技能型社會視野下“電力拖動自動控制系統(tǒng)”課程教學改革

［摘 要］ 隨著智能化社會的快速發(fā)展，對高技術含量人才培養(yǎng)的要求越來越高，大學生工匠精神的培育是時代發(fā)展的迫切需求。以此為邏輯出發(fā)點，以“電力拖動自動控制系統(tǒng)”課程為例，從教學內容、教學方法及考評方式方面，深入剖析課堂教學改革所面臨的現實問題及教學改革的可行性，立足課堂教學本身，以社會需求為導向，從教學目標、教學內容和課程評價體系等方面提出課程的改革思路，從而提高學生的綜合能力，使其成為當今社會發(fā)展的中流砥柱。

［關鍵詞］ 技能型社會；電氣工程；教學改革

［基金項目］ 2020年度安徽省質量工程項目“電力拖動自動控制系統(tǒng)”教學示范課；2020年度安徽省質量工程項目“自動化專業(yè)課程思政教學團隊”（2020kcszjxtd20）

［作者簡介］ 郭凱凱（1987—），男，山東東營人，博士，安徽理工大學電氣與信息工程學院副教授（通信作者），主要從事電氣工程專業(yè)教學研究。

［中圖分類號］ G642.0 ［文獻標識碼］ A ［文章編號］ 1674-9324（2024）34-0061-04 ［收稿日期］ 2023-04-12

隨著智能化社會的到來，我國正進入一個飛速發(fā)展的關鍵時期，對人才培養(yǎng)的要求越來越高。在各技術行業(yè)中追求精益求精的工匠精神，已經成為社會發(fā)展的精神力量，電氣工程專業(yè)作為社會發(fā)展的基礎專業(yè)之一，其專業(yè)技能人才的培育在當今時代的發(fā)展中起到了中流砥柱的作用。“電力拖動自動控制系統(tǒng)”課程是電氣工程專業(yè)核心課程之一，為了幫助學生從更深的角度理解專業(yè)課知識，廣大一線教師依據自己的教學經驗提出了許多可行的教學方法。張敬南等［1］提出將翻轉課堂與課程教學相結合的方法；閆根弟等［2］提出將培養(yǎng)高素質人才作為目標，從教學內容、方法、考核方式等方面進行了一系列改革；張巍巍等［3］提出將項目驅動的主動教學方法運用到課堂教學中，從理論學習、仿真、實驗三個層面，掌握課程的學習內容。結合廣大一線教師的教學改革經驗，本文通過對“電力拖動自動控制系統(tǒng)”課程現有的實踐基礎及其教學過程中的現實問題進行分析，提出了課程的改革思路與路徑，使學生在不斷突破自我的過程中，成長為品質優(yōu)、技能強的高新技術人才。

一、“電力拖動自動控制系統(tǒng)”課堂教學改革所面臨的現實問題分析

“電力拖動自動控制系統(tǒng)”課程具有知識點多、理論性強的特點［4］。經調研，在教學內容、方法以及考評方式上存在以下不足：（1）傳統(tǒng)教學是以知識學習為導向，注重知識點間的聯系及學生的接收，忽視知識的輸出，課堂教學內容多，學生整理、探索知識的時間少，且教學目標并沒有跟著社會發(fā)展而變化。隨著課程的進行，學習難度進一步加大，學生無法在有限的時間內掌握相關的理論知識，易讓學生形成厭學心態(tài)。（2）理論和實踐相結合的教學方法可以針對課堂理論知識，進行實質性的、有需求性的實驗驗證學習。分組的方式是為了培養(yǎng)學生的團體協作、動手實踐和創(chuàng)新能力，然而一些活動參與度不夠的學生，在學習過程中流于形式、無所收獲，達不到實驗服務于培養(yǎng)學生能力的目的，學生大部分時候都是處在被動接受和被動聽課的狀態(tài)，缺乏自主思考與交流的環(huán)節(jié)，參與度不高。學生似乎對上課內容非常熟悉，但在面臨實際問題時，卻往往無從下手，學生的實踐能力和創(chuàng)新能力很難提高。（3）學生知識和能力的考核機制并不健全。對學生而言，通過單一的考試成績來評價學生的培養(yǎng)質量顯然是不合理的，考核如果不能全面地反映學生的學習情況和能力水平等，那么就嚴重削弱了教學的嚴謹性與客觀性。

