以現代產業學院建設為導向的課程改革研究

王堯 周小龍 孫雪梅

［摘 要］ 現代產業學院建設是推動高等教育高質量發展和培養高素質人才的重要舉措。課程教學作為現代產業學院建設的重要組成部分，是保證培養人才質量的關鍵環節。以現代產業學院建設為導向的課程改革研究，以機械設計制造及其自動化專業核心課程“機電傳動控制”為例，在充分分析課程學情的基礎上，對課程內容與資源的建設、課程考核評價方式等進行了研究和探索。最后，結合理論教學環節、實踐教學環節和課程思政改革等三個方面的創新舉措，驗證了課程改革的積極成效。

［關鍵詞］ 現代產業學院；產學協同育人；課程改革

［基金項目］ 2021年度吉林省教育科學“十四五”規劃重點課題“基于耗散結構理論的現代產業學院建設及其有序性評價研究”（ZD21061）

［作者簡介］ 王 堯（1977—），男（滿族），山東萊陽人，博士，北華大學機械工程學院副教授，主要從事工程機械節能技術、冰雪運動裝備研發研究；周小龍（1987—），男，吉林長春人，博士，北華大學機械工程學院講師，主要從事機械故障診斷、教育教學改革研究；孫雪梅（1970—），女，吉林九臺人，碩士，北華大學機械工程學院副教授，主要從事機械制造、教育教學改革研究。

［中圖分類號］ G642.0 ［文獻標識碼］ A ［文章編號］ 1674-9324（2023）27-0065-04 ［收稿日期］ 2022-10-15

引言

2020年7月，教育部辦公廳、工業和信息化部辦公廳印發《現代產業學院建設指南（試行）》，明確提出培養適應和引領現代產業發展的高素質應用型、復合型、創新型人才，是高等教育支撐經濟高質量發展的必然要求，是推動高校分類發展、特色發展的重要舉措［1］。

課程建設是現代產業學院建設的重要組成部分，對于扎實推進新工科建設和全面提高人才培養質量具有重要的基礎性作用［2-4］。提升課程教育教學質量，創新課程教學內容和教學模式是增強課程建設效果的有效手段［5-7］。我院“機電傳動控制”是吉林省省級優秀課程，近年來，我院以現代產業學院建設為導向，在課程的學情分析、課程內容與資源建設、課程教育教學創新舉措等方面進行了深入研究與實踐，取得了較好的成效。

一、課程簡介及學情調研

“機電傳動控制”是機械工程及自動化專業的一門必修學科基礎課，是學生學習和掌握機械設備電氣傳動與控制知識的主要途徑。本課程主要介紹機械設備電氣傳動及控制的作用、特點、歷史、現狀及未來發展方向。經過本課程的學習，學生應掌握電氣傳動與控制系統及裝置的構成器件的有關必備知識，主要包括各種常用電動機、低壓電器、可編程控制器、伺服驅動及變頻技術等的工作原理、結構特點和工作特性及選用方法；掌握開環和閉環控制系統的實現方法與工作原理，學會分析和使用一般難度的電氣傳動控制系統和裝置的基本方法；了解機電傳動控制的一般原理和基礎知識，掌握分析、設計和使用機電傳動控制系統與裝置、器件的基本技能，獲得工程師必備的知識儲備和技能訓練。我院每年學習本課程的學生人數為240人左右。本課程具有理論性強、教學內容多、課程實踐要求嚴格等特點，傳統教學的單一性導致學生對理論內容難以理解，極易產生抵觸情緒。

借助現代產業學院建設模式，課程以學生的認知規律為依據，按照“一體化設計、結構化課程、多元化資源”的建設思路，拆分教學知識點，以現實工程和常見產品為研究對象，構建產教融合的教學課程資源庫完成教學內容和教學活動。通過本課程的學習，學生可熟練掌握本課程的相關概念和基本理論方法，不但能夠從局部，而且能夠從整體上認識和分析機電控制系統，改進和完善機電控制系統，并將其運用于生產實踐。同時，要建立成果共享、維護與管理的長效機制，使信息技術真正與教育教學深度融合。

