基于創客教育模式下的“電氣設備及智能化”課程教學改革與研究

武建衛，邵劍峰

（南京機電職業技術學院自動化工程系，江蘇南京211135）

1 高職院校電力類課程教學特點

高職院校的學生具有理論基礎薄弱，主動學習能力偏低，動手實踐能力比理論學習能力強的特點。供用電技術專業旨在培養具有批判性思維、團隊協作、創新實踐等職業核心能力，能從事電力工程安裝、變配電運行、供用電管理、電力設備檢修維護等工作的具有一定創新能力的高素質技術技能人才。相較于本科院校，更重視學生動手實踐能力和創新能力的培養。

2015年教育部辦公廳《關于“十三五”期間全面深入推進教育信息化工作的指導意見》提出有效利用信息技術推進“眾創空間”建設，探索創客教育教學模式，使學生有較強的信息認識和創新意識，養成數字化學習習慣［1］。李克強總理說，教育是國家發展的基礎，關系民族的未來，高水平教育是國家綜合競爭力的重要體現。創新是推動國家發展和社會進步的不竭動力。當今世界各國的競爭，實際上是創新的競爭。隨著“創客”意識的深入，南京機電職業技術學院認識到創客教育的重要性，創建了“雙創”班，供用電技術專業也逐漸把創客教育理念引入到課程體系中，開設了“創新思維訓練”“電氣創新設計”等專門的創客課程。創客教育理念與高職電力類課程教學要求可謂不謀而合，對課程教學改革的深度推進具有一定啟發性意義［2-3］。

2 “電氣設備及智能化”課程教學現狀

2.1 課程采用的是傳統教學模式，以老師為中心，學生參與度較低

“電氣設備及智能化”課程授課采用的還是傳統的教學方式，主要以老師用多媒體授課，學生在教室聽課為主，學生被動地接受知識，主動學習積極性不高，課堂參與度低，有的是積累了一定的理論知識，但實踐能力較弱，遇到實際問題就沒法解決，缺乏創新意識和實踐動手能力。

2.2 課程內容較多，重難點不突出，缺乏典型案例

“電氣設備及智能化”課程涉及的教學內容有：高低壓電氣設備的結構、原理及使用；電氣一次主接線設計；電氣設備運行維護等。教學內容較多，而且與“工廠供配電”課程的電氣一次主接線和倒閘操作等的內容存在交叉的現象，課程內容框架模糊，學生對本門課程的重難點把握不清。

2.3 課堂教學形式單一，學生學習效率不高

“電氣設備及智能化”課程的教學形式主要采用的是多媒體課件加板書，教學方法單調，只能通過圖片和視頻等形式來了解電氣設備，學生聽課的積極性不高，聽課效果較差。出現學生在課堂看手機、打瞌睡等現象，不能吸引學生的注意力。

2.4 課程實踐條件不足，理實一體化教學存在困難

“電氣設備及智能化”課程對實踐要求很高，強調學生的實際操作能力，而目前的實際情況是理論占據了大部分的課時，實際接觸電氣設備和實踐操作的時間有限，不能達到課程標準中規定的50%實踐操作的比例。

實訓條件不能滿足課程的需求，雖然學校目前已經在逐步改善實訓設備，注重實踐環節的教學，但目前的實訓設備還是無法滿足在校生的需求，出現了“僧多粥少”的現象。另一方面是師資配置比例問題，教師缺乏企業實踐經驗，照本宣科式的教學方式無法滿足企業對學生的知識能力需求。

2.5 課程考核方式缺乏多樣化，不能反映教學效果

由于教學方法的單一，“電氣設備及智能化”課程采用的考核形式是以試卷的形式開展考核的，學生可以通過考前集中復習的臨時抱佛腳的形式應付考試，而且有部分人還可以取得不錯的成績，但對知識點真正的掌握和理解的是少之又少，難以反映出學生的真實水平。

3 基于創客教育模式下的“電氣設備及智能化”課程教學改革探討

在南京機電職業技術學院兩大突圍戰略的引領下，人人學創新、人人做創客的理念深入人心，學生入校后不斷接受到創新意識的培養，具有一定的創新意識和主觀能動性，但學生的發明創造、申請的專利主要集中在生活類和小制作。“電氣設備及智能化”是大二供用電技術專業學生的一門專業核心課程，課程的核心技能為熟練地使用高低壓電氣設備，能夠分析高低壓電氣設備的工作原理，能正確操作高壓電氣設備、明確高壓電氣設備的選用要求，培養學生排除低壓電氣設備常見故障的能力，為從事專業方面實際工作奠定基礎。本門課程接觸到較多的電氣設備，通過本門課程的教學改革能夠達到提升學生專業方面創新能力的目的，制作出高質量的與本專業相關的創新作品。本課程采用的是與課程相結合的創客作品制作的形式，學生在學習專業理論知識和實踐技能的同時，通過完成項目、小組討論等形式，發掘與專業相關的專利點，進而參加三創大賽、創客活動、申報專利等，推進本門課程的教學改革。

