电工电子技术项目式教学改革研究
2022-11-16胡彩云胡强杜娇黄攀文梓浩
胡彩云 胡强 杜娇 黄攀 文梓浩
结合高职“电工电子技术”课程定位、学生逻辑思维能力欠缺、工程问题解决能力不足及实训主动性较差等问题,长江艺术工程职业学院提出了以教师引导,学生为主体的创新教学理念。从电工电子技术项目式教学改革切入,设计了“工程应用性强、技能针对性强、学生参与度高、实现方法多样”的三层次改革项目。创新实训模式和考核方法,增强学生工程应用意识,突出知识技能的应用背景与工程应用价值,明确学习目标,增强学生学习动力和参与度,全面提高学生综合实践能力和工程应用问题解决能力。
当前职业教育已经进入空前高速发展阶段。电工电子技术广泛应用于各行各业,是现代工程应用、电气设备、生产生活等不可或缺的一部分,是电气类工程技术人员必须掌握的基本知识。各院校理工类专业纷纷开设“数电模电实训”“电工电子实训”等独立体系实践课程,主要是进行电工电子类课程理论教学的实践验证,实训过程理论化程度较高,只是简单的部分功能呈现,工程应用价值低,思维定式,缺少认知和探索空间,学生参与度不高,知识转化率不足,工程问题解决能力不能得到提高。长江艺术工程职业学院结合电工电子实训课程中存在的问题与不足,制定电工电子实训课程改革方案,有针对性地设计了“工程应用性强、技能针对性强、学生参与度高、实现方法多样”的三层次改革项目。改革后课程标准创新引入理实一体教学和考核模式,在增强学生工程意识、突出知识技能的应用背景、增强学生参与度、提高学生综合实践能力和工程应用问题解决能力等方面进行了探索。
1.教学改革探索
1.1教学方法的改革
实训是理论的再呈现,能锻炼学生创新思维和创造能力。因此,电工电子实训课程独立开课,设立工程应用性强、岗位技能针对性强的实训项目,建立工程认证指标要求的培训方案和考核体系,具有重要意义。教学过程教师引导为辅,学生自我研究为主,分为基础实训项目、综合实训项目和创新实训项目三部分,实训内容充分采用工程应用背景强、生产生活适用性高、岗位技能针对性强的实践项目,着重培养学生团队协作能力,增强学生工程服务意识和知识技能实践转化能力,让学生了解行业发展动态和岗位技能需求,完善职业生涯规划,拓宽就业面。
1.2考核方法改革
本次改革的主要目的是培养学生工程应用意识,提高学生理论知识向实践转化能力。根据电工电子实训课程改革方案,推出采用平时成绩、实训操作考核与工程应用考核三者结合的考核体系。平时成绩主要培养学生工匠精神,端正学习态度,由日常实训表现与实训报告综合评定,主要考察实训过程中学生出勤、参与度、职业操守及逻辑思维等多方面能力,包含评分和改进意见,增加评分公信力。实训操作为现场考核,由科任教师和行业资深师傅任考官,主要培养学生实践操作、职业操守及工程问题解决等方面的能力,由操作规范、电路设计和实用性三方面综合评定,设立电工电子综合实训应用题库,随机抽取并完成题目要求的电路设计和接线测试,包含电路设计正确与合理性、接线规范、用电安全和工程应用可靠性等内容,对学生应用价值高的操作给予肯定,不足环节指出核心问题和改进措施,提高学生工程应用意识。工程应用考核主要是工程项目实地考核,利用学校开设工程项目和校企合作单位应用项目进行,由项目负责人担任考官,科任教师记录,主要培养学生知识转化和工程应用能力,项目负责人给出项目具体要求,学生按照操作规范呈现,以满足工程要求为考核标准。
2.实训项目开发
2.1电工电子实训课程创新性改革
以电工电子改革方案为指导,调整我校机电工程系大一和大二学生培养方案,根据要求,合理安排实训人数和课时,学习内容由浅入深,三层次实训项目合理开展。师生共学共创,增强学生思考和动手能力。
2.2三层次的实训项目体系建设
2.2.1基础技能实训项目
实训目标主要是:普及电工电子基础知识,让学生了解电工电子课程基本内容,包含实训和工程应用所需元器件、电路设计及工作原理、技能,涉及行业、实际应用范围、对应岗位或技能领域等基础知识,让学生在学习之初对电工电子实训课程有宏观认识,思考并理解为什么学,学什么,学会后干什么以及如何在实际生产领域应用等问题,明确学习目标,增强学习动力。
实训教学内容主要是:常用电工电子元器件认识及工作原理学习、安全用电基本知识学习、电路焊接基本知识学习、接地电器安全测试、电机正反转、简单电气原理表达和识图学习等。
课程主要面向在校理工科大一学生,授课时间2到3周,且不低于40学时集中教学。教学过程学生摸索为主,让学生掌握电工电子应用基础知识和基本识图技能,并通过简单实践项目进行检测,增强学生学习信心,提高学生学习兴趣,为后续综合项目进行奠定基础。
2.2.2综合训练项目
实训目标主要是:实训项目采用工程应用背景强的项目,通过综合项目训练,学生能掌握常用电子电气设备接线调试和安装维修,解决工程应用中的简单问题,掌握电工电子涉及行业所需基础职业技能,增强就业信心,拓宽就业范围。
