机电一体化专业基于“工学结合”的电工技术课程教学设计

贺 小 明

(南京化工职业技术学院，江苏 南京 210048)

0 前言

工学结合是将学习与工作结合在一起的教育模式，主体是学生。它以职业为导向，充分利用学校内、外不同的教育环境和资源，把以课堂教学为主的学校教育和直接获取实际经验的校外工作有机结合，贯穿于学生的培养过程之中，是为了解决职业教育中长期存在的并日渐突出的理论和实践的割裂，学与用的分离，教与学的脱节，从现实角度来说最根本的就是要解决学生就业，为企业提供优秀人才的一种新的职业教育人才培养模式[1]。

机电一体化专业是在机械专业和电子专业基础上发展来的，是多学科交叉综合的专业。机电一体化系统主要由机械装置、执行装置、检测及传感器、动力源、计算机五个要素组成。机电一体化技术就是与这几个要素相关的硬件和软件技术的综合，是注重实践与积累的技术，动手实践性强。电工技术作为机电一体化技术专业的专业基础课，要充分注重“教、学、做”的有机统一，强化学生的综合能力的培养。

1 电工技术课程的定位和目标

未来机电一体化专业学生职业岗位能力要求主要有四类：机电设备运行维护、机电设备检测、机电设备管理以及机电设备营销。这些岗位均需要学生具有机电一体化和维修电工的基本知识与技能，基于以上岗位能力的要求，确定电工技术课程的教学目标及其教学内容。通过本课程的学习使学生获得电工技术必要的基本理论、基本知识和基本技能，并为学生学习后续课程，提高全面素质，形成综合职业能力打下基础。通过本课程的任务训练培养学生扎实、认真的科学态度，掌握电工技术基本技能和基本分析方法，了解电工技术领域中的新理论、新技术、新知识，培养学生理论联系实际和创新精神，提高学生的动手和用电技术的能力。

2 课程教学开发原则

机电一体化专业现有主干课程和实训环节包括单片机、电气控制与可编程控制器、液压传动与气动、机电检测技术、电机与电力拖动、自动生产线技术、机电设备维修技术；电气控制综合实训、PLC综合实训、单片机综合实训、机电一体化技能培训、自动生产线实训、计算机控制系统与组态实训，等。各主干课和实训基本都是电工技术课程的后续课程。所以电工技术课程教学模式改革开发应面向专业岗位任职需要,构建“基于技能培养、面向岗位集群”的教学模式。基于这样的认识,明确教学模式开发应遵循的几个原则。

2.1 以职业能力为主线[2]

职业能力是完成职业岗位(群)工作任务所要求的综合职业能力,它不仅指技能与知识,而且还包括态度与情感。职业能力作为教学目标,应分解到课程体系的各部分,落实到电工技术课程内部的行动化学习项目,努力实现知识与应用、理论与实践的有机结合。

2.2 以职业生涯为背景

电工技术工学结合课程开发,不仅要重视针对某一岗位的职业能力,而且还要关注在一定职业领域内可迁移的职业能力、职业态度和情感,为学生的职业生涯发展奠定基础。其中包括尊重学生的基本学习权益,为学生提供个性化发展空间。

2.3 以后续课程为导向

电工技术课程是机电一体化技术专业各课程的基础，为后续课程做铺垫，和平行课程相辅相成，在整个专业课程体系中起着铺垫和引领作用。后续课程的知识、能力和素质目标的基础起点要求应该在电工技术课程的内容组织和教学方式中得以体现。

2.4 以工作任务为线索

电工技术工学结合课程教学内容设计必须与职业岗位工作任务相匹配,其要点是立足工作任务,构建一系列行动化学习项目,来实现理论知识与实践知识的综合,职业能力与职业态度、情感的综合。以“项目”或“模块”为单元的教学内容要尽可能与职业岗位“接轨”,紧紧围绕行动化学习任务的完成。

2.5 以工作过程为基础

工学结合课程以工作过程为基础,除要充分利用校内已有的教学实践资源外，还要尽可能完善教学设施，模拟岗位工作过程或和企业合作开展工学结合教学。课程开发任务及任务之间要符合知识和能力递进的原则。在课程教学实施时,要充分考虑工作过程特点和教学过程特点两者的有机结合,以工作过程为基础组织教学过程,突出“任务中心”和“情境中心”。

3 教学模式选择和内容组织

工学结合实践教学体系建立需要学校在确定目标后，根据学院的自身情况，不断去探索、实践和完善改进的。在调查社会需求设置专业的前提下,聘请从事本专业实际工作的现场工程技术人员,组成专业顾问委员会,参与教学开发。首先,根据专业人才培养目标,进行职业岗位分析、职责分析、任务分析,确定履行职业岗位职责所需的能力；然后开展教学分析,制订教学基本要求和教学标准;最后,形成教学实施方案,使教学的开发满足职业岗位能力培养和履行岗位职责的要求。

