面向企業(yè)需求的電氣控制類課程設(shè)計創(chuàng)新教學(xué)模式

陳海霞, 王鎖萍， 熊田忠

(三江學(xué)院 電氣與自動化工程學(xué)院,江蘇 南京 210012)

0 引 言

在《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要》( 2010-2020)中明確提出高校在人才培養(yǎng)上要堅持“德育為先，能力為重，全面發(fā)展”的要求，旨在培養(yǎng)一大批適應(yīng)經(jīng)濟社會發(fā)展需要的高素質(zhì)各類型工程人才[1]。企業(yè)不僅需要技術(shù)過硬的軟硬件研發(fā)工程師，還需要有專業(yè)背景的其它職位，如項目管理工程師、銷售人員、售后服務(wù)和商務(wù)人員等。企業(yè)對于這些職位的人才不僅需要學(xué)生掌握一定的專業(yè)知識，更注重學(xué)生綜合素質(zhì)的能力。

我校是一所地方新建應(yīng)用型大學(xué)，與國內(nèi)外一流大學(xué)相比，尚不能定位在培養(yǎng)具有一流水平的研發(fā)創(chuàng)新型人才。最大程度地服務(wù)社會，培養(yǎng)綜合素質(zhì)全面的企業(yè)需要的人才是我們?nèi)瞬排囵B(yǎng)的根本目標(biāo)。而畢業(yè)生走上工作崗位后，企業(yè)往往需要花費大量的人力、物力、財力對其重新培訓(xùn)，才能為企業(yè)所用[2-3]。

在應(yīng)用型高校中，一般每學(xué)期至少都有兩周課程設(shè)計。在調(diào)查了大量企業(yè)對人才需求的基礎(chǔ)上，立足于本校自身的特點，并結(jié)合了筆者在荷蘭同類學(xué)校訪問的經(jīng)驗，提出了面向企業(yè)需求的電氣控制類課程設(shè)計創(chuàng)新教學(xué)模式。

1 電氣控制類課程設(shè)計創(chuàng)新教學(xué)模式

1.1 電氣控制類課程設(shè)計創(chuàng)新教學(xué)模式的思路

課程設(shè)計是綜合一門或多門課程知識的實踐性環(huán)節(jié)，是學(xué)校實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的重要組成部也是培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)的重要環(huán)節(jié)。對于電氣控制類專業(yè)，比如自動化和電氣工程及其自動化等專業(yè)，常見的課程設(shè)計有計算機程序課程設(shè)計、電子技術(shù)課程設(shè)計、嵌入式系統(tǒng)課程設(shè)計、電氣工程綜合課程設(shè)計、可編程邏輯控制課程設(shè)計和工業(yè)控制系統(tǒng)綜合課程設(shè)計等，大部分課程設(shè)計都具有“硬件和軟件相結(jié)合”的特點，實踐性和實用性很強，與企業(yè)需求結(jié)合非常緊密，契合度較高。

基于該類課程設(shè)計的特點，在課程設(shè)計教學(xué)中，筆者打破原有的課程設(shè)計教學(xué)思路，采用與企業(yè)深度合作，將企業(yè)需求職位的專業(yè)和技能要求融入課程設(shè)計教學(xué)過程中，對學(xué)生進(jìn)行有針對性的訓(xùn)練，在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力的同時，注重培養(yǎng)其良好的職業(yè)素養(yǎng)和綜合能力。課程設(shè)計的內(nèi)容結(jié)合相關(guān)企業(yè)的某個工程項目，教學(xué)過程盡可能與工程項目的運作過程接近，使學(xué)生熟悉工程項目的運作流程和不同職位的工作內(nèi)容和專業(yè)技能要求。學(xué)生以團隊合作的形式，由3～5人組成一個工作小組，根據(jù)企業(yè)需求，每位成員都有相對獨立的任務(wù)分工。

通過這種方式的課程設(shè)計，學(xué)生可以對企業(yè)的需求有深入的了解，對自己的能力有進(jìn)一步的認(rèn)識。在此基礎(chǔ)上結(jié)合自己的專長和愛好，學(xué)生可以盡早明確自己的工作方向，完善個人的職業(yè)規(guī)劃，最大可能成為企業(yè)需求的綜合性人才。

1.2 基于企業(yè)需求的電氣控制類專業(yè)的職位

在課程設(shè)計創(chuàng)新教學(xué)模式中，課程設(shè)計的過程盡可能與企業(yè)中工程項目的運作過程接近。根據(jù)對企業(yè)職位設(shè)置的調(diào)研，筆者將該教學(xué)模式中團隊中各成員的職位和任務(wù)說明如下：

