高職“電工應(yīng)用技術(shù)實訓(xùn)平臺”的設(shè)計研究

【摘要】在電工應(yīng)用技術(shù)課程的培養(yǎng)目標(biāo)中，學(xué)生不僅應(yīng)當(dāng)具有豐富的專業(yè)理論知識，還應(yīng)當(dāng)有較強的專業(yè)操作技能。目前市場上銷售的電工應(yīng)用技術(shù)實訓(xùn)平臺在具體教學(xué)過程中有一些不足。文章對云南林業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院電工應(yīng)用技術(shù)實訓(xùn)中遇到的常見問題進(jìn)行了研究，并提出了電工應(yīng)用技術(shù)實訓(xùn)平臺的設(shè)計方案。

【關(guān)鍵詞】高職教育；電工應(yīng)用技術(shù)；實訓(xùn)平臺；設(shè)計研究

【基金項目】本論文由云南林業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院校級科研項目“基于高職工科學(xué)生‘電工應(yīng)用技術(shù)技能培養(yǎng)的實驗實訓(xùn)平臺開發(fā)”（編號：KY201609）資助。

一、高職學(xué)生電工應(yīng)用技術(shù)職業(yè)能力分析

高職院校一再強調(diào)，高職教育要以職業(yè)技術(shù)為核心，以就業(yè)為導(dǎo)向，要培養(yǎng)生產(chǎn)、服務(wù)、建設(shè)、管理一線的高素質(zhì)高技能人才，但是在實際教學(xué)過程中，與培養(yǎng)目標(biāo)對應(yīng)的專業(yè)課程設(shè)置還存在不合理現(xiàn)象，有些專業(yè)在專業(yè)課程設(shè)置、實驗內(nèi)容、實訓(xùn)裝置上和市場要求偏離較大，沒有真正實現(xiàn)與企業(yè)需求對接，與學(xué)生就業(yè)對接。

目前電工應(yīng)用技術(shù)實訓(xùn)平臺安全性和操作便捷性有了顯著提高，但也存在枯燥、深奧難學(xué)、與職場崗位能力要求脫節(jié)的缺點。很多學(xué)生盡管掌握了課本要求的知識點，但是到了工作崗位上還是不知如何運用。許多用人單位往往需要對新招的高職員工進(jìn)行重新培訓(xùn)，從而造成了教育資源的重復(fù)和浪費。這影響了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，使學(xué)生感到學(xué)無所用，畢業(yè)求職時無所適從。以往的“電工應(yīng)用技術(shù)實訓(xùn)平臺”是為了配合理論教學(xué)進(jìn)行一些驗證性實驗，基本上都是教師講解，學(xué)生按照實驗指導(dǎo)書中的步驟在現(xiàn)有的實驗桌上進(jìn)行的。實驗桌都是教師根據(jù)實驗內(nèi)容事先配置調(diào)試好的。這種方式在學(xué)生理解所學(xué)的理論知識方面起到了幫助理解難點的作用，但是學(xué)生動手機會少，主動性發(fā)揮不夠，不利于學(xué)生應(yīng)用技能和創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。

為適應(yīng)職業(yè)崗位能力的要求，必須開展電工技能的綜合實踐教學(xué)，以達(dá)到高職教育高素質(zhì)技術(shù)技能人才的培養(yǎng)目標(biāo)。本案自主研發(fā)的“電工應(yīng)用技術(shù)實訓(xùn)平臺”利用學(xué)校課余時間實驗室開放的有利條件，在原有基礎(chǔ)驗證性實驗的基礎(chǔ)上，開發(fā)綜合設(shè)計實訓(xùn)項目，以培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，增強創(chuàng)新意識。

