新質生產力發展視域下PLC控制技術課程教學改革研究與實踐

引言

在當前新一代信息技術加速發展的大背景下，人工智能、大數據、云計算、物聯網等新興技術正在重塑制造業，生產力正在發生深刻變革。這種新質生產力的興起，對高等工程教育提出了全新的挑戰與要求。作為自動化領域的核心技術之一，PLC控制技術在工業生產控制系統中扮演著重要角色。然而，傳統的PLC控制技術課程教學內容和模式已經無法適應新質生產力發展的需求，亟須進行全方位的改革與創新。

一、PLC控制技術課程現狀分析

（一）傳統PLC控制技術課程教學內容與模式單一

傳統的PLC控制技術課程教學內容主要集中在PLC的基本原理、編程語言和簡單的應用案例上，缺乏對新興技術的介紹和融合。教學模式以教師課堂講授為主，缺乏學生參與互動，重理論輕實踐，無法激發學生的學習興趣和創新意識。這種單一的教學內容和模式難以適應當前新興技術飛速發展的形勢，顯示出明顯的落后性。尤其是在人工智能、大數據、物聯網等新技術不斷涌現的今天，如果PLC控制技術課程教學內容無法及時更新和吸收這些前沿技術，將會使學生在未來的工作中缺乏競爭力。同時，單一的課堂講授教學模式也無法調動學生的主動性和創造性，使他們更容易產生枯燥乏味的感覺，對學習熱情持續減弱。

（二）學生實踐能力與創新能力有待提升

由于實驗條件和校企合作項目的限制，學生在課程學習過程中缺乏足夠的實踐機會，動手能力和工程應用能力不足。同時，傳統教學模式難以培養學生的創新思維，學生創新意識淡薄，創新能力有待提高。實踐是技術型課程的重中之重，如果學生缺乏實踐鍛煉的機會，紙上談兵的理論知識將難以內化為真正的技能。而且，當前社會對人才的要求不再是簡單的執行者，而是要具備創新精神和解決復雜問題的能力。如果教學中缺乏創新教育理念的灌輸，學生的創新意識和創新能力就難以得到有效提升，這將嚴重制約他們未來的發展空間。

二、新質生產力發展視域下PLC控制技術課程教學改革思路

（一）以市場需求為導向，優化課程設置與教學內容

新質生產力的發展對PLC控制技術提出了更高的要求，需要緊跟最新技術動態，優化課程設置，更新教學內容。一方面，需要加強PLC與新興技術如人工智能、工業互聯網、大數據等的融合，拓展課程內容。比如可以介紹如何利用人工智能算法優化PLC控制參數，提高系統性能；講解基于工業互聯網的遠程監控和預防性維護技術在PLC系統中的應用；闡述大數據分析在故障診斷、能耗優化等方面為PLC控制決策提供支持。緊跟技術發展趨勢，將新技術融入傳統課程內容，有助于提升學生運用新技術解決實際問題的能力。 另一方面，需要關注行業發展趨勢，聘請企業專家參與課程建設，確保課程內容與企業實際需求相符。這樣不僅可以使課程內容與時俱進，而且有助于提高人才培養的針對性和實用性。

（二）強化實踐與創新能力培養，突出工程實踐應用

理論聯系實際是工程教育的重中之重。在PLC控制技術課程教學中，應該注重實踐環節，采用項目式、案例式等教學方法，讓學生親身參與項目實施，提高動手能力和工程應用能力。同時，應當融入創新教育理念，鼓勵學生進行創新設計和科技創新，培養創新思維和解決復雜問題的能力。切實將理論知識轉化為實踐技能，并培育學生的創新素養，是課程改革的重點目標。通過項目實操、案例分析等教學方式，讓學生在實踐中掌握專業技能；同時設置開放性實驗項目，激發學生的創新思維，鍛煉解決復雜問題的能力，這是課程改革努力的方向。

（三）整合跨學科知識，構建綜合性課程體系

PLC控制技術涉及自動化、電氣、機械、計算機等多個學科領域的知識。為了適應新質生產力的發展需求，應當整合跨學科知識，構建綜合性的PLC控制技術課程體系。比如，可以將人工智能、大數據分析等內容融入PLC控制系統，培養學生的系統設計和綜合應用能力。跨學科整合有利于拓寬學生的知識視野，掌握復合型知識技能，更好地適應未來工作的需求。

三、PLC控制技術課程教學改革實踐

（一）教學內容改革

教學內容改革是課程改革的關鍵所在，需要及時更新PLC控制系統的最新理論和技術，如模糊控制、神經網絡控制等，使學生能夠掌握行業前沿動態。同時，要引入人工智能、工業互聯網、物聯網等新興技術在PLC控制系統中的應用，拓展教學內容的廣度和深度，培養學生運用新技術解決實際問題的能力。此外，還需要時刻關注制造業的發展趨勢，及時更新典型的應用案例，使教學內容貼近實際，提高學生的工程實踐能力。具體做法包括定期邀請業內專家學者開設講座，分享最新研究成果，讓學生了解前沿理論動態。組織教師參加相關專業培訓，掌握先進理論和技術，更新教學知識儲備。建立教學資源庫，收集整理優秀案例和教學素材，為課堂教學提供實踐案例支撐。與企業深度合作，了解一線需求，及時調整教學內容，使所學知識與崗位要求相吻合。還可安排學生參觀企業，了解現場生產運營，將所學理論與實踐相結合，提高學習動機和實踐能力。通過多種渠道不斷優化和豐富教學內容，可以使PLC課程教學與時俱進，培養出適應新質生產力發展需求的復合型人才。

