高職電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)的改革探索與研究

嚴(yán)龍珠 鐘 方 魏 星

1.江西生物科技職業(yè)學(xué)院，江西 南昌 330200；2.中共江西省委黨校，江西 南昌 330108

一、高職電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)的現(xiàn)狀

（一）教學(xué)理念滯后

電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)課程是針對(duì)實(shí)用性技能人才培養(yǎng)的課程，對(duì)教師教學(xué)理念先進(jìn)性具有較高要求。當(dāng)前，教師教學(xué)理念較為滯后，實(shí)踐教學(xué)多依附于理論教學(xué)，作為理論教學(xué)的驗(yàn)證模塊，不注重將工匠精神引入到專(zhuān)業(yè)實(shí)踐課程教學(xué)過(guò)程中，不僅制約了職業(yè)教育價(jià)值的發(fā)揮，而且對(duì)立德樹(shù)人的踐行造成了影響。

（二）教學(xué)模式傳統(tǒng)

當(dāng)前，高等職業(yè)院校在電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中，多沿用傳統(tǒng)高校實(shí)訓(xùn)模式，或者傳統(tǒng)“老師講解，學(xué)生聽(tīng)講”的模式，未考慮高職生基礎(chǔ)能力薄弱現(xiàn)狀，多數(shù)學(xué)生處于被動(dòng)狀態(tài)。加之電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)技能課程抽象化水平較高，單純的實(shí)訓(xùn)方法無(wú)法激發(fā)高職生參與興趣，導(dǎo)致課堂教學(xué)實(shí)效較低［1］。

（三）教學(xué)內(nèi)容單一

高等職業(yè)院校在電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中，教學(xué)內(nèi)容較為單一，部分院校還存在照搬教材的問(wèn)題，未融入現(xiàn)實(shí)電氣工程自動(dòng)化崗位工作內(nèi)容，也未根據(jù)電氣工程自動(dòng)化行業(yè)發(fā)展進(jìn)行綜合性實(shí)踐項(xiàng)目設(shè)置，無(wú)法滿足專(zhuān)業(yè)技能人才培養(yǎng)要求。

（四）不注重過(guò)程考核

當(dāng)前，高等職業(yè)院校電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)考核多以期末實(shí)訓(xùn)綜合評(píng)價(jià)的方式開(kāi)展，不注重過(guò)程考核，考核結(jié)果中未體現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度、職業(yè)精神，期末沖刺情況屢見(jiàn)不鮮，不利于電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)卓越工匠培養(yǎng)。

二、高職電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)的現(xiàn)實(shí)基礎(chǔ)

（一）專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)室

對(duì)于電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)來(lái)說(shuō)，需要具備電工實(shí)驗(yàn)室、物理實(shí)驗(yàn)室、電機(jī)與拖動(dòng)實(shí)驗(yàn)室、模電實(shí)驗(yàn)室、PLC基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室、自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室、數(shù)控技術(shù)實(shí)驗(yàn)室、信號(hào)與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室、微機(jī)原理與接口技術(shù)實(shí)驗(yàn)室、電力電子實(shí)驗(yàn)室等。其中，電機(jī)與拖動(dòng)實(shí)驗(yàn)室、電力電子實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)完成電力拖動(dòng)、電機(jī)學(xué)、電力電子、交流調(diào)速系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)等課程教學(xué)實(shí)驗(yàn)（含科研實(shí)驗(yàn)、演示實(shí)驗(yàn)、二次開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)等）；自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室、微機(jī)原理與接口技術(shù)實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)完成產(chǎn)品信號(hào)采集部分加工、受控對(duì)象數(shù)學(xué)模擬、上位機(jī)輸出控制等實(shí)踐；其他實(shí)驗(yàn)室則負(fù)責(zé)滿足電子、物理、通信、測(cè)量操作訓(xùn)練需求。

