“智能开关的制作与检修”教学实施报告

2022-10-26北京电气工程学校

新课程教学(电子版) 2022年17期

北京电气工程学校王林刘畅董森赵维

本次设计围绕立德树人根本任务，紧扣“工匠精神”思政主线，将涵养“匠心”融入教学全过程，以提升职业能力为本位，以加强学生学习力和培养工程思维为途径，有效提升学生的职业素养和匠心精神。

一、教学整体设计

（一）岗课赛证融通，构建能力进阶教学内容

《电子技术基础与技能》课程是电气设备运行与控制专业的核心课程。以电气设备安装工岗位需求为导向，依据国家专业教学标准和课程教学大纲，结合专业人才培养方案要求，融通人力资源和社会保障局《电工》（中级），1+X证书《电子装联职业技能等级标准》（中级）证书；融通中职《电气安装与维修》《电子电路装调与应用》国赛赛项。瞄准智能照明技术升级，依托真实工作载体，结合学生认知规律，按照由易到难，由简到繁，构建岗位能力进阶的2大模块11个教学项目，培养学生运用电子知识和技能完成电路设计、制作、检修和解决实际应用问题的能力。课程选用“十三五”国家规划教材《电子技术基础与技能》。

参赛作品为模块二项目2：智能开关的制作与检修。此项目基于企业KNX系统终端的真实工作项目，智能开关是利用声、光、磁、触摸对照明系统进行智能控制，方便用户且绿色节能。借鉴CDIO工程教育流程，结合岗位操作流程，将课程内容整合为四个工作阶段，分别是智能开关的构思与准备、设计与验证、制作与调试、运行与检修，四个阶段细分出体现工作流程的8个任务（图1）。本项目将多变量控制理念引入智能照明控制系统中创新绿色照明新技术，在制作与检修中采用行业IPC-A-610D、IPC-7711最新规范和工艺要求。

图1 项目内容整体设计

（二）学情数据融汇，精准定位项目教学目标

授课对象是电气设备运行与控制专业高一年级学生。

知识和技能基础：学生已经掌握数字信号、数制、编码知识；掌握基本焊接技能，会使用万用表简单测量；学生理论学习能力有待提升，对电路工作原理的准确理解具有一定困难；部分学生规范操作意识与企业要求还有一定差距。

认知和实践能力：学生具有一定总结归纳能力，但是电路原理分析能力有所欠缺。学生有成功装配电子产品的经验，有利用万用表检测一般元器件的经验。

学习特点：学生具有较强的信息素养，喜欢线上线下小组合作学习方式，乐于动手操作。

依据课程标准和岗位要求，赛证结合学情分析，确定本项目教学目标和重点；依据学情预判难点（图2）。

图2 教学目标及教学重点

（三）育训目标融合，构建德技并进教学模式

在行动导向教学理论指导下，借鉴工程教育理念（CDIO）和成果导向教育（OBE）理论，构建“CDIO-匠心引领任务驱动”教学模式。项目内容依据CDIO四个环节整合为构思、设计、实现、运行四部分内容。4个环节包含8个工作任务对接8个学习成果，8个任务难度逐步提升，学生岗位能力层层递进。任务的实施采用任务驱动教学法，覆盖课前、课中、课后，体现全过程的育人，将“七心”思政元素有机融入教学实施的7个步骤，突出岗位思政特色（图3）。

图3 教学模式

依托课程资源为学生提供线上线下支持，精准资源推送，为分层分类教学奠定基础。

教学硬环境为电工技术多媒体实训室，具备网络传输、教学实时演示功能。软环境为学习通教学平台，实现资源整合、数据采集与分析功能。信息化资源包括人工智能虚拟操作软件，微课、动画、游戏等，为提高教学成效奠定基础。

（四）匠心有机融入，设计育德于行匠心思政

从匠心中凝练“七心”思政要素，聚焦匠心培养，“七心”培育融入课程每一个任务，贯穿整门课程，形成课程思政主线（图4）。采用“七步育七心”策略，七心点对点对接任务的七步流程。“N”是项目独具特色的思政元素，聚焦爱国情怀、民族自信、社会责任等，从大师足迹、劳模故事、社会热点、亲身经历、技术发展史、工程案例、经验教训、操作规程8个方面入手，凝练出独具项目特色、具有较强育人价值的N个思政元素，融入项目教学过程，本项目结合教学内容特点提炼出16个独具项目特色思政元素。

图4 课程思政

（五）德技赛证融聚，设计三主体七维度评价

设计覆盖教学全过程的教学评价指标，将思想道德教育、技能训练，技能证书考核内容、技能大赛评价标准融聚在一起，定量评价和定性评价相结合，形成“三主体七维度”评价体系。七个维度的评价指标体系包含19个可评可测评价指标，覆盖任务全流程，过程性评价与结果性评价相统一。教师、学生、企业师傅在学习平台和人工智能软件大数据的统计分析辅助下，开展多元考评，重点考查学生的学习增值反馈。将“七心+N”思政要素融进评价指标，体现匠心精神的评价引领。

