可编程控制器原理及应用课程思政构建与实践

王玉萍,李忠勤,郑 爽,汤旭日,刘宏洋

(黑龙江科技大学 电气与控制工程学院,黑龙江 哈尔滨 150027)

近几年,根据教育部印发的《高等学校课程思政建设指导纲要》,课程思政已经成为高校思想政治工作和专业课程融合建设的新理念[1],也是国家对高校课程改革的新要求[2]。如何构建高校专业课程思政体系,如何把思政教育贯穿专业课程教学全过程,实现“三全育人”的根本目标[3],已成为一项紧迫的新课题。

可编程控制器原理及应用课程作为一门专业课程,开设在大三学年,这一年对学生的思政素养和职业素养的培养具有极其重要的意义[4]。可编程控制器原理及应用课程秉承“课程承载思政”和“思政寓于课程”的理念,结合课程培养目标突出实践能力、工程意识和价值理念,充分挖掘其中的思想政治教育因素,将立德树人落实到课堂教学的“主渠道”[5-6],将价值引领融入专业知识传授和能力培养全过程,从而提升可编程控制器原理及应用课程的“课程思政”育人的吸引力和感染力,培养一批具备坚实专业知识和工匠精神的应用型人才,为实现中国由制造大国转为制造强国、智造强国,以及实现中华民族的伟大复兴凝魂聚力。

一、课程思政体系构建

1.课程思政总体设计

可编程控制器原理及应用课程在课程思政持续建设实践中打造精品教师团队、抓牢课程建设的“主战场”、夯实课堂教学“主渠道”这三个关键要素,将课程思政作为落实立德树人根本任务的重要举措进行实施。课程团队依据新版人才培养方案,修订新版教学大纲,从教学形式、教学内容、教学方法、评价手段等进行了全面改革,在理论教学、实验教学、实践教学等环节均体现了课程思政,思政育人效果显著。

(1)教学团队建设上,本课程组从最开始组建的两个专业五人小组,扩展到五个专业十人小组,实现了学院所有专业都开展可编程控制器原理及应用课程的思政建设。课程团队每周定期开展学情反馈,将每次课的全过程进行凝练与反思,包括线上学习、课前测试、线下讨论、课后作业、课后实验与实践的所有教学环节。结合各专业特色进行思政案例设计与融合,为其他专业课程开展思政建设起到了示范效果。

(2)教学形式上,突出“以价值为导向”“以学生为中心”“以能力为目标”的课程特色,逐渐在部分班级试点实现全员覆盖“线上线下混合式教学”。通过线上教学培养学生学习的主动性,并树立终身学习的理念。

(3)教学设计上,课程团队坚持进行学习、研讨,构建了“深度挖掘、有效融入、提升思政素养”三方面为着力点的课程思政体系。

(4)教学方法[7]上,线下教学以分组讨论和汇报为主,小组讨论培养学生的团队协作精神,小组代表汇报重在提升学生的自信心和树立担当意识。

(5)评价方法上,改变传统的单一考核形式,开展多元化的全方位全过程考核,督促学生端正学习态度,培养学生的务实精神。通过生生互评,让学生主动践行“平等、公正”的社会主义核心价值观。

(6)广泛拓展实践课堂,在实验实践环节,通过试错等手段和随时随地现场命题等方式,培养学生严谨的科学态度、积极的探索精神。在第二课堂环节,重点培养学生的创新意识和精益求精的工匠精神。鼓励学生参加中国智能制造挑战赛等赛事,锻炼学生的抗压能力,树立竞争意识。

2.思政元素深度挖掘

设立科学的教学目标,运用灵活有效的教学方法,结合“理论教学+实验教学+工程实践+第二课堂”四位一体教学体系,开展线上线下混合式教学,对每个章节进行课程思政教学设计。建立一个递进式的思政体系,将国家层面和社会层面的价值观通过案例显性地融入课堂中,增强学生的爱国情怀与社会责任感;将个人层面的专业特点、人才培养目标、职业素养等价值要求隐性地渗透到课程的整个教学过程中,做到润物无声,育人有道。与学生建立知识共鸣、价值共情,能力共振的教学思政新模式。结合“工业4.0”“中国制造2025”战略引导学生对国家智能制定政策、中国道路的发展、社会主义核心价值观的认同,培养勇于担当民族振兴大任的新时代电气人。课程思政元素融入部分如表1所示。

表1 课程思政融入列表

二、课程思政教学实施

1.教学设计

结合可编程控制器原理及应用课程特点以及我校对应用型人才培养要求,课程思政教学的实施突出“以学生为主线,教师为辅;以产出为导向,产教融合”的应用型人才培养模式,构建知识、能力、价值三个层次的教学目标。结合课程特色,采用“案例法+讨论法+情景法+实践法”四位一体的教学方法。