二、課程內容、資源建設與教學過程

（一）課程內容

建設與產業學院高度契合的課程內容體系，主要內容包括六個模塊：電機基礎理論模塊、常用低壓電氣元件工作原理及其選用模塊、繼電接觸器控制模塊、可編程控制器原理及其應用模塊、常用控制電機原理及其驅動技術模塊、實驗實訓模塊等。在遵循課程專業教育要求的同時，充分挖掘思政元素，將大國重器和工匠精神有機融入課程體系，開展社會主義核心價值觀和中華優秀傳統文化教育。

（二）課程資源建設

首先進行前期分析。具體包括“教”的分析與“學”的分析兩大方面。“教”的分析包括國內外技術需求分析、教學內容及教學模式分析、教師與企業工程師的特征分析、產業學院教學條件分析、思政元素的有機融入分析等；“學”的分析包括學習者學習基礎—現狀—動機分析、興趣愛好與動手能力分析、認知與關注點分析、學習與實踐條件分析等。

1.教學模式選擇策略。采用線上線下混合式教學模式或翻轉課堂教學模式。線下教學主要是完成理論教學、實踐教學、現場指導和課程思政改革教學；線上教學主要是利用互聯網及相關網絡教學平臺、移動終端、云空間等完成工作布置、答疑、互評與交流和課程思政改革教學等。

2.資源建設策略。教學資源中最重要的是視頻資源，其次是課件、文本、音頻、工具、素材資源等。對上述資源進行精選和二次加工，盡量貼近學生的現實生活和企業需求，做到深入淺出、生動活潑，減少過于專業化和學術化的內容，大幅提升學生學習的積極性和主動性。同時，教師團隊制作25個左右教學短視頻（5～15分鐘）。

3.教學活動組織策略。開展虛擬練習、分工協作、作業互評與交流討論、實時互動答疑等活動。結合虛擬仿真平臺，對繼電接觸器控制系統的典型環節進行虛擬選型、虛擬接線、虛擬運行。教師提出較為復雜的控制要求，學生分組，組內分工協作，完成控制系統工藝分析、元件選型、線路搭建、程序編制、仿真運行等工作。對于學生完成的各項任務可以在組內或者組外進行互評和交流，以進行改進和優化。

4.題庫設計。建設具有一定創新性或挑戰度的綜合應用題目，增加工程實踐過程中常見的問題和解決方法。對于每個模塊內容設置1～2個綜合應用題目，題目為開放式或非標準答案測驗題、案例題、討論題，學生完成后，教師在線上或線下予以講解和點評。

（三）課程教學過程

依據學院人才培養要求，結合學堂在線平臺資源，對教學的各個環節進行規范化、科學化管理，提高教學效率，同時加強信息溝通和反饋，提高教與學的有效性。

1.在課堂上，教師要充分結合多媒體視頻資料、PPT和黑板講解，采用多種教學方式幫助學生建立機械控制工程基礎理論架構和分析思路，培養學生分析和解決問題的能力，結合實際案例，激發學生的學習興趣。

2.充分發揮學生的主觀能動性，結合教師或企業工程師的科研案例，采用互動式和啟發式研討，引導學生積極思考、探索、發現和解決問題，鼓勵學生大膽提出問題，并給出自己的獨立見解。

