電氣工程自動化專業(yè)實踐教學改革探索

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摘要：關(guān)于實踐教學的研究是高職專業(yè)教學改革的熱點，也是立德樹人在高職專業(yè)教學中落實的關(guān)鍵。當前，高職電氣工程及其自動化專業(yè)實踐教學存在較大的改革空間。因此，本文以高職電氣工程及其自動化專業(yè)為例，簡單介紹了專業(yè)實踐教學現(xiàn)狀問題，論述了專業(yè)實踐教學現(xiàn)實基礎(chǔ)，從更新教學理念、變革教學模式、豐富教學內(nèi)容、注重過程考核等方面，探究了專業(yè)實踐教學改革方案，并對專業(yè)實踐教學改革效果進行了預(yù)期評估，希望為高職電氣工程及其自動化專業(yè)實踐教學的改革提供一些參考。

關(guān)鍵詞：高職；電氣工程及其自動化專業(yè)；實踐教學

一、高職電氣工程及其自動化專業(yè)實踐教學的現(xiàn)狀

（一）教學理念滯后

電氣工程及其自動化專業(yè)課程是針對實用性技能人才培養(yǎng)的課程，對教師教學理念先進性具有較高要求。當前，教師教學理念較為滯后，實踐教學多依附于理論教學，作為理論教學的驗證模塊，不注重將工匠精神引入到專業(yè)實踐課程教學過程中，不僅制約了職業(yè)教育價值的發(fā)揮，而且對立德樹人的踐行造成了影響。

（二）教學模式傳統(tǒng)

當前，高等職業(yè)院校在電氣工程及其自動化專業(yè)實踐教學過程中，多沿用傳統(tǒng)高校實訓模式，或者傳統(tǒng)“老師講解，學生聽講”的模式，未考慮高職生基礎(chǔ)能力薄弱現(xiàn)狀，多數(shù)學生處于被動狀態(tài)。加之電氣工程及其自動化專業(yè)技能課程抽象化水平較高，單純的實訓方法無法激發(fā)高職生參與興趣，導致課堂教學實效較低［1］。

（三）教學內(nèi)容單一

高等職業(yè)院校在電氣工程及其自動化專業(yè)實踐教學過程中，教學內(nèi)容較為單一，部分院校還存在照搬教材的問題，未融入現(xiàn)實電氣工程自動化崗位工作內(nèi)容，也未根據(jù)電氣工程自動化行業(yè)發(fā)展進行綜合性實踐項目設(shè)置，無法滿足專業(yè)技能人才培養(yǎng)要求。

（四）不注重過程考核

當前，高等職業(yè)院校電氣工程及其自動化專業(yè)實踐教學考核多以期末實訓綜合評價的方式開展，不注重過程考核，考核結(jié)果中未體現(xiàn)學生學習態(tài)度、職業(yè)精神，期末沖刺情況屢見不鮮，不利于電氣工程及其自動化專業(yè)卓越工匠培養(yǎng)。

二、高職電氣工程及其自動化專業(yè)實踐教學的現(xiàn)實基礎(chǔ)

（一）專業(yè)實驗室

對于電氣工程及其自動化專業(yè)來說，需要具備電工實驗室、物理實驗室、電機與拖動實驗室、模電實驗室、PLC基礎(chǔ)實驗室、自動檢測技術(shù)實驗室、數(shù)控技術(shù)實驗室、信號與系統(tǒng)實驗室、微機原理與接口技術(shù)實驗室、電力電子實驗室等。其中，電機與拖動實驗室、電力電子實驗室負責完成電力拖動、電機學、電力電子、交流調(diào)速系統(tǒng)、運動控制系統(tǒng)等課程教學實驗（含科研實驗、演示實驗、二次開發(fā)實驗等）；自動檢測技術(shù)實驗室、微機原理與接口技術(shù)實驗室負責完成產(chǎn)品信號采集部分加工、受控對象數(shù)學模擬、上位機輸出控制等實踐；其他實驗室則負責滿足電子、物理、通信、測量操作訓練需求。

