PLC課程虛擬教研室建設路徑探索

摘要："虛擬教研室的建設對提高教學質量、提升教師溝通與合作、推動教學改革具有重要意義。針對當前“PLC控制技術”課程教學資源有限與教學方法陳舊、實踐能力不足與行業對接較少、教師交流與協作欠缺等問題，提出一種PLC虛擬教研室的教學改革方法。該方法采用明確目標與定位、完善平臺與制度建設、創新教學模式和手段、建設教學團隊等措施，對PLC課程進行深層次的改革。調查問卷、學生課程參與度、教師教學能力提升等方面考核結果顯示，該課程改革方法和虛擬教研室建設思路取得了一定的成效，達到了預期效果。

關鍵詞："PLC；虛擬教研室；教學改革

中圖分類號："TB"文獻標識碼："Adoi：10.19311/j.cnki.16723198.2024.22.091

0引言

近年來，隨著信息技術的快速發展，傳統的教研室面臨著資源共享不足、教學模式單一、教師溝通交流欠缺等問題。虛擬教研室是一種新型的教研室，旨在提供一個共享溝通的交流平臺，促進教師間的溝通和交流，提升教研水平、探討教學新方法。虛擬教研室對促進高校教學改革具有重要的意義，它有助于推動教學理念創新、教學模式改革、優質資源共享以及教學學術的探討。

當前學者對虛擬教研室建設進行相關研究，以尋求更好的改革方法、改革手段對課程、專業、師資隊伍等方面進行建設。例如，文獻[1]以農村電商社會實踐課程為例，闡述該課程是培養創新創業的“雙創”育人的重要課程。以虛擬教研室為載體，通過“全員育人”+“思政育人”的模式，取得了良好的雙創效果。文獻[2]在數字化轉型的背景下，研究了虛擬教研室的建設價值，在民辦院校中進行實踐應用，提出保障機制建設、師資團隊培育、虛擬平臺搭建和資源共建共享措施對虛擬教研室進行建設。文獻[3]針對當前中外合作辦學中存在師資力量不足、教師國際化水平低、基礎教研室薄弱等問題，提出建設一種中外辦學模式下的虛擬教研室。文獻[4]為解決現代產業學院運行過程中人員難以集中、時間地點難以協調、教學活動難以開展等難題，提出一種“互聯網+高校教研室”的虛擬教研室建設路徑和方法。通過對車輛工程實施新工科改革、人才培養模式探索、聯合開展活動的措施，推動了課程體系、人才培養、師資隊伍、專業等方面的建設，取得了良好的效果。文獻[5]為促進各高校優勢互補、資源共享，同時增強協同育人的能力，提高人才培養的質量，提出了一種多高校協同的開放課程虛擬教研室建設方法。該方法采用構建教學團隊、協同機制建設、優化教學內容、創新教學模式等措施，取得了不錯的成績。

當前學者對虛擬教研室的相關研究，為高校PLC課程虛擬教研室建設提供了一定的思路和方法。本文在新工科建設背景下，以我校電氣工程及其自動化專業“PLC控制技術”課程為載體，探討PLC課程虛擬教研室建設的思路和方法，以提高我校應用型人才培養的質量，助力電氣工程及其自動化專業高質量發展。

1PLC課程概況

PLC是可編程邏輯控制器，是一種專門為工業環境應用而設計的數字運算操作控制系統。PLC在工業控制中具有重要地位，廣泛應用于各種工業控制領域，是現代工業自動化不可缺的一部分。《PLC控制技術》（簡稱：PLC）是電氣工程學院電氣工程及其自動化專業開設的一門專業課程，是電子技術、計算機、自動控制和通訊等多種技術的交叉融合，教學安排在大學三年級的上學期。先修課程是電路、數字電子技術等，后續課程是組態控制技術、**專業綜合實訓和畢業設計。課程內容主要包括電氣控制、PLC硬件技術、PLC編程等知識。本課程支撐了電氣工程及其自動化專業“培養學生具備從事智能制造行業工作的技能，解決大型復雜控制工程的能力”的畢業要求。PLC課程架構如圖1所示。

