新工科背景下“电气控制与PLC 应用技术”课程思政教学探索与思考①

胡 灿，刘媛杰，王宪磊，李 鸿，邢剑飞，王旭峰

（塔里木大学机械电气化工程学院，新疆 阿拉尔 843300）

自2017 年以来教育部提出了新工科教育的培养理念与模式，工程教育取得了长足进展，新工科的发展，是为了适应科技创新[1]，适应“中国制造2025”的战略目标而提出，新工科的背景本身是在一种思政的元素上形成的[2]，如何在现有的工科教学过程中挖掘并提出更适宜工科背景大学生的思政元素，是教好新工科，培养科技人才的关键[3]。课程思政是在课程教学的背景下，适当引入思政元素，通过思政元素引导教学过程[4]。如何有效融入与引导，是课程思政研究的重点问题。

在课程思政教学上，已有较多教师进行了尝试与思政设计。孙春燕等[5]对《现代食品分析新技术》进行了深入解析，在常规教学方法上设计了思政融入的知识点。杨勇等[6]以工科专业课电路理论为例，构建了工科课程思政的教学基本框架，并提出了以学生为中心的教学评价方法。目前已有较多工科类专业课程参与了思政建设，主要针对教学大纲、教学内容以及备课等方面进行了修订，对课程思政的建设仍需与专业课知识深度融合，单一的思政教学效果会有反作用，与专业知识的深度融合是课程思政建设的关键。

近年来课程思政的建设已有较多的参考样本，新工科思政课程建设可以用来借鉴[7-9]。本文针对课程思政教学中深度融合问题，以工科具有代表性的技术课程电气控制与PLC 应用技术为例，提出课程思政设计与融入点方法，并以所授学生班级开展调查研究，完善思政评价。

一、课程思政建设方案

（一）课程思政目标

电气控制与PLC 应用技术是电气工程专业、机电工程、机械工程等新工科主流专业中实践性较强的一门技术课程，课程直接面向工程中的实际问题。通过课程的训练与培养，使学生达到：（1）电气控制理论水平明显提升。通过课程的学习，使学生掌握电气控制设计方法与编程技术，熟悉常用低压控制电器的基本原理、规格及选用，掌握PLC 基本原理、指令系统及应用、程序设计方法，为基础课、实践课和专业课架构起桥梁。（2）培养应用能力以及本专业的职业素质。学生专业知识、专业技术与职业素质明显提高。（3）具备一定的创新思维与实践动手能力。通过接受电气控制工程的初步实践训练，学生提高综合运用基础和专业知识分析和解决工程实际问题的能力，具备一定的创新设计能力。

（二）课程思政具体方案

课程思政建设实施方案如图1 所示。课程思政建设包括教学方案、本课程中的思政元素融入方案、知识传授和价值引领的教学方法、目标及效果测评等方面的具体实施方案。

（1）精心选择教材。优选机械工业出版社的教材，针对实施高校“质量工程”的教材，基于该教材以更好地为教改和人才培养、课程建设服务。（2）修订教学大纲。以电气控制与PLC 编程理论（电机控制、PLC 应用、编程案例讲解）的基本概念与方法为主，其他章节略讲，增加章节的思政元素。学生通过练习、实验和综合实践环节进一步提高精度设计能力，达到第一层次教学目标。将工科课程融入思政元素，突出体现引领学生树立正确的职业观与爱国情操，达到第二层次教学目标。通过实例和事例，扎实做好思政融入，达到第三层次目标。（3）以学生为核心，优化教学手段。教学模式向以学生为中心转变。以学生学习效果为评价标准，以促进学生发展为目的，增加微课与翻转课堂等实际操作训练。（4）创新教学方式，引入案例。创新教学方法，加强讲授与研讨，在研讨过程中引入课程思政内容，采用讲授与提问、学生讲课体验、混合式教学等方法，保证深度融合实施效果。

二、思政元素点的提炼与设计

电气控制与PLC 应用技术是一门应用学科，突出工科学生解决实际问题能力与工程应用能力。在思政教学上，可以从工匠精神、科学精神的培养以及结合新疆本地情况进行思政融入，调动学生建设祖国边疆的热情。思政元素点的设计如文末表1 所示，共融入了8个思政元素点[10]。主要包括：（1）绪论融入国民经济发展、国防建设、“大国重器”纪录片取得的成就及进展，调动学生的积极性，让学生为祖国感到骄傲、自豪。详述我国国家电网的创新专利，具备世界一流企业的创新水平，培养学生热爱专业、创新实干的优秀工程师精神。（2）电机控制电路与调速中反复对调速电路实验调试，引入多种方案，设计调压、调幅等电路，培养学生认真细致的程序设计、电路控制工程职业素养。（3）基本电气控制原理中引入“大国工匠”，培育学生工匠精神。（4）PLC 技术的发展中引入世界著名科学家故事，例如计算机的发展历程与创新思想，培养学生向世界科学家学习科学发现、思维创新方法。（5）PLC 技术在我国的发展历程引入学习我国控制技术发展现状以及高铁技术的控制应用，激发学生爱国主义热情与学习兴趣。（6）PLC 编程的难点讲解引入从编程的知识点入手，通过编程练习，培养学生在动手兴趣上的实践能力。引入企业电工对技术难题的钻研精神，培养精益求精的职业素质。（7）PLC 的案例讲解引入我国现代化制造业，介绍中国制造2025，激发学生爱国主义热情与建设现代化中国的热情。（8）PLC 实践案例中引入新疆棉花纺织企业自动控制技术的发展需解决的工程问题，潜移默化激发学生服务南疆、扎根新疆的胡杨精神。

