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一流本科专业建设背景下《电气控制与PLC应用》教学方法探索与实践

2022-01-01王常顺

科教导刊·电子版 2021年27期
关键词:一流教学资源案例

张 煌 王常顺

(山东交通学院信息科学与电气工程学院 山东·济南 250000)

为深入落实全国教育大会和《加快推进教育现代化实施方案(2018-2022年)》精神,2019年4月2日教育部办公厅发布《教育部办公厅关于实施一流本科专业建设“双万计划”的通知》,全面启动一流本科专业建设“双万计划”,着力于培养一流人才,全面振兴本科教育,提高高校人才培养能力,实现高等教育内涵式发展,教育部开始了一流本科专业建设。在此背景下,我校“电气工程及其自动化专业”入选为省级一流本科专业建设点,这也对专业课程建设提出了更高的要求。

一流本科专业建设,需要达到“一流的人才培养理念、一流的课程资源,一流的教学团队,一流的学生创新成果”等建设标准,最终需要在课程建设中体现。本文结合我校电气工程及其自动化专业核心课程《电气控制与PLC应用》的教学方法探索与实践经验,初步探讨了课程的教学方法改革和课程资源的建设工作。

1 存在问题分析

剖析当前《电气控制与PLC应用》课程的教学方法,主要存在下述问题[1-2]:

1.1 学生被动学习,综合应用能力较差

当前教学活动主要以教师为中心,教学内容缺乏足够的工程应用背景支撑,缺乏与工程案例或工程实践的紧密结合。学生缺乏自主思考和深入学习,综合应用能力也较差,不能适应工控领域对电气控制和PLC集成设计灵活应用的要求。

1.2 课下缺乏引导和管控,不利于知识的巩固和吸收

教师对学生学习的把控主要放在课堂授课上,难以达到预期学习效果。对于《电气控制与PLC应用》这类实践性很强的课程,很难达到学以致用的目标。

1.3 线上资源与线下课程内容匹配度不够高

当下线上学习资源丰富,但资源中涉及的PLC型号较多,教学内容与实验设备不配套,使得教学效果大打折扣。

1.4 课程思政与课程内容融合深度不够

当前的课程中,思政教育的案例比较匮乏,与课程内容的融合深度也不够,进而导致思政教育目标达成度不足[3]。亟须提高学生对本课程知识重要性的认可度,从工匠精神、职业操守、设计规范、操作安全等诸多方面对学生加强思政教育。

2 一流本科专业建设背景下的教学方法改革思路分析

在一流本科专业建设背景下,将以成果为导向的OBE理念融入课程教学当中,通过设计思政教育与课程内容深度融合的案例和项目式教学、闯关式教学、课下线上辅助教学、自建慕课等方法的有机结合,提高学生的学习参与度、自主学习能力及学习效率,在掌握专业知识的同时,加强对学生的思政教育,以及工程应用能力、创新设计能力和创新意识的培养。

2.1 课程改革思路

根据本课程特点,将项目化教学案例引入到课程教学中,将工程案例与教学知识相结合,增加知识的高阶性和创新性,进而加强对学生工程应用能力和实践动手能力的培养。通过项目化教学案例,加强对学生创新设计能力、工程意识、安全设计、持续学习及综合素质的培养,使学生达到更高的设计和应用水平,更好的服务将来的工程实践活动。例如在引入的饮料灌装生产线应用案例中,围绕解决方案设计、项目实施与功能实现、项目调试、项目总结与验收等环节展开,并利用实验室资源及仿真软件复现,理论指导实践,实践检验理论。

2.2 线上线下混合的教学设计

充分利用线上线下的教学资源,根据“以学生为中心”的理念组织教学,提高学生课堂参与度和学习兴趣,调动学生的学习积极性,继而挖掘学生的潜力,提高学习效率。

在线上教学中,注重知识点传授,通过线上讨论、章节测验等方式,让学生能够充分地学习和掌握课程知识。在线下教学实施过程中,融入游戏式闯关关卡,以小组为单位,通过小组成员合作,进行闯关式竞赛学习。使学生在闯关过程中体会成功的喜悦,并掌握专业知识,乐中学,学而乐,有利于形成学习的良性循环,使学生由被动地学习转变为主动的思考,督促学生思考问题和解决问题,提升自主学习能力的同时,培养学生的团队合作意识。

