电气控制与PLC课程思政教学探索

中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2025）13-0113-05

Abstract：Duetoitsstrongpracticalcharacteristics，engineringcoursescanrefertocommonapplicationscenariosinlife， whichcanstimulatestudents‘interestinlearingandatthesametime，maketheelementsofideologyandpolicsintheteaching of engineringpracticesubconsciouslyimprovestudents'ideologicalqualityBasedonthecourseElectricalControlandPCthis paperexploresthecombinationof professonalknowledgeandtheelementsofideologyandpolics，andusestheprogresive teachingethdof"knowledgeexpansion-inspiration”tocultivatestudentstoestablishacorrctoutlokolife，values，tolea thegeneralmethodsofdealingwithpracticalengineeringproblems，andtostrengthentheirinnovativeandpracticalabilities.

Keywords：enginering courses;ideologyandpolitics elements；progressive teaching;ideology;innovativepractice

习近平总书记重要文章《扎实推动教育强国建设》中指出，我们要建设的教育强国，是中国特色社会主义教育强国，必须以坚持党对教育事业的全面领导为根本保证，以立德树人为根本任务，以为党育人、为国育才为根本目标。随着新工科建设工作的不断深人，培育树立正确价值观、练就过硬专业技能、发展创新思维的新工科人才逐渐成为工科教育改革的重要目标，也是引导工科人才投身国家建设、社会发展的重要基础。工科课程思政以立德树人为根本任务，打破传统学科界限，将知识传播与道德教育有机协同，实现对学生完善人格的培养，使之成为一个“德智体美劳"的时代新人，为中国工程行业发展提供高质量人才支撑。课程思政是新工科卓越人才培养改革中的重要环节和重要手段，需要主动面向新时代，真正将思想政治教育有机融人到学生的成长发展全过程。

目前，PLC是工业自动化中最为重要和常用的一种控制设备，它是现代工业自动化的四大支柱之一。

日常课堂是推进工科类院校课程思政进程的主要渠道，在电气控制与PLC课程教学中构建思想政治教育资源，并建立与之对应的课程标准与评价体系，实现专业课“知识传授与思政教学相结合”的教学目标。电气控制与PLC作为电气工程培养目标的专业必修类课程，其课程具有专业性强、实践能力要求高的特点，在提高学生专业素质水平的同时，探索将思政元素融入电气控制与PLC课程中，进一步加强学生的职业素养、科学观念和创新能力，挖掘特定的人文精神、价值理念，促进学生形成正确的思想观念与行为模式，是新时代培养有责任、有担当电气人才的重要手段。

一思政元素融入课程的培养目标

电气控制与PLC是遵循以“理论知识为基础，工程应用为导向，能力培养为核心，立德树人为根本”的教学设计思想，在突出基础知识、分析设计方法以及编程能力的基础上，更加注重培养解决实际问题的能力、工程创新能力以及树立正确价值观、人生观，充分体现了课程改革的科学性、实用性和可操作性。

（1） 培养学生的创新精神

创新是民族振兴的根本，是社会发展的主要动力。进入新时代，伴随着创新驱动发展战略的不断深化，新工科思想在高等院校中的落实，科技创新能力对经济社会发展的推动作用已经成为普遍现象，具备技术实用性和专业创新性的人才是实现社会发展的关键。在理论课教学中应注重对学生动手能力的训练，要求重视在课程教学中的实验部分，在实验课基础上融人工程实际问题，鼓励学生开放性思维，大胆思考。

（二） 树立正确的人生观、价值观

高校不仅仅是知识的传播地，更是培育学生思想的重要阵地，在日常教学中帮助学生形成正确的人生观与价值观是尤为重要的。正确的人生观和价值观有助于学生形成良好学习态度和行为习惯。能够引导学生对学习抱有认真负责、勤奋努力的态度，正确的价值观还能够帮助学生理解学习的目的不仅在于追求成绩，更在于个人成长、探索知识和提升技能。在学习的过程中，正确的人生观和价值观能够帮助学生建立良好的人际交往和合作关系。它们能够引导学生尊重他人、与他人分享知识和经验，同时树立公平、诚信和团队合作的价值观念。

让学生以实现中华民族伟大复兴为己任，能从国情出发，将个人发展与国家民族相关联，树立科技报国的理想信念，认同中华文化传统思想和民族精神。

（三）培养安全意识与责任感

作为一门实践性较强的工科课程，在未来应对各种各样的工程问题时，工程实践通常涉及特定的工作场所和设备，如实验室、建筑工地等，在实际操作场地，容易发生电器事故、机械故障等危及人身安全的状况，培养安全意识可以使学生在工程实践过程中意识到潜在的风险，并采取相应的措施保障自己和他人的安全，可以激发学生对自己工作的负责态度，从而更加严格地执行安全操作规程，减少事故和伤害的发生，所以教师在平时教学中应潜移默化地培养学生的安全意识和责任感，使他们能够积极地面对工程实践中的挑战和风险，保障自身和他人的安全，同时也能够更好地履行工作中的职责和义务，提高工程应用场景的安全性，更好地服务生产活动。