（二）校企合作基地

當(dāng)前，在應(yīng)用型人才培育規(guī)范的指導(dǎo)下，越來(lái)越多高職院校與校外企業(yè)建立了合作關(guān)系，關(guān)于畢業(yè)生在企業(yè)單位開(kāi)展認(rèn)知實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)的組織體系日益完善，并跟隨企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)狀況完成的輸配電、發(fā)電方面課程實(shí)習(xí)時(shí)間的調(diào)整。高職院校與企業(yè)合作基地的建立，在一定程度上適應(yīng)了電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)寬口徑的特點(diǎn)，為內(nèi)容多、涉及面廣、知識(shí)容量大的專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)改革奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)［2］。

三、高職電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)的改革方案

（一）更新教學(xué)理念

培養(yǎng)新時(shí)代大國(guó)工匠是高等職業(yè)院校肩負(fù)的重要責(zé)任，而將立德樹(shù)人這一根本教育任務(wù)融入高職專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)各環(huán)節(jié)，則是新時(shí)代工匠培養(yǎng)的重要路徑。因此，在既有專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，教師應(yīng)從多個(gè)視角把控立德樹(shù)人的內(nèi)涵，尋求立德樹(shù)人的踐行路徑。教師可以深入剖析黨的十八大報(bào)告、黨的十九大報(bào)告中與立德樹(shù)人教育有關(guān)的精神，明確職業(yè)院校在傳承工匠文化、培育工匠精神的職責(zé)，并細(xì)化基于工匠文化的高等職業(yè)院校立德樹(shù)人教育特征?；诟叩嚷殬I(yè)院校立德樹(shù)人教育關(guān)鍵要素，從高層次著手，遵循產(chǎn)教融合、校企合作、工學(xué)結(jié)合、知行合一的原則，開(kāi)展立德樹(shù)人的差異化實(shí)踐。根據(jù)電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)教育內(nèi)容或者教育主體的差異變更教育載體、教育方式。同時(shí)結(jié)合院校專(zhuān)業(yè)立德樹(shù)人教育現(xiàn)狀，深度推進(jìn)合理育人、協(xié)同育人，形成各教育要素之間相互作用、親密聯(lián)系的協(xié)同機(jī)制，提高大國(guó)工匠培育實(shí)效［3］。

在立德樹(shù)人踐行過(guò)程中，教師不單單需要清晰講解專(zhuān)業(yè)學(xué)科涉及的主要概念、方法、原理，而且需要有意滲透社會(huì)主義工匠精神，同時(shí)將工匠精神融入專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)目標(biāo)中，形成集價(jià)值塑造、知識(shí)傳授、能力培養(yǎng)為一體的課程目標(biāo)體系。在課程目標(biāo)的指導(dǎo)下，由教師與學(xué)生共同挖掘電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)教學(xué)中蘊(yùn)含的工匠思想、觀點(diǎn)、哲理與精神，填充教與學(xué)案例庫(kù)，在幫助學(xué)生理解復(fù)雜專(zhuān)業(yè)知識(shí)的同時(shí)，加深其對(duì)工匠思想的認(rèn)同。例如，在講述“觸電的防護(hù)措施”內(nèi)容時(shí)，教師可以引入雷電巨人特斯拉的故事，結(jié)合特斯拉紀(jì)錄片，簡(jiǎn)單介紹尼古拉· 特斯拉在設(shè)計(jì)現(xiàn)代交流電系統(tǒng)以及制造人造閃電的過(guò)程，剖析特斯拉對(duì)科學(xué)的追求以及奮斗精神，促使電氣專(zhuān)業(yè)學(xué)生認(rèn)識(shí)到掌握科學(xué)的方法可以促使電為人所用，而不合理用電則會(huì)產(chǎn)生極大的危害，幫助學(xué)生樹(shù)立科學(xué)用電以及勇于創(chuàng)新、堅(jiān)持奮斗的工匠精神。

