一流本科專業建設背景下《電氣控制與PLC應用》教學方法探索與實踐

張 煌 王常順

（山東交通學院信息科學與電氣工程學院 山東·濟南 250000）

為深入落實全國教育大會和《加快推進教育現代化實施方案（2018-2022年）》精神，2019年4月2日教育部辦公廳發布《教育部辦公廳關于實施一流本科專業建設“雙萬計劃”的通知》，全面啟動一流本科專業建設“雙萬計劃”，著力于培養一流人才，全面振興本科教育，提高高校人才培養能力，實現高等教育內涵式發展，教育部開始了一流本科專業建設。在此背景下，我?！半姎夤こ碳捌渥詣踊瘜I”入選為省級一流本科專業建設點，這也對專業課程建設提出了更高的要求。

一流本科專業建設，需要達到“一流的人才培養理念、一流的課程資源，一流的教學團隊，一流的學生創新成果”等建設標準，最終需要在課程建設中體現。本文結合我校電氣工程及其自動化專業核心課程《電氣控制與PLC應用》的教學方法探索與實踐經驗，初步探討了課程的教學方法改革和課程資源的建設工作。

1 存在問題分析

剖析當前《電氣控制與PLC應用》課程的教學方法，主要存在下述問題[1-2]：

1.1 學生被動學習，綜合應用能力較差

當前教學活動主要以教師為中心，教學內容缺乏足夠的工程應用背景支撐，缺乏與工程案例或工程實踐的緊密結合。學生缺乏自主思考和深入學習，綜合應用能力也較差，不能適應工控領域對電氣控制和PLC集成設計靈活應用的要求。

1.2 課下缺乏引導和管控，不利于知識的鞏固和吸收

教師對學生學習的把控主要放在課堂授課上，難以達到預期學習效果。對于《電氣控制與PLC應用》這類實踐性很強的課程，很難達到學以致用的目標。

1.3 線上資源與線下課程內容匹配度不夠高

當下線上學習資源豐富，但資源中涉及的PLC型號較多，教學內容與實驗設備不配套，使得教學效果大打折扣。

1.4 課程思政與課程內容融合深度不夠

當前的課程中，思政教育的案例比較匱乏，與課程內容的融合深度也不夠，進而導致思政教育目標達成度不足[3]。亟須提高學生對本課程知識重要性的認可度，從工匠精神、職業操守、設計規范、操作安全等諸多方面對學生加強思政教育。

2 一流本科專業建設背景下的教學方法改革思路分析

在一流本科專業建設背景下，將以成果為導向的OBE理念融入課程教學當中，通過設計思政教育與課程內容深度融合的案例和項目式教學、闖關式教學、課下線上輔助教學、自建慕課等方法的有機結合，提高學生的學習參與度、自主學習能力及學習效率，在掌握專業知識的同時，加強對學生的思政教育，以及工程應用能力、創新設計能力和創新意識的培養。

2.1 課程改革思路

根據本課程特點，將項目化教學案例引入到課程教學中，將工程案例與教學知識相結合，增加知識的高階性和創新性，進而加強對學生工程應用能力和實踐動手能力的培養。通過項目化教學案例，加強對學生創新設計能力、工程意識、安全設計、持續學習及綜合素質的培養，使學生達到更高的設計和應用水平，更好的服務將來的工程實踐活動。例如在引入的飲料灌裝生產線應用案例中，圍繞解決方案設計、項目實施與功能實現、項目調試、項目總結與驗收等環節展開，并利用實驗室資源及仿真軟件復現，理論指導實踐，實踐檢驗理論。

2.2 線上線下混合的教學設計

充分利用線上線下的教學資源，根據“以學生為中心”的理念組織教學，提高學生課堂參與度和學習興趣，調動學生的學習積極性，繼而挖掘學生的潛力，提高學習效率。

在線上教學中，注重知識點傳授，通過線上討論、章節測驗等方式，讓學生能夠充分地學習和掌握課程知識。在線下教學實施過程中，融入游戲式闖關關卡，以小組為單位，通過小組成員合作，進行闖關式競賽學習。使學生在闖關過程中體會成功的喜悅，并掌握專業知識，樂中學，學而樂，有利于形成學習的良性循環，使學生由被動地學習轉變為主動的思考，督促學生思考問題和解決問題，提升自主學習能力的同時，培養學生的團隊合作意識。

