“中國制造2025”背景下《工廠電氣控制設備》的課程改革探討

王青

摘要：本文根據“中國制造2025”背景下電氣自動化專業的發展趨勢和《工廠電氣控制設備》課程的特點，結合目前的新的就業需求、學生特點、人才培訓方案要求對教學內容和教學方法進行改革，提高學生學習興趣和學生就業率，使學生更好的服務于企業。

關鍵詞：中國制造2025;電氣自動化;電氣控制;教學改革

0? 引言

2015年李克強總理簽批的“中國制造2025”行動計劃中五大工程和十大領域多次涉及到智能化，智能化也是我國從制造大國邁向制造強國根本動力[1]，要實現智能化這一目標電氣自動化專業是核心。因此高職的電氣自動化專業必須適應新的產業升級需要進行人才培養方案改革和創新，《工廠電氣控制設備》作為該專業的核心課程改革也勢在必行。進行課程改革就要創新教學方法和調整教學內容來提高人才培養質量，更好的服務于產業的發展。

1? 《工廠電氣控制設備》課程特點分析

學生在學習本門課程時，應了解課程在專業的定位和對今后職業生涯的作用。本門課程是專業理論體系中起到承上啟下的一門重要課程[2]。課程的主要內容包括：低壓電器設備的認識、三相異步電動機電氣控制線路、常用機床電氣控制線路等內容。首先從工廠常用設備的動力源作為引入點引出《電機與拖動》課程。學生已經掌握電機的原理，但如何控制電機用這一問題引出本門課程，讓學生了解本課程的學習對后續學習PLC和對實現“中國制造2025”的重要性。根據電氣自動化專業就業崗位要求并結合“中國制造2025”背景下產業的升級需求，高職電氣自動化專業的學生不僅要完成生產設備的維護和維修工作[3]，而且還要擔負設備的改造和升級任務。因此要求學生要熟練掌握低壓電器設備的作用、符號和使用注意事項，會分析各種類型低壓電器設備組成的電氣原理圖，最終結合原理圖能夠進行設備的調試和故障排除，從而達到人才培養目標。具體的技能目標和素質目標如下：①能根據圖紙正確安裝工業設備電氣系統，并能理解相關規范、標準;②能夠完成機床電路原理、安裝、維修的分析應用;③能夠制訂合理的安裝、調試、檢修方案;④在學習和技能實踐過程中，以國防精神為指導，培養學生“精益求精、質量第一、嚴謹縝密、安全保密”等意識。⑤在教學過程中通過基本實驗臺的調試維修養成良好的職業習慣，強調動作的規范性，工具、量具的擺放整齊，維修場所的整潔，遵守安全操作規程等。（圖1）

2? 中國制造2025背景下《工廠電氣控制設備》教學改革措施

2.1 結合創新創業來調整教學內容

在國家提倡“大眾創業、萬眾創新”的背景下，高職院校的人才培養方案中也加入創新創業教育的課程[4]。由于我國創新創業教育起步較晚，大多數學生是在進入大學后才接受創新創業教育，而且大多數教師也沒有接受過系統學習缺乏經驗。目前大多數高職院校只是簡單的開設創新創業課程，在課堂上學習創新創業理論知識，并沒有真正的融入專業課學習當中來啟發學生的創新意識。因此在《工廠電氣控制設備》課程中在學習常用電動機控制電路中要將這些控制電路與實際應用聯系起來，并用現代化生產線的控制及目前工廠升級改造中的案例引導學生如何對傳統電路進行升級改造，也為后續學習PLC課程打下一定的基礎。讓學生了解要學好PLC編程必須要先學習好硬件電路的控制原理。對于控制電路不僅讓學生掌握電動機控制電路，而且教師要能夠將每種基本控制電路都和實際應用聯系起來加深學生的理解。同時結合“互聯網+”大學生創新創業比賽中的案例，以賽促教，增加學生學習興趣，讓學生將專業知識和創新創業聯系起來。為增加就業機會教師還可以根據目前的市場需要結合學生學習興趣增加選修內容，例如目前洗車銷售大幅度增加，教師可以增加汽車內燃機的控制教學內容，讓學生了解不同動力源的控制要求，為今后就業打下基礎。對于制造業只有不斷創新才有可能持續發展。“中國制造2025”中規劃的一大核心是“創新驅動”，創新驅動就需要大量的具有創新意識的技術技能型人才[3]。我校通過開展“西門子智控創新實驗班”、“ABB工業機器人創新實驗班”和“872廠精儀學習站”的建設，探索電氣自動化專業創新創業人才培養的新途徑。

