產教融合背景下電氣實訓課程教學設計探索

韓琪

（寧波大學科學技術學院，浙江寧波 315300）

人工智能、5G、虛擬現實、大數據等科技的快速發展正引領世界范圍的科技革命和產業變革，日益深入地影響我國經濟發展。2021年是“十四五”建設開局之年，我國轉向高質量發展階段，開啟全面建設社會主義現代化國家新征程[1]。應用型本科院校主要服務于區域經濟發展，培養高素質技能人才，作為區域內技術轉移和成果轉化重要載體，產教融合成為高校自身發展以及服務區域經濟發展的重要途徑。深化產教融合，進一步將產業先進技術和發展需求融入本科專業課程中，深入推進產業和教育的有機銜接，進而保證應用型本科高校可持續發展。

1 產教融合背景下電氣自動化專業實訓課程建設現狀

應用型本科院校既不同于研究型大學對理論知識要求高，也不同于高職院校側重操作能力，而是兼顧實踐能力和應用創新能力培養。在專業課程體系設置上，除了文化基礎課，有較多實踐性課程。目前，采用的仍然是教師講授和演示、學生聽講和模仿學習的傳統模式，此種方法培養的學生積極性不足，進入企業可能無法適應企業真實工作環境。通過對歷屆畢業生就業情況的持續跟蹤和部分用人單位的反饋，可知電氣自動化專業的學生在校學習的技能與實際工作崗位需求存在一些偏差[2]。因此，服務區域經濟發展需求與企業發展需求，推動學校進行課程改革，才能培養出高素質應用型人才。

（1）校企合作缺乏實質性合作內容。

以電氣自動化專業為例，2021年調查30家自動化專業相關公司參與校企合作的情況，得出圖1所示的統計表，校企合作方式目前大多限于設立一些獎學金激勵鼓勵學生，并沒有實質性參與到學生實訓課程建設中。高校方面：電氣專業課程教學內容更新周期較長，教學內容落后于企業的實際需求；實驗室建設考慮課堂教學與管理、學生操作安全等因素，實驗室的場景和實際工作場景相差甚大[3]。企業方面：企業工程師熟悉市場對電氣專業學生的需求，但是不了解高校的實踐性課程建設體系，并不能完全和學校的育人方式匹配。

（2）電氣自動化專業實訓課程評價現狀。

實踐課程是培養大學生專業技能的基本環節。對于工學學科，建立科學的實踐課程評價體系對應用型人才的培養具有不可替代的作用。目前傳統的實訓課程評價方式主要是結果評價，缺乏過程性評價，學生更注重分數，忽視自身能力的提高。

2 產教融合背景下電氣自動化專業實訓課程設計探索

以電氣自動化專業為例，包含電路原理、電機拖動、自控原理及電力電子等課程，綜合性強、理論與實踐聯系密切，更注重學生將理論知識轉化創新能力的培養。實訓課以“調整實訓教學內容，改進實訓教學方法，重塑實訓評價方式”為主線，利用企業的技術和設備資源、企業專家項目背景和工程經驗，引入企業項目作為學生實習項目，企業可以提供部分校外的勤工助學崗位供學生實踐。

如圖2所示，結合學校實際情況，基于產教融合的電氣自動化專業課實訓課程具體可以從師生角色定位、教學內容與組織形式、教學方法、教學情境創設以及教學案例等多維度多角度實施，實施方案具體融合點如下：

（1）實訓教學中角色互換實現師資融合。

從教師角度來說，通過邀請企業部分專家擔任兼職實訓導師，加入學校課程排課系統中進行實訓指導，共同來完成教學。學生將從學習者向工程師角色轉變，根據企業真實項目鍛煉學生的知識應用能力[4]。

（2）引入項目任務案例內容實現資源融合。

實現產教融合的自動化專業綜合實訓課程教學，需要校內校外資源的支持，如共同研制人才培養方案、共同制定課程標準、共同開發項目實訓手冊，通過開展相應的實訓提高學生知識應用能力。

根據新課程標準，聘請企業工程師與學校任課教師共同參與修訂教材以及開發微課程教學資源，引入企業中實際的工程問題、案例及行業技術標準和學校的教學資源，相互融合，打造適合電氣自動化專業學生學習的工訓實用教材。三元階梯型課程教學內容模型如圖3所示。

專業基礎課部分，結合企業實際應用需求，增加實踐教學部分。例如PLC的電梯控制原理部分，可以建立“控制原理+虛擬仿真+實際運用”的教學模式，使學生結合自動化控制需求加強對知識的理解。

