以工作过程系统化为导向的《电气控制技术》教学改革创新

赵庆志　谭培红

摘要：按照“以工作过程系统化为导向的知识、能力和素质积淀的教学理念”和“网络信息化理实一体化加实训的教学模式”对机制专业卓越工程师方向《电气控制技术》课程进行了教学改革创新，收到了比较好的教学效果。关键词：工作过程系统化；卓越工程师；实训；理实一体化；网络信息化中图分类号：G642.0

文献标志码：A

文章编号：1674-9324（2018）20-0126-02 一、引言2010年教育部出台了“卓越工程师培养教育计划”，2015年国务院印发《统筹推进世界一流大学和一流学科建设总体方案》，2017年又提出了对传统工科进行改革创新的“新工科”政策，这一系列教育教学改革的根本目的万变不离其宗，都是为了满足新工科所要求的世界范围内新一轮科技革命和新兴产业变革对人才的需求[1，2]，培养具有创新精神和实践能力的工程应用型本科优秀人才，但这些教育教学改革创新政策整体思想还是比较宏观的、在总体方向上起指导作用。笔者按照这一思想对《电气控制技术》课程教学进行了教学理念和教学模式改革创新研究，取得了比较好的教学效果。二、传统的以学科理论体系为导向的知识和概念积淀的教学理念及其教学效果我国高等工程教育在很大程度上持“以学科理论体系为导向的知识和概念积淀的教学理念”，即根据学科理论体系编写教材、制定教学大纲和教学计划、组织课堂教学、实验和实践性教学等环节，布置书面作业，也安排很少的实验教学，这好比把学生头脑看作一个存储知识和概念的仓库，仓库中纵横排布一个个方框，教学过程中在这一个个方框里积淀下理论知识和概念[3]，即通常说的“满堂灌”的教学模式。这种“满堂灌”的教学模式在很大程度上只教会了学生如何存储知识而不会应用知识；只教会了学生如何在学校里学习而不会基于工作过程的学习，即工程教育脱离了工程自然，很难形成大学生的工作能力。正如文献[4]所述：不少大学生直到毕业仍很难培养起自己的工程设计应用能力，毕业后在见习期满仍难以承担专业技术工作。三、以工作过程系统化为导向知识、能力和素质积淀的教学理念及其在《电气控制技术》教学中的应用要点1.“以工作过程系统化为导向的知识、能力和素质积淀的教学理念”简述。该教学理念来自于德国的“行为导向教学理念”，其实质就是要求把工作过程融入教学，让学生认知实物、甚至动手操作，置于工作现场情境下耳朵听、眼睛看、亲手做以及思维情感全部投入的教学过程。教学目标以专业工作能力为本位，教学行动就要尽力在工作情境即现实工作场所实施，在这一情境中的教学是一种“有目标的活动”，强调“行动即学习，学中干、干中学”。强调“学中干，干中学”。这好比把学生头脑看做存储知识的仓库，仓库中纵横排布一个个方框，在一个个方框里积淀下工程设计、应用和创新能力，该教学理念名称由此得来[3]。2.基于“以工作过程系统化为导向的知识、能力和素质积淀的教学理念”的《电气控制技术》教学改革要点。①以工作过程系统化为导向，根据布鲁姆教育理论和以对《电气控制技术》课程按照模块、项目、任务（知识点）分别进行梳理，并制定知识点的教学目标，教学目标尽力既指向学科理论体系，又指向工程应用体系。如三相交流电机的调速原理为指向学科理论体系的，教学中容易只从理论上讲述调速原理，而不会工程应用；而三相交流电机的调速原理及其应用则既指向学科理论体系，又指向工程应用体系，教学中迫使教师理实一体化地讲述调速原理和工程应用。②建立以工作过程系统化为导向的《电气控制技术》课程网络信息化教学平台，把模块、项目、任务（知识点）和实验、企业工程设计应用案例全部传到网络信息化平台上，上课前学生网上预习，师生随时随地网上互动学习。③购买或研制遍布课程绝大部分知识点的实验实训教学设备，实行“网络信息化理实一体化加实训的混合式教学模式”组织教学，对“知识维度+认知维度”、“程序性知识+应用”的知识点研制了一批典型实训项目设备，用项目教学法组织不占课时的实训。如讲授低压电气控制模块时，以学科理论体系的教材只讲图1所示原理图，学生学完毕业后也不会设计、安装、调试电气控制柜。而以工作过程系统化为导向的教学及其实训则要把图1画成类似于参考文献[5]上模块二、项目三中带功能区、图区的电气控制原理图、模块六、项目二中的安装图和模块二、项目三中的接线图，这就是以工作过程系统化为导向的三相交流电机正转、停转设计、安装、调试、故障测试与维修必不缺少的三图，按照这三个图才能设计、安装、调试成功图1所示功能的低压电气控制试验台。④以工作过程为导向的三相交流电机正转、停转设计、安装、调试、故障测试与维修步骤详见参考文献[5]模块二项目三，对图1所示功能的低压电气控制试验台组织学生轮流实训，真实地掌握了设计低压电气控制试验台项目的步骤、故障测试与维修，在此略。⑤图1是一个三相交流电机需要一个控制回路，参考文献[5]中模块二、项目三中CA6140车床电气控制原理图，是三个三相交流电机，就需要三个控制回路，其中每一个电机及其控制回路的故障测试与维修方法同图1相似，即把图1项目的设计、安装、调试、故障测试与维修方法类推到多个电机及其多个控制回路的项目上，收到了举一反三，触类旁通的教学效果。图1所示功能的低压电气控制试验台是典型实訓案例之一，另外还有其他一些实训案例，通过实训，真实地提高的大学生的工程设计、安装、调试、故障测试与维修能力。四、以工作过程系统化为导向的《电气控制技术》课程设计要点学生做完类似于图1所示功能的低压电气试验台等4个项目实训，即打好了扎实的电气控制技术理实一体化基础，再以工作过程系统化为导向做电气控制技术课程设计，具体设计步骤见文献[6]所示。五、结论按照前述“以工作过程系统化为导向的知识、能力和素质积淀的教学理念”和“网络信息化理实一体化加实训的教学模式”对机制专业卓越工程师方向进行《电气控制技术》教学改革创新，学生对该课程涉及的知识点基本上达到了“通原理、融实践、能设计、悉调试、懂故障、会维修”的教学效果，卓越工程师特色明显突出，对其他课程教学改革有借鉴意义。参考文献：[1]叶民，钱辉.新业态之新与新工科之新[J].高等工程教育研究，2017，（4）：5-9.[2]邱林润，李炳.新工科背景下应用型本科实践教学研究[J].农村经济与科技，2017，28（22）：216-217.[3]姜大源.工作过程系统化：中国特色的现代职业教育课程开发[J].顺德职业技术学院学报，2014，（3）：1-11，27.[4]赵庆志，张晓，刘新杰.从大学毕业生跳槽根源论高等工程教育实践教学信息化改革[J].人才资源开发，2014，（12月下半月刊）：116-117.[5]赵庆志，姜卫东，李磊.机电设备组装测试与故障维修[M].机械工业出版社，2015：370.[6]赵庆志，赵国勇，李丽，等.卓越工程师方向电气控制技术课程设计教学改革[J].中国教育技术装备，2014，（22）：106-108.