“电气控制技术”课程的项目化改革与实践

“电气控制技术”是高职院校自动化类专业一门重要的专业基础课，具有实践性强、应用面广的特点，是后续学习PLC应用技术、交直流调速技术等课程的基础。同时，这门课程是面向电气安装或电工等职业岗位的一门应用技能课程，直接导向电工类岗位的职业素养的形成，在自动化类专业的课程体系中具有重要地位。

一、典型岗位的工作流程分析

为合理有效地开展教学，对大量企业的电气控制类岗位进行了调研分析。选择“电气技术员”为典型岗位，并从岗位工作任务所导向的知识技能出发，可分解为7个典型的工作流程，依次为电气元器件的判别与选择、电气图的识读和绘制、电气器件的技术文件阅读、电气线路安装、电气控制线路故障分析与检测、说明书的编制、技术交流与沟通（如图1所示）。由此确定的“电气控制技术”课程学习目标是使学生具备电气线路设计、电气控制柜安装、电气控制线路故障分析与检测等职业技能，并形成专业、规范、细致、严谨的工作素质。因此，本门课程的项目化教学任务应该从七个典型工作出发，进行设计和开发。

图1 典型岗位（电气技术员）的典型工作流程

二、项目化工作任务的教学设计

“项目化教学”是以学生为主体，选取真实的企业项目，通过建立企业项目情景和工作任务，调动学生的学习自主性，在完成任务的过程中自主获取知识、训练技能、提高素质。项目化教学的实质是基于建构主义学习理论的探究性学习模式，教师应该将课程进行整体设计，通过一个完整的项目，对项目的具体实施任务进行分解，并组织教学内容，并分步骤实施，最终使学生通过课程学习具备职业技能和职业素养。

以“电气控制技术”课程为例，以真实企业项目为依据，设计了项目“物料码垛机械手小车往复运动控制线路”如图2和图3所示。

图2 码垛机械手往复运动示意图

图3 码垛机械手小车项目电气控制线路图

教学项目内容与实施要求如表1所示；项目分解为7个任务，如表2所示。

表1 课程教学项目内容与实施要求

表2 课程教学项目的任务分解

三、项目化工作任务的教学实施

1.由简入深，训练职业技能，规范职业素养。目前，企业所大量需求的电气装配员、电工、电气技术员等岗位皆需要学生具备专业的电气技术基本理论和基本技能，能够规范地完成电柜元器件的安装，能够按照设计图纸接线，测试与调试。如何在课程教学中培养学生逐步形成规范的职业技能，养成职业素养，是课程实施中需解决的重要问题。

规范的职业技能和职业素养的形成，必须遵循学生认识学习与实践应用的基本规律，由简入深，循序渐进。如图4所示（P37），从万用表规范使用开始，到接线工具的规范使用，再到低压电器的合理选用，来逐步实践和训练检测工艺（器件检测，线路检测）、接线工艺（操作规范，线路美观）、布线工艺（横平竖直，科学合理）。以电气接线布线工艺为例，要做到导线接头平顺，无明接头，操作规范有序，接线有接线端子及号码管，严格对照接线图纸，布线做到横平竖直，从而使学生培养目标和企业需求相一致，将职业素养和规范操作落到实处，也将安全教育落到实处。

图4 职业技能与职业素养的训练流程

2.由易到难，培养设计能力和分析问题、解决问题的能力。高职学生的培养目标是应用型高技能人才，技术应用能力是高职学生的核心竞争力。目前高等职业院校中大多数学生动手能力强，但分析能力和解决问题的能力弱，随着我国大力推进“智能制造2025战略”，推动企业转型升级，鼓励大学生“创新创业”，对高职院校的学生来讲，“具备应用创新能力的高技能人才”才是企业青睐和最需要的。因此，在课程教学中如何培养学生分析问题和解决问题的能力尤为重要，也是形成创新能力的重要前提。

“电气控制技术”课程的教学实施中，项目任务分解后由易到难（如图5所示），从最基本的点动控制线路开始，逐步有序地增加难度，并使任务间的递进，具有明确的问题目标，并与“物料码垛机械手小车往复运动控制”的项目整体相呼应。每个项目任务的线路设计、电气图的绘制，线路调试与检测，皆由学生自主完成，通过完整的项目任务过程实践，不断强化学生分析问题和解决问题的习惯意识，形成技术应用中的“创新能力”。

图5 项目任务进程图

3.理论实践相互印证，培养学生工程素质。工程素质是指从事工程实践的工程专业技术人员的一种能力，是面向工程实践活动时所具有的潜能和适应性。工程素质的形成是一个复杂的渐进过程，工程素质的重要特征是理论和实践的融会贯通，以及把构思变为现实的技术能力，必须具备扎实的技能方法，同时具备创新素质。

从职业发展的角度，高职学生从最初的电气安装工到电气技术员，再到具备广博知识面和跨专业综合素质的工程师或高级工程师，是一个不断进步不断提升的过程，高职教育的目标应该具有前瞻性，“电气控制技术”课程是一门理论密切结合实践的课程，教学中教师应引导学生从电气器件的感性认识过渡到理论学习，再从理论分析回到感性实践应用，使理论实践相互印证，促成学生在感性实践后形成规范的应用技能，以及理性验证后理论素质的提升，最终形成基本的工程素质。以“物料码垛机械手小车往复运动控制”项目为例，教师在每次任务的实施过程中要强化学生的工程素质要求：使控制线路更优化，控制逻辑更清楚，材料成本最合理，操作实践规范，助推学生形成工程素质。

综上所述，通过项目化改革，利用“码垛机械手小车项目”对“电气控制技术”课程知识和技能进行整合，学生由简入深、由易到难，从简单线路安装开始，逐步到复杂线路的电气安装，并将两条主线贯穿于课程教学的整个周期：一是以知识学习、技能训练和工作规范为主线的职业能力的提升，二是以电气工程图的设计、绘图，以及计算与选型与为主线的电气系统设计能力的提升，取得了明显的教学效果。学生在完成整个项目任务的过程中，先分散后集成，先基本后综合。通过这门课程的学习过程，体会到一个工程项目的知识与技能要求、实施规划与步骤。