工業控制電路分析與制作課程建設與實踐

摘 要：工業控制電路分析與制作課程作為北京市精品課程，充分體現了“以就業為導向、以能力為本位、以學生為中心”的職教理念，取得了良好的教學效果。本文對課程建設思路和建設成果進行了分析與總結。

關鍵詞：課程建設 建設思路 建設成果

工業控制電路分析與制作課程是筆者學院2007年以來的10門示范性TC課程建設項目之一，是高職機電一體化技術專業核心課程。在課程建設過程中，學院本著“以能力目標為導向，努力再現企業真實工作過程”的課程開發思路，創新教學手段，采用“實物作業”的形式，對“教、學、做一體化”課程教學模式進行了有益的探索和實踐，取得了較好的效果。

一、課程改革背景

課程建設小組對企業進行調研后分析得知，高職機電一體化技術專業畢業生更多從事的是機電設備的調試、維護和維修崗位的工作（見下表）。

在對職業能力進行深入分析后，本著由低級到高級、由簡單到復雜、由單項到綜合的原則，整理出機電一體化技術專業畢業生的綜合能力鏈路圖（見下圖），可以看出，企業對畢業生電氣控制方面的專業能力的要求較高。

縱觀目前國內電子技術的教學，大多仍停留在理論教學及實驗驗證和計算機仿真層面，還未有與工業控制現場及實際工作過程結合緊密的課程教學模式。特別是機電一體化技術專業的學生所學的電子技術類課程可以說是電子信息類、電子工程類課程的縮減版，與其畢業后從事的電子電氣控制類工作相距甚遠。因此，有必要打破原有學科體系結構，重新構建教學內容，創新教學模式，以充分體現“以就業為導向、以能力為本位、以學生為中心”的職教理念。

二、課程設計與建設思路

筆者學院機電一體化技術專業的高職學生學習本門課程的主要目的，既是為后續傳感器與檢測技術、電機控制技術、可編程控制器應用等課程準備必要的基礎知識，也要為畢業后完成電氣控制類相關工作任務做好必要的知識和技能準備。因此，本門課程應對理論層面的內容做必要的刪減和整合，而著重于知識的運用和能力的培養，具體地說，就是側重于機電設備控制電路的分析能力與制作、調試能力的培養與訓練。在培養學生專業能力的同時，還要注重對學生方法能力（如計劃與實施能力、自我學習能力）、社會能力（如情感、溝通、合作能力）的培養與鍛煉。

筆者學院遵循以下三個原則，構建了全新的工業控制電路分析與制作課程。原則一：明確“用什么”“學什么”“教什么”；原則二：為崗位服務，突出應用性、專業性；原則三：任務驅動，項目引導，突出“過程性”，強調“學做一體”。具體建設思路包括以下幾個方面。

1.從職業分析出發，確定課程的教學目標

積極探索和實踐高等職業教育以“能力目標導向”的課程開發模式，通過深入企業調研和詳細的職業分析，確定突出職業能力培養的課程教學目標，即：良好的機電設備控制電路分析能力和熟練的機電設備控制電路維修能力。具體課程能力目標如下：

（1）能正確識別、檢測和選用常用電子元器件；能熟練閱讀元器件使用資料。

（2）能進行簡單電路的計算。

（3）能夠正確閱讀、分析簡單的工業控制電路原理圖。

（4）能夠按照電路原理圖焊接實用電路。

（5）能正確、熟練地使用萬用表、信號發生器、示波器等電子測量儀器進行電路基本參數的測試。

（6）能夠對制作完成的電路進行調試并排除故障，以達到技術要求。

2.以工作任務為依據，整合教學內容，研制學習任務

根據實際工作崗位的能力需求，按照以專業能力為主線、知識傳授服務于能力訓練的原則，大膽突破學科體系限制，重新構建教學內容，突出教學內容的針對性、實用性。并依托企業的實際工作任務，按照教學規律對課程內容進行精心設計、整合和序化，面向真實的職業崗位，研制了3項與企業真實的工作任務相對應的學習任務。

本著“學做合一”的原則，突出實踐性教學，使課程內容的構建與實際工作過程相聯系，以真實的工作任務為載體，以動手能力和應用能力培養為主旨，引導學生獨立思考，激發學生的學習主動性，融“教、學、做”為一體，努力將基本理論與應用實踐有機地融合在一起，使學生既能提高將所學知識應用于實際的能力，又能在這一過程中加深對理論的理解，鍛煉分析問題、解決問題的能力。在學生做的過程當中，教師應加強對學生學習能力、創新能力和工程實踐能力的培養。