2.3 教學資源建設與教學案例更新

完整的教學流程由課前、課堂和課后三個階段構成。針對不同的教學階段，合理構建不同形式的教學資源和教學案例。改變課堂單純講授結論的授課方式，采用課堂探究方式，引導學生通過各種方式探究結論，培養學生自主學習和自主思考的能力。同時，引用精品慕課資源供學生進行課外知識擴展，進一步加深對知識點的鞏固學習。

在教學資源建設中，根據授課內容組織和進度要求自建了基于S7-1200PLC的線上線下教學資源，將知識講授、操作、演示、仿真等多種形式融入到線上教學資源中；針對課前階段的教學資源中，多使用簡單且容易理解的教學案例，通過組織預習、線上討論等方式，注重知識傳授，提高學生時間利用率和學習效率；針對課堂階段的教學資源中，多使用綜合性強、深度融合思政教育的工程案例，通過翻轉課堂、小組討論、實驗室授課等教學設計和實施方式，注重培養學生的工程實踐能力、創新意識、團隊合作能力和思政教育；針對課后階段的教學資源中，建設了多種類型的章節測驗題庫，讓學生掌握鞏固課程知識點，以小組作業的方式，引導學生共同完成作業，避免抄襲。

2.4 深度挖掘思政教育案例

深度挖掘具有思政教育意義的工程案例和教學案例，潛移默化地對學生展開思政教育，潤物細無聲的達成育人目標。首先在教學中增加和突出思政色彩，將愛國主義、嚴謹認真務實的工作態度、新時代工匠精神等思政教育要點融入到課程教學內容中，例如，在PLC通訊部分的學習中，以我國的北斗定位系統為例，引領學生學習新時代的北斗精神內涵，讓學生樹立以國為重的核心價值觀；其次，深度挖掘課程教學中的工程案例，將思政教育融入到工程實踐中，潛移默化地完成思政教育，例如，在PLC與電機控制的教學案例中，設計了“升國旗、奏國歌”的案例，將與國旗和國歌相關的愛國教育與課程知識深度融合。通過課程內容與思政教學案例深度融合，不僅完成思政育人目標，還能進一步吸引學生學習興趣，鍛煉和提高學生的工程實踐能力。

2.5 以應用為導向的課程考核體系改革

構建多元化考核體系，形成完整、規范的平時成績評價制度，注重學習的過程考核和知識綜合應用能力考核。學生的平時成績構成，除了統計平時作業、課堂測試、課程實驗等情況，線上線下討論、預習復習情況、闖關情況、課程思政學習情況等亦進行得分量化，最終綜合得到平時成績。需要注意的是，平時作業不局限于書面形式，可采用語音作業、視頻作業等無法抄襲的作業形式，引導學生建立更加自主和積極的學習態度。

2.6 課程教學團隊建設

在課程改革和實踐中逐步完成課程教學團隊的建設。為更好地培養學生的工程素質和能力，鼓勵教學團隊成員深入到企業一線的工程實踐中；為驅動教學方法改進和教學內容更新，鼓勵教師參加教學競賽，并將教學競賽中的教學方法和教學案例應用到教學實踐中。這些手段有效地促進了教學團隊的成長，有效地推動了課程建設和改革。

3 總結

在一流本科專業建設背景下，采用怎樣的教學方式，更好的促進專業培養目標的達成，是值得研究和探討的問題。本文針對《電氣控制與PLC應用》課程梳理了教學方法改革和課程資源建設的實施方法。從學生學習效果的反饋看，取得了不錯的效果，同時在培養學生工程實踐能力、創新思維和創業能力方面也有一定成效。