3.課程建設要根據學生構成和前期建設基礎，按照章節和內容給學生分配具體工作，建立個人工作任務表，落實具體任務、完成進度和相關責任人。

三、課程學習成績構成及實施方案

課程考核以考核學生能力培養目標的達成為主要目的，以檢查學生對各知識點的掌握情況和應用能力為重點內容，包括平時考核和期末考核兩部分。最終成績由平時成績和期末考試成績兩部分構成，其中平時成績由作業成績、測驗成績、大作業成績、實驗成績四部分構成。（1）作業主要考核學生對于機電傳動控制系統基本知識的掌握程度。考核評定辦法：按授課進度及學生對知識的掌握情況布置作業。每次作業滿分100分，考查兩個課程目標，對應每個課程目標的成績取兩次作業的平均值。（2）測驗主要考核學生對復雜機電傳動控制系統的分析能力。考核評定辦法：按授課進度及對知識點的掌握情況設置階段性測驗。每次測驗滿分100分，考查兩個課程目標，對應每個課程目標的成績取兩次測驗的平均值。（3）大作業主要考核學生對機電傳動控制系統的設計及應用能力。考核評定辦法：課上布置設計任務，開展項目化討論式教學。大作業滿分100分，考查一個課程目標，對應該課程目標的成績為大作業的最終成績。（4）實驗主要考核學生將理論應用于實際的能力。考核評定辦法：實驗成績由實驗過程操作成績（占比70%）和實驗報告成績（占比30%）組成。每次實驗滿分100分，考查一個課程目標，對應該課程目標的成績取兩次實驗的平均值。（5）期末考試主要考核學生對課程基礎知識的掌握，以及對所學知識的理解、分析、選擇和應用能力。主要題型為：選擇題、判斷題、填空題、簡答題、分析題、設計題等。考核評定辦法：考試形式為閉卷，卷面成績總分為100分，考查三個課程目標，按課程目標對應的課程內容出題。課程考核的實施方案如下。

（一）結合工程認證教育，構建持續改進為核心的評價機制

期末采用必要的標準化考試，即總評成績=作業成績+測試成績+大作業成績+實踐成績+期末考試成績。其中實踐成績部分，學生除了完成教學大綱中規定的必修實驗外，還可以通過向產業學院教師提交作品或者論文來增加實踐成績；期末考試成績主要由試卷構成。

（二）以專業目標為導向，探索過程性評價

學生的大作業和測試可采用自評與同伴互評的方式進行，主要目的是給學生提供學習反饋。教師事前制訂好評價指標、范例和評分標準等，適時發給學生，以利于互評活動的順利進行。

（三）開展增值評價，提高學生學習主動性和積極性

此項評價面向全體學生，突出優秀學生，學生可提交論文、作品等，由產業學院教師給出增值評價成績，同時培養學生不畏艱難、奮發圖強的精神。

四、課程教育教學創新舉措

（一）理論教學內容的創新舉措

1.科研案例研討。在可編程控制器模塊教學中引入了教師和企業工程師的科研成果，包括經濟型數控車床改造項目、多工位組合機床回轉工作臺的控制系統、滾齒機電氣控制PLC改造、雙面銑削組合機床控制系統、汽車發動機殼體綜合測試試驗臺的控制系統等科研案例。對科研過程中的項目前期調研、項目方案擬定、項目研究具體內容、項目指標參數以及項目研制過程中遇到的問題和困難等進行介紹。經過近兩年教學內容的持續優化和改進，學生對該模塊內容有了更加深入的了解；同時，將機械控制工程基礎、機械工程測試技術、電工學等先修課程融會貫通，取得了較好的效果。

2.重塑教學框架，符合學生認知邏輯。“機電傳動控制”課程以數控機床為研究主線，從系統控制要求出發，全面分析數控機床的加工工藝要求、結構特點和控制系統組成等，完整講授電氣控制系統的設計思路，將課程劃分五大模塊：電機模塊、繼電接觸器控制模塊、可編程控制器模塊、控制電機及其驅動模塊、專家講座模塊。將課程全部主要內容符合邏輯地貫穿起來，突出“機電液結合，電為機用”的技術思想，繼而全面提升教學效果。

（二）實踐教學內容的創新舉措

1.開發繼電接觸器虛擬仿真實驗軟件平臺。學生可以根據系統控制要求，合理計算并選擇常見的低壓電器元件，如空氣開關、繼電器、接觸器、按鈕、電機、導線等各類型號電器元件。學生可在該平臺自主設計、自主接線、自主試運行等。當出現接線錯誤，如短路、線路容量不足、寄生電路等時，平臺會自動識別，并提醒學生可能出現的故障。

