电气控制在线开放课程建设与研究

电气控制在线开放课程建设与研究

摘要:依托“超星学习通”网络教学平台与资源,研究建设“电气控制与可编程控制器技术”在线开放课程,构建完善在线课程体系和教学资源库、互动活动库、习题库等教学模块,采取项目设计、混合教学等方式创新教学手段,强化学生之间的协作和师生之间的联系,使学生能够主动、直观、反复、高效地学习,实现“资源丰富、开放共享、在线互动、实时反馈、激发兴趣、提高效率”的教学目的。

关键词:电气控制与可编程控制器技术;SPOC;课程建设;混合教学

“电气控制与可编程控制器技术”是我校机械类专业一门必修的专业核心课,主要包含电气控制技术和可编程控制器(PLC)技术两大内容。本课程具有知识点多、实践性强、应用范围广泛等特点,传统的课堂教学模式,如“照本宣科”“满堂灌”等已不能适应学生主动、直观、反复、高效学习的需要。因此,教学团队借助“超星学习通”网络教学平台与资源,研究建设了“电气控制与可编程控制器技术”在线开放课程,充分发挥网络大数据资源的优势,构建完善了教学资源库、互动活动库、习题库等教学模块,实现“资源丰富、开放共享、在线互动、实时反馈、激发兴趣、提高效率”的教学目的。

1在线开放课程的特点与优势

在线开放课程的特点是能将互联网技术和传统课程通过信息化手段深度融合,制定新的在线课程体系标准,建立一套合理有效的沟通机制,采取模块式设计,更加方便适时更新教学内容。以“电气控制与可编程控制器技术”在线开放课程为例,其依托的超星网络教学平台包含10个模块,分别是教学资源库、互动活动库、统计、资料、通知、作业、考试、PBL、讨论和管理等。这10个模块之间互相关联、无缝对接,共同为在线开放教学提供全方位、多层次、多角度的支持。在线开放课程的主要优势是能够构建真实的师生高效即时互动平台,改变传统课堂教学中师生不能广泛互动交流的弊端,有效解决教师教学和学生学习遇到的沟通不畅、进度不清、教与学脱节等问题。在线学习采用的是“教师圮学生”双向即时反馈互动的教学模式,而不是“教师→学生”单向输出无反馈或弱反馈教学模式,解决了传统单向式教学中学生只能被动接受知识灌输、教师的教学内容和形式相对滞后、创新性不强等问题,实现学生主动反馈、教师在线答疑的目标[1]。

2课程总体设计思路及建设步骤

“电气控制与可编程控制器技术”在线开放课程通过建立完善的教学资源库,有效整合了各种线上素材资源,促成教师之间开放共享优质的教学资源,从而提高课程整体教学质量[2]。依托超星网络教学平台,采用SPOC在线教学,学生通过线上课件、视频、动画、电子书等教学资源自主学习,并完成在线讨论、线上作业、测验。教师通过在线平台的实时数据,可以直观了解学生对该课程知识的掌握情况,并有针对性地开展答疑和辅导工作。课程建设步骤具体分为四个阶段:一是准备阶段,确定采用什么形式的微课;二是分析研究阶段,对教学对象、教学内容、学习支持等进行综合分析;三是设计阶段,要制订完善的授课计划,确定教学策略,明确教学平台,设计制作脚本;四是实施阶段,进行微课录制、修改和完善,并上传至网络教学平台。

3课程建设内容

3.1完善课程体系,精选课程内容。“电气控制与可编程控制器技术”课程目前在我校已开设近15年,课程共有56学时,其中课堂教学48学时、实验教学8学时。该课程的教学目标是从应用的角度出发,让学生熟悉常用低压电器的结构、原理、用途、型号和选用方法,了解掌握如何分析和设计基本电气控制电路,并进一步学会可编程控制器的组成和工作原理、三菱(FX3U)系列PLC的指令系统和编程设计方法。根据课程教学目标建立以微课视频、教学课件为核心资源的“电气控制与可编程控制器技术”在线开放课程体系结构,内容包括课程介绍、课程资源、课程管理与课程服务[3]。根据互联网教育和学生在线学习的特点,以课程知识点为教学单元,将每个知识点制作成一个微视频,时间最好控制在15分钟以内。