（二）校企合作基地

當前，在應(yīng)用型人才培育規(guī)范的指導下，越來越多高職院校與校外企業(yè)建立了合作關(guān)系，關(guān)于畢業(yè)生在企業(yè)單位開展認知實習、生產(chǎn)實習的組織體系日益完善，并跟隨企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營狀況完成的輸配電、發(fā)電方面課程實習時間的調(diào)整。高職院校與企業(yè)合作基地的建立，在一定程度上適應(yīng)了電氣工程及其自動化專業(yè)寬口徑的特點，為內(nèi)容多、涉及面廣、知識容量大的專業(yè)實踐教學改革奠定了堅實的基礎(chǔ)［2］。

三、高職電氣工程及其自動化專業(yè)實踐教學的改革方案

（一）更新教學理念

培養(yǎng)新時代大國工匠是高等職業(yè)院校肩負的重要責任，而將立德樹人這一根本教育任務(wù)融入高職專業(yè)實踐教學各環(huán)節(jié)，則是新時代工匠培養(yǎng)的重要路徑。因此，在既有專業(yè)實踐教學經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，教師應(yīng)從多個視角把控立德樹人的內(nèi)涵，尋求立德樹人的踐行路徑。教師可以深入剖析黨的十八大報告、黨的十九大報告中與立德樹人教育有關(guān)的精神，明確職業(yè)院校在傳承工匠文化、培育工匠精神的職責，并細化基于工匠文化的高等職業(yè)院校立德樹人教育特征。基于高等職業(yè)院校立德樹人教育關(guān)鍵要素，從高層次著手，遵循產(chǎn)教融合、校企合作、工學結(jié)合、知行合一的原則，開展立德樹人的差異化實踐。根據(jù)電氣工程及其自動化專業(yè)教育內(nèi)容或者教育主體的差異變更教育載體、教育方式。同時結(jié)合院校專業(yè)立德樹人教育現(xiàn)狀，深度推進合理育人、協(xié)同育人，形成各教育要素之間相互作用、親密聯(lián)系的協(xié)同機制，提高大國工匠培育實效［3］。在立德樹人踐行過程中，教師不單單需要清晰講解專業(yè)學科涉及的主要概念、方法、原理，而且需要有意滲透社會主義工匠精神，同時將工匠精神融入專業(yè)課程教學目標中，形成集價值塑造、知識傳授、能力培養(yǎng)為一體的課程目標體系。在課程目標的指導下，由教師與學生共同挖掘電氣工程及其自動化專業(yè)教學中蘊含的工匠思想、觀點、哲理與精神，填充教與學案例庫，在幫助學生理解復(fù)雜專業(yè)知識的同時，加深其對工匠思想的認同。例如，在講述“觸電的防護措施”內(nèi)容時，教師可以引入雷電巨人特斯拉的故事，結(jié)合特斯拉紀錄片，簡單介紹尼古拉·特斯拉在設(shè)計現(xiàn)代交流電系統(tǒng)以及制造人造閃電的過程，剖析特斯拉對科學的追求以及奮斗精神，促使電氣專業(yè)學生認識到掌握科學的方法可以促使電為人所用，而不合理用電則會產(chǎn)生極大的危害，幫助學生樹立科學用電以及勇于創(chuàng)新、堅持奮斗的工匠精神。在案例教學的基礎(chǔ)上，教師可以邀請在電力行業(yè)工作的歷屆畢業(yè)生錄制小視頻，為在校生解讀電力行業(yè)企業(yè)文化，在滿足在校生了解電氣行業(yè)企業(yè)工作環(huán)境與內(nèi)容要求的同時，調(diào)動學生工作積極性，樹立腳踏實地做好本職工作、全力拼搏保供電的意識和品格。

（二）變革教學模式

1．開展學科競賽

電氣工程及其自動化專業(yè)是基于電子技術(shù)、電子信息工程而設(shè)立的專業(yè)，為形成特色教學模式，教師應(yīng)主動進入兄弟院校以及畢業(yè)生用人單位，開展廣泛調(diào)研，吸納、歸總育人經(jīng)驗，及時改進現(xiàn)有教學模式的不足。教師應(yīng)落實以教興賽、以賽促教的方針，推進專業(yè)學科競賽與實踐教學的有機結(jié)合，定期組織學生參與電子設(shè)計及智能制造大賽，為電氣工程及其自動化專業(yè)學生實踐能力提升提供依據(jù)［4］。在組織學生參與社會舉辦的多類別專業(yè)競賽活動的基礎(chǔ)上，教師還可以組織校內(nèi)競賽。借助校內(nèi)競賽開展契機，以導師制教育模式，與企業(yè)高級技術(shù)人員合作，帶領(lǐng)學生代表參與競賽，在培養(yǎng)高職生綜合實踐能力的同時，提升學生團隊精神。

