項(xiàng)目貫穿式實(shí)踐教學(xué)體系改革與實(shí)踐
——以高職電氣自動(dòng)化技術(shù)專業(yè)為例

雷翔霄，唐春霞，徐立娟

（長(zhǎng)沙民政職業(yè)技術(shù)學(xué)院 電子信息工程學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410004）

《國(guó)家職業(yè)教育改革實(shí)施方案》指出，高職教育作為一種類型教育[1]，其基本特征之一是實(shí)踐教學(xué)?！督逃筷P(guān)于深化職業(yè)教育教學(xué)改革全面提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的若干意見》提出，高職教育要對(duì)接最新職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和崗位規(guī)范，緊貼崗位實(shí)際工作過程，調(diào)整課程結(jié)構(gòu)，更新課程內(nèi)容[2]。《教育部關(guān)于職業(yè)院校專業(yè)人才培養(yǎng)方案制定與實(shí)施工作的指導(dǎo)意見》強(qiáng)調(diào)，要加強(qiáng)實(shí)踐性教學(xué)，實(shí)踐性教學(xué)學(xué)時(shí)原則上占總學(xué)時(shí)數(shù)50%以上，課程內(nèi)容要緊密聯(lián)系生產(chǎn)勞動(dòng)實(shí)際和社會(huì)實(shí)踐，突出應(yīng)用性和實(shí)踐性[3]?！督逃控?cái)政部關(guān)于實(shí)施中國(guó)特色高水平高職學(xué)校和專業(yè)建設(shè)計(jì)劃的意見》再次重申，高職院校要培養(yǎng)滿足產(chǎn)業(yè)高端和高端產(chǎn)業(yè)的高素質(zhì)技術(shù)技能人才，重點(diǎn)服務(wù)企業(yè)特別是中小微企業(yè)的技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)品升級(jí)[4]，培養(yǎng)具備較強(qiáng)的實(shí)踐動(dòng)手能力、系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力和綜合運(yùn)用知識(shí)能力的學(xué)生。培養(yǎng)高素質(zhì)技術(shù)技能人才是國(guó)家、社會(huì)發(fā)展的客觀需求，是建設(shè)制造強(qiáng)國(guó)的必然要求，是行業(yè)企業(yè)的迫切期待。實(shí)踐性教學(xué)是培養(yǎng)滿足產(chǎn)業(yè)高端和高端產(chǎn)業(yè)的高素質(zhì)技術(shù)技能人才的重要環(huán)節(jié)，是學(xué)生動(dòng)手能力、工程實(shí)踐能力和系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力形成的主陣地，是理解專業(yè)基礎(chǔ)理論和獲得專業(yè)感性認(rèn)識(shí)的重要來源[5]。

近年來，高職院校在培養(yǎng)滿足產(chǎn)業(yè)高素質(zhì)技術(shù)技能人才方面做了大量有益的探索和實(shí)踐。如利用場(chǎng)域理論、協(xié)同創(chuàng)新理論以及校企雙主體構(gòu)建高職實(shí)踐教學(xué)體系[6-8]。但上述研究主要側(cè)重于“雙師型”隊(duì)伍建設(shè)、實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)、實(shí)踐教學(xué)過程控制以及實(shí)踐教學(xué)考核機(jī)制等，對(duì)實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目的系統(tǒng)設(shè)計(jì)著墨不夠。許多高職院校學(xué)生還存在工程實(shí)踐能力不足，系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力欠缺等問題，主要體現(xiàn)在以下幾方面。

（1）實(shí)踐教學(xué)體系設(shè)計(jì)目標(biāo)不明確，缺乏實(shí)際項(xiàng)目支撐。高職院校雖加大了實(shí)踐教學(xué)的比重，但實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)目的不明確，且實(shí)踐項(xiàng)目缺少具體項(xiàng)目背景，以致學(xué)生不能在項(xiàng)目場(chǎng)景中靈活運(yùn)用。