在案例教學(xué)的基礎(chǔ)上，教師可以邀請(qǐng)?jiān)陔娏π袠I(yè)工作的歷屆畢業(yè)生錄制小視頻，為在校生解讀電力行業(yè)企業(yè)文化，在滿足在校生了解電氣行業(yè)企業(yè)工作環(huán)境與內(nèi)容要求的同時(shí)，調(diào)動(dòng)學(xué)生工作積極性，樹(shù)立腳踏實(shí)地做好本職工作、全力拼搏保供電的意識(shí)和品格。

（二）變革教學(xué)模式

1.開(kāi)展學(xué)科競(jìng)賽

電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)是基于電子技術(shù)、電子信息工程而設(shè)立的專(zhuān)業(yè)，為形成特色教學(xué)模式，教師應(yīng)主動(dòng)進(jìn)入兄弟院校以及畢業(yè)生用人單位，開(kāi)展廣泛調(diào)研，吸納、歸總育人經(jīng)驗(yàn)，及時(shí)改進(jìn)現(xiàn)有教學(xué)模式的不足。教師應(yīng)落實(shí)以教興賽、以賽促教的方針，推進(jìn)專(zhuān)業(yè)學(xué)科競(jìng)賽與實(shí)踐教學(xué)的有機(jī)結(jié)合，定期組織學(xué)生參與電子設(shè)計(jì)及智能制造大賽，為電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)學(xué)生實(shí)踐能力提升提供依據(jù)［4］。

在組織學(xué)生參與社會(huì)舉辦的多類(lèi)別專(zhuān)業(yè)競(jìng)賽活動(dòng)的基礎(chǔ)上，教師還可以組織校內(nèi)競(jìng)賽。借助校內(nèi)競(jìng)賽開(kāi)展契機(jī)，以導(dǎo)師制教育模式，與企業(yè)高級(jí)技術(shù)人員合作，帶領(lǐng)學(xué)生代表參與競(jìng)賽，在培養(yǎng)高職生綜合實(shí)踐能力的同時(shí)，提升學(xué)生團(tuán)隊(duì)精神。

2.產(chǎn)學(xué)研協(xié)同育人

根據(jù)電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)，教師可以借助調(diào)研兄弟院校以及畢業(yè)生用人單位契機(jī)，與周邊大型電氣工程自動(dòng)化相關(guān)企業(yè)溝通，簽訂產(chǎn)學(xué)研合作協(xié)議，完善校外實(shí)習(xí)基地建設(shè)方案，定期將校內(nèi)學(xué)生輸送到校外實(shí)習(xí)基地現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)場(chǎng)地、工藝加工場(chǎng)地以及生產(chǎn)銷(xiāo)售環(huán)節(jié)中，促使高職生對(duì)現(xiàn)代企業(yè)關(guān)于技術(shù)人才的需求有更加深刻的理解，并督促學(xué)生借助專(zhuān)業(yè)實(shí)習(xí)與實(shí)訓(xùn)機(jī)會(huì)幫助企業(yè)解決生產(chǎn)實(shí)際中關(guān)鍵問(wèn)題。

在產(chǎn)學(xué)研協(xié)同育人模式下，教師應(yīng)積極與合作企業(yè)溝通，根據(jù)合作企業(yè)生產(chǎn)需求，制定實(shí)踐教學(xué)任務(wù)。在實(shí)踐教學(xué)任務(wù)明確后，順序推進(jìn)任務(wù)討論、資料查詢(xún)、元器件選擇、原理圖規(guī)劃、程序編寫(xiě)、仿真調(diào)試與系統(tǒng)調(diào)試環(huán)節(jié)，強(qiáng)調(diào)高職生的參與主動(dòng)性，促使高職生親身體驗(yàn)問(wèn)題發(fā)現(xiàn)、處理與解決過(guò)程，為高職生工程實(shí)踐能力提升提供依據(jù)。

除了與企業(yè)合作外，高職院校可以與兄弟院校開(kāi)展聯(lián)合人才培養(yǎng)項(xiàng)目，集成雙方或多方資源優(yōu)勢(shì)，推動(dòng)電氣工程及自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)進(jìn)入良性循環(huán)［5］。