实训教学内容主要是:家用照明电路设计、检测、调试与安装,风扇(收音机)等家用设备的拆卸、安装、调试与维修,简单电子机器人安装、调试与维修,数控机床电路拆卸、安装、调试与维修等。
课程主要面向在校理工科大二学生,授课时间3到4周,且不低于60学时集中教学。教学过程教师检验为辅,学生自我研究、自我搭建为主,增强学生工程项目问题解决能力,具备水电工、电器修理师、电气设备维护师等岗位所需基本职业技能,增强学生就业竞争力,拓宽学生就业面。
2.2.3创新性实训项目
实训目标主要是:激发学生创新思维,让学生充分应用掌握的知识技能解决工程实际问题,培养学生独立思考和工程应用转化能力,为引领学生打开创新创业之路作支撑。
创新实训项目为开放式教学,实训内容是按照“电气设备应用痛点”“创新创业计划”项目逐步展开,培养学生寻找问题,思考问题和解决问题的能力,进而将所学知识应用到工程所需的各個领域。
课程定位为选修课,主要针对思维活跃、动手能力强的学生,通过创新创业宣传,学生自愿参与课程。教学过程师生共创,鼓励学生进行创新项目申报,培养学生查找文献、设计方案、实物转化等创新能力。
3.综合性项目实施过程
3.1实训项目工程应用背景
家用电路是房屋装修中最基本也是非常重要的一个环节,设计中需要考虑控制合理性、安全性及人体工程学等多方面的问题。
3.2实训项目设计目的
实训项目主要是培养学生掌握家用电路工作原理,让学生具备电气工程师基本技能。实训检测标准与房屋水电安装要求一致,由校内资深水电安装师傅检测实训结果。
培训包括熟练掌握安全用电基本知识;合理设计家用电路图;电路图合理布线;已知故障檢修等内容。
3.3实训过程
(1)安全家庭用电基本知识:掌握家用元器件接线方法,包括双控开关连线方式、空气开关连接位置、空调等大功率电器单独走线、地线接线等基本知识,完成空气开关和地线接入简单回路的控制任务。
(2)电路图设计:按照要求设计家用电路电气控制图,完成电路设计实训,电路图中要求灯双控一个,灯单控一个,空调单独接线,空气开关和地线接线正确,能实现家中部分功能灯可以多点位控制,大功率电器使用安全可靠,且有短路和漏电保护。
(3)电路图布线:根据设计电路图搭建实训系统,熟练应用电工仪表、正确完成元器件接线及合理布置走线,能正确检验电路是否存在漏电短路等问题。简易房屋电路控制线路图如图1所示。
3.4实训结果
学生根据设计电路图完成模拟房屋电路接线,完成相关实训内容,并通电测试正确无误。为检测学生是否达到水电工职业技能标准,长江艺术工程职业学院机电工程系成立综合实训项目扩展实训室,实训室实训项目为两室一厅毛坯房电路安装与调试,安装与调试结果由学校资深水电工师傅进行检验。根据装修要求,学生完成实训室电路安装,通过水电工师傅检验,达到工程专业认证各项指标要求。
4.实际效果分析
通过课程改革,将传统实训室模块化实训项目调整为工程应用项目,模拟项目实际应用环境,能大幅提高学生学习兴趣,让学生对电工电子实训课程有宏观认识,思考并理解为什么学,学什么,学会后干什么以及如何在实际生产领域应用等问题,明确学习目标,增强学习动力,取得了比较突出的成绩。
将改革后的电工电子实训课程应用于理工科学生,采用理实一体教学模式,师生共创与行业资深师傅配合,培养学生查阅资料能力,提高学生设计、安装、调试电路技能,增强学生分析问题和解决问题等综合能力。
学生作为学习的主体,改革后的实训项目工程应用背景较强,实用性较高,学生学习兴趣浓厚,但是学生必须全程独自参与实训,实训难度较高。通过改革电工电子实训项目和教学模式,学生在实训中的安全意识、主动性及操作技能等各方面都得到较大改善,学生团队合作意识明显提高。
通过改革,学生掌握电工电子涉及行业的多个岗位知识技能,并通过行业资深师傅认证,大大提高了毕业生竞争力,拓宽了就业面。主要表现在以下几个方面:一是学生能轻松理解电气工作原理图,掌握日常家用电器工作原理和维修方法,勇于承担电器维修工作;二是学生实习不再是单一企业顶岗实训,部分学生开始承担水电安装和家电维修等工作,为学生创新创业奠定基础。改革后学生实习(就业)范围发生较大变化,如表1所示。
本次改革重新制定电工电子课程教学标准和实施方案,重点引入工程应用性和岗位技能性较强的实训项目,根据实际工作需求开展教学实训,校内职业教师和企业认证资深专家或师傅联合培训,以工程应用背景强的项目为教学题材,能培养符合各行业岗位需求的精准人才,满足职业教育认证各项要求。改革中,教师引导为辅,学生自主研究为主,三层次实训项目由浅入深,加深学生认识电工电子基本知识,进而转化为创新应用能力,重点培养学生工程应用问题解决能力。电工电子课程涉及行业较广,涉及岗位较多,为达到更好的教学效果,更大程度地拓宽学生就业面,后续实训项目还需不断更新和完善,须持续引入更多实用性强、应用广的工程项目,为学生更好地适应行业发展奠定基础。
【胡彩云,硕士,机械专业带头人,讲师,高级技师,从事(机械工程)教科研工作。】