基于“一岗位、四目标、五模块、六融入”的课程思政建设研究——以汕尾职业技术学院《PLC基础与应用》课程为例
摘要
关键词
课程思政;自动化;PLC;育人路径;工匠精神
正文
基金项目:
2022年度汕尾职业技术学院课程思政示范课程项目:PLC基础与应用(项目编号:swkcsz15)
2023年汕尾职业技术学院新能源电力及储能设备研究中心课题:“新工科”背景下PLC基础与应用课程思政研究(项目编号:CNSB23-002)
2020年度广东省普通高校特色创新项目(项目编号:2020KTSCX317)。
汕尾职业技术学院课程思政示范项目:现代学徒制背景下计算机网络课程思政教学改革与实践(项目编号:swkcsz2417)
中图分类号:TP273-4;G711 文献标识码:A 文章编号:
教育部印发的《高等学校课程思政建设指导纲要》指出,工学类专业课程要注重强化学生工程伦理教育,培养学生精益求精的大国工匠精神,激发学生科技报国的家国情怀和使命担当,为自动化专业课程的课程思政建设供了理论指导和行动指南[1]。本文提出了“一岗位、四目标、五模块、六融入”的课程思政育人路径,根据自动化生产设备安装及调试岗位的能力需求,以培养学生科技报国、创新强国的爱国情怀,爱岗敬业、科学严谨的职业精神,勇于探索、争创一流的劳动精神,严谨认真、精益求精的工匠精神为四个思政目标,对接典型工作任务,将课程内容划分为认识PLC、PLC在电气控制的应用、PLC基本指令及应用、基于PLC控制的智能工业应用、自动化生产线工程设计等五个模块。注重德技并修、育训结合,深入挖掘蕴含的思政教育资源,通过案例融入、跨科融入、实践融入、赛证融入、资源融入、评价融入等六个融入路径,将相应的思政元素融入课程内容与教学实践过程中。经过几年的实践与积累,课程已初步形成了一套可复制、可推广的自动化专业课程思政育人体系,课程思政实践成果初显,为培养具有爱国情怀、德技并修、善硬件装配、强软件编程、有行业使命和创新意识的高素质技术技能人才夯实了基础。
1 课程思政建设目标
坚守立德树人的根本任务,构建课程“一岗位、四目标、五模块、六融入”的育人路径,优化课程思政内容、教学策略、课程思政融入途径、课程评价方式。通过构建课程思政数字化资源、课程标准、教案、课件、思政元素视频库,进一步丰富课程建设,加强课程思政的多维度建设,形成可供自动化专业大类专业课程借鉴共享的经验和模式。
1.1 科技报国、创新强国的爱国情怀
通过介绍PLC技术在国家重大工程项目、国防建设、民生改善等方面的应用实例,引导学生认识到科技进步与国家发展之间的紧密联系,激发其爱国情怀和责任意识,培养其为国家富强、民族振兴贡献力量的使命感。
1.2 爱岗敬业、科学严谨的职业精神
依据自动化产生设备安装与调试员岗位要求,设计典型项目,融入精益求精的工匠精神等思政元素,引导学生树立积极、健康的职业观与就业观,培养良好的职业道德规范及团队协作精神。通过案例分析、角色扮演等方式,让学生深入了解行业规范、企业文化和职场礼仪等方面的知识,提升其职业素养和就业竞争力,培养符合产业发展岗位能力要求的高素质技术技能人才。
1.3 勇于探索、争创一流的劳动精神
激励学生敢于创新实践、不畏困难,同时着力培养其独立思考的能力。通过设计具有挑战性的实践项目、组织学生参加创新创业竞赛等方式,培养学生的勇于探索、争创一流的劳动精神,为技术进步和社会发展贡献力量。
1.4 严谨认真、精益求精的工匠精神
在课程中融入对细节的追求和对质量的执着,通过实际操作和项目训练,强调每一个环节的重要性,使学生理解在自动化领域中,每一个程序的编写、每一个参数的设定都关系到整个系统的稳定运行和最终效果。通过展示大国工匠的案例[2],让学生明白,只有不断追求卓越,才能在技术领域中脱颖而出,成为行业的佼佼者。
2.1 “一岗位、四目标、五模块、六融入”课程思政育人路径,促教学目标有效达成
