课程思政融入电类专业教材建设研究

［摘 要］ 按照教育部《高等学校课程思政建设指导纲要》要求，让所有高校、所有教师、所有课程都承担好育人责任，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，将显性教育和隐性教育相统一，形成协同效应，构建全员全程全方位育人大格局。教材建设成为各高校开展课程思政的重要抓手。以徐州工程学院《电气控制与PLC技术》教材建设为例，从与课程相关的行业及应用中充分挖掘思政元素，并结合服务地方应用型本科高校的人才培养目标，将思政元素融入教材建设中，以实现立德树人与“三全育人”的目标，为高校电类专业课程思政提供借鉴。

［关键词］ 课程思政；教材建设；电类专业；应用型高校

［基金项目］ 2021年度徐州工程学院教研课程思政专项课题“课程思政在电气控制与PLC技术教材建设中的融入研究”（YGJ-SZ-21124）；2022年度江苏省现代教育技术研究课题“新时代应用型高校劳动教育融合课程思政教学模式构建研究”（2022-R-100886）

［作者简介］ 王 峰（1978—），男，河南南阳人，工学博士，徐州工程学院电气与控制工程学院副教授（通信作者），主要从事电力电子与电力传动研究。

［中图分类号］ G641 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-9324（2024）02-0141-04 ［收稿日期］ 2022-11-23

引言

2019年12月，教育部印发的《普通高等学校教材管理办法》指出，全面贯彻党的教育方针，落实立德树人根本任务，扎根中国大地，站稳中国立场，充分体现社会主义核心价值观，加强爱国主义、集体主义、社会主义教育，引导学生坚定道路自信、理论自信、制度自信、文化自信，成为担当中华民族复兴大任的时代新人［1］。2020年教育部印发的《高等学校课程思政建设指导纲要》指出，高校课程思政要融入课堂教学建设，作为课程设置、教学大纲核准和教案评价的重要内容，落实到课程目标设计、教学大纲修订、教材编审选用、教案课件编写各方面，推进教材内容进人才培养方案、进教案课件、进考试［2］。

作为应用型本科高校学生使用频率最高的课程学习资料，尤其是专业课教材，目前大部分只为学生提供专业基础知识教育，缺少考虑落实立德树人根本任务的课程思政教育目标。因此，为了适应电气专业开展课程思政的需要，结合徐州工程学院学校服务地方经济的定位，围绕社会主义核心价值观和立德树人的根本要求，通过深入挖掘、系统梳理，使得“电气控制与PLC技术”课程与思想政治理论课同向同行，形成协同效应。以培养具有家国情怀、服务地方、科学思维、工程能力、完善人格的工科人才为中心，以工程伦理、工匠精神与社会主义核心价值观为切入点，将崇尚科学、社会责任意识与唯物辩证思维等融入教材体系，实现专业知识与思想政治教育的融合统一。

一、传统学术性《电气控制与PLC技术》教材的不足以及教学现状分析

（一）传统教材的不足之处

传统学术性《电气控制与PLC技术》教材不适用于徐州工程学院这种应用型本科院校学生教育和课程思政教育，主要体现在以下五个方面：（1）在电气控制电路部分，缺乏现在工业领域广泛使用的以PLC为基础的电气控制电路的讲解。（2）电气控制部分大量介绍常见电器设备的工作原理、分类以及技术参数等内容，与应用型本科院校培养目标和方向不吻合。（3）理论教材与实验教材分立，需要两者配套才能完成相关教学工作，同时缺少工程应用案例与应用型探究性课后练习题。（4）PLC技术教学缺乏以PLC为核心的控制系统的工程设计案例。（5）《电气控制与PLC技术》教材是高校学生学习该课程的第一手资料，但现有经典教材的绪论、正文、附录以及课后习题中均没有相关的课程思政内容体现。

（二）教学手段与内容的持续不断更新

1.以培养学生的系统思维能力为教学核心内容。“电气控制与PLC技术”是电气工程及其自动化、机器人工程等专业的专业核心课程，专业受众面比较广，全国每学年受益学生人数高达数十万。但由于国内外PLC品牌众多，全国不同高校之间教学方式与教学内容千差万别。因此，各高校应根据专业培养方案，从工程系统的角度开展教学内容的改革与探索，培养学生的系统思维能力。

