基于工作過程的“電機試驗技術(shù)”課程開發(fā)與實踐

周惠芳, 劉萬太, 王 芳

(湖南電氣職業(yè)技術(shù)學(xué)院 電氣與信息工程系， 湖南 湘潭 411101)

基于工作過程的“電機試驗技術(shù)”課程開發(fā)與實踐

周惠芳, 劉萬太, 王 芳

(湖南電氣職業(yè)技術(shù)學(xué)院 電氣與信息工程系， 湖南 湘潭 411101)

本文依據(jù)我院現(xiàn)有的實訓(xùn)條件，遵循職業(yè)教育能力本位，從課程開發(fā)思路、建設(shè)目標(biāo)、課程內(nèi)容、教學(xué)實施等方面對“電機試驗技術(shù)”課程進行開發(fā)設(shè)計，構(gòu)建了基于工作過程的教學(xué)組織模式，實施教師主導(dǎo)、學(xué)生主體的“做中學(xué)、學(xué)中做”的一體化教學(xué)。

電機試驗技術(shù)； 課程開發(fā)； 基于工作過程

0 引言

課程開發(fā)與課堂教學(xué)是高職院校提高內(nèi)涵建設(shè)的重點，是提高教學(xué)質(zhì)量的核心。高職院校課程建設(shè)應(yīng)以職業(yè)能力培養(yǎng)為主線，課程內(nèi)容應(yīng)與職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對接，教學(xué)過程應(yīng)與工作過程對接，課程結(jié)構(gòu)應(yīng)與崗位任務(wù)對接[1,2]。

我院的電機與電器專業(yè)是湖南省特色專業(yè)。圍繞電機產(chǎn)業(yè)群對電機與電器專業(yè)畢業(yè)生的就業(yè)情況進行調(diào)研分析表明，本專業(yè)的典型職業(yè)崗位有：電機試驗員、電機裝配工、電機嵌線工、電機生產(chǎn)工藝員、維修電工、電機售后服務(wù)等。

電機試驗是電機研究、生產(chǎn)和維修過程中不可缺少的重要環(huán)節(jié)?！陡叩嚷殬I(yè)學(xué)校教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)》中已明確將“電機試驗技術(shù)”課程列為電機與電器專業(yè)的一門專業(yè)核心課程。

我院對該課程開發(fā)總體思路是：以電機試驗崗位需求為依據(jù)，以職業(yè)能力培養(yǎng)為主線，加強校企合作，基于工作過程開發(fā)課程，實施項目導(dǎo)向、任務(wù)驅(qū)動等具有高職教育特點的教學(xué)模式。以最具代表性的三相交流異步電動機、直流電動機、變頻電機的試驗項目來構(gòu)建課程，培養(yǎng)電機與電器專業(yè)學(xué)生的綜合職業(yè)能力。

1 進行崗位分析，明確課程教學(xué)目標(biāo)

電機試驗崗位是電機生產(chǎn)廠家檢驗電機是否合格的關(guān)鍵崗位。電機在出廠前都要進行試驗，以驗證電機是否符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)條件的要求，設(shè)計和制造上是否存在影響運行的各種缺陷，通過對試驗結(jié)果的分析，從中找出改進設(shè)計工藝和提高質(zhì)量的途徑。

電機試驗崗位要求試驗人員具有較好的電工學(xué)理論基礎(chǔ)，在掌握電機裝配、電機生產(chǎn)制造工藝要求的基礎(chǔ)上，嚴(yán)格樹立電機產(chǎn)品質(zhì)量安全意識和安全操作意識。電機試驗崗位要求具備的崗位能力及目標(biāo)要求，詳見表1。

表1 電機試驗崗位能力及目標(biāo)要求

2 教學(xué)項目開發(fā)與建設(shè)

依據(jù)電機與電器專業(yè)學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律和職業(yè)成長規(guī)律，參照電機裝配工、維修電工職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)，我校將“電機試驗技術(shù)”課程安排在大二的第二學(xué)期，繼學(xué)生學(xué)完“電工技術(shù)”、“電機學(xué)”、“電機制造工藝”、“電力拖動”等課程，完成企業(yè)認(rèn)知實習(xí)、電機裝配實踐環(huán)節(jié)之后開設(shè)。教學(xué)項目來源于崗位實踐，將所需知識融入項目的實施過程中，實現(xiàn)教學(xué)項目與崗位任務(wù)對接，教學(xué)過程與工作過程對接，培養(yǎng)學(xué)生從電機裝配工到電機試驗員的職業(yè)崗位綜合能力的提升。

