基于四分层的自动线安装与调试课程项目化教学实践研

　　钱振华?陆波?何彦虎
　　摘 要：自动线安装与调试是自动化技术专业群的一门实践性、综合性很强的专业核心课程。针对该课程教学中存在的问题，本文提出＂四分层＂的教学改革模式，并从学生分层、教学内容分层、项目实施过程分层、评价分层等四个方面详细阐述了课程改革实施过程。
　　关键词：自动线 分层教学 项目化 实践
　　课 题：本文系浙江省高等教育课堂教学改革研究项目（项目编号：kg20160806）、湖州职业技术学院校级教学改革项目（项目编号：2016xj25）研究成果。
　　自动线安装与调试是自动化技术专业群的一门实践性、综合性很强的专业核心课程，其涵盖了PLC控制技术、气压传动技术、电动机与拖动技术、传感器技术、触摸屏技术和工业控制网络技术等，是学生到企业进行生产实践前对所学专业知识的一次综合应用，是学生在校的一次大练兵，也是进一步进行毕业设计和顶岗实习的基础。通过本门课程的学习，学生要掌握典型自动化生产线的机械、电气结构组成和控制原理，能综合运用PLC、气动、传感器、触摸屏等技术对典型自动化生产线进行安装、调试和维护。同时，使学生养成良好的职业素养与职业道德，强化团队合作精神和环境意识，为将来走上工作岗位打下坚实的基础。
　　一、本课程的教学现状
　　目前，国内高职院校自动化类专业中有很多都开设了该门课程，他们在教学内容、教学方法和教学评价等方面进行了一定的教学改革，也取得了一定的成效。有的学校以工作过程为导向，采用＂教、学、做＂一体化的教学模式，培养学生的岗位综合实践能力；有的学校＂以就业为导向、以能力为本位＂进行了该课程的整体设计，并结合职业技能大赛和职业资格鉴定要求进行多元化考核；有的学校还采用任务驱动的项目化教学来提高学生的职业能力。但是，他们大都站在教师的角度来设计课程教学项目，考虑的问题集中在教学项目的设计与实施方面，这样做的结果导致教学项目的设计脱离学生的实际学习情况。笔者在经过大量教学实践和调研后发现，该课程教学在学生学习情况和教学状况等方面存在以下问题。
　　1.学生学习情况差异较大，影响项目化教学的开展
　　在学习方面，一部分学生专业基础知识扎实，学习能力强，对课程抱有浓厚的兴趣，能主动学习；一部分学生专业基础知识不够扎实，需要在老师和同学的帮助下才能开展任务，只是被动地学习；还有一部分学生缺乏专业基础知识，对课程毫无兴趣，抗拒学习。在目前的课堂教学中，虽然学生学习情况差异较大，但还是按照全班统一任务学习，存在＂吃不饱＂＂吃不了＂现象，学生两极分化情况严重。
　　2.＂一刀切＂的评价方式，影响学生的学习积极性
　　本课程目前采用同一个评价标准对全班学生进行评价。这样就导致学习好的学生故步自封、不思进取，学习积极性不高；学习能力差的学生又觉得难度偏大，学习兴趣低下。
　　二、课程总体改革思路
　　针对自动线安装与调试课程在学生学习和教师教学等方面存在的问题，湖州职业技术学院遵循＂因材施教＂的教学思想，实施分层教学。所谓分层教学，即承认学生群体在学习上存在个体差异的事实，并有意识地将其区分成若干类别或层次，进行有针对性的教学组织与活动。笔者从学生的学情分析入手，采用全程闭环式＂四分层＂（即学生分层、教学内容分层、项目实施过程分层、评价分层）的理念进行项目化教学改革与实践，课程教学改革路线图如图1所示。采用全程闭环式＂四分层＂的教学理念可以充分调动学生学习积极性、增强学生自信心、挖掘学生潜力，使不同层次的学生都能够各有所学，学有所得。
　　三、基于＂四分层＂的课程项目化教学实践
　　1.学生分层
　　自动化类学生经过2年的专业基础学习，在学习能力、专业知识储备等方面差异很大。因此，根据学生的具体学情进行科学的分层是顺利开展项目化教学的前提和有效保证。分层需综合考虑学生的学习能力、专业知识水平、实践动手能力、个性特点等的差异，可以将一个教学班中的学生分为A、B、C 三个层次。分层时，应充分认识学生的基础水平，听取学生的意见，并由教师指导学生自主确定。另外，分层是动态的，每一个教学项目结束后，可根据学生的项目完成情况和个人意愿允许其升层或降层。分层过程中可將学生在专业相关选修课程中取得的成绩作为参考依据，如传感器技术应用、机床电气控制技术、PLC控制技术、液压与气压传动、变频器应用等课程。
　　2.教学内容分层
　　根据学生层次确定项目教学中的知识目标和能力目标，不同的学生层次有不同的教学目标。自动线安装与调试课程主要由供料单元、加工单元、装配单元、分拣单元、搬运单元等7个单元组成，每个单元都有相关的技术侧重点，从技术难度上看是递增的。因此，在教学内容分层过程中，以技术难度为依据进行分层，并进行合理的岗位分工。A层次学生主要侧重于培养自动线控制系统整体装调能力，以及解决生产实际问题的能力；B层次学生主要侧重于自动线单元的硬件安装、PLC编程和调试，培养灵活运用自动化技术的能力；C层次学生主要侧重于掌握自动线单元的硬件组成、简单控制单元的安装和调试，培养学习兴趣。根据以上不同层次的教学目标，为每一层次的学生＂量身定做＂课程教学内容与项目，如图2所示。同时，对于B、C层次的学生，在完成相应教学内容的基础上，可进入高一层次项目的学习，最大限度地激发学生的学习潜能。
　　3.项目教学实施分层
　　为培养学生的团队协作能力，项目教学法在实施过程中一般采用分组教学模式。将同一层次的学生分在同一个小组中，每组2～3人。教学实施过程可采用基于工作过程的＂六步教学法＂，即资讯、计划、决策、实施、检查和评价。但是，考虑到不同层次之间学生的学习能力个体差异，因而所采用的教学方法也应有所差异。特别是在决策、实施和检查环节，教师需对不同层次的小组给予不同的指导和帮助。对A层次学生小组以自学、启发为主，引导其独立完成项目任务；对B层次学生小组以讨论、讲授为主，多关注该组学生的任务进展，鼓励其自主解决遇到的问题；对C层次学生小组以讲授、巩固复习为主，加大指导力度，并鼓励其完成学习项目，提高学习积极性。项目教学实施过程如图3所示。
　　4.评价分层
　　项目评价分层是项目化分层教学模式的重要环节，可以采用项目化过程考核的方式。项目完成后，由教师组织小组进行项目汇报，根据每个小组的项目完成水平与小组成员的项目答辩情况给出项目考核成绩。本课程为三个层次的学生分别制订的考核评价方案，见下表。
　　四、改革总结
　　实施＂四分层＂的项目化教学改革以来，自动线安装与调试课程的教学质量有了明显提高。学习能力强的学生能够脱颖而出，在高质量地完成课程学习的基础上，进而参加全省、全国高职组自动化生产线安装与调试赛项。在该项目上，笔者所在学校已连续多年获得浙江省赛三等奖以上，并多次代表浙江参加全国大赛。而学习能力差些的学生的课程通过率也有了显著提高，每学期均在95%以上，并且一半以上的学生能通过高级维修电工技能考核。
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