[摘 要] 隨著智能化社會(huì)的快速發(fā)展,對(duì)高技術(shù)含量人才培養(yǎng)的要求越來(lái)越高,大學(xué)生工匠精神的培育是時(shí)代發(fā)展的迫切需求。以此為邏輯出發(fā)點(diǎn),以“電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)”課程為例,從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法及考評(píng)方式方面,深入剖析課堂教學(xué)改革所面臨的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題及教學(xué)改革的可行性,立足課堂教學(xué)本身,以社會(huì)需求為導(dǎo)向,從教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容和課程評(píng)價(jià)體系等方面提出課程的改革思路,從而提高學(xué)生的綜合能力,使其成為當(dāng)今社會(huì)發(fā)展的中流砥柱。
[關(guān)鍵詞] 技能型社會(huì);電氣工程;教學(xué)改革
[基金項(xiàng)目] 2020年度安徽省質(zhì)量工程項(xiàng)目“電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)”教學(xué)示范課;2020年度安徽省質(zhì)量工程項(xiàng)目“自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)課程思政教學(xué)團(tuán)隊(duì)”(2020kcszjxtd20)
[作者簡(jiǎn)介] 郭凱凱(1987—),男,山東東營(yíng)人,博士,安徽理工大學(xué)電氣與信息工程學(xué)院副教授(通信作者),主要從事電氣工程專(zhuān)業(yè)教學(xué)研究。
[中圖分類(lèi)號(hào)] G642.0 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1674-9324(2024)34-0061-04 [收稿日期] 2023-04-12
隨著智能化社會(huì)的到來(lái),我國(guó)正進(jìn)入一個(gè)飛速發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期,對(duì)人才培養(yǎng)的要求越來(lái)越高。在各技術(shù)行業(yè)中追求精益求精的工匠精神,已經(jīng)成為社會(huì)發(fā)展的精神力量,電氣工程專(zhuān)業(yè)作為社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ)專(zhuān)業(yè)之一,其專(zhuān)業(yè)技能人才的培育在當(dāng)今時(shí)代的發(fā)展中起到了中流砥柱的作用。“電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)”課程是電氣工程專(zhuān)業(yè)核心課程之一,為了幫助學(xué)生從更深的角度理解專(zhuān)業(yè)課知識(shí),廣大一線教師依據(jù)自己的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)提出了許多可行的教學(xué)方法。張敬南等[1]提出將翻轉(zhuǎn)課堂與課程教學(xué)相結(jié)合的方法;閆根弟等[2]提出將培養(yǎng)高素質(zhì)人才作為目標(biāo),從教學(xué)內(nèi)容、方法、考核方式等方面進(jìn)行了一系列改革;張巍巍等[3]提出將項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的主動(dòng)教學(xué)方法運(yùn)用到課堂教學(xué)中,從理論學(xué)習(xí)、仿真、實(shí)驗(yàn)三個(gè)層面,掌握課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容。結(jié)合廣大一線教師的教學(xué)改革經(jīng)驗(yàn),本文通過(guò)對(duì)“電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)”課程現(xiàn)有的實(shí)踐基礎(chǔ)及其教學(xué)過(guò)程中的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題進(jìn)行分析,提出了課程的改革思路與路徑,使學(xué)生在不斷突破自我的過(guò)程中,成長(zhǎng)為品質(zhì)優(yōu)、技能強(qiáng)的高新技術(shù)人才。
一、“電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)”課堂教學(xué)改革所面臨的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題分析