“電機試驗技術(shù)”實踐性強，課程開設(shè)需要配置相關(guān)的試驗設(shè)備和儀器，應(yīng)具備一定的校內(nèi)實訓(xùn)條件，更需要加強與對口企業(yè)的校企合作。我院新建了電機型式試驗實訓(xùn)室，與企業(yè)聯(lián)合開發(fā)了交流電機綜合測試系統(tǒng)、直流電機綜合測試系統(tǒng)、變頻電機綜合測試系統(tǒng)。試驗設(shè)備能滿足對電機的電壓、電流、頻率、輸入電功率、功率因數(shù)、轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、溫度、輸出功率以及效率等進行精確測量的需求。通訊模式下可通過計算機結(jié)合軟件進行數(shù)據(jù)采集和處理，提供彩色圖形曲線顯示、數(shù)據(jù)表格打印、數(shù)據(jù)存儲等功能。還配有常規(guī)的兆歐表、電橋、功率計、耐壓試驗裝置等相關(guān)試驗儀器，為課程提供了優(yōu)良的實訓(xùn)條件。

在實訓(xùn)室建設(shè)過程中，我們同步開發(fā)了實訓(xùn)項目并進行教學(xué)項目設(shè)計。根據(jù)電機型式試驗實訓(xùn)室設(shè)備配置情況再結(jié)合對口企業(yè)的工程實際選擇了電機絕緣性能試驗、三相交流異步電機型式試驗、直流電機型式試驗、變頻電機型式試驗4個教學(xué)項目，每個教學(xué)項目又分解出若干個工作任務(wù)，以真實的試驗設(shè)備裝置、典型的工作任務(wù)為教學(xué)載體，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中將試驗崗位任務(wù)與學(xué)習(xí)任務(wù)有效融合，在工作過程中解決實際問題，在解決問題的過程中獲取知識，從而逐步形成從事試驗崗位所需的各種能力。具體教學(xué)內(nèi)容見表2。

表2 “電機試驗技術(shù)”課程教學(xué)內(nèi)容設(shè)計

3 基于工作過程的教學(xué)組織與實施

高職院校課程教學(xué)既要傳授學(xué)生知識和培養(yǎng)技能，更要注重開發(fā)學(xué)生潛能和培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。實踐證明，在教學(xué)過程中貫徹“教師主導(dǎo)，學(xué)生主體”的原則，以項目為導(dǎo)向，以任務(wù)驅(qū)動教學(xué)，是基于工作過程的一種實踐性較強的教學(xué)方法，教學(xué)效果很好[3]。

3.1 “任務(wù)中心、學(xué)生中心”的教學(xué)組織模式

電機試驗是一項相對復(fù)雜的系統(tǒng)工程，電機“試驗”不同于電機“實驗”。電機實驗是對抽象的電機知識理論所做的驗證性操作，用來證明其正確性或者推導(dǎo)出新的結(jié)論。而電機試驗是對明確的電機產(chǎn)品進行抽樣檢測，用來檢驗的是已經(jīng)存在的事物，試驗?zāi)康氖菣z查其能否正常運行、正常運行的條件和該條件允許的范圍，課程的教學(xué)實施過程實際上就是一次完整的電機試驗項目實施過程。學(xué)生能夠在項目實施過程中獲取知識和技能。

在課程教學(xué)組織中，按照企業(yè)電機試驗站工作組織模式，將整個大班分成若干個項目小組。項目小組成員按照試驗工作崗位中的裝配、試驗臺主控操作、測量、數(shù)據(jù)采集、設(shè)備巡視和維護等工作任務(wù)要求進行任務(wù)分配，以小組成員分工協(xié)作的形式共同完成試驗任務(wù)，學(xué)生通過合作性學(xué)習(xí)和探究性學(xué)習(xí)在整個電機試驗過程中實現(xiàn)工作過程學(xué)習(xí)化、學(xué)習(xí)過程工作化。

3.2 遵循六步法原則組織教學(xué)

教學(xué)過程按資訊、計劃、決策、實施、檢查、評價六步法實施。教師對學(xué)生整個學(xué)習(xí)過程進行引導(dǎo)、監(jiān)督、幫助、控制和評估[2]。

第一步—資訊環(huán)節(jié)。教師以任務(wù)書形式下達工作任務(wù)，提出任務(wù)目標(biāo)，強調(diào)安全操作注意事項，提供學(xué)習(xí)素材。學(xué)生通過查閱教材、資料、電機試驗手冊等資料明確工作內(nèi)容。

以電機空載試驗任務(wù)為例，要求學(xué)生以團隊分工協(xié)作的方式完成如下任務(wù)：①檢查電機運轉(zhuǎn)的靈活情況，有無異常噪聲和較強的振動；②通過測試求得電機在額定電壓時的鐵心損耗和在額定轉(zhuǎn)速時的機械損耗；③通過試驗得出空載電流和空載電壓的關(guān)系曲線[4]。

第二步—計劃環(huán)節(jié)。教師提供相關(guān)儀器儀表和設(shè)備，提供試驗臺資料，強調(diào)試驗臺操作注意事項。學(xué)生小組組長對團隊成員進行任務(wù)分工，選擇試驗工具、儀器，確定試驗方法和試驗線路，制定試驗工藝流程、試驗臺操作流程、數(shù)據(jù)采集和分析處理計劃等。

第三步—決策環(huán)節(jié)。教師接受學(xué)生咨詢并負責(zé)引導(dǎo)學(xué)生分組討論、確定實施方案。學(xué)生在教師指導(dǎo)下分組討論實施計劃與方案，并確定最終方案。由學(xué)生繪制試驗線路圖，確定操作流程、制定數(shù)據(jù)采集記錄表格、提取計算公式等。