2.以學科競賽為創新載體，提高學生技術創新技能。鼓勵學生參與各層級、各類型的學科競賽。產業學院教師參與指導，學生經過大賽過程的艱苦學習和研究，最終完成競賽樣機的測試和研制，并撰寫了研制報告等。近兩年，學生參加各類比賽，共獲得大學生創新創業大賽、挑戰杯競賽、全國機械創新設計大賽、先進成圖大賽、工業設計大賽等國家級、省級以上獎項100余項。

（三）積極開展課程思政教學，提高學生責任擔當

通過多媒體與實物展示教學，創設良好的教學情境，使學生對“電動機正反轉控制”有一個直觀的感性認識。結合電動機正反轉控制實例以及課前準備好的PPT，讓學生發現了一些以前沒有學習過的知識，如控制線路的保護環節、電器元件的選擇環節等，增強了學生的主動學習興趣以及工程倫理、職業素養、工匠精神等理念。

最后，介紹一些常見的存在設計缺陷的正反轉控制線路，讓學生更加深入地掌握正反轉控制線路。產業學院教師給學生賦予了自動控制電氣設計師的身份。通過常見的生產設備工作臺的往復運行和日常生活中的自動門開關等引出電動機的正反轉控制要求，并結合之前對課程介紹的內容，激發學生主動思考探究正反轉線路應有的構成。對于存在缺陷的正反轉線路的分析是本節課思政教學的重點，能夠培養學生注重細節、精益求精、腳踏實地、綠色節能的基本職業素養。

結語

培養高素質的應用型、復合型人才是新時代高等教育服務社會高質量發展的必然要求，而現代產業學院建設正是這個要求的重要實現手段。近年來，我院在提升課程教育教學質量、創新課程教學內容、教學模式和考核評價方式等方面進行了大膽的探索和嘗試，并取得了較好的效果，為現代產業學院建設與發展奠定了堅實的基礎。

參考文獻

［1］教育部辦公廳，工業和信息化部辦公廳.關于印發《現代產業學院建設指南（試行）》的通知：教高廳函〔2020〕16號［A/OL］.（2020-07-30）［2022-09-29］.https：//www.gov.cn/zhengce/zhengceku/2020-08/28/content_5538105.htm.

［2］李妮娜.全球化視角下高職院校現代產業學院建設路徑研究［J］.現代職業教育，2022（27）：65-67.

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［4］徐正麗，文益民.利益相關者視域下的現代產業學院建設［J］.高教論壇，2022（4）：59-62.

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［7］羅樂，羅梓瑞，柏淑紅.基于多元主體多維協同的現代產業學院建設新思路［J］.教育教學論壇，2021（32）：39-42.

Research on Curriculum Reform Oriented by the Construction of Modern Industrial Colleges： Taking

the Course of Electromechanical Drive Control as an Example

WANG Yao， ZHOU Xiao-long， SUN Xue-mei

（Mechanical Engineering College， BeiHua University， Jilin， Jilin 132013， China）

Abstract： The construction of modern industrial colleges is an important measure to promote the high-quality development of higher education and cultivate high-quality talents. As an important part of the construction of modern industrial colleges， curriculum teaching is a key link to ensure the quality of talents. This paper puts forward the curriculum reform research oriented by the construction of modern industrial colleges. Taking the core curriculum of mechanical engineering and automation “Electromechanical Transmission Control” as an example， on the basis of full analysis of the course learning， the research and exploration are carried out through the construction of course content and resources， course assessment and evaluation methods， etc. Finally， the positive effects of the curriculum reform are verified by combining the innovative measures of theoretical teaching， practical teaching and curriculum ideological and political reform.

Key words： modern industrial college; collaborative education between industry and learning; curriculum reform