3.1 課程設計理念

通過與合作企業和同類院校專家交流研討，分析本專業的工作崗位的典型工作任務，形成本專業的課程體系，從而確定“電氣設備及智能化”的授課內容。本門課程的設計理念與具體表現如圖1所示。

圖1 “電氣設備及智能化”課程教學理念

3.2 改革教學方法，以項目教學為主

為了調動學生自主學習的積極性和主動性，采用項目式的教學方法。結合供用電專業的實際，由企業的實際案例作為引入點，項目的編排按照由簡單到復雜、由單一到綜合的原則，能力培養由基礎到實用，技能培養由初級到中級再到高級，遵從學生的認知規律。按照發電部分、輸電部分、變電部分、配電部分、用電部分等進行分組設計，增加學生的感知認識和學習興趣。以發電部分為例：通過視頻、圖片等形式讓學生了解現有的發電形式，講解實際的新能源的發電種類，吸引學生的興趣，然后分組進行新能源發電部分的設計，利用小的聲光等負載，使學生有聲光上的直觀感受，激發學生的好奇心和探究的熱情，從而很好地掌握新的知識點。

3.3 強化實踐操作弱化原理知識

簡化電氣設備和原理的教學，重點放在學生對電氣設備的應用和操作認知上。以高壓斷路器為例：重點講解高壓斷路器的使用規范，以及注意事項，倒閘操作中起到的作用，弱化其工作原理和作用等。引入企業典型操作案例和事故案例，學生分組分析之后再討論，得出結果方案或事故原因，從而強化對設備的認知。

3.4 引入安全規范，按章操作

電力行業的電氣操作安全規范至關重要，學生頂崗實習期也會涉及值班電工的工作崗位，因此在課程中融入安全規范是非常有必要的。針對課程中的每個項目，在以企業實際案例展開時，就把安全規范融入其中，有利于學生從開始接觸電力行業就有安全操作的意識。以倒閘操作為例，細化具體的操作步驟，以及安全規范，對于違規操作可能出現的現象等。利用視頻和實際演示的形式，讓學生在思想上高度重視安全，起到警醒的目的。

3.5 強化實踐性教學環節

職業院校重點培養的是學生的職業技能，職業技能的培養需要在實踐中積累和鍛煉，創新能力是在掌握了一定專業知識和實踐技能的前提下，提升綜合運用能力后才具有的能力。因此,設計有利于培養創新意識的實踐教學是“電氣設備及智能化”教育創新的重要環節。教師只提出基本要求,由學生自己設計電力系統的各個環節，最后實現功能驗證。通過本門課程的教學改革能夠達到提升學生專業方面創新能力的目的，制作出高質量的與本專業相關的創新作品。另外，在實施過程中可以選拔優秀的學生作為技能大賽的儲備軍。

利用智能供配電實訓室的設備，讓學生實際練習倒閘操作，寫操作票等，增強對倒閘操作技能的訓練。同時，學生根據倒閘操作的規范要求自主設計倒閘操作的模擬平臺，利用聲光的直觀效果，反映出倒閘操作的整個過程。在此過程中學生不但鞏固了所學的知識內容，再進行創新設計，提升了自身的創新技能。

3.6 以學生為主體，采用“SCS教學法”

課程的教學以學生為主體，以項目引入，以探索問題、任務驅動式的學習活動為主，主要采用“SCS教學法”，具體內容如表1所示。

表1 SCS教學法

把企業實際案例結合上屆學生和老師的創新實例進行分享，鼓勵學生先模仿，之后總結要點進行拓展創新，小組成員間經過頭腦風暴等形式進一步激發創新意識，產生出好的作品，進而進行分享。

針對課程特點在教學過程中圍繞創意、設計、行動、分享進行學生綜合素質的培養。使學生成為：

（1）創意者：方法——批判性思維訓練。

（2）設計者：方法——設計思維訓練。

（3）行動者：方法——制作能力訓練。

（4）分享者：方法——進行項目路演。

3.7 創新考核評價體系

“電氣設備及智能化”課程的考核采用小組互評、小組自評、考試和創客作品制作相結合的評價方式，具體的評價方式如表2所示。

表2 評價方式

4 結語

針對“電氣設備及智能化”課程建設一直在努力探索與創新，學生每年也會有相應的創客作品制作出來與大家分享，通過這樣的授課形式，提高了老師與學生之間、小組成員之間的團隊合作能力和創新能力，也不斷涌現出了好的創客作品。授課老師打破了傳統的教學方式，在教學中自身也得到鍛煉和成長，指導學生申報專利，進一步加強了學生的創新意識，通過制作創客作品和撰寫創客式課程標準，學生的創新實踐能力得到了極大的鍛煉。