第四步—實施環(huán)節(jié)。教師觀察各小組工作進度，進行過程引導(dǎo)，做好通電前的線路設(shè)備檢查，若遇違規(guī)操作需及時制止。學(xué)生在電機試驗前應(yīng)做好常規(guī)檢查，測量被試電機三相繞組對地及相間絕緣電阻，檢查試驗臺系統(tǒng)各測量儀器儀表是否完好。根據(jù)電機試驗線路圖接線，通電前確保電源、調(diào)壓器、電位器等設(shè)備都處于初始狀態(tài)。等待指導(dǎo)教師檢查完畢后，方可通電并開始試驗操作。小組成員分工協(xié)作，分別實施試驗臺操作調(diào)節(jié)、數(shù)據(jù)采集記錄、設(shè)備監(jiān)控等不同工作任務(wù)。

第五步—檢查環(huán)節(jié)。教師負責(zé)檢查各小組試驗完成情況、檢查數(shù)據(jù)記錄情況，并督促學(xué)生在試驗結(jié)束后將工具、設(shè)備復(fù)位，特別是調(diào)節(jié)設(shè)備歸零，杜絕安全隱患。學(xué)生對試驗數(shù)據(jù)進行整理、計算并繪制特性曲線，完成試驗報告。

第六步—評估環(huán)節(jié)。教師對各小組的表現(xiàn)及完成的任務(wù)進行總結(jié)評價，對試驗結(jié)論予以分析和點評，歸納總結(jié)操作過程中出現(xiàn)的問題，提出改進意見。學(xué)生對任務(wù)完成情況進行自我評價、匯報試驗結(jié)果，對試驗數(shù)據(jù)進一步分析整理。

以上六步法教學(xué)過程中，“教、學(xué)、做”由學(xué)生以團隊分工協(xié)作的方式完成，充分發(fā)揮了學(xué)生的主體作用和教師的主導(dǎo)作用，注重對學(xué)生分析問題、解決問題能力的培養(yǎng)，以“任務(wù)”著手，教師引導(dǎo)學(xué)生完成“任務(wù)”，最終實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。從學(xué)生接受知識的過程看，知識來源于實踐，在實踐中得到提煉，經(jīng)過反復(fù)實踐才能上升到理性認(rèn)識，并回到實踐中去。

4 結(jié)語

“電機試驗技術(shù)”課程工程實踐性強，涉及知識面廣，理論抽象?；诠ぷ鬟^程的課程開發(fā)與實施不僅對實訓(xùn)條件有較高要求，對教師的工程實踐能力、職業(yè)素養(yǎng)、專業(yè)技能也都有更高的要求。而且在實際工作中，因電機種類、容量不同而選取的試驗方法、負載類型也是不同的。在校內(nèi)實訓(xùn)室進行的教學(xué)是對電機試驗員崗位的模擬，并不完全等同于真實的試驗崗位。因此需進一步加強校企合作，與行業(yè)企業(yè)建立良好的關(guān)系，除聘請相關(guān)技術(shù)人員全力支持課程開發(fā)和指導(dǎo)教學(xué)外，更要求師生能進入合作企業(yè)的電機試驗站進行崗位實習(xí)，在企業(yè)實踐中學(xué)習(xí)，進一步縮短教學(xué)與職業(yè)崗位的距離，使課程教學(xué)內(nèi)容和成果更好地滿足職業(yè)崗位的需求。

[1] 江大源，工作過程導(dǎo)向的高職課程開發(fā)探索與實踐[M].北京：高等教育出版社，2008

[2] 朱家啟，基于工作過程系統(tǒng)化的課程改革與實踐[J].北京：中國成人教育 2010.(04):121-123

[3] 周惠芳，《變頻器技術(shù)及應(yīng)用》課程項目化改革探索與實踐[J].北京：中國教育技術(shù)裝備2015.(12):134-136

[4] 才家剛，電機試驗手冊[M].北京:中國電力出版社,1997

Development and Practice of Motor Testing Technology Course Based on the Work Process

ZHOU Hui-fang， LIU Wan-tai， WANG Fang

(DepartmentofElectrical&InformationEngineering，HunanElectricalCollegeofTechnology,Xiangtan411101,China)

Basing on the survey of professional requirements and the analysis of motor testing abilities and typical working tasks, according to the ability-oriented principle of vocational education, the author builds a teaching organizing mode, an integrated teacher-leading-and-students-oriented teaching method of learning from working and working from learning, and develops Motor Testing Technology from the perspectives of curriculum development, building goal and teaching action.

motor testing technology; curriculum development; based on working process

2016-04-17;

2016-07- 16

湖南省高職示范性風(fēng)電技術(shù)應(yīng)用特色專業(yè)群項目(湘教通〔2015〕214號)

周惠芳(1970-)，女，副教授，主要從事電機及自動控制技術(shù)的教學(xué)及研究，E-mail：huifangzhou2008@126.com

G423

A

1008-0686(2017)01-0139-04