三、课程思政实施效果评价

（一）课程评价方式的改进方法

借鉴高校课程考核办法[11-12]，根据每个学期学校的评教系统设计与计分规则，对电气工程2019 级1、2 班进行课程思政效果评价。评价采取1+A+B 方式。其中，“1”是指平时课堂教学所完成的知识考核，此处占比60%；“A”是指思政引导的实践考核，占 20%；“B”是指平时的课堂随机测试，题目由学生分小组自行拟定，学生中选取7～8 名作为评分组成员，评定结果由任课教师最后审核，得到最终的随机测试结果，此处在评分系统中与考勤合并，占比20%。

（二）学生对课程思政效果实施的满意度评价

学生对所授课程的满意度调查可反映课程思政引导效果。结合学校每学期对所学课程的学生评教结果，开展了课程思政问卷调查。问卷主要针对思政特征进行评价，围绕思政的兴趣、引入点以及专业教师的趣味性等方面设计了问卷。对电气工程及其自动化专业2018级、2019 级学生共发放问卷140 份，收回132 份，有效问卷数132 份。经过调查，得到如表2 所示思政教学融入效果评价表。表2 中，2019 级学生对课程的评价效果普遍高于2018 级学生，对调查问卷中“完全赞同”意见得分率基本高于85%。由于电气控制与PLC 应用技术课程为大三主修课程，此时学生的评价趋于客观，在教学研究上有一定的代表性。在“课堂教学中思政融入是否明显”这一调查中，2018 级与2019 级学生的完全赞同率分别为82.6%、83.2%，较为接近，表明课程思政的融入还有待优化，需要与专业知识完全切合，达到思政课程一体化。在“教师讲解生动，教学热情高”这一环节中，2019 级学生完全赞同率高，达到95.6%，表明课程思政融入后，学生对课堂效果提升有显著的反映。在“课堂气氛好，学生兴趣激发”“有启发式思考与热点问题讨论”以及“教书育人目标统一，引导工科学生思维培养”等方面，2019 级学生的赞同率均高于90%，最高达到94.3%，表明技能性课程的引导性教学有明显效果。在“课堂考核与思政结合”方面仍有待加强，学生的完全赞同率分别为77.8%和88.4%，表明虽然课堂考核已有所改进，但仍有不足，需要更为优化设置考核方式。

表2 课程思政教学融入效果评价表

（三）课程考核成绩的综合反映

课程成绩是学生学习的综合反映，通过优化课程评价方式后，“1+A+B”方式更能全面反映学生的综合情况，包括课堂教学与实践教学等环节的综合。塔里木大学电气工程2018 级、2019 级电气控制与PLC 应用技术课程成绩区间段分布如图2 所示。

通过期末成绩评定，2018 级课程成绩平均分为74.26，90～100 分值区间占比为 2.86%，80～90 分值区间占比为11.43%，60～80 分值区间占比为68.57%，不及格率为17.14%；2019 级课程成绩平均分为79.69，90～100 分值区间占比为8.79%，80～90 分值区间占比为20.15%，60～80 分值区间占比为67.82%，不及格率为3.24%。与2018 级思政引入前对比，对2019 级学生融入思政教学后，不及格学生有较大的改变，不及格率降低至3.24%。通过对教学过程的观察，发现不及格学生对课程的兴趣没有建立是主要原因。同时，融入思政教学后，课程的优秀率提升了，说明一部分学生的积极性提高了。

四、结语

思政是课程教学的重要部分，将思政教学与学生知识培养高度融合是课程思政的关键教学策略。本文以电气控制与PLC 应用技术技能型课程为例，设计了思政引入方式与融入方式，列举了8 个思政融入点，提出了1+A+B 的思政课程考核方式，增加了课堂与实践教学环节。经调查问卷显示，学生在课堂效果、课程教学和反馈环节上有较高的认可度，在思政融合引导了学生课堂兴趣，增加了教学的目标定位。融入思政教学后，教学班级不及格率降低至3.24%，课程的优秀率提升至8.79%，表明思政的有效融入能促进教学培养，增强学生兴趣度。课程思政的关键在于如何将思政元素有效融入课堂，这也需要更多的教学实践，提出更新的融入方法，以切实提升教学效果。