3.2采取项目设计,创新教学手段。在线课程采取项目化设计,将每个知识点都与生活中熟悉的应用项目联系起来,将每一个学习单元都细分为一个个小任务。例如,在PLC指令系统的学习中,通过“交通灯系统的控制”实例,重点讲解互锁、互锁控制以及绘制梯形图的基本原则等知识点;通过“货品分拣系统的控制”实例,重点讲解边沿检测触点、货品分拣程序、ZRST指令等知识点。在导学内容中,使用实际案例吸引学生的兴趣;在知识点讲解中,用生动形象的仿真动画、VR视频等向学生解读枯燥的理论,将难以理解的课程知识用“更直观、更活跃”的方式表现出来[4]。这种知识点讲解采取项目设计的方法,极大地调动了学生的学习积极性。

3.3开展混合教学,提升教学质量。“电气控制与可编程控制器技术”在线开放课程探索采用线上线下混合式教学,将以学生为主体的学习过程分为三个部分:课前教学视频自主学习、课中知识内化教学、课后互动评价反馈。其中课前自主学习时,教师布置学习任务,学生在线观看教学视频、完成相应的学习任务;课堂教学时,根据设计的教学内容开展以学生为中心的多种教学活动,教师进行专题指导、答疑解惑、归纳总结,学生要组建小组开展协作学习,内化知识;课后评价反馈时,教师通过分析在线学习的相关数据,及时掌握学生的学习情况,形成阶段性评价以指导学生下一步学习。线上线下混合式教学改变了学生与教师的角色,由教师“教得好”向学生“学得好”转变,强调学生的学习主动性和主体地位,通过交流互动、评价反馈等多种方式,激发学生参与在线交互式学习的兴趣,逐步把课堂变成学堂[5]。

4在线开放课程教学成效

4.1将知识细化、碎片化,提升学生学习效果。课程将教学内容细化、碎片化,围绕知识点制作微课、动画等,方便学生的自主学习。同时,通过将知识点设计成学生喜欢的模式和内容,使学生的学习由“被动吸收”转变为“主动要求”,提高学生的自主思考能力,培养学生的独立探索精神,促进师生之间的互动和资源分享。

4.2以互动考核为主,强化教师的考评指导能力。课程的随堂练习、在线作业、章节测验等都是从习题库随机出题,学生在完成在线考核时无法抄袭应付,增强了考核的有效性,为教师优化整体教学设计提供了参考,也使教师能够有针对性地指导不同学生。教师和学校的教学管理部门都能根据网络教学平台对学习行为和过程的记录,对学生进行量化的学习评价和考核打分。

5结语

采取SPOC方式进行“电气控制与可编程控制器技术”课程在线教学后,学生普遍提高了自主学习的兴趣,加深了对课程知识全面系统的理解和掌握,提高了动手操作能力和综合解决实际问题的能力,提升了学习的获得感和成就感。同时,在线课程的建设与开发提高了教师团队的微课制作与处理等能力,也为机电类专业相关课程进行在线教学建设、提高教学成效、培养学生综合实践能力提供了借鉴。

参考文献

[1]陈敏敏.《PLC基础与应用》精品在线开放课程建设探讨与思考[J].湖北函授大学学报,2017,30(16):144-146.

[2]林楠.建筑设计原理在线开放课程的建设与研究[J].山西建筑,2020,46(3):169-170.

[3]程志红,闫海峰,杨金勇,等.《机械设计》在线开放课程建设与应用实践[J].教育教学论坛,2019(43):141-144.

[4]沈扬,吴佳伟,芮笑曦.基于“金课”建设的河海大学土力学在线开放课程建设实践与思考[J].高等建筑教育,2020,29(1):24-30.

[5]平震宇,顾晓燕,匡亮.在线开放课程的建设与混合式教学模式改革:以《嵌入式Linux应用与开发》课程为例[J].邢台职业技术学院学报,2019,36(5):5-12.

作者:孙筠 单位:湖北第二师范学院物理与机电工程学院