以工作過程系統化為導向的《電氣控制技術》教學改革創新

趙慶志　譚培紅

摘要：按照“以工作過程系統化為導向的知識、能力和素質積淀的教學理念”和“網絡信息化理實一體化加實訓的教學模式”對機制專業卓越工程師方向《電氣控制技術》課程進行了教學改革創新，收到了比較好的教學效果。關鍵詞：工作過程系統化；卓越工程師；實訓；理實一體化；網絡信息化中圖分類號：G642.0

文獻標志碼：A

文章編號：1674-9324（2018）20-0126-02 一、引言2010年教育部出臺了“卓越工程師培養教育計劃”，2015年國務院印發《統籌推進世界一流大學和一流學科建設總體方案》，2017年又提出了對傳統工科進行改革創新的“新工科”政策，這一系列教育教學改革的根本目的萬變不離其宗，都是為了滿足新工科所要求的世界范圍內新一輪科技革命和新興產業變革對人才的需求[1，2]，培養具有創新精神和實踐能力的工程應用型本科優秀人才，但這些教育教學改革創新政策整體思想還是比較宏觀的、在總體方向上起指導作用。筆者按照這一思想對《電氣控制技術》課程教學進行了教學理念和教學模式改革創新研究，取得了比較好的教學效果。二、傳統的以學科理論體系為導向的知識和概念積淀的教學理念及其教學效果我國高等工程教育在很大程度上持“以學科理論體系為導向的知識和概念積淀的教學理念”，即根據學科理論體系編寫教材、制定教學大綱和教學計劃、組織課堂教學、實驗和實踐性教學等環節，布置書面作業，也安排很少的實驗教學，這好比把學生頭腦看作一個存儲知識和概念的倉庫，倉庫中縱橫排布一個個方框，教學過程中在這一個個方框里積淀下理論知識和概念[3]，即通常說的“滿堂灌”的教學模式。這種“滿堂灌”的教學模式在很大程度上只教會了學生如何存儲知識而不會應用知識；只教會了學生如何在學校里學習而不會基于工作過程的學習，即工程教育脫離了工程自然，很難形成大學生的工作能力。正如文獻[4]所述：不少大學生直到畢業仍很難培養起自己的工程設計應用能力，畢業后在見習期滿仍難以承擔專業技術工作。三、以工作過程系統化為導向知識、能力和素質積淀的教學理念及其在《電氣控制技術》教學中的應用要點1.“以工作過程系統化為導向的知識、能力和素質積淀的教學理念”簡述。該教學理念來自于德國的“行為導向教學理念”，其實質就是要求把工作過程融入教學，讓學生認知實物、甚至動手操作，置于工作現場情境下耳朵聽、眼睛看、親手做以及思維情感全部投入的教學過程。教學目標以專業工作能力為本位，教學行動就要盡力在工作情境即現實工作場所實施，在這一情境中的教學是一種“有目標的活動”，強調“行動即學習，學中干、干中學”。強調“學中干，干中學”。這好比把學生頭腦看做存儲知識的倉庫，倉庫中縱橫排布一個個方框，在一個個方框里積淀下工程設計、應用和創新能力，該教學理念名稱由此得來[3]。2.基于“以工作過程系統化為導向的知識、能力和素質積淀的教學理念”的《電氣控制技術》教學改革要點。①以工作過程系統化為導向，根據布魯姆教育理論和以對《電氣控制技術》課程按照模塊、項目、任務（知識點）分別進行梳理，并制定知識點的教學目標，教學目標盡力既指向學科理論體系，又指向工程應用體系。如三相交流電機的調速原理為指向學科理論體系的，教學中容易只從理論上講述調速原理，而不會工程應用；而三相交流電機的調速原理及其應用則既指向學科理論體系，又指向工程應用體系，教學中迫使教師理實一體化地講述調速原理和工程應用。