“课堂革命”背景下高职《机床电气控制与PLC》课程教学改革与研究

周亚芳，范有雄

(武汉软件工程职业学院，武汉 430205)

1.1 “课堂革命”的内涵

2017年9月8日，教育部部长陈宝生在人民日报撰文 《努力办好人民满意的教育》，明确提出要深化基础教育人才培养模式改革，掀起“课堂革命”，努力培养学生的创新精神和实践能力[1]。职业教育的“课堂革命”是要创建一种以促进学生深度学习为中心的新型教学实践形态，以学生的学习需求为核心，构建“教师引导，学生主动学”的课堂教学模式，培育高素质的技术技能人才。

1.2 高职院校“课堂革命”的意义

目前的高职课堂教学还存在以下几个问题：

(1)学生层面的问题

高职院校的生源主要由两部分组成，一部分是成绩没有达到本科要求的高考生，另一部分是通过技能高考的中职院校学生。与本科院校的学生相比，高职学生动手能力强，但有文化基础薄弱、对学习没有规划，有厌学情绪等的问题。在一些课堂教学中，由于部分学生厌学、惧学，不愿意开展师生互动活动而睡觉、玩手机的现象较为普遍，教师也尝试各种方法去改善这种现象，比如上课前要求学生上交手机，发现睡觉扣考核分等方法，但效果甚微，还是处于传统的教与学的氛围下。

(2)教师层面的问题

教师对学生学情分析不够深入，与学生交流不够，不能有效的针对学生学习的需求开展教学；
课堂教学模式以教师讲授为主，教学活动多为“教师问、学生答”的形式，并且回答问题的学生仅是少数；
课后作业批改和讲评若不及时，学生收获感变弱；
教学评价不够科学严谨，对学生的考量多以考试成绩为主，缺乏过程性考核；
由于课前预习、课后复习缺乏有效管理监督机制，容易流于形式，无法有效训练提升学生自学能力，课外学习效率也很低。此外，教师的教学能力也有待提高，知识更新需要跟进。

(3)实训教学存在的问题

实训项目与企业需求契合程度不高，学生的职业素养难以得到提升；
实训任务书没有详细的步骤，学生有类似于“做什么”“如何做”“做的怎样”的疑问，教学质量不佳；
实训总结报告抄袭现象严重，千篇一律，教师不能够及时、公正地对每位同学的实训表现进行评价，也无法对任务完成情况进行综合性点评。

针对以上问题综合分析，高职院校课堂教学需要革命，需要展现给学生焕然一新的面貌。高职教师要将立德树人的精神始终贯穿整个教学全过程中，科学有效评价学生，从学生角度出发，反思他们的学习和个性的需求，真正做到为智能制造产业输送高素质的技术技能人才。

课堂革命的意义在于：
课堂革命是践行新时代职业教育新要求的“主动脉”。课堂教学作为教育教学的重要环节，担负着职业教育变革的重任，彰显职业教育作为类型教育的特征。课堂革命是提升学生可持续发展能力、实现全体学生全面发展的需要，是实现人才培养适应社会需求的“主战线”。教师能力提升是课堂革命的关键，而课堂革命也是倒逼教师成长的主途径，促使教师全面进步，提升职业幸福感。

本课程以学生就业为导向，走访服务于武汉市制造装备类的企业及院校，围绕数控机床装调与维修等相关岗位的职业能力要求开展研究，依照“以岗定专业，以专业定课”的思路，实施一体化的教学模式。教学内容适应智能制造发展趋势，融入新技术，遵循学生能力递增原则将内容编排为项目子任务，使得课程的职业性、实践性和先进性更为凸显。

课程任务的实施能够让学生懂得电气和PLC控制基础知识，掌握电器元件的原理及选型和典型电气控制过程，学会PLC系统的设计及应用，培养学生独立解决问题的能力，使学生在较短时间内对机床电气控制及PLC控制系统有一个全面而深入的认识，并对数控机床等设备具备调试、维护等应用能力，同时培养学生的工匠精神和劳模精神，提高学生的综合素质与职业能力。

在制造业转型升级的背景下，行业对学生的知识结构体系和技术技能有所变化。传统教学模式下学生活动单一，学生集中力不够，且课堂教学存在知识点多且冗杂的问题，学生很难在课堂上掌握，学习兴趣自然降低，从而影响了教学效果和质量。因此要从教学现状出发，反思如何提高课堂教学吸引力和课堂实效性，激发学生好奇心，使其产生学习的积极性是课程教学改革中要迫切需要解决的问题。

