胡艷麗　伍龍　劉團(tuán)結(jié)　聶文艷

【摘? ?要】? ?在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育理念背景下，依據(jù)應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)定位，對(duì)電工技術(shù)實(shí)訓(xùn)的課程目標(biāo)、項(xiàng)目?jī)?nèi)容、課程創(chuàng)新、課程考核、教學(xué)效果等方面進(jìn)行分析，對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)模式進(jìn)行改革，提出了基于CDIO+創(chuàng)新班+學(xué)科競(jìng)賽的創(chuàng)新培養(yǎng)模式，并與課程思政相結(jié)合，培養(yǎng)社會(huì)和現(xiàn)代企業(yè)所需的具有工匠精神的技能型多元化人才。

【關(guān)鍵詞】? ?CDIO;課程思政;學(xué)科競(jìng)賽;創(chuàng)新班

Exploration on the Reform of Electrician Technical Training Based

on CDIO+ Innovation Class + Discipline Competition

Hu Yanli， Wu Long*， Liu Tuanjie， Nie Wenyan

（Huainan Normal University， Huainan 232038， China）

【Abstract】? ? In the context of the innovation and entrepreneurship education concept， according to the applied undergraduates cultivation orientation， the analysis on the course objectives， project content， course innovation， course assessment and teaching effect of electrical engineering training as well as the reform of traditional teaching modes are explained. On the above basis， the innovation training mode based on CDIO+ innovation class+ discipline competition is proposed， which is integrated with ideological and political courses to cultivate diversified talents with craftsman spirit needed by society and modern enterprises.

【Key words】? ? ?CDIO; curriculum ideology; discipline competition; innovation class

0? ? ?引言

實(shí)訓(xùn)、實(shí)驗(yàn)等實(shí)踐類(lèi)課程是理論聯(lián)系實(shí)際的主要橋梁，也是高校培養(yǎng)創(chuàng)新應(yīng)用型人才的重要途徑。培養(yǎng)優(yōu)秀的能夠適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的高級(jí)技術(shù)工程人才，應(yīng)該轉(zhuǎn)變實(shí)踐教學(xué)理念，對(duì)實(shí)踐類(lèi)課程進(jìn)行改革[1]。隨著社會(huì)對(duì)多元化工科人才的需求，作為工程教育改革最新成果的CDIO教育模式已經(jīng)被越來(lái)越多的實(shí)踐類(lèi)課程作為教學(xué)改革的方向。電工技術(shù)實(shí)訓(xùn)課程內(nèi)容全部以工程項(xiàng)目的形式開(kāi)展，重在過(guò)程考核，從而培養(yǎng)工程創(chuàng)新和分析解決問(wèn)題的能力。實(shí)訓(xùn)課程組教師針對(duì)學(xué)院電氣工程及其自動(dòng)化等四個(gè)專(zhuān)業(yè)的特點(diǎn)，改革實(shí)訓(xùn)模式，在CDIO的基礎(chǔ)上，突出技能、溝通、創(chuàng)新、團(tuán)隊(duì)合作等能力的培養(yǎng)[1]。成立創(chuàng)新班，面向?qū)嵱?xùn)課程中的優(yōu)秀學(xué)生進(jìn)一步深入培訓(xùn)，最終將被選拔參加學(xué)科競(jìng)賽。創(chuàng)新班和學(xué)科競(jìng)賽的引入，拓寬了學(xué)生的知識(shí)構(gòu)架，同時(shí)為教學(xué)質(zhì)量的監(jiān)控提供了有力支撐。

結(jié)合淮南師范學(xué)院機(jī)械與電氣工程學(xué)院自動(dòng)化類(lèi)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)的現(xiàn)狀，采用CDIO+創(chuàng)新班+學(xué)科競(jìng)賽相結(jié)合的教學(xué)模式，重新構(gòu)建電工技術(shù)實(shí)訓(xùn)課程構(gòu)架，擴(kuò)大了學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練和學(xué)科競(jìng)賽的受益面[2]。

1? ? ?傳統(tǒng)教學(xué)存在的不足

電工技術(shù)實(shí)訓(xùn)課程是學(xué)院四個(gè)專(zhuān)業(yè)的必修課，是在電路、電機(jī)學(xué)、電氣控制與PLC等課程的基礎(chǔ)上開(kāi)設(shè)的，理論和實(shí)踐緊密結(jié)合，突出實(shí)踐部分。實(shí)訓(xùn)課程組目前有7位教師，均通過(guò)了電工三級(jí)職業(yè)技能鑒定，并獲得學(xué)校雙師雙能型教師認(rèn)定，4名教師有企業(yè)工作經(jīng)歷。五年來(lái)，經(jīng)過(guò)課程組教師認(rèn)真探討和借鑒其他高校的實(shí)訓(xùn)經(jīng)驗(yàn)，該課程目前已形成較為完善的課程體系，已有1250名學(xué)生成功參加實(shí)訓(xùn)（表1）。但由于機(jī)械和軌道都是新開(kāi)專(zhuān)業(yè)，電氣和自動(dòng)化兩個(gè)專(zhuān)業(yè)辦學(xué)歷史也短，在教學(xué)過(guò)程中對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)模式依賴(lài)性強(qiáng)，還存在一些突出問(wèn)題：教學(xué)計(jì)劃、教學(xué)內(nèi)容不夠具體;課程知識(shí)連貫性不夠好;實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目工程性不強(qiáng)、創(chuàng)新性不夠;課程考核形式單一等。