（2）碎片化教學(xué)，缺少系統(tǒng)設(shè)計(jì)。同一課程實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容之間缺乏載體聯(lián)結(jié)，以致教學(xué)內(nèi)容較為孤立，實(shí)踐項(xiàng)目之間的連貫性不強(qiáng)。課程與課程之間的實(shí)踐內(nèi)容缺乏項(xiàng)目聯(lián)結(jié)，以致實(shí)踐教學(xué)體系較為分散，未能系統(tǒng)、宏觀地將不同專業(yè)課程之間的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容有效銜接，未能將理論、實(shí)踐與應(yīng)用有機(jī)結(jié)合，導(dǎo)致學(xué)生難以學(xué)以致用，對(duì)專業(yè)認(rèn)知不清、缺乏信心和興趣。

我校電氣自動(dòng)化技術(shù)專業(yè)始終以培養(yǎng)符合產(chǎn)業(yè)高端和高端產(chǎn)業(yè)需求的高素質(zhì)技術(shù)技能人才為目標(biāo)，從實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目系統(tǒng)性設(shè)置角度對(duì)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系進(jìn)行探索和改革。基于“系統(tǒng)到部件、部分到整體”（system to device & part to whole, SDPW）模式，以典型工程案例為載體，構(gòu)建項(xiàng)目貫穿式的高職電氣自動(dòng)化技術(shù)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系，在實(shí)踐教學(xué)中培育學(xué)生的勞動(dòng)素養(yǎng)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，訓(xùn)練學(xué)生的系統(tǒng)設(shè)計(jì)思維和提高實(shí)踐動(dòng)手技能，為就業(yè)和職業(yè)生涯發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1 SDPW 模式

SDPW 模式是將系統(tǒng)到器件的分解方法和部分到整體的設(shè)計(jì)方法應(yīng)用于實(shí)踐教學(xué)體系構(gòu)建的創(chuàng)新模式，SDPW 的基本結(jié)構(gòu)如圖1 所示。這兩種方法廣泛應(yīng)用于系統(tǒng)項(xiàng)目設(shè)計(jì)中，前者重視對(duì)系統(tǒng)概念的整體掌控，系統(tǒng)工程師根據(jù)所實(shí)現(xiàn)功能將項(xiàng)目分解為相對(duì)單一的功能模塊。后者以堆積木的方式實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目，既符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，也符合項(xiàng)目設(shè)計(jì)規(guī)律。不同于傳統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)構(gòu)建模式，SDPW 模式以實(shí)際工程項(xiàng)目為根基，由專業(yè)建設(shè)委員會(huì)對(duì)經(jīng)典案例進(jìn)行分析和分解，從專業(yè)的整體高度構(gòu)建實(shí)踐教學(xué)體系；專業(yè)課程教師負(fù)責(zé)對(duì)課程涉及的每一個(gè)具體項(xiàng)目進(jìn)行細(xì)化分解和進(jìn)行必要的示范性指導(dǎo)；學(xué)生要完成每門課程小項(xiàng)目，并將小項(xiàng)目逐步組裝為大項(xiàng)目，最終實(shí)現(xiàn)整個(gè)項(xiàng)目功能。SDPW 模式可將離散、獨(dú)立的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)通過項(xiàng)目有機(jī)地銜接起來，使之成為一個(gè)系統(tǒng)的、連貫的實(shí)踐教學(xué)體系。SDPW 模式既加深了學(xué)生對(duì)知識(shí)、技能的掌握，又有效解決了課程內(nèi)容彼此割裂、相互銜接不夠等問題，從而培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)設(shè)計(jì)思維，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)以致用的能力。

圖1 SDPW 模式

2 SDPW 模式下的實(shí)踐教學(xué)體系構(gòu)建

2.1 學(xué)習(xí)領(lǐng)域設(shè)置

根據(jù)《高等職業(yè)學(xué)校專業(yè)教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)》電氣自動(dòng)化技術(shù)專業(yè)教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于課程的設(shè)置[9]，以及合作企業(yè)崗位技術(shù)技能要求，設(shè)置“電工基礎(chǔ)”“電子技術(shù)”“電機(jī)與拖動(dòng)”“傳感器與檢測(cè)技術(shù)”等為專業(yè)基礎(chǔ)課程，設(shè)置“電氣控制技術(shù)”“PLC 應(yīng)用技術(shù)”“自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)”“工業(yè)網(wǎng)絡(luò)與組態(tài)技術(shù)”“單片機(jī)技術(shù)”“運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)及應(yīng)用”“專業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)”等為專業(yè)核心課程。