2．產(chǎn)學研協(xié)同育人

根據(jù)電氣工程及其自動化專業(yè)特點，教師可以借助調(diào)研兄弟院校以及畢業(yè)生用人單位契機，與周邊大型電氣工程自動化相關(guān)企業(yè)溝通，簽訂產(chǎn)學研合作協(xié)議，完善校外實習基地建設(shè)方案，定期將校內(nèi)學生輸送到校外實習基地現(xiàn)場生產(chǎn)場地、工藝加工場地以及生產(chǎn)銷售環(huán)節(jié)中，促使高職生對現(xiàn)代企業(yè)關(guān)于技術(shù)人才的需求有更加深刻的理解，并督促學生借助專業(yè)實習與實訓機會幫助企業(yè)解決生產(chǎn)實際中關(guān)鍵問題。在產(chǎn)學研協(xié)同育人模式下，教師應(yīng)積極與合作企業(yè)溝通，根據(jù)合作企業(yè)生產(chǎn)需求，制定實踐教學任務(wù)。在實踐教學任務(wù)明確后，順序推進任務(wù)討論、資料查詢、元器件選擇、原理圖規(guī)劃、程序編寫、仿真調(diào)試與系統(tǒng)調(diào)試環(huán)節(jié)，強調(diào)高職生的參與主動性，促使高職生親身體驗問題發(fā)現(xiàn)、處理與解決過程，為高職生工程實踐能力提升提供依據(jù)。除了與企業(yè)合作外，高職院校可以與兄弟院校開展聯(lián)合人才培養(yǎng)項目，集成雙方或多方資源優(yōu)勢，推動電氣工程及自動化專業(yè)人才培養(yǎng)進入良性循環(huán)［5］。

3．CDIO工程教育

CDIO工程教育（Conceive、Design、Implement、Operate）是一種將做中學理念與項目化教學模式有機整合的模式，將學生主動參與、實踐過程、專業(yè)課程進行了有機整合，可以為電氣工程及其自動化專業(yè)高職生實際問題解決能力、創(chuàng)新能力提升提供依據(jù)。首先，教師可以根據(jù)現(xiàn)實電氣工程及其自動化專業(yè)企業(yè)工作內(nèi)容，策劃包括電子設(shè)計工程實踐項目、電子工藝工程實踐項目、信號處理工程實踐項目在內(nèi)的若干小規(guī)模工程實踐項目，如三相異步電機PLC降壓啟動控制、三相異步電機PLC長動控制等，初步強化高職生對基本工程素養(yǎng)的認識。其次，教師可以基于專業(yè)電路、數(shù)字電子技術(shù)、模擬電子技術(shù)、信號與系統(tǒng)課程，對標高職生專業(yè)能力培養(yǎng)要求，設(shè)置綜合性工程實驗項目，如電子綜合設(shè)計、計算機控制仿真綜合設(shè)計、發(fā)電廠及變電所設(shè)計、單片機高級綜合項目、PLC系統(tǒng)高級綜合項目等。其中PLC系統(tǒng)高級綜合項目主要指反映PID控制原理、電機與拖動技術(shù)、PLC技術(shù)等多項實踐技術(shù)聯(lián)系的綜合項目，如基于PLC的液位PID控制系統(tǒng)、基于PLC的直流電動機調(diào)速系統(tǒng)等。最后，教師可以面向電氣工程及其自動化專業(yè)整個教學過程，全面開展職業(yè)生涯規(guī)劃、認知實習、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目等活動，培養(yǎng)高職生綜合實踐能力。其中職業(yè)生涯規(guī)劃主要是在畢業(yè)實習前由教師指導規(guī)劃職業(yè)生涯，并以小規(guī)模討論會的形式，培養(yǎng)高職生對職業(yè)生涯的認知；認知實習主要是以實地參觀考察電氣類相關(guān)企業(yè)與企業(yè)專家入校講座相結(jié)合的方式，可以幫助高職生對專業(yè)知識體系以及實踐工作內(nèi)容具有更加深入的了解；而創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動則是將工程應(yīng)用鍛煉與綜合性實驗項目有效銜接，在提高高職生就業(yè)成功率的同時，為高職生實踐技能個性化發(fā)展提供支持。