二、新時代背景下“電力拖動自動控制系統(tǒng)”課程改革的可行性分析

（一）現有的教學實踐基礎

為適應國家經濟快速發(fā)展，滿足社會生產力顯著提高對高等教育人才培養(yǎng)的要求，各高校根據自身學校發(fā)展特點建設了“電力拖動自動控制系統(tǒng)”課程相關的本科專業(yè)實驗室，可以完成實訓、課內實驗等內容，不僅能幫助學生加深對理論知識的理解，還能培養(yǎng)學生的動手和實踐能力，提高學生的競爭能力和專業(yè)技能，為教學改革提供必要的條件。

（二）教師隊伍水平的提升

師資力量是引導專業(yè)特色發(fā)展順利進行的重要組成部分，教職工的執(zhí)教水平直接決定了人才培養(yǎng)質量。在當前社會經濟的影響下，教育部出臺了相關政策，發(fā)揮其牽引規(guī)劃的作用，鼓勵各個學校的教師參加經驗交流培訓會，及時了解國家相關政策導向，建立健全教師培訓制度，實現高校教師培訓全覆蓋。高校制定了一系列的教師技能培養(yǎng)計劃，建立了高水平的“雙師型”教師隊伍，健全教師培訓機制，積極促進教師的合作交流，從而快速提高教師專業(yè)素養(yǎng)，進而推動教育高質量發(fā)展。

（三）產學研合作

為進一步提高學生的專業(yè)技能水平和實踐經驗，政府鼓勵學校和企業(yè)之間的交流，促進學校和企業(yè)之間開展密切的合作，促進校企聯合辦學。各高校大力推動產學研合作，建設校外實踐基地，讓學生走出課堂，與社會、企業(yè)需求密切接觸，可以讓學生知道學校理論知識如何應用到實踐中。

三、新時代背景下“電力拖動自動控制系統(tǒng)”課程的改革思路與路徑

本科教育培養(yǎng)重點強調人才培養(yǎng)過程中的綜合實踐應用能力，注重學生能力的提升，新時代背景下課程教學應持續(xù)性地針對學校、行業(yè)需求的轉變，做出對課程目標、教學內容、評估系統(tǒng)的調整。與工匠精神相契合的OBE教學理念的提出，受到了眾多高校的認可，是適應我國高等教育人才培養(yǎng)及社會發(fā)展需求的教育理念。

（一）以產學研合作為基礎，建立社會需求為導向的教學目標改革

OBE設計理念遵從反向設計原則，要以需求為引導，確定人才培養(yǎng)目標。然而教授“電力拖動自動控制系統(tǒng)”課程的教師多是高校專職教師，企業(yè)和社會經驗不足，很難將課程的需求目標整理得多樣化。產學研合作為廣大教師及學生提供了良好的教學改革條件，“電力拖動自動控制系統(tǒng)”課程知識可以為運動控制系統(tǒng)的深入研究提供參考，也可將成熟的理論知識應用于實際生活中，根據課程特點，突破原有課程理論體系，結合當地社會企業(yè)及時代發(fā)展的實際需求，對接不同的社會、就業(yè)和企業(yè)要求等，進而進行以學生為核心的內容梳理，該課程涉及的內容可廣泛應用于新能源汽車、自動化等領域。因此，教學目標要包含知識目標，還包括特定的能力和素質要求，實踐能力的培養(yǎng)、可持續(xù)性以及日常生活中的應用性，可以是解決企業(yè)中的實際問題或者是學生感興趣的課題，這樣教育過程就比較靈活、多樣，這些都必須具體、清楚、符合學科培養(yǎng)目標和畢業(yè)條件，教師應密切關注當前經濟社會需求，協助完成學習目標的制定，然后按照目標進行正向教學，根據學生不同能力的培養(yǎng)指定不同的教學內容。以“電力拖動自動控制系統(tǒng)”課程直流調速部分建立的教學目標，通過對企業(yè)及社會需求的分析，建立了課程的社會需求目標、理論目標、實踐目標、能力目標和素質目標，如圖1所示。

