刘文秀　曾祥锋　韩竺秦

关键词：可编程控制器；混合教学模式；优化教学内容；现代信息技术

中图分类号：G642 文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2023）14-0128-03

1 引言

2018年教育部发布《关于加快建设高水平本科教育全面提高人才培养能力的意见》[1]，意见中指出推进现代信息技术与教育教学深度融合，重塑教育教学形态，加快形成多元协同、内容丰富、应用广泛、服务及时的高等教育云服务体系，打造适应学生自主学习、自主管理、自主服务需求的智慧课堂、智慧实验室、智慧校园，推动形成“互联网+高等教育”新形态，以现代信息技术推动高等教育质量提升的“变轨超车”。

信息技术的快速发展，使得人们能够方便地利用智能终端访问互联网，同时给教育领域也带来了前所未有的机遇。学生通过互联网获取知识和信息更加方便，改变了传统的学习观念和学习方式，利用现代化的信息技术开展课程教学改革是大势所趋。

2 电气控制技术及可编程控制器教学现状分析

電气控制技术及可编程控制器（programable logiccontroller，PLC）是自动化及机器人工程专业的专业课程。PLC技术在自动化领域发挥重要作用，是智能制造核心技术之一，是一门理论与实践紧密结合的应用型、技能型课程。韶关学院自动化系PLC课程组教师，在本门课程的教学过程中，对教学模式和方法不断的改进。在2018年对课程的教学方法进行改革，申报了校级教改课题项目教学法在PLC应用技术教学中的应用，通过教学改革采用项目化的教学方法，将实践教学和实际工程紧密联系，在实践教学中引入与所学知识点相关联的综合案例，使得学生在解决实际问题的过程中掌握知识的实质并加以应用，实现了学生专业能力和综合能力的提升。与传统教学方法相比，教学效果有了很大的改善，但在教学中仍存在一些问题[2]。

①课程涉及内容较多，课时不足。课程组教师在教学的过程中，要让学生在有限的学时内掌握众多的知识点，学时分配紧张，经常出现赶课时的情况。课程实践性很强，学生编程和训练的时间相对偏少，学生学习效果不佳和不牢固，学习兴趣低。

②课堂教学过程中，教师讲授占用了大部分时间，学生学习的积极性主动性不高。部分学生学习的参与度不够，不同学生的学习结果差别很大，最终导致课程教学效果与实际预想有所差异。

③在教学过程中，采用项目化教学方法，教师对学生的考核包括学生的学习态度、考勤、随堂问答、作业、项目完成情况、说明书撰写等，但在执行的过程中，教师要根据每个学生的实际完成情况进行评判，并做详细的记录，因此耗费了大量的时间精力，变相地占用的课堂教学时间。

基于以上问题，对课程教学实施改革势在必行，通过采用线上线下混合的教学模式，充分利用网络平台，可以有效解决以上问题。

3 电气控制技术及可编程控制器课程教学改革的准备工作

3.1优化教学内容

教学改革初期，课程教学团队全面开展集体备课活动，研讨教学中的重点难点、教学内容优化、教学目标定位、知识点的拆分、线上线下混合式教学的学时分配等内容，将课程教学目标、教学内容、教学组织及教学评价进行深度融合，进一步构建合理的课程考核评价体系。通过对课程教学内容进行重构，在互联网平台上实现资源库的建设，提高学生的学习积极性与学习效率，有效提高教学效果及教学质量。

3.2课程线上资源的建设

整合互联网优质的教学资源，知识点教学视频、模拟仿真、动画、知识测试题、作业等教学资源的整理，并上传到网络平台，实现网络平台学习资源的建设。

①学习资源的建设

依据课程教学目标，优化教学内容，重组学时分配，将课程中可教可学可评的知识点根据教学环境进行拆分。通过整合互联网优质的教学视频或录制知识点视频、教学PPT、教学基本要求、教学进度表、课程标准、案例、实验、软件安装包等学习资源进行整合，并上传到网络平台，供学生线上学习使用。

②知识测试与作业等资源的建设

依据教学内容合理地设置测试题和作业题。学生可以在线上或线下完成测试题及作业题，学生可以在预习阶段完成，也可以课程后期自评来巩固知识点。通过学生完成测试题和作业题的情况，依据网络平台的自动统计结果，可以有效地进行数据分析，及时反映出学生对知识点的掌握情况，教师找出学生的薄弱环节，进一步突破教学中的重点难点内容。

依据电气控制技术及可编程控制器的学习内容，课程组教师将课程分成四个模块展开教学，四个模块分别是常用低压电器、基本电气控制电路、PLC基础、PLC综合应用。根据每个模块教学内容的不同，分别提供不同的线上素材。如表1列出每个模块对应的线上素材。

线上课程资源的建设，需要教师的认真准备，不断完善、不断更新，每个知识点都要求教师结合当前企业的实际应用精心设计，不能简单、随意的拼凑。优质的网上教学资源，可以激发学生的学习兴趣。教师为学生提供丰富、形式多样的学习资源，吸引学生的关注。这方面需要团队教师付出大量的时间和心血。如精心设计的多媒体课件、微课、授课视频、模拟动画等教学资源，部分资源需要专业技术人员的帮助才能完成。

