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摘 要：文章通过对机电专业和电气自动化专业学生的三维学情进行研究分析后，实施了“线上和线下混合式教学+任务闯关驱动+理实虚一体”三位一体的教学策略，报告了以行动导向教学法创新构建的“六环五步”教学模式的实施现状，并对该教学模式实施的效果进行了调查，为工科专业实现德技并修的创新型技术技能人才的培养目标提供了参考。
关键词：线上和线下混合式教学;教学模式;创新型技术技能人才
中图分类号：G434 文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2020）22-0189-03
Innovative Practice of “Three-in-one，Six Rings and Five Steps”
Blended Teaching
——Take “PLC Application Technology” Course as an Example
PENG Xiaoping，LING Shuangming
（Changsha Aeronautical Vocational and Technical College，Changsha 410124，China）
Abstract：Based on the research and analysis of the three-dimensional learning situation of the students majoring in mechanical and electrical engineering and electrical automation，this paper implements the three-in-one teaching strategy of “online and offline blended teaching + task driving + integration of theory，reality and virtual”，reports the current situation of the implementation of the “six rings and five steps” teaching mode based on the action oriented teaching method，and investigates the effect of the implementation of the teaching mode，which provides a reference for engineering majors to achieve the goal of cultivating innovative technical talents with both morality and technology.
Keywords：online and offline blended teaching;teaching mode;innovative technical talents
0 引 言
“自動送料监控系统设计”模块的内容选自“PLC应用技术”课程的项目五，课程总课时60学时，该项目为综合性项目，项目学时为16学时。“PLC应用技术”是我校机电一体化专业和电气自动化专业等工科领域的核心课程，笔者作为相应课程的任课教师，对该项目的教学内容进行了系统的创新设计，有效提高了教学质量和学生职业技能竞赛水平。
1 教学目标与学情分析
1.1 学情分析
1.1.1 知识基础分析
通过本课程前四个项目的实践，90%的学生掌握了PLC元件、基本指令的编程。通过课前在线测试，80%左右的学生已掌握顺序功能图基础知识，但是理解不深、缺乏顺序控制法的编程经验，需要通过项目实践才能熟练应用。
1.1.2 技能基础分析
根据线上平台统计前四个项目的成绩：95%的学生能完成I/O表设计，89%的学生能绘制PLC硬件接线图，92%的学生能完成简单PLC系统程序设计，88%的学生能用实训仿真软件进行系统调试。但缺乏综合设计应用能力，需要教师加强对进度慢的学生的在线指导或小组帮扶，教学平台课前学情分析如图1所示。
1.1.3 学习心理分析
通过平台问卷调查，大部分学生喜欢PLC编程，多数学生关心国家发展，对从事智能制造行业有向往，学习热情较高。少数学生在线学习动力和主动性不足，需要教师及时交流反馈，解决思想问题、调整教学方法。
1.2 教学目标与重难点
