摘 要:文章旨在探討高職院校電氣自動化專業“現代電氣控制技術”課程教學與創新創業教育有機融合的途徑與方式,剖析了高職院校電氣自動化專業現代電氣控制技術課程目前存在的無法深度有效融入創新創業意識能力培養現狀,分析了電氣自動化技術專業現代電氣控制技術課程中融入創新創業教育的背景,提出專創融合的解決思路,指出了專創融合課程建設具體措施。文章認為,高職院校電氣自動化專業現代電氣控制技術課程教學應從內容重組重構、實踐項目開發、混合雙向聘任組建優質高效課程教學團隊三個方面共同發力,充分發揮院校專業教師、創新創業導師、企業導師(能工巧匠)的作用,方能最大程度提升學生的專業與創新創業素養。
關鍵詞:現代電氣 專創融合 課程建設
在國家“大眾創業、萬眾創新”及創新驅動發展戰略背景下,創新創業教育已經成為國家層面的戰略決策,被視作高等教育綜合改革和內涵式發展的重要抓手[1]。專創融合是近年來高等教育將專業教育與創新創業教育有機結合以培養具有創新意識創業能力的教學方式。在專業核心課程中融入創新創業教育意識、理念、基本內涵、創新創業典型案例、相關政策法規等,通過“專創融合”方式開展教育,既可有效培養學生專業實踐技能,又可培養學生的創新創業意識、思維和創新創業能力,最終提高學生的創新創業能力與解決實際工程問題的能力。現代電氣控制技術是電氣自動化專業非常重要的一門專心核心課程,其實踐性強、專業性高,此門課程中有效開展專業教育與創新創業教育,將極大程度地提升電氣自動化專業學生的創新意識與創業素養,能夠有效提升電氣自動化專業學生的整體競爭能力和可持續發展能力。
“專創融合”不但賦能了專業教育深化改革的新方向、新形式,也推進了創新創業教育在人才培養過程的深度融入,是培養高素質、創新型人才的內源需要和必然選擇[2]。為此,開展專創融合教學成為教育教學改革必須面對的課題。高等職業教育由于其與市場對接的緊密度高,許多新技術、新產品、新設備、新工藝的出現離不開創新創業意識與素養的支撐,為此,開展專創融合的課程建設有著非常重要的意義與影響。
1 專創融合課程建設現狀
目前,國內許多開設了電氣自動化專業的高職院校不同程度地開展了專創融合的課程體系建設,人才培養模式等改革,積累了一定的經驗,初步取得了一些成果。有的高職院校在電氣自動化專業開設了專門的創新創業導論等課程,配備了專門的創新創業師資。有的高職院校在電氣自動化專業選取典型的課程,在課程中融入專業教育與創新創業教育。有的高職院校在電氣自動化專業依托院校專業特色行業特色開展專業與創新創業教育。還有部分高職院校在電氣自動化專業通過舉辦各種創新創業競賽,開展各種創新創業活動旨在將專業教育與創新創業教育融入。表面上看,確實學生參與的積極性高,也獲取了一些創新創業方向的獎項,但是從提高學生創新意識創業能力方面來講其局限性還是比較大的,沒有達到有效培養創新精神創業能力的良好狀態。
2 “現代電氣控制技術”課程背景分析
“現代電氣控制技術”是電氣自動化專業電氣控制方向的一門重要專業核心課程。其目的是使學生了解現代電氣控制系統基本組成、結構和設計思路、設計方法,掌握現代電氣控制系統的工作原理、集成、維護、保養技術,培養學生分析電氣工程問題與解決實際電氣控制問題的能力。本課程在電氣自動化控制工程應用中極為廣泛且具有較強的代表性與較高的適用性,能夠與創新創業有效深度融合。但高職院校電氣自動化專業學生普遍反映此門課程掌握較難,學習理解難度大,通過問卷調查、當面訪談等方式了解分析現代電氣控制技術的學習難點主要表現在以下幾個方面。
2.1 理論知識繁雜