“電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)”課程具有知識(shí)點(diǎn)多、理論性強(qiáng)的特點(diǎn)[4]。經(jīng)調(diào)研,在教學(xué)內(nèi)容、方法以及考評(píng)方式上存在以下不足:(1)傳統(tǒng)教學(xué)是以知識(shí)學(xué)習(xí)為導(dǎo)向,注重知識(shí)點(diǎn)間的聯(lián)系及學(xué)生的接收,忽視知識(shí)的輸出,課堂教學(xué)內(nèi)容多,學(xué)生整理、探索知識(shí)的時(shí)間少,且教學(xué)目標(biāo)并沒(méi)有跟著社會(huì)發(fā)展而變化。隨著課程的進(jìn)行,學(xué)習(xí)難度進(jìn)一步加大,學(xué)生無(wú)法在有限的時(shí)間內(nèi)掌握相關(guān)的理論知識(shí),易讓學(xué)生形成厭學(xué)心態(tài)。(2)理論和實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)方法可以針對(duì)課堂理論知識(shí),進(jìn)行實(shí)質(zhì)性的、有需求性的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證學(xué)習(xí)。分組的方式是為了培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)體協(xié)作、動(dòng)手實(shí)踐和創(chuàng)新能力,然而一些活動(dòng)參與度不夠的學(xué)生,在學(xué)習(xí)過(guò)程中流于形式、無(wú)所收獲,達(dá)不到實(shí)驗(yàn)服務(wù)于培養(yǎng)學(xué)生能力的目的,學(xué)生大部分時(shí)候都是處在被動(dòng)接受和被動(dòng)聽(tīng)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(xué)生似乎對(duì)上課內(nèi)容非常熟悉,但在面臨實(shí)際問(wèn)題時(shí),卻往往無(wú)從下手,學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力很難提高。(3)學(xué)生知識(shí)和能力的考核機(jī)制并不健全。對(duì)學(xué)生而言,通過(guò)單一的考試成績(jī)來(lái)評(píng)價(jià)學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量顯然是不合理的,考核如果不能全面地反映學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和能力水平等,那么就嚴(yán)重削弱了教學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)性與客觀性。
二、新時(shí)代背景下“電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)”課程改革的可行性分析
(一)現(xiàn)有的教學(xué)實(shí)踐基礎(chǔ)
為適應(yīng)國(guó)家經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,滿足社會(huì)生產(chǎn)力顯著提高對(duì)高等教育人才培養(yǎng)的要求,各高校根據(jù)自身學(xué)校發(fā)展特點(diǎn)建設(shè)了“電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)”課程相關(guān)的本科專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)室,可以完成實(shí)訓(xùn)、課內(nèi)實(shí)驗(yàn)等內(nèi)容,不僅能幫助學(xué)生加深對(duì)理論知識(shí)的理解,還能培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手和實(shí)踐能力,提高學(xué)生的競(jìng)爭(zhēng)能力和專(zhuān)業(yè)技能,為教學(xué)改革提供必要的條件。
(二)教師隊(duì)伍水平的提升
師資力量是引導(dǎo)專(zhuān)業(yè)特色發(fā)展順利進(jìn)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(zhì)量。在當(dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)的影響下,教育部出臺(tái)了相關(guān)政策,發(fā)揮其牽引規(guī)劃的作用,鼓勵(lì)各個(gè)學(xué)校的教師參加經(jīng)驗(yàn)交流培訓(xùn)會(huì),及時(shí)了解國(guó)家相關(guān)政策導(dǎo)向,建立健全教師培訓(xùn)制度,實(shí)現(xiàn)高校教師培訓(xùn)全覆蓋。高校制定了一系列的教師技能培養(yǎng)計(jì)劃,建立了高水平的“雙師型”教師隊(duì)伍,健全教師培訓(xùn)機(jī)制,積極促進(jìn)教師的合作交流,從而快速提高教師專(zhuān)業(yè)素養(yǎng),進(jìn)而推動(dòng)教育高質(zhì)量發(fā)展。
(三)產(chǎn)學(xué)研合作
為進(jìn)一步提高學(xué)生的專(zhuān)業(yè)技能水平和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),政府鼓勵(lì)學(xué)校和企業(yè)之間的交流,促進(jìn)學(xué)校和企業(yè)之間開(kāi)展密切的合作,促進(jìn)校企聯(lián)合辦學(xué)。各高校大力推動(dòng)產(chǎn)學(xué)研合作,建設(shè)校外實(shí)踐基地,讓學(xué)生走出課堂,與社會(huì)、企業(yè)需求密切接觸,可以讓學(xué)生知道學(xué)校理論知識(shí)如何應(yīng)用到實(shí)踐中。
