PLC课程虚拟教研室建设路径探索

摘要："虚拟教研室的建设对提高教学质量、提升教师沟通与合作、推动教学改革具有重要意义。针对当前“PLC控制技术”课程教学资源有限与教学方法陈旧、实践能力不足与行业对接较少、教师交流与协作欠缺等问题，提出一种PLC虚拟教研室的教学改革方法。该方法采用明确目标与定位、完善平台与制度建设、创新教学模式和手段、建设教学团队等措施，对PLC课程进行深层次的改革。调查问卷、学生课程参与度、教师教学能力提升等方面考核结果显示，该课程改革方法和虚拟教研室建设思路取得了一定的成效，达到了预期效果。

关键词："PLC；虚拟教研室；教学改革

中图分类号："TB"文献标识码："Adoi：10.19311/j.cnki.16723198.2024.22.091

0引言

近年来，随着信息技术的快速发展，传统的教研室面临着资源共享不足、教学模式单一、教师沟通交流欠缺等问题。虚拟教研室是一种新型的教研室，旨在提供一个共享沟通的交流平台，促进教师间的沟通和交流，提升教研水平、探讨教学新方法。虚拟教研室对促进高校教学改革具有重要的意义，它有助于推动教学理念创新、教学模式改革、优质资源共享以及教学学术的探讨。

当前学者对虚拟教研室建设进行相关研究，以寻求更好的改革方法、改革手段对课程、专业、师资队伍等方面进行建设。例如，文献[1]以农村电商社会实践课程为例，阐述该课程是培养创新创业的“双创”育人的重要课程。以虚拟教研室为载体，通过“全员育人”+“思政育人”的模式，取得了良好的双创效果。文献[2]在数字化转型的背景下，研究了虚拟教研室的建设价值，在民办院校中进行实践应用，提出保障机制建设、师资团队培育、虚拟平台搭建和资源共建共享措施对虚拟教研室进行建设。文献[3]针对当前中外合作办学中存在师资力量不足、教师国际化水平低、基础教研室薄弱等问题，提出建设一种中外办学模式下的虚拟教研室。文献[4]为解决现代产业学院运行过程中人员难以集中、时间地点难以协调、教学活动难以开展等难题，提出一种“互联网+高校教研室”的虚拟教研室建设路径和方法。通过对车辆工程实施新工科改革、人才培养模式探索、联合开展活动的措施，推动了课程体系、人才培养、师资队伍、专业等方面的建设，取得了良好的效果。文献[5]为促进各高校优势互补、资源共享，同时增强协同育人的能力，提高人才培养的质量，提出了一种多高校协同的开放课程虚拟教研室建设方法。该方法采用构建教学团队、协同机制建设、优化教学内容、创新教学模式等措施，取得了不错的成绩。

当前学者对虚拟教研室的相关研究，为高校PLC课程虚拟教研室建设提供了一定的思路和方法。本文在新工科建设背景下，以我校电气工程及其自动化专业“PLC控制技术”课程为载体，探讨PLC课程虚拟教研室建设的思路和方法，以提高我校应用型人才培养的质量，助力电气工程及其自动化专业高质量发展。

1PLC课程概况

PLC是可编程逻辑控制器，是一种专门为工业环境应用而设计的数字运算操作控制系统。PLC在工业控制中具有重要地位，广泛应用于各种工业控制领域，是现代工业自动化不可缺的一部分。《PLC控制技术》（简称：PLC）是电气工程学院电气工程及其自动化专业开设的一门专业课程，是电子技术、计算机、自动控制和通讯等多种技术的交叉融合，教学安排在大学三年级的上学期。先修课程是电路、数字电子技术等，后续课程是组态控制技术、**专业综合实训和毕业设计。课程内容主要包括电气控制、PLC硬件技术、PLC编程等知识。本课程支撑了电气工程及其自动化专业“培养学生具备从事智能制造行业工作的技能，解决大型复杂控制工程的能力”的毕业要求。PLC课程架构如图1所示。

教师在讲授PLC课程时，发现当前PLC课程存在以下痛点：

（1）教学资源有限与教学方法陈旧。

PLC课程涉及技术广泛，而当前学生与教师获取的PLC教学资源有限，资源共享不足。另外，PLC教学方法陈旧，缺乏实践性、互动性和创新性。

（2）实践能力不足与行业对接较少。

PLC是一门实践性相当强的课程，传统的教学局限在课堂教学，学生实践能力不足。同时，该课程与行业对接较少，不利于培养学生实践能力和解决问题的能力。

（3）教师交流与协作欠缺。

PLC课程涉及自动控制、电气、机械等多个专业，涉及面广，需不同背景和专长的教师交流和合作，而教师间的沟通与交流少。

为解决PLC课程当前存在的痛点、难点，我校电气工程及其自动化专业组建“PLC课程虚拟教研室”。该课程教研室在新工科建设的背景下，立足应用型人才培养定位，探索课程改革、人才培养、师资队伍建设的新思路。

2PLC虚拟教研室建设总体思路

建设PLC虚拟教研室是一个系统工程，首先明确目标和定位，然后以信息技术为支撑，完善平台和制度的建设、创新教学模式和手段、加强师资队伍建设等建设措施，构建一个集资源整合、互动交流、学习提升、创新教学的平台。建设虚拟教研室总体思路如图1所示。

2.1明确目标和定位

建设PLC虚拟教研室，首先应明确建设的目标和定位。我校的定位是培养应用型人才，因此虚拟教研室的目标重点是要培养学生的创新能力和实践能力，提高学生PLC编程能力，激发学生的创新精神；其次虚拟教研室目标在于促进教学研究与改革，创新教学方法与手段、推动教学创新；最后，通过虚拟教研室，促进教师之间的沟通与交流，提升教师的PLC教学和科研水平。