借鑒德國(guó)職教經(jīng)驗(yàn)，運(yùn)用項(xiàng)目教學(xué)、基于工作過程教學(xué)等教學(xué)模式，對(duì)照國(guó)家專業(yè)教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合學(xué)校特色，設(shè)置電氣自動(dòng)化技術(shù)專業(yè)的主要學(xué)習(xí)領(lǐng)域如下。

（1）開關(guān)電源設(shè)計(jì)與裝調(diào)技術(shù)：主要包括電工基礎(chǔ)、電子技術(shù)等課程。

（2）繼電控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與裝調(diào)技術(shù)：主要含電氣控制技術(shù)、電機(jī)與拖動(dòng)等課程。

（3）單片機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與制作技術(shù)：主要內(nèi)容有傳感器與檢測(cè)技術(shù)、單片機(jī)技術(shù)等課程。

（4）智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與裝調(diào)技術(shù)：主要為PLC應(yīng)用技術(shù)、單片機(jī)技術(shù)、傳感器與檢測(cè)技術(shù)等課程。

（5）運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與裝調(diào)技術(shù)：主要有自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)及應(yīng)用等課程。

（6）網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與裝調(diào)技術(shù)：主要有工業(yè)網(wǎng)絡(luò)與組態(tài)技術(shù)、智能洗車機(jī)控制系統(tǒng)、智慧配餐系統(tǒng)等課程。

2.2 專業(yè)實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)選擇

依據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)、核心知識(shí)點(diǎn)、技能點(diǎn)以及設(shè)置的學(xué)習(xí)領(lǐng)域，選取非接觸式智能洗車機(jī)系統(tǒng)為專業(yè)綜合實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)，該平臺(tái)主要包括：電源模塊、RFID 刷卡模塊、清水沖洗模塊（高壓泵）、泡沫洗車模塊、車輛位置檢測(cè)模塊、車輛輪廓檢測(cè)模塊（超聲波檢測(cè)）、Y向行走（變頻電機(jī)）、X軸行走（伺服電機(jī)）、R軸旋轉(zhuǎn)（步進(jìn)電機(jī)）以及觸摸屏控制部分等。

圖2 智能洗車機(jī)示意圖

2.3 專業(yè)實(shí)踐課程體系構(gòu)建

電氣自動(dòng)化技術(shù)專業(yè)旨在培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力、系統(tǒng)集成能力、工程實(shí)踐能力以及團(tuán)隊(duì)合作精神。實(shí)踐教學(xué)體系遵循由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，由單一到綜合，由部件到系統(tǒng)的原則，由課程實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)、學(xué)期綜合實(shí)訓(xùn)以及專業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)構(gòu)成。課程實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)完成驗(yàn)證性內(nèi)容和基本技能訓(xùn)練。學(xué)期綜合實(shí)訓(xùn)主要是課程內(nèi)容的融會(huì)貫通和學(xué)以致用，其主要實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目構(gòu)成專業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)的一個(gè)子模塊。專業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)是將學(xué)期課程綜合實(shí)訓(xùn)的成果進(jìn)行系統(tǒng)集成，完成智能洗車機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與裝調(diào)。基于SDPW 模式的項(xiàng)目貫穿式實(shí)踐教學(xué)體系構(gòu)建思路如圖3 所示。

圖3 基于SDPW 模式的項(xiàng)目貫穿式實(shí)踐教學(xué)體系構(gòu)建思路

2.4 課程實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)

電氣自動(dòng)化技術(shù)專業(yè)的專業(yè)課程完全采用SDPW模式進(jìn)行授課，將專業(yè)課程分為5 大模塊和多個(gè)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目（見表1）。

表1 智能洗車機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與裝調(diào)課程、實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目與模塊與系統(tǒng)

3 實(shí)踐與體會(huì)