三、新時(shí)代背景下“電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)”課程的改革思路與路徑
本科教育培養(yǎng)重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)人才培養(yǎng)過(guò)程中的綜合實(shí)踐應(yīng)用能力,注重學(xué)生能力的提升,新時(shí)代背景下課程教學(xué)應(yīng)持續(xù)性地針對(duì)學(xué)校、行業(yè)需求的轉(zhuǎn)變,做出對(duì)課程目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、評(píng)估系統(tǒng)的調(diào)整。與工匠精神相契合的OBE教學(xué)理念的提出,受到了眾多高校的認(rèn)可,是適應(yīng)我國(guó)高等教育人才培養(yǎng)及社會(huì)發(fā)展需求的教育理念。
(一)以產(chǎn)學(xué)研合作為基礎(chǔ),建立社會(huì)需求為導(dǎo)向的教學(xué)目標(biāo)改革
OBE設(shè)計(jì)理念遵從反向設(shè)計(jì)原則,要以需求為引導(dǎo),確定人才培養(yǎng)目標(biāo)。然而教授“電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)”課程的教師多是高校專(zhuān)職教師,企業(yè)和社會(huì)經(jīng)驗(yàn)不足,很難將課程的需求目標(biāo)整理得多樣化。產(chǎn)學(xué)研合作為廣大教師及學(xué)生提供了良好的教學(xué)改革條件,“電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)”課程知識(shí)可以為運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的深入研究提供參考,也可將成熟的理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際生活中,根據(jù)課程特點(diǎn),突破原有課程理論體系,結(jié)合當(dāng)?shù)厣鐣?huì)企業(yè)及時(shí)代發(fā)展的實(shí)際需求,對(duì)接不同的社會(huì)、就業(yè)和企業(yè)要求等,進(jìn)而進(jìn)行以學(xué)生為核心的內(nèi)容梳理,該課程涉及的內(nèi)容可廣泛應(yīng)用于新能源汽車(chē)、自動(dòng)化等領(lǐng)域。因此,教學(xué)目標(biāo)要包含知識(shí)目標(biāo),還包括特定的能力和素質(zhì)要求,實(shí)踐能力的培養(yǎng)、可持續(xù)性以及日常生活中的應(yīng)用性,可以是解決企業(yè)中的實(shí)際問(wèn)題或者是學(xué)生感興趣的課題,這樣教育過(guò)程就比較靈活、多樣,這些都必須具體、清楚、符合學(xué)科培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)條件,教師應(yīng)密切關(guān)注當(dāng)前經(jīng)濟(jì)社會(huì)需求,協(xié)助完成學(xué)習(xí)目標(biāo)的制定,然后按照目標(biāo)進(jìn)行正向教學(xué),根據(jù)學(xué)生不同能力的培養(yǎng)指定不同的教學(xué)內(nèi)容。以“電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)”課程直流調(diào)速部分建立的教學(xué)目標(biāo),通過(guò)對(duì)企業(yè)及社會(huì)需求的分析,建立了課程的社會(huì)需求目標(biāo)、理論目標(biāo)、實(shí)踐目標(biāo)、能力目標(biāo)和素質(zhì)目標(biāo),如圖1所示。
(二)基于OBE理念的教學(xué)內(nèi)容改革
OBE理念要求我們?nèi)匀灰曰A(chǔ)為核心,盡管當(dāng)今社會(huì)發(fā)展和知識(shí)更新迅速,但是像“電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)”課程,其核心理論知識(shí)是相通的,直流調(diào)速系統(tǒng)部分教學(xué)內(nèi)容如圖2所示。傳統(tǒng)理論與實(shí)踐相結(jié)合的方式只能實(shí)現(xiàn)部分理論知識(shí)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。例如,“電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)”課程直流調(diào)速部分主要分為VM系統(tǒng)等四個(gè)基本的開(kāi)環(huán)調(diào)速系統(tǒng)和單、雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng),這六個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)過(guò)程時(shí)間短,實(shí)驗(yàn)室設(shè)備難以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)特性、觀察特性等內(nèi)容,而建立虛擬實(shí)驗(yàn)仿真平臺(tái)便可以解決這個(gè)問(wèn)題,可以從系統(tǒng)組成、電路設(shè)計(jì)等方面完成平臺(tái)的搭建,學(xué)生不僅可以清晰地看到電機(jī)的啟動(dòng)、制動(dòng)及調(diào)速過(guò)程等實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,而且還可以與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合,如電動(dòng)汽車(chē)的啟動(dòng)、制動(dòng)等,實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐的統(tǒng)一。