高職“電工應用技術實訓平臺”的設計研究

【摘要】在電工應用技術課程的培養目標中，學生不僅應當具有豐富的專業理論知識，還應當有較強的專業操作技能。目前市場上銷售的電工應用技術實訓平臺在具體教學過程中有一些不足。文章對云南林業職業技術學院電工應用技術實訓中遇到的常見問題進行了研究，并提出了電工應用技術實訓平臺的設計方案。

【關鍵詞】高職教育；電工應用技術；實訓平臺；設計研究

【基金項目】本論文由云南林業職業技術學院校級科研項目“基于高職工科學生‘電工應用技術技能培養的實驗實訓平臺開發”（編號：KY201609）資助。

一、高職學生電工應用技術職業能力分析

高職院校一再強調，高職教育要以職業技術為核心，以就業為導向，要培養生產、服務、建設、管理一線的高素質高技能人才，但是在實際教學過程中，與培養目標對應的專業課程設置還存在不合理現象，有些專業在專業課程設置、實驗內容、實訓裝置上和市場要求偏離較大，沒有真正實現與企業需求對接，與學生就業對接。

目前電工應用技術實訓平臺安全性和操作便捷性有了顯著提高，但也存在枯燥、深奧難學、與職場崗位能力要求脫節的缺點。很多學生盡管掌握了課本要求的知識點，但是到了工作崗位上還是不知如何運用。許多用人單位往往需要對新招的高職員工進行重新培訓，從而造成了教育資源的重復和浪費。這影響了學生學習的積極性，使學生感到學無所用，畢業求職時無所適從。以往的“電工應用技術實訓平臺”是為了配合理論教學進行一些驗證性實驗，基本上都是教師講解，學生按照實驗指導書中的步驟在現有的實驗桌上進行的。實驗桌都是教師根據實驗內容事先配置調試好的。這種方式在學生理解所學的理論知識方面起到了幫助理解難點的作用，但是學生動手機會少，主動性發揮不夠，不利于學生應用技能和創新意識的培養。

為適應職業崗位能力的要求，必須開展電工技能的綜合實踐教學，以達到高職教育高素質技術技能人才的培養目標。本案自主研發的“電工應用技術實訓平臺”利用學校課余時間實驗室開放的有利條件，在原有基礎驗證性實驗的基礎上，開發綜合設計實訓項目，以培養學生的學習能力，增強創新意識。

二、現有電工實訓平臺存在的不足

（一）現狀

目前很多學校的電工實訓室實驗設備是購買的目前市場上比較成熟的成套設備，例如亞龍、敦煌等公司的設備。這類設備的優點在于界面簡單，插口式接線容易（無需剝線和接線螺絲），實驗效果直觀，內部有短路保護和過載保護，對于第一次接觸該設備的實驗學生來說不容易發生安全事故。

（二）成套設備在職業訓練方面的弱勢

1.市場上的成套設備，所有的電器元件都已經安裝好，內部接線是一個密閉的鐵盒子，學生僅僅能看到面板上的接線圖，看不到內部結構。長期用這類設備的學生只會看電器元件符號，不知道電器元件的模樣、接線端子和接線方法，在工作崗位上面對具體電器元件時不知如何下手。

通過對云南林業職業技術學院工業與工程學院2017級100名學生進行對比性實驗后發現，使用敦煌教育成套設備完成每項實驗平均時間加快10分鐘以上，安全保障顯著提高，實驗室跳閘次數由原來平均每節課3.5次降低至平均每節課0.6次。期末考查時96%的學生能正確識別電器元件符號，但在展示電器元件實物時僅有5%的學生能正確識別。由于長時間使用插口式接線，90%的學生實際接線時出現以下問題：（1）不能正確選擇使用剝線工具；（2）剝線時損壞銅芯；（3）剝線長度不合適，過短接線不牢固，過長容易導致相鄰兩根電線線芯接觸短路；（4）在接線螺絲右邊插入接線；（5）擰螺絲用力過猛導致滑絲。而職業教育培養的學生就業崗位多數在生產一線，經常面對的是電器元件實物及其接線拆裝工作，目前市場上的成套設備的設計理念傾向于方便教學，與職場崗位能力要求脫節。

