《電機與電氣控制》課程教學(xué)改革的探索與實踐

周明龍 吳勇 程晶晶

摘要：針對信息化教學(xué)在教學(xué)改革中的應(yīng)用情況，結(jié)合電機與電氣控制課程在高職院校教學(xué)中教學(xué)模式的現(xiàn)狀，提出改進的電機與電氣控制課程教學(xué)模式的思考，包括MOOC線上自學(xué)、教學(xué)平臺全過程監(jiān)督等多種手段結(jié)合的教學(xué)模式的設(shè)計、項目模塊化與虛擬仿真相結(jié)合的教學(xué)模式等，通過對智能控制技術(shù)專業(yè)實施教學(xué)改革，教學(xué)效果表明該課程教學(xué)改革既可以鞏固學(xué)生對知識點的掌握，也可以通過虛擬仿真解決線上實驗，對學(xué)生的職業(yè)技能與職業(yè)素養(yǎng)都有一定提高。

關(guān)鍵詞：信息化;MOOC;電機與電氣控制;教學(xué)改革

中圖分類號：G712 文獻標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2020）18-0167-03

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

電機與電氣控制是機電、電氣自動化、工業(yè)過程自動化、工業(yè)機器人等專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。學(xué)生通過學(xué)習(xí)低壓電器以及基本控制電路、機床電氣控制電路等知識點，掌握電機與電氣控制相關(guān)知識點，提高實踐能力，有效對接后續(xù)課程以及崗位技能要求。同時，電機與電氣控制又是學(xué)生進行生產(chǎn)實習(xí)、控制盤實驗、畢業(yè)設(shè)計等實踐性環(huán)節(jié)的重要手段。在這些實踐性環(huán)節(jié)中，學(xué)生將所學(xué)的知識加以綜合運用，進一步培養(yǎng)實踐創(chuàng)新與應(yīng)用能力。但是，現(xiàn)階段，該課程只能進行線上教學(xué)，如何解決線上理論與實踐教學(xué)問題，是該課程的一個關(guān)鍵點。同時，針對不同層次的學(xué)生開展不同的教學(xué)實施辦法，教學(xué)過程中應(yīng)科學(xué)規(guī)范指導(dǎo)學(xué)生去學(xué)習(xí)，發(fā)揮其學(xué)習(xí)的積極性。在教學(xué)過程中，教師針對學(xué)生的學(xué)習(xí)差異性，有效的幫助學(xué)生構(gòu)建電機與電氣控制知識樹，理解各個知識點。針對目前電機與電氣控制課程教學(xué)中存在的不足，對課程知識點結(jié)合實際案例進行重構(gòu)，形成項目化模塊，實現(xiàn)項目驅(qū)動、任務(wù)分解、理實一體的教學(xué)模式，同時在教學(xué)實施過程中將信息化手段和MOOC教學(xué)方法引入到電機與電氣控制的課程教學(xué)中。針對該課程存在的教學(xué)問題，以及應(yīng)對該課程的線上教學(xué)，筆者根據(jù)多年信息化教學(xué)的經(jīng)驗，探索出電機與電氣控制課程教學(xué)改革方案，具有一定的可實施性與有效性。

1 電機與電氣控制課程存在的問題

（1）理論教學(xué)與實踐教學(xué)完全脫離

傳統(tǒng)的電機與電氣控制課程教學(xué)思路是把理論教學(xué)和實踐過程完全分離，一學(xué)期中前大半學(xué)期學(xué)生先坐在多媒體教室聽理論課，然后再到控制盤實驗室做2-3次實驗課，結(jié)果學(xué)生對教師講解的知識已經(jīng)基本遺忘了，導(dǎo)致學(xué)生對低壓電器的操作也是一知半解，不能熟練、系統(tǒng)地掌握相關(guān)知識。

（2）學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣不濃，積極性不高

傳統(tǒng)的電機與電氣控制課程教學(xué)模式主要是通過講師理論講解、學(xué)生很少主動參與教學(xué)，學(xué)生在教學(xué)過程參與式學(xué)習(xí)的程度不高，因此對于傳統(tǒng)課堂教學(xué)缺乏興趣與積極性，實際教學(xué)效果不高。