現代電氣控制技術涉及多個學科的知識,包括觸摸屏人機界面、可編程控制器、變頻調速、伺服控制、傳感器及電氣控制技術等。學生需要掌握這些領域的基礎知識,才能深入理解現代電氣控制系統的原理和結構。特別是學生編程能力掌握薄弱的情況下將PLC、觸摸屏、變頻器綜合起來開發實際的電氣自動化控制系統,難以將實際的電氣控制知識與工程項目對應。
2.2 能力要求較高
現代電氣控制系統通常由可編程控制器(PLC)、人機交互單元(觸摸屏)、變頻器、接觸器等多種電器元件組成,每種電器元件都有其獨特的功能、硬件接線、軟件編程及參數設置等,學生需要深入了解這些元器件的參數性能和應用場景,才能正確選擇型號進行開發與集成。而選擇電氣元件不僅僅要考慮電氣性能指標等問題,真正的自動化工程項目中還需考慮元器件的價格、市場占有率、便于售后等問題,這涉及學生除了具備較強的專業知識能力之外,還需一定的綜合能力。比如在一項電氣控制系統中,能夠完成相同控制任務的情況下,開發集成系統如何選擇可編程型號,涉及強編程控制器I/O點數的統計、采集信號的分析等專業知識,還要考慮其市場占有率、售后服務的便捷等問題。
2.3 電氣控制系統的設計與集成
現代電氣控制系統的設計和分析需要運用到復雜的控制原理和編程方法。學生需要掌握常規經典的電氣控制設計方法和電氣控制原理,能夠對電氣系統進行硬件搭建、程序開發、參數設置,并進行模擬調試與優化。
2.4 工程實際開發能力的培養
除了理論知識外,工程實際開發、維護、保養技能也是學習現代電氣控制系統的重要組成部分。學生需要通過實驗實訓來驗證搭建系統的正確性,通過已搭建系統的故障診斷排除來提升并培養解決實際電氣工程問題的能力。而職業院校缺乏真實電氣工程開發的實際環境、缺乏適合職業院校進行技能訓練的真實案例,缺乏高水平的能工巧匠,職業院校的課程教學雖然加大了學生的實際動手能力的訓練,在一定程度上提升了學生的技能掌握水平,但較之企業的真實需求,還有較大的差距。
3 “現代電氣控制技術”專創融合課程建設
課程建設是“專創融合”高質量發展的核心[3]。針對前面現代電氣控制技術課程學習與建設的難點與痛點,應采取以下措施予以解決。首先學生應先打好電工基礎、電氣控制技術、可編程控制器技術等方面的基礎,在這些課程設置一些小型的控制系統為載體,訓練學生的基本電氣控制系統搭建、編程、集成等能力,為后續學習現代電氣控制技術奠定良好的基礎。其次,通過實驗、實訓實踐操作,加深對元器件工作原理、性能、硬件接線編程、參數設置理解,并培養實際工程集成開發能力。最后,借助計算機輔助設計和仿真軟件,更加直觀地理解現代電氣控制系統的結構和工作原理,并進行模擬調試與運行。在此期間,教師與創新創業導師、企業工程師、能工巧匠、技術標兵等以多種方式對學生進行指導,切實提升學生解決實際工程的能力。此外,教師通過赴企業進行研修等方式,提升自己對電氣行業動態和技術發展了解以此來提高現代電氣控制技術課程的執教能力。
3.1 專創融合課程內容建設
在深入調研用人企業能力需求和嚴格遵循人才培養規律的前提條件下,對標電氣自動化專業人才培養方案與課程標準,將現代電氣控制技術課程內容進行優化重組重構。根據前期調研結果,將現代電氣控制技術內容重組重構為以交通燈控制、恒壓變頻供水、四站小車控制項目等三個大項目。雖然每個項目中知識點各不相同,但每個項目中都融入了創新意識創業精神的培養。以恒壓供水教學項目為例,恒壓供水是一個應用非常廣泛的電氣控制項目,實現恒壓供水的方式也較多,但其控制效果、成本、便捷性各不一樣。過去的許多教學內容普遍采用PLC+變頻器+觸摸屏的方式此部分內容進行傳播,教師也不加思索照本宣科,不敢挑戰所謂權威,但目前實際的市場需求是部分客戶欲通過移動等終端的方式在任何一個角落都想查看供水設備的運行工況,在任何一個有網絡支持的地方都想不受時空約束實時對供水設備進行控制,很顯然我們一味地再采用原有教材內容對學生進行此部分內容的教學,不僅與真實的新技術新需求脫節,而且對學生的創新意識沒有起到很好的培養。