陳天聰，趙亞利，葉 娟

（中原科技學(xué)院，河南 鄭州 451464）

隨著人工智能、大數(shù)據(jù)等前沿科技逐步取得技術(shù)性突破，以智能產(chǎn)業(yè)牽引的新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)革命正如火如荼地進行。中國經(jīng)濟發(fā)展正處于結(jié)構(gòu)調(diào)整、轉(zhuǎn)型升級的攻堅期，新一輪科技和產(chǎn)業(yè)革命蓄勢待發(fā)，技術(shù)與產(chǎn)業(yè)變革趨勢下的工程“新業(yè)態(tài)”已初露端倪[1-2]。

面向未來技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新趨勢和新需求，中國高等工程教育的改革發(fā)展也已經(jīng)站在新的歷史起點?；趪覒?zhàn)略發(fā)展新需求，中國教育部提出了“新工科”計劃：以實踐、設(shè)計為核心，從技術(shù)進步和產(chǎn)業(yè)發(fā)展角度分析，指出中國工程教育改革方向[3]。

1 課程現(xiàn)狀

“電氣控制與PLC”內(nèi)容涵蓋電工電子技術(shù)、控制技術(shù)、計算機技術(shù)等技術(shù)，是制造業(yè)實現(xiàn)柔性化、自動化、集成化及智能化的基礎(chǔ)，是現(xiàn)代制造業(yè)中的關(guān)鍵技術(shù)之一，是自動化類專業(yè)的核心課程，包含理論教學(xué)和實踐教學(xué)2大部分[4]。理論知識涉及范圍廣、邏輯性強，實踐教學(xué)與工程實際結(jié)合緊密，對于缺乏工程實踐經(jīng)驗的學(xué)生而言，學(xué)習(xí)難度大，學(xué)生有恐學(xué)心理。同時由于培養(yǎng)大綱課時縮減，如何在有限的課時內(nèi)，重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容，豐富教學(xué)資源，改革教學(xué)方式和學(xué)生考核方案，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)主動性，培養(yǎng)具有扎實理論基礎(chǔ)、解決工程實際能力的創(chuàng)新人才，是課程教學(xué)改革要解決的重點問題?，F(xiàn)行“電氣控制與PLC”教學(xué)體系主要存的幾個問題及要重點解決的問題如圖1所示。

圖1 存在的問題及要重點解決的問題

2 教學(xué)設(shè)計理念

CDIO工程教育模式是以培養(yǎng)學(xué)生個人能力、團隊協(xié)作能力及系統(tǒng)適應(yīng)能力為目標(biāo)，開展了專業(yè)培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)、一體化課程體系、基于項目/問題教學(xué)、探究式教學(xué)等的研究與實踐工作[5]。OBE（Outcome Based Education）是一種基于學(xué)習(xí)產(chǎn)出的教學(xué)模式，核心理念是“以學(xué)生為中心”“以成果為導(dǎo)向”和“持續(xù)改進”[6]。采用“反向設(shè)計，正向?qū)嵤暗睦砟?，重?gòu)整個教學(xué)體系，以使教學(xué)質(zhì)量更具可操作性。

“電氣控制與PLC”課程瞄準(zhǔn)國家高等教育發(fā)展方向，以“新工科”內(nèi)涵為導(dǎo)向，著眼于“新業(yè)態(tài)”下傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和老專業(yè)的升級轉(zhuǎn)型問題，CDIO-OBE模式下的教學(xué)設(shè)計如圖2所示。

圖2 CDIO-OBE模式下的教學(xué)設(shè)計

3 教改措施

3.1 課程內(nèi)容建設(shè)

“電器控制與PLC”課程以學(xué)生發(fā)展為中心作為教學(xué)理念，根據(jù)學(xué)校辦學(xué)定位和人才培養(yǎng)目標(biāo)，注重專業(yè)知識、實踐能力、綜合素質(zhì)培養(yǎng)，基于CDIO-OBE教育模式，制定課程主要內(nèi)容；同時將最新工程實際案例、團隊成員教科研項目成果、現(xiàn)代設(shè)計方法、企業(yè)招聘等作為擴展課程內(nèi)容，加深學(xué)生對本門課程學(xué)習(xí)重視程度，同時也為學(xué)生對本行業(yè)及行業(yè)的職業(yè)任職要求奠定基礎(chǔ)。教學(xué)內(nèi)容建設(shè)如表1所示。