另外线上的教学资源，如教学进度表、PPT、作业、与课程相关的热点、时事资料等，在授课的过程中要及时更新。

4 电气控制技术及可编程控制器课程教学改革

4.1课程教学模式的改革

采用混合教学模式，将教学过程分成三个部分[3]：线上深度学习、课中线下线上学习、课后线上学习。课程线上线下混合教学模式实施过程如图1所示。

第一阶段——线上深度学习阶段。

通过超星学习通网络平台，建设丰富的教学资源。在开课前，教师让学生在平台上注册并加入电气控制技术及可编程控制器课程的学习，或者由教师整体导入班级的所有学生加入超星平台。同时建立微信群、QQ群或讨论组，保证每个学生都能够参与课程的线上学习及互动。教师在超星学习通平台上将学习资源推送给学生，要求学生在课堂上课前完成相关内容的预习，通过平台上的测验题检验知识的掌握程度，对不懂的问题进行汇总，带着问题进行接下来的课堂学习。通过线上深度学习，有效地提高学生学习主动性和积极性，同时锻炼了学生自主学习能力。教师通过学习通教学平台上学生后台学习记录，监控学生的学习情况，对于学习进度比较慢的同学，及时提醒并督促其完成学习任务。

第二阶段——课中线下线上学习阶段。

线上线下有机结合，有效地提高课堂学习效果。根据后台学生的预习情况，制定线下课堂教学策略。如依据测验题的答题情况，找出学生的薄弱环节，从而在课堂的教学过程中有针对性地进行讲解或者通过学习群进行讨论和交流。

课堂教学过程中，主要是师生互动，教师依据学生课前线上的学习情况，进行有效的答疑解惑，同时学生在实验室完成实践操作训练，教师在旁指导。在课堂实践操作环节中，以学生为主，自行实践操作，教师以观察指导为主，观察各小组完成任务的过程中遇到的问题，实时与学生互动交流，当操作过程中各小组遇到共性问题要重点讲解，突破难点。

第三阶段——课后线上学习。

利用线上资源进行巩固复习。通过课程练习题、作业或在线测试题，检验学生的学习情况，考查学生对知识点的理解和掌握程度，并强化学习内容。对于课堂上没有明白的知识点，学生可以反复地学习网络平台上的教学资源，或者通过互联网与教师沟通交流，最终达到课程的教学目标。

线上线下要紧密结合，不能出现“两张皮”的现象。要切实做好课前教学内容的导学、学习目的、学习任务、重难点内容的讲解等，并在线上平台做好周密的安排。在课堂教学过程中，科学地设计共性問题的讨论、疑难解答、学生积极参与的环节设计等，将线上线下紧密地结合在一起。课后线上学习过程中，学生再充分利用线上的学习资源，复习巩固相关的知识点，进行知识点的总结、整理和拓展。

线上和线下有效组合，相辅相成，打破了传统的教学模式，无论是线上还是线下，都可以实现教师与学生的实时互动，增加了师生的情感交流，提高了学生的学习兴趣，增强了学生学习的主动性，弥补单一课堂教学的缺点，提高了教学效率，改善了教学效果。

4.2课程考核评价方式的改革

传统的教学过程中，教师要根据每个学生的实际完成情况进行评判，并做详细的记录，因此耗费了大量的时间精力，变相地占用了课堂教学时间。采用线上线下混合式考核方式，可以有效地提高课程教学的效率。

根据网络平台中的线上学习的统计数据，教师可以很清晰地看到学生观看视频的情况；针对网络平台上的测试题、作业题的完成情况，可以很快统计出学生答题的准确率，可以了解学生对知识点的掌握程度；同时通过线上的学习，学生也可以实时看到自己的过程性考核成绩，对自己课程的学习起到督促的作用。

在线下的教学过程中，教师也可以根据教学任务，将知识点设置成游戏问答、抢答、随堂练习、问卷调查、答疑讨论等方式进行教学，与学生形成有效的互动交流，有效地活跃课堂氛围，激发学生的学习兴趣，让学生专注在自己的学业上，督促了学生学习的积极性，提高学习效果[4]。依据本课程的具体实施过程，制定如表2所示的课程评价体系。

5 教学改革实施过程

下面以模块PLC基础指令使用及程序设计为例，阐述教学设计的过程。

此内容的教学重点是基础指令的灵活应用并利用基础指令实现程序的设计。由于经验法的程序设计方法对于初次编程的同学来说较为抽象，是教学中的难点。对此部分内容相关知识、逻辑关系及其线上线下知识体系中进行分析，绘制如图2 所示教学设计[5]。

6 结束语

线上线下混合教学模式的改革在PLC课程的教学过程中显示了突出的优势。利用课前线上学习，使学生利用碎片化的时间学习相关的理论知识；利用课中线下学习的时间，就有充裕的时间进行实践操作，既提高了学生的学习积极性，又提高了学生的整体素质；最后通过课后的线上学习复习巩固、教师反馈等环节的实施，使得学生对知识点的掌握更加牢固。总之通过线上线下混合教学模式的实施，可以使学生获得更多的知识储备，也减少了教师的工作量。在工科教育中有很多类似的课程，未来都可以考虑采用双线混融的教学模式进行教学。