王永平,樊临虎.关于建构主义学习理论下的体育教学模式探讨[J].首都体育学院学报,2007,(5).

[4]http://xxgc.btqy.com.cn/jingpinshou/2011jpkc/jidian_PLC/index.htm.endprint

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