校企融合課程內容部分，針對大二年級以上學生，利用每學期后4周時間進行任務課程設計，通過將企業生產中遇到的實際問題引入到課程中分析講解，增強學生的綜合應用能力。

創新課程內容部分，支持鼓勵學生選擇某一方向進行深入研究，利用學科競賽獲獎或知識產權保護等提高學生成果轉化能力。

針對教學方法，傳統多采用講授法和案例分析法進行理論知識講解，如PLC編程方法、電力電子基本電路應用知識等。采用項目教學法、任務驅動法，講解如交通燈設計、尋跡小車設計等知識。采用行動導向、PPT匯報成果展示等方法來進行職業規劃、項目設計方案匯報等[5]。采用分層教學方法，不同的學生組成不同團隊，類似于比賽組隊，完成不同項目設計。建立“學校課程+企業課題+行業需求”相互融合的教育模式。

（3）借鑒企業任務案例驅動實現競評融合。

參照企業工作中的真實任務需求撰寫專業核心課程的內容及相應的學科競賽的賽題。優化現有的以操作技能評價為核心的評價體系，在設計學科競賽規則時借鑒企業對工程師工作能力考核的內容。通過舉行比賽實現以賽促學、以賽促評。利用多種評價方式對學生綜合能力進行考查，從而評估校企協同育人在專業課程實訓教學中的效果。

表1 修訂后任務驅動的教學大綱表

3 產教融合背景下電氣實訓項目課程的實施

以《STM32系統設計實踐》為例，作為電氣自動化核心課程之一，在三年級開設該課程，該課程在教學大綱中屬于實訓課程，教學中實施校企協同育人方案的步驟如下：

（1）根據新課程標準，共同修訂實訓課程大綱。

該門課任課教師與某自動化公司工程師進行對接，共同研究該課程相關的STM32嵌入式系統設計任務，STM32的性能和結構，輸入輸出端口GPIO，STM32的性能和結構，復位和時鐘控制RCC、輸入輸出端口GPIO、ADC和DAC、中斷、DMA、定時器、同步串行通信SPI和I2C等。對這些任務進行分解，并形成知識技能列表。

根據教學大綱要求，任課教師根據新課程標準進行修訂，融入企業工作崗位中需要了解的背景知識及技術需求。要求自動化公司工程師參與審核，共同完成課程標準的定稿。以具體自動剎車燈項目為例，修訂后的教學大綱如表1所示。

（2）協同育人教學。

學校任課教師和自動化公司的硬件工程師共同進入課堂開展協同教學。任課教師主要講授任務案例所用到的理論原理性內容，實踐設計部分由硬件工程師進行詳細講解[6]。課程教學采用崗位引領，在傳授知識中滲透職業道德、職業禮儀教學，在操作過程中注重學生對操作規范、行業標準的理解與掌握。

（3）課堂教學與線上課程教學資源同步開發。

通過梳理電氣自動化專業真實案例以及項目的驗收要求、行業標準、操作規范等內容，在課堂教學中進行補充，并在待開發的線上教學資源中融入此類元素。

（4）校企資源共享。

采用現場教學方法，將學生帶入企業真實工作環境，并在工程師的指導下完成基于STM32芯片的功能應用模塊的設計開發工作，并嘗試選擇優秀學生到客戶現場，與客戶進行交流溝通，解決用戶的需求問題。

（5）優化課程評價體系。

借鑒企業對硬件工程師工作能力的考核內容。將期中和期末考試具體化，開展組間的比賽，設計結束后，每組以Word或者PPT形式向全班展示本組設計結構，供同學、指導教師分享、質疑，并將此部分工作作為實訓成績重要組成部分，形成以形成性評價為主體、結果性評價為輔的綜合評價體系。

4 教學實踐成效分析

通過為期一年的校企協同育人實踐，形成一套比較完善的實訓課程教學方案，融入當前企業工作崗位所用技能、行業操作規范等內容；積極開發線上教學資源，共有多名企業工程師進入課堂，擔任課程設計導師；現場教學讓學生更貼近實際工作環境，以賽促評的學習方式使得學生學習積極性逐步提高。產教融合涉及面廣，全面實現產教融合還有很多工作要做，本文就電氣專業實訓課程教學進行探索，在后期將繼續就校企協同育人途徑以及合作機制進行實踐探索，發揮資源融合、教師科研等優勢，助力地方企業價值創造，實現更全面的產教融合。