2.2 教學方法和教學模式的創新

在教學方法上，要根據“00后”大學生的特點，利用信息化的教學手段對教學方法進行改革。“00后”大學生追求個性化的價值取向、獨立化的行為能力、自主化的學習形式和網絡化的日常生活，要充分尊重他們的自身特點來組織教學，應用“課堂多媒體教學和現場教學”相結合的教學方式。教學環境選取在理實一體化的實訓室進行，課堂上應用PPT、動畫、視頻和微課等多種形式幫助學生認識低壓電器設備的工作過程，理解動作特點。并運用仿真軟件提供的典型生產機械、電控系統動畫效果，用于調動課堂氣氛，引導學習興趣[2]。同時隨時用實物進行現場教學來加深學生的理解。在課堂中盡量使枯燥的理論知識具體化、形象化、實用化，使學生樂學也易學。由于學生存在個性化差異，我們要充分發揮每個學生的特點，尊重個體差異。傳統的課堂教學由于學生多教師無法關注每個學生，這就要求我們要利用現代化信息手段如“職教云”線上學習平臺來設計教學內容，可以通過課前線上預習和課后線下拓展來幫助接受知識能力不同的學生。最終改變教師課堂講授的知識無法滿足所有學生的缺點。在教學過程應堅持以學生為主體，通過創建接近生產過程的教學項目化教學并通過啟發式、小組討論、問題探究等教學方法提高學生學習積極性和主動性[5]。培養學生分析問題、解決問題的能力以及創新能力，提高動手操作能力，有利于綜合素質的培養[6]。

在教學模式上，根據目前我校的教學資源和本課程特點我們采用理實一體化的教學模式。遵循學生的認識規律，根據“中國制造2025”中對制造的需求為契機來進行項目化教學的設計。以問題導向學習為重要手段，通過貫穿始終的交流討論等教學表現形式，引導、啟發學生以形成自主知識建構的可持續發展能力。學生針對每個工作任務通過參加討論、決策、行動和檢查的整個工作過程，來學習和掌握新知識和新經驗，同時提高解決問題和交流協作的能力，培養再學習的方法能力[7]。使學生在“做中學，學中做”，學會如何工作。在教學過程中始終以學生為中心，教師為輔助的模式，教師引導學生參與，這樣才能充分發揮學生的獨立思考和解決問題的能力。充分利用校內實訓基地和校企合作單位，聘任企業一線技術人員參與教學過程中，積極實施理實一體化教學。在學院“校企聯動、工學耦合”人才培養模式，改革傳統教學模式，將理實一體化的教學模式落到實處。由于近年高職生源的改變，學生水平參差不齊，為了關注到每個學生做到因材施教，我們采取分層次教學，在每個項目中分不同的階段，逐段升級，并針對不同學生的理解能力，對每一個項目進行分層次考核。一體化教學過程應成為教師與學生、學生與學生之間相互促進、相互提高的工作過程。融“教、學、做”一體的理實一體教學模式如圖2所示。

2.3 整合優化課程教學內容

在“中國制造2025”提到要對傳統制造業的智能化升級和改造來提高行業的自動化程度[8]。這就要求我們的學生不僅要有較強的理論知識，但還要有一定的動手能力。對于《工廠電氣控制設備》課程中常用機床的控制這部分內容要改變只學習各類機床的控制原理和運動過程，更重要的是要分析機床的故障，能用電阻法和電壓法進行排故。這部分內容就不能用簡單的課堂理論進行學習，而是要到實驗室進行現場教學后并讓學生自己動手進行實際的排故。為了提高學生的動手能力和實際應用能力就要鼓勵學生參加各類技能競賽，電氣自動化專業學生可以參加現代電氣控制系統安裝與調試技能大賽。其中，這些比賽過程中都要用到變頻器，所以我們就要增加變頻器的設置和操作的實踐教學。除了知識技能的培養，要根據現代教育的發展和需要不斷對教學內容進行優化、調整和改革，重視學生知識靈活應用的能力和創新意識的培養[4]，培養高素質的技術技能人才。

2.4 加強實踐教學改革

《工廠電氣控制設備》是一門實踐性較強的課程，在“中國制造2025”制造強國的戰略背景下，更應該重視《工廠電氣控制設備》實踐教學過程中對學生創新思維習慣和良好工程素養的培養[8]。由于課堂教學時間有限，因此該課程增加一周實訓內容來提高學生的動手能力、創新思維能力，并將理論知識和實踐操作聯系起來。同時要利用信息化手段和充分結合學校的教學資源來設計實訓內容。例如：傳統的實訓內容都是學生設計原理圖，然后進行接線，再進行通電試車。如果原理圖錯誤會導致學生接線后，電機無法啟動或無法達到控制要求。這樣再次修改圖紙后，實際接線也需要修改，從而需要大量時間。我們就可以利用電氣控制仿真軟件進行原理圖設計和仿真來檢查設計的正確性，通過虛擬仿真技術不僅可以合理規避安全風險，而且可以節省時間，從而提高實訓效率。教師還要根據目前的企業需要不斷更新實訓內容，讓實訓不僅可以提高學生的創新和動手能力，同時也提高學生的專業技術服務能力。

3? 結束語

在“中國制造2025”背景下，以傳統制造業的智能化升級改造為發展契機，對《工廠電氣控制設備》課程融合雙創教育、教學方法創新、教學內容優化和加強實踐教學四方面對課程進行改革來符合時代多元化發展要求。充分發揮和尊重學生的特點，提高學生的創新意識，最終達到立德樹人的教育目標，加快實現國家的制造強國戰略計劃。

參考文獻：

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