基于BOPPPS模式的“机床电气控制与PLC”课程教学改革

2019-09-16田美霞

新课程研究·教师教育 2019年6期

摘要：针对“机床电气控制与PLC”课程教学现状，引入BOPPPS教学模式，旨在增强学生学习积极性，提高学生的动手能力。BOPPPS有效教学模式结合在线学习平台的使用，使“機床电气控制与PLC”课堂教学效果明显提升，打破了传统的“灌输式”教学，有利于激发学生的学习动机，提升学生的学习效果。

关键词：BOPPPS模式;有效教学;教学改革

作者简介：田美霞，浙江经贸职业技术学院副教授，研究方向为电气控制及应用。（浙江杭州 310018）

中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1671-0568（2019）18-0073-02

一、“机床电气控制与PLC”课程现状

“机床电气控制与PLC”作为一门实践性较强的专业课程，在机械类和电气类专业课程体系中具有举足轻重的作用。该课程以电动机或其他执行电器为主要控制对象，教学内容主要有电气控制的基本原理、线路、程序及控制装置的设计方法。课程对应的职业主要有维修电工、电气工程师、自控工程师、技术支持、电气设备管理与维护等。

我国将“智能制造”作为《中国制造2025》的主攻方向，其实质是通过互联网与工业深度融合，引领我国制造业向“智能化”转型升级，从而在新一轮产业革命中抢占未来制造业变革的先机。在制造业转型升级的背景下，学生对课程的学习热情高涨，但在课堂实际教学过程中，出现了以下困扰：

1.课程难度大。电气控制技术涉及面很广、控制设备种类繁多、功能各异，学生普遍感到晦涩难懂，学习积极性下降，教师无法通过课堂互动有效提高学生的参与度。

2.理论教学与实践教学脱节。该课程要求学生既要学好电气控制理论知识，又要掌握电气控制应用技能。传统课堂教学模式存在课时较长、知识点多、学习时间和地点难以自由选择、不能多次重复进行课堂学习等问题，这些都不同程度地影响了学生学习成效和教师教学效果。

从教学现状出发，如何提高课堂教学吸引力和课堂实效性，激发学生好奇心，使其产生学习的积极性是课程教学改革中要迫切需要解决的问题。BOPPPS有效教学模式结合在线学习平台的使用，能够有效集中学生的注意力，提高其参与度。高效的课堂能为学生提供更多独立思考和动手实践的机会。

二、BOPPPS有效教学模式

有效教学包含两个方面，即学习有效果和学习有效率。学习有效果是指课程教学与教学内容、教学目标保持一致;学习有效率是指教学投入所产生的教学效果。有效教学包含学生专注投入学习;保持学习兴趣;有效的开场;使用适当的科技和教学资源;告知学生学习目标;检视学生学习进度;规划好教学时间;有效的结束等。

BOPPPS模式是一个强调学生参与和反馈的闭环教学过程模式，目前已经被引入实际教学中，该模型能有效提高学习者参与度，帮助教师分析教学过程，改善教学效果。BOPPPS教学模式包含六大模块：导言、教学目标、前测、参与式学习、后测、总结。该教学模式注重教学流程的完整性和学生学习的主动性，以参与式学习活动为核心，围绕教学目标开展教学过程，其理念先进、实施规范、效果明显，是一种有效性强、易掌握、适应性强的教学模式。

三、BOPPPS模式在“机床电气控制与PLC”课堂的应用

“机床电气控制与PLC”传统课堂教学包括导入、目标、讨论、课堂练习、分组合作、小结等环节。BOPPPS教学模式强调学习者课堂学习的主动，增强学生合作学习的热情和师生之间的积极互动。下面以“单向控制运行控制线路分析”教学知识点为例，分析BOPPPS教学模式在“机床电气控制与PLC”课堂的应用。