根据岗位群能力分析，结合国家专业教学标准、《工业机器人应用编程 中级》1+X证书标准、国家职业技能标准《PLC设计师（四级）标准》、人才培养方案、课程标准，本专业的学生需具备PLC、组态软件综合设计监控系统的能力。确定了本项目的三维教学目标、教学重点，根据学情分析确定了教学难点。
2 教学内容与教学策略
2.1 教学内容
根据岗位能力分析，立足五个标准，针对《工业机器人应用编程 中级》1+X职业技能标准中的工作任务“3.4 PLC软件安装与编程”和“3.5 组态软件使用与编程”的要求，并融合全国技能大赛的赛项要求（MCGS组态软件的应用技术），以立德树人为根本目标，将课程内容进行解构与重建，通过创新设计，形成了一个综合教学设计项目[2]。
结合学情分析，以实际工作过程为主线进行教学整体设计[1]，把项目分解成两个模块，八个任务，每个任务由易到难层层递进，符合学生的认知规律。如图2所示，PLC模块对应任务一至任务四，MCGS组态软件模块对应任务五至任务八，符合模块化教学设计理念。 2.2 教学策略
以行动导向教学法构建“六环五步”教学模式，本项目的八个任务均以“导、析、论、练、评、拓”六个环节的教学流程进行。其中学生在“练”的环节按任务分为PLC控制系统设计（任务一至任务四）和MCGS组态监控系统设计（任务五至任务八），每个任务按照实际工作过程的“五个步骤”进行训练，来保证课程的规范性。
3 课堂教学实施与成效
3.1 课堂教学实施
3.1.1 课程思政融入教学任务
以工作过程为导向设计教学流程，线上线下结合、理实虚一体锤炼学生技能，并将思政元素融入任务载体，提高学生的职业素养，激发学生的职业热情。为达到德技并修育人目的，将思政教育、素质教育、劳动教育、安全教育，融入八个教学任务的实施全过程
3.1.2 虚拟仿真破时空、提效益
将教学模式、教学内容（资源）、教学方法进行综合设计，实施三位一体的教学策略，充分使用校企共同开发的“机电仿真实训系统”开展线上教学，高度仿真、完全模拟实际工作过程，控制对象模型丰富，让学生在技能训练的过程中实现了对PLC控制系统的选型、安装、接线、调试全过程仿真，降低了实训设备的损坏率，反复训练既节约了耗材又易提高学生的学习兴趣和技能水平，提高了教学的效率和效益，由于不受时间空间的限制，为疫情期间“停课不停学”更提供了有力保障。
3.1.3 以“六环五步”教学模式开展教学
环节一“导”：发布任务、引导学习。利用微知库平台推送资源，发布任务，引导学生在线学习课前知识，完成测试，小组讨论学习任务，教师统计数据优化课堂教学策略，微知库平台资源如图3所示。
环节二“析”：分析任务、掌握新知。分析课前学习情况，有的放矢剖析本节课内容，引导学生思考，通过案例聚焦教学重点，让学生理解新内容。
环节三“论”：分组讨论、设计流程。分小组讨论设计方案，细化任务的工作流程，共同讨论设计系统硬件框图、软件流程图，确保设计的可行性。
环节四“练”：先软件仿真、再接线调试。环節四按五步训练技能。PLC控制系统设计安装与调试模块（任务一至任务四）按照“一表、二图、三程序、四仿真、五调试”的顺序完成安装、接线与调试的实践练习;组态监控系统设计与调试模块（任务五至任务八）按照“一界面、二变量、三脚本、四设备、五调试”的顺序完成设计调试的实践练习。功能实现后，把设计资料运行视频上传到线上课程平台。
环节五“评”：展示成果、评价总结。小组展示设计成果，各组在平台完成小组互评，教师与企业导师一起，综合评价学生作品、操作规范、职业素养。系统调试完成后要求学生按6S管理要求整理工位，打扫卫生，培养学生形成良好的职业素养、劳动习惯。根据课前预习、课中完成情况进行多元评价与考核。
环节六“拓”：布置任务、拓展技能。教师布置课后作业、拓展任务，巩固知识，鼓励学生们利用课余时间参加全国技能大赛“智能制造技术”“现代控制系统安装与调试”“机电一体化项目”项目的训练，拓展新技术、学习新规范、新工艺。
3.2 教学成效
3.2.1 构建了良好的学习生态
企业反馈学生的PLC及组态技术水平有很大提高、机电专业的学生的就业率保持在95%以上，就业质量好，社会评价高，形成了良好的学习生态。
3.2.2 技能大赛、技能抽查成绩优异
通过课赛融合，为智能制造技术、现代电气控制系统、机电一体化项目的全国技能大赛培养后备军，学习氛围进一步提高，近三年来学生参加这三个项目的技能大赛获得全国一等奖4项，省一等奖8项。
4 特色与创新
4.1 教学模式可推广
以行动导向教学法构建的“六环五步”教学模式，以“导、析、论、练、评、拓”六个环节，可适用于高职理实一体的课程，其中“练”的环节按工作实际的方案设计到系统接线调试的“五个步骤”进行，适用于PLC或组态技术等课程的课内训练，由于课程具有开放性、通用性、职业性的特点，可以逐步推广。
