中职学校机电专业PLC课程PBL教学模式的构建研究
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摘要：问题式学习（problem-based learning，PBL） 是一种以设置问题为基础，以学生为中心的新型教学模式。基于对中职学校机电专业PLC课程教学现状的调查与分析，结合PBL教学模式的相关理念，以提高学生们的自主学习、团结合作、实践创新等能力为核心，从原理讲解、问题的设计、自主探究和教学评价四个环节构建机电专业PLC课程PBL教学模式，达到提高中职学校PLC课程的教学质量。
关键词：中职学校;PLC课程;PBL教学模式
PLC是可编程控制器的简称，它是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置，广泛应用于各种自动化控制中。中职学校通过开设PLC课程，引进虚拟仿真软件和实训设备让学生亲身体验实际生产线的各种情境，一方面让学生通过丰富的实训项目，增强动手实践能力，能够真实地进行硬件接线和程序设计编程，增强学习兴趣，另一方面让学生将学到的理论知识与实践技能应用于实际工作岗位，能尽快适应社会生产力的发展对工作人员的要求，为生产自动化和社会的继续发展提供创新复合型人才。
一、传统教学方法改革的重要性
当今社会电子设备的迅猛发展以及工业自动生产线越来越智能，企业对中职学生掌握 PLC 的技能需求也与日俱增，对传统“填鸭式”教学方法（其流程一般是教师先讲实验原理、装置、操作步骤和注意事项，然后学生操作）有较大冲击。这种“填鸭式”教学法，只能使学生产生短暂记忆并进行模仿性实验来学习，势必会引起学习积极性下降，学生自主能力得不到有效锻炼。
因此改革传统的教学方法、创新课堂形式让PLC课堂教学变得多样性、综合性和实践性，提高学生学习兴趣，让学生同时掌握理论知识和实践操作，并将两者有机结合显得特别重要。那么，如何才能让学生更好地掌握PLC基础理论和技能操作呢？其实从引导学生自主学习来看，引入PBL教学模式已经成为教学过程中的必然选择。
二、PBL教学模式
（一）PBL教学模式的概念
PBL（Problem-Based Learning）：是问题式学习的简称，是以问题为导向的教学方法，最早起源于20世纪50年代的医学教育。这种教学模式强调把学生设置到复杂的有意义的问题情境之中，让学生围绕问题开展知识建构过程，学习隐含于问题背后的科学知识，形成解决问题的技能和自主学习的能力。老师把实际生活的问题作为教学材料，采用提问的方式，不断地激发学生去思考、探索，在课堂中起到指导者的作用。
（二）PBL教学模式在中职 PLC 教学中的优势
PBL教学模式作为一种以问题为导向的教学思路，在很大程度上体现了建构主义的思想。PBL教学模式在中职PLC教学中的优势在于：
1、为学生营造了一个轻松、主动的学习氛围，促进教学过程优化和教学效率提高。
2、有助于教学目标的实现，通过教学使学生在问题的讨论中加深对正确理论的理解，通过创设实际情境让学生在实训中培养操作能力。
3、适合自动控制学科的特点，强调以学生为主体，在现有案例的实际情境中发现问题、分析问题并解决问题，达到“做中学、学中做”的目的。
4、还能充分发挥学生多方面的能力，比如查阅资料的能力、逻辑思维能力、自主学习能力、创新能力等，这些能力能对今后中职学生从事PLC技术岗位工作打下良好基础。
三、PBL教学模式在PLC课程中的构建
为了更好锻炼学生的实践操作和程序设计能力，在PLC课程教学中引入 PBL 教学模式，整个构建过程分为原理讲解、问题的设计、自主探究和教学评价四个环节。
（一）原理讲解
原理讲解环节侧重学生对PLC课程基本知识与技能的理解与掌握。在该环节中，教师根据教学大纲的要求，首先细讲课程内容的基本原理和基础知识，然后将其设置成相关联的问题任务。在将PBL 教学模式融入实践类课程教学过程中，要求参与实践的学生应已具备了一定的专业基本知识。比如学生在进行十字交通灯的PLC程序设计任务时，就要先具备PLC常用基本指令（定时器、计数器等）的相关知识，任务的目标就应重点应用这些基本指令，知识结合问题任务去拓展和创新课程实践，而不仅仅是简单体验、模仿和验证所学理论。
（二）问题设计
问题设计就是整个PBL教学模式的开端，创设一个合理适当的问题是决定整个教学过程能否成功的重要因素，这就要求教师必须在每节PLC 实践课程前充分准备好课程内容、是否需要视频动画等信息化技术、教学环节安排等。实践教学中，教师应从学生的学情、学科专业情况、实践硬件设备（PLC 实训室、校外合作实践单位具有的器材、设备等）情况来安排教学过程，同时教师应引入分组探讨方式让学生可以解决已分配的问题任务，只要设计的问题能引发学生的兴趣，并具有一定梯度，能够利于学生获取知识和有效地解决问题就可以。例如：根据十字交通灯变化规律，提问学生：1、四个方向的灯动作时，有没有相同的状态？ 2、如何解决南北红灯與东西绿灯同时亮的问题？3如何解决黄灯闪烁的问题？
（三）自主探究
自主探究环节突出自主学习和小组合作的充分结合，其中小组合作是否融洽将直接影响到问题能否得以迅速、有效解决。教师应根据问题任务将学生按照多种形式进行分组，一般采用混合分组，即不以学习能力、成绩或个体差异性进行分组，每组设一名小组长。各分组学生能够针对相应成员和相应问题进行互动交流，并共同收集有助于小组学习的信息资源。任务探究进程包括：负责方案设计、整理、分析确定→组员的任务分配→方案实施开展→成果交流与反馈信息等。教师应注意把控教学的整体进度，随时询问并了解各小组的学习进展情况，并及时进行监督指导。
在自主学习阶段，学生需要有一定的知识基础，根据小组的整体进度安排，针对各自成员承担的小组任务，发挥自身的认知特点和优势，开展自主学习。在此过程中，学生要不断总结反思，取长补短，查漏补缺，充分发挥自己的主动性和能动性，将所学的知识应用到不同的学习情境中，达到知识“外化”的目的。
（四）教学评价
教学评价是PBL教学模式中非常重要的一个环节，它主要考察学生的综合能力，注重形成性评价和总结性评价。在该环节中，教师可以组织学生参与制定任务评价表，采用学生自评、互评和教师评等形式对任务进行评价，有助于学生多种能力的协同发展。任务评价的内容既要包括对任务完成过程的评价，还要包括对任务本身的评价及对学习者和教师双方的评价。评价呈现的信息一方面反映出学生的学习情况，并能以一定标准引导和激励学生。另一方面对教师而言，可以向学生提供及时、恰当的反馈，通过学生暴露的问题进一步调整教学计划，有助于教学质量的提升。
四、结论
PBL教学模式改变了传统的教学模式，将其应用于中职 PLC 教学中，一方面可以有效地提高教学质量，实现教学目标，另一方面使学生对于 PLC课程的理论和实践知识都有更深入的理解，形成了以学生为主体的生动活泼的学习局面，有利于培养中职学生发现问题、分析问题和解决问题的能力，有利于培养他们的创新能力，符合中职教育改革的需要，笔者将在今后的教学工作中不断完善和发展。
基金项目：武汉市教育科学十三五规划2017年度PBL教学模式在中职PLC课堂教学中的应用研究课题（课题批准号：2018G252）成果。
（作者单位：武汉市石牌岭职业高级中学）
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