图5 评价模式

二、教学实施过程

（一）思政融入，任务驱动，突出学习成果导向

本项目8个任务均采用“CDIO-匠心引领、任务驱动”教学模式。伴随任务的开展，同步输出阶段性成果，形成本教学单元的成果主线。在教学过程中将“七心”思政要素，融入知识与技能学习全过程，课程实施过程中不断强化匠心素养，突出课程思政特色。

（二）四个结合，全程覆盖，突出能力逐步进阶

在实施理实一体的教学过程中，技能学习与岗位思政相结合、学习内容与思维工具相结合、教学流程与生产流程相结合、操作技能与岗位规范相结合，突出岗位胜任能力和学习能力培养。

问题引导、导习探究。问题引领，参考“四库”，学生进行自主探究，教师线上指导，利用WBS工具初步建立工作思路。

任务导入、明确成果。教师依据总体和个人学习数据反馈，展示“技能之星”榜，明确学习成果。

研判方案、任务准备。分析任务要求，学生细心制订工作方案。根据任务需求，学习知识技能。

虚拟演练、实际操作。学生虚实结合完成任务，利用虚拟软件学方法和规范，实际操作内化知识技能。

评测诊断、成果验收。学生和教师借助平台、人工智能软件采集数据，开展自评、互评，学生诚心评价，最后双师评价。

交流互动、分享总结。展示“三主体七维度”考评数据，表扬学习数据增量较大的学生，树立“技能之星”，并分享学习心得，其他学生虚心学习，利用思维导图工具总结知识。

复盘提升、知识拓展。回顾反思任务实施过程，完成敬老院情境任务，锻炼学生学习恒心，教师进行个性化辅导。

依托信息化教学资源以及巧妙的教学策略，“三破三解”突破教学难点，六步递进突出教学重点（图6）。

图6 学生个体变化情况

图6 突破难点、突出重点策略

三、学生学习效果

（一）成果实现，目标达成，学生学习效果明显提升

8个任务的平均成绩、检修成功率、原理检测平均成绩较上一个项目均有提升，学习增量可观。学生具备了安装、检测、维修智能开关的能力。通过检测数据反馈，学生掌握了智能开关的工作原理，成功突破了学习难点。

（二）技能素养，全面提升，学生岗位适应能力增强

通过与上一个项目自主学习数据对比，学习材料反刍比、自主学习平均分数均有所提升，通过数据观察个别学生进步很大，学生自主学习专心度明显提高。平均优秀焊点率提升，学生精益求精的工作态度更加明显。

（三）育训结合，七步七育，学生的职业荣誉感提升

在任务实施过程中，技能比拼激励，技能之星榜鼓励，平台积分奖励，“七心”思政价值观引领，学生学习动力得到提升。通过校企共研、共建、共创，学生作品在企业得到应用，获得用户好评。学生感受到成功的快乐，职业荣誉感得到较大提升。

四、特色创新

（一）课程思政，“聚”“贯”“溶”“升”

“七心+N”思政元素，聚焦于精益求精的匠心培育，聚焦于爱岗敬业、爱国情感的培养；贯穿于项目实施的全过程，突出思政要素全程有机融入，突出工匠精神培育；思政指标溶于丰富内涵的育训活动，突出思政“盐”溶于课程之“水”，学生思想政治素养得到明显提升。

（二）教学模式，“点”“线”“面”“体”

创新了“CDIO-匠心引领任务驱动”教学模式，教学模式有效促进了学生匠心培育、工程思维培养、岗位能力提升。整合CDIO工程教育着力点与“七心”思政着力点。串连成“线”，形成项目成果主线，工程实践主线，思政渗透主线。多线并进纵横成面，任务实施全面对接工程思维，虚实结合全面训练，学生技能水平逐级递进。融通岗课赛证，立体化实施，学生岗位能力渐次提升。

（三）课程资源，“研”“创”“融”“化”

凝聚校企资源，研发教学资源。基于教学“痛点”，创新开发具有软件著作权的“通用型电子电路虚拟装配与检测软件（智慧版）”，拍照检测彻底解决装配焊接的评价效率低下问题；开发“虚拟检测软件”“虚拟检修软件”，节约实训成本，提升课堂实效。基于行业“痛点”，创新基于KNX技术的智能开关，帮助企业解决了员工培训难题。校企资源相融，赋能团队教研力量，融入行业新技术、新规范，赋能教学。信息化资源、多种学习方法，化繁为简，化解学习难题。校企联合研发教学资源转化为企业培训资源。