技能型社會視野下“電力拖動自動控制系統(tǒng)”課程教學(xué)改革

［摘 要］ 隨著智能化社會的快速發(fā)展，對高技術(shù)含量人才培養(yǎng)的要求越來越高，大學(xué)生工匠精神的培育是時代發(fā)展的迫切需求。以此為邏輯出發(fā)點(diǎn)，以“電力拖動自動控制系統(tǒng)”課程為例，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法及考評方式方面，深入剖析課堂教學(xué)改革所面臨的現(xiàn)實問題及教學(xué)改革的可行性，立足課堂教學(xué)本身，以社會需求為導(dǎo)向，從教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容和課程評價體系等方面提出課程的改革思路，從而提高學(xué)生的綜合能力，使其成為當(dāng)今社會發(fā)展的中流砥柱。

［關(guān)鍵詞］ 技能型社會；電氣工程；教學(xué)改革

［基金項目］ 2020年度安徽省質(zhì)量工程項目“電力拖動自動控制系統(tǒng)”教學(xué)示范課；2020年度安徽省質(zhì)量工程項目“自動化專業(yè)課程思政教學(xué)團(tuán)隊”（2020kcszjxtd20）

［作者簡介］ 郭凱凱（1987—），男，山東東營人，博士，安徽理工大學(xué)電氣與信息工程學(xué)院副教授（通信作者），主要從事電氣工程專業(yè)教學(xué)研究。

［中圖分類號］ G642.0 ［文獻(xiàn)標(biāo)識碼］ A ［文章編號］ 1674-9324（2024）34-0061-04 ［收稿日期］ 2023-04-12

隨著智能化社會的到來，我國正進(jìn)入一個飛速發(fā)展的關(guān)鍵時期，對人才培養(yǎng)的要求越來越高。在各技術(shù)行業(yè)中追求精益求精的工匠精神，已經(jīng)成為社會發(fā)展的精神力量，電氣工程專業(yè)作為社會發(fā)展的基礎(chǔ)專業(yè)之一，其專業(yè)技能人才的培育在當(dāng)今時代的發(fā)展中起到了中流砥柱的作用。“電力拖動自動控制系統(tǒng)”課程是電氣工程專業(yè)核心課程之一，為了幫助學(xué)生從更深的角度理解專業(yè)課知識，廣大一線教師依據(jù)自己的教學(xué)經(jīng)驗提出了許多可行的教學(xué)方法。張敬南等［1］提出將翻轉(zhuǎn)課堂與課程教學(xué)相結(jié)合的方法；閆根弟等［2］提出將培養(yǎng)高素質(zhì)人才作為目標(biāo)，從教學(xué)內(nèi)容、方法、考核方式等方面進(jìn)行了一系列改革；張巍巍等［3］提出將項目驅(qū)動的主動教學(xué)方法運(yùn)用到課堂教學(xué)中，從理論學(xué)習(xí)、仿真、實驗三個層面，掌握課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容。結(jié)合廣大一線教師的教學(xué)改革經(jīng)驗，本文通過對“電力拖動自動控制系統(tǒng)”課程現(xiàn)有的實踐基礎(chǔ)及其教學(xué)過程中的現(xiàn)實問題進(jìn)行分析，提出了課程的改革思路與路徑，使學(xué)生在不斷突破自我的過程中，成長為品質(zhì)優(yōu)、技能強(qiáng)的高新技術(shù)人才。

