高职“电工应用技术实训平台”的设计研究

【摘要】在电工应用技术课程的培养目标中，学生不仅应当具有丰富的专业理论知识，还应当有较强的专业操作技能。目前市场上销售的电工应用技术实训平台在具体教学过程中有一些不足。文章对云南林业职业技术学院电工应用技术实训中遇到的常见问题进行了研究，并提出了电工应用技术实训平台的设计方案。

【关键词】高职教育；电工应用技术；实训平台；设计研究

【基金项目】本论文由云南林业职业技术学院校级科研项目“基于高职工科学生‘电工应用技术技能培养的实验实训平台开发”（编号：KY201609）资助。

一、高职学生电工应用技术职业能力分析

高职院校一再强调，高职教育要以职业技术为核心，以就业为导向，要培养生产、服务、建设、管理一线的高素质高技能人才，但是在实际教学过程中，与培养目标对应的专业课程设置还存在不合理现象，有些专业在专业课程设置、实验内容、实训装置上和市场要求偏离较大，没有真正实现与企业需求对接，与学生就业对接。

目前电工应用技术实训平台安全性和操作便捷性有了显著提高，但也存在枯燥、深奥难学、与职场岗位能力要求脱节的缺点。很多学生尽管掌握了课本要求的知识点，但是到了工作岗位上还是不知如何运用。许多用人单位往往需要对新招的高职员工进行重新培训，从而造成了教育资源的重复和浪费。这影响了学生学习的积极性，使学生感到学无所用，毕业求职时无所适从。以往的“电工应用技术实训平台”是为了配合理论教学进行一些验证性实验，基本上都是教师讲解，学生按照实验指导书中的步骤在现有的实验桌上进行的。实验桌都是教师根据实验内容事先配置调试好的。这种方式在学生理解所学的理论知识方面起到了帮助理解难点的作用，但是学生动手机会少，主动性发挥不够，不利于学生应用技能和创新意识的培养。

为适应职业岗位能力的要求，必须开展电工技能的综合实践教学，以达到高职教育高素质技术技能人才的培养目标。本案自主研发的“电工应用技术实训平台”利用学校课余时间实验室开放的有利条件，在原有基础验证性实验的基础上，开发综合设计实训项目，以培养学生的学习能力，增强创新意识。

二、现有电工实训平台存在的不足

（一）现状

目前很多学校的电工实训室实验设备是购买的目前市场上比较成熟的成套设备，例如亚龙、敦煌等公司的设备。这类设备的优点在于界面简单，插口式接线容易（无需剥线和接线螺丝），实验效果直观，内部有短路保护和过载保护，对于第一次接触该设备的实验学生来说不容易发生安全事故。

（二）成套设备在职业训练方面的弱势

1.市场上的成套设备，所有的电器元件都已经安装好，内部接线是一个密闭的铁盒子，学生仅仅能看到面板上的接线图，看不到内部结构。长期用这类设备的学生只会看电器元件符号，不知道电器元件的模样、接线端子和接线方法，在工作岗位上面对具体电器元件时不知如何下手。

通过对云南林业职业技术学院工业与工程学院2017级100名学生进行对比性实验后发现，使用敦煌教育成套设备完成每项实验平均时间加快10分钟以上，安全保障显著提高，实验室跳闸次数由原来平均每节课3.5次降低至平均每节课0.6次。期末考查时96%的学生能正确识别电器元件符号，但在展示电器元件实物时仅有5%的学生能正确识别。由于长时间使用插口式接线，90%的学生实际接线时出现以下问题：（1）不能正确选择使用剥线工具；（2）剥线时损坏铜芯；（3）剥线长度不合适，过短接线不牢固，过长容易导致相邻两根电线线芯接触短路；（4）在接线螺丝右边插入接线；（5）拧螺丝用力过猛导致滑丝。而职业教育培养的学生就业岗位多数在生产一线，经常面对的是电器元件实物及其接线拆装工作，目前市场上的成套设备的设计理念倾向于方便教学，与职场岗位能力要求脱节。

2.市场上的成套设备可以开展几十个甚至更多的实验，从而造成实验面板过于复杂，一块实验面板上有几十个插孔，做具体实验时大部分插孔是用不到的增加实验干扰选项。高职学生第一次接触设备时如果按钮插线孔太多容易产生畏惧心理，实际实验过程中高职学生常常找不到接线位置，因此教师边讲边演示，最后学生照搬教师插线位置。这样的实验实训仅起到验证课本上理论数据的作用，并不能提高学生的动手动脑能力，也无法满足今后岗位能力的需求。