在課程教學(xué)過(guò)程中,教師通過(guò)針對(duì)每名學(xué)生的思想價(jià)值觀念和學(xué)習(xí)進(jìn)度實(shí)施個(gè)性化教育,充分考慮學(xué)生的能力差異,從時(shí)間和資源上為每一名學(xué)生提供最適合的教學(xué)時(shí)機(jī)。在實(shí)踐過(guò)程中,為學(xué)生實(shí)現(xiàn)目標(biāo)而通過(guò)不斷試錯(cuò)、摸索提供足夠的時(shí)間和實(shí)踐條件,培養(yǎng)學(xué)生尋求問(wèn)題答案的自主性。這樣不僅能夠提高學(xué)生的創(chuàng)造性思維與研究性學(xué)習(xí)能力,還可以充分發(fā)揮學(xué)生的主體功能,培養(yǎng)其動(dòng)手能力、獨(dú)立思考能力和綜合性技能。
(三)健全的評(píng)價(jià)體系改革
構(gòu)建適合學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量評(píng)價(jià)的考試和過(guò)程性評(píng)價(jià)相結(jié)合的評(píng)價(jià)制度,如圖3所示是以“電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)”課程為例建立的課程評(píng)價(jià)體系,在課程教學(xué)過(guò)程中,采用線上線下相結(jié)合的方式,理論知識(shí)的學(xué)習(xí)可以通過(guò)PPT和板書(shū)完成,而學(xué)生綜合素質(zhì)和能力方面的考核可以在課堂授課過(guò)程中,通過(guò)線上平臺(tái)完成。(1)將課堂上的一些重點(diǎn)和難點(diǎn)作為隨堂測(cè)試的內(nèi)容,使教師直接獲取學(xué)
生的學(xué)習(xí)情況;(2)學(xué)生可通過(guò)搶答或者隨機(jī)的方式回答課堂問(wèn)題;(3)通過(guò)線上平臺(tái)安排課后作業(yè),及時(shí)鞏固課堂內(nèi)容;(4)開(kāi)展自評(píng)學(xué),讓學(xué)生及時(shí)反思課程內(nèi)容,指出自己學(xué)習(xí)的不足,教師根據(jù)自評(píng)學(xué)結(jié)果和不同階段的學(xué)習(xí)需求,采用多樣化的路徑和方法,調(diào)整課程內(nèi)容和進(jìn)度;(5)通過(guò)搭建虛擬實(shí)驗(yàn)仿真平臺(tái),提高學(xué)生解決問(wèn)題及知識(shí)歸納總結(jié)的能力,教師通過(guò)設(shè)置評(píng)估點(diǎn),達(dá)到過(guò)程性評(píng)估的目的??荚嚨男问娇梢酝瓿蓪?duì)學(xué)生知識(shí)掌握程度的考核,而過(guò)程性評(píng)估可以完成對(duì)學(xué)生課堂評(píng)價(jià)、實(shí)踐能力等的考核,這樣便達(dá)到了知識(shí)測(cè)評(píng)與技能評(píng)估的雙重作用,即體現(xiàn)以學(xué)生為中心、成果為導(dǎo)向,跟隨社會(huì)發(fā)展并進(jìn)行動(dòng)態(tài)改進(jìn)的理念,也比較全面客觀地體現(xiàn)了學(xué)生的綜合能力水平。
結(jié)語(yǔ)
通過(guò)對(duì)“電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)”課程現(xiàn)有的實(shí)踐基礎(chǔ)及其教學(xué)過(guò)程中的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題進(jìn)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(xué)科建設(shè)應(yīng)以國(guó)家政策為指導(dǎo),以社會(huì)發(fā)展的實(shí)際需求為目標(biāo),加強(qiáng)學(xué)生的素質(zhì)教育建設(shè),提升學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感,與時(shí)俱進(jìn)的課堂教學(xué)改革可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,發(fā)掘創(chuàng)新潛力,進(jìn)而提升學(xué)生的綜合能力,為國(guó)家培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的高技術(shù)人才提供保障。
參考文獻(xiàn)
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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