萬 云，楊雪寧

(1.重慶城市職業(yè)學(xué)院，重慶 402160 ；2.湖南高速鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南 衡陽 421002)

所謂“四化一體”，是指在教學(xué)過程中要做到教學(xué)內(nèi)容項(xiàng)目化、任務(wù)分解模塊化、學(xué)生參與崗位化、學(xué)生實(shí)踐工單化于一體[1]。在課題組前期所發(fā)表的《工業(yè)機(jī)器人專業(yè)“四化一體”教學(xué)模式的構(gòu)建研究》一文中，從理論依據(jù)、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)方式、教學(xué)評價、操作流程等方面構(gòu)建了“四化一體”教學(xué)模式[1]。課題組將所構(gòu)建的這種教學(xué)模式成功運(yùn)用在電氣控制與PLC課程中，取得了一定可推廣的價值。

1 課堂教學(xué)中存在的問題

電氣控制與PLC是重慶城市職業(yè)學(xué)院(以下簡稱“學(xué)院”)智能制造專業(yè)群中一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程。它是在對專業(yè)群職業(yè)工作崗位進(jìn)行整體調(diào)研與分析后，參照專業(yè)技術(shù)人員崗位標(biāo)準(zhǔn)而開設(shè)的。該課程既強(qiáng)調(diào)基本理論和概念的學(xué)習(xí)，又注重生產(chǎn)操作技能的培養(yǎng)。雖然該課程的開設(shè)年限很長，但在課堂教學(xué)中仍然存在以下幾大問題。

1)教學(xué)項(xiàng)目未體現(xiàn)校企“交叉與融合”環(huán)節(jié)

在新工科專業(yè)的課程中，要求教學(xué)內(nèi)容實(shí)現(xiàn)校企的“交叉與融合”[2]。在未實(shí)行“四化一體”教學(xué)模式前，學(xué)院的電氣控制與PLC課程(以下簡稱“本課程”)實(shí)際上與這一要求之間還存在一定距離。課程雖是項(xiàng)目化教學(xué)，但授課教師并未主動聯(lián)系企業(yè)，項(xiàng)目不是來自企業(yè)一線，而是來自教材，或者是教師自己根據(jù)自身經(jīng)驗(yàn)設(shè)置的一些情景式項(xiàng)目，沒有將企業(yè)中的工程應(yīng)用與教學(xué)內(nèi)容“交叉與融合”。這樣的項(xiàng)目限制了學(xué)生的眼光，不僅不利于學(xué)生掌握最新技術(shù)技能，也不利于鍛煉學(xué)生的綜合能力。因此，在前幾年的教學(xué)中，學(xué)生雖然學(xué)過該課程，但是畢業(yè)進(jìn)入企業(yè)后發(fā)現(xiàn)所用的并非所學(xué)的，即學(xué)校所學(xué)的與企業(yè)所用的已經(jīng)脫軌。

2)實(shí)訓(xùn)任務(wù)分解模糊，“協(xié)調(diào)與共享”要素欠缺

新工科專業(yè)的課程教學(xué)過程要求教學(xué)任務(wù)明確，教學(xué)過程要體現(xiàn)“協(xié)調(diào)與共享”。但在本課程之前的教學(xué)中對實(shí)訓(xùn)任務(wù)的分解是較為模糊的，也未體現(xiàn)學(xué)生與學(xué)生之間、學(xué)生與教師之間的“協(xié)調(diào)與共享”要素[2]。如教師在講到不同尺寸大小的快遞包裹自動分揀項(xiàng)目時，給學(xué)生布置實(shí)訓(xùn)任務(wù)就是三步：第一步是教師提出控制要求，第二步是學(xué)生根據(jù)控制要求自行編程，第三步是學(xué)生自行檢查、調(diào)試。在整個實(shí)訓(xùn)任務(wù)的過程中，教師未將任務(wù)進(jìn)一步分解細(xì)化，遇到問題未給學(xué)生提供解決方向，只管程序是否正確，未考慮學(xué)生是否知道原因，也未考慮學(xué)生與學(xué)生之間、學(xué)生與教師之間對知識的交流，更別說考慮團(tuán)隊(duì)之間的協(xié)調(diào)、共享。

3)學(xué)生培養(yǎng)未“多元化”，課程滲入與職業(yè)和崗位有關(guān)的知識較少

本課程在未采用“四化一體”教學(xué)模式前，教學(xué)的重點(diǎn)更多是放在學(xué)生技術(shù)技能培養(yǎng)上，從而忽略了對學(xué)生從業(yè)能力的培養(yǎng)。從業(yè)能力的培養(yǎng)不僅包含技術(shù)技能，還應(yīng)包含職業(yè)能力、崗位能力的培養(yǎng)。在整個課程教學(xué)中，教師只講電器設(shè)備的原理、電氣原理圖的識讀、PLC程序的編寫調(diào)試等技術(shù)技能知識，未滲入與學(xué)生職業(yè)、崗位相關(guān)的知識，對學(xué)生從業(yè)能力的培養(yǎng)未實(shí)現(xiàn)“多元化”，這也極大限制了學(xué)生工作創(chuàng)新能力的提升。

