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摘要：新工科的建设对当代高等教育提出了更高要求。企业对工程技术人才要求不断提高，结合电气控制与PLC课程的特点，对本课程及考核中存在的问题进行了教学改革探索与实践，使之充分体现实践与创新的结合，同时课程考核实行多元化，全面考察学生学习与创新能力，从而探索出一条新工科人才培养的新路径。
关键词：新工科;PLC;教学改革
前言
2017年2月，教育部启动“新工科”建设计划，先后形成“复旦共识”“天大行动”，对应用技术型高校的人才培养质量提出要求，目的是能够更好的培养适应生产需求的应用技术型人才。电气控制与PLC课程作为机械电子工程专业的一门必修课，重理论，轻实践，使培养的学生只会“熟练”记忆PLC的基本指令，实践技能严重欠缺，不能适应新工科人才培养的要求。在教育部大力推进新工科建设的战略背景下，对电气控制与PLC课程的教学内容与模式、实践环节等都需要进行改革，以促进学生理论和实践的平衡发展，满足企业对PLC人才的要求。
一、新工科背景下电气控制与PLC课程的现状与问题
（一） “产”与“教”存在脱节
传统的PLC教学方式与国家新型产业不相符，学生毕业后不能快速适应行业的发展，这是典型“产”与“教”的脱节。这种情况的出现，一方面会打击学生学习PLC的积极性，降低学生对PLC课程的兴趣;另一方面会使学生缺少实践经验，无法适应当今新型行业的发展。
（二）教学内容固化，知识点单一
目前已出版的PLC教材大部分按照传统知识点的结构编排，知识点衔接不够紧密。学生在学习时缺少创造性思维。而教材中的教学案例主要是以抢答器、交通灯等传统教学案例为主，无法全面培养学生工程实践能力。长此以往，学生只会机械的学习PLC的编程，而达不到学以致用的目的。
（三）实验设备数量少，教学资源有限
以本院为例，电气控制与PLC课程教学大纲要求课程为48课时，其中理论课42课时，实验课6课时。教学内容包括：常用低压电器、电动机基本控制电路、可编程控制器基本原理和指令系统介绍，最后介绍可编程控制器的应用，教师在授课时很难把知识讲透讲全，由于受课时量的限制，网络和组态部分全靠自学完成，对于大部分学生来说，很难理解到位。实验教学安排在理论教学后进行，实验设备数量少，资源有限，且均为验证性实验，学生难以达到锻炼的目的，实验效果不理想。
二、新工科背景下我系培养PLC人才的优势
学校由天津理工大学与天津中环电子信息集团有限公司合作兴办，以育人为根本，坚持以社会需求为导向，在新工科背景下进行专业和课程的改革，致力于培养具有较强实践能力、创新精神的高素质应用型专门人才。我系依托学校的优势资源，邀请具有一线实践经验的工程师参与专业人才培养方案的修订和《电气控制与PLC》课程教学文件和教学资源的建设，在教学内容、教学方式和教学手段等方面形成了鲜明特色。
（一）打造线上线下混合课程，激发学生学习的积极性
混合式教学模式不同于传统的课堂教学模式，学生通过手机、电脑等移动终端在线上完成对教学视频、测验等资源的学习，教师与学生的交流互动可通过线下课堂完成。教师可通过移动终端方便的查看学生视频观看率、作业正确率等数据进行个性化分析，有助于教师对每一位学生的充分了解。
（二）企业工程师参与教学设计，提升学生实践水平
在电气控制与PLC课程教学过程中，采用教师为主导、学生为主体的教育理念，教学过程与昆山巨林科教实业有限公司研发的智能制造设备深度融合，将设备功能进行分解，提取知识点，对应到课程相关章节中。通过任务驱动、工学结合等教学方法，培养学生的创新思维，从而提高学生对PLC知识点的理解。在实际教学环节里，包含了示范教学、案例教学、利用网络资源自主学习等多种教学方法，将“巨林制造”的教育理念贯穿到每个环节，达到学以致用的目的，满足企业的需求。
（三）充分利用公共实训中心资料，打造精品课程
公共实训中心是国家级的实训中心，其设备种类齐全，数量充足。经调研，内置实验设备完全符合PLC课程对实验的要求。我系搬迁到天津海河教育园区，充分利用园区公共实训中心的教学资源，与中心开展深度合作，能够让学生在掌握理论知识的基础上，通过实验进行巩固和强化，促进学生实践能力的提高。
三、新工科背景下PLC课程的改革和完善
（一）优化教学内容，提升教学水平
随着人工智能的不断创新和发展以及高科技裝备的更新变化，PLC技术也不断发展。通过去企业调研并搜集PLC技术在企业的应用实例，不断优化调整课程教学内容，形成以企业需求为导向、以新兴技术为驱动的教学大纲。课程教学内容的设计把PLC技术与新兴产业紧密结合起来，学生在学习PLC基本工作原理和基本指令的基础上，把企业实际案例应用到教学过程中。
