“智能開關(guān)的制作與檢修”教學(xué)實(shí)施報(bào)告

北京電氣工程學(xué)校 王 林 劉 暢 董 森 趙 維

本次設(shè)計(jì)圍繞立德樹人根本任務(wù)，緊扣“工匠精神”思政主線，將涵養(yǎng)“匠心”融入教學(xué)全過程，以提升職業(yè)能力為本位，以加強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)力和培養(yǎng)工程思維為途徑，有效提升學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)和匠心精神。

一、教學(xué)整體設(shè)計(jì)

（一）崗課賽證融通，構(gòu)建能力進(jìn)階教學(xué)內(nèi)容

《電子技術(shù)基礎(chǔ)與技能》課程是電氣設(shè)備運(yùn)行與控制專業(yè)的核心課程。以電氣設(shè)備安裝工崗位需求為導(dǎo)向，依據(jù)國家專業(yè)教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)和課程教學(xué)大綱，結(jié)合專業(yè)人才培養(yǎng)方案要求，融通人力資源和社會(huì)保障局《電工》（中級(jí)），1+X證書《電子裝聯(lián)職業(yè)技能等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》（中級(jí)）證書；融通中職《電氣安裝與維修》《電子電路裝調(diào)與應(yīng)用》國賽賽項(xiàng)。瞄準(zhǔn)智能照明技術(shù)升級(jí)，依托真實(shí)工作載體，結(jié)合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律，按照由易到難，由簡(jiǎn)到繁，構(gòu)建崗位能力進(jìn)階的2大模塊11個(gè)教學(xué)項(xiàng)目，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用電子知識(shí)和技能完成電路設(shè)計(jì)、制作、檢修和解決實(shí)際應(yīng)用問題的能力。課程選用“十三五”國家規(guī)劃教材《電子技術(shù)基礎(chǔ)與技能》。

參賽作品為模塊二項(xiàng)目2：智能開關(guān)的制作與檢修。此項(xiàng)目基于企業(yè)KNX系統(tǒng)終端的真實(shí)工作項(xiàng)目，智能開關(guān)是利用聲、光、磁、觸摸對(duì)照明系統(tǒng)進(jìn)行智能控制，方便用戶且綠色節(jié)能。借鑒CDIO工程教育流程，結(jié)合崗位操作流程，將課程內(nèi)容整合為四個(gè)工作階段，分別是智能開關(guān)的構(gòu)思與準(zhǔn)備、設(shè)計(jì)與驗(yàn)證、制作與調(diào)試、運(yùn)行與檢修，四個(gè)階段細(xì)分出體現(xiàn)工作流程的8個(gè)任務(wù)（圖1）。本項(xiàng)目將多變量控制理念引入智能照明控制系統(tǒng)中創(chuàng)新綠色照明新技術(shù)，在制作與檢修中采用行業(yè)IPC-A-610D、IPC-7711最新規(guī)范和工藝要求。

圖1 項(xiàng)目內(nèi)容整體設(shè)計(jì)

（二）學(xué)情數(shù)據(jù)融匯，精準(zhǔn)定位項(xiàng)目教學(xué)目標(biāo)

授課對(duì)象是電氣設(shè)備運(yùn)行與控制專業(yè)高一年級(jí)學(xué)生。

知識(shí)和技能基礎(chǔ)：學(xué)生已經(jīng)掌握數(shù)字信號(hào)、數(shù)制、編碼知識(shí)；掌握基本焊接技能，會(huì)使用萬用表簡(jiǎn)單測(cè)量；學(xué)生理論學(xué)習(xí)能力有待提升，對(duì)電路工作原理的準(zhǔn)確理解具有一定困難；部分學(xué)生規(guī)范操作意識(shí)與企業(yè)要求還有一定差距。

認(rèn)知和實(shí)踐能力：學(xué)生具有一定總結(jié)歸納能力，但是電路原理分析能力有所欠缺。學(xué)生有成功裝配電子產(chǎn)品的經(jīng)驗(yàn)，有利用萬用表檢測(cè)一般元器件的經(jīng)驗(yàn)。

學(xué)習(xí)特點(diǎn)：學(xué)生具有較強(qiáng)的信息素養(yǎng)，喜歡線上線下小組合作學(xué)習(xí)方式，樂于動(dòng)手操作。