二、現(xiàn)有電工實訓(xùn)平臺存在的不足

（一）現(xiàn)狀

目前很多學(xué)校的電工實訓(xùn)室實驗設(shè)備是購買的目前市場上比較成熟的成套設(shè)備，例如亞龍、敦煌等公司的設(shè)備。這類設(shè)備的優(yōu)點在于界面簡單，插口式接線容易（無需剝線和接線螺絲），實驗效果直觀，內(nèi)部有短路保護(hù)和過載保護(hù)，對于第一次接觸該設(shè)備的實驗學(xué)生來說不容易發(fā)生安全事故。

（二）成套設(shè)備在職業(yè)訓(xùn)練方面的弱勢

1.市場上的成套設(shè)備，所有的電器元件都已經(jīng)安裝好，內(nèi)部接線是一個密閉的鐵盒子，學(xué)生僅僅能看到面板上的接線圖，看不到內(nèi)部結(jié)構(gòu)。長期用這類設(shè)備的學(xué)生只會看電器元件符號，不知道電器元件的模樣、接線端子和接線方法，在工作崗位上面對具體電器元件時不知如何下手。

通過對云南林業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院工業(yè)與工程學(xué)院2017級100名學(xué)生進(jìn)行對比性實驗后發(fā)現(xiàn)，使用敦煌教育成套設(shè)備完成每項實驗平均時間加快10分鐘以上，安全保障顯著提高，實驗室跳閘次數(shù)由原來平均每節(jié)課3.5次降低至平均每節(jié)課0.6次。期末考查時96%的學(xué)生能正確識別電器元件符號，但在展示電器元件實物時僅有5%的學(xué)生能正確識別。由于長時間使用插口式接線，90%的學(xué)生實際接線時出現(xiàn)以下問題：（1）不能正確選擇使用剝線工具；（2）剝線時損壞銅芯；（3）剝線長度不合適，過短接線不牢固，過長容易導(dǎo)致相鄰兩根電線線芯接觸短路；（4）在接線螺絲右邊插入接線；（5）擰螺絲用力過猛導(dǎo)致滑絲。而職業(yè)教育培養(yǎng)的學(xué)生就業(yè)崗位多數(shù)在生產(chǎn)一線，經(jīng)常面對的是電器元件實物及其接線拆裝工作，目前市場上的成套設(shè)備的設(shè)計理念傾向于方便教學(xué)，與職場崗位能力要求脫節(jié)。

2.市場上的成套設(shè)備可以開展幾十個甚至更多的實驗，從而造成實驗面板過于復(fù)雜，一塊實驗面板上有幾十個插孔，做具體實驗時大部分插孔是用不到的增加實驗干擾選項。高職學(xué)生第一次接觸設(shè)備時如果按鈕插線孔太多容易產(chǎn)生畏懼心理，實際實驗過程中高職學(xué)生常常找不到接線位置，因此教師邊講邊演示，最后學(xué)生照搬教師插線位置。這樣的實驗實訓(xùn)僅起到驗證課本上理論數(shù)據(jù)的作用，并不能提高學(xué)生的動手動腦能力，也無法滿足今后崗位能力的需求。

并且目前市場上的電工實訓(xùn)平臺主要針對電氣類專業(yè)設(shè)計，對于非電氣類專業(yè)的學(xué)生而言過于復(fù)雜，實際操作中因為面板上插孔太多，學(xué)生看花了眼，插錯、插漏現(xiàn)象時有發(fā)生。而且非電學(xué)專業(yè)并不需要開展這么多實驗，因此顯得花哨不實用。

三、設(shè)計思考

（一）設(shè)計思路

1.設(shè)計的指導(dǎo)思想。

（1）結(jié)合非電類專業(yè)在職業(yè)崗位中電工應(yīng)用的基本技能點設(shè)計。

（2）在驗證性實驗的基礎(chǔ)上，增加職業(yè)崗位所需的電工技能實訓(xùn)項目。

（3）設(shè)計上圍繞基于工作過程導(dǎo)向的實用性實驗實訓(xùn)項目而設(shè)計。

（4）可以直視實訓(xùn)平臺的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

（5）考慮實訓(xùn)設(shè)備的制作成本和學(xué)生實訓(xùn)安全，實訓(xùn)平臺采用木結(jié)構(gòu)為主、亞克力透明面板為輔的制作方式。