从“工业4.0”“中国制造2025”战略领域对可编程控制器原理的高要求出发,设计课内讨论项目,选择学生比赛的实际案例“锅炉开机模拟”,引出“数据移位”的现象,学习解决问题的移位指令。观看“灯火里的中国”视频,看到移动的灯火情景,感受建党百年的历程,移动的中国在灯火里非常闪亮。从而激发学生的爱国情怀和科技兴国的信念,为移动的中国贡献力量。让学生通过项目分析、方案设计、小组讨论、小组汇报、实践操作等教学过程,培养学生创新意识、团队合作能力,以及工程素养。

设置课程思政目标过程考核,重点考核学生在掌握专业理论知识与实践能力的过程中,是否树立正确的世界观、人生观和价值观(例如,以课堂案例讨论、心得体会讨论等形式体现),并计入学科成绩。

2.教学模式构建

教学模式由传统的“线下”教师讲授转变为“线上自学、线下讨论”的混合模式,利用智慧树网络平台建设线上课程资源库,学生可以随时反复学习,提升学生的主动性与能动性。线上线下混合式教学模式分为三个阶段“课前、课中、课后”,采用隐性和显性相结合的融入模式,实现能力与价值的双重培养。以“灯火里的中国”思政案例为例,设计方案如图1所示。

图1 “灯火里的中国”课程思政实施思维导图

课前发布学习任务,学生进行自主学习,由智慧树平台反馈学生学习情况,提升学生自主学习能力与意识。通过课前测试反馈出学生的学习程度,有利于课中突出重点。

课中项目导入采用学生参加比赛的实际项目“锅炉开机模拟”,引出“数据移位”的现象,学习解决问题的移位指令。通过聚焦国家重大需求和关键技术,鼓励学生发扬挑战创新和不断奋进的精神。播放建党百年“灯火里的中国”的视频,学生看到移动的灯火,感受建党百年的历程,移动的中国在灯火里异常的闪亮,激发了学生的爱国情怀和科技兴国的信念,更积极地实现“移动的灯火”,为“移动的中国”贡献力量。小组讨论更激烈,学习效果明显提升。

课后发布拓展作业进一步提升学生解决问题能力,通过多元评价实现知识与价值的双重培养目标。

3.完善课程考核机制

在传统的课程考核体系中,评价模式和评价体系侧重于对知识的掌握情况,无法有效对课程思政的信度与效度进行评价。普遍采用基于学业成绩的知识能力导向型评价模式,缺乏对课程知识能力以外的价值观和职业素养等方面的综合考核[8]。这种考核无法满足课程思政建设中育人目标的达成度,无法真正反映出课程思政的建设效果。全面贯彻课程思政育人理念,必须完善课程考核机制,在课程考核方式中融入思政育人实效的考核。

在过程性考核中,重点考核课程思政育人实效。本课程围绕学生在价值观塑造、能力素养提升和知识技能传授所要达到的目标,对传统考核方式进行改革,将“课堂表现、团队合作、实验和实践过程表现融入到考核体系中”,学生在平时课堂表现中,是否有正确价值观、是否遵守课堂纪律、是否能按时完成平台的作业、测验等、是否积极主动承担团队分配的任务等过程性评价指标点。过程性评价占课程评价总值的60%,其中考核学生的思政素养如表2所示。

表2 可编程控制器原理及应用课程思政素养评价体系

三、教学效果反馈

通过问卷调查、学生评课等形式的反馈,可编程控制器原理及应用课程思政教育取得了较好的教学效果。

第一,学生自主学习能力增强。在混合式教学模式下,充分调动学生学习的积极性,学生学习目标明确,学习主动性显著提高。

第二,新工科素养提高。对于融入国家和社会关注问题和智能制造的项目案例,提升了学生对专业知识的应用能力,并找到学以致用的方向,开拓了学生新工科视野。

第三,学生的民族自豪感、责任感增强。翻转课堂及课程实践过程均能看出学生关注社会需要、服务地方、保护生活环境的人文情怀。学生们纷纷表示,要为国家的发展贡献自己的力量。

第四,学生实践与创新能力提升。近几年学生积极参加“西门子杯”中国智能制造挑战赛并取得优异成绩、在毕业设计选题以及就业选择方面,PLC的比例明显增多。

可编程控制器原理及应用课程运用专业特色鲜明、全过程互动式教学模式,打造内容丰富、内涵深厚的课程思政体系,最大限度地发挥理论课程、实践课程,线上、线下渠道,以及第一课堂、第二课堂等在课程思政建设中的作用,将专业教育与思政教育形成合力,努力实现全员、全过程和全方位育人的根本目标。