依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)和崗位要求，賽證結(jié)合學(xué)情分析，確定本項(xiàng)目教學(xué)目標(biāo)和重點(diǎn)；依據(jù)學(xué)情預(yù)判難點(diǎn)（圖2）。

圖2 教學(xué)目標(biāo)及教學(xué)重點(diǎn)

（三）育訓(xùn)目標(biāo)融合，構(gòu)建德技并進(jìn)教學(xué)模式

在行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)理論指導(dǎo)下，借鑒工程教育理念（CDIO）和成果導(dǎo)向教育（OBE）理論，構(gòu)建“CDIO-匠心引領(lǐng)任務(wù)驅(qū)動(dòng)”教學(xué)模式。項(xiàng)目內(nèi)容依據(jù)CDIO四個(gè)環(huán)節(jié)整合為構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、運(yùn)行四部分內(nèi)容。4個(gè)環(huán)節(jié)包含8個(gè)工作任務(wù)對(duì)接8個(gè)學(xué)習(xí)成果，8個(gè)任務(wù)難度逐步提升，學(xué)生崗位能力層層遞進(jìn)。任務(wù)的實(shí)施采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法，覆蓋課前、課中、課后，體現(xiàn)全過程的育人，將“七心”思政元素有機(jī)融入教學(xué)實(shí)施的7個(gè)步驟，突出崗位思政特色（圖3）。

圖3 教學(xué)模式

依托課程資源為學(xué)生提供線上線下支持，精準(zhǔn)資源推送，為分層分類教學(xué)奠定基礎(chǔ)。

教學(xué)硬環(huán)境為電工技術(shù)多媒體實(shí)訓(xùn)室，具備網(wǎng)絡(luò)傳輸、教學(xué)實(shí)時(shí)演示功能。軟環(huán)境為學(xué)習(xí)通教學(xué)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)資源整合、數(shù)據(jù)采集與分析功能。信息化資源包括人工智能虛擬操作軟件，微課、動(dòng)畫、游戲等，為提高教學(xué)成效奠定基礎(chǔ)。

（四）匠心有機(jī)融入，設(shè)計(jì)育德于行匠心思政

從匠心中凝練“七心”思政要素，聚焦匠心培養(yǎng)，“七心”培育融入課程每一個(gè)任務(wù)，貫穿整門課程，形成課程思政主線（圖4）。采用“七步育七心”策略，七心點(diǎn)對(duì)點(diǎn)對(duì)接任務(wù)的七步流程。“N”是項(xiàng)目獨(dú)具特色的思政元素，聚焦愛國情懷、民族自信、社會(huì)責(zé)任等，從大師足跡、勞模故事、社會(huì)熱點(diǎn)、親身經(jīng)歷、技術(shù)發(fā)展史、工程案例、經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)、操作規(guī)程8個(gè)方面入手，凝練出獨(dú)具項(xiàng)目特色、具有較強(qiáng)育人價(jià)值的N個(gè)思政元素，融入項(xiàng)目教學(xué)過程，本項(xiàng)目結(jié)合教學(xué)內(nèi)容特點(diǎn)提煉出16個(gè)獨(dú)具項(xiàng)目特色思政元素。

圖4 課程思政

（五）德技賽證融聚，設(shè)計(jì)三主體七維度評(píng)價(jià)

設(shè)計(jì)覆蓋教學(xué)全過程的教學(xué)評(píng)價(jià)指標(biāo)，將思想道德教育、技能訓(xùn)練，技能證書考核內(nèi)容、技能大賽評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)融聚在一起，定量評(píng)價(jià)和定性評(píng)價(jià)相結(jié)合，形成“三主體七維度”評(píng)價(jià)體系。七個(gè)維度的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系包含19個(gè)可評(píng)可測(cè)評(píng)價(jià)指標(biāo)，覆蓋任務(wù)全流程，過程性評(píng)價(jià)與結(jié)果性評(píng)價(jià)相統(tǒng)一。教師、學(xué)生、企業(yè)師傅在學(xué)習(xí)平臺(tái)和人工智能軟件大數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析輔助下，開展多元考評(píng)，重點(diǎn)考查學(xué)生的學(xué)習(xí)增值反饋。將“七心+N”思政要素融進(jìn)評(píng)價(jià)指標(biāo)，體現(xiàn)匠心精神的評(píng)價(jià)引領(lǐng)。