2.“電工應(yīng)用技術(shù)實訓(xùn)平臺”設(shè)計思路。畢業(yè)學(xué)生崗位能力調(diào)查→職業(yè)崗位能力分析→崗位能力中電工能力分析→實現(xiàn)電工技能的基本知識點和技能訓(xùn)練點→電工應(yīng)用技術(shù)實訓(xùn)平臺項目設(shè)計→實驗實訓(xùn)儀器的選擇→實訓(xùn)操作平臺的設(shè)計。

筆者對相關(guān)專業(yè)的167名畢業(yè)生進(jìn)行了工作崗位調(diào)查和職業(yè)崗位能力分析，調(diào)查數(shù)據(jù)見表1。

研究調(diào)查數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，運行維護(hù)和生產(chǎn)操作比重較大，兩者加起來占66.47%，而研發(fā)/編程/設(shè)計的學(xué)生最少，僅占0.60%，根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)并不能簡單地認(rèn)為運行維護(hù)和生產(chǎn)操作比研發(fā)/編程/設(shè)計的就業(yè)市場更大。深入分析調(diào)查數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn)，運行維護(hù)、生產(chǎn)操作等崗位工作環(huán)境相對比較艱苦，對員工的實踐操作能力要求較高，而能吃苦、動手能力強這些恰恰是職業(yè)學(xué)校畢業(yè)生的優(yōu)勢。研發(fā)/編程/設(shè)計崗位的需求量同樣很大，但是這些崗位對員工的邏輯思維能力和知識掌握能力要求較高，通過前面的生源情況分析可以看出職業(yè)學(xué)校畢業(yè)生和普通高校畢業(yè)生在這些方面競爭時處于劣勢。因此，職業(yè)教育應(yīng)該揚長避短，弱化研發(fā)/編程/設(shè)計能力的培養(yǎng)，把教學(xué)重點放在電氣設(shè)備的認(rèn)知、安裝、操作、維護(hù)等方面。

3.“電工應(yīng)用技術(shù)實訓(xùn)平臺”研發(fā)思路。

（1）在實訓(xùn)建設(shè)資金有限的情況下學(xué)?？梢再徺I相應(yīng)的按鈕、接線端子、繼電器、熱繼電器、開關(guān)、指示燈等設(shè)備讓學(xué)生自行組裝。

（2）實訓(xùn)建設(shè)資金寬裕時可以采用自行組裝和購買成套設(shè)備相結(jié)合的方法。

（3）為方便學(xué)生接線和保障學(xué)生實訓(xùn)安全，實驗面板采用插口式接線，內(nèi)部有短路保護(hù)和過載保護(hù)。

（4）為培養(yǎng)學(xué)生動手能力，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用技能和創(chuàng)新意識，擴(kuò)展面板采用接線端子接線，學(xué)生可以自由發(fā)揮。

（5）為方便學(xué)生觀察實訓(xùn)相關(guān)電器元件并熟悉相應(yīng)的布線規(guī)范，實訓(xùn)平臺背板用亞克力透明面板制作，平臺底座采用移動滑輪。

無論采用何種方式，實驗實訓(xùn)中必須加入學(xué)生根據(jù)控制要求選擇元件自行組裝環(huán)節(jié)，否則有的學(xué)生快畢業(yè)了還不認(rèn)識具體元件，甚至不會剝線和接線。

根據(jù)以上思路，我們自主研發(fā)了電工應(yīng)用技術(shù)實訓(xùn)平臺，該設(shè)備結(jié)合了亞龍、敦煌等公司設(shè)備的優(yōu)點，操作界面簡單，插口式接線容易（無需剝線和接線螺絲），實驗效果直觀，內(nèi)部有短路和過載保護(hù)，對于第一次接觸該設(shè)備的實驗學(xué)生來說不容易發(fā)生安全事故。