一、“電力拖動自動控制系統(tǒng)”課堂教學(xué)改革所面臨的現(xiàn)實問題分析

“電力拖動自動控制系統(tǒng)”課程具有知識點(diǎn)多、理論性強(qiáng)的特點(diǎn)［4］。經(jīng)調(diào)研，在教學(xué)內(nèi)容、方法以及考評方式上存在以下不足：（1）傳統(tǒng)教學(xué)是以知識學(xué)習(xí)為導(dǎo)向，注重知識點(diǎn)間的聯(lián)系及學(xué)生的接收，忽視知識的輸出，課堂教學(xué)內(nèi)容多，學(xué)生整理、探索知識的時間少，且教學(xué)目標(biāo)并沒有跟著社會發(fā)展而變化。隨著課程的進(jìn)行，學(xué)習(xí)難度進(jìn)一步加大，學(xué)生無法在有限的時間內(nèi)掌握相關(guān)的理論知識，易讓學(xué)生形成厭學(xué)心態(tài)。（2）理論和實踐相結(jié)合的教學(xué)方法可以針對課堂理論知識，進(jìn)行實質(zhì)性的、有需求性的實驗驗證學(xué)習(xí)。分組的方式是為了培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)體協(xié)作、動手實踐和創(chuàng)新能力，然而一些活動參與度不夠的學(xué)生，在學(xué)習(xí)過程中流于形式、無所收獲，達(dá)不到實驗服務(wù)于培養(yǎng)學(xué)生能力的目的，學(xué)生大部分時候都是處在被動接受和被動聽課的狀態(tài)，缺乏自主思考與交流的環(huán)節(jié)，參與度不高。學(xué)生似乎對上課內(nèi)容非常熟悉，但在面臨實際問題時，卻往往無從下手，學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力很難提高。（3）學(xué)生知識和能力的考核機(jī)制并不健全。對學(xué)生而言，通過單一的考試成績來評價學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量顯然是不合理的，考核如果不能全面地反映學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和能力水平等，那么就嚴(yán)重削弱了教學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)性與客觀性。

二、新時代背景下“電力拖動自動控制系統(tǒng)”課程改革的可行性分析

（一）現(xiàn)有的教學(xué)實踐基礎(chǔ)

為適應(yīng)國家經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，滿足社會生產(chǎn)力顯著提高對高等教育人才培養(yǎng)的要求，各高校根據(jù)自身學(xué)校發(fā)展特點(diǎn)建設(shè)了“電力拖動自動控制系統(tǒng)”課程相關(guān)的本科專業(yè)實驗室，可以完成實訓(xùn)、課內(nèi)實驗等內(nèi)容，不僅能幫助學(xué)生加深對理論知識的理解，還能培養(yǎng)學(xué)生的動手和實踐能力，提高學(xué)生的競爭能力和專業(yè)技能，為教學(xué)改革提供必要的條件。

（二）教師隊伍水平的提升

師資力量是引導(dǎo)專業(yè)特色發(fā)展順利進(jìn)行的重要組成部分，教職工的執(zhí)教水平直接決定了人才培養(yǎng)質(zhì)量。在當(dāng)前社會經(jīng)濟(jì)的影響下，教育部出臺了相關(guān)政策，發(fā)揮其牽引規(guī)劃的作用，鼓勵各個學(xué)校的教師參加經(jīng)驗交流培訓(xùn)會，及時了解國家相關(guān)政策導(dǎo)向，建立健全教師培訓(xùn)制度，實現(xiàn)高校教師培訓(xùn)全覆蓋。高校制定了一系列的教師技能培養(yǎng)計劃，建立了高水平的“雙師型”教師隊伍，健全教師培訓(xùn)機(jī)制，積極促進(jìn)教師的合作交流，從而快速提高教師專業(yè)素養(yǎng)，進(jìn)而推動教育高質(zhì)量發(fā)展。

（三）產(chǎn)學(xué)研合作

為進(jìn)一步提高學(xué)生的專業(yè)技能水平和實踐經(jīng)驗，政府鼓勵學(xué)校和企業(yè)之間的交流，促進(jìn)學(xué)校和企業(yè)之間開展密切的合作，促進(jìn)校企聯(lián)合辦學(xué)。各高校大力推動產(chǎn)學(xué)研合作，建設(shè)校外實踐基地，讓學(xué)生走出課堂，與社會、企業(yè)需求密切接觸，可以讓學(xué)生知道學(xué)校理論知識如何應(yīng)用到實踐中。

三、新時代背景下“電力拖動自動控制系統(tǒng)”課程的改革思路與路徑

本科教育培養(yǎng)重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)人才培養(yǎng)過程中的綜合實踐應(yīng)用能力，注重學(xué)生能力的提升，新時代背景下課程教學(xué)應(yīng)持續(xù)性地針對學(xué)校、行業(yè)需求的轉(zhuǎn)變，做出對課程目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、評估系統(tǒng)的調(diào)整。與工匠精神相契合的OBE教學(xué)理念的提出，受到了眾多高校的認(rèn)可，是適應(yīng)我國高等教育人才培養(yǎng)及社會發(fā)展需求的教育理念。

