“慕课+项目+竞赛”新模式在《电气控制与PLC》课程教学中的研究与实践

“慕课 +项目 +竞赛”新模式在《电气控制与 PLC》课程教学中的研究与实践

蒋志飞 侯义飞 袁靖

商丘工学院 476000

摘要：《电气控制与PLC》开发是一门实践性很强的应用开发类课程，采用传统的教学模式不能有效整合和衔接多门课程中所学的相关知识，不能满足学生具有实践能力和创新思维的培养目标。现对该课程的教学模式和教学过程开展一系列的改革和创新，全面引入“慕课+项目+竞赛”新的教学模式，该教学模式把现阶段常用的教学手段进行有机融合，优势互补，符合本课程内容多、实践性和实用性较强的特点。

关键词：《电气控制与PLC》；慕课；项目；竞赛

1概述

随着我国经济与社会的发展，我们所处的社会需要的是“德、智、体、美、劳”全方面发展且具有创新思维的全能型人才，现在各大高校都很注重学生的创新能力培养，培养具有“实践”能力和“创新”精神的人才是高等教育的基本任务。《电气控制与PLC》开发课程是电气自动化专业的一门核心专业课程，该课程内容多，实用性和实践性都非常强，很多高校计算机学院，都在结合自身学科特点，积极探索《电气控制与PLC》开发课程的研究与实践工作。

“电气控制与PLC应用”是一门应用性非常强的课程，也是电气工程及其自动化专业课程。在教学过程中，转变学生及教师的思想观念是非常重要的。传统的教学过程主要以教师授课为主体，学生被动听课，此种方法在“电气控制与PLC应用”课程中不能满足培养学生动手能力和创新能力的需求，不能充分实现培养应用型人才的教学效果。具体表现为学生即使非常认真听讲，在学习完该课程后，仍然不能在工程实践中灵活运用PLC器件和电气控制的基本元器件。造成以上问题主要有以下3个方面原因。

（1）“电气控制与PLC应用”课程的应用性强，需要大量的实验进行验证学习，通过实践和理论相结合，使学生灵活掌握知识与技能。

（2）课程知识点较多且分散，学生学习时缺乏实际工程背景。

（3）教学与学习观念落后，教师教学过程中

主要以讲授知识点为主，学生学习主要是为了应付考试。因此，在《电气控制与PLC》课程教学中，我全面引入了“慕课+项目+竞赛”的新模式，让学生能够理论联系实际，学以致用，合理运用所学知识来解决实际问题，得到了很好的教学效果。

2“慕课+项目+竞赛”新模式的应用实践

2.1对现阶段《电气控制与PLC》开发课程教学手段的分析

（1）案例式教学法

案例式教学是当前“《电气控制与PLC》开发”课堂教学的一个重要手段，但是案例的选取有很大的局限性，一类是为了配合知识点的讲解而选取简单易懂的案例，学生能够理解，却无法与自己的实践项目建立对应关系或转换；另一类选取是典型的真实案例，但真实案例与知识点的相关性或紧密程度不佳，且外部影响因素多，因此给学生理解知识点带来很大困惑。

（2）项目驱动式教学法

项目驱动式教学也是近几年广泛采用的教学手段，围绕项目展开教学，限制了授课教师在知识点讲授过程中的全面性和应用性，自觉性低的学生课上不愿意参加讨论，课下偷懒不延续学习，基础差反应慢的学生跟不上老师的节奏，随着项目功能性的增加，掉队的学生越来越多，很难达到该课程的教学目的和预期教学效果。

（3）基于慕课教学法

慕课MOOC是新近涌现出来的一种在线课程开发模式，慕课是借助互联网平台将传统学校的课堂教学活动转移到互联网平台，让更多的学习者在这个虚拟教室里自由学习。它最大的特点是易于使用、覆盖面广、资源丰富，但对于基础差，自主学习能力弱的群体还是带来了很大的学习难度，同时缺乏师生间的互动和实践操作能力的培养。

在《《电气控制与PLC》开发》实践教学中，采用上述单一的教学方法，都不适合实践性较强的开发类课程，不能满足高校培养学生具有实践和创新能力的培养目标。如何将上述的教学方法融合，进行优势互补，并通过学科竞赛奖励机制激发学生学习热情，鼓励学生实践创新。“慕课+项目+竞赛”多元化教学新模式，非常适合实践性较强的《电气控制与PLC》开发类课程，符合我校软件工程和计算机科学与技术专业的人才培养方案目标，培养学生具有实践能力和创新精神。