2.3 教学资源建设与教学案例更新

完整的教学流程由课前、课堂和课后三个阶段构成。针对不同的教学阶段,合理构建不同形式的教学资源和教学案例。改变课堂单纯讲授结论的授课方式,采用课堂探究方式,引导学生通过各种方式探究结论,培养学生自主学习和自主思考的能力。同时,引用精品慕课资源供学生进行课外知识扩展,进一步加深对知识点的巩固学习。

在教学资源建设中,根据授课内容组织和进度要求自建了基于S7-1200PLC的线上线下教学资源,将知识讲授、操作、演示、仿真等多种形式融入到线上教学资源中;针对课前阶段的教学资源中,多使用简单且容易理解的教学案例,通过组织预习、线上讨论等方式,注重知识传授,提高学生时间利用率和学习效率;针对课堂阶段的教学资源中,多使用综合性强、深度融合思政教育的工程案例,通过翻转课堂、小组讨论、实验室授课等教学设计和实施方式,注重培养学生的工程实践能力、创新意识、团队合作能力和思政教育;针对课后阶段的教学资源中,建设了多种类型的章节测验题库,让学生掌握巩固课程知识点,以小组作业的方式,引导学生共同完成作业,避免抄袭。

2.4 深度挖掘思政教育案例

深度挖掘具有思政教育意义的工程案例和教学案例,潜移默化地对学生展开思政教育,润物细无声的达成育人目标。首先在教学中增加和突出思政色彩,将爱国主义、严谨认真务实的工作态度、新时代工匠精神等思政教育要点融入到课程教学内容中,例如,在PLC通讯部分的学习中,以我国的北斗定位系统为例,引领学生学习新时代的北斗精神内涵,让学生树立以国为重的核心价值观;其次,深度挖掘课程教学中的工程案例,将思政教育融入到工程实践中,潜移默化地完成思政教育,例如,在PLC与电机控制的教学案例中,设计了“升国旗、奏国歌”的案例,将与国旗和国歌相关的爱国教育与课程知识深度融合。通过课程内容与思政教学案例深度融合,不仅完成思政育人目标,还能进一步吸引学生学习兴趣,锻炼和提高学生的工程实践能力。

2.5 以应用为导向的课程考核体系改革

构建多元化考核体系,形成完整、规范的平时成绩评价制度,注重学习的过程考核和知识综合应用能力考核。学生的平时成绩构成,除了统计平时作业、课堂测试、课程实验等情况,线上线下讨论、预习复习情况、闯关情况、课程思政学习情况等亦进行得分量化,最终综合得到平时成绩。需要注意的是,平时作业不局限于书面形式,可采用语音作业、视频作业等无法抄袭的作业形式,引导学生建立更加自主和积极的学习态度。

2.6 课程教学团队建设

在课程改革和实践中逐步完成课程教学团队的建设。为更好地培养学生的工程素质和能力,鼓励教学团队成员深入到企业一线的工程实践中;为驱动教学方法改进和教学内容更新,鼓励教师参加教学竞赛,并将教学竞赛中的教学方法和教学案例应用到教学实践中。这些手段有效地促进了教学团队的成长,有效地推动了课程建设和改革。

3 总结

在一流本科专业建设背景下,采用怎样的教学方式,更好的促进专业培养目标的达成,是值得研究和探讨的问题。本文针对《电气控制与PLC应用》课程梳理了教学方法改革和课程资源建设的实施方法。从学生学习效果的反馈看,取得了不错的效果,同时在培养学生工程实践能力、创新思维和创业能力方面也有一定成效。

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