4.2 课程生态有活力
以线上线下结合、理实虚一体、赛课融通为基本教学策略，将思政、劳育融入课程训练。学生反馈：乐学、易学，学到了本领;督导评价：教学资源丰富、教学策略得当，教学效益高;企业评价：学生上手快、技能过硬、综合素质高。
4.3 远程实操练技能
疫情期间学生不能返校，针对任务一到任务四的PLC接线调试环节无法在PLC实训室开展的情况，由教师在实训室远程连线学生，按学生的接线图接线，将学生上传平台的程序下载至PLC后，由学生讲解操作步骤，教师通电调试，实现远程实操。特殊时期学生在家也能掌握实操技能，可以达到在实训室实操的效果。
5 结 论
通过对“PLC应用技术”课程的项目教学内容进行重构，结合线上教学和课前测验的学习数据统计，设计了三位一体的整体策略，采用创新“六环五步”教学模式实施课堂教学，同时针对疫情影响下的实操教学采用远程实操辅助训练，解决了线上开展实训教学的难题。不足之处：虽然企业专家参与课程建设指导及学生评价，教师也可以下厂顶岗实践，但是由于企业导师本身工作繁忙，真正投入到常规教学的时间和精力有限。由于学生人数较多，企业没有动力为学生进行顶岗培训。改进措施主要有：校、企、生签订三方协议，明确校、企人才培养双主体，实行学校企业分段交替培养，学生毕业后到企业直接就业、校企共建实训场所和教学资源，为企业节省人力资源培养成本，提高人才培养质量。
参考文献：
[1] 夏蓉花.基于OBE教学理念的在线开放课程的设计研究——以高职“电梯结构原理”为例 [J].科教文汇（上旬刊），2020（12）：168-169.
[2] 陈庆.新工科背景下PLC实验课程中讨论课教学模式探索 [J].教育教学论坛，2020（48）：384-387.
[3] 曹胜敏，马壮.“电气控制与PLC原理”课程综合性实验教学探索与实践 [J].唐山学院学报，2020，33（6）：101-104.
作者简介：彭小平（1978—），男，汉族，湖南衡阳人，副教授，本科，研究方向：电气自动化专业教学改革;凌双明（1983—），女，汉族，湖南长沙人，副教授，本科，研究方向：机电一体化专业教学改革。
关键词：线上和线下混合式教学;教学模式;创新型技术技能人才
中图分类号：G434 文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2020）22-0189-03
Innovative Practice of “Three-in-one，Six Rings and Five Steps”
Blended Teaching
——Take “PLC Application Technology” Course as an Example
PENG Xiaoping，LING Shuangming
（Changsha Aeronautical Vocational and Technical College，Changsha 410124，China）
Abstract：Based on the research and analysis of the three-dimensional learning situation of the students majoring in mechanical and electrical engineering and electrical automation，this paper implements the three-in-one teaching strategy of “online and offline blended teaching + task driving + integration of theory，reality and virtual”，reports the current situation of the implementation of the “six rings and five steps” teaching mode based on the action oriented teaching method，and investigates the effect of the implementation of the teaching mode，which provides a reference for engineering majors to achieve the goal of cultivating innovative technical talents with both morality and technology.