3.1 课程整体设计思路

本课程积极探索“课岗赛证”教学改革模式，依照“课程与岗位对接、与1+X数控设备维护与维修职业技能资格证书融通，与职业技能竞赛互促”的改革思路重新进行课程设计，课程建设紧跟智能制造发展趋势进行动态调整，兼顾学生可持续发展，遵循职业成长规律和学生认知规律，确定本课程目标为培养机电设备维修与维护技术人员等岗位。针对高职生源的多样化，因材施教，突出能力本位，融入爱国情怀和劳模精神等思政元素，培养学生具备识元件(指令)、晓原理、创美线和精调试四大核心能力，浸润职业素养和示范核心价值，确定本课程的三维目标如图1所示。

图1 《机床电气控制与PLC》课程目标

3.2 课程内容重构

对接中级数控机床装调维修工的岗位能力目标，按照先感性后理性、先实践后理论、先知其后知其所以然的要求对教学内容进行重新编排，将课程内容分为数控机床电气控制和PLC控制两个大类，每个大类按照“基础，综合，创新”的能力递进原则设计学习任务，可分为电气基础知识，实际机床电气原理的分析，数控机床电气的设计，数控机床PLC的基础知识，PLC控制系统的应用，PLC控制系统的设计6个模块。如图2所示。

图2 《机床电气控制与PLC》内容重构

课程内容整体的目标是为了掌握数控机床的电气控制与PLC控制系统的应用，每个模块将原有知识点与数控机床的控制紧密联系，例如模块一的电气基础知识，将知识点：电动机的点动，长动，正反转，制动控制改为机床面板的按键轴选，循环起动，主轴正反转，急停按钮的工作原理，从学生操作机床的现象出发，来探讨面板控制按钮工作原理的本质，有利于激发学生学习兴趣。其中数控机床电气设计来自全国数控技能大赛赛题的改编，PLC控制系统的设计来自全国数控技能大赛赛题和生活中的鲜活案例的改编，将技能大赛的技能点与教学内容有机融合，以赛促学，以赛促教[2]。

3.3 教学策略设计

课程教学设计采用基于工作过程的项目教学法，对接“1+X”数控设备维护与维修职业技能等级证书(中级)的工作过程，将教学过程分为四个教学环节：识元件(指令)—析原理—创美线—排故障，创设四问：用什么—是什么—做什么—怎么样，充分体现“以学生为中心，教师为主导”的设计理念。策略设计如图3所示，其中创美线和排故障环节，采用机电控制仿真软件进行，学生能够自由搭建电路，实施监控电路，PLC梯形图的编制，故障检测，程序调试等，培养学生的核心技术技能。选取学生使用机电控制仿真软件做的优秀案例，形成课程资源，发送给企业工程师，由他们做点评。

图3 《机床电气控制与PLC》课中导学教学策略设计

3.4 优化课程评价体系

课堂革命不仅需要对教学模式进行改革，更要从课程评价上进行革命，需优化现有的评价体系，建立多维度科学的评价指标，对学生进行综合考核。评价体系应有线上、线下和企业导师的综合评分。评价体系需从激励学生学习积极性的角度出发，多维度考察学生参与度、学习成果和差异化能力，使学生有兴趣对课程学习进行持续投入，让学生的自主学习行为真正发生，具体考核分值如表1所示。

表1 评价体系具体分值权重

①上机操作考试(开卷)

随机抽取机床PLC开发题目，上机操作编程，由企业导师检查学生操作规范性，校内教师检查学生功能的实现。

②理论考试(闭卷)

卷面应能对该课程的基本知识点覆盖率达85%以上，突出对数控机床电气控制系统相关知识的掌握及应用。

③平时成绩的组成及评价

平时成绩占总评成绩的40%，分为平时作业(分值占比20%)、考勤(分值占比10%)、课堂表现(分值占比10%)、仿真软件电气案例的设计(分值占比10%)四个部分。其中最重要的依据是项目教学及任务教学中学生的完成情况。在实操训练过程中，教师除了辅导，更应关注学生对知识的理解、对技能的应用、对操作的规范和灵活运用知识的能力，及时做好记录，作为评价的依据。