與此同時，我們的“電工應(yīng)用技術(shù)實訓(xùn)平臺”采用亞克力透明面板設(shè)計，讓學(xué)生不僅能看到面板上的接線圖，還可以看到內(nèi)部接線方式。增加擴(kuò)展接線單元，讓使用我們設(shè)備的學(xué)生不僅會看電器元件符號，更能清楚地認(rèn)識電器元件的模樣、接線端子和接線方法。

（二）實訓(xùn)平臺設(shè)計方案

我校設(shè)計的“電工應(yīng)用技術(shù)實訓(xùn)平臺”柜體采用木質(zhì)板材有效提高結(jié)緣性，降低制作成本，同時具有經(jīng)久耐用、收納方便的特點?？紤]學(xué)生實訓(xùn)安全，主面板采用木質(zhì)板材激光雕刻工藝、插口式接線方式，如圖1所示，界面簡明直觀，學(xué)生操作方便。

背板采用亞克力透明面板設(shè)計，讓學(xué)生不僅能看到面板上的接線圖，還可以看到內(nèi)部接線方式。側(cè)面有三相變壓器調(diào)壓旋鈕，滿足不同實驗實訓(xùn)的電壓需求。配合擴(kuò)展接線單元，滿足各專業(yè)實訓(xùn)要求。擴(kuò)展接線單元采用目前市場上的主流電器元件，學(xué)生可以根據(jù)控制要求自行組合連接，讓使用我們設(shè)備的學(xué)生不僅會看電器元件符號，更能清楚地認(rèn)識電器元件的模樣、接線端子和接線方法。

（三）實訓(xùn)平臺與信息化教學(xué)理念相結(jié)合

以我校的校本化教材和資源庫為依托，采用翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)理念，課前充分利用教學(xué)資源庫中的動畫模擬軟件和視頻公開課、虛擬實訓(xùn)平臺等信息化資源，幫助學(xué)生做到課前自主學(xué)習(xí)；利用微信公眾平臺增進(jìn)師生溝通；通過動畫演示加深課堂知識的理解；虛擬實訓(xùn)環(huán)節(jié)的演練為實操打下基礎(chǔ)。課中以任務(wù)驅(qū)動帶動學(xué)生進(jìn)入學(xué)習(xí)情境，應(yīng)用小組合作探究法，例如40人的班級可以分成8個學(xué)習(xí)小組，先選出8位小組負(fù)責(zé)人，再由這8位小組負(fù)責(zé)人經(jīng)過五輪篩選，將全班不同特長、不同學(xué)習(xí)層次的學(xué)生分成8個學(xué)習(xí)小組，運用信息化手段及時考核小組成績和個人成績小組，完成教學(xué)任務(wù)后統(tǒng)計得分，由小組成員根據(jù)組員的貢獻(xiàn)得出組員的得分權(quán)重，計算出個人得分，這樣既考核了小組成績，又考核了個人成績，達(dá)到組內(nèi)互助合作、組間競爭上進(jìn)的良好效果。整個環(huán)節(jié)注重團(tuán)隊合作意識的培養(yǎng)，以小組分工的形式進(jìn)行集體思考、團(tuán)隊學(xué)習(xí)，培養(yǎng)了學(xué)生的社會協(xié)作能力。結(jié)合信息化教學(xué)理念在實訓(xùn)平臺上每個單元模塊旁邊用激光雕刻機雕刻上相應(yīng)二維碼，學(xué)生操作過程中有疑惑時可以通過手機掃描二維碼觀看視屏介紹，如觀看視頻后困惑仍未解決再向指導(dǎo)教師求助。實訓(xùn)過程中學(xué)生可以用手機錄制實訓(xùn)步驟講解的視頻，使用《錄屏大師》等手機app制作10分鐘的視頻短片，提交到教師機。教師根據(jù)學(xué)生錄制視頻的質(zhì)量給予相應(yīng)加分和獎勵。優(yōu)秀視頻進(jìn)入視頻資源庫供下一級學(xué)生學(xué)習(xí)，或做成優(yōu)秀視頻輯全校展示，增強學(xué)生的參與感，增強學(xué)生的自我成就感。