圖5 評(píng)價(jià)模式

二、教學(xué)實(shí)施過程

（一）思政融入，任務(wù)驅(qū)動(dòng)，突出學(xué)習(xí)成果導(dǎo)向

本項(xiàng)目8個(gè)任務(wù)均采用“CDIO-匠心引領(lǐng)、任務(wù)驅(qū)動(dòng)”教學(xué)模式。伴隨任務(wù)的開展，同步輸出階段性成果，形成本教學(xué)單元的成果主線。在教學(xué)過程中將“七心”思政要素，融入知識(shí)與技能學(xué)習(xí)全過程，課程實(shí)施過程中不斷強(qiáng)化匠心素養(yǎng)，突出課程思政特色。

（二）四個(gè)結(jié)合，全程覆蓋，突出能力逐步進(jìn)階

在實(shí)施理實(shí)一體的教學(xué)過程中，技能學(xué)習(xí)與崗位思政相結(jié)合、學(xué)習(xí)內(nèi)容與思維工具相結(jié)合、教學(xué)流程與生產(chǎn)流程相結(jié)合、操作技能與崗位規(guī)范相結(jié)合，突出崗位勝任能力和學(xué)習(xí)能力培養(yǎng)。

問題引導(dǎo)、導(dǎo)習(xí)探究。問題引領(lǐng)，參考“四庫”，學(xué)生進(jìn)行自主探究，教師線上指導(dǎo)，利用WBS工具初步建立工作思路。

任務(wù)導(dǎo)入、明確成果。教師依據(jù)總體和個(gè)人學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)反饋，展示“技能之星”榜，明確學(xué)習(xí)成果。

研判方案、任務(wù)準(zhǔn)備。分析任務(wù)要求，學(xué)生細(xì)心制訂工作方案。根據(jù)任務(wù)需求，學(xué)習(xí)知識(shí)技能。

虛擬演練、實(shí)際操作。學(xué)生虛實(shí)結(jié)合完成任務(wù)，利用虛擬軟件學(xué)方法和規(guī)范，實(shí)際操作內(nèi)化知識(shí)技能。

評(píng)測(cè)診斷、成果驗(yàn)收。學(xué)生和教師借助平臺(tái)、人工智能軟件采集數(shù)據(jù)，開展自評(píng)、互評(píng)，學(xué)生誠心評(píng)價(jià)，最后雙師評(píng)價(jià)。

交流互動(dòng)、分享總結(jié)。展示“三主體七維度”考評(píng)數(shù)據(jù)，表揚(yáng)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)增量較大的學(xué)生，樹立“技能之星”，并分享學(xué)習(xí)心得，其他學(xué)生虛心學(xué)習(xí)，利用思維導(dǎo)圖工具總結(jié)知識(shí)。

復(fù)盤提升、知識(shí)拓展?；仡櫡此既蝿?wù)實(shí)施過程，完成敬老院情境任務(wù)，鍛煉學(xué)生學(xué)習(xí)恒心，教師進(jìn)行個(gè)性化輔導(dǎo)。

依托信息化教學(xué)資源以及巧妙的教學(xué)策略，“三破三解”突破教學(xué)難點(diǎn)，六步遞進(jìn)突出教學(xué)重點(diǎn)（圖6）。

圖6 學(xué)生個(gè)體變化情況

圖6 突破難點(diǎn)、突出重點(diǎn)策略

三、學(xué)生學(xué)習(xí)效果

（一）成果實(shí)現(xiàn)，目標(biāo)達(dá)成，學(xué)生學(xué)習(xí)效果明顯提升

8個(gè)任務(wù)的平均成績、檢修成功率、原理檢測(cè)平均成績較上一個(gè)項(xiàng)目均有提升，學(xué)習(xí)增量可觀。學(xué)生具備了安裝、檢測(cè)、維修智能開關(guān)的能力。通過檢測(cè)數(shù)據(jù)反饋，學(xué)生掌握了智能開關(guān)的工作原理，成功突破了學(xué)習(xí)難點(diǎn)。

（二）技能素養(yǎng)，全面提升，學(xué)生崗位適應(yīng)能力增強(qiáng)

