產(chǎn)教融合背景下電氣實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)設(shè)計探索

韓琪

（寧波大學(xué)科學(xué)技術(shù)學(xué)院，浙江寧波 315300）

人工智能、5G、虛擬現(xiàn)實(shí)、大數(shù)據(jù)等科技的快速發(fā)展正引領(lǐng)世界范圍的科技革命和產(chǎn)業(yè)變革，日益深入地影響我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展。2021年是“十四五”建設(shè)開局之年，我國轉(zhuǎn)向高質(zhì)量發(fā)展階段，開啟全面建設(shè)社會主義現(xiàn)代化國家新征程[1]。應(yīng)用型本科院校主要服務(wù)于區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展，培養(yǎng)高素質(zhì)技能人才，作為區(qū)域內(nèi)技術(shù)轉(zhuǎn)移和成果轉(zhuǎn)化重要載體，產(chǎn)教融合成為高校自身發(fā)展以及服務(wù)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要途徑。深化產(chǎn)教融合，進(jìn)一步將產(chǎn)業(yè)先進(jìn)技術(shù)和發(fā)展需求融入本科專業(yè)課程中，深入推進(jìn)產(chǎn)業(yè)和教育的有機(jī)銜接，進(jìn)而保證應(yīng)用型本科高?？沙掷m(xù)發(fā)展。

1 產(chǎn)教融合背景下電氣自動化專業(yè)實(shí)訓(xùn)課程建設(shè)現(xiàn)狀

應(yīng)用型本科院校既不同于研究型大學(xué)對理論知識要求高，也不同于高職院校側(cè)重操作能力，而是兼顧實(shí)踐能力和應(yīng)用創(chuàng)新能力培養(yǎng)。在專業(yè)課程體系設(shè)置上，除了文化基礎(chǔ)課，有較多實(shí)踐性課程。目前，采用的仍然是教師講授和演示、學(xué)生聽講和模仿學(xué)習(xí)的傳統(tǒng)模式，此種方法培養(yǎng)的學(xué)生積極性不足，進(jìn)入企業(yè)可能無法適應(yīng)企業(yè)真實(shí)工作環(huán)境。通過對歷屆畢業(yè)生就業(yè)情況的持續(xù)跟蹤和部分用人單位的反饋，可知電氣自動化專業(yè)的學(xué)生在校學(xué)習(xí)的技能與實(shí)際工作崗位需求存在一些偏差[2]。因此，服務(wù)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求與企業(yè)發(fā)展需求，推動學(xué)校進(jìn)行課程改革，才能培養(yǎng)出高素質(zhì)應(yīng)用型人才。

（1）校企合作缺乏實(shí)質(zhì)性合作內(nèi)容。

以電氣自動化專業(yè)為例，2021年調(diào)查30家自動化專業(yè)相關(guān)公司參與校企合作的情況，得出圖1所示的統(tǒng)計表，校企合作方式目前大多限于設(shè)立一些獎學(xué)金激勵鼓勵學(xué)生，并沒有實(shí)質(zhì)性參與到學(xué)生實(shí)訓(xùn)課程建設(shè)中。高校方面：電氣專業(yè)課程教學(xué)內(nèi)容更新周期較長，教學(xué)內(nèi)容落后于企業(yè)的實(shí)際需求；實(shí)驗(yàn)室建設(shè)考慮課堂教學(xué)與管理、學(xué)生操作安全等因素，實(shí)驗(yàn)室的場景和實(shí)際工作場景相差甚大[3]。企業(yè)方面：企業(yè)工程師熟悉市場對電氣專業(yè)學(xué)生的需求，但是不了解高校的實(shí)踐性課程建設(shè)體系，并不能完全和學(xué)校的育人方式匹配。

（2）電氣自動化專業(yè)實(shí)訓(xùn)課程評價現(xiàn)狀。

實(shí)踐課程是培養(yǎng)大學(xué)生專業(yè)技能的基本環(huán)節(jié)。對于工學(xué)學(xué)科，建立科學(xué)的實(shí)踐課程評價體系對應(yīng)用型人才的培養(yǎng)具有不可替代的作用。目前傳統(tǒng)的實(shí)訓(xùn)課程評價方式主要是結(jié)果評價，缺乏過程性評價，學(xué)生更注重分?jǐn)?shù)，忽視自身能力的提高。

2 產(chǎn)教融合背景下電氣自動化專業(yè)實(shí)訓(xùn)課程設(shè)計探索

以電氣自動化專業(yè)為例，包含電路原理、電機(jī)拖動、自控原理及電力電子等課程，綜合性強(qiáng)、理論與實(shí)踐聯(lián)系密切，更注重學(xué)生將理論知識轉(zhuǎn)化創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。實(shí)訓(xùn)課以“調(diào)整實(shí)訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容，改進(jìn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)方法，重塑實(shí)訓(xùn)評價方式”為主線，利用企業(yè)的技術(shù)和設(shè)備資源、企業(yè)專家項(xiàng)目背景和工程經(jīng)驗(yàn)，引入企業(yè)項(xiàng)目作為學(xué)生實(shí)習(xí)項(xiàng)目，企業(yè)可以提供部分校外的勤工助學(xué)崗位供學(xué)生實(shí)踐。