四、實訓(xùn)平臺的應(yīng)用

為滿足幾乎所有工科專業(yè)學(xué)生電工技術(shù)課程的需求，通過近十年畢業(yè)生工作崗位問卷調(diào)查，我們自主研發(fā)的“電工應(yīng)用技術(shù)實訓(xùn)平臺”可以開展以下8個實驗：

1.電工檢測工具的認(rèn)識與應(yīng)用；

2.電路控制元器件連接；

3.串并聯(lián)電路的設(shè)計與實施；

4.日光燈電路設(shè)計與實施；

5.三相負(fù)載的接法實訓(xùn)；

6.單相變壓器安裝與檢測實訓(xùn)；

7.三相異步電動機控制實訓(xùn)；

8.電路檢測與維修。

這些實驗?zāi)芑緷M足非電氣類學(xué)生的需求，電氣類專業(yè)的學(xué)生可以通過自行設(shè)計擴(kuò)展模塊進(jìn)行擴(kuò)展性實驗，顯著提高學(xué)生的動手動腦能力，也更貼切就業(yè)崗位的能力需求。

五、優(yōu)勢分析

我校在研發(fā)“電工應(yīng)用技術(shù)實訓(xùn)平臺”時注重教學(xué)方法設(shè)計開發(fā)的擴(kuò)展性，以遵循職業(yè)性、開放性、實踐性為原則，通過完成任務(wù)來培養(yǎng)、訓(xùn)練學(xué)生的“綜合職業(yè)能力”為核心，科學(xué)地分階段地使用講述法（多采用模型、實物、網(wǎng)絡(luò)平臺，重視現(xiàn)代教育技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用）、小組討論法、任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法、實踐操作法為主，驗證性實驗與技能訓(xùn)練相結(jié)合組織教學(xué)，遞進(jìn)式訓(xùn)練學(xué)生的綜合職業(yè)能力、方法能力和社會能力，使學(xué)生在盡量真實的職業(yè)情境中實現(xiàn)“做中學(xué)，學(xué)中做”的理實一體化教學(xué)模式。

1.該實訓(xùn)平臺主要有以下優(yōu)勢：

2.集中了職業(yè)分析中的要點；

3.注重學(xué)生實操能力培養(yǎng)；簡潔明了，制作成本低。

在使用“電工應(yīng)用技術(shù)實訓(xùn)平臺” 學(xué)習(xí)前期任務(wù)時，盡量多給予指導(dǎo)，初步建立實施并完成工作任務(wù)的方法步驟，為后續(xù)教學(xué)組織奠定基礎(chǔ)。對于后面的學(xué)習(xí)任務(wù)，則讓學(xué)生依據(jù)任務(wù)書要求逐步完成工作任務(wù)，加強學(xué)生的獨立工作能力、專業(yè)能力、方法能力、表達(dá)能力的訓(xùn)練，使學(xué)生在就業(yè)后能夠直接承擔(dān)工作崗位上的綜合性工作任務(wù)。整體學(xué)習(xí)任務(wù)的實施過程中，向?qū)W生講授的理論知識逐漸減少，學(xué)生獨立工作的時間增強，教師從知識傳授者向咨詢引導(dǎo)者轉(zhuǎn)變，使學(xué)生從教師指導(dǎo)到自主學(xué)習(xí)到創(chuàng)新設(shè)計逐步提高實踐能力。

【參考文獻(xiàn)】

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