以突出学生主体,对接自动化产线设备安装与调试员工作岗位生产案例,创新“一岗位、四目标、五模块、六融入”课程思政育人路径,将岗课赛证融通,将课堂上下、线上线下、校园内外相结合,并融入数字孪生虚拟仿真新技术,将课程思政融入教学全过程,促进教学目标有效达成,促进学生德技并修[3]。课程思政育人路径如图1所示。
图1 课程思政育人路径
依托省级高职教育教师教学创新团队,教学团队成员参与组织教学,产教融合经验丰富,将工作项目设计成任务、写进活页式项目化教材,形成微课等课程资源,用于课程教学。团队成员教学能力、技术技能水平突出,科研、教研项目成果丰硕,以研促教,注重培养学生科研创新能力。
课程团队深入学习党的二十大报告、关注时事,将当下热点及相关政策融入课程思政,建设PLC课程思政资源库,通过国家智能制造发展案例导入课程教学任务,厚植思政根基,厚植民族自豪感和岗位荣誉感,在实训中注重全过程对细心严谨、精益求精的工匠精神的培育[4],促进学生积极钻研技术,积极进行技能训练,并使之能在相关职业技能比赛中取得一些成绩。
2.4 创新评价体系,善用现代信息技术实施增值评价
重点考核学生进行PLC硬件装配、软件编程、整体调试与故障排查的能力,创新“全过程、多维度、多元化”评价体系,使他们对PLC技术的认识更加全面深入,同时也增强爱国情怀、岗位荣誉感、职业素养和社会责任感。
全过程:课前、课中、课后过程性评价和形成性评价相结合的考核形式[5]。
多维度:结合自动化设备安装与调试员岗位需求,相关职业技能大赛及1+X工业机器人应用编程职业技能等级证书、电工上岗证评价标准,从五个维度进行评价。
多元化:全程依托超星平台,并融合问卷星及数据分析小程序等工具,实现教师评价、学生自评、小组互评等多元化评价,利用Python等技术手段进行学生各阶段学习数据分析,关注学生个人成长,及时鼓励及时指导,并记录学生各方面成长情况,实施增值评价。
以三全育人为指导,基于“一岗位、四目标、五模块、六融入”的课程思政育人路径,根据电气自动化技术专业和《PLC基础与应用》的课程特点,依据自动化产生设备安装与调试员岗位要求,设计典型项目,围绕爱国情怀、职业精神、劳动精神、工匠精神,构建23个课程思政元素与知识点连接的网络图谱,如图2所示。在此网络图谱基础上梳理出知识点和思政元素的结合点,优化课程思政内容供给。《PLC基础与应用》课程思政内容规划如表1所示。
图2 课程思政元素与知识点连接的网络图谱
表1 《PLC基础与应用》课程思政内容规划
模块 | 项目 | 课程思政元素 | 教育方法和载体途径 | 预计教学成效 |
模块一 认识PLC (4学时) | 认识PLC、PLC软件的使用 | 中国速度,树立国家自信 | 观看中国制造业发展、中国制造2025纪录短片, 案例融入教学 | 让学生了解中国制造业发展的成就和自动化工业案例等的引入,感增强学生的民族自豪。 |
模块二 PLC在电气控制的应用 (16学时) | 电动机全压启停控制 | 善于总结,善于思考 | 彭士禄榜样示范,视频案例融入教学 | 提升学生的民族自信,培养科学发展观。 |
电动机的点动与连续控制 | 安全无小事,防范于未然 | 安全事故视频,体验式教学 | 强化安全意识,树立遵守安全规程意识,培养遵章守则、严谨细致的良好习惯。 | |
电动机延时启动控制 | 团队协作意识、细心严谨的态度 | 规范操作视频,实践融入教学 | 增强学生的社会责任感,能有效维护个人、他人及设备的安全。 | |
电动机正反转控制 | 职业责任感,终身学习意识 | 自动化产线安全教育视频,体验式教学、实践融入教学 | 帮助学生树立职业信心和使命感。 | |
模块三 PLC基本指令 (10学时) | 定时器T基本指令应用 | 勇于探索,不畏困难 | 虚拟仿真、数字孪生技术,融入1+X证书和数字孪生技能竞赛技能要求 | 培养勇于探索,不畏困难的劳动精神。 |
