“五维对接”产教融合教学模式的探索与实践

［摘 要］ 可编程控制器应用技术课程是工科自动化类专业的必修课程。课程教学团队坚持“以学生能力发展为中心”的理念，以“立足应用、追求创新”为主旨，采用“五维对接”产教融合教学模式，对课程教学内容进行了“层次化”创新设计，集成多种教学方法，尊重学生个性，突出学生应用技能的培养和创新能力培养。

［关 键 词］ 产教融合；“五维对接”；创新型人才；培养

［中图分类号］ G642 ［文献标志码］ A ［文章编号］ 2096-0603（2024）18-0０06-04

新工科建设是我国为应对产业变革所采取的重要战略，有利于我国新型工科人才的培养，推动工程领域教育改革。新质生产力是习近平总书记创造性提出的新的生产力理论，发展新质生产力，要围绕强化前瞻性学科布局建设和加快推进产学研深度融合、提高科技成果转化展开。基于可编程控制器的电气控制技术是实现智能制造的核心关键技术之一，制造产业转型对创新型电气控制专业人才的需求巨大。因此，可编程控制器应用技术以行业人才需求为导向进行教学改革，积极开展产教融合，培养学生“立足应用、追求创新”的复合型、外向型和创新型高阶能力，以适应培养新工科人才的需要，服务地方经济社会发展。

可编程控制器应用技术是电气专业大三上学期开设的专业核心课程，是学生由基础理论学习向专业应用实践学习过渡的一门关键性课程。本课程的教学目标是通过学习PLC产品概况及发展趋势、PLC的硬件系统和软件系统以及PLC的综合应用实例，使学生掌握根据复杂工程中自动控制系统的相关需求，对可编程控制系统设备合理选型、配线、组态、编程、调试的能力。进而培养程序分析设计能力、系统搭建调试能力、开发思维能力、自主创新能力和团队协作能力。因此，本课程是一门重要的产业应用型课程。

一、课程教学的现状

在教学改革前，通过分析学情，发现学生虽有一定的自动控制理论基础但不擅灵活运用；面对复杂的自动化设备控制系统问题不会分析解决。针对以上问题，研究分析发现，在前期的教学过程中，本课程虽有“双师型”教学团队，但前期的产教融合深度不足。

（一）教学过程中产教融合的实施主体缺乏引领性

首先，企业工程师教学经验不足，教学方法和手段匮乏，导致产教融合缺乏专业引领。

其次，传统的产教融合，主要以企业和学校为主，对受教育者的重视程度不够，在教育教学过程中，不能充分考虑学生的学习兴趣和就业需求，造成学生学习的主动性不足，缺乏上进的动力。

（二）教学过程中产教融合的实施过程缺少延展性

由于校企双方在合作过程中付出与回报的不对等，校企合作基本停留在专业层面，以行业前瞻性指导专业建设和发展，但在课程建设过程中往往缺少企业的参与，因此造成课程内容与工程实际脱节；实践与理论的关系处理不当，缺少把理论运用于实际教学、指导实际教学的意识；实践项目的设计不合理，没有充分考虑企业的生产需求，不能在利益上与企业达成共识；校企在实验设备、技术人才方面，没有形成真正的共享。

二、教学改革与创新

为进一步提高产教融合的育人目的，笔者探索建立了“五维对接”的产教融合教学模式，对电气专业的人才培养进行了有效实践。

“五维对接”即能力培养与职业技能对接、课程内容与岗位能力需求对接、实践教学与企业生产对接、校内导师与企业导师对接、学业评价与企业评价对接。其中，能力培养与职业技能对接、课程内容与岗位能力需求对接、实践教学与企业生产对接解决延展性问题；校内导师与企业导师对接、学业评价与企业评价对接解决引领性问题。（见图1）

一是以智能制造需求为引。提出了解决制造业真问题、做好技术实研究的“真·实”育人理念，构建了宽口径、复合型人才培养“模块化、层次化、组合型”的适应性教学体系，满足了智能制造业从“单装置调控—全过程优化—全厂智能化”不同阶段对电气自动化人才的需求。

二是以模式机制创新为矢。围绕工程领域“设计、开发、施工、运行、服务”五大环节，贯通“课程传授—虚拟仿真—实践认知”培养过程，创建了“理论与实践一体”知行合一的人才培养模式，实现了“理论方法—实验建模—工程应用”的创新与实践有机双循环。

三是以人才培养为核。构建了复合型人才“学科—知识、研究—课程、技术—工程、视野—能力”多维能力矩阵，建立了产教融合多元协同育人机制，实现了“产业需求—理论创新—技术突破—工程应用—行业推广”闭环育人。

