新工科背景下高职院校智能制造专业群课程思政建设研究与实践
2024-12-12张守丽韩昆
摘 要:在新工科背景下,随着智能制造技术的发展,智能制造专业群成为近年高职院校重点建设专业群,其中核心课程的建设是专业群建设的重中之重,课程思政建设又是专业落实“立德树人”根本任务、实现“各类课程与思想政治理论课同向同行,形成协同效应”的重要落脚点。以智能制造专业群《电气控制与PLC应用》核心专业课程为例,探索课程思政教育模式,构建课程思政教学整体框架设计,探讨课程思政实施策略,实现新时代高职院校课程智能制造专业群思政建设新路径。
关键词:电气控制与PLC技术 课程思政 智能制造专业群
全球新进入空前密集活跃期,新一轮科技革命和产业变革正在重构全球创新版图,技术应用之快超乎想象[1],新工科建设应运而生。当代科技革命与产业变革促进了“新工科”教育理念的产生,各高校从服务国家战略、满足产业需求和面向未来发展的高度,积极推进“新工科” 建设,“新工科”教育是我国建设高等教育强国的必由之路。为主动应对新一轮科技革命与产业变革,支撑服务创新驱动发展与“中国制造2025”等国家战略[2],2017年2月教育部启动实施新工科建设,并先后形成了“复旦共识”“天大行动”“北京指南”新工科建设的“三部曲”,全力探索形成领跑全球工程教育的中国模式和中国经验[3-4],助力高等教育强国建设。
随着我国“智能制造2025”建设制造强国计划的推进,智能制造业也对电气控制从业人员提出了更高的要求。电气控制与PLC在现代工业中扮演着至关重要的角色,这些技术被广泛应用于工业自动化系统、机械控制、生产线运行等方面,提高了生产效率和工作精度,降低了人力成本和产品制造成本。
为了培养德才兼备的电气控制技术人才,《电气控制与PLC应用》课程围绕紧扣职业教育国家教学标准,将“树立爱党爱国,为建设智能制造强国而努力的思想信念”贯穿始终,采用任务驱动、理实一体、行动导向教学理论开展教学,有效达成了人才培养既定教学目标。
1 新工科背景下智能制造专业群课程思政育人建设的必要性
新工科时代的人才要具备创新、跨界和开放的能力。随着专业分工的日益细化,各类课程之间的融通性似乎在逐渐降低,思想政治教育彷佛只是思想政治理论课和思想政治理论课教师的事情,其他课程和课程教师则与之无关,从而导致学校思想政治教育在其他课程中出现关注不充分和不自觉的现象,个别甚至起到了反作用[5]。为此,习近平总书记在2016年的全国高校思想政治工作中明确提出,“其他各门课都要守好一段渠、种好责任田,使各类课程与思想政治理论课同向同行,形成协同效应”[6]。
1.1 促进智能制造专业群人才培养模式的建设
我校智能制造专业群瞄准智能制造产业群关键共性技术,对接浙江省智能装备、汽车、物流装备和金属管材等行业,聚焦产业能级提升、技术融合与低碳发展,以生产工艺绿色化、生产过程自动化、三废处理资源化、生产控制智能化、质量管理信息化等为纽带,以工业物联网技术、网络协同技术、绿色工艺技术、智能控制技术等关键共性技术为主线,面向区域产业智能制造类岗位群、机器人集成类岗位群、自动化类岗位群、机电类岗位群、工业设计岗位群、数控技术岗位群、模具设计与加工岗位群。智能制造专业群所包含的5个专业均属于装备制造大类,易于实现专业群内资源共建和共享,人才培养模式具有可借鉴性,人才培养逻辑具有一定相似性和参考性。
1.2 促进高技能、高素质人才的培养
智能制造专业群建设的核心内容之一是:将德育教育、劳动教育、思政教育贯穿到人才培养全周期并将其有机融入到技能技术教育中,通过建设德技融合的通识教育模块、素质拓展模块、专项技能模块和将思政、劳动、素养教育有机融入专业基础课程、专业核心课程和专业实践课程,发展核心素养的培养,实现“立德树人”的基本要求。
因此智能制造专业群内“课程思政”整体构架注重专业教育和思想政治教育的有机融合,最大限度发挥专业课堂教学育人的主渠道作用,是高素质高技能工匠型技能人才培养的思想保障,培育出面向智能装备、汽车、新能源装备、节能环保制造业等行业的“德才兼备”“又红又专”的高技能、高素质人才。