（3）學(xué)生遇到問題時，適應(yīng)能力、應(yīng)變能力不強

低壓電器控制電路有很多，實現(xiàn)一個功能可能有多種途徑。在傳統(tǒng)“教師為主體”的教學(xué)模式下，學(xué)生缺乏主動、獨立思考解決問題的能力，往往無法拓展思維，上課老師講過例子學(xué)會了，而一旦出現(xiàn)了新問題，往往就顯得手足無措，不懂得活學(xué)活用，進行應(yīng)變。

（4）教學(xué)內(nèi)容與自動化企業(yè)生產(chǎn)聯(lián)系不夠緊密

以往的電機與電氣控制課程的知識案例都是一些陳舊案例，沒有緊密對接目前自動化行業(yè)企業(yè)的實際工程需求，這樣培養(yǎng)的學(xué)生無法快速對接企業(yè)的崗位需求，通過往屆畢業(yè)生的調(diào)研反饋歸納出了這樣的問題。

（5）評價考核手段單一

傳統(tǒng)教學(xué)考核方法主要注重期末試卷成績，忽略了過程性考核。以往考核方法無法全方位的考核學(xué)生，對學(xué)生做出規(guī)范合理的評價。

因此，如何有效地整合現(xiàn)有教學(xué)資源以及結(jié)合信息化手段，指導(dǎo)學(xué)生掌握低壓電器控制電路的基礎(chǔ)上，培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)技能，提高學(xué)生的就業(yè)適應(yīng)能力，選用適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法和手段提升電機與電氣控制教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果，是目前電機與電氣控制課程進行教學(xué)改革急需解決的關(guān)鍵點。

2 教學(xué)方法的改革與實踐

MOOC的產(chǎn)生基于現(xiàn)代科技的發(fā)展，它給教育行業(yè)帶來了新的改變。大眾能通過互聯(lián)網(wǎng)獲取各類大學(xué)課程資源，不限時間、地點進行學(xué)習(xí)，完成作業(yè)和測試，與其他用戶一起進行學(xué)習(xí)討論。虛擬仿真實驗可以解決學(xué)生在家線上實操問題，培養(yǎng)學(xué)生團隊協(xié)作的精神。結(jié)合企業(yè)實際案例，針對學(xué)生的學(xué)習(xí)特征，運用信息化手段以及虛擬仿真教學(xué)資源，開展項目化教學(xué)，提高學(xué)生參與度，讓學(xué)生高效的邊學(xué)習(xí)邊實踐邊掌握邊提高。針對行業(yè)和用人單位的實際需求，將教學(xué)內(nèi)容、專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)與職業(yè)崗位、職業(yè)技能相結(jié)合，發(fā)揮學(xué)生的能動性，培養(yǎng)學(xué)生綜合專業(yè)技能的同時培養(yǎng)團隊協(xié)作能力和創(chuàng)新能力。

2.1 基于信息化+MOOC課程資源重構(gòu)

將項目進行模塊化設(shè)計，以解決實際工程案例問題為前提，圍繞專業(yè)技能的提高，合理規(guī)范的整合零碎、難懂的知識點，通過項目任務(wù)構(gòu)建課程知識點，進一步完善教學(xué)內(nèi)容，使學(xué)生全過程參與項目教學(xué)，讓學(xué)生積極參與到方案的設(shè)計、硬件裝調(diào)、設(shè)備運行調(diào)試中，培養(yǎng)學(xué)生團隊協(xié)作、解決實際工程的職業(yè)技能，能協(xié)調(diào)完成教學(xué)任務(wù)。依托校企共建埃夫特機器人學(xué)院產(chǎn)教融合實訓(xùn)基地，開發(fā)技術(shù)交叉、專業(yè)融合的綜合實訓(xùn)項目，拓寬學(xué)生的知識層級。推進教育教學(xué)與信息化技術(shù)融合，引入企業(yè)新成果和新職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)，開發(fā)“新技術(shù)、新工藝、新規(guī)范”工程化教學(xué)資源、典型案例，開發(fā)隨技術(shù)動態(tài)更新活頁化講義，開發(fā)“云課堂”手機APP移動學(xué)習(xí)、智慧職教等云服務(wù)的信息化互動式教學(xué)資源。分期分模塊建設(shè)隨企業(yè)新技術(shù)、新產(chǎn)品、新標(biāo)準(zhǔn)更新的、可擴展的《電機與電氣控制》課程資源。