3.CDIO工程教育

CDIO 工程教育（Conceive、Design、Implement、Operate）是一種將做中學(xué)理念與項(xiàng)目化教學(xué)模式有機(jī)整合的模式，將學(xué)生主動(dòng)參與、實(shí)踐過(guò)程、專(zhuān)業(yè)課程進(jìn)行了有機(jī)整合，可以為電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)高職生實(shí)際問(wèn)題解決能力、創(chuàng)新能力提升提供依據(jù)。

首先，教師可以根據(jù)現(xiàn)實(shí)電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)企業(yè)工作內(nèi)容，策劃包括電子設(shè)計(jì)工程實(shí)踐項(xiàng)目、電子工藝工程實(shí)踐項(xiàng)目、信號(hào)處理工程實(shí)踐項(xiàng)目在內(nèi)的若干小規(guī)模工程實(shí)踐項(xiàng)目，如三相異步電機(jī)PLC降壓?jiǎn)?dòng)控制、三相異步電機(jī)PLC長(zhǎng)動(dòng)控制等，初步強(qiáng)化高職生對(duì)基本工程素養(yǎng)的認(rèn)識(shí)。

其次，教師可以基于專(zhuān)業(yè)電路、數(shù)字電子技術(shù)、模擬電子技術(shù)、信號(hào)與系統(tǒng)課程，對(duì)標(biāo)高職生專(zhuān)業(yè)能力培養(yǎng)要求，設(shè)置綜合性工程實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，如電子綜合設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)控制仿真綜合設(shè)計(jì)、發(fā)電廠及變電所設(shè)計(jì)、單片機(jī)高級(jí)綜合項(xiàng)目、PLC系統(tǒng)高級(jí)綜合項(xiàng)目等。其中PLC系統(tǒng)高級(jí)綜合項(xiàng)目主要指反映PID控制原理、電機(jī)與拖動(dòng)技術(shù)、PLC技術(shù)等多項(xiàng)實(shí)踐技術(shù)聯(lián)系的綜合項(xiàng)目，如基于PLC的液位PID控制系統(tǒng)、基于PLC的直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)等。

最后，教師可以面向電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)整個(gè)教學(xué)過(guò)程，全面開(kāi)展職業(yè)生涯規(guī)劃、認(rèn)知實(shí)習(xí)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目等活動(dòng)，培養(yǎng)高職生綜合實(shí)踐能力。其中職業(yè)生涯規(guī)劃主要是在畢業(yè)實(shí)習(xí)前由教師指導(dǎo)規(guī)劃職業(yè)生涯，并以小規(guī)模討論會(huì)的形式，培養(yǎng)高職生對(duì)職業(yè)生涯的認(rèn)知；認(rèn)知實(shí)習(xí)主要是以實(shí)地參觀考察電氣類(lèi)相關(guān)企業(yè)與企業(yè)專(zhuān)家入校講座相結(jié)合的方式，可以幫助高職生對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)體系以及實(shí)踐工作內(nèi)容具有更加深入的了解；而創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動(dòng)則是將工程應(yīng)用鍛煉與綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目有效銜接，在提高高職生就業(yè)成功率的同時(shí)，為高職生實(shí)踐技能個(gè)性化發(fā)展提供支持。

（三）豐富教學(xué)內(nèi)容

在培養(yǎng)大國(guó)工匠這一目標(biāo)的指導(dǎo)下，教師應(yīng)落實(shí)按需發(fā)展、分類(lèi)培養(yǎng)發(fā)展，構(gòu)建涵蓋基礎(chǔ)層次、專(zhuān)業(yè)進(jìn)階層次、提高層次三個(gè)層次的人才培養(yǎng)方案。其中，基礎(chǔ)層次實(shí)踐課程為模塊電路設(shè)計(jì)，主要在一年級(jí)下學(xué)期開(kāi)展，包括焊接與拆焊工藝、元器件識(shí)別與檢測(cè)、基本工具與儀器儀表使用、功能完整的模塊電路設(shè)計(jì)與焊接（音樂(lè)門(mén)鈴、數(shù)字鐘、穩(wěn)壓電源、信號(hào)發(fā)生器等）等［6］。具體課程內(nèi)容需集成電路理論、數(shù)字電子技術(shù)、模擬電子技術(shù)、電子工藝等，結(jié)合校內(nèi)創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有條件，進(jìn)行針對(duì)性調(diào)整，一般需涵蓋電子實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)、電工實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)、電工電子實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書(shū)、電機(jī)與電力拖動(dòng)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)等教材。