（二）企业参与课程建设，打造优秀人才
企业工程师对专业实验室的建设给予充分的指导，根据企业人才需要建设实验室。同时，企业人员直接参与专业人才培养方案的修订和电气控制与PLC课程教学文件和教学资源的建设，其中包括大纲的编写、实验指导书和课程设计指导书的编写等。学校与企业深度合作，充分了解企业之所需，使我系培养出的毕业生能够顺利进入优秀企业中去，服务于企业生产。
（三）完善考核方式，培养优秀人才
课程的考核方式不仅要客观反应教学效果，同时也要引导学生正确的学习方向。传统的电气控制与PLC课程考核方式为期末考试占70%，实验成绩占20%，平时成绩占10%。考试方式中规中矩，导致学生出现考前死记硬背的现象。根据电气控制与PLC课程的特点，通过提高课中练习、课程设计、实验项目等所占比例，突出对学生实际应用能力、团队合作能力和创新能力的考核，形成能够反映学生学习能力的考核系统。
结论
我国新兴产业对新工科人才的需求不断增加，传统的电气控制与PLC课程教学方法也要随之更新和完善。本文以培养企业需求的应用型人才为目标，提出了新工科背景下电气控制与PLC课程的改革方法。通过对PLC课程教学内容的不断完善，引导学生在人工智能等新兴产业对课程的应用，并通过引入企业生产应用实例，使学生理论与实践有机结合，按照新工科理念实现人才培养中的科学、人文、工程的交叉融合，力争培养创新型人才，通过实践操作，使得学生具备一定的研究能力和实践能力，成为企业需要的有用之才。
参考文献：
[1] 冯丹艳， 莫玉梅. "新工科"理念下机械设计制造及其自动化专业人才培养模式探讨[J]. 山东工业技术， 2017， 000（022）：231-229.
[2] 胡兵. 新工科背景下地方应用型本科电气控制与PLC课程教学改革与探索[J]. 教育现代化， 2018， 005（006）：70-72，81.
[3] 张俊竣，兰若璇，刘丽娟. “新工科”理念下的液压技术人才培养课程体系改革[J].高教研究，2020（1），52-55.
[4] 田辉辉， 张兴达， 刘倩，等. 新工科背景下独立学院PLC实验教学典型案例研究[J]. 电子测试， 2018（2）.
项目名称及编号：教育部2019年第一批产学合作协同育人项目“新工科背景下基于巨林智能制造实训平台的电气控制与PLC课程应用与实践”（825a47b5-7f3a-4cf0-b820-6d188b5a7550）
关键词：新工科;PLC;教学改革
前言
2017年2月，教育部启动“新工科”建设计划，先后形成“复旦共识”“天大行动”，对应用技术型高校的人才培养质量提出要求，目的是能够更好的培养适应生产需求的应用技术型人才。电气控制与PLC课程作为机械电子工程专业的一门必修课，重理论，轻实践，使培养的学生只会“熟练”记忆PLC的基本指令，实践技能严重欠缺，不能适应新工科人才培养的要求。在教育部大力推进新工科建设的战略背景下，对电气控制与PLC课程的教学内容与模式、实践环节等都需要进行改革，以促进学生理论和实践的平衡发展，满足企业对PLC人才的要求。
一、新工科背景下电气控制与PLC课程的现状与问题
（一） “产”与“教”存在脱节
传统的PLC教学方式与国家新型产业不相符，学生毕业后不能快速适应行业的发展，这是典型“产”与“教”的脱节。这种情况的出现，一方面会打击学生学习PLC的积极性，降低学生对PLC课程的兴趣;另一方面会使学生缺少实践经验，无法适应当今新型行业的发展。
（二）教学内容固化，知识点单一
目前已出版的PLC教材大部分按照传统知识点的结构编排，知识点衔接不够紧密。学生在学习时缺少创造性思维。而教材中的教学案例主要是以抢答器、交通灯等传统教学案例为主，无法全面培养学生工程实践能力。长此以往，学生只会机械的学习PLC的编程，而达不到学以致用的目的。
（三）实验设备数量少，教学资源有限
以本院为例，电气控制与PLC课程教学大纲要求课程为48课时，其中理论课42课时，实验课6课时。教学内容包括：常用低压电器、电动机基本控制电路、可编程控制器基本原理和指令系统介绍，最后介绍可编程控制器的应用，教师在授课时很难把知识讲透讲全，由于受课时量的限制，网络和组态部分全靠自学完成，对于大部分学生来说，很难理解到位。实验教学安排在理论教学后进行，实验设备数量少，资源有限，且均为验证性实验，学生难以达到锻炼的目的，实验效果不理想。
二、新工科背景下我系培养PLC人才的优势