(1)項目管理工程師是一個團隊的核心人物，負(fù)責(zé)制定和管理項目進(jìn)程，組織必要的討論和會議。對于項目管理工程師而言，如何調(diào)動團隊內(nèi)每個成員的工作積極性，最大程度地發(fā)揮成員的專長是其主要任務(wù)?？梢?，良好的溝通能力和個人魅力最為重要。這個職位為學(xué)生畢業(yè)后的個人創(chuàng)業(yè)或某些管理職位提供了基本的訓(xùn)練。

(2)硬件工程師和軟件工程師完成整個項目的核心技術(shù)工作，包括系統(tǒng)的方案設(shè)計、繪制圖紙等。在國內(nèi)外倡導(dǎo)工程教育的背景下，工程師的工作尤其要與企業(yè)需求和行業(yè)規(guī)范相結(jié)合，指導(dǎo)教師對軟硬件工程師的具體工作提出嚴(yán)格的要求。

(3)外觀或結(jié)構(gòu)設(shè)計師需要機械類專業(yè)的知識，不是電氣控制類專業(yè)的主要學(xué)習(xí)范疇，在教學(xué)實施過程中將機械類與電氣控制類專業(yè)的學(xué)生進(jìn)行混合，組成一個更加專業(yè)的團隊，不僅有利于更好地完成任務(wù)，而且擴大了團隊成員的知識面。而且，一般情況下電氣控制類專業(yè)的學(xué)生也會學(xué)習(xí)機械制圖(或AutoCAD)，若設(shè)計要求不是很高，他們也能完成任務(wù)。

(4)銷售工程師在企業(yè)人員的職位中也是比較重要的角色。在我校電氣控制類專業(yè)的畢業(yè)生中，有不少同學(xué)都從事市場或銷售方面的工作。一方面企業(yè)需要有該類專業(yè)背景的畢業(yè)生，另一方面電氣控制類專業(yè)某些學(xué)生善于言談，親和力強，更喜歡做與人溝通的工作。銷售工程師需要掌握一定的銷售理論，做全面的市場調(diào)研，提煉產(chǎn)品特色和產(chǎn)品賣點，制定完整的銷售計劃。

(5)秘書的主要任務(wù)是會議記錄，制作項目陳述PPT，撰寫論文等文字性工作。從方案設(shè)計開始，秘書就開始構(gòu)思并撰寫論文。秘書的工作是整理和總結(jié)資料，大部分的文檔原始資料都需要其它成員提供。秘書需要經(jīng)常和每一個成員溝通，盡量按照畢業(yè)設(shè)計論文的標(biāo)準(zhǔn)完成課程設(shè)計論文的撰寫。

2 課程設(shè)計創(chuàng)新教學(xué)模式的實施

2.1 對課程設(shè)計團隊的要求

團隊人數(shù)要適宜，若人數(shù)過多，任務(wù)分配不均，必然有成員的工作較輕松，易偷懶，造成不團結(jié)；若人數(shù)過少，每個人承擔(dān)任務(wù)較多，不能起到成員間交流合作，培養(yǎng)良好職業(yè)素養(yǎng)的目的。經(jīng)過實踐，根據(jù)任務(wù)復(fù)雜程度，一個課程設(shè)計團隊的組成人數(shù)以3～5人為宜。團隊中每個成員根據(jù)需要可以承擔(dān)多項工作，比如項目管理工程師可以兼任其他任何職位，外觀設(shè)計工程師兼任銷售工程師，采購人員兼任秘書；而軟件和硬件工程師一般獨立設(shè)置，而且在項目軟件編程任務(wù)較多時，可以采用模塊化設(shè)計，由多個人共同承擔(dān)。

團隊內(nèi)每位成員按照分工都有自己明確的工作任務(wù)，具有強烈的責(zé)任感和使命感。而且，由于是團隊工作的性質(zhì)，團隊之間的競爭更為激烈，在工作過程中每位成員也會強烈地感受到集體的凝聚力和榮譽感。在這種情況下，個體能力強并不意味著集體的成功，只有大家團結(jié)合作、互幫互助才能取得最終的成功。因此，在做好課程設(shè)計的同時培養(yǎng)了成員的工作主動性、積極性和團隊協(xié)作意識。