如圖2所示，結(jié)合學(xué)校實(shí)際情況，基于產(chǎn)教融合的電氣自動化專業(yè)課實(shí)訓(xùn)課程具體可以從師生角色定位、教學(xué)內(nèi)容與組織形式、教學(xué)方法、教學(xué)情境創(chuàng)設(shè)以及教學(xué)案例等多維度多角度實(shí)施，實(shí)施方案具體融合點(diǎn)如下：

（1）實(shí)訓(xùn)教學(xué)中角色互換實(shí)現(xiàn)師資融合。

從教師角度來說，通過邀請企業(yè)部分專家擔(dān)任兼職實(shí)訓(xùn)導(dǎo)師，加入學(xué)校課程排課系統(tǒng)中進(jìn)行實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)，共同來完成教學(xué)。學(xué)生將從學(xué)習(xí)者向工程師角色轉(zhuǎn)變，根據(jù)企業(yè)真實(shí)項(xiàng)目鍛煉學(xué)生的知識應(yīng)用能力[4]。

（2）引入項(xiàng)目任務(wù)案例內(nèi)容實(shí)現(xiàn)資源融合。

實(shí)現(xiàn)產(chǎn)教融合的自動化專業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)，需要校內(nèi)校外資源的支持，如共同研制人才培養(yǎng)方案、共同制定課程標(biāo)準(zhǔn)、共同開發(fā)項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)手冊，通過開展相應(yīng)的實(shí)訓(xùn)提高學(xué)生知識應(yīng)用能力。

根據(jù)新課程標(biāo)準(zhǔn)，聘請企業(yè)工程師與學(xué)校任課教師共同參與修訂教材以及開發(fā)微課程教學(xué)資源，引入企業(yè)中實(shí)際的工程問題、案例及行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和學(xué)校的教學(xué)資源，相互融合，打造適合電氣自動化專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)的工訓(xùn)實(shí)用教材。三元階梯型課程教學(xué)內(nèi)容模型如圖3所示。

專業(yè)基礎(chǔ)課部分，結(jié)合企業(yè)實(shí)際應(yīng)用需求，增加實(shí)踐教學(xué)部分。例如PLC的電梯控制原理部分，可以建立“控制原理+虛擬仿真+實(shí)際運(yùn)用”的教學(xué)模式，使學(xué)生結(jié)合自動化控制需求加強(qiáng)對知識的理解。

校企融合課程內(nèi)容部分，針對大二年級以上學(xué)生，利用每學(xué)期后4周時間進(jìn)行任務(wù)課程設(shè)計，通過將企業(yè)生產(chǎn)中遇到的實(shí)際問題引入到課程中分析講解，增強(qiáng)學(xué)生的綜合應(yīng)用能力。

創(chuàng)新課程內(nèi)容部分，支持鼓勵學(xué)生選擇某一方向進(jìn)行深入研究，利用學(xué)科競賽獲獎或知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)等提高學(xué)生成果轉(zhuǎn)化能力。

針對教學(xué)方法，傳統(tǒng)多采用講授法和案例分析法進(jìn)行理論知識講解，如PLC編程方法、電力電子基本電路應(yīng)用知識等。采用項(xiàng)目教學(xué)法、任務(wù)驅(qū)動法，講解如交通燈設(shè)計、尋跡小車設(shè)計等知識。采用行動導(dǎo)向、PPT匯報成果展示等方法來進(jìn)行職業(yè)規(guī)劃、項(xiàng)目設(shè)計方案匯報等[5]。采用分層教學(xué)方法，不同的學(xué)生組成不同團(tuán)隊(duì)，類似于比賽組隊(duì)，完成不同項(xiàng)目設(shè)計。建立“學(xué)校課程+企業(yè)課題+行業(yè)需求”相互融合的教育模式。

（3）借鑒企業(yè)任務(wù)案例驅(qū)動實(shí)現(xiàn)競評融合。

參照企業(yè)工作中的真實(shí)任務(wù)需求撰寫專業(yè)核心課程的內(nèi)容及相應(yīng)的學(xué)科競賽的賽題。優(yōu)化現(xiàn)有的以操作技能評價為核心的評價體系，在設(shè)計學(xué)科競賽規(guī)則時借鑒企業(yè)對工程師工作能力考核的內(nèi)容。通過舉行比賽實(shí)現(xiàn)以賽促學(xué)、以賽促評。利用多種評價方式對學(xué)生綜合能力進(jìn)行考查，從而評估校企協(xié)同育人在專業(yè)課程實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的效果。