1.导言。导言是指通过问题导入法、案例导入法等引入课堂教学内容。“单向控制运行控制线路分析”教学主要采用问题导入法。电气设备正常工作时，一般要求三相异步电动机处于连续运行状态，实现电动机的起动和停止的控制线路是三相异步电动机单向运行控制线路。笔者可以结合学生平时生活体验设计问题：电动机手动起动停止控制电路有什么优缺点？在生活中有哪些应用场合？对起动和停车频繁的电动机，要不要设置必要电气保护环节的控制线路？让同学们按小组自由讨论、思考。

2.教学目标。教学目标是学生通过学习可以获得的知识和技能。“单向控制运行控制线路分析”教学目标如下：一是通过教学进一步明确所有电器元件及其作用;二是通过观看微课及配套资料进行实物观察与操作，熟悉启动按钮和停止按钮的结构要求和动作原理;三是通过分析比较点动和长动电路在实际生产应用中的案例，理解接触器自锁触头的作用;四是通过对单向控制运行线路工作原理分析，明确接触器自锁的欠压、失压的保护功能;五是通过实物观察，了解热继电器的过载保护和接线要求。

3.前测。前测是指教师通过提问或小测试等方法了解学生相关知识的储备情况。“单向控制运行控制线路分析”的课堂前测主要是请同学们识别出单向控制运行控制线路原理图中图形符号和文字符号所对应的低压电器元件名称和作用，随机抽点各小组代表回答。根据回答情况，教师对知识的薄弱性环节进行针对性教学。

4.参与式学习。课堂参与式学习强调提高学生参与度，增强师生的积极互动及学生间的互动讨论，开展团队合作来适应多样化的教学目标。小组合作学习以小组间合作活动为主体，教师按照学生的知识基础、学习能力、兴趣爱好、性格特征、性别等差异进行分组，每三人一组，每个合作小组设置组长、记录员、汇报员各一名，组长根据教师发放的学习工作单组织学习活动，记录员负责将每次的小组自主学习讨论活动的观点记录下来，汇报员负责向全班汇报本组讨论的主要观点。组内成员角色轮换担当，让每个学生积极参与，并得到各方面能力的锻炼。课前，教师发放学习工作单及对应的微课学习资料，小组成员通过观看“单向控制运行控制线路分析”微课，观察与操作启动停止按钮和接触器及继电器触点工作顺序，并对单向控制运行电路的工作原理、电路保护措施等进行讨论。教师要关注每一组的分组合作情况，并及时给予指导，引导每个小组围绕“单向运行控制线路绘制”“工作原理分析”“电路保护措施”等主题发表观点或展示，通过各组间举手表决，选出最优小组记录加分，以此作为平时成绩重要依据。

5.后测。课堂后测可以了解学生本次课的学习成效以及是否达到教学目标。教师可以采用知识理解型、应用分析型、技能传授型、态度价值型等类型进行测验。教师可以采用选择题或简答题等知识理解型测验对学生进行后测，或通过在线平台对本节课的相关知识进行线上测试，便于教师及时掌握学生的真实学习情况，并进行教学反思。

6.总结。课堂总结包括教师的教与学生的学，即教师总结课堂教学内容，帮助学生进行整合式学习，引导学生进行自我总结与反思，并预告下次教学内容，如“单向控制运行控制线路分析”对应下次课“单向控制运行控制线路安装与调试”，让学生进行课后预习。课堂总结的形式可以多种多样，但必不可少。

四、结论

BOPPPS模式作为一种新型有效教学模式，能帮助教师牢固地掌握教学设计原则、快速提升有效教学技能。这一教学模式已在多所高校的教师培训中得到应用和推广，并取得明显成效。在“机床电气控制与PLC”教学实践中，教师运用BOPPPS模式要注意控制好每个环节的时间，在规定时间内完成教学内容，同时在教学实践中要合理进行分组，找准学生兴趣点。实践表明，在“机床电气控制与PLC”教学实践中，将BOPPPS模型结合在线平台使用，可以提高课堂教学效果，实现分层式学习，满足个性化的需要。