（一）以產(chǎn)學(xué)研合作為基礎(chǔ)，建立社會需求為導(dǎo)向的教學(xué)目標(biāo)改革

OBE設(shè)計理念遵從反向設(shè)計原則，要以需求為引導(dǎo)，確定人才培養(yǎng)目標(biāo)。然而教授“電力拖動自動控制系統(tǒng)”課程的教師多是高校專職教師，企業(yè)和社會經(jīng)驗不足，很難將課程的需求目標(biāo)整理得多樣化。產(chǎn)學(xué)研合作為廣大教師及學(xué)生提供了良好的教學(xué)改革條件，“電力拖動自動控制系統(tǒng)”課程知識可以為運(yùn)動控制系統(tǒng)的深入研究提供參考，也可將成熟的理論知識應(yīng)用于實際生活中，根據(jù)課程特點(diǎn)，突破原有課程理論體系，結(jié)合當(dāng)?shù)厣鐣髽I(yè)及時代發(fā)展的實際需求，對接不同的社會、就業(yè)和企業(yè)要求等，進(jìn)而進(jìn)行以學(xué)生為核心的內(nèi)容梳理，該課程涉及的內(nèi)容可廣泛應(yīng)用于新能源汽車、自動化等領(lǐng)域。因此，教學(xué)目標(biāo)要包含知識目標(biāo)，還包括特定的能力和素質(zhì)要求，實踐能力的培養(yǎng)、可持續(xù)性以及日常生活中的應(yīng)用性，可以是解決企業(yè)中的實際問題或者是學(xué)生感興趣的課題，這樣教育過程就比較靈活、多樣，這些都必須具體、清楚、符合學(xué)科培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)條件，教師應(yīng)密切關(guān)注當(dāng)前經(jīng)濟(jì)社會需求，協(xié)助完成學(xué)習(xí)目標(biāo)的制定，然后按照目標(biāo)進(jìn)行正向教學(xué)，根據(jù)學(xué)生不同能力的培養(yǎng)指定不同的教學(xué)內(nèi)容。以“電力拖動自動控制系統(tǒng)”課程直流調(diào)速部分建立的教學(xué)目標(biāo)，通過對企業(yè)及社會需求的分析，建立了課程的社會需求目標(biāo)、理論目標(biāo)、實踐目標(biāo)、能力目標(biāo)和素質(zhì)目標(biāo)，如圖1所示。

（二）基于OBE理念的教學(xué)內(nèi)容改革

OBE理念要求我們?nèi)匀灰曰A(chǔ)為核心，盡管當(dāng)今社會發(fā)展和知識更新迅速，但是像“電力拖動自動控制系統(tǒng)”課程，其核心理論知識是相通的，直流調(diào)速系統(tǒng)部分教學(xué)內(nèi)容如圖2所示。傳統(tǒng)理論與實踐相結(jié)合的方式只能實現(xiàn)部分理論知識的實驗驗證。例如，“電力拖動自動控制系統(tǒng)”課程直流調(diào)速部分主要分為VM系統(tǒng)等四個基本的開環(huán)調(diào)速系統(tǒng)和單、雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)，這六個系統(tǒng)的動態(tài)過程時間短，實驗室設(shè)備難以實現(xiàn)動態(tài)特性、觀察特性等內(nèi)容，而建立虛擬實驗仿真平臺便可以解決這個問題，可以從系統(tǒng)組成、電路設(shè)計等方面完成平臺的搭建，學(xué)生不僅可以清晰地看到電機(jī)的啟動、制動及調(diào)速過程等實驗現(xiàn)象，而且還可以與實際應(yīng)用相結(jié)合，如電動汽車的啟動、制動等，實現(xiàn)理論與實踐的統(tǒng)一。在課程教學(xué)過程中，教師通過針對每名學(xué)生的思想價值觀念和學(xué)習(xí)進(jìn)度實施個性化教育，充分考慮學(xué)生的能力差異，從時間和資源上為每一名學(xué)生提供最適合的教學(xué)時機(jī)。在實踐過程中，為學(xué)生實現(xiàn)目標(biāo)而通過不斷試錯、摸索提供足夠的時間和實踐條件，培養(yǎng)學(xué)生尋求問題答案的自主性。這樣不僅能夠提高學(xué)生的創(chuàng)造性思維與研究性學(xué)習(xí)能力，還可以充分發(fā)揮學(xué)生的主體功能，培養(yǎng)其動手能力、獨(dú)立思考能力和綜合性技能。