传统电工技术教学模式大多采用先理论后实践，违背了人的认识规律；实验设置受校内设备条件限制，实践环境和岗位环境相差较大等等。电工技术工学结合教学可以选择“项目驱动+工学交替”的方式，将课程理论学习和实践操作贯穿于几个典型的项目任务中，并增加学生实际电工工程设计、安装和调试的环节。其中典型项目任务实施中的理论学习以必需够用为原则，实际电工工程设计、安装和调试内容设置采用实用、岗位需求和技能证书紧密结合的工程项目。典型项目任务可以设置包括常用电工工具和仪表的使用，照明电路安装和调试，变压器空载、短路和负载调试，电动机正反转控制，万能铣床电路操作、维护和检修等几个任务。

电工技术课程包含大量成熟的理论知识，在教学内容组织上一是要充分利用校内资源由项目引导，教师分配任务、讲授、评价，学生参与讨论方式，使学生获得电工技术方面的基础知识、基本素质和基本技能，满足学生就业、生活的需要；二是要和专业岗位对接，采用任务操作训练为主，体现在满足专业后续课程需求和专业岗位需求上。机电一体化专业电工技术课程教学目标设置如图1所示。

4 电工技术工学结合课程依据岗位能力设置教学目标与工作任务

依据岗位能力设置教学目标与工作任务如表1所示。

5 课程教学情景设置

工学结合项目课程情景教学与传统学科课程不同，它非常注重对课程宏观结构的全新设计，严格按照模块、项目、活动及其之间的逻辑关系和课程体系做整体规划，以问题的提出和解决过程中的知识结构关系来组织课程内容[3]。对于电工技术这门专业基础课程，整个学习环境可安排在一个理实一体化场所，分为理论区和实验区。实验区配备电工实验台、面包板、网孔板、相关电路元器件和电工工具和仪表。也充分利用学校已有的实验实训场所资源，保证项目任务的顺利实施。同时在实验台配备计算机，可以利用multisim电路仿真软件进行仿真探究性实验、仿真分析、电路设计等工作。对于具体的电工情境教学的主要过程如图2所示。

以电动机安装与调试任务项目为例进行情景设计如下：

(1)多媒体情境：挑选工厂工作台手动往返控制电路进行认知，简单实际的场景引起学生探究兴趣。

(2)学生讨论并由教师讲解控制电路的作用和意义。

(3)抽象出实际控制电路的模型即电动机正反转控制电路模型，讲解模型中各组成部分的结构和工作原理。

(4)学生对电动机控制厂家图纸进行识图，并实物认识电机本体及控制箱设备。

(5)学生汇报讲解抽象出的电路模型的工作原理，并讨论根据接线图如何进行电气接线。

(6)教师依据学生汇报对电动机常用启动方式、常见工作方式、常见低压控制电器和三相异步电动机接线方式和注意用电安全几个方面进行总结评价。

(7)教师指导学生进行任务探究，完成电动机本体检查和试验、主回路和控制回路接线、控制回路试操和通电试运并记录数据。

(8)讨论分析数据，教师做各组评分和任务项目总结。

6 教学设计时应注意的问题

6.1 知识和技能的培养教学在时间和地点上合理安排

知识的获取和能力的培养既相互渗透又相互制约，有些知识要在前面获取后才能进入技能的培养阶段，比如安全用电知识；有些知识可以放在后面教学，比如电工基础三相

交流电知识。纯讲授理论知识学生往往兴趣不高，但先操作一台电动机转动起来，然后再讲授三相交流电知识就简单一些，甚至有学生主动去查找和获取相关知识。

6.2 对学生因材施教

高职院校的学生基础教育阶段的知识水平、思维水平和学习态度有很大差异。比如有学生实践性强的课程成绩比较理想而理论性强的课程成绩一般，男生动手很有兴趣而女生对电气图纸设计等做得更好些。把握住这些差异,并根据学生的心理特点进行教学无疑会获得较好的效果。

6.3 知识、技能、态度三位一体突出技能原则

实践证明,知识、技能、态度三位一体高职课程的建设研究与实践,提高了高职教学质量和人才培养质量,提高了学生综合素质和职业能力[4]。教学中注重培养提升学生的学习态度、协作能力，满足社会需求的职业技能证书考工要求，提高学生的就业适应能力。

7 结语

结合机电专业岗位能力和课程目标，阐述了机电一体化专业特点和职业能力，从岗位需求和后续课程出发，着重探索了高职机电类专业电工基本能力训练课程的改革和设计思路，让学生在实际的学习情境和工作环境中加快知识掌握和技能的提升。如果能创造更好的条件，如共建校企合作训练中心或是提供校外岗位实习，将能达到校企合作双赢的效果。

参考文献：

[1]郑学平.职业教育工学结合培养模式的问题及对策研究[D].石家庄：河北师范大学学位论文,2008.

[2]郝超.高职教育项目课程的开发原则与开发方法[J].中国职业技术教育，2008，(4):36～39.

[3]周敏.情境教学在电工课程中的实践与探索[D].上海：华东师范大学学位论文，2011.

[4]郭江平.基于工作体系的知识、技能、态度三位一体的课程建设模式研究与实践[J].武汉船舶职业技术学院学报，2009，(1):64～68.