边沿触发指令 | 争创一流,追求卓越 | “匠心筑梦”系列纪录片,课程思政资源库案例融入 | 激发学生追求卓越,培养一流的劳动精神。 | |
常用功能指令 | 精益求精,追求卓越工匠精神 | “匠心筑梦”系列纪录片,案例融入教学 | 增强学生对课程所对应的职业岗位增强信心及荣誉感,同时提升职业素养。 | |
经验设计法 | 团队协作,共同进步 | 操作评价表,实践融入教学 | 通过实际操作与实训,团队成员间相互协作,共同实现进步。 | |
计数器C应用 | 细心严谨、精益求精工匠精神 | 大国工匠系列纪录片,案例融入教学 | 学生实操过程更积极主动,完成工作任务更加细致,劳动精神及工匠精神增强。 | |
模块四 基于PLC控制的智能工业应用 (16学时) | 计数器在产线上的应用 | 实现民族复兴,树立正确价值观 | 党的百年奋斗史,调取课程思政资源库内容,创设情景 | 通过深入学习党的光辉历史,能够更好地引导学生理解中华民族的伟大复兴之路,引导学生努力奋斗的意识。 |
自动送料小车控制 | 提高科学素养,培养工程能力 | 智慧物流小车的视频,情景引入教学 | 通过展示物流小车的投入使用让学生认识到自动化控制渗透到生活的方方面面。引导学生用智慧创新为社会做贡献。 | |
单分支在机器人上的应用 | 树立遵守安全规程意识,培养遵章守则
| 规范操作视频,典型案例法 | 增强学生的安全意识,确立遵循安全规程的意识,并培育遵守规章制度、细致严谨的优良习惯。 | |
单分支在产线上的应用 | 科技报国,弘扬创新精神
| 黄旭华榜样示范视频,案例融入教学 | 通过给学生讲出生在汕尾的黄旭华先生长期从事核潜艇研制工作,开拓了中国核潜艇的研制领域的伟绩,厚植学生的民族自豪感和岗位荣誉感。 | |
按钮人行横道交通灯的自动控制 | 追求卓越,守正创新 | 故事讲述、案例视频,实践融入教学 | 提高学生的竞争意识,追求卓越,守正创新的精神。 | |
物料分拣机构的自动控制 | 不忘初心牢记使命,奉献祖国 | 学习党的二十大报告内容,案例融入教学 | 学习党的二十大报告内容,增强学生的民族自豪感和岗位荣誉感。 | |
选择分支在机器人上下料搬运的应用 | 个人发展与祖国需要相匹配 | 神州十五号航天员张陆的归来采访视频,案例融入教学 | 借用神州飞船的思政元素,为学生讲解,让学生认识到个人发展与祖国需要需匹配。 | |
选择分支在产线上的应用 | 不畏困难,辩证客观分析问题 | 口罩机的引入与背景介绍,闯关互动游戏 | 使学生对课程对应岗位的信心及荣誉感增强,职业素养得到提升,更利于就业。
| |
模块五 自动化生产线工程设计 (20学时)
| 产线上料与传送单元控制 | 有分析问题、发现问题、解决问题的能力 | 操作评价表,评价融入教学 | 培养学生观察、思考和分析问题的能力。 |
加工单元控制 | 举一反三的思维习惯 | 生产安全规划维修报告单,评价融入教学 | 培养学生的创新意识,培养对专业的敏感度、熟悉度和“举一反三”的能力,服务后续专业课学习[6]。 | |
产线产品检测单元控制 | 不惧失败,坚韧不拔的精神 | 科学家榜样示范,视频案例融入教学 | 培养学生不畏艰难,科技报国。 | |
产线分拣单元控制 | 增强民族自豪感和岗位荣誉感 | 数字孪生技术,跨学科融入教学 | 通过数字孪生技术的融入,了解智能工业发展,增强学生的民族自豪感和岗位荣誉感。 | |
产线的整体联调 | 与祖国命运同频共振 | 通过实操实践、课堂讨论等方法,结合工程案例融入教学过程,融入增值评价 | 实施增值评价,有助于帮助学生客观分析优势与不足,从而获得成长,让学生感受自己的成长与祖国命运同频共振。 |
4.1 教学目标融入思政教育