2 “四化一體”教學(xué)模式的特點(diǎn)

綜合來講，“四化一體”教學(xué)模式有以下幾大特點(diǎn)，這些特點(diǎn)適合解決本課程所遇到的問題。具體如下。

1)項(xiàng)目來源企業(yè)，任務(wù)分解明確

“四化一體”教學(xué)模式強(qiáng)調(diào)的是，項(xiàng)目的設(shè)置需來源于工程實(shí)踐，將企業(yè)真實(shí)項(xiàng)目循序漸進(jìn)地交叉融合至教學(xué)內(nèi)容中，以此提升學(xué)生處理真實(shí)項(xiàng)目的能力，提升學(xué)生的從業(yè)競爭能力，鍛煉學(xué)生分析真實(shí)項(xiàng)目的思維。同時，強(qiáng)調(diào)將項(xiàng)目細(xì)分成任務(wù)，將任務(wù)細(xì)分成模塊，分解過程中遵循“協(xié)調(diào)與共享”原則，注重理論模塊和實(shí)踐模塊、老師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生之間的協(xié)調(diào)與共享。通過模塊化的講解讓學(xué)生理解項(xiàng)目要求，通過項(xiàng)目化的交流建立成員之間的信息共享渠道。

2)“職業(yè)”“崗位”融入課程，“多元”助創(chuàng)新

“四化一體”教學(xué)模式的內(nèi)涵指出，學(xué)生在參與項(xiàng)目的過程中，需以小組為單位，模擬企業(yè)真實(shí)工作崗位和環(huán)境，扮演企業(yè)工作人員完成項(xiàng)目建設(shè)，且對崗位所完成的任務(wù)實(shí)行工單制，讓學(xué)生有目的、有步驟地完成學(xué)習(xí)任務(wù)，提升學(xué)生的職業(yè)、崗位等素養(yǎng)，間接助力學(xué)生在工作崗位上的創(chuàng)新力。

3)教學(xué)方式多樣性

在“四化一體”教學(xué)模式中，其采用的教學(xué)方式是混合式教學(xué)，即將課前、課中、課后與線上、線下有機(jī)結(jié)合起來，課前利用線上信息化平臺來監(jiān)測、督促學(xué)生預(yù)習(xí)課程內(nèi)容；課中采用任務(wù)驅(qū)動、角色扮演、模擬仿真、小組討論等經(jīng)典的線下教學(xué)方式完成教學(xué)任務(wù)；課后利用工作室開展好第二課堂、利用線上作業(yè)等來鞏固所學(xué)內(nèi)容。以求通過多樣性的方法，將學(xué)生粗淺的學(xué)習(xí)引向深度學(xué)習(xí)。

4)教學(xué)評價全面性

“四化一體”教學(xué)模式在教學(xué)評價上體現(xiàn)的特點(diǎn)是較為全面的：從評價對象來看，包含有對教師的評價和對學(xué)生的評價；從參評者來看，包含有教師同行、學(xué)生、企業(yè)人員等；從評價內(nèi)容來看，有對教學(xué)內(nèi)容、教態(tài)教風(fēng)、執(zhí)行效果、學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)內(nèi)容、職業(yè)能力等方面；從評價形式來看，有線上、線下等方式?？傮w而言，該模式的教學(xué)評價是較為全面的，涉及各方面的評價，這對于教師的教學(xué)能力、學(xué)生的學(xué)習(xí)和從業(yè)能力提升具有指導(dǎo)意義。

5)教學(xué)流程完整性

“四化一體”教學(xué)模式最主要的特點(diǎn)之一即為流程的完整性。其要求整個教學(xué)過程必須流暢通順，其中主要包括以下幾個過程：資訊分組-方案計劃-確定決策-實(shí)踐實(shí)施-檢查展示-評估反饋-反思總結(jié)。在整個流程中，教師需對整個項(xiàng)目做到心中有數(shù)，任務(wù)分解到模塊、到崗位，以確保整個流程的完整性。

3 “四化一體”教學(xué)模式在課程教學(xué)中的應(yīng)用

現(xiàn)以學(xué)院工業(yè)機(jī)器人技術(shù)專業(yè)的電氣控制與PLC課程中“不同尺寸部件的分揀控制”項(xiàng)目為例，分別從課前準(zhǔn)備階段、課中教學(xué)實(shí)施階段、課后鞏固階段3方面入手，將“四化一體”教學(xué)模式應(yīng)用其中。