2.2 選題要求

多數(shù)應(yīng)用型大學(xué)的電氣控制類課程設(shè)計都是諸如電子鐘、交通燈的控制之類的小題目，設(shè)計題目單一，與專業(yè)技術(shù)的當(dāng)前應(yīng)用脫節(jié)[4]，而且容易查找到現(xiàn)成的資料，不利于培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新精神。

由于以團隊形式工作，人數(shù)增加，可以適當(dāng)?shù)卦黾诱n程設(shè)計題目的難度。課程設(shè)計選題可以結(jié)合教師科研項目，與企業(yè)進(jìn)行深度合作并能為其解決實際問題的綜合性選題最好。比如在單片機系統(tǒng)課程設(shè)計中，與某企業(yè)合作，設(shè)計題目為“多功能電壓力鍋”；在工業(yè)控制系統(tǒng)綜合課程設(shè)計中，與某自動化公司合作，設(shè)計題目為“恒壓供水系統(tǒng)的PLC 控制與遠(yuǎn)程監(jiān)控”[5]。在課程設(shè)計過程中不滿足于只考慮軟硬件是否能實現(xiàn)任務(wù)要求的基本功能，還可以在圖紙的完整性和規(guī)范性、系統(tǒng)的安全性和可靠性等方面提出更高的工程要求。

2.3 工作流程

在課程設(shè)計實施過程中，教師引導(dǎo)團隊的工作過程盡可能與實際項目的運作過程接近[6]，在任務(wù)量、時間節(jié)點等方面制定詳細(xì)的計劃，使成員在具有一定壓力下，既緊張又有條理地完成任務(wù)。課程設(shè)計基本工作流程如圖1所示。

小組會議是一個較為正式的環(huán)節(jié)，由項目管理工程師主持，秘書做會議記錄，指導(dǎo)教師或企業(yè)工程師以及組內(nèi)成員參加，目的是引導(dǎo)學(xué)生明晰工作目標(biāo)和工作內(nèi)容，合理安排時間，順利完成任務(wù)。在第一次會議上，項目管理工程師陳述系統(tǒng)總體設(shè)計方案，各成員分別總結(jié)前期研究內(nèi)容和明確后期的工作步驟和內(nèi)容，并制定詳細(xì)的工作計劃。

在團隊成員分工后，項目管理工程師也可以根據(jù)需要多次組織會議，秘書做好會議記錄，為最終的論文提供素材。指導(dǎo)教師在以學(xué)生主導(dǎo)的會議中，有目的、有意識地引導(dǎo)，培養(yǎng)學(xué)生在設(shè)計過程中有計劃地學(xué)習(xí)、研究問題，綜合運用自己的理論、專業(yè)和實踐知識進(jìn)行解決問題，從而提高實踐創(chuàng)新能力[7]。指導(dǎo)教師通過提問掌握每個學(xué)生的工作進(jìn)展情況，并對存在的問題做出正確的啟發(fā)，鼓勵學(xué)生進(jìn)行互動討論。各成員總結(jié)自己的階段性成果，提出工作中遇到的困難，成員之間充分溝通。

項目陳述和答辯環(huán)節(jié)是課程設(shè)計創(chuàng)新模式中重要的一個環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生總結(jié)能力、表達(dá)能力和PPT的制作和展示能力，使其學(xué)生在公眾下能夠不怯場，敢于表現(xiàn)自己。

2.4 考核與評分

在課程設(shè)計創(chuàng)新教學(xué)思路和創(chuàng)新模式的引導(dǎo)下，考核也要更新觀念，要與人才培養(yǎng)目標(biāo)相一致。借鑒荷蘭高校對學(xué)生實踐能力的考核方法，不僅注重基于任務(wù)分工表現(xiàn)出的實踐應(yīng)用能力，而且還要兼顧學(xué)生在課程設(shè)計過程中展現(xiàn)的思路創(chuàng)新、表達(dá)溝通和團隊協(xié)作能力[8]。

由于課程設(shè)計的教學(xué)時間一般為一至兩周，所以考核與評分不能過于繁瑣，筆者在兩輪課程設(shè)計實踐基礎(chǔ)上總結(jié)了一套與培養(yǎng)目標(biāo)一致、相對公平和便于實施的考核評分方案，如表1所示。個人的最終成績是由小組成績和個人成績兩部分組成[9]，各占50%，其中小組成績由指導(dǎo)教師根據(jù)不同分項及其權(quán)重給出，個人成績由指導(dǎo)教師和組內(nèi)成員共同給出。組內(nèi)成員互評均分權(quán)重為0.2，這個獨創(chuàng)的考核細(xì)節(jié)大大激發(fā)了學(xué)生的工作熱情并營造了工作團隊內(nèi)互幫互助的和諧氛圍，培養(yǎng)了學(xué)生的團隊合作精神。