2.2《电气控制与PLC》开发课程实践方案

（1）慕课平台的借助

借助丰富的慕课在线平台，比如中国大学MOOC大型开放式在线课程学习平台、清华大学的学堂在线平台、北京慕课科技中心成立的慕课网，中文MOOC学习社区等等。通过慕课平台，学生可以先自行学习《电气控制与PLC》开发课程的基本知识部分，相互交流、分享，了解课程的地位和目标，对该课程有了总体把握。

（2）项目任务分解与发布

首先，我们将项目案例分解为多个小的功能模块，并标注实现每一个功能模块所需要的技术，对于部分较为复杂的功能点，需要将其分解为多个实现阶段，每一个阶段对应一个或多个知识点。通过合理分解，可以保证学生每次学习的知识点不至于太多，避免出现目标太大导致学生无法一次性理解所学知识。

其次，将分解的功能模块点以及视频资源等发布至我校蓝墨云班课中，让学生提前获知任务，做好课前预习和相关知识的储备工作。

（3）课堂授课和讨论

在课堂中对项目模块进行分析、对涉及的相关知识点进行梳理、回顾。在学生实践操作的整个过程，让学生提出问题，大家一起讨论分析模块里涉及的方法技能，重点以及难点，对一些普遍存在的问题加以讲解和说明。

（4）课外实践与拓展

该环节要求学生对项目任务进行编码实现，并将实现结果和运行截图提交至我校蓝墨云班课中。此外，还会根据课堂讨论中一些话题和项目拓展情况，由任课教师通过蓝墨云班课发布项目任务或视频，供学生阅读、观看或讨论。

（5）引入竞赛驱动机制

现阶段，社会对创新人才的需求越来越大，教育部、各省教育厅和高校都设置了大学生创新创业实践项目课题和各类学科竞赛，IT行业也设置了全国大学生软件杯大赛、程序设计大赛等多种赛事，为部分有能力的学生提供了新平台。通过引入竞赛驱动机制，结合项目综合知识讲述并巧妙地设计增加竞赛知识，能够激发学生兴趣，充分调动学生的能动性与参与性。

2.3课程实践效果分析

“慕课+项目+竞赛”新的教学模式首先借助丰富的慕课在线课程，给学生自主学习、交流提供了便利的平台，学生对该课程有了总体了解，开阔了思维。其次，通过选取的实际项目案例，将知识点贯穿融合到项目的每一个子模块任务中，提高了学生对知识点的理解能力和运用能力，同时培养了学生实践操作能力和知识集成能力。再次，通过引入竞赛驱动机制，结合项目综合知识讲述并巧妙地设计增加竞赛知识，能够激发学生兴趣，充分调动学生的能动性与参与性。

该课程实践的培养目标和学生的预期目标效果良好，大部分学生学习兴趣有很大提高，编程能力有明显提升，学生实践操作能力和项目分析设计的能力也是十分显著的，得到了大部分学生的认可与称赞。

3结论

“慕课+项目+竞赛”新模式引入到软件工程专业《电气控制与PLC》课程的教学中，不仅让学生学习到了《电气控制与PLC》开发所需知识和技术，同时让学生直接参与项目，理论与实践紧密结合，在更大程度上让学生及时消化和理解所学知识并掌握如何运用这些知识和技术来解决实际问题。再通过学科竞赛奖励机制激发学生的学习兴趣和提高学习效率，竞赛项目的参与、开发，对于培养学生的专业技能、团队意识和实际动手能力，提高创新意识、创新能力，都是非常有效的重要途径。

参考文献：

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[2]孙晓波,刘智慧,肖士勇,林森.新工科背景下电气控制与PLC应用课程教学改革研究[J].中国现代教育装备,2021(01):43-44+51.DOI:10.13492/j.cnki.cmee.2021.01.014.

[3]李宁,马振兴,赵红玉.应用型本科院校转型背景下教学改革与实践——以“电气控制与PLC应用”课程为例[J].工业和信息化教育,2021(01):76-80.

本文系商丘工学院“基于智能制造的《电气控制与PLC》课程

教学创新与实践项目”（编号：2021JGXM44)的阶段性研究成果。