1)課前準(zhǔn)備階段

一是要設(shè)計好學(xué)生分組。在學(xué)期初，通過超星學(xué)習(xí)通信息化教學(xué)平臺隨機(jī)將學(xué)生分成幾個組，避免學(xué)生自己分組，以防同寢室、好友均在一個組，這樣分組有利于提升學(xué)習(xí)氛圍[3]。組分好后各組自行投票選擇組長，每組除了完成學(xué)習(xí)任務(wù)分組外，還會從規(guī)定的4個組(課堂活躍組、課堂反饋組、課堂監(jiān)督組、課堂保障組)里選擇任意一個來配合教師完成整個教學(xué)任務(wù)。其中，課堂活躍組的任務(wù)主要是配合教師完成每周1個小游戲；課堂反饋組是配合教師每周對上周知識點(diǎn)進(jìn)行一次回顧；課堂監(jiān)督組是配合教師管好課堂紀(jì)律、監(jiān)督課后線上、線下的自學(xué)情況；課堂保障組是配合教師確保多媒體、信息化教學(xué)平臺等的正常使用，同時完成對課堂積分的統(tǒng)計等任務(wù)。在本課程中，所任教的工業(yè)機(jī)器人專業(yè)其中一個班的分組在學(xué)習(xí)通軟件后臺如圖1所示。

圖1 課前準(zhǔn)備階段班級分組情況

二是要規(guī)范好課堂約定，獎罰分明，以確保課堂正常運(yùn)轉(zhuǎn)[4]。在本課程中，教師會事先和學(xué)生做好如表1中的約定。

三是準(zhǔn)備好教學(xué)材料，首先將準(zhǔn)備好的教學(xué)課件、錄制好的微課等上傳至超星學(xué)習(xí)通信息化平臺，讓學(xué)生提前預(yù)習(xí)；再是準(zhǔn)備好教學(xué)中所需要用到的道具、跟崗位相關(guān)的工作任務(wù)單、活頁掛紙等；最后預(yù)設(shè)好要創(chuàng)設(shè)的情境環(huán)境，在課堂中需要用到的搶答題、討論題等。

四是確定好教學(xué)方法與教學(xué)手段、搞好教學(xué)設(shè)計。在本項(xiàng)目中，用到了情境模擬教學(xué)法、引導(dǎo)啟發(fā)教學(xué)法和小組討論法[5]，利用這幾種教學(xué)法來為課堂教學(xué)服務(wù)。同時在教學(xué)設(shè)計中，還需要考慮學(xué)生在不配合情況下如何能積極調(diào)動學(xué)生的參與性，同時也要考慮實(shí)物操作過程中的不安全因素等，盡量考慮周全，以防教學(xué)事故發(fā)生。

表1 課堂約定內(nèi)容與對應(yīng)懲罰措施

2)課中教學(xué)實(shí)施階段

課中實(shí)施階段主要有以下幾步。

第一步：組織好課堂秩序，構(gòu)建好課堂氛圍。

在項(xiàng)目開始前，根據(jù)學(xué)期初分好的組要求各組完成各自的任務(wù)。比如，課堂反饋組要負(fù)責(zé)好上周知識點(diǎn)的回顧；課堂活躍組要完成小游戲的組織；課堂監(jiān)督組要提醒學(xué)生將手機(jī)放好；課堂保障組要提醒大家打開相關(guān)操作軟件，發(fā)放相關(guān)工作任務(wù)單等。通過以上操作，構(gòu)建好課堂氛圍，讓學(xué)生迅速進(jìn)入課堂狀態(tài)[6]。

第二步：提出項(xiàng)目資訊、引入項(xiàng)目。

首先，通過一段工程中實(shí)際應(yīng)用分揀的視頻引入該項(xiàng)目，讓學(xué)生知道學(xué)有所用，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。然后，引入工作崗位和職責(zé)，本項(xiàng)目共引入了項(xiàng)目經(jīng)理、工藝員、技術(shù)員、質(zhì)量監(jiān)督員4個崗位。告知學(xué)生項(xiàng)目經(jīng)理的崗位職責(zé)主要是負(fù)責(zé)召集其他崗位共同研討項(xiàng)目如何開展，如何將項(xiàng)目模塊化，同時給其他崗位分配任務(wù)，統(tǒng)籌整個項(xiàng)目的全局。工藝員的崗位職責(zé)主要是負(fù)責(zé)對各分模塊進(jìn)行分析，并撰寫各分模塊的工藝文件和整個項(xiàng)目的工藝文件。技術(shù)員的崗位職責(zé)主要是負(fù)責(zé)各分模塊的分析、程序編寫和調(diào)試等。質(zhì)量監(jiān)督員的崗位職責(zé)主要是負(fù)責(zé)整個過程的監(jiān)督和評價。最后，根據(jù)引入的工作崗位，讓各組來認(rèn)領(lǐng)崗位，各組認(rèn)領(lǐng)后就進(jìn)入到計劃、決策階段。