2.教学内容要紧跟电气行业技术进步及发展潮流。在全球各行业进行智能化与数字化升级的进程中，热点技术与电气设备的软硬件不断进行更新迭代，以物联网、大数据等为代表的新技术不断地被引入“电气控制与PLC技术”的教学内容中。以徐州工程学院为例，在课程教学中，教学内容除了电气控制电路、PLC基础知识、系统组成及设计外，还包括PLC网络应用、基于PLC网络的设备状态数据采集及应用等物联网、大数据应用方面的内容，只有这样才能适应技术的进步并满足电气行业不断发展的需要。

3.教育信息化建设的不断推进。现代教育行业的信息化发展已经是大势所趋，信息化教育在现代教育体系中不可或缺。利用现代信息教育手段实现教学内容课内外的贯通、师生之间的互动、线上和线下教育的有机融合是现代教育的必由之路。2020年，基于互联网的在线教学方式成为广大师生之间进行教学活动的有效保证，有力地推动了教育信息化建设。

（三）立德树人目标在教材中确立

教育部印发的《高等学校课程思政建设指导纲要》指出，要讲好用好马工程重点教材，推进教材内容进人才培养方案、进教案课件、进考试。要创新课堂教学模式，推进现代信息技术在课程思政教学中的应用，激发学生学习兴趣，引导学生深入思考［2］。要将文件精神落实到“电气控制与PLC技术”课程教学中，就需要充分挖掘思想政治教学资源，并将思政元素与教材内容有机融合。通过课程教学中的具体知识点，挖掘课程教学中存在的工程伦理、工匠精神与社会主义核心价值观［3］。

二、思政元素与教材内容的融合路径

（一）基于电气控制行业前沿技术内容的融入

通过介绍电气控制行业前沿技术的发展及应用，以及现阶段我国在相关技术领域的突破及贡献，通过将国内在低压电器领域的龙头企业正泰电器与工控领域的龙头企业汇川技术引入教材，明确学生的专业背景及应用前景，增强学生的民族自豪感与专业荣誉感，引导学生养成崇尚科学的理想信念。

1.正泰电器：智慧配电系统解决方案。在进行《电气控制与PLC技术》教材编写中，将正泰集团的发展历程引入低压电器部分，重点讲述其由单一的开关产品供应商发展到智慧配电系统解决方案产品供应商，实现了配电网的全面感知、数据融合和智能应用，满足配电网精益化管理需求，支撑能源互联网快速发展。作为从事电气行业的人，通过案例引导学生科技报国的理想信念，有效激发其学习主动性及实现自我价值的能力。

2.汇川技术：国内工控自动化龙头企业。在编写《电机控制及变频器原理应用》章节内容时，将变频控制龙头企业汇川技术公司如何从低压变频器领域实现突破，到进军伺服控制系统并通过横向扩展进入工业机器人、电液系统、新能源汽车和轨道交通等领域，从而成就其工控自动化龙头企业的奋斗历程。通过该部分内容融入教材，在今后的课程讲解中，可以极大地提升电气专业学生在工业自动化控制技术、自动化装备制造领域的自信心和民族自豪感。

（二）基于“项目实践+科研创新”融入工匠精神

在课程教学案例的编写过程中，借助于“项目实践+科研创新”的教学思路［4］，在电气控制技术专业知识传授中融入思政元素，培养电气工程及其自动化专业人才艰苦卓绝的人文素养，传授技术变革工艺演化的工匠精神。

1.以“项目模块化”教学方式实践工匠精神。在电气控制的典型基本环节和PLC技术编程基础教学过程中，采用“项目模块化”教学的方式，比如在机械臂分拣装置控制系统设计实验中，针对PLC控制中机械臂的控制、硬件系统的选型、软件系统的设计、结论及分析报告、设计报告的撰写等内容，让学生通过分组实验，模拟机械臂的控制。在整个项目设计过程中，学生之间通过分工合作、相互讨论，充分调动了学生学习的主动性，促使学生养成团队合作、勇于创新、精益求精、务实求真的精神品质，培养敬业精神，让学生具有执着的工作态度以及对当前设计项目认真负责的态度，培养学生的工匠精神。

