摘 要:在新工科背景下,隨著智能制造技術的發展,智能制造專業群成為近年高職院校重點建設專業群,其中核心課程的建設是專業群建設的重中之重,課程思政建設又是專業落實“立德樹人”根本任務、實現“各類課程與思想政治理論課同向同行,形成協同效應”的重要落腳點。以智能制造專業群《電氣控制與PLC應用》核心專業課程為例,探索課程思政教育模式,構建課程思政教學整體框架設計,探討課程思政實施策略,實現新時代高職院校課程智能制造專業群思政建設新路徑。
關鍵詞:電氣控制與PLC技術 課程思政 智能制造專業群
全球新進入空前密集活躍期,新一輪科技革命和產業變革正在重構全球創新版圖,技術應用之快超乎想象[1],新工科建設應運而生。當代科技革命與產業變革促進了“新工科”教育理念的產生,各高校從服務國家戰略、滿足產業需求和面向未來發展的高度,積極推進“新工科” 建設,“新工科”教育是我國建設高等教育強國的必由之路。為主動應對新一輪科技革命與產業變革,支撐服務創新驅動發展與“中國制造2025”等國家戰略[2],2017年2月教育部啟動實施新工科建設,并先后形成了“復旦共識”“天大行動”“北京指南”新工科建設的“三部曲”,全力探索形成領跑全球工程教育的中國模式和中國經驗[3-4],助力高等教育強國建設。
隨著我國“智能制造2025”建設制造強國計劃的推進,智能制造業也對電氣控制從業人員提出了更高的要求。電氣控制與PLC在現代工業中扮演著至關重要的角色,這些技術被廣泛應用于工業自動化系統、機械控制、生產線運行等方面,提高了生產效率和工作精度,降低了人力成本和產品制造成本。
為了培養德才兼備的電氣控制技術人才,《電氣控制與PLC應用》課程圍繞緊扣職業教育國家教學標準,將“樹立愛黨愛國,為建設智能制造強國而努力的思想信念”貫穿始終,采用任務驅動、理實一體、行動導向教學理論開展教學,有效達成了人才培養既定教學目標。
1 新工科背景下智能制造專業群課程思政育人建設的必要性
新工科時代的人才要具備創新、跨界和開放的能力。隨著專業分工的日益細化,各類課程之間的融通性似乎在逐漸降低,思想政治教育彷佛只是思想政治理論課和思想政治理論課教師的事情,其他課程和課程教師則與之無關,從而導致學校思想政治教育在其他課程中出現關注不充分和不自覺的現象,個別甚至起到了反作用[5]。為此,習近平總書記在2016年的全國高校思想政治工作中明確提出,“其他各門課都要守好一段渠、種好責任田,使各類課程與思想政治理論課同向同行,形成協同效應”[6]。
1.1 促進智能制造專業群人才培養模式的建設
我校智能制造專業群瞄準智能制造產業群關鍵共性技術,對接浙江省智能裝備、汽車、物流裝備和金屬管材等行業,聚焦產業能級提升、技術融合與低碳發展,以生產工藝綠色化、生產過程自動化、三廢處理資源化、生產控制智能化、質量管理信息化等為紐帶,以工業物聯網技術、網絡協同技術、綠色工藝技術、智能控制技術等關鍵共性技術為主線,面向區域產業智能制造類崗位群、機器人集成類崗位群、自動化類崗位群、機電類崗位群、工業設計崗位群、數控技術崗位群、模具設計與加工崗位群。智能制造專業群所包含的5個專業均屬于裝備制造大類,易于實現專業群內資源共建和共享,人才培養模式具有可借鑒性,人才培養邏輯具有一定相似性和參考性。
1.2 促進高技能、高素質人才的培養
智能制造專業群建設的核心內容之一是:將德育教育、勞動教育、思政教育貫穿到人才培養全周期并將其有機融入到技能技術教育中,通過建設德技融合的通識教育模塊、素質拓展模塊、專項技能模塊和將思政、勞動、素養教育有機融入專業基礎課程、專業核心課程和專業實踐課程,發展核心素養的培養,實現“立德樹人”的基本要求。
因此智能制造專業群內“課程思政”整體構架注重專業教育和思想政治教育的有機融合,最大限度發揮專業課堂教學育人的主渠道作用,是高素質高技能工匠型技能人才培養的思想保障,培育出面向智能裝備、汽車、新能源裝備、節能環保制造業等行業的“德才兼備”“又紅又專”的高技能、高素質人才。
2 智能制造專業群課程思政整體框架設計