專(zhuān)業(yè)進(jìn)階層次實(shí)踐課程為綜合應(yīng)用與工程實(shí)踐，主要在二年級(jí)上學(xué)期、下學(xué)期開(kāi)展，包括基于微控制器單片機(jī)的電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)制作、基于微控制器DSP的電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制作等。具體課程內(nèi)容需集成自動(dòng)控制原理、單片機(jī)原理與接口技術(shù)、電力電子技術(shù)、傳感器應(yīng)用、電機(jī)與拖動(dòng)專(zhuān)業(yè)教材，并融入往年學(xué)科競(jìng)賽題目［7］。同時(shí)結(jié)合校內(nèi)專(zhuān)業(yè)課程實(shí)驗(yàn)室、創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)室以及重點(diǎn)科研平臺(tái)，針對(duì)性開(kāi)展PLC實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)、機(jī)器人實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)、運(yùn)動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)等實(shí)踐教材編寫(xiě)。

提高層次實(shí)踐課程為拓展訓(xùn)練及自主創(chuàng)新，主要在三年級(jí)上學(xué)期開(kāi)展，包括基于國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略的電子產(chǎn)品制造、基于專(zhuān)業(yè)優(yōu)勢(shì)的電子產(chǎn)品創(chuàng)新等。具體課程需要依托校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地、校企合作基地工業(yè)實(shí)際生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，因地制宜地開(kāi)展電力電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)、電機(jī)實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書(shū)等專(zhuān)用實(shí)踐教材編寫(xiě)。例如，依托光伏并網(wǎng)發(fā)電及儲(chǔ)能實(shí)驗(yàn)室，強(qiáng)化光伏新能源發(fā)電產(chǎn)品制作指導(dǎo)教材創(chuàng)新，為高職生后期發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。同時(shí)教師可以增設(shè)涵蓋學(xué)術(shù)后備人才課程、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才課程、行業(yè)企業(yè)人才課程的個(gè)性拓展模塊，允許高職生在完成學(xué)科專(zhuān)業(yè)實(shí)訓(xùn)課程后根據(jù)自身實(shí)際情況選擇個(gè)性拓展課程，為高職生社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)力提升提供依據(jù)。

（四）注重過(guò)程考核

在傳統(tǒng)結(jié)果考核評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上，教師應(yīng)融入過(guò)程評(píng)價(jià)，增設(shè)日常作業(yè)、出勤、實(shí)驗(yàn)操作技術(shù)報(bào)告撰寫(xiě)、實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程規(guī)范遵循情況、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐問(wèn)答環(huán)節(jié)，并明確其在過(guò)程考核中的比例，推動(dòng)過(guò)程考核與結(jié)果考核評(píng)價(jià)有機(jī)整合，為電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)高職生實(shí)踐技能與創(chuàng)新能力的提升提供依據(jù)［8］。

四、高職電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)的改革效果

經(jīng)過(guò)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)改革，低年級(jí)學(xué)生對(duì)課程理論內(nèi)容理解程度更加深刻，基本形成了電氣工程素養(yǎng)。中年級(jí)學(xué)生積極參與工程項(xiàng)目實(shí)踐，應(yīng)用多專(zhuān)業(yè)課程知識(shí)解決實(shí)際電氣工程問(wèn)題的能力顯著提高；高年級(jí)畢業(yè)生則通過(guò)扎實(shí)的基本功、熟練的操作技能獲得了多家企業(yè)的認(rèn)可，在企業(yè)工作過(guò)程中，較快融入角色，使就業(yè)成功率較高。