2.2 基于信息化+MOOC教學(xué)模式改革設(shè)計

改變傳統(tǒng)教學(xué)模式，采用“項目模塊化+信息化+MOOC”的教學(xué)模式進行教學(xué)，充分考慮課前和課中、課后三個環(huán)節(jié)，圍繞“職業(yè)能力”，開展項目模塊化，結(jié)合信息化手段與線上資源，強調(diào)教與學(xué)的深度融合，充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主體性，由此更好地完成課程教學(xué)目標(biāo)。

線上與線下混合式課堂教學(xué)，團隊協(xié)同綜合實踐項目化教學(xué)。運用現(xiàn)代信息技術(shù)手段，推進慕課建設(shè)與應(yīng)用，實施課前線上預(yù)習(xí)、測驗，課中實訓(xùn)基地實踐，以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為主的線上線下混合式課堂教學(xué)方法。圍繞自動化類專業(yè)崗位技能需求，選取典型生產(chǎn)項目，依據(jù)“設(shè)計與仿真、加工、檢測、維護”設(shè)計項目化教學(xué)方案，實施與企業(yè)真實項目開發(fā)貼合團組融合教學(xué)管理。將傳統(tǒng)教學(xué)和信息化教學(xué)的優(yōu)勢相結(jié)合，做到線上有資源、線下有活動、過程有評價、教學(xué)有反饋、課程有調(diào)整。運用動畫、微課、案例分析、思維導(dǎo)圖、雨課堂、學(xué)習(xí)通、案例庫、大數(shù)據(jù)指數(shù)、智能視頻軟件等信息技術(shù)手段輔助教學(xué)，讓枯燥、抽象、難懂的知識點轉(zhuǎn)化為具體的、形象的、有趣的，可以進一步啟發(fā)學(xué)生的思考，通過開展企業(yè)案例項目的實戰(zhàn)，細(xì)化分解知識點，從而達成期待的教學(xué)效果，完成學(xué)生綜合能力以及專業(yè)能力的培養(yǎng)。

2.3 基于信息化+MOOC教學(xué)模式的實施

教學(xué)環(huán)節(jié)建設(shè)主要是依托項目化教學(xué)來實施，在項目實施過程中將思政元素：工匠精神、創(chuàng)新精神、責(zé)任意識、科學(xué)精神等融人進來，同時結(jié)合勞育教學(xué)元素。

課前預(yù)習(xí)拓展教學(xué)。課前教師備課引入實際生產(chǎn)案例，將學(xué)習(xí)資源上傳到雨課堂課程平臺，在職教云平臺引用組建資源庫課程，并通過網(wǎng)絡(luò)平臺發(fā)布課前學(xué)習(xí)任務(wù)。學(xué)生登錄教學(xué)平臺觀看任務(wù)相關(guān)微課并查閱相關(guān)資料，完成課前任務(wù)并進行自評與互評。教學(xué)通過平臺學(xué)習(xí)反饋實時調(diào)整教學(xué)策略。

課中學(xué)習(xí)，任務(wù)分解。采取“MOOC+信息化+模塊化”教學(xué)方法，通過任務(wù)引入使得學(xué)生發(fā)揮學(xué)習(xí)的主動性，任務(wù)分解使學(xué)生有針對性的學(xué)習(xí)，任務(wù)演練教師分解知識點講解示范，任務(wù)實施使學(xué)生鍛煉自己實踐動手能力以及培養(yǎng)團隊協(xié)作精神。在課堂上采取實時同屏演練、擂臺對抗賽、成果分享提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，凸顯學(xué)生的積極性，最后教師總結(jié)并布置課后作業(yè)。