根据行业岗位工作任务及规程、教育部专业教学标准,根据学校的办学定位和电气自动化技术专业特点、课程标准、智能制造生产线运维与维护技能大赛及数字孪生仿真与调试技术技能大赛考点、1+X工业机器人应用编程职业技能等级证书及电工作业上岗证考核要求,确定品德好、技艺精、创新强的教学目标。
4.2 融入思政元素,科学设计教案课件
融入思政教育元素,科学设计教案的教学分析、教学策略、教学实施、教学反思。在课件设计上,润物无声地融入爱国情怀、职业精神、劳动精神、工匠精神科等思政元素,优化现有课程思政资源,创新教学方式和优化教学内容,采用现代信息化教学手段,以数字孪生技术、图片、微视频补充思政内容。
4.3 教学过程中有机融入课程思政元素
按照自动化控制工作任务点,融合精益求精的工匠精神、劳动精神等思政元素,职业素养培养为主线贯穿教学全过程,促进德技并修,努力把思政教育和课程有机结合起来,达到润物无声的育人效果。
4.4 通过案例融入、跨科融入、实践融入、赛证融入、资源融入、评价融入等6个融入路径,将思政元素融入课程内容与教学实践过程中
(1)案例融入
为了更有效地将思政元素融入PLC课程中,对课程内容进行了深度挖掘。例如,在讲解PLC在智能制造中的应用时,不仅介绍其技术原理与优势,还可引导学生思考智能制造对产业升级、就业结构的影响,以及作为工程师应如何适应这一变革,承担起推动社会进步的责任[7]。
(2)跨科融入
为了拓宽学生的视野,增强课程的综合性与前瞻性,尝试将PLC课程与其他相关学科如单片机、工业机器人、电气控制等进行跨学科融合。通过开展融合各不同课程知识的实训项目,让学生从不同角度感受PLC技术的应用与发展,培养其跨学科思维能力和综合应用能力。
(3)实践融入
在实践教学中,注重将思政元素贯穿于项目设计、实施、评估的全过程。例如,在“基于PLC控制的工业化应用”项目中,除了关注系统的功能实现与优化外,还可引导学生思考如何在设计中融入环保理念、减少能源消耗、提高资源利用率等。通过实践中的思政引导,让学生深刻体会到作为工程师的社会责任与使命。
(4)赛证融入
立足岗位需求、技能大赛考点及技能等级证书要求,配备省级教师教学创新团队,引入企业典型案例,根据自动化生产行业发展趋势和学生学习兴趣与能力,创设“达标性任务、挑战性任务”等难度递进式教学情景,强化学生实训实践,关注每位学生个人成长。通过每次任务完成情况,遴选优秀学生到智能制造师生工作室进行技能竞赛训练,遴选优秀创新案例到智能制造师生工作室进行深度孵化,优化作品后参加相关科技作品创新设计竞赛。
依托“互联网+中国制造2025”产教融合促进计划建设训练基地、工业机器人职业技能鉴定中心以及虚拟仿真实训室等线下教学场所资源;灵活应用课程配套虚拟仿真软件、教学团队开发课程项目任务模型;融入数字孪生新技术。
(6)评价融入
采用“全过程、多维度、多元化”评价体系,重点考核学生进行PLC硬件装配、软件编程、整体调试与故障排查的能力,培育学生爱岗敬业的劳动态度和精益求精的工匠精神[8]。
结合精品在线开放课程建设,充分发挥现代信息技术在课程思政建设中的作用[9],建设集知识、技能、素质三位一体的《PLC基础与应用》课程思政数字化资源库。该资源库旨在通过数字化手段,将知识传授、技能培养和素质提升有机融合,形成一个全面、立体、互动的学习平台。同时,这些资源的推广和应用不仅限于校内,更积极向校外拓展,实现资源的共享,让更多人受益于PLC课程思政数字化资源。
5.1 资源库提供丰富的信息化教学内容
资源库包含丰富的信息化教学内容,如课程思政案例库、课程思政微视频、动画演示和虚拟仿真实验等,以直观、生动的方式呈现PLC的基本原理和应用实例。通过这些内容,学生能掌握PLC在工业自动化中的实际应用,进而激发学生的求知欲望,培养他们的创新思维[10]。
5.2 资源库融入思政元素