②建立以工作過程系統化為導向的《電氣控制技術》課程網絡信息化教學平臺，把模塊、項目、任務（知識點）和實驗、企業工程設計應用案例全部傳到網絡信息化平臺上，上課前學生網上預習，師生隨時隨地網上互動學習。③購買或研制遍布課程絕大部分知識點的實驗實訓教學設備，實行“網絡信息化理實一體化加實訓的混合式教學模式”組織教學，對“知識維度+認知維度”、“程序性知識+應用”的知識點研制了一批典型實訓項目設備，用項目教學法組織不占課時的實訓。如講授低壓電氣控制模塊時，以學科理論體系的教材只講圖1所示原理圖，學生學完畢業后也不會設計、安裝、調試電氣控制柜。而以工作過程系統化為導向的教學及其實訓則要把圖1畫成類似于參考文獻[5]上模塊二、項目三中帶功能區、圖區的電氣控制原理圖、模塊六、項目二中的安裝圖和模塊二、項目三中的接線圖，這就是以工作過程系統化為導向的三相交流電機正轉、停轉設計、安裝、調試、故障測試與維修必不缺少的三圖，按照這三個圖才能設計、安裝、調試成功圖1所示功能的低壓電氣控制試驗臺。④以工作過程為導向的三相交流電機正轉、停轉設計、安裝、調試、故障測試與維修步驟詳見參考文獻[5]模塊二項目三，對圖1所示功能的低壓電氣控制試驗臺組織學生輪流實訓，真實地掌握了設計低壓電氣控制試驗臺項目的步驟、故障測試與維修，在此略。⑤圖1是一個三相交流電機需要一個控制回路，參考文獻[5]中模塊二、項目三中CA6140車床電氣控制原理圖，是三個三相交流電機，就需要三個控制回路，其中每一個電機及其控制回路的故障測試與維修方法同圖1相似，即把圖1項目的設計、安裝、調試、故障測試與維修方法類推到多個電機及其多個控制回路的項目上，收到了舉一反三，觸類旁通的教學效果。圖1所示功能的低壓電氣控制試驗臺是典型實訓案例之一，另外還有其他一些實訓案例，通過實訓，真實地提高的大學生的工程設計、安裝、調試、故障測試與維修能力。四、以工作過程系統化為導向的《電氣控制技術》課程設計要點學生做完類似于圖1所示功能的低壓電氣試驗臺等4個項目實訓，即打好了扎實的電氣控制技術理實一體化基礎，再以工作過程系統化為導向做電氣控制技術課程設計，具體設計步驟見文獻[6]所示。五、結論按照前述“以工作過程系統化為導向的知識、能力和素質積淀的教學理念”和“網絡信息化理實一體化加實訓的教學模式”對機制專業卓越工程師方向進行《電氣控制技術》教學改革創新，學生對該課程涉及的知識點基本上達到了“通原理、融實踐、能設計、悉調試、懂故障、會維修”的教學效果，卓越工程師特色明顯突出，對其他課程教學改革有借鑒意義。參考文獻：[1]葉民，錢輝.新業態之新與新工科之新[J].高等工程教育研究，2017，（4）：5-9.[2]邱林潤，李炳.新工科背景下應用型本科實踐教學研究[J].農村經濟與科技，2017，28（22）：216-217.[3]姜大源.工作過程系統化：中國特色的現代職業教育課程開發[J].順德職業技術學院學報，2014，（3）：1-11，27.[4]趙慶志，張曉，劉新杰.從大學畢業生跳槽根源論高等工程教育實踐教學信息化改革[J].人才資源開發，2014，（12月下半月刊）：116-117.[5]趙慶志，姜衛東，李磊.機電設備組裝測試與故障維修[M].機械工業出版社，2015：370.[6]趙慶志，趙國勇，李麗，等.卓越工程師方向電氣控制技術課程設計教學改革[J].中國教育技術裝備，2014，（22）：106-108.