SDPW 模式強(qiáng)調(diào)從系統(tǒng)到器件、從部分到整體，由已知探索未知。對(duì)于學(xué)生來說，未知代表尚未理解和掌握的知識(shí)或技能，已知代表已經(jīng)掌握的知識(shí)。一個(gè)完整的模塊/系統(tǒng)設(shè)計(jì)包含若干未知知識(shí)，相互之間彼此關(guān)聯(lián)，學(xué)生可通過對(duì)已知知識(shí)的逐步拓展實(shí)現(xiàn)對(duì)未知知識(shí)、技能的理解，在項(xiàng)目、模塊等的實(shí)施中實(shí)現(xiàn)驗(yàn)證學(xué)習(xí)，在不斷重復(fù)該步驟過程中，完成整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。這種將已掌握的知識(shí)代入項(xiàng)目中進(jìn)行分析，從而探索未知知識(shí)的方法，源于關(guān)聯(lián)主義理論[10]，是整合碎片化知識(shí)的有效方法[11]。

SDPW 構(gòu)建的實(shí)踐教學(xué)體系注重從基本、單一知識(shí)點(diǎn)的項(xiàng)目入手，在已知的基礎(chǔ)上逐步向功能復(fù)雜的未知項(xiàng)目推進(jìn)，符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。從設(shè)計(jì)模式來看，SDPW 接近于企業(yè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)管理的移植體，有利于提高學(xué)生的系統(tǒng)設(shè)計(jì)意識(shí)。在項(xiàng)目的實(shí)施過程中，學(xué)生可根據(jù)個(gè)體情況，對(duì)原設(shè)計(jì)的模塊進(jìn)行功能擴(kuò)展，使其具備額外的功能，有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)其學(xué)習(xí)原動(dòng)力、求知欲望和探索未知的精神，鞏固了知識(shí)，錘煉了能力，學(xué)生的系統(tǒng)設(shè)計(jì)意識(shí)、能力以及綜合素養(yǎng)得到明顯提升。

基于SDPW 項(xiàng)目貫穿式實(shí)踐教學(xué)體系自2014 年開始在電氣自動(dòng)化技術(shù)專業(yè)實(shí)施以來，取得了很好的效果。我校委托麥可思教育質(zhì)量評(píng)估機(jī)構(gòu)實(shí)施并完成了對(duì)2017 屆及以后畢業(yè)生的數(shù)據(jù)調(diào)研報(bào)告，從麥可思調(diào)研數(shù)據(jù)來看，專業(yè)就業(yè)率持續(xù)穩(wěn)定在92%以上，對(duì)口就業(yè)率穩(wěn)定在81%以上。行業(yè)主要用人單位對(duì)畢業(yè)生7 項(xiàng)能力指標(biāo)評(píng)價(jià)的好評(píng)率在80%以上，高于其他同類專業(yè)，如圖4 所示。

圖4 用人單位對(duì)畢業(yè)生工作能力的滿意度

項(xiàng)目貫穿式實(shí)踐教學(xué)體系的示范效應(yīng)輻射全省，省教育廳邀請(qǐng)專業(yè)負(fù)責(zé)人在高職院校專業(yè)負(fù)責(zé)人培訓(xùn)班上就項(xiàng)目貫穿式實(shí)踐體系構(gòu)建做專題報(bào)告，受到同行專家的好評(píng)。認(rèn)為構(gòu)建的基于SDPW 的項(xiàng)目貫穿式實(shí)踐教學(xué)體系具有先進(jìn)性和系統(tǒng)性，利于學(xué)生項(xiàng)目開發(fā)的系統(tǒng)化思維培養(yǎng)，具有推廣價(jià)值。成果創(chuàng)新之處在于將系統(tǒng)與器件、部分與整體的思維有機(jī)結(jié)合，重構(gòu)課程實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目和專業(yè)實(shí)踐體系，利于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和系統(tǒng)化思維，顯著提高了人才培養(yǎng)的質(zhì)量。

4 結(jié)語(yǔ)

基于SDPW 的項(xiàng)目貫穿式實(shí)踐教學(xué)體系將企業(yè)典型產(chǎn)品解構(gòu)為單一部件，再通過課程知識(shí)點(diǎn)的設(shè)計(jì)重構(gòu)碎片化的知識(shí)節(jié)點(diǎn)，以系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)貫穿專業(yè)課程實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，著重培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力和系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力。構(gòu)建的實(shí)踐教學(xué)體系為智能制造類專業(yè)培養(yǎng)高素質(zhì)技術(shù)技能型人才提供了有力支撐，也為相關(guān)專業(yè)構(gòu)建項(xiàng)目貫穿式實(shí)踐教學(xué)體系提供了參考。