（二）教學方法改革

教學方法的改革是提升教學質量、激發學生學習興趣的關鍵。可以采用項目式教學法，將理論知識融入實際項目中，由學生獨立或團隊合作完成項目任務，在實踐中掌握專業知識和技能。也可采用案例式教學法，選取典型的工程案例，引導學生分析問題、提出解決方案，培養工程應用和解決實際問題的能力。此外，還可嘗試翻轉課堂、混合式教學等新型教學模式，提高學生的學習參與度和主動性，激發學習熱情。實施中教師需要精心設計項目和案例，確保其貼近實際、難易適中。組建學習小組，注重過程管理；加強師生互動，及時答疑解惑；注重學習效果的檢查和反饋。在實踐中應用新型教學模式需要教師做充分的準備工作。例如采用翻轉課堂，教師需提前錄制微課視頻，安排學生自主預習；上課時間則用于難點剖析、項目實操等互動環節。混合式教學則需教師合理分配線上線下時間，設計在線測驗、討論等活動，結合面授進行綜合教學。新模式實施初期，教師可借助教學平臺的數據分析功能，了解學生的學習情況，根據反饋適時調整。同時要重視過程管理，組建學習小組，安排助教或學習委員指導，確保學習質量。此外，定期組織學生互評互查、集中答疑等，加強師生互動，保證教學效果。

（三）實踐教學改革

實踐教學需要加強PLC控制實驗室的建設，配備先進的實訓設備，如工業機器人、智能傳感器等，為學生提供充足的實踐機會。同時優化實驗項目設置，設計綜合性、創新性實驗，提高學生的動手能力。比如可以在實驗室搭建智能車間的模擬環境，集成工業機器人、PLC控制系統、視覺檢測等先進設備，讓學生動手編程、調試，全流程實現自動化生產線的控制。還可設置創新實驗項目，如基于物聯網的遠程監控系統、利用人工智能算法的故障診斷系統等，激發學生的創新思維。通過這種貼近實際、富有挑戰的實踐環節，學生不僅可以鞏固專業知識，更能培養獨立思考、團隊協作的能力，為未來高質量就業做好準備。另一方面，需要積極開展校企合作，邀請企業參與實踐教學環節，為學生提供真實的工程項目案例，促進理論與實踐有機融合。可與企業共建實習實訓基地，在真實的生產車間環境中安排學生頂崗實習，聘請企業技術人員現場指導；還可聯合企業共同開發應用項目，讓學生參與其中鍛煉實戰能力。

（四）評價體系改革

評價體系改革應當建立多元化、綜合性的評價體系，不僅要評價學生的理論知識掌握程度，更要評價實踐能力、創新能力等多方面的綜合表現。可以采取過程性評價與終結性評價相結合的方式，如平時課堂表現、實驗報告、項目設計等多方面進行綜合評價。過程性評價包括考核學生的課堂參與度、完成作業情況、實驗操作過程等，關注學習過程中的表現。終結性評價則通過期末理論和實踐考核，檢驗學生對知識點的掌握程度。在具體實施中，可以將過程性評價所占比例適當增加，強調對學習態度、實踐能力的考核。同時，還應該注重學生的自評和互評環節，培養學生的自我反思和評判能力。比如在實驗課后，可以要求學生自評實驗過程、實驗報告，剖析存在的不足，提出改進措施。在項目設計環節，可以組織小組互評，讓學生相互點評設計方案的優缺點。教師也可以將自己的評分標準公開，讓學生按照標準自評或互評，了解自身實際水平。此外，還可以建立學習手冊，要求學生定期記錄學習體會、知識應用等，進行自我總結和反思。通過自評互評，學生可以全面認知自己，培養獨立思考和嚴格要求自己的習慣，有利于終身學習能力的培養。

結束語

新質生產力的興起，為PLC控制技術課程教學改革提供了新的契機和動力。通過優化課程設置、更新教學內容、創新教學方法、加強實踐教學、建立科學評價體系等多方面的改革與實踐，不僅可以提高學生的理論水平和實踐能力，更重要的是培養學生的創新意識和創新能力，使其能夠適應新質生產力發展的需求。課程改革是一個不斷探索和實踐的過程，需要教師、學校和企業的通力合作。我們期待通過持續的改革與創新，培養出更多具有創新精神和實踐能力的高素質人才，為實現新質生產力的騰飛貢獻自身的力量。

責任編輯 朱守鋰