Keywords：online and offline blended teaching;teaching mode;innovative technical talents
0 引 言
“自動送料监控系统设计”模块的内容选自“PLC应用技术”课程的项目五，课程总课时60学时，该项目为综合性项目，项目学时为16学时。“PLC应用技术”是我校机电一体化专业和电气自动化专业等工科领域的核心课程，笔者作为相应课程的任课教师，对该项目的教学内容进行了系统的创新设计，有效提高了教学质量和学生职业技能竞赛水平。
1 教学目标与学情分析
1.1 学情分析
1.1.1 知识基础分析
通过本课程前四个项目的实践，90%的学生掌握了PLC元件、基本指令的编程。通过课前在线测试，80%左右的学生已掌握顺序功能图基础知识，但是理解不深、缺乏顺序控制法的编程经验，需要通过项目实践才能熟练应用。
1.1.2 技能基础分析
根据线上平台统计前四个项目的成绩：95%的学生能完成I/O表设计，89%的学生能绘制PLC硬件接线图，92%的学生能完成简单PLC系统程序设计，88%的学生能用实训仿真软件进行系统调试。但缺乏综合设计应用能力，需要教师加强对进度慢的学生的在线指导或小组帮扶，教学平台课前学情分析如图1所示。
1.1.3 学习心理分析
通过平台问卷调查，大部分学生喜欢PLC编程，多数学生关心国家发展，对从事智能制造行业有向往，学习热情较高。少数学生在线学习动力和主动性不足，需要教师及时交流反馈，解决思想问题、调整教学方法。
1.2 教学目标与重难点
根据岗位群能力分析，结合国家专业教学标准、《工业机器人应用编程 中级》1+X证书标准、国家职业技能标准《PLC设计师（四级）标准》、人才培养方案、课程标准，本专业的学生需具备PLC、组态软件综合设计监控系统的能力。确定了本项目的三维教学目标、教学重点，根据学情分析确定了教学难点。
2 教学内容与教学策略
2.1 教学内容
根据岗位能力分析，立足五个标准，针对《工业机器人应用编程 中级》1+X职业技能标准中的工作任务“3.4 PLC软件安装与编程”和“3.5 组态软件使用与编程”的要求，并融合全国技能大赛的赛项要求（MCGS组态软件的应用技术），以立德树人为根本目标，将课程内容进行解构与重建，通过创新设计，形成了一个综合教学设计项目[2]。
结合学情分析，以实际工作过程为主线进行教学整体设计[1]，把项目分解成两个模块，八个任务，每个任务由易到难层层递进，符合学生的认知规律。如图2所示，PLC模块对应任务一至任务四，MCGS组态软件模块对应任务五至任务八，符合模块化教学设计理念。 2.2 教学策略
以行动导向教学法构建“六环五步”教学模式，本项目的八个任务均以“导、析、论、练、评、拓”六个环节的教学流程进行。其中学生在“练”的环节按任务分为PLC控制系统设计（任务一至任务四）和MCGS组态监控系统设计（任务五至任务八），每个任务按照实际工作过程的“五个步骤”进行训练，来保证课程的规范性。
3 课堂教学实施与成效
3.1 课堂教学实施
3.1.1 课程思政融入教学任务
以工作过程为导向设计教学流程，线上线下结合、理实虚一体锤炼学生技能，并将思政元素融入任务载体，提高学生的职业素养，激发学生的职业热情。为达到德技并修育人目的，将思政教育、素质教育、劳动教育、安全教育，融入八个教学任务的实施全过程
3.1.2 虚拟仿真破时空、提效益
将教学模式、教学内容（资源）、教学方法进行综合设计，实施三位一体的教学策略，充分使用校企共同开发的“机电仿真实训系统”开展线上教学，高度仿真、完全模拟实际工作过程，控制对象模型丰富，让学生在技能训练的过程中实现了对PLC控制系统的选型、安装、接线、调试全过程仿真，降低了实训设备的损坏率，反复训练既节约了耗材又易提高学生的学习兴趣和技能水平，提高了教学的效率和效益，由于不受时间空间的限制，为疫情期间“停课不停学”更提供了有力保障。
3.1.3 以“六环五步”教学模式开展教学
环节一“导”：发布任务、引导学习。利用微知库平台推送资源，发布任务，引导学生在线学习课前知识，完成测试，小组讨论学习任务，教师统计数据优化课堂教学策略，微知库平台资源如图3所示。