課后歸納，知識鞏固。教師利用教學(xué)平臺發(fā)布作業(yè)和單元測試檢測所學(xué)內(nèi)容，鞏固訓(xùn)練。

2.4 基于信息化+MOOC的高素質(zhì)教師隊伍

高素質(zhì)的教師創(chuàng)新團隊是保障課程有效開展的基石。應(yīng)加強建設(shè)課程的教師創(chuàng)新團隊，從而解決現(xiàn)階段團隊的企業(yè)實踐鍛煉不足和創(chuàng)新意識不強等問題。目前，團隊教師很少參加過企業(yè)實踐項目的訓(xùn)練，但是這些教師都是掌握豐富理論知識的高學(xué)歷教師，但企業(yè)實踐經(jīng)驗不足，很難將工業(yè)中的實際問題與課堂理論知識相結(jié)合，不利于學(xué)生在進行工程項目實踐時進行發(fā)揮，因此教育質(zhì)量得不到明顯的提高。同時，教師團隊以積極參與信息化教學(xué)培訓(xùn)，整體參與電機與電氣控制的MOOC資源的建設(shè)，從而打造一支能用現(xiàn)代化手段應(yīng)用到課堂教學(xué)的師資隊伍。

3 教學(xué)考核方法的改革

針對教學(xué)方法的改革，應(yīng)該改變教學(xué)考核方法，電機與電氣控制課程的考核應(yīng)該突出學(xué)生的主體地位。教學(xué)全過程采取多元評價考核，同時線上評價與線下評價相結(jié)合，以及校企雙師評價、生生評價、自評等方式。教學(xué)評價分為結(jié)果性評價和過程性評價。引導(dǎo)式總結(jié)內(nèi)容，質(zhì)疑式提問，對各個考核環(huán)節(jié)進行打分，在課后對各個環(huán)節(jié)的分?jǐn)?shù)進行匯總，對學(xué)生進行客觀公平公正的評價。

對知識點的考核應(yīng)該按照項目任務(wù)進行全方位考核，一方面對學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)進行考核，另外一方面從學(xué)生的職業(yè)技能進行考核。對于課程內(nèi)容進行重構(gòu)成4個項目、16個任務(wù)，充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，同時發(fā)揮團隊協(xié)作及時完成教師布置的任務(wù)。同時，給予學(xué)生二次完善方案機會，即當(dāng)學(xué)生提交任務(wù)后，任課老師運行學(xué)生項目，指出其中的錯誤和不足，提出改進意見和思路，讓學(xué)生在一個周期內(nèi)完善項目后二次提交。

4 結(jié)束語

改變以往電機與電氣控制課程教學(xué)方法，采取“項目模塊化+信息化+MOOC”教學(xué)方法，通過項目導(dǎo)人，設(shè)計恰當(dāng)?shù)墓ぷ髑榫澈蛵徫蝗蝿?wù)，使得學(xué)生積極主動學(xué)習(xí)，在完成核心教學(xué)任務(wù)的同時，也使得學(xué)生的職業(yè)技能得到提高以及職業(yè)素養(yǎng)得到了提升。通過對智能控制技術(shù)專業(yè)2019級學(xué)生的線上教學(xué)實施以及調(diào)研結(jié)果顯示，虛擬仿真實驗的引入很好地解決了課程實驗操作的問題，解決培養(yǎng)學(xué)生動手能力和實驗條件有限之間的矛盾;提高了學(xué)生學(xué)習(xí)電機與電氣控制的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)能力，讓學(xué)生由被動學(xué)習(xí)變成主動學(xué)習(xí)。通過電機與電氣控制課程教學(xué)改革培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新和實踐能力。

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【通聯(lián)編輯：代影】

基金項目：安徽省2019年度高校優(yōu)秀拔尖人才培育資助項目高校優(yōu)秀青年人才支持計劃重點項目（皖教秘人[2019154號），項目編號：gxyqZD2019106

作者簡介：周明龍（1983-），男，安徽安慶人，安徽機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣工程學(xué)院，講師，碩士，研究方向：智能控制;吳勇（1970一），男，安徽廬江人，國網(wǎng)安徽省廬江縣供電公司，工程師，學(xué)士，研究方向：電氣工程;程晶晶（1988-），女，安徽淮南人，安徽機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣工程學(xué)院，講師，碩士，研究方向：電氣工程。