并且目前市场上的电工实训平台主要针对电气类专业设计，对于非电气类专业的学生而言过于复杂，实际操作中因为面板上插孔太多，学生看花了眼，插错、插漏现象时有发生。而且非电学专业并不需要开展这么多实验，因此显得花哨不实用。

三、设计思考

（一）设计思路

1.设计的指导思想。

（1）结合非电类专业在职业岗位中电工应用的基本技能点设计。

（2）在验证性实验的基础上，增加职业岗位所需的电工技能实训项目。

（3）设计上围绕基于工作过程导向的实用性实验实训项目而设计。

（4）可以直视实训平台的内部结构。

（5）考虑实训设备的制作成本和學生实训安全，实训平台采用木结构为主、亚克力透明面板为辅的制作方式。

2.“电工应用技术实训平台”设计思路。毕业学生岗位能力调查→职业岗位能力分析→岗位能力中电工能力分析→实现电工技能的基本知识点和技能训练点→电工应用技术实训平台项目设计→实验实训仪器的选择→实训操作平台的设计。

笔者对相关专业的167名毕业生进行了工作岗位调查和职业岗位能力分析，调查数据见表1。

研究调查数据发现，运行维护和生产操作比重较大，两者加起来占66.47%，而研发/编程/设计的学生最少，仅占0.60%，根据调查数据并不能简单地认为运行维护和生产操作比研发/编程/设计的就业市场更大。深入分析调查数据后发现，运行维护、生产操作等岗位工作环境相对比较艰苦，对员工的实践操作能力要求较高，而能吃苦、动手能力强这些恰恰是职业学校毕业生的优势。研发/编程/设计岗位的需求量同样很大，但是这些岗位对员工的逻辑思维能力和知识掌握能力要求较高，通过前面的生源情况分析可以看出职业学校毕业生和普通高校毕业生在这些方面竞争时处于劣势。因此，职业教育应该扬长避短，弱化研发/编程/设计能力的培养，把教学重点放在电气设备的认知、安装、操作、维护等方面。

3.“电工应用技术实训平台”研发思路。

（1）在实训建设资金有限的情况下学校可以购买相应的按钮、接线端子、继电器、热继电器、开关、指示灯等设备让学生自行组装。

（2）实训建设资金宽裕时可以采用自行组装和购买成套设备相结合的方法。

（3）为方便学生接线和保障学生实训安全，实验面板采用插口式接线，内部有短路保护和过载保护。

（4）为培养学生动手能力，培养学生应用技能和创新意识，扩展面板采用接线端子接线，学生可以自由发挥。

（5）为方便学生观察实训相关电器元件并熟悉相应的布线规范，实训平台背板用亚克力透明面板制作，平台底座采用移动滑轮。

无论采用何种方式，实验实训中必须加入学生根据控制要求选择元件自行组装环节，否则有的学生快毕业了还不认识具体元件，甚至不会剥线和接线。

根据以上思路，我们自主研发了电工应用技术实训平台，该设备结合了亚龙、敦煌等公司设备的优点，操作界面简單，插口式接线容易（无需剥线和接线螺丝），实验效果直观，内部有短路和过载保护，对于第一次接触该设备的实验学生来说不容易发生安全事故。

与此同时，我们的“电工应用技术实训平台”采用亚克力透明面板设计，让学生不仅能看到面板上的接线图，还可以看到内部接线方式。增加扩展接线单元，让使用我们设备的学生不仅会看电器元件符号，更能清楚地认识电器元件的模样、接线端子和接线方法。

（二）实训平台设计方案

我校设计的“电工应用技术实训平台”柜体采用木质板材有效提高结缘性，降低制作成本，同时具有经久耐用、收纳方便的特点。考虑学生实训安全，主面板采用木质板材激光雕刻工艺、插口式接线方式，如图1所示，界面简明直观，学生操作方便。

背板采用亚克力透明面板设计，让学生不仅能看到面板上的接线图，还可以看到内部接线方式。侧面有三相变压器调压旋钮，满足不同实验实训的电压需求。配合扩展接线单元，满足各专业实训要求。扩展接线单元采用目前市场上的主流电器元件，学生可以根据控制要求自行组合连接，让使用我们设备的学生不仅会看电器元件符号，更能清楚地认识电器元件的模样、接线端子和接线方法。