“課程思政”是以課程為載體,以各學科知識所蘊含的思想政治教育元素為切入點,以課堂實施為基本途徑的育人實踐活動[7]。建立和挖掘面向智能制造專業群的“課程思政”內容和元素,能有效解決專業課程老師在“課程思政”育人中存在的開展“課程思政”能力不足、挖掘“課程思政”元素不充分、設計“課程思政”育人內容不深入等問題。
“課程思政”教育從國家或地區裝備制造發展需求、企業轉型升級用人需求、個人發展需求等三個層面挖掘教學中的思想內涵和實踐經驗,并在習近平新時代中國特色社會主義思想指導下,推進科學方法論、歷史觀、綠色發展、新時代勞動教育、工匠精神、創新驅動發展、職業理想與道德等與專業課程相融合[8],提出面向智能制造雙高專業群的“課程思政”目標要求和內容重點,能有效解決專業課程老師開展“課程思政” 育人中存在的問題,實現“課程思政”育人全過程。
3 電氣控制與PLC應用課程思政元素融入
3.1 學情分析
電氣控制與PLC應用課程的主要教學對象為高職二年級學生,在學習該課程之前,學生已學習了《電工基礎》和《電子技術》等課程,掌握了電路分析的基本概念、基本理論、基本分析方法和基本技能,為后續的學習內容(主要為變頻器、伺服電機等通信編程)打下基礎。《電氣控制與PLC應用》課程的教學內容對上承接電路的基本理論和電路的安裝、分析、設計、檢測、維護等環節,對下開啟電氣控制線路設計和PLC編程調試實踐,因此,學生在學習的整個過程中,教師不僅要提高學生的分析問題、解決問題的能力,還要強調電的安全操作注意事項,注意培養學生的工業生產安全意識,為后續機械電氣控制技術的維護打下良好基礎,也為學生暑期頂崗實習和以后的職業生涯打下堅實的基礎。
3.2 教學內容中思政點的融入
該課程根據職業教育人才培養目標的要求,以“項目導向、任務驅動”為架構,按照教學規律和學生認知規律,突出電氣控制技術技能的應用,以典型控制系統的應用與設計流程為主線介紹了電氣控制與PLC技術。通過本課程學習,使學生了解電氣控制技術在工程機械中的應用,使學生掌握基本電氣控制電路,掌握電動機的控制電路在工程機械中的應用,掌握PLC的基本指令,學會PLC的梯形圖,能夠自主地編寫PLC應用程序,學會利用西門子S7-1200編程TIA軟件(博圖)寫程序并進行仿真,能夠在歐姆龍編程控制試驗箱完成實踐項目的調試。在整個教學過程中,為保證課程思政點融入的協調性和連貫性,課程將工業用電安全意識這一思政點融入教學的全過程,教師在授課時,以工業安全生產為主題,層層剖析,逐漸過渡到電氣控制線路設計、電氣原理圖繪制、PLC接線的講解上,輔以微課視頻播放“大國工匠”事跡,深化工匠精神,豐富課堂教學,達到潤物無聲的教學效果。
3.3 課程目標
電氣控制與PLC應用課程在確定知識和能力教學目標后,將思政教育與專業知識講授相融合,明確課程思政目標,在專業知識講授與專業能力培養過程中,積極引導學生樹立正確的國家觀、歷史觀、文化觀,實現育人育才的有機統一。
3.3.1 課程教學目標
通過本課程的學習,使學生掌握可編程控制器的硬件接口與編程軟件,通過本課程的學習,使學生掌握低壓電器原理與使用規范、電氣控制原理圖的繪制與分析、PLC工作原理與編程方法、基于PLC的控制系統設計、編程、接線、調試訓練,使學生能夠綜合運用PLC和低壓電器設計、安裝、調試簡單的自動控制系統,從而為智能制造專業群學生進行后續課程學習奠定基礎,也為學生將來從事通用電氣控制設備安裝、調試與維修提供必備的PLC知識和技能。培養學生電氣控制及PLC編程的基本思想和自動控制開發調試的應用能力,同時具有良好的職業能力。
3.3.2 課程思政目標
樹立良好的職業道德、創新精神,具有決策能力和執行能力;通過項目與案例教學,培養學生團隊協作的能力獨立思考的習慣,在學習和實踐中凝練求真務實、踏實嚴謹的工作作風;能夠安全規范操作的職業素養;提升學生文明生產、產品質量意識;逐步培養“質量第一,精益求精”工匠精神;樹立愛黨愛國,為建設智能制造強國而努力的思想信念。
3.4 課程特色