（一） 能力培养与职业技能对接

传统的教学模式，往往习惯于依据教材开展教学，而对社会需求不够重视，造成学生能力素养与社会实际需求脱节，也就造成高校毕业生在进入社会后，存在“眼高手低”的情况。而在产教融合模式下，学校和企业的师资可以互享，从而打破了传统教材对学生素养提升的限制，可以将行业最新的标准、技术等引入教学之中，确保学生能力素养与社会需求的匹配。在这种教学模式下，学生的岗位适应能力和竞争力将会大大提升。教学组织形式上，由课堂教学、仿真实践和项目实战三个环节构成。

其中，项目实战环节采用MIMPS项目任务驱动式教学，综合应用项目由企业根据每年的年度开发计划，提前与学校确定好项目作业的要求，组织学生到公司实地参观，请技术总监向学生讲解自动控制技术的发展趋势。学生到车间实践时，工程师会向学生讲解系统的开发流程和软硬件的选型。企业会根据项目需求拆解任务，学生分组完成项目任务后，校企组织评价，促使项目落地并把优秀的成果转化为专利等成果。（见图2）

（二）课程内容与岗位能力需求对接

各地在经济高质量发展过程中，始终将产业集聚作为重要的着力点。而对地方应用型本科院校来说，服务地方经济发展最好的方式，就是要聚焦当地的集聚产业，培养产业发展需求的高素质人才。因而，地方应用型本科院校在课程建设方面，应当坚持“问岗位需求建课程”的理念，紧盯地方产业发展的人才缺口，做好人才需求的有效调研，制订人才培养的长期规划，进而不断优化和完善课程内容，以更好地服务当地产业的发展。

校企双方教学团队在充分调研行业岗位需求和分析学情基础上共同努力，整合了丰富的线上线下教学资源。配套教材从培养综合应用型人才的角度出发，结合企业提供的说明书、技术规范、图集、工程手册、产品样本、设计说明等一线资源，对接PLC控制技术发展趋势和同步市场需求，吸收了比较成熟的新技术、新工艺和新规范，保证学生及时获取与技术发展同步的知识。线上资源主要包括教学课件、知识点视频、项目案例、思考与练习、提问与抢答等活动库。

（三）实践教学与企业生产对接

利用学校资源搭建实训平台，按照“预科制”的思维模式，将校内实践打造成为学生技能提升和理论学习的重要平台。实训平台的搭建，可以为学生提供一个模拟真实生产实践的工作学习环境，最大限度缩短学生入职后的磨合期，提升企业对毕业生的满意度，增强企业参与产教融合的积极性。

本课程实践部分依托教育部“互联网+中国制造2025”产教融合创新基地，硬件采用“工厂数据采集与监视控制系统”实践教学平台，并采用先进的Proficy系列程序设计软件。与多家企业进行校企合作，运用“工作任务课程化、教学任务工作化、工作过程系统化”的课程建设方法，将实验教学项目的开发与产学研合作教育结合起来，构建了信号处理类、图像处理类和网络通讯类的综合应用项目。项目中引入了业界的标准、方法和资源，在项目开发过程中，除了能够实现基本的控制功能以外，还要充分考虑甲方需求、工艺流程、系统网络结构、经济成本和可行性等要素，使项目真正落地，使学生置身于真实的工作环境，体会到实际的产业场景。在项目实施过程中，学生可以充分发挥主观能动性、积极性和创造性，自主思考，标新立异，勇于质疑，进行个性化和开放性的设计，从而训练学生的发散思维，引导学生具有强烈的开放意识和开拓精神。项目实施过程中采用分组学习法，小组成员共同研究讨论，提升团队协作能力和专业素养。（见图3）

（四）校内导师与企业导师对接

在产教融合教学模式下，校内导师和企业导师是教学实施的关键。这就需要导师较为熟悉教育教学规律和企业岗位能力需求，确保整个教学过程可以高效完成。因而，校内导师和企业导师需要充分交流沟通：一方面，可以通过交叉培养的方式，相互弥补不足，提高不同类型的导师对各类知识的掌握程度；另一方面，加强对校内导师“双师型”建设和企业导师的教育能力培养，形成一支教育理论水平过硬、业务技能过强的教师队伍。

课程教学团队采用“1+1+N”的校企合作新模式：专任教师和全职工程师团队常驻学院，与地方龙头企业的兼职工程师组成“双师型”师资团队。校内导师主要负责理论创新方法，全职工程师团队主要负责仿真项目的教学，而企业导师主要是项目开发以及项目评审。在此过程中，教研室定期开展教研活动，引导和激励校内导师参与校外实践培训活动，鼓励企业导师开展教育教学理论学习，明确校内导师参与校外培训活动的具体任务和目标，制定企业导师入选的理论和业务技能考核标准，确保校内导师和校外导师理论知识和业务技能双提升目标的实现，实现校内培养与社会需求无缝对接的产教融合长效机制。

（五）学业评价与企业评价对接

产教融合教学模式注重对学生能力素养的全面评估，这就需要建立一套完善的评价体系。这一套体系应当包含评价机制、评价对象、评价过程和评价指标。同时，评价体系的建立还应当考虑校内考核和企业评价的对接，利用多方评价，结合信息共享，提高评价的准确性和有效性。双元多级评价组织体系，对学生在“理论—实验—应用—项目—工程”五个环节中的表现进行评估，企业导师占比20%，主要从功能实现、运行速度、稳定性和可读性等方面来评价。此外，还通过问卷调查、设计报告和课程目标达成情况报告掌握学生的自我评价结果。