2.2完善平台与制度建设

建设PLC课程虚拟教研室中，完善平台和制度建设是确保虚拟教研室高效运行的关键。我校电气工程及其自动化专业“PLC控制技术”课程虚拟教研室通过以下措施完善平台建设。

（1）构建虚拟教研室平台：为更好地实现教师间的沟通和交流，构建虚拟教研室平台。完善平台各项功能的建设、对平台定期进行维护、升级，确保虚拟教研室平台稳定可靠地运行。

（2）整合与优化资源：在虚拟教研室平台上，各教师可以上传教学大纲、教学日历、教案等教学资料。同时，整合各高校、企业等与PLC相关的学习视频、学习资料、工程案例等资源，供教师和学生使用。

（3）数据统计与分析：在平上台进行数据统计与分析，对教师和学生的学习情况进行实时的监控，为教研室的决策提供数据支撑。同时，建立相关反馈机制，及时了解到不足之处，及时改正。

制度是保障虚拟教研室有序、正常运行的关键。通过完善成员管理制度、教学与科研制度、沟通与激励制度等方面的建设，保障教研室高效运行。

（1）完善成员管理制度：成员管理制度是制度建设中的一项重要环节，在成员管理制度中，明确各成员的职责、权利与义务、考核办法。同时，选派教学经验丰富、专业水平扎实、具有高级职称教师作为管理员，指导教研室成员开展教研工作。

（2）教学与科研制度：教学制度是确保PLC教学质量的关键。在教学制度中，明确PLC课程的学时、定位、目标、教学方法、教学手段等，确保PLC课程教学的合理性、科学性和系统性。同时，应完善反馈机制，发现PLC课程教学中的问题应及时调整。在科研制度方面，重点是制定激励制度，提高成员参与教研、科研的积极性。建立科研专项资金，对教研、科研突出的进行奖励。

（3）沟通与协作制度：虚拟教研室成员来自不同省份、不同高校，甚至不同专业的教师组成，有时由于教师的工作繁重，各成员之间沟通较少。为加强成员之间的沟通与协作，定期召开教研室线上、线下研讨会，建立工作交流群，促进成员之间的交流、信息共享和协作配合。

2.3创新教学模式和手段

PLC是一门应用型、实践性很强的课程，原理论32学时，实验8学时，传统的教学模式难以适应新工科背景下人才培养的要求。教学团队讨论进行如下课程改革：首先，把理论课时提高到40学时，实验课时提高到16学时，这有利于提升学生的动手、实操能力；其次，改变传统的教学模式，理论课上课地点由课室改为实验室。因此，不管是理论课还是实验课，全部都在实验室进行。这样的教学改革模式有如下优点：

（1）学生能在学习课程的全过程中都接触到实际的PLC；

（2）教师在讲授PLC指令、编程等知识时，可以一边讲授理论知识，"一边进行实际编程演示，把抽象的知识变为实际应用，提高学生的学习兴趣；

（3）整个教学过程讲授在实验室，更有利于进行新工科背景下应用型人才的培养，提升学生动手实践能力、创新能力。

通过提升教学手段，采用教学平台进行线上线下相融合教学，加强教学效果。充分利用教学平台发布作业、签到、抢答、提问等功能，丰富教学过程设计，如图3所示。

2.4建设教学团队

师资队伍是保障虚拟教研室的顺利建设和高质量发展的关键。学院建设PLC课程教学团队，加强师资队伍建设，确保PLC课程虚拟教研室的各项工作顺利开展。例如：明确我校是应用型本科院校，定位是培养应用型人才，课程应紧密结合学校人才培养目标；建立师资队伍培训机制，加强师资队伍的建设，通过组织教师前往澳门科技大学参加混合式教学培训，学习澳门先进的教学理念；大力引进具有企业工作工程经验的高级工程师，结合企业工作经验给学生讲授内容；制定相关激励措施，激发老师工作积极性，对教研和科研有一定成绩的老师，按成果的大小进行奖励；引进外部资源，邀请企业导师、行业专家等，为学生讲授PLC相关的前沿知识，为学生未来的就业规划指明方向。教学团队建设路径如图4所示。

3结束语

虚拟教研室对高校的课程改革创新和提高教师教学水平具有重要意义，解决了传统课程教研室存在沟通交流不足、信息共享有限等问题。本文以我校电气工程及其自动化专业“PLC控制技术”课程为例，通过明确目标和定位、完善平台与制度建设、创新教学模式和手段等措施，探讨了PLC课程虚拟教研室建设的思路与方法，为相关专业课程虚拟教研室建设提供参考。

参考文献

［1］"彭玲.基于虚拟教研室的创新创业实践课程思政建设——以农村电商创新创业社会实践课程为例[J].现代商贸工业，2024，45（08）：213215.

[2]于立华.数字化转型下虚拟教研室建设价值与民办院校实践[J].秦智，2024，（02）：172174.

[3]张红，程丽，李齐方，等.以虚拟教研室推进中外合作办学教师队伍建设的初步探讨[J].北京教育（高教），2024，（03）：3940.

[4]王楷焱，陈克，高峰，等.面向现代产业学院的车辆工程虚拟教研室建设研究[J].装备制造技术，2023，（12）：8486.

[5]吴艳敏，曹祥红，罗刘敏，等.基于虚拟教研室的多校协同在线开放课程建设与实践——以建筑公共安全技术课程为例[J].中国现代教育装备，2023，（21）：3133.