(1)“模仿、遷移、創新”三步驟,實現知識技能的遷移,內化、提升,促進深度學習,最終實現項目的自主開發與創新。學生技能水平較大提高整合教學資源,將原有單元的知識點和技能點打散重新貫穿到項目案例中去,圍繞核心能力“PLC控制系統設計與實現”,以任務驅動方式逐步訓練,知識技能由淺入深、層層推進、螺旋上升,學生從識知到領悟、從模仿到創新,逐步自主構建了以職業素養、職業技能、知識水平為主要框架的能力體系架構。
(2)“顯性+隱性”課程思政體系浸潤,在課程教學中全面提升學生素養,用人單位評價和反饋好。在項目任務中,黨史文化走進課堂,學生接受黨史教育的洗禮,傳承紅色基因,堅定思想信念,不忘初心牢記使命,學好專業技能,做好本職工作,為中國式現代化建設貢獻自己力量。
4 電氣控制與PLC應用課程思政實施策略
《電氣控制與 PLC 應用》作為高等院校智能制造專業群中與工程應用聯系緊密、實用性強、應用性強、綜合性強的一門重要專業課程,在課程教學中應突出培養學生的應用能力。從教學設計和教學方法入手,開展“電氣控制與PLC應用”的課程思政教學活動設計,使得思政元素融入專業課程,培養學生的創新、愛國、敬業的職業能力。
4.1 課程融入課程思政教學設計
高職教育的總體培養目標,就是造就大量具有高尚職業道德、良好職業素質的職業人。依據智能制造專業群的培養計劃,使高職院校智能制造專業群的學生了解專業群的學習領域和工作領域等專業知識與技能。
《電氣控制與PLC應用》課程要求學生具備對一般電氣控制線路獨立分析的能力,能根據企業自動化設計需求,掌握PLC的系統配置、指令系統、編程軟件的使用和編程方法。通過掌握PLC控制系統設計方法,能夠完成多種工作方式的PLC控制系統的設計、接線、編程和調試[9]。
根據智能制造專業群整體建設情況,對智能制造專業群的核心課程“電氣控制與PLC應用”采取合適的教學方式。在對《電氣控制與PLC應用》課程思政教學設計時,應將思政元素融入教學目標和教學策略中,如表1所示。
4.2 課程思政與課程深入融合、優化教學方法
(1)依托“互聯網+”式教學。在“互聯網+” 模式下,專業課教師結合新工科的要求,找準專業課程與思政內容的契合點,利用慕課技術、虛擬仿真技術、 線上+線下混合教學技術設計含有思政元素的專業知識點、工程實踐點,增加課堂、課后的教學互動,增加學生學習與實踐的興趣,從而提升思政教育的效果。
針對《電氣控制與 PLC 應用》課程,實施線上線下一體化教學模式。首先,通過線上課程預習和課后作業等內容培養學生主觀能動性、分析問題、解決問題的能力以及時間觀念和職業素養等;其次,通過線上課程教學涵蓋了學生的自我認知、自我反思、主觀能動性、領悟能力、邏輯思維、辯證觀和合作能力等方面的“課程思政”元素;最后,開發出面向《電氣控制與 PLC應用》課程的典型“課程思政”案例庫,建成“課程思政”示范課堂。
(2)創新評價模式,增加思政環節考核。通過超星-學習通平臺采集學生課前、課中、課后在線上線下學習活動與測試生成的系統數據進行評價,強化過程評價;以“歐姆龍-可編程控制器試驗箱”作為評價載體,改進結果評價;建立基于學情分析的學生個性化能力物化檔案,給每位學生進行階段賦分,探索增值評價。同時,重視教學過程“線上學習、軟件應用、現場訓練、學習成果、勞動素養”等多維度評價[10],特別注重學習過程中學生動手能力、團隊合作能力、實踐分析問題、解決問題能力的考核。
5 結語
本文以《電氣控制與PLC應用》課程為例,從課程思政建設的必要性、課程思政整體框架設計、思政融入點設計、課程思政實施策略四個方面,深入探討新工科背景下智能制造專業群專業課程思政建設的具體措施。通過實踐,不僅使學生掌握了智能制造行業的規范和職業操守,而且在學習專業知識和專業技能的過程中,學生的思想覺悟也得到了提高。
基金項目:2022年浙江省教育廳省級課程思政教學研究項目“新工科背景下智能制造雙高專業群“課程思政”育人元素挖掘與實施路徑的研究與實踐”(編號:浙教函[2022]51號)研究成果。
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