（二）基于OBE理念的教學內容改革

OBE理念要求我們仍然以基礎為核心，盡管當今社會發(fā)展和知識更新迅速，但是像“電力拖動自動控制系統(tǒng)”課程，其核心理論知識是相通的，直流調速系統(tǒng)部分教學內容如圖2所示。傳統(tǒng)理論與實踐相結合的方式只能實現部分理論知識的實驗驗證。例如，“電力拖動自動控制系統(tǒng)”課程直流調速部分主要分為VM系統(tǒng)等四個基本的開環(huán)調速系統(tǒng)和單、雙閉環(huán)調速系統(tǒng)，這六個系統(tǒng)的動態(tài)過程時間短，實驗室設備難以實現動態(tài)特性、觀察特性等內容，而建立虛擬實驗仿真平臺便可以解決這個問題，可以從系統(tǒng)組成、電路設計等方面完成平臺的搭建，學生不僅可以清晰地看到電機的啟動、制動及調速過程等實驗現象，而且還可以與實際應用相結合，如電動汽車的啟動、制動等，實現理論與實踐的統(tǒng)一。在課程教學過程中，教師通過針對每名學生的思想價值觀念和學習進度實施個性化教育，充分考慮學生的能力差異，從時間和資源上為每一名學生提供最適合的教學時機。在實踐過程中，為學生實現目標而通過不斷試錯、摸索提供足夠的時間和實踐條件，培養(yǎng)學生尋求問題答案的自主性。這樣不僅能夠提高學生的創(chuàng)造性思維與研究性學習能力，還可以充分發(fā)揮學生的主體功能，培養(yǎng)其動手能力、獨立思考能力和綜合性技能。

（三）健全的評價體系改革

構建適合學生培養(yǎng)質量評價的考試和過程性評價相結合的評價制度，如圖3所示是以“電力拖動自動控制系統(tǒng)”課程為例建立的課程評價體系，在課程教學過程中，采用線上線下相結合的方式，理論知識的學習可以通過PPT和板書完成，而學生綜合素質和能力方面的考核可以在課堂授課過程中，通過線上平臺完成。（1）將課堂上的一些重點和難點作為隨堂測試的內容，使教師直接獲取學

生的學習情況；（2）學生可通過搶答或者隨機的方式回答課堂問題；（3）通過線上平臺安排課后作業(yè)，及時鞏固課堂內容；（4）開展自評學，讓學生及時反思課程內容，指出自己學習的不足，教師根據自評學結果和不同階段的學習需求，采用多樣化的路徑和方法，調整課程內容和進度；（5）通過搭建虛擬實驗仿真平臺，提高學生解決問題及知識歸納總結的能力，教師通過設置評估點，達到過程性評估的目的。考試的形式可以完成對學生知識掌握程度的考核，而過程性評估可以完成對學生課堂評價、實踐能力等的考核，這樣便達到了知識測評與技能評估的雙重作用，即體現以學生為中心、成果為導向，跟隨社會發(fā)展并進行動態(tài)改進的理念，也比較全面客觀地體現了學生的綜合能力水平。

結語

通過對“電力拖動自動控制系統(tǒng)”課程現有的實踐基礎及其教學過程中的現實問題進行分析，提出了課程的改革思路與路徑，本科院校的教育理念和學科建設應以國家政策為指導，以社會發(fā)展的實際需求為目標，加強學生的素質教育建設，提升學生的社會責任感，與時俱進的課堂教學改革可以激發(fā)學生的學習興趣，發(fā)掘創(chuàng)新潛力，進而提升學生的綜合能力，為國家培養(yǎng)適應社會發(fā)展的高技術人才提供保障。

參考文獻

［1］張敬南，彭輝，張強.基于5E教學模式的翻轉課堂教學實踐［J］.電氣電子教學學報，2020，42（2）：13-15+55.

［2］閆根弟，原菊梅，李娜.《電力拖動自動控制系統(tǒng)》適應應用轉型的教學改革［J］.教育教學論壇，2018（14）：126-127.

［3］張巍巍，潘俊濤，張白，等.項目驅動的主動教學方法在《電力拖動自動控制系統(tǒng)》教學中的應用［J］.教育教學論壇，2019（27）：183-184.

［4］阮毅，陳伯時.電力拖動自動控制系統(tǒng)：運動控制系統(tǒng)［M］.5版.北京：機械工業(yè)出版社，2016：7-99.

Teaching Reform of “Automatic Control System of Electric Pulling” from the Sight of the Skill-Oriented Society

GUO Kai-kai， LIU Chen， ZHANG Nai-feng， JIANG Yuan-yuan

（School of Electrical and Information Engineering， Anhui University of Science and Technology，

Huainan， Anhui 232001， China）

Abstract： With the rapid development of intelligent society， the requirements for high-tech talents are higher and higher. The cultivation of craftsmanship spirit of college students is the urgent demand of the Times. Taking “Automatic Control System of Electric Pulling” as the example， the practical problems of the teaching reform in the electrical engineering are analyzed from the teaching content， teaching methods and evaluation methods and the feasibility of the teaching reform is also analyzed. Based on the classroom teaching itself， the social requirements are taken as the teaching goals. This paper puts forward some curriculum reform suggestions on the development of electrical engineering from teaching objectives， teaching content and evaluation system. Then the comprehensive ability of the students is improved， which can make them become the mainstay of today’s social development.

Key words： skill-oriented society; electrical engineering; teaching reform