智能制造与控制工程学院   苏敏

随着现代工业技术的快速发展，可编程控制器（PLC）在工业自动化控制中扮演着越来越重要的角色。然而，传统的课堂教学方式往往侧重于理论知识的传授，缺乏对学生实践能力和创新能力的培养。因此，为了提升教学质量，培养学生的实践能力和创新精神，进行课堂教学改革显得尤为重要。改革的主要目标是使学生能够深入理解PLC的原理，掌握其应用技能，并能够在实际工作中灵活运用。

一、课程概述

本课程是省一流本科专业建设点自动化专业大三学生的一门专业核心课，共2学分40学时，2024年被评为省级一流课程。

本课程教学目标：根据学校应用型人才培养定位和专业毕业要求，坚持学生中心、产出导向。通过本课程的学习，使学生掌握电气控制和PLC的基础知识；熟知PLC编程和系统设计方法；具备PLC系统设计、调试及解决复杂工程问题的综合应用能力；养成认真严谨的学习品格，具备良好的职业素养、创新意识和家国情怀。

二、教学改革实践

（一）改革教学设计

依托校企“共构内容、共建模式、共施考核”的智慧课堂背景下的产教融合、协同培养的新机制，将理论教学、工程项目、学科前沿、思政元素融为一体，以“项目+任务”贯穿教学过程，实行理实一体化混合式教学，提升学生的工程应用能力和职业综合素养。

1.重塑教学内容。面向控制工程领域人才培养，落实“新工科”建设要求，强调控制、信息、计算多学科融合贯通，将电气控制、PLC技术、组态技术三项主要技术内容，以“工业4.0微工厂”等典型案例引入教学，按照基础型、综合型、创新型层层递进，形成了“三项目、三层次”的应用型教学内容体系。

2.优化教学模式。秉承“OBE” 理念，精心设计课前、课中、课后教学环节，拓展教学链条，打造学校、企业、社会三共育、思政元素融入课程、七阶次（探、进、知、学、练、提、强）递进式教学、任务驱动理实一体的混合式教学模式。

利用网络平台、智慧化教室和实验室资源，课前“初探”项目知识；课中“引练”项目案例；课后“拓展”项目实践。围绕三个项目共16个任务实行理实一体化教学，按“七阶次”组织实施，融入课程思政，提高学生课堂参与度。

3.完善考核方式。实施多元化考核，构建了基于增值评价的“两主体三模块四结合”全过程学业评价体系，增加操作规范、职业素养、项目完成度等考核内容，激发学生对高阶性、创新性和挑战度项目的兴趣，提升形成性考核的内涵。

（二）升级教学环境

注重数字化优质资源建设，线上自建课程SPOC，建有丰富的知识点视频、测试题、课程思政案例库、企业案例库以及学科前沿动态等拓展资源，优化“空中课堂”，打造“智慧学习社区”。线下依托中德工业4.0微工厂、可编程控制器等实验室开展教学活动。

（三）创新教学方法

采取任务驱动式教学方法和混合式教学方式,打造以学生为主体，工程为背景的“有用、有趣、有料、有效”课堂。

一是课前导学：课前发布任务单，学生自学教学视频、查阅线上资源；开展线上讨论、互动，完成前测。教师查看知识图谱掌握度、答疑、反馈，实时调整教学思路。

二是课中精学：通过前测检验自学成效；项目分解提出阶段任务，小组探究、讨论交流，解决案例问题，教师点评、精讲，通过后测和总结，课后深化提升。

三是课后拓学：布置巩固习题，设置高阶拓展任务，采用任务比拼、创新争优、竞赛选拔等激发学生学习积极性，开展电气规范性接线等第二课堂活动，“以学促用外化于行，以赛促学内化于心”。

（四）融入课程思政

团队注重思政元素融入，将专业知识教学与思想政治教学相融合，形成协同效应，以“立德树人”为根本，以“协同育人”为目标，以“立体多元”为结构，以“科学创新”为思维的一种综合教育理念，形成“深入挖掘、课程培育”、“紧密结合、渗透融合”、“立德树人、情感升华”的课程思政建设路线。

结合专业特色和课程特点，丰富线上思政教育视频和教学案例示范包，打造融合媒体、教材和信息化、交互式、立体化的在线教学资源，增加课程的知识性、人文性，提升引领性、时代性和开放性。

三、创新特色成果

1.面向新工科人才培养，构建了“三项目、三层次”的应用型课程内容体系。根据重点企业的新型生产过程，梳理出基础层、综合层、创新层三类项目，分解为16个典型任务，实现了教学内容由章节型向工程任务型的重构，探索出了适合应用型人才培养的课程内容结构体系。

2.借助产教融合优质资源，实行“理实一体、课赛结合”教学模式，学生做中学，学中做，贯穿教学过程始终。依托学校产教融合建设的德国工业4.0微工厂等优质资源，充分实施了“理实一体、课赛结合”的教学模式，高质量完成了知识、能力、素质课程目标。学生利用本课程知识与技能参加多项国家级省级专业竞赛，取得了丰硕的成绩，强化了学生专业实践能力。

3.注重过程考核，构建了“两主体三模块四结合”全过程学业评价体系。课程考核统筹过程和终结评价，全面多元可测。强化过程性评价，增加增值性评价，关注学生进步与成长。

四、教改质效评价

1.学生实践能力显著提升。近两学期，通过项目化教学和自主实验，学生掌握了PLC的编程、调试和维护等实际操作技能；参与科技竞赛同比提升15%以上，学生在“西门子杯”中国智能制造挑战赛等PLC技能竞赛中取得了优异成绩，展现了良好的实践能力和创新精神。

2.教学质量明显提高。学生对PLC原理及应用课程的兴趣和积极性显著提高，课堂氛围更加活跃。教学质量评估结果显示，学生的理论掌握程度和实践操作能力均得到了大幅提升。

3.提升了学生的综合素养。通过课堂教学改革，培养了学生的质量意识和工匠精神，形成了追求卓越、精益求精的学习氛围。课堂教学改革与学校的质量文化建设相结合，推动了学校整体教学质量的提升和人才培养质量的提高。

本案例通过优化教学内容、创新教学方法、完善实验教学体系和加强师资队伍建设等措施，成功实现了“可编程控制器原理及应用”课堂教学的改革。改革不仅提升了学生的实践能力和创新精神，还促进了学校质量文化的建设。未来，我们将继续深化课堂教学改革，探索更多有效的教学方法和手段，为培养更多高素质、高技能的PLC技术人才贡献力量。