機電一體化專業基于“工學結合”的電工技術課程教學設計

賀 小 明

(南京化工職業技術學院，江蘇 南京 210048)

0 前言

工學結合是將學習與工作結合在一起的教育模式，主體是學生。它以職業為導向，充分利用學校內、外不同的教育環境和資源，把以課堂教學為主的學校教育和直接獲取實際經驗的校外工作有機結合，貫穿于學生的培養過程之中，是為了解決職業教育中長期存在的并日漸突出的理論和實踐的割裂，學與用的分離，教與學的脫節，從現實角度來說最根本的就是要解決學生就業，為企業提供優秀人才的一種新的職業教育人才培養模式[1]。

機電一體化專業是在機械專業和電子專業基礎上發展來的，是多學科交叉綜合的專業。機電一體化系統主要由機械裝置、執行裝置、檢測及傳感器、動力源、計算機五個要素組成。機電一體化技術就是與這幾個要素相關的硬件和軟件技術的綜合，是注重實踐與積累的技術，動手實踐性強。電工技術作為機電一體化技術專業的專業基礎課，要充分注重“教、學、做”的有機統一，強化學生的綜合能力的培養。

1 電工技術課程的定位和目標

未來機電一體化專業學生職業崗位能力要求主要有四類：機電設備運行維護、機電設備檢測、機電設備管理以及機電設備營銷。這些崗位均需要學生具有機電一體化和維修電工的基本知識與技能，基于以上崗位能力的要求，確定電工技術課程的教學目標及其教學內容。通過本課程的學習使學生獲得電工技術必要的基本理論、基本知識和基本技能，并為學生學習后續課程，提高全面素質，形成綜合職業能力打下基礎。通過本課程的任務訓練培養學生扎實、認真的科學態度，掌握電工技術基本技能和基本分析方法，了解電工技術領域中的新理論、新技術、新知識，培養學生理論聯系實際和創新精神，提高學生的動手和用電技術的能力。

2 課程教學開發原則

機電一體化專業現有主干課程和實訓環節包括單片機、電氣控制與可編程控制器、液壓傳動與氣動、機電檢測技術、電機與電力拖動、自動生產線技術、機電設備維修技術；電氣控制綜合實訓、PLC綜合實訓、單片機綜合實訓、機電一體化技能培訓、自動生產線實訓、計算機控制系統與組態實訓，等。各主干課和實訓基本都是電工技術課程的后續課程。所以電工技術課程教學模式改革開發應面向專業崗位任職需要,構建“基于技能培養、面向崗位集群”的教學模式。基于這樣的認識,明確教學模式開發應遵循的幾個原則。

2.1 以職業能力為主線[2]

職業能力是完成職業崗位(群)工作任務所要求的綜合職業能力,它不僅指技能與知識,而且還包括態度與情感。職業能力作為教學目標,應分解到課程體系的各部分,落實到電工技術課程內部的行動化學習項目,努力實現知識與應用、理論與實踐的有機結合。

2.2 以職業生涯為背景

電工技術工學結合課程開發,不僅要重視針對某一崗位的職業能力,而且還要關注在一定職業領域內可遷移的職業能力、職業態度和情感,為學生的職業生涯發展奠定基礎。其中包括尊重學生的基本學習權益,為學生提供個性化發展空間。

2.3 以后續課程為導向

電工技術課程是機電一體化技術專業各課程的基礎，為后續課程做鋪墊，和平行課程相輔相成，在整個專業課程體系中起著鋪墊和引領作用。后續課程的知識、能力和素質目標的基礎起點要求應該在電工技術課程的內容組織和教學方式中得以體現。

2.4 以工作任務為線索

電工技術工學結合課程教學內容設計必須與職業崗位工作任務相匹配,其要點是立足工作任務,構建一系列行動化學習項目,來實現理論知識與實踐知識的綜合,職業能力與職業態度、情感的綜合。以“項目”或“模塊”為單元的教學內容要盡可能與職業崗位“接軌”,緊緊圍繞行動化學習任務的完成。

2.5 以工作過程為基礎

工學結合課程以工作過程為基礎,除要充分利用校內已有的教學實踐資源外，還要盡可能完善教學設施，模擬崗位工作過程或和企業合作開展工學結合教學。課程開發任務及任務之間要符合知識和能力遞進的原則。在課程教學實施時,要充分考慮工作過程特點和教學過程特點兩者的有機結合,以工作過程為基礎組織教學過程,突出“任務中心”和“情境中心”。

3 教學模式選擇和內容組織

工學結合實踐教學體系建立需要學校在確定目標后，根據學院的自身情況，不斷去探索、實踐和完善改進的。在調查社會需求設置專業的前提下,聘請從事本專業實際工作的現場工程技術人員,組成專業顧問委員會,參與教學開發。首先,根據專業人才培養目標,進行職業崗位分析、職責分析、任務分析,確定履行職業崗位職責所需的能力；然后開展教學分析,制訂教學基本要求和教學標準;最后,形成教學實施方案,使教學的開發滿足職業崗位能力培養和履行崗位職責的要求。