為此在優化重組此部分內容時,我們設計了遠程模塊控制相關內容,讓學生調研真實的恒壓供水市場需求,調研完畢讓學生分組匯報調研的結果以及可能的解決方案,教師再引導學生最終選擇合適的最佳解決方案。通過學習教材內容的優化重組重構,既讓學生學到了有用高效最新的專業知識,很好地解決了客戶的真實需求,又讓學生體驗到了專業知識滿滿的獲得感,更對學生的創新意識起到了很好的培養效果。
3.2 專創融合課程實踐項目開發
開展專創融合課程實踐項目開發的主要目的是培養學生的創新想法、創新思維與創業意識。學生的創新想法如何由想法變為項目,由項目如何變為產品,由產品如何變為商品需要進行系統科學訓練,這就要求開發相關的課程實踐項目。現代電氣控制技術課程與市場關聯非常緊密,這為實踐項目開發提供了非常便捷的條件。以四站小車控制系統為例,過去硬件設計主要是如何能夠在四站之間呼叫小車,小車如何能夠通過按鈕或觸摸屏發送的信息動作。現在為了培養學生的創新意識,通過市場調研、文獻查詢、潛在客戶訪談設計開發附帶有語音控制功能的小車四站控制系統,這一創新設計使小車四車控制系統擺脫了單純的按鈕或觸摸屏控制,很好地給學生展示了傳統知識嫁接創新元素后知識、產品、技術的魅力,進一步激發了學生創新的欲望,提高了專創融合的教學效果。
3.3 專創融合課程師資隊伍建設
專創融合對教師的授課能力提出了更高的要求,教師既要懂專業知識又要會創新創業能力培養。而部分職業院校的實際師資情況是專業課教師與創新創業導師分屬不同的部門,承擔不同的工作任務。在現代電氣控制技術這樣一門專業性極強的課程中如果由專業課教師與創新創業導師機械地開展專創融合模式教學,困難重重,收效甚微。為此,職業院校要采用專業教師、創新創業導師、企業導師(能工巧匠)混編、雙聘的方式才能有效破解師資力量不強的問題。專業教師、創新創業導師主要負責知識點講授基本技能訓練創新意識初步啟蒙與開發;企業導師主要實現創意、想法由產品、產品由商品的轉化,這樣實現學生創新創業能力的梯級培養。為了切實提高教學團隊整體執教水平與能力,團隊教師應當加大雙聘混聘力度,企業聘請院校教學技能精湛的專業教師、校內創新創業導師赴企業進行開展科研攻關、真實專創案例開發;院校聘請企業導師、能工巧匠進行專業產品開發講解,雙聘混聘釋放團隊最佳水平,全方位開展深度專創教學研究。
4 結語
專業教育與創新創業教育深度有機融合是培養新時代高素質技能人才的有效方式。現代電氣控制技術課程中開展專創融合課程內容建設,能較好地發揮課堂主陣地主渠道培養創新意識創新思維創業人才的育人效果。現代電氣控制技術課程中開展專創融合實踐項目開發,以典型專創課程項目為載體,舉一反三、綱舉目張,示范引領專創融合教學走深走實。建設高水平專創融合課程教學團隊,確保專創教學效果上水平上臺階。
基金項目:甘肅畜牧工程職業技術學院2023年教學質量提升工程1121教學改革計劃項目電氣自動化技術專業“專創融合”的課程體系建設與實踐,課題編號:(2023-jg-05)。
參考文獻:
[1]高焱,耿紀瑩,包旭.應用型高校創新人才培養路徑探索與實踐[J].科教導刊,2024(17):27-29.
[2]劉偉.基于人才強國戰略的高等院校創新型人才培養路徑選擇[J].現代教育管理,2023(10):82-93.
[3]張瑤,馬衛華.“專創融合”視域下應用型高校土木工程專業課程質量提升路徑研究—以“混凝土結構與砌體結構設計”課程為例高職院校大學生職業核心能力培養路徑研究[J].科技風,2025(02):38-40.