（三）健全的評價體系改革

構(gòu)建適合學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量評價的考試和過程性評價相結(jié)合的評價制度，如圖3所示是以“電力拖動自動控制系統(tǒng)”課程為例建立的課程評價體系，在課程教學(xué)過程中，采用線上線下相結(jié)合的方式，理論知識的學(xué)習(xí)可以通過PPT和板書完成，而學(xué)生綜合素質(zhì)和能力方面的考核可以在課堂授課過程中，通過線上平臺完成。（1）將課堂上的一些重點(diǎn)和難點(diǎn)作為隨堂測試的內(nèi)容，使教師直接獲取學(xué)

生的學(xué)習(xí)情況；（2）學(xué)生可通過搶答或者隨機(jī)的方式回答課堂問題；（3）通過線上平臺安排課后作業(yè)，及時鞏固課堂內(nèi)容；（4）開展自評學(xué)，讓學(xué)生及時反思課程內(nèi)容，指出自己學(xué)習(xí)的不足，教師根據(jù)自評學(xué)結(jié)果和不同階段的學(xué)習(xí)需求，采用多樣化的路徑和方法，調(diào)整課程內(nèi)容和進(jìn)度；（5）通過搭建虛擬實驗仿真平臺，提高學(xué)生解決問題及知識歸納總結(jié)的能力，教師通過設(shè)置評估點(diǎn)，達(dá)到過程性評估的目的。考試的形式可以完成對學(xué)生知識掌握程度的考核，而過程性評估可以完成對學(xué)生課堂評價、實踐能力等的考核，這樣便達(dá)到了知識測評與技能評估的雙重作用，即體現(xiàn)以學(xué)生為中心、成果為導(dǎo)向，跟隨社會發(fā)展并進(jìn)行動態(tài)改進(jìn)的理念，也比較全面客觀地體現(xiàn)了學(xué)生的綜合能力水平。

結(jié)語

通過對“電力拖動自動控制系統(tǒng)”課程現(xiàn)有的實踐基礎(chǔ)及其教學(xué)過程中的現(xiàn)實問題進(jìn)行分析，提出了課程的改革思路與路徑，本科院校的教育理念和學(xué)科建設(shè)應(yīng)以國家政策為指導(dǎo)，以社會發(fā)展的實際需求為目標(biāo)，加強(qiáng)學(xué)生的素質(zhì)教育建設(shè)，提升學(xué)生的社會責(zé)任感，與時俱進(jìn)的課堂教學(xué)改革可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，發(fā)掘創(chuàng)新潛力，進(jìn)而提升學(xué)生的綜合能力，為國家培養(yǎng)適應(yīng)社會發(fā)展的高技術(shù)人才提供保障。

參考文獻(xiàn)

［1］張敬南，彭輝，張強(qiáng).基于5E教學(xué)模式的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)實踐［J］.電氣電子教學(xué)學(xué)報，2020，42（2）：13-15+55.

［2］閆根弟，原菊梅，李娜.《電力拖動自動控制系統(tǒng)》適應(yīng)應(yīng)用轉(zhuǎn)型的教學(xué)改革［J］.教育教學(xué)論壇，2018（14）：126-127.

［3］張巍巍，潘俊濤，張白，等.項目驅(qū)動的主動教學(xué)方法在《電力拖動自動控制系統(tǒng)》教學(xué)中的應(yīng)用［J］.教育教學(xué)論壇，2019（27）：183-184.

［4］阮毅，陳伯時.電力拖動自動控制系統(tǒng)：運(yùn)動控制系統(tǒng)［M］.5版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2016：7-99.

Teaching Reform of “Automatic Control System of Electric Pulling” from the Sight of the Skill-Oriented Society

GUO Kai-kai， LIU Chen， ZHANG Nai-feng， JIANG Yuan-yuan

（School of Electrical and Information Engineering， Anhui University of Science and Technology，

Huainan， Anhui 232001， China）

Abstract： With the rapid development of intelligent society， the requirements for high-tech talents are higher and higher. The cultivation of craftsmanship spirit of college students is the urgent demand of the Times. Taking “Automatic Control System of Electric Pulling” as the example， the practical problems of the teaching reform in the electrical engineering are analyzed from the teaching content， teaching methods and evaluation methods and the feasibility of the teaching reform is also analyzed. Based on the classroom teaching itself， the social requirements are taken as the teaching goals. This paper puts forward some curriculum reform suggestions on the development of electrical engineering from teaching objectives， teaching content and evaluation system. Then the comprehensive ability of the students is improved， which can make them become the mainstay of today’s social development.

Key words： skill-oriented society; electrical engineering; teaching reform