教師在講授PLC課程時，發現當前PLC課程存在以下痛點：

（1）教學資源有限與教學方法陳舊。

PLC課程涉及技術廣泛，而當前學生與教師獲取的PLC教學資源有限，資源共享不足。另外，PLC教學方法陳舊，缺乏實踐性、互動性和創新性。

（2）實踐能力不足與行業對接較少。

PLC是一門實踐性相當強的課程，傳統的教學局限在課堂教學，學生實踐能力不足。同時，該課程與行業對接較少，不利于培養學生實踐能力和解決問題的能力。

（3）教師交流與協作欠缺。

PLC課程涉及自動控制、電氣、機械等多個專業，涉及面廣，需不同背景和專長的教師交流和合作，而教師間的溝通與交流少。

為解決PLC課程當前存在的痛點、難點，我校電氣工程及其自動化專業組建“PLC課程虛擬教研室”。該課程教研室在新工科建設的背景下，立足應用型人才培養定位，探索課程改革、人才培養、師資隊伍建設的新思路。

2PLC虛擬教研室建設總體思路

建設PLC虛擬教研室是一個系統工程，首先明確目標和定位，然后以信息技術為支撐，完善平臺和制度的建設、創新教學模式和手段、加強師資隊伍建設等建設措施，構建一個集資源整合、互動交流、學習提升、創新教學的平臺。建設虛擬教研室總體思路如圖1所示。

2.1明確目標和定位

建設PLC虛擬教研室，首先應明確建設的目標和定位。我校的定位是培養應用型人才，因此虛擬教研室的目標重點是要培養學生的創新能力和實踐能力，提高學生PLC編程能力，激發學生的創新精神；其次虛擬教研室目標在于促進教學研究與改革，創新教學方法與手段、推動教學創新；最后，通過虛擬教研室，促進教師之間的溝通與交流，提升教師的PLC教學和科研水平。

2.2完善平臺與制度建設

建設PLC課程虛擬教研室中，完善平臺和制度建設是確保虛擬教研室高效運行的關鍵。我校電氣工程及其自動化專業“PLC控制技術”課程虛擬教研室通過以下措施完善平臺建設。

（1）構建虛擬教研室平臺：為更好地實現教師間的溝通和交流，構建虛擬教研室平臺。完善平臺各項功能的建設、對平臺定期進行維護、升級，確保虛擬教研室平臺穩定可靠地運行。

（2）整合與優化資源：在虛擬教研室平臺上，各教師可以上傳教學大綱、教學日歷、教案等教學資料。同時，整合各高校、企業等與PLC相關的學習視頻、學習資料、工程案例等資源，供教師和學生使用。

（3）數據統計與分析：在平上臺進行數據統計與分析，對教師和學生的學習情況進行實時的監控，為教研室的決策提供數據支撐。同時，建立相關反饋機制，及時了解到不足之處，及時改正。

制度是保障虛擬教研室有序、正常運行的關鍵。通過完善成員管理制度、教學與科研制度、溝通與激勵制度等方面的建設，保障教研室高效運行。

（1）完善成員管理制度：成員管理制度是制度建設中的一項重要環節，在成員管理制度中，明確各成員的職責、權利與義務、考核辦法。同時，選派教學經驗豐富、專業水平扎實、具有高級職稱教師作為管理員，指導教研室成員開展教研工作。

（2）教學與科研制度：教學制度是確保PLC教學質量的關鍵。在教學制度中，明確PLC課程的學時、定位、目標、教學方法、教學手段等，確保PLC課程教學的合理性、科學性和系統性。同時，應完善反饋機制，發現PLC課程教學中的問題應及時調整。在科研制度方面，重點是制定激勵制度，提高成員參與教研、科研的積極性。建立科研專項資金，對教研、科研突出的進行獎勵。