（四） 培养工程师精神

在日常工程实际中，往往会出现多种解决问题的方案，在实际情况中要学会选择出最适合的方案，在这种情况下，需要教师从专业课程中讲解具体工程实际案例，培养学生的工程师精神。具体有以下几个方面。 ① 工程思想：利用专业的知识和方法，在特定的约束（时间、费用、质量）下，系统性地解决实际的工程问题，并获得一种可靠的、有用的方案。 ② 工程实践：利用专业的思维对复杂的工程问题进行分析，在实践中学习与运用，表现出很强的综合能力、协调能力和组织管理能力。 ③ 工程伦理：遵守工程师职业道德和从业规范，对相关工程伦理问题进行分析判断和正确决策。高校对学生的培养不仅仅是专业技能的学习，也要对学生在将来走上工作岗位的职业道德与基本素养有一定的重视。随着社会的发展，高校需要以行业的角度去培养学生职业心理素质。在日常工程伦理教育中，要使学生明确自己的职业道德底线和法律意识，熟知法律法规、行业标准、产业政策等对工程的制约作用，在实际操作中要做到严谨、规范化。工程师在进行工程解决方案的设计和实施过程中，要考虑到经济效益、成本控制等方面的因素。工程师需要明确对社会的责任，利用自己的专长领域，把社会需要的融入到产品和方案之中，既能获得经济效益，又能兼顾到公众利益，主动为社会服务。

二思政元素融入课程的案例分析

工科类课程以往的教学模式注重对专业知识的讲解，相对缺少对思政元素的体现，以至于出现重视专业，对思政教育不重视的普遍现象。高校作为培养社会主要建设力量的平台，需要建立一个以专业知识为主导，以思政元素为辅的合理育人体系。电气控制与PLC作为典型的专业性强的工科课程，存在着许多可以融合进课程的思政元素。表1为思政元素在本课程的融入点。

（1） PLC的概述

PLC的发展是中国工业生产力发展的一个缩影，在本章介绍PLC的发展历程和世界先进PLC控制技术。20世纪80年代，工业发展较为落后，生产力相较于工业强国对比，还处于较低水平，急需通过工业设备的发展来提升生产力水平。

现状分析：21世纪之前受限于资金短缺与研发实力不足，我国PLC行业起步缓慢，PLC设备价格高昂并主要以进口为主，后来我国政府逐步出台了一系列扶持PLC发展的政策，国内PLC发展在20世纪末初现曙光。21世纪伴随着计算机技术、自动化技术和通信技术的进步，一方面PLC的研发门槛逐步降低，另一方面我国的资金投人与研发实力俱增，越来越多的国产品牌以小型PLC产品为突破口进军PLC行业，并以价格低、定制化、本土化服务等优势逐步打开PLC市场。

面临困境：自主研发能力低与产品同质化严重是国内PLC厂商目前面临的问题。一方面，国内比较缺乏PLC（尤其是中大型PLC）的核心研发能力，本土的小型企业自前的创新能力薄弱，存在模仿海外PLC的现象，本土大型企业虽然资金与市场资源较为充足，但是缺乏核心技术的劣势对它们形成了一定约束，导致很难有长期持续的投入，这也成为制约本土企业发展壮大的主要原因；另一方面，国内PLC产品以技术含量较低的小型PLC产品为主，产业准入壁垒不高，产品同质化严重。

通过给学生讲解我国PLC技术的发展史以及应用领域不断扩大的历程，让学生真实地感受到我国科技发展的迅速，同时也意识到与发达国家在技术上的差距，激发学生的爱国精神以及创新精神，使学生对本专业的未来有信心，并有深耕于工科领域的志向。

（二）PLC的原理及结构——抓住主要矛盾

PLC由于厂商的不同，存在多种型号，但其主要的内部结构和工作原理大同小异。在学习PLC结构时，要抓住主要矛盾，理解学习其共有结构和原理，图1为PLC的结构图。厂商的不同可能会导致部分功能或者编程语言的差异，这些差异的出现是在学习PLC时的次要矛盾。课程主要以教授PLC的通用知识为主，在掌握理解主要知识后，对于工业控制中的PLC选型存在着多样性选择。

在PLC的组成中，各个组成的模块都有不可替代的作用，下面是PLC结构图中主要功能模块的介绍：中央处理器模块（CPU）一般由控制器、运算器和寄存器组成，负责执行程序、处理输人输出、实现实时控制、进行运算和逻辑处理，以及管理和调度程序；存储器是存放程序及数据的地方，PLC运行所需的程序分为系统程序及用户程序，存储器也分为系统存储器（EPROM）和用户存储器（RAM）两部分；输入/输出模块是PLC与工业控制现场各类信号连接的部分，起着PLC与被控对象间传递输入/输出信息的作用；电源模块把交流电源转换成供CPU、存储器等电子电路工作所需要的直流电源，使PLC正常工作。

（三）控制电机正反转一把握认识与实践的关系

在电气控制与PLC这门课程中，要坚持理论与实践相结合，理解实践与认识的辩证关系。电机正反转电气原理图是PLC控制电机的基础知识点，再结合实际配线图加深对此教学自标的理解。图2为用时间继电器控制的单相能耗制动控制线路。

纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。在了解基本原理图这部分理论知识后，学生的理解只停留在静态图片和文字中，对于一些抽象的知识无法通过教师语言讲解有一个彻底的认识，动态的模型运转可以使学生对理论知识的了解进一步加深，图3、图4为电机实验的实验图和接线图。利用实验平台检验电动机在实际场景下的动态运转，加强对理论知识的理解。在完成既定的实验课程教学任务后，引导学生举一反三，利用现有的实验设备，做一些拓展实验，充分发挥学生主观能动性，培养学生的创新思维。例如：在控制电机的正反转实验完成后，引导学生充分思考，对于电机的正反转可以应用的实际生产场景，一些应用场合的引导方向：电梯的上行/下行、起重机吊钩的上升/下降、机床工作台的前进/后退等运动控制。在拓宽学生思维后，可以分成小组分别完成设想场景的仿真模拟，加强团队合作意识，对学习的知识也有事半功倍的效果。