傳統電工技術教學模式大多采用先理論后實踐，違背了人的認識規律；實驗設置受校內設備條件限制，實踐環境和崗位環境相差較大等等。電工技術工學結合教學可以選擇“項目驅動+工學交替”的方式，將課程理論學習和實踐操作貫穿于幾個典型的項目任務中，并增加學生實際電工工程設計、安裝和調試的環節。其中典型項目任務實施中的理論學習以必需夠用為原則，實際電工工程設計、安裝和調試內容設置采用實用、崗位需求和技能證書緊密結合的工程項目。典型項目任務可以設置包括常用電工工具和儀表的使用，照明電路安裝和調試，變壓器空載、短路和負載調試，電動機正反轉控制，萬能銑床電路操作、維護和檢修等幾個任務。

電工技術課程包含大量成熟的理論知識，在教學內容組織上一是要充分利用校內資源由項目引導，教師分配任務、講授、評價，學生參與討論方式，使學生獲得電工技術方面的基礎知識、基本素質和基本技能，滿足學生就業、生活的需要；二是要和專業崗位對接，采用任務操作訓練為主，體現在滿足專業后續課程需求和專業崗位需求上。機電一體化專業電工技術課程教學目標設置如圖1所示。

4 電工技術工學結合課程依據崗位能力設置教學目標與工作任務

依據崗位能力設置教學目標與工作任務如表1所示。

5 課程教學情景設置

工學結合項目課程情景教學與傳統學科課程不同，它非常注重對課程宏觀結構的全新設計，嚴格按照模塊、項目、活動及其之間的邏輯關系和課程體系做整體規劃，以問題的提出和解決過程中的知識結構關系來組織課程內容[3]。對于電工技術這門專業基礎課程，整個學習環境可安排在一個理實一體化場所，分為理論區和實驗區。實驗區配備電工實驗臺、面包板、網孔板、相關電路元器件和電工工具和儀表。也充分利用學校已有的實驗實訓場所資源，保證項目任務的順利實施。同時在實驗臺配備計算機，可以利用multisim電路仿真軟件進行仿真探究性實驗、仿真分析、電路設計等工作。對于具體的電工情境教學的主要過程如圖2所示。

以電動機安裝與調試任務項目為例進行情景設計如下：

(1)多媒體情境：挑選工廠工作臺手動往返控制電路進行認知，簡單實際的場景引起學生探究興趣。

(2)學生討論并由教師講解控制電路的作用和意義。

(3)抽象出實際控制電路的模型即電動機正反轉控制電路模型，講解模型中各組成部分的結構和工作原理。

(4)學生對電動機控制廠家圖紙進行識圖，并實物認識電機本體及控制箱設備。

(5)學生匯報講解抽象出的電路模型的工作原理，并討論根據接線圖如何進行電氣接線。

(6)教師依據學生匯報對電動機常用啟動方式、常見工作方式、常見低壓控制電器和三相異步電動機接線方式和注意用電安全幾個方面進行總結評價。

(7)教師指導學生進行任務探究，完成電動機本體檢查和試驗、主回路和控制回路接線、控制回路試操和通電試運并記錄數據。

(8)討論分析數據，教師做各組評分和任務項目總結。

6 教學設計時應注意的問題

6.1 知識和技能的培養教學在時間和地點上合理安排

知識的獲取和能力的培養既相互滲透又相互制約，有些知識要在前面獲取后才能進入技能的培養階段，比如安全用電知識；有些知識可以放在后面教學，比如電工基礎三相

交流電知識。純講授理論知識學生往往興趣不高，但先操作一臺電動機轉動起來，然后再講授三相交流電知識就簡單一些，甚至有學生主動去查找和獲取相關知識。

6.2 對學生因材施教

高職院校的學生基礎教育階段的知識水平、思維水平和學習態度有很大差異。比如有學生實踐性強的課程成績比較理想而理論性強的課程成績一般，男生動手很有興趣而女生對電氣圖紙設計等做得更好些。把握住這些差異,并根據學生的心理特點進行教學無疑會獲得較好的效果。

6.3 知識、技能、態度三位一體突出技能原則

實踐證明,知識、技能、態度三位一體高職課程的建設研究與實踐,提高了高職教學質量和人才培養質量,提高了學生綜合素質和職業能力[4]。教學中注重培養提升學生的學習態度、協作能力，滿足社會需求的職業技能證書考工要求，提高學生的就業適應能力。

7 結語

結合機電專業崗位能力和課程目標，闡述了機電一體化專業特點和職業能力，從崗位需求和后續課程出發，著重探索了高職機電類專業電工基本能力訓練課程的改革和設計思路，讓學生在實際的學習情境和工作環境中加快知識掌握和技能的提升。如果能創造更好的條件，如共建校企合作訓練中心或是提供校外崗位實習，將能達到校企合作雙贏的效果。

參考文獻：

[1]鄭學平.職業教育工學結合培養模式的問題及對策研究[D].石家莊：河北師范大學學位論文,2008.

[2]郝超.高職教育項目課程的開發原則與開發方法[J].中國職業技術教育，2008，(4):36～39.

[3]周敏.情境教學在電工課程中的實踐與探索[D].上海：華東師范大學學位論文，2011.

[4]郭江平.基于工作體系的知識、技能、態度三位一體的課程建設模式研究與實踐[J].武漢船舶職業技術學院學報，2009，(1):64～68.