通過與上一個(gè)項(xiàng)目自主學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)對(duì)比，學(xué)習(xí)材料反芻比、自主學(xué)習(xí)平均分?jǐn)?shù)均有所提升，通過數(shù)據(jù)觀察個(gè)別學(xué)生進(jìn)步很大，學(xué)生自主學(xué)習(xí)專心度明顯提高。平均優(yōu)秀焊點(diǎn)率提升，學(xué)生精益求精的工作態(tài)度更加明顯。

（三）育訓(xùn)結(jié)合，七步七育，學(xué)生的職業(yè)榮譽(yù)感提升

在任務(wù)實(shí)施過程中，技能比拼激勵(lì)，技能之星榜鼓勵(lì)，平臺(tái)積分獎(jiǎng)勵(lì)，“七心”思政價(jià)值觀引領(lǐng)，學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)力得到提升。通過校企共研、共建、共創(chuàng)，學(xué)生作品在企業(yè)得到應(yīng)用，獲得用戶好評(píng)。學(xué)生感受到成功的快樂，職業(yè)榮譽(yù)感得到較大提升。

四、特色創(chuàng)新

（一）課程思政，“聚”“貫”“溶”“升”

“七心+N”思政元素，聚焦于精益求精的匠心培育，聚焦于愛崗敬業(yè)、愛國情感的培養(yǎng)；貫穿于項(xiàng)目實(shí)施的全過程，突出思政要素全程有機(jī)融入，突出工匠精神培育；思政指標(biāo)溶于豐富內(nèi)涵的育訓(xùn)活動(dòng)，突出思政“鹽”溶于課程之“水”，學(xué)生思想政治素養(yǎng)得到明顯提升。

（二）教學(xué)模式，“點(diǎn)”“線”“面”“體”

創(chuàng)新了“CDIO-匠心引領(lǐng) 任務(wù)驅(qū)動(dòng)”教學(xué)模式，教學(xué)模式有效促進(jìn)了學(xué)生匠心培育、工程思維培養(yǎng)、崗位能力提升。整合CDIO工程教育著力點(diǎn)與“七心”思政著力點(diǎn)。串連成“線”，形成項(xiàng)目成果主線，工程實(shí)踐主線，思政滲透主線。多線并進(jìn)縱橫成面，任務(wù)實(shí)施全面對(duì)接工程思維，虛實(shí)結(jié)合全面訓(xùn)練，學(xué)生技能水平逐級(jí)遞進(jìn)。融通崗課賽證，立體化實(shí)施，學(xué)生崗位能力漸次提升。

（三）課程資源，“研”“創(chuàng)”“融”“化”

凝聚校企資源，研發(fā)教學(xué)資源?；诮虒W(xué)“痛點(diǎn)”，創(chuàng)新開發(fā)具有軟件著作權(quán)的“通用型電子電路虛擬裝配與檢測(cè)軟件（智慧版）”，拍照檢測(cè)徹底解決裝配焊接的評(píng)價(jià)效率低下問題；開發(fā)“虛擬檢測(cè)軟件”“虛擬檢修軟件”，節(jié)約實(shí)訓(xùn)成本，提升課堂實(shí)效?；谛袠I(yè)“痛點(diǎn)”，創(chuàng)新基于KNX技術(shù)的智能開關(guān)，幫助企業(yè)解決了員工培訓(xùn)難題。校企資源相融，賦能團(tuán)隊(duì)教研力量，融入行業(yè)新技術(shù)、新規(guī)范，賦能教學(xué)。信息化資源、多種學(xué)習(xí)方法，化繁為簡(jiǎn)，化解學(xué)習(xí)難題。校企聯(lián)合研發(fā)教學(xué)資源轉(zhuǎn)化為企業(yè)培訓(xùn)資源。

（四）評(píng)價(jià)體系，“觀”“診”“定”“引”

匠心精神的七個(gè)維度評(píng)價(jià)體系融聚德技賽證內(nèi)容，突出多元評(píng)價(jià)，形成直觀的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)圖表，清晰觀測(cè)整體與個(gè)體教學(xué)增量。為診斷評(píng)估學(xué)生學(xué)習(xí)增量和短板提供依據(jù)，以此幫助學(xué)生制訂個(gè)性化的改進(jìn)方案，個(gè)性化推送資源，使考核與評(píng)價(jià)有利于引導(dǎo)學(xué)生良好行為習(xí)慣，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。