资源库融入思政元素,将社会主义核心价值观和职业道德教育贯穿于专业课程教学之中。通过案例分析、专题讨论等形式,引导学生思考PLC技术在社会发展和国家建设中的重要作用,培养学生的社会责任感和历史使命感。例如,可以设置专题讨论环节,让学生探讨PLC技术在智能制造、绿色能源等国家战略领域的应用,以及如何在技术进步中坚持可持续发展和环境保护。
5.3 资源库提供丰富的实践操作资源
资源库提供丰富的实践操作资源,包括在线模拟实验、数字孪生虚拟仿真项目等,使学生能够在虚拟环境中进行PLC编程和调试,通过这些实践操作,学生能够更好地将理论知识与实际应用相结合,培养创新思维和工程实践能力。
5.4 引入团队合作的工程设计项目库
为了进一步提升学生的综合素质,资源库还引入团队合作的工程设计项目库的相关内容。通过组织学生参与团队项目,培养学生的综合设计能力、沟通协作能力、项目管理能力。同时,通过项目驱动的学习方式,使他们在完成具体任务的过程中,不断积累经验,提升个人综合素质。
5.5 加强课程思政数字化资源的宣传和推广工作
通过举办各类线上线下活动,如研讨会、网络研讨会等,提高资源的知名度和影响力。同时,利用社交媒体、教育平台等渠道,扩大资源的传播范围,让更多的人了解和使用这些优质的课程思政数字化资源。
6 结束语
本研究通过创新课程思政建设模式与教学内容、方法设计,确立“一岗位、四目标、五模块、六融入”的课程思政育人路径,梳理课程思政元素与知识点连接的网络图谱,设计《PLC基础与应用》课程思政内容规划表,优化课程思政内容。健全了“全过程、多维度、多元化”课程思政考核评价体系,重点考核学生PLC硬件装配、软件编程、整体调试与故障排查的能力,促进电气自动化技术专业教学与思政教育的有机融合,培养大批德技兼修的高素质技术技能型的自动化生产设备安装及调试岗位人才,转换一批教学成果,吸引自动化人才需求企业对毕业生的持续关注。本课程作为课程思政示范课程在学校在线平台上运行,目前应用效果良好,团队成员以课程思政建设为引领,不断改革教学内容,本课程将在校内外广泛分享其成功经验,充分发挥其在课程思政建设中的示范引领作用[11],为同类课程的改革与发展提供有益借鉴。
参考文献:
[1] 孙亮,徐震,佟德志.高等工程教育中课程思政的“八个维度”[J].天津师范大学学报(社会科学版),2023,(03):64-71.
[2] 周纯杰,何顶新,张耀,等.新工科背景下自动化专业实践课程思政的设计与实施[J].高等工程教育研究,2022,(04):31-37.、
[3] 宁艳花,蔡锌如.基于“12345”课程思政建设模式实施路径探索——以电能计量装置安装与检查课程为例[J].江西电力职业技术学院学报,2023,36(10):146-148.
[4] 周丹.基于能力与就业导向的PLC实践教学信息化探索——评《PLC情境教学》[J].中国科技论文,2022,17(08):963.
[5] 杨镇首,钟艳花,蔡雄志,等.专业群共享专业课程的教学改革和实践——以“传感器与检测技术”课程为例[J].科技风,2023,(28):109-111.
[6] 广东省教育研究院.高等职业教育优秀教学设计及教学绝活集萃2[M].广州:广东高等教育出版社,2021:45-60.
[7] 肖华锋,程明,花为,等.电力电子类课程思政建设路径探讨与实践[J].中国电机工程学报,2022,42(10):3864-3871.
[8] 叶回春,张世武,倪向贵.工程实践类课程中课程思政教学实践探索[J].实验室研究与探索,2023,42(04):246-249.
[9] 石蕙,纪富贵.地方高校特色化课程思政资源库建设[J].湖南理工学院学报(自然科学版),2023,36(01):80-83.
[10] 王克勇.电气控制与PLC控制技术课程思政的探索与实践[J].包头职业技术学院学报,2020,21(01):71-73.
[11] 林泉伶.“课程思政”:新时代高校思想政治教育新途径研究[D].南京邮电大学,2019.
...