2.市場上的成套設備可以開展幾十個甚至更多的實驗，從而造成實驗面板過于復雜，一塊實驗面板上有幾十個插孔，做具體實驗時大部分插孔是用不到的增加實驗干擾選項。高職學生第一次接觸設備時如果按鈕插線孔太多容易產生畏懼心理，實際實驗過程中高職學生常常找不到接線位置，因此教師邊講邊演示，最后學生照搬教師插線位置。這樣的實驗實訓僅起到驗證課本上理論數據的作用，并不能提高學生的動手動腦能力，也無法滿足今后崗位能力的需求。

并且目前市場上的電工實訓平臺主要針對電氣類專業設計，對于非電氣類專業的學生而言過于復雜，實際操作中因為面板上插孔太多，學生看花了眼，插錯、插漏現象時有發生。而且非電學專業并不需要開展這么多實驗，因此顯得花哨不實用。

三、設計思考

（一）設計思路

1.設計的指導思想。

（1）結合非電類專業在職業崗位中電工應用的基本技能點設計。

（2）在驗證性實驗的基礎上，增加職業崗位所需的電工技能實訓項目。

（3）設計上圍繞基于工作過程導向的實用性實驗實訓項目而設計。

（4）可以直視實訓平臺的內部結構。

（5）考慮實訓設備的制作成本和學生實訓安全，實訓平臺采用木結構為主、亞克力透明面板為輔的制作方式。

2.“電工應用技術實訓平臺”設計思路。畢業學生崗位能力調查→職業崗位能力分析→崗位能力中電工能力分析→實現電工技能的基本知識點和技能訓練點→電工應用技術實訓平臺項目設計→實驗實訓儀器的選擇→實訓操作平臺的設計。

筆者對相關專業的167名畢業生進行了工作崗位調查和職業崗位能力分析，調查數據見表1。

研究調查數據發現，運行維護和生產操作比重較大，兩者加起來占66.47%，而研發/編程/設計的學生最少，僅占0.60%，根據調查數據并不能簡單地認為運行維護和生產操作比研發/編程/設計的就業市場更大。深入分析調查數據后發現，運行維護、生產操作等崗位工作環境相對比較艱苦，對員工的實踐操作能力要求較高，而能吃苦、動手能力強這些恰恰是職業學校畢業生的優勢。研發/編程/設計崗位的需求量同樣很大，但是這些崗位對員工的邏輯思維能力和知識掌握能力要求較高，通過前面的生源情況分析可以看出職業學校畢業生和普通高校畢業生在這些方面競爭時處于劣勢。因此，職業教育應該揚長避短，弱化研發/編程/設計能力的培養，把教學重點放在電氣設備的認知、安裝、操作、維護等方面。

3.“電工應用技術實訓平臺”研發思路。

（1）在實訓建設資金有限的情況下學校可以購買相應的按鈕、接線端子、繼電器、熱繼電器、開關、指示燈等設備讓學生自行組裝。

（2）實訓建設資金寬裕時可以采用自行組裝和購買成套設備相結合的方法。

（3）為方便學生接線和保障學生實訓安全，實驗面板采用插口式接線，內部有短路保護和過載保護。

（4）為培養學生動手能力，培養學生應用技能和創新意識，擴展面板采用接線端子接線，學生可以自由發揮。

（5）為方便學生觀察實訓相關電器元件并熟悉相應的布線規范，實訓平臺背板用亞克力透明面板制作，平臺底座采用移動滑輪。

無論采用何種方式，實驗實訓中必須加入學生根據控制要求選擇元件自行組裝環節，否則有的學生快畢業了還不認識具體元件，甚至不會剝線和接線。

根據以上思路，我們自主研發了電工應用技術實訓平臺，該設備結合了亞龍、敦煌等公司設備的優點，操作界面簡單，插口式接線容易（無需剝線和接線螺絲），實驗效果直觀，內部有短路和過載保護，對于第一次接觸該設備的實驗學生來說不容易發生安全事故。

與此同時，我們的“電工應用技術實訓平臺”采用亞克力透明面板設計，讓學生不僅能看到面板上的接線圖，還可以看到內部接線方式。增加擴展接線單元，讓使用我們設備的學生不僅會看電器元件符號，更能清楚地認識電器元件的模樣、接線端子和接線方法。

（二）實訓平臺設計方案

我校設計的“電工應用技術實訓平臺”柜體采用木質板材有效提高結緣性，降低制作成本，同時具有經久耐用、收納方便的特點。考慮學生實訓安全，主面板采用木質板材激光雕刻工藝、插口式接線方式，如圖1所示，界面簡明直觀，學生操作方便。