2 智能制造专业群课程思政整体框架设计
“课程思政”是以课程为载体,以各学科知识所蕴含的思想政治教育元素为切入点,以课堂实施为基本途径的育人实践活动[7]。建立和挖掘面向智能制造专业群的“课程思政”内容和元素,能有效解决专业课程老师在“课程思政”育人中存在的开展“课程思政”能力不足、挖掘“课程思政”元素不充分、设计“课程思政”育人内容不深入等问题。
“课程思政”教育从国家或地区装备制造发展需求、企业转型升级用人需求、个人发展需求等三个层面挖掘教学中的思想内涵和实践经验,并在习近平新时代中国特色社会主义思想指导下,推进科学方法论、历史观、绿色发展、新时代劳动教育、工匠精神、创新驱动发展、职业理想与道德等与专业课程相融合[8],提出面向智能制造双高专业群的“课程思政”目标要求和内容重点,能有效解决专业课程老师开展“课程思政” 育人中存在的问题,实现“课程思政”育人全过程。
3 电气控制与PLC应用课程思政元素融入
3.1 学情分析
电气控制与PLC应用课程的主要教学对象为高职二年级学生,在学习该课程之前,学生已学习了《电工基础》和《电子技术》等课程,掌握了电路分析的基本概念、基本理论、基本分析方法和基本技能,为后续的学习内容(主要为变频器、伺服电机等通信编程)打下基础。《电气控制与PLC应用》课程的教学内容对上承接电路的基本理论和电路的安装、分析、设计、检测、维护等环节,对下开启电气控制线路设计和PLC编程调试实践,因此,学生在学习的整个过程中,教师不仅要提高学生的分析问题、解决问题的能力,还要强调电的安全操作注意事项,注意培养学生的工业生产安全意识,为后续机械电气控制技术的维护打下良好基础,也为学生暑期顶岗实习和以后的职业生涯打下坚实的基础。
3.2 教学内容中思政点的融入
该课程根据职业教育人才培养目标的要求,以“项目导向、任务驱动”为架构,按照教学规律和学生认知规律,突出电气控制技术技能的应用,以典型控制系统的应用与设计流程为主线介绍了电气控制与PLC技术。通过本课程学习,使学生了解电气控制技术在工程机械中的应用,使学生掌握基本电气控制电路,掌握电动机的控制电路在工程机械中的应用,掌握PLC的基本指令,学会PLC的梯形图,能够自主地编写PLC应用程序,学会利用西门子S7-1200编程TIA软件(博图)写程序并进行仿真,能够在欧姆龙编程控制试验箱完成实践项目的调试。在整个教学过程中,为保证课程思政点融入的协调性和连贯性,课程将工业用电安全意识这一思政点融入教学的全过程,教师在授课时,以工业安全生产为主题,层层剖析,逐渐过渡到电气控制线路设计、电气原理图绘制、PLC接线的讲解上,辅以微课视频播放“大国工匠”事迹,深化工匠精神,丰富课堂教学,达到润物无声的教学效果。
3.3 课程目标
电气控制与PLC应用课程在确定知识和能力教学目标后,将思政教育与专业知识讲授相融合,明确课程思政目标,在专业知识讲授与专业能力培养过程中,积极引导学生树立正确的国家观、历史观、文化观,实现育人育才的有机统一。
3.3.1 课程教学目标
通过本课程的学习,使学生掌握可编程控制器的硬件接口与编程软件,通过本课程的学习,使学生掌握低压电器原理与使用规范、电气控制原理图的绘制与分析、PLC工作原理与编程方法、基于PLC的控制系统设计、编程、接线、调试训练,使学生能够综合运用PLC和低压电器设计、安装、调试简单的自动控制系统,从而为智能制造专业群学生进行后续课程学习奠定基础,也为学生将来从事通用电气控制设备安装、调试与维修提供必备的PLC知识和技能。培养学生电气控制及PLC编程的基本思想和自动控制开发调试的应用能力,同时具有良好的职业能力。
3.3.2 课程思政目标
树立良好的职业道德、创新精神,具有决策能力和执行能力;通过项目与案例教学,培养学生团队协作的能力独立思考的习惯,在学习和实践中凝练求真务实、踏实严谨的工作作风;能够安全规范操作的职业素养;提升学生文明生产、产品质量意识;逐步培养“质量第一,精益求精”工匠精神;树立爱党爱国,为建设智能制造强国而努力的思想信念。
3.4 课程特色