第三步：各崗位開展討論、分解模塊、做出決策。

各組明確自身崗位職責(zé)后，迅速進(jìn)入崗位，開展討論，商量實(shí)施計劃。以項(xiàng)目經(jīng)理崗位為例，組織項(xiàng)目經(jīng)理崗位的同學(xué)召集其他崗位學(xué)生商量項(xiàng)目對策，結(jié)合“四化一體”的“任務(wù)分解模塊化”的要求，引導(dǎo)學(xué)生去討論該項(xiàng)目要完成哪些小模塊等。同時，引導(dǎo)各組學(xué)生要完成該項(xiàng)目的各小模塊該如何做，具體如何實(shí)施，并做出實(shí)施方案及發(fā)放項(xiàng)目派工單給各組學(xué)生。如圖2所示。

圖2 工藝員崗位項(xiàng)目派工單

第四步：對照決策，實(shí)施計劃。

各崗位制訂實(shí)施計劃、商討決策后，就進(jìn)入到實(shí)施階段[7]。本項(xiàng)目實(shí)際就是一個仿真訓(xùn)練、實(shí)物操作、完善工單的過程，學(xué)生根據(jù)商量好的決策，先通過仿真軟件進(jìn)行訓(xùn)練，訓(xùn)練完成后，連接實(shí)物下載程序進(jìn)行操作，在操作的過程中不斷完善派工單上內(nèi)容。同時在操作的過程中，對所做的計劃不斷修改，確保達(dá)到最優(yōu)狀態(tài)。

第五步：運(yùn)行調(diào)試、成果展示。

各崗位完成各分模塊的基本功能后，需要結(jié)合項(xiàng)目來實(shí)現(xiàn)整體運(yùn)行調(diào)試，以最終實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的整體功能。在調(diào)試過程中，全程由項(xiàng)目經(jīng)理組織、協(xié)調(diào)各崗位開展工作，并且會繼續(xù)完善各崗位的工單，待整體功能實(shí)現(xiàn)后，會將最后的成果進(jìn)行展示，以便于下一步的評價。

第六步：項(xiàng)目總結(jié)、考核評價。

根據(jù)前面所提交的工作單、所展示的程序或者硬件成果開展總結(jié)和評價，先是由各崗位的小組長進(jìn)行總結(jié)、自評和互評，小組成員可以補(bǔ)充評價；再由教師對所開展的項(xiàng)目以及針對各崗位進(jìn)行總結(jié)和評價[8]；某些項(xiàng)目會提交至合作企業(yè)技術(shù)員或者工程師給予評價。綜合以上評價后得出各崗位各成員的項(xiàng)目考核成績。如圖3所示。

圖3 教師部分評分記錄

3)課后鞏固階段

按照所構(gòu)建的“四化一體”教學(xué)模式的操作流程完成教學(xué)實(shí)施階段后，就進(jìn)入到課后鞏固階段。該階段主要分為兩方面的鞏固。

一是教師課后的鞏固。這個主要涉及對課堂的反思和總結(jié)。在本項(xiàng)目中，重點(diǎn)是從教學(xué)方法和教學(xué)手段的應(yīng)用、學(xué)生配合度、課堂設(shè)計是否合理以及提出改進(jìn)措施等幾方面進(jìn)行反思和總結(jié)。

二是學(xué)生課后的鞏固。引導(dǎo)學(xué)生從功能的實(shí)現(xiàn)、操作過程中的得失、同學(xué)之間的配合度、崗位的職業(yè)素養(yǎng)養(yǎng)成等幾方面進(jìn)行總結(jié)[9]。同時，授課教師鼓勵學(xué)生加入自己的工作室和所指導(dǎo)的電氣控制協(xié)會，通過在工作室開展第二課堂的方式來進(jìn)一步提升學(xué)生的技術(shù)技能，通過與老師一起承接項(xiàng)目來加強(qiáng)崗位能力的提升。

4 結(jié)語

實(shí)踐表明，“四化一體” 教學(xué)模式應(yīng)用后，本課程取得了良好的教學(xué)效果。課堂上學(xué)生們的學(xué)習(xí)熱情、 積極性也得到了空前提高，學(xué)生對崗位的適應(yīng)能力、分析問題和解決問題的能力、職業(yè)素養(yǎng)等都不同程度地得到提升。