背板采用亞克力透明面板設計，讓學生不僅能看到面板上的接線圖，還可以看到內部接線方式。側面有三相變壓器調壓旋鈕，滿足不同實驗實訓的電壓需求。配合擴展接線單元，滿足各專業實訓要求。擴展接線單元采用目前市場上的主流電器元件，學生可以根據控制要求自行組合連接，讓使用我們設備的學生不僅會看電器元件符號，更能清楚地認識電器元件的模樣、接線端子和接線方法。

（三）實訓平臺與信息化教學理念相結合

以我校的校本化教材和資源庫為依托，采用翻轉課堂的教學理念，課前充分利用教學資源庫中的動畫模擬軟件和視頻公開課、虛擬實訓平臺等信息化資源，幫助學生做到課前自主學習；利用微信公眾平臺增進師生溝通；通過動畫演示加深課堂知識的理解；虛擬實訓環節的演練為實操打下基礎。課中以任務驅動帶動學生進入學習情境，應用小組合作探究法，例如40人的班級可以分成8個學習小組，先選出8位小組負責人，再由這8位小組負責人經過五輪篩選，將全班不同特長、不同學習層次的學生分成8個學習小組，運用信息化手段及時考核小組成績和個人成績小組，完成教學任務后統計得分，由小組成員根據組員的貢獻得出組員的得分權重，計算出個人得分，這樣既考核了小組成績，又考核了個人成績，達到組內互助合作、組間競爭上進的良好效果。整個環節注重團隊合作意識的培養，以小組分工的形式進行集體思考、團隊學習，培養了學生的社會協作能力。結合信息化教學理念在實訓平臺上每個單元模塊旁邊用激光雕刻機雕刻上相應二維碼，學生操作過程中有疑惑時可以通過手機掃描二維碼觀看視屏介紹，如觀看視頻后困惑仍未解決再向指導教師求助。實訓過程中學生可以用手機錄制實訓步驟講解的視頻，使用《錄屏大師》等手機app制作10分鐘的視頻短片，提交到教師機。教師根據學生錄制視頻的質量給予相應加分和獎勵。優秀視頻進入視頻資源庫供下一級學生學習，或做成優秀視頻輯全校展示，增強學生的參與感，增強學生的自我成就感。

四、實訓平臺的應用

為滿足幾乎所有工科專業學生電工技術課程的需求，通過近十年畢業生工作崗位問卷調查，我們自主研發的“電工應用技術實訓平臺”可以開展以下8個實驗：

1.電工檢測工具的認識與應用；

2.電路控制元器件連接；

3.串并聯電路的設計與實施；

4.日光燈電路設計與實施；

5.三相負載的接法實訓；

6.單相變壓器安裝與檢測實訓；

7.三相異步電動機控制實訓；

8.電路檢測與維修。

這些實驗能基本滿足非電氣類學生的需求，電氣類專業的學生可以通過自行設計擴展模塊進行擴展性實驗，顯著提高學生的動手動腦能力，也更貼切就業崗位的能力需求。

五、優勢分析

我校在研發“電工應用技術實訓平臺”時注重教學方法設計開發的擴展性，以遵循職業性、開放性、實踐性為原則，通過完成任務來培養、訓練學生的“綜合職業能力”為核心，科學地分階段地使用講述法（多采用模型、實物、網絡平臺，重視現代教育技術在教學中的應用）、小組討論法、任務驅動教學法、實踐操作法為主，驗證性實驗與技能訓練相結合組織教學，遞進式訓練學生的綜合職業能力、方法能力和社會能力，使學生在盡量真實的職業情境中實現“做中學，學中做”的理實一體化教學模式。

1.該實訓平臺主要有以下優勢：

2.集中了職業分析中的要點；

3.注重學生實操能力培養；簡潔明了，制作成本低。

在使用“電工應用技術實訓平臺” 學習前期任務時，盡量多給予指導，初步建立實施并完成工作任務的方法步驟，為后續教學組織奠定基礎。對于后面的學習任務，則讓學生依據任務書要求逐步完成工作任務，加強學生的獨立工作能力、專業能力、方法能力、表達能力的訓練，使學生在就業后能夠直接承擔工作崗位上的綜合性工作任務。整體學習任務的實施過程中，向學生講授的理論知識逐漸減少，學生獨立工作的時間增強，教師從知識傳授者向咨詢引導者轉變，使學生從教師指導到自主學習到創新設計逐步提高實踐能力。

【參考文獻】

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