（3）溝通與協作制度：虛擬教研室成員來自不同省份、不同高校，甚至不同專業的教師組成，有時由于教師的工作繁重，各成員之間溝通較少。為加強成員之間的溝通與協作，定期召開教研室線上、線下研討會，建立工作交流群，促進成員之間的交流、信息共享和協作配合。

2.3創新教學模式和手段

PLC是一門應用型、實踐性很強的課程，原理論32學時，實驗8學時，傳統的教學模式難以適應新工科背景下人才培養的要求。教學團隊討論進行如下課程改革：首先，把理論課時提高到40學時，實驗課時提高到16學時，這有利于提升學生的動手、實操能力；其次，改變傳統的教學模式，理論課上課地點由課室改為實驗室。因此，不管是理論課還是實驗課，全部都在實驗室進行。這樣的教學改革模式有如下優點：

（1）學生能在學習課程的全過程中都接觸到實際的PLC；

（2）教師在講授PLC指令、編程等知識時，可以一邊講授理論知識，"一邊進行實際編程演示，把抽象的知識變為實際應用，提高學生的學習興趣；

（3）整個教學過程講授在實驗室，更有利于進行新工科背景下應用型人才的培養，提升學生動手實踐能力、創新能力。

通過提升教學手段，采用教學平臺進行線上線下相融合教學，加強教學效果。充分利用教學平臺發布作業、簽到、搶答、提問等功能，豐富教學過程設計，如圖3所示。

2.4建設教學團隊

師資隊伍是保障虛擬教研室的順利建設和高質量發展的關鍵。學院建設PLC課程教學團隊，加強師資隊伍建設，確保PLC課程虛擬教研室的各項工作順利開展。例如：明確我校是應用型本科院校，定位是培養應用型人才，課程應緊密結合學校人才培養目標；建立師資隊伍培訓機制，加強師資隊伍的建設，通過組織教師前往澳門科技大學參加混合式教學培訓，學習澳門先進的教學理念；大力引進具有企業工作工程經驗的高級工程師，結合企業工作經驗給學生講授內容；制定相關激勵措施，激發老師工作積極性，對教研和科研有一定成績的老師，按成果的大小進行獎勵；引進外部資源，邀請企業導師、行業專家等，為學生講授PLC相關的前沿知識，為學生未來的就業規劃指明方向。教學團隊建設路徑如圖4所示。

3結束語

虛擬教研室對高校的課程改革創新和提高教師教學水平具有重要意義，解決了傳統課程教研室存在溝通交流不足、信息共享有限等問題。本文以我校電氣工程及其自動化專業“PLC控制技術”課程為例，通過明確目標和定位、完善平臺與制度建設、創新教學模式和手段等措施，探討了PLC課程虛擬教研室建設的思路與方法，為相關專業課程虛擬教研室建設提供參考。

參考文獻

［1］"彭玲.基于虛擬教研室的創新創業實踐課程思政建設——以農村電商創新創業社會實踐課程為例[J].現代商貿工業，2024，45（08）：213215.

[2]于立華.數字化轉型下虛擬教研室建設價值與民辦院校實踐[J].秦智，2024，（02）：172174.

[3]張紅，程麗，李齊方，等.以虛擬教研室推進中外合作辦學教師隊伍建設的初步探討[J].北京教育（高教），2024，（03）：3940.

[4]王楷焱，陳克，高峰，等.面向現代產業學院的車輛工程虛擬教研室建設研究[J].裝備制造技術，2023，（12）：8486.

[5]吳艷敏，曹祥紅，羅劉敏，等.基于虛擬教研室的多校協同在線開放課程建設與實踐——以建筑公共安全技術課程為例[J].中國現代教育裝備，2023，（21）：3133.