通过评价组织体系的运行，针对每名学生形成一个准确的质量评价结果。通过质量评价掌握学生的能力达成情况并用于学业帮扶和持续改进。

（六）课程思政融合

中国制造的发展虽然快速，但在核心技术上依旧弱势， PLC就是被“卡脖子”的一项。但近年来通过国内企业攻克难关，自主发展核心技术，正逐步摆脱这种困境。就此希望学生能够意识到独立创新的重要性，从而不畏艰苦，攻坚克难，勇攀高峰。

三、成果创新

本课程教学改革的实践主要创新点在于模式创新和方法创新。

（一）模式创新：形成了“五维对接”产教融合新模式，突出实践能力培养

通过柔性链接形成了可适应性、可扩展性、可吸纳性的新模式，有效提升了人才培养与经济社会发展之间的契合度，其各模块之间具有柔性链接，既可以整体实施，又可以局部适用。

（二）方法创新：以培养学生的工程能力为主线，构建了专业课程群体系

创新“思政引领、能力导向、产教融合”的课程群建设模式，课程群中引入企业MIMPS项目任务驱动教学模式，课程以“分组—布置任务—小组实施—完成任务—成果评价—自我评价”的项目任务驱动的教学模式方式来组织教学。建设了校企合编教材和数字化教学资源。按照岗位需求重塑传统课程内容，采用模块化、项目任务式的组课结构编写，理、实结合，将理论知识点学习和能力培养融入具体项目案例中，在夯实理论的基础上，突出专业应用技能的培养。改变以教为主的模式，实现以学生为中心的教学方式。以岗位能力培养为核心，多维度地培养学生的综合应用能力。

四、成效推广

（一）研究成果丰厚，具有较好的借鉴作用

出版的教材，被国内应用型高校电气专业、机制专业采用；在期刊发表的教改论文对创新教育有较好的借鉴作用。

（二）师资技能提升，具有一定的社会影响力

经过专业培训，团队教师不断习得教育专业知识与技能，逐步提升自身综合素质，分别获得了GE自动控制工程师认证、FANUC机器人程序员A级证书等资格认证，实现可持续专业发展。团队教师作为讲师开展了社会培训和外校师资培训工作，具有一定的社会影响力。

（三）校企合作，支撑专业建设，培养应用型人才

课程改革创新支撑了专业建设，通过不断拓展校企合作渠道、建立实习基地建设等措施，形成了可开展软件应用开发、硬件系统搭建和综合系统设计等的实训实践体系，为学生创新科研、提高解决实际工程问题的能力提供了训练和实践平台。人才培养质量明显提升，行业企业对本专业毕业生认可度高。

综上所述，可编程控制器应用技术课程改革创新，通过采用“五维对接”机制，重塑教学内容，创新教学方法、教学条件和考核评价方式，强化课程思政建设，不断探索实践，从而培养学生进阶式、创新性的能力。今后，本教学团队将继续跟踪PLC技术的发展，根据行业企业对人才能力的实际需求，不断更新教学内容，持续改进教学方法手段，更好地满足社会对高层次应用型人才的需求。

参考文献：

［1］何建丽，董万鹏，刘淑梅，等.新工科背景下产教融合深化协同育人探究［J］.高教学刊，2024，10（2）：165-168.

［2］张玲玉，罗怀林，胡光忠，等.人机工程学混合式一流课程教学改革探索与实践［J］.高教学刊，2024，10（1）：22-25，30.

［3］缪勇，钟毓宁，张红霞.全生命周期视域下高校“三融合”实践平台构建机理：以汽车产业链为例［J］.高等工程教育研究，2024（1）：48-53.

［4］刘伟伟，肖威.产教融合背景下高职跨境电商产业学院建设研究：以俄速通数字贸易生态产业学院为例［J］.广东轻工职业技术学院学报，2023，22（6）：32-36.

［5］刘相.产教融合视角下大学生创新创业与实践核心能力培养模式探析［J］.四川建筑，2023，43（6）：282-285.

◎编辑 郑晓燕

①基金项目：江苏高校哲学社会科学研究一般项目“基于产教融合的MIMPS项目任务驱动式课程教学改革探究”（项目编号：2023SJYB1494）；江苏省现代教育技术研究2022年度课题“基于超星泛雅平台的教学质量评价指标体系研究”（项目编号：2022-R-98598）；江苏高校哲学社会科学研究一般项目“工程认证背景下复杂工程问题解决能力培养路径研究”（项目编号：2022SJYB1543）。

作者简介：张晓萍（1984—），女，汉族，江苏常熟人，副教授，硕士研究生，教研室主任，研究方向：电气自动化。