环节二“析”：分析任务、掌握新知。分析课前学习情况，有的放矢剖析本节课内容，引导学生思考，通过案例聚焦教学重点，让学生理解新内容。
环节三“论”：分组讨论、设计流程。分小组讨论设计方案，细化任务的工作流程，共同讨论设计系统硬件框图、软件流程图，确保设计的可行性。
环节四“练”：先软件仿真、再接线调试。环節四按五步训练技能。PLC控制系统设计安装与调试模块（任务一至任务四）按照“一表、二图、三程序、四仿真、五调试”的顺序完成安装、接线与调试的实践练习;组态监控系统设计与调试模块（任务五至任务八）按照“一界面、二变量、三脚本、四设备、五调试”的顺序完成设计调试的实践练习。功能实现后，把设计资料运行视频上传到线上课程平台。
环节五“评”：展示成果、评价总结。小组展示设计成果，各组在平台完成小组互评，教师与企业导师一起，综合评价学生作品、操作规范、职业素养。系统调试完成后要求学生按6S管理要求整理工位，打扫卫生，培养学生形成良好的职业素养、劳动习惯。根据课前预习、课中完成情况进行多元评价与考核。
环节六“拓”：布置任务、拓展技能。教师布置课后作业、拓展任务，巩固知识，鼓励学生们利用课余时间参加全国技能大赛“智能制造技术”“现代控制系统安装与调试”“机电一体化项目”项目的训练，拓展新技术、学习新规范、新工艺。
3.2 教学成效
3.2.1 构建了良好的学习生态
企业反馈学生的PLC及组态技术水平有很大提高、机电专业的学生的就业率保持在95%以上，就业质量好，社会评价高，形成了良好的学习生态。
3.2.2 技能大赛、技能抽查成绩优异
通过课赛融合，为智能制造技术、现代电气控制系统、机电一体化项目的全国技能大赛培养后备军，学习氛围进一步提高，近三年来学生参加这三个项目的技能大赛获得全国一等奖4项，省一等奖8项。
4 特色与创新
4.1 教学模式可推广
以行动导向教学法构建的“六环五步”教学模式，以“导、析、论、练、评、拓”六个环节，可适用于高职理实一体的课程，其中“练”的环节按工作实际的方案设计到系统接线调试的“五个步骤”进行，适用于PLC或组态技术等课程的课内训练，由于课程具有开放性、通用性、职业性的特点，可以逐步推广。
4.2 课程生态有活力
以线上线下结合、理实虚一体、赛课融通为基本教学策略，将思政、劳育融入课程训练。学生反馈：乐学、易学，学到了本领;督导评价：教学资源丰富、教学策略得当，教学效益高;企业评价：学生上手快、技能过硬、综合素质高。
4.3 远程实操练技能
疫情期间学生不能返校，针对任务一到任务四的PLC接线调试环节无法在PLC实训室开展的情况，由教师在实训室远程连线学生，按学生的接线图接线，将学生上传平台的程序下载至PLC后，由学生讲解操作步骤，教师通电调试，实现远程实操。特殊时期学生在家也能掌握实操技能，可以达到在实训室实操的效果。
5 结 论
通过对“PLC应用技术”课程的项目教学内容进行重构，结合线上教学和课前测验的学习数据统计，设计了三位一体的整体策略，采用创新“六环五步”教学模式实施课堂教学，同时针对疫情影响下的实操教学采用远程实操辅助训练，解决了线上开展实训教学的难题。不足之处：虽然企业专家参与课程建设指导及学生评价，教师也可以下厂顶岗实践，但是由于企业导师本身工作繁忙，真正投入到常规教学的时间和精力有限。由于学生人数较多，企业没有动力为学生进行顶岗培训。改进措施主要有：校、企、生签订三方协议，明确校、企人才培养双主体，实行学校企业分段交替培养，学生毕业后到企业直接就业、校企共建实训场所和教学资源，为企业节省人力资源培养成本，提高人才培养质量。
参考文献：
[1] 夏蓉花.基于OBE教学理念的在线开放课程的设计研究——以高职“电梯结构原理”为例 [J].科教文汇（上旬刊），2020（12）：168-169.
[2] 陈庆.新工科背景下PLC实验课程中讨论课教学模式探索 [J].教育教学论坛，2020（48）：384-387.
[3] 曹胜敏，马壮.“电气控制与PLC原理”课程综合性实验教学探索与实践 [J].唐山学院学报，2020，33（6）：101-104.
作者简介：彭小平（1978—），男，汉族，湖南衡阳人，副教授，本科，研究方向：电气自动化专业教学改革;凌双明（1983—），女，汉族，湖南长沙人，副教授，本科，研究方向：机电一体化专业教学改革。