(1)“模仿、迁移、创新”三步骤,实现知识技能的迁移,内化、提升,促进深度学习,最终实现项目的自主开发与创新。学生技能水平较大提高整合教学资源,将原有单元的知识点和技能点打散重新贯穿到项目案例中去,围绕核心能力“PLC控制系统设计与实现”,以任务驱动方式逐步训练,知识技能由浅入深、层层推进、螺旋上升,学生从识知到领悟、从模仿到创新,逐步自主构建了以职业素养、职业技能、知识水平为主要框架的能力体系架构。
(2)“显性+隐性”课程思政体系浸润,在课程教学中全面提升学生素养,用人单位评价和反馈好。在项目任务中,党史文化走进课堂,学生接受党史教育的洗礼,传承红色基因,坚定思想信念,不忘初心牢记使命,学好专业技能,做好本职工作,为中国式现代化建设贡献自己力量。
4 电气控制与PLC应用课程思政实施策略
《电气控制与 PLC 应用》作为高等院校智能制造专业群中与工程应用联系紧密、实用性强、应用性强、综合性强的一门重要专业课程,在课程教学中应突出培养学生的应用能力。从教学设计和教学方法入手,开展“电气控制与PLC应用”的课程思政教学活动设计,使得思政元素融入专业课程,培养学生的创新、爱国、敬业的职业能力。
4.1 课程融入课程思政教学设计
高职教育的总体培养目标,就是造就大量具有高尚职业道德、良好职业素质的职业人。依据智能制造专业群的培养计划,使高职院校智能制造专业群的学生了解专业群的学习领域和工作领域等专业知识与技能。
《电气控制与PLC应用》课程要求学生具备对一般电气控制线路独立分析的能力,能根据企业自动化设计需求,掌握PLC的系统配置、指令系统、编程软件的使用和编程方法。通过掌握PLC控制系统设计方法,能够完成多种工作方式的PLC控制系统的设计、接线、编程和调试[9]。
根据智能制造专业群整体建设情况,对智能制造专业群的核心课程“电气控制与PLC应用”采取合适的教学方式。在对《电气控制与PLC应用》课程思政教学设计时,应将思政元素融入教学目标和教学策略中,如表1所示。
4.2 课程思政与课程深入融合、优化教学方法
(1)依托“互联网+”式教学。在“互联网+” 模式下,专业课教师结合新工科的要求,找准专业课程与思政内容的契合点,利用慕课技术、虚拟仿真技术、 线上+线下混合教学技术设计含有思政元素的专业知识点、工程实践点,增加课堂、课后的教学互动,增加学生学习与实践的兴趣,从而提升思政教育的效果。
针对《电气控制与 PLC 应用》课程,实施线上线下一体化教学模式。首先,通过线上课程预习和课后作业等内容培养学生主观能动性、分析问题、解决问题的能力以及时间观念和职业素养等;其次,通过线上课程教学涵盖了学生的自我认知、自我反思、主观能动性、领悟能力、逻辑思维、辩证观和合作能力等方面的“课程思政”元素;最后,开发出面向《电气控制与 PLC应用》课程的典型“课程思政”案例库,建成“课程思政”示范课堂。
(2)创新评价模式,增加思政环节考核。通过超星-学习通平台采集学生课前、课中、课后在线上线下学习活动与测试生成的系统数据进行评价,强化过程评价;以“欧姆龙-可编程控制器试验箱”作为评价载体,改进结果评价;建立基于学情分析的学生个性化能力物化档案,给每位学生进行阶段赋分,探索增值评价。同时,重视教学过程“线上学习、软件应用、现场训练、学习成果、劳动素养”等多维度评价[10],特别注重学习过程中学生动手能力、团队合作能力、实践分析问题、解决问题能力的考核。
5 结语
本文以《电气控制与PLC应用》课程为例,从课程思政建设的必要性、课程思政整体框架设计、思政融入点设计、课程思政实施策略四个方面,深入探讨新工科背景下智能制造专业群专业课程思政建设的具体措施。通过实践,不仅使学生掌握了智能制造行业的规范和职业操守,而且在学习专业知识和专业技能的过程中,学生的思想觉悟也得到了提高。
基金项目:2022年浙江省教育厅省级课程思政教学研究项目“新工科背景下智能制造双高专业群“课程思政”育人元素挖掘与实施路径的研究与实践”(编号:浙教函[2022]51号)研究成果。
参考文献:
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