（三）实训平台与信息化教学理念相结合

以我校的校本化教材和资源库为依托，采用翻转课堂的教学理念，课前充分利用教学资源库中的动画模拟软件和视频公开课、虚拟实训平台等信息化资源，帮助学生做到课前自主学习；利用微信公众平台增进师生沟通；通过动画演示加深课堂知识的理解；虚拟实训环节的演练为实操打下基础。课中以任务驱动带动学生进入学习情境，应用小组合作探究法，例如40人的班级可以分成8个学习小组，先选出8位小组负责人，再由这8位小组负责人经过五轮筛选，将全班不同特长、不同学习层次的学生分成8个学习小组，运用信息化手段及时考核小组成绩和个人成绩小组，完成教学任务后统计得分，由小组成员根据组员的贡献得出组员的得分权重，计算出个人得分，这样既考核了小组成绩，又考核了个人成绩，达到组内互助合作、组间竞争上进的良好效果。整个环节注重团队合作意识的培养，以小组分工的形式进行集体思考、团队学习，培养了学生的社会协作能力。结合信息化教学理念在实训平台上每个单元模块旁边用激光雕刻机雕刻上相应二维码，学生操作过程中有疑惑时可以通过手机扫描二维码观看视屏介绍，如观看视频后困惑仍未解决再向指导教师求助。实训过程中学生可以用手机录制实训步骤讲解的视频，使用《录屏大师》等手机app制作10分钟的视频短片，提交到教师机。教师根据学生录制视频的质量给予相应加分和奖励。优秀视频进入视频资源库供下一级学生学习，或做成优秀视频辑全校展示，增强学生的参与感，增强学生的自我成就感。

四、实训平台的应用

为满足几乎所有工科专业学生电工技术课程的需求，通过近十年毕业生工作岗位问卷调查，我们自主研发的“电工应用技术实训平台”可以开展以下8个实验：

1.电工检测工具的认识与应用；

2.电路控制元器件连接；

3.串并联电路的设计与实施；

4.日光灯电路设计与实施；

5.三相负载的接法实训；

6.单相变压器安装与检测实训；

7.三相异步电动机控制实训；

8.电路检测与维修。

这些实验能基本满足非电气类学生的需求，电气类专业的学生可以通过自行设计扩展模块进行扩展性实验，显著提高学生的动手动脑能力，也更贴切就业岗位的能力需求。

五、优势分析

我校在研发“电工应用技术实训平台”时注重教学方法设计开发的扩展性，以遵循职业性、开放性、实践性为原则，通过完成任务来培养、训练学生的“综合职业能力”为核心，科学地分阶段地使用讲述法（多采用模型、实物、网络平台，重视现代教育技术在教学中的应用）、小组讨论法、任务驱动教学法、实践操作法为主，验证性实验与技能训练相结合组织教学，递进式训练学生的综合职业能力、方法能力和社会能力，使学生在尽量真实的职业情境中实现“做中学，学中做”的理实一体化教学模式。

1.该实训平台主要有以下优势：

2.集中了职业分析中的要点；

3.注重学生实操能力培养；简洁明了，制作成本低。

在使用“电工应用技术实训平台” 学习前期任务时，尽量多给予指导，初步建立实施并完成工作任务的方法步骤，为后续教学组织奠定基础。对于后面的学习任务，则让学生依据任务书要求逐步完成工作任务，加强学生的独立工作能力、专业能力、方法能力、表达能力的训练，使学生在就业后能够直接承担工作岗位上的综合性工作任务。整体学习任务的实施过程中，向学生讲授的理论知识逐渐减少，学生独立工作的时间增强，教师从知识传授者向咨询引导者转变，使学生从教师指导到自主学习到创新设计逐步提高实践能力。

【参考文献】

[1]中华人民共和国教育部.关于印发《教育部关于加强高职高专教育人才培养工作的意见》的通知（教高〔2000〕2号）[Z].2000-01-17.

[2]安磊.以市场需求为导向的职业教育教学重点定位——以可编程序控制器课程为例[J].现代职业教育，2017（27）：120-123.

[3]田文奇.服务型实训平台建设与层级竞赛式教学模式研究[J].江苏教育：职业教育，2012（12）：25-27.