2.以提升机电控制系统国产化历程树牢工匠精神及社会责任意识。以我国科研技术人员在矿井提升机交直流传动电控系统国产化过程的科研历程为例，徐州中矿大传动与自动化有限公司研发团队与中国矿业大学合作，研制开发出具有完全自主知识产权的“矿山超大功率提升机全系列变频智能控制技术与装备”，实现对进口设备的替代和超越，打破了国外产品垄断，成为矿山领域“中国制造”的典型范例，为矿山绿色开采、透明开采和数字化矿山的建设奠定了重要技术装备基础。在教材的编写中，将该案例融入电气设备控制系统中，突出强调项目研发团队具有攻坚克难、勇于创新、艰苦奋斗的工匠精神和勇于担当的社会责任意识。

（三）基于课堂教学理念创新，将唯物辩证法融入教材

通过将唯物辩证法融入《电气控制与PLC技术》教材中，在达成思想政治教育目标的同时有效提升学生的课堂教学效果，还可让学生辩证思维和解决问题的能力得到同步提升。

1.对立统一规律融入。当电气控制系统发生短路后，要能够快速选择性地跳闸，也要考虑安全可靠地跳闸，选择性和可靠性是一对矛盾关系，既矛盾又统一。在教材编写中，引导学生在学习过程中要理论联系实际，学会全面分析，认识到事物的两面性，凡事都有两面性，看事物要用发展的眼光，全面分析利弊，以便权衡得失，要用马克思主义哲学的辩证思维考虑问题。

2.质量互变规律融入。在进行双恒压无塔供水控制系统设计时，日常生活供水需要采用低恒压值运行，消防供水需要采用高恒压值运行。在低恒压运行过程中，需要对泵进行切换操作，即系统需要具有“倒泵功能”，其目的就是避免某一台泵运行时间过长。如果泵运行时间过长，就可能由于电机过热而损坏，这就是一个由“量变”（水泵运行时间积累）导致“质变”（电机过热损坏）的典型过程［5］。通过该案例引导学生理解量变和质变是辩证统一的观点。

3.矛盾的普遍性和特殊性规律融入。利用唯物辩证法中关于矛盾的普遍性和特殊性的关系，在进行电机基本控制线路设计时，找出不同电机控制线路中的“共性”和“个性”，通过对不同电机控制线路的理解，增强学生对电机控制线路设计的系统掌握能力，引导学生掌握矛盾的普遍性和特殊性规律。

三、融入思政元素，创新多元教学资源

（一）信息化教材资源建设

随着智能化时代技术的进步，新时期的教材编写工作离不开信息化资源的建设。在进行电气控制与PLC技术信息化资源开发过程中，应遵循以下准则：（1）坚持课程思政，适时在教材中同步添加思政元素，将课程思政理念贯穿整个课程教学环节，通过循序渐进的方式实现隐性思政教育。（2）信息化资源与教材教学内容相统一，有效帮助师生完成学习任务。（3）信息化资源内容要突出教学的重点与难点，使得学生能够深入浅出，培养其解决实际问题的能力。

（二）开发使用新型活页化教材

在《电气控制与PLC技术》教材的建设过程中，为适应学生的需要以及教师为指引的教育教学方针，弱化教学过程中教材的作用，强化学生的自主学习能力，开发适应时代需要的新型活页化教材。按照课程教学逻辑自由编排每节课的知识点，并结合课程在工业企业中的典型应用案例，总结出解决该问题的核心知识与技能，突出课堂教学中的重点与难点，实现灵活教学的目的。

（三）建立动态化、立体化的教学资源体系

随着信息化技术的发展与科技的进步，高校教材资源正在经历深刻的变革，逐渐形成了“电子教材+网络平台+线上直播”的教学体系来实现对传统纸质教学资源的替代。通过VR［6］与MR技术的引入，使得工业企业中的新工艺、新技能、新方法能在立体动态化的教材中呈现出来，使学生能够实时感受到动态的现代工业场景，使现代教材更加直观化与立体化。充分发挥在线平台的优势，借助立体化教学资源实现学生学习能力的提升，满足学生个性化的学习需求。