“電氣控制技術”課程的項目化改革與實踐

“電氣控制技術”是高職院校自動化類專業一門重要的專業基礎課，具有實踐性強、應用面廣的特點，是后續學習PLC應用技術、交直流調速技術等課程的基礎。同時，這門課程是面向電氣安裝或電工等職業崗位的一門應用技能課程，直接導向電工類崗位的職業素養的形成，在自動化類專業的課程體系中具有重要地位。

一、典型崗位的工作流程分析

為合理有效地開展教學，對大量企業的電氣控制類崗位進行了調研分析。選擇“電氣技術員”為典型崗位，并從崗位工作任務所導向的知識技能出發，可分解為7個典型的工作流程，依次為電氣元器件的判別與選擇、電氣圖的識讀和繪制、電氣器件的技術文件閱讀、電氣線路安裝、電氣控制線路故障分析與檢測、說明書的編制、技術交流與溝通（如圖1所示）。由此確定的“電氣控制技術”課程學習目標是使學生具備電氣線路設計、電氣控制柜安裝、電氣控制線路故障分析與檢測等職業技能，并形成專業、規范、細致、嚴謹的工作素質。因此，本門課程的項目化教學任務應該從七個典型工作出發，進行設計和開發。

圖1 典型崗位（電氣技術員）的典型工作流程

二、項目化工作任務的教學設計

“項目化教學”是以學生為主體，選取真實的企業項目，通過建立企業項目情景和工作任務，調動學生的學習自主性，在完成任務的過程中自主獲取知識、訓練技能、提高素質。項目化教學的實質是基于建構主義學習理論的探究性學習模式，教師應該將課程進行整體設計，通過一個完整的項目，對項目的具體實施任務進行分解，并組織教學內容，并分步驟實施，最終使學生通過課程學習具備職業技能和職業素養。

以“電氣控制技術”課程為例，以真實企業項目為依據，設計了項目“物料碼垛機械手小車往復運動控制線路”如圖2和圖3所示。

圖2 碼垛機械手往復運動示意圖

圖3 碼垛機械手小車項目電氣控制線路圖

教學項目內容與實施要求如表1所示；項目分解為7個任務，如表2所示。

表1 課程教學項目內容與實施要求

表2 課程教學項目的任務分解

三、項目化工作任務的教學實施

1.由簡入深，訓練職業技能，規范職業素養。目前，企業所大量需求的電氣裝配員、電工、電氣技術員等崗位皆需要學生具備專業的電氣技術基本理論和基本技能，能夠規范地完成電柜元器件的安裝，能夠按照設計圖紙接線，測試與調試。如何在課程教學中培養學生逐步形成規范的職業技能，養成職業素養，是課程實施中需解決的重要問題。

規范的職業技能和職業素養的形成，必須遵循學生認識學習與實踐應用的基本規律，由簡入深，循序漸進。如圖4所示（P37），從萬用表規范使用開始，到接線工具的規范使用，再到低壓電器的合理選用，來逐步實踐和訓練檢測工藝（器件檢測，線路檢測）、接線工藝（操作規范，線路美觀）、布線工藝（橫平豎直，科學合理）。以電氣接線布線工藝為例，要做到導線接頭平順，無明接頭，操作規范有序，接線有接線端子及號碼管，嚴格對照接線圖紙，布線做到橫平豎直，從而使學生培養目標和企業需求相一致，將職業素養和規范操作落到實處，也將安全教育落到實處。

圖4 職業技能與職業素養的訓練流程

2.由易到難，培養設計能力和分析問題、解決問題的能力。高職學生的培養目標是應用型高技能人才，技術應用能力是高職學生的核心競爭力。目前高等職業院校中大多數學生動手能力強，但分析能力和解決問題的能力弱，隨著我國大力推進“智能制造2025戰略”，推動企業轉型升級，鼓勵大學生“創新創業”，對高職院校的學生來講，“具備應用創新能力的高技能人才”才是企業青睞和最需要的。因此，在課程教學中如何培養學生分析問題和解決問題的能力尤為重要，也是形成創新能力的重要前提。

“電氣控制技術”課程的教學實施中，項目任務分解后由易到難（如圖5所示），從最基本的點動控制線路開始，逐步有序地增加難度，并使任務間的遞進，具有明確的問題目標，并與“物料碼垛機械手小車往復運動控制”的項目整體相呼應。每個項目任務的線路設計、電氣圖的繪制，線路調試與檢測，皆由學生自主完成，通過完整的項目任務過程實踐，不斷強化學生分析問題和解決問題的習慣意識，形成技術應用中的“創新能力”。

圖5 項目任務進程圖

3.理論實踐相互印證，培養學生工程素質。工程素質是指從事工程實踐的工程專業技術人員的一種能力，是面向工程實踐活動時所具有的潛能和適應性。工程素質的形成是一個復雜的漸進過程，工程素質的重要特征是理論和實踐的融會貫通，以及把構思變為現實的技術能力，必須具備扎實的技能方法，同時具備創新素質。

從職業發展的角度，高職學生從最初的電氣安裝工到電氣技術員，再到具備廣博知識面和跨專業綜合素質的工程師或高級工程師，是一個不斷進步不斷提升的過程，高職教育的目標應該具有前瞻性，“電氣控制技術”課程是一門理論密切結合實踐的課程，教學中教師應引導學生從電氣器件的感性認識過渡到理論學習，再從理論分析回到感性實踐應用，使理論實踐相互印證，促成學生在感性實踐后形成規范的應用技能，以及理性驗證后理論素質的提升，最終形成基本的工程素質。以“物料碼垛機械手小車往復運動控制”項目為例，教師在每次任務的實施過程中要強化學生的工程素質要求：使控制線路更優化，控制邏輯更清楚，材料成本最合理，操作實踐規范，助推學生形成工程素質。

綜上所述，通過項目化改革，利用“碼垛機械手小車項目”對“電氣控制技術”課程知識和技能進行整合，學生由簡入深、由易到難，從簡單線路安裝開始，逐步到復雜線路的電氣安裝，并將兩條主線貫穿于課程教學的整個周期：一是以知識學習、技能訓練和工作規范為主線的職業能力的提升，二是以電氣工程圖的設計、繪圖，以及計算與選型與為主線的電氣系統設計能力的提升，取得了明顯的教學效果。學生在完成整個項目任務的過程中，先分散后集成，先基本后綜合。通過這門課程的學習過程，體會到一個工程項目的知識與技能要求、實施規劃與步驟。