表1 修訂后任務(wù)驅(qū)動的教學(xué)大綱表

3 產(chǎn)教融合背景下電氣實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目課程的實(shí)施

以《STM32系統(tǒng)設(shè)計實(shí)踐》為例，作為電氣自動化核心課程之一，在三年級開設(shè)該課程，該課程在教學(xué)大綱中屬于實(shí)訓(xùn)課程，教學(xué)中實(shí)施校企協(xié)同育人方案的步驟如下：

（1）根據(jù)新課程標(biāo)準(zhǔn)，共同修訂實(shí)訓(xùn)課程大綱。

該門課任課教師與某自動化公司工程師進(jìn)行對接，共同研究該課程相關(guān)的STM32嵌入式系統(tǒng)設(shè)計任務(wù)，STM32的性能和結(jié)構(gòu)，輸入輸出端口GPIO，STM32的性能和結(jié)構(gòu)，復(fù)位和時鐘控制RCC、輸入輸出端口GPIO、ADC和DAC、中斷、DMA、定時器、同步串行通信SPI和I2C等。對這些任務(wù)進(jìn)行分解，并形成知識技能列表。

根據(jù)教學(xué)大綱要求，任課教師根據(jù)新課程標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修訂，融入企業(yè)工作崗位中需要了解的背景知識及技術(shù)需求。要求自動化公司工程師參與審核，共同完成課程標(biāo)準(zhǔn)的定稿。以具體自動剎車燈項(xiàng)目為例，修訂后的教學(xué)大綱如表1所示。

（2）協(xié)同育人教學(xué)。

學(xué)校任課教師和自動化公司的硬件工程師共同進(jìn)入課堂開展協(xié)同教學(xué)。任課教師主要講授任務(wù)案例所用到的理論原理性內(nèi)容，實(shí)踐設(shè)計部分由硬件工程師進(jìn)行詳細(xì)講解[6]。課程教學(xué)采用崗位引領(lǐng)，在傳授知識中滲透職業(yè)道德、職業(yè)禮儀教學(xué)，在操作過程中注重學(xué)生對操作規(guī)范、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的理解與掌握。

（3）課堂教學(xué)與線上課程教學(xué)資源同步開發(fā)。

通過梳理電氣自動化專業(yè)真實(shí)案例以及項(xiàng)目的驗(yàn)收要求、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、操作規(guī)范等內(nèi)容，在課堂教學(xué)中進(jìn)行補(bǔ)充，并在待開發(fā)的線上教學(xué)資源中融入此類元素。

（4）校企資源共享。

采用現(xiàn)場教學(xué)方法，將學(xué)生帶入企業(yè)真實(shí)工作環(huán)境，并在工程師的指導(dǎo)下完成基于STM32芯片的功能應(yīng)用模塊的設(shè)計開發(fā)工作，并嘗試選擇優(yōu)秀學(xué)生到客戶現(xiàn)場，與客戶進(jìn)行交流溝通，解決用戶的需求問題。

（5）優(yōu)化課程評價體系。

借鑒企業(yè)對硬件工程師工作能力的考核內(nèi)容。將期中和期末考試具體化，開展組間的比賽，設(shè)計結(jié)束后，每組以Word或者PPT形式向全班展示本組設(shè)計結(jié)構(gòu)，供同學(xué)、指導(dǎo)教師分享、質(zhì)疑，并將此部分工作作為實(shí)訓(xùn)成績重要組成部分，形成以形成性評價為主體、結(jié)果性評價為輔的綜合評價體系。

4 教學(xué)實(shí)踐成效分析

通過為期一年的校企協(xié)同育人實(shí)踐，形成一套比較完善的實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)方案，融入當(dāng)前企業(yè)工作崗位所用技能、行業(yè)操作規(guī)范等內(nèi)容；積極開發(fā)線上教學(xué)資源，共有多名企業(yè)工程師進(jìn)入課堂，擔(dān)任課程設(shè)計導(dǎo)師；現(xiàn)場教學(xué)讓學(xué)生更貼近實(shí)際工作環(huán)境，以賽促評的學(xué)習(xí)方式使得學(xué)生學(xué)習(xí)積極性逐步提高。產(chǎn)教融合涉及面廣，全面實(shí)現(xiàn)產(chǎn)教融合還有很多工作要做，本文就電氣專業(yè)實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)進(jìn)行探索，在后期將繼續(xù)就校企協(xié)同育人途徑以及合作機(jī)制進(jìn)行實(shí)踐探索，發(fā)揮資源融合、教師科研等優(yōu)勢，助力地方企業(yè)價值創(chuàng)造，實(shí)現(xiàn)更全面的產(chǎn)教融合。