（三）豐富教學內(nèi)容

在培養(yǎng)大國工匠這一目標的指導下，教師應(yīng)落實按需發(fā)展、分類培養(yǎng)發(fā)展，構(gòu)建涵蓋基礎(chǔ)層次、專業(yè)進階層次、提高層次三個層次的人才培養(yǎng)方案。其中，基礎(chǔ)層次實踐課程為模塊電路設(shè)計，主要在一年級下學期開展，包括焊接與拆焊工藝、元器件識別與檢測、基本工具與儀器儀表使用、功能完整的模塊電路設(shè)計與焊接（音樂門鈴、數(shù)字鐘、穩(wěn)壓電源、信號發(fā)生器等）等［6］。具體課程內(nèi)容需集成電路理論、數(shù)字電子技術(shù)、模擬電子技術(shù)、電子工藝等，結(jié)合校內(nèi)創(chuàng)新實訓實驗室現(xiàn)有條件，進行針對性調(diào)整，一般需涵蓋電子實驗指導書、電工實驗指導書、電工電子實訓指導書、電機與電力拖動實驗指導書等教材。專業(yè)進階層次實踐課程為綜合應(yīng)用與工程實踐，主要在二年級上學期、下學期開展，包括基于微控制器單片機的電子產(chǎn)品設(shè)計制作、基于微控制器DSP的電子產(chǎn)品設(shè)計與制作等。具體課程內(nèi)容需集成自動控制原理、單片機原理與接口技術(shù)、電力電子技術(shù)、傳感器應(yīng)用、電機與拖動專業(yè)教材，并融入往年學科競賽題目［7］。同時結(jié)合校內(nèi)專業(yè)課程實驗室、創(chuàng)新實訓實驗室以及重點科研平臺，針對性開展PLC實驗指導書、機器人實驗指導書、運動控制實驗指導書等實踐教材編寫。提高層次實踐課程為拓展訓練及自主創(chuàng)新，主要在三年級上學期開展，包括基于國家發(fā)展戰(zhàn)略的電子產(chǎn)品制造、基于專業(yè)優(yōu)勢的電子產(chǎn)品創(chuàng)新等。具體課程需要依托校內(nèi)實訓基地、校企合作基地工業(yè)實際生產(chǎn)現(xiàn)場，因地制宜地開展電力電子技術(shù)實驗指導書、電機實訓指導書等專用實踐教材編寫。例如，依托光伏并網(wǎng)發(fā)電及儲能實驗室，強化光伏新能源發(fā)電產(chǎn)品制作指導教材創(chuàng)新，為高職生后期發(fā)展打下堅實基礎(chǔ)。同時教師可以增設(shè)涵蓋學術(shù)后備人才課程、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才課程、行業(yè)企業(yè)人才課程的個性拓展模塊，允許高職生在完成學科專業(yè)實訓課程后根據(jù)自身實際情況選擇個性拓展課程，為高職生社會競爭力提升提供依據(jù)。

（四）注重過程考核

在傳統(tǒng)結(jié)果考核評價的基礎(chǔ)上，教師應(yīng)融入過程評價，增設(shè)日常作業(yè)、出勤、實驗操作技術(shù)報告撰寫、實驗操作過程規(guī)范遵循情況、現(xiàn)場實踐問答環(huán)節(jié)，并明確其在過程考核中的比例，推動過程考核與結(jié)果考核評價有機整合，為電氣工程及其自動化專業(yè)高職生實踐技能與創(chuàng)新能力的提升提供依據(jù)［8］。

四、高職電氣工程及其自動化專業(yè)實踐教學的改革效果

經(jīng)過專業(yè)實踐教學改革，低年級學生對課程理論內(nèi)容理解程度更加深刻，基本形成了電氣工程素養(yǎng)。中年級學生積極參與工程項目實踐，應(yīng)用多專業(yè)課程知識解決實際電氣工程問題的能力顯著提高；高年級畢業(yè)生則通過扎實的基本功、熟練的操作技能獲得了多家企業(yè)的認可，在企業(yè)工作過程中，較快融入角色，使就業(yè)成功率較高。

作者:嚴龍珠 鐘方 魏星 單位:江西生物科技職業(yè)學院 中共江西省委黨校