表1 教學(xué)內(nèi)容建設(shè)

3.2 課程組織實施

課程組織實施包括理論教學(xué)和實踐教學(xué)2大部分，教學(xué)質(zhì)量管理包括課上管理和課下管理2大部分，教學(xué)資源利用包括線下教學(xué)和線上教學(xué)2大部分。

理論教學(xué)實施采用“兩個結(jié)合”，即課上課下相結(jié)合和線上線下相結(jié)合。課上教學(xué)，通過課程前段學(xué)生分享知識背景、項目案例，課程后段學(xué)生梳理總結(jié)知識點來提高學(xué)生的參教度；課堂授課采用課堂討論、啟發(fā)式問答等多種方法進行思維引導(dǎo)；同時采用視頻、動畫、圖片等各種豐富教學(xué)素材提升課堂效率，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

成立學(xué)生學(xué)習(xí)小組，建立健全的小組活動制度，通過小組討論、集體自習(xí)等方式進行課下學(xué)習(xí)，教師定期對活動小組進行檢查督導(dǎo)，促進學(xué)習(xí)小組活動健康有效進行。建立組長負責(zé)制的學(xué)習(xí)小組，讓學(xué)生全方位參與到教學(xué)活動中。同時建立學(xué)習(xí)互助伙伴，教師負責(zé)制定組織制度和工作流程，并定期對活動小組及互助學(xué)習(xí)伙伴進行檢查督導(dǎo)，促進學(xué)習(xí)小組活動有效進行。

充分利用線上優(yōu)質(zhì)平臺，開展釘釘直播課后輔導(dǎo)等教學(xué)內(nèi)容，學(xué)生可反復(fù)觀看，最大化提升教學(xué)效果；同時利用線上平臺定期開展問卷調(diào)查、知識測驗，隨時掌握學(xué)生學(xué)習(xí)發(fā)展情況。實踐教學(xué)實施以“工程項目”為載體，做中學(xué)，學(xué)中做，突出學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。實踐采取二級答辯制度，由指導(dǎo)教師先給學(xué)生組長答辯，再由學(xué)生組長給學(xué)生答辯，發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，有效提升課程質(zhì)量。

3.3 構(gòu)建教學(xué)結(jié)果評價體系

課程考核對學(xué)生的學(xué)習(xí)具有積極的導(dǎo)向作用，基于CDIO工程教育模式對標(biāo)“兩性一度”設(shè)計過程評價標(biāo)準(zhǔn)，首先注重學(xué)生學(xué)習(xí)到什么知識、具備什么樣的能力，其次注重過程考核，注重學(xué)習(xí)過程性評價，加強過程控制，建立過程控制體系?；贑DIO工程教育模式對標(biāo)“兩性一度”設(shè)計過程評價標(biāo)準(zhǔn)如表2所示。

表2 基于CDIO工程教育模式對標(biāo)“兩性一度”設(shè)計過程評價標(biāo)準(zhǔn)

過程控制體系如圖3所示。

圖3 過程控制體系

4 結(jié)束語

通過教改實施措施，學(xué)生對本課程的學(xué)習(xí)熱情有所提高，學(xué)習(xí)成績穩(wěn)步提升，學(xué)風(fēng)改善明顯。對“電氣控制與PLC”的知識、技能的掌握基本符合新工科形勢下相關(guān)行業(yè)領(lǐng)域的崗位需求，教學(xué)效果初現(xiàn)。指導(dǎo)學(xué)生參加西門子杯智能制造挑戰(zhàn)賽、河南省機器人大賽等學(xué)科競賽獲得多項獎勵。

同時依據(jù)畢業(yè)生及相關(guān)企業(yè)反饋，畢業(yè)生在工作中在能夠很快勝任企業(yè)安排的工程項目，學(xué)生和企業(yè)的滿意度較高。由此來看，“電氣控制與PLC”的教改已初見成效，基本可以實現(xiàn)應(yīng)用型工程教育的理論性、實踐性的統(tǒng)一，保證教學(xué)質(zhì)量和畢業(yè)證質(zhì)量雙優(yōu)。