圖1 課程設(shè)計基本工作流程

成績組成考核內(nèi)容權(quán)重小組成績方案設(shè)計0．1驗收任務(wù)0．2陳述和答辯0．1報告0．1個人成績組內(nèi)成員互評均分0．2指導(dǎo)教師根據(jù)工作內(nèi)容、創(chuàng)新點和綜合表現(xiàn)評分0．3

3 課程設(shè)計創(chuàng)新教學(xué)模式的支撐體系

(1) 加強師資隊伍的培養(yǎng)。對于應(yīng)用型大學(xué)而言，高水平的師資隊伍是應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)的關(guān)鍵。要培養(yǎng)出企業(yè)需要的應(yīng)用型人才，必須建立一支綜合素質(zhì)強的“雙師型”教師隊伍。而大多數(shù)教師從學(xué)校畢業(yè)又進(jìn)入學(xué)校授課，本身沒有在企業(yè)工作過，教師的工程素質(zhì)和實踐經(jīng)驗不足，具有豐厚工程背景又有學(xué)術(shù)水平的“雙師”型教師尤其缺乏[10-12]。一方面，可以建立教師有計劃分批次輪流到企業(yè)鍛煉的常規(guī)制度；另一方面，吸引企業(yè)的優(yōu)秀工程師兼職或全職到教師崗位，充分發(fā)揮其多年來的企業(yè)工作經(jīng)驗。

(2) 重視校企合作。校企合作是解決實踐教育缺失的根本途徑[13-14]。一方面大力吸引企業(yè)參與到高校實踐教學(xué)過程中來，在教學(xué)計劃和教學(xué)內(nèi)容上廣泛征詢和適當(dāng)采納相關(guān)業(yè)內(nèi)專家的意見；另一方面，增加學(xué)生在企業(yè)進(jìn)行專業(yè)技能訓(xùn)練和專業(yè)拓展課程的學(xué)習(xí)機會，理論聯(lián)系實際，開拓視野，拓寬思路，促進(jìn)學(xué)生的創(chuàng)新意識與創(chuàng)新靈感，為課程設(shè)計創(chuàng)新教學(xué)模式提供強有力的實踐平臺支撐。與相關(guān)企業(yè)建立長期合作關(guān)系，良性循環(huán)，最大可能實現(xiàn)更多學(xué)生畢業(yè)和就業(yè)上崗的零過渡，校企共同培養(yǎng)“適銷對路”的應(yīng)用型人才。

(3) 開設(shè)公共選修課。公共選修課是高校面向全體學(xué)生開設(shè)的綜合素質(zhì)培養(yǎng)課程，對學(xué)生知識結(jié)構(gòu)完善，知識面擴大，興趣和個性發(fā)展和綜合素質(zhì)提高有重要意義。對于工科專業(yè)來說，根據(jù)企業(yè)對人才的需求，高校開設(shè)如市場營銷、會計、社交技巧等人文類和經(jīng)濟類選修課，不僅有利于培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力，而且學(xué)生也可以結(jié)合自身職業(yè)生涯規(guī)劃科學(xué)地進(jìn)行選課，為將來的職業(yè)儲備和積累知識[15]。

4 結(jié) 語

該課程設(shè)計的創(chuàng)新教學(xué)模式是實踐教學(xué)改革的新嘗試，面向企業(yè)對人才的需求，在課程設(shè)計中建立團隊，團隊成員有不同的職位和分工，大家團結(jié)合作，共同完成任務(wù)。筆者已經(jīng)開展了兩輪實踐，從學(xué)生的反饋意見和任務(wù)完成情況來看，表明這種模式大大提高了學(xué)生的參與積極性和熱情，使學(xué)生在綜合應(yīng)用專業(yè)知識基礎(chǔ)上，深入熟悉企業(yè)的職位特點和專業(yè)知識和技能要求。經(jīng)過多次此類課程設(shè)計，使學(xué)生進(jìn)行更為成熟的職業(yè)生涯規(guī)劃，最大可能實現(xiàn)更多學(xué)生畢業(yè)和就業(yè)上崗的零過渡，讓企業(yè)獲得可以直接使用的應(yīng)用型人才。

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