学校由天津理工大学与天津中环电子信息集团有限公司合作兴办，以育人为根本，坚持以社会需求为导向，在新工科背景下进行专业和课程的改革，致力于培养具有较强实践能力、创新精神的高素质应用型专门人才。我系依托学校的优势资源，邀请具有一线实践经验的工程师参与专业人才培养方案的修订和《电气控制与PLC》课程教学文件和教学资源的建设，在教学内容、教学方式和教学手段等方面形成了鲜明特色。
（一）打造线上线下混合课程，激发学生学习的积极性
混合式教学模式不同于传统的课堂教学模式，学生通过手机、电脑等移动终端在线上完成对教学视频、测验等资源的学习，教师与学生的交流互动可通过线下课堂完成。教师可通过移动终端方便的查看学生视频观看率、作业正确率等数据进行个性化分析，有助于教师对每一位学生的充分了解。
（二）企业工程师参与教学设计，提升学生实践水平
在电气控制与PLC课程教学过程中，采用教师为主导、学生为主体的教育理念，教学过程与昆山巨林科教实业有限公司研发的智能制造设备深度融合，将设备功能进行分解，提取知识点，对应到课程相关章节中。通过任务驱动、工学结合等教学方法，培养学生的创新思维，从而提高学生对PLC知识点的理解。在实际教学环节里，包含了示范教学、案例教学、利用网络资源自主学习等多种教学方法，将“巨林制造”的教育理念贯穿到每个环节，达到学以致用的目的，满足企业的需求。
（三）充分利用公共实训中心资料，打造精品课程
公共实训中心是国家级的实训中心，其设备种类齐全，数量充足。经调研，内置实验设备完全符合PLC课程对实验的要求。我系搬迁到天津海河教育园区，充分利用园区公共实训中心的教学资源，与中心开展深度合作，能够让学生在掌握理论知识的基础上，通过实验进行巩固和强化，促进学生实践能力的提高。
三、新工科背景下PLC课程的改革和完善
（一）优化教学内容，提升教学水平
随着人工智能的不断创新和发展以及高科技裝备的更新变化，PLC技术也不断发展。通过去企业调研并搜集PLC技术在企业的应用实例，不断优化调整课程教学内容，形成以企业需求为导向、以新兴技术为驱动的教学大纲。课程教学内容的设计把PLC技术与新兴产业紧密结合起来，学生在学习PLC基本工作原理和基本指令的基础上，把企业实际案例应用到教学过程中。
（二）企业参与课程建设，打造优秀人才
企业工程师对专业实验室的建设给予充分的指导，根据企业人才需要建设实验室。同时，企业人员直接参与专业人才培养方案的修订和电气控制与PLC课程教学文件和教学资源的建设，其中包括大纲的编写、实验指导书和课程设计指导书的编写等。学校与企业深度合作，充分了解企业之所需，使我系培养出的毕业生能够顺利进入优秀企业中去，服务于企业生产。
（三）完善考核方式，培养优秀人才
课程的考核方式不仅要客观反应教学效果，同时也要引导学生正确的学习方向。传统的电气控制与PLC课程考核方式为期末考试占70%，实验成绩占20%，平时成绩占10%。考试方式中规中矩，导致学生出现考前死记硬背的现象。根据电气控制与PLC课程的特点，通过提高课中练习、课程设计、实验项目等所占比例，突出对学生实际应用能力、团队合作能力和创新能力的考核，形成能够反映学生学习能力的考核系统。
结论
我国新兴产业对新工科人才的需求不断增加，传统的电气控制与PLC课程教学方法也要随之更新和完善。本文以培养企业需求的应用型人才为目标，提出了新工科背景下电气控制与PLC课程的改革方法。通过对PLC课程教学内容的不断完善，引导学生在人工智能等新兴产业对课程的应用，并通过引入企业生产应用实例，使学生理论与实践有机结合，按照新工科理念实现人才培养中的科学、人文、工程的交叉融合，力争培养创新型人才，通过实践操作，使得学生具备一定的研究能力和实践能力，成为企业需要的有用之才。
参考文献：
[1] 冯丹艳， 莫玉梅. "新工科"理念下机械设计制造及其自动化专业人才培养模式探讨[J]. 山东工业技术， 2017， 000（022）：231-229.
[2] 胡兵. 新工科背景下地方应用型本科电气控制与PLC课程教学改革与探索[J]. 教育现代化， 2018， 005（006）：70-72，81.
[3] 张俊竣，兰若璇，刘丽娟. “新工科”理念下的液压技术人才培养课程体系改革[J].高教研究，2020（1），52-55.
[4] 田辉辉， 张兴达， 刘倩，等. 新工科背景下独立学院PLC实验教学典型案例研究[J]. 电子测试， 2018（2）.
项目名称及编号：教育部2019年第一批产学合作协同育人项目“新工科背景下基于巨林智能制造实训平台的电气控制与PLC课程应用与实践”（825a47b5-7f3a-4cf0-b820-6d188b5a7550）