突出過程性知識的比例，課程內容以工作過程為順序依次展開，以體現工作過程的完整性，并力求在真實的生產過程中全面培養學生的職業能力。強調“如何做”和“如何做更好”，并輔以必要的、適度夠用的概念和原理性的內容。在必要的理論知識基礎上，重點側重于電子電路在機電設備控制中的應用分析等內容，通過典型工作任務的訓練完成對一個完整控制系統的認識、分析、組裝和調試，將知識的傳遞融于任務完成的過程之中，使學生“聽得懂、學得會、用得上”，以達到強化學生職業能力、培養綜合素質的目的。

3.以工作過程為導向，依托綜合訓練箱，設計學習活動

根據學習任務，自主研制教學設備。專門設計了實物作業箱作為學習活動的平臺，全部學習活動均采用項目教學方式，并依托實物作業箱展開。每個學生人手一箱，學生在作業箱上可完成工具和儀器儀表的使用訓練、元器件的識別與檢測、各個工作任務的試驗與制作等等，可實現對企業真實工作過程的“再現”。在整個過程中，始終強調“如何做”以及“如何做得更好”等工程意識，學生不僅能獲得知識、訓練技能，還能得到質量意識、成本意識的教育和企業現場工作規范的訓練。

本著“系統、層次、遞進、實用”的原則，設計出覆蓋典型工作任務的教學項目，完善學習情境，以項目的設計和功能完善為動力，逐步深入、全面地展開課程內容。從必要的工具使用和儀表使用入手，從電子元器件的識別、選擇出發，按照組裝直流穩壓電源、溫度控制、線圈匝數控制等電路的制作順序展開教學，并且用自制的直流穩壓電源為后續電路供電，項目內容根據需要隨時擴充。學生從始至終都參與到電路的分析、制作、調整以及改進的操作實踐當中。全課程以項目為核心，同時每次課也從實際工作入手，用任務（設計的或改進的）的提出與解決方法引入本次課的理論內容。這樣一來，無論是對整個課程還是對每堂課，學生的學習目標都十分明確、具體。學生通過自身的體驗、發現，獲取經驗，完成規定任務，在提高解決實際問題能力的同時，更有效地把握了完整的、系統的工作過程，并加深了對相關理論知識的理解。

4.以學生為中心，學做一體，改革教學模式

在教學方法上，強調以學生為中心，積極貫徹“在做中學”的職教理念，采用“學做一體”的教學模式，用一個個相對獨立又前后銜接的項目，將知識的傳授、技能的訓練和職業態度的培養有機結合，鼓勵學生主動探索和嘗試，較好地實現了學生職業能力的培養。

在整個學習過程中，以學生自我體驗和分組討論為主，教師扮演指導的角色。采用學生自我評價、相互評價和教師評價相結合的方式進行考核，以每個學生的“實物作業”作為項目成果評價的主要依據，將相關技術數據的分析及技術文檔的準確性、規范性和完整性納入考核范圍。

三、課程建設成果

1.自主開發了“工業控制電路綜合訓練箱”

學生人手一箱，全部學習活動依托訓練箱展開，在訓練箱上可完成各個教學項目的學習和相關技能訓練，訓練成果在訓練箱上能夠得到保留和承接，整個學習過程是企業真實工作過程的“再現”。該訓練箱搭建了一個能滿足課程要求的電子電氣平臺，營造了一個“理論實踐一體化”的真實的教學氛圍。

2.設計了以真實工業產品為依托的學習型工作任務

經過充分調研，根據課題組的工程實踐經驗，設計了以“自動控制繞線機”為最終產品的學習型工作任務及相關教學項目。在完成全部教學項目之后，即完成了 “自動控制繞線機”實際控制電路的制作。依托真實的工業產品，學生不再割裂地學習理論知識，而是受到系統化的工程訓練，為核心職業能力的形成提供了保證。

3.構建了全新的適應工程要求的課程內容和課程教學資源

根據崗位需求，打破常規，構建了以控制電路在機電設備中的應用為主的課程內容，編制了以能力為導向的課程標準，與行業專家一起編寫了理論實踐一體化的講義和課件，弱化了純理論分析，強調工程中“怎么做”和“怎樣做更好”，使學生“聽得懂、學得會、用得上”。

4.采用了“教、學、做一體化”的教學模式

積極探索“教、學、做一體化”的教學模式，建設了理論實踐一體化的教學環境，將知識的傳遞融于真實工作任務的完成過程之中，實現了知識傳授、技能訓練和職業態度培養相結合。

5.設計了企業化的課程考核方式

課程考核參照企業產品驗收方式，強調過程評價與成果評價相結合，學習成果以“實物作業”形式按功能、質量、成本、工藝等項目進行評價。

（作者單位：北京信息職業技術學院）