1.1? ?課程目標(biāo)不明確

傳統(tǒng)電工技術(shù)實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)大綱沒(méi)有列出課程目標(biāo)與畢業(yè)要求二級(jí)指標(biāo)點(diǎn)支撐關(guān)系，教學(xué)內(nèi)容系統(tǒng)性不足，無(wú)綜合性項(xiàng)目。比如：低壓電器實(shí)訓(xùn)、測(cè)量電路安裝實(shí)訓(xùn)、PLC編程實(shí)訓(xùn)、觸摸屏編程實(shí)訓(xùn)，目前授課是按這四部分內(nèi)容獨(dú)立實(shí)訓(xùn)，而對(duì)內(nèi)容之間綜合案例講解較少，導(dǎo)致學(xué)生難以形成對(duì)課程知識(shí)的系統(tǒng)性掌握。

1.2? ?案例教學(xué)不足，創(chuàng)新性不夠

電工技術(shù)實(shí)訓(xùn)課程的實(shí)踐應(yīng)用性較強(qiáng)，學(xué)習(xí)該課程的主要目的在于應(yīng)用。但是，傳統(tǒng)實(shí)訓(xùn)教學(xué)開(kāi)設(shè)的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目以實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書(shū)的知識(shí)點(diǎn)獨(dú)立開(kāi)設(shè)，比如：電氣控制、測(cè)量電路安裝、可編程控制器、觸摸屏組態(tài)控制技術(shù)四個(gè)項(xiàng)目只針對(duì)各自知識(shí)點(diǎn)開(kāi)展實(shí)訓(xùn)，和工程案例及競(jìng)賽案例相結(jié)合的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目較少。

1.3? ?課程考核形式單一

傳統(tǒng)課程考核采用的考核方式為兩個(gè)成績(jī)的結(jié)合，即平時(shí)和期末成績(jī)各占50%，平時(shí)成績(jī)根據(jù)作業(yè)、考勤、課堂操作表現(xiàn)、實(shí)訓(xùn)報(bào)告等指標(biāo)綜合判定，期末考核為理論考試和答辯環(huán)節(jié)。通過(guò)近幾年情況來(lái)看，此種考核方式期末考試所占比例較大，過(guò)度側(cè)重于實(shí)訓(xùn)相關(guān)的理論部分，忽略了學(xué)生在實(shí)訓(xùn)中的過(guò)程考核，即忽略了過(guò)程中的能力考察，導(dǎo)致許多實(shí)訓(xùn)報(bào)告抄襲、考前理論突擊等問(wèn)題，學(xué)習(xí)興趣不高。

2? ? ?基于CDIO理念的教學(xué)大綱修訂

2.1? ?明確課程目標(biāo)

以淮南師范學(xué)院電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)為例，根據(jù)該專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)方案以及新形勢(shì)下社會(huì)對(duì)專(zhuān)業(yè)人才的需求，結(jié)合近年來(lái)教學(xué)反思和CDIO理念[3]，針對(duì)原實(shí)訓(xùn)大綱進(jìn)行修訂。在2019版新修訂大綱中增加課程目標(biāo)與畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的支撐關(guān)系，部分內(nèi)容見(jiàn)表2。

2.2? ?增設(shè)綜合實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目

根據(jù)實(shí)訓(xùn)課程目標(biāo)要求，在舊版大綱中的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目基礎(chǔ)上進(jìn)行修訂，在原來(lái)“可編程控制器實(shí)訓(xùn)”（2課時(shí)）和“觸摸屏組態(tài)控制技術(shù)實(shí)訓(xùn)”（2課時(shí)）項(xiàng)目基礎(chǔ)上，增加“基于PLC和觸摸屏的三相電機(jī)延時(shí)聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制”（4課時(shí)）;在原來(lái)“電氣控制實(shí)訓(xùn)”（2課時(shí)）和“測(cè)量電路安裝實(shí)訓(xùn)”（2課時(shí)）項(xiàng)目基礎(chǔ)上，增加“三相電機(jī)聯(lián)鎖控制的測(cè)量電路實(shí)訓(xùn)”（4課時(shí)）;同時(shí)增加了競(jìng)賽類(lèi)項(xiàng)目。在原項(xiàng)目中，學(xué)生1人一組，新增的綜合性實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目要求學(xué)生2-3人一組，學(xué)生可以在掌握原項(xiàng)目要求的設(shè)計(jì)、編程、通訊基礎(chǔ)上將知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行融合，不僅鍛煉了技能，而且增強(qiáng)了溝通、創(chuàng)新、團(tuán)隊(duì)合作的能力。

2.3? ?完善課程考核標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)CDIO模式，實(shí)訓(xùn)的考核重心在學(xué)科知識(shí)和實(shí)踐技能環(huán)節(jié)[4]。

除了針對(duì)課程中安排的相應(yīng)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行考核，同時(shí)也針對(duì)溝通、表達(dá)、團(tuán)隊(duì)建設(shè)等能力進(jìn)行考核[5]，這種考核對(duì)學(xué)生未來(lái)的成長(zhǎng)非常重要。項(xiàng)目完成后要進(jìn)行測(cè)試、答辯打分，可以由指導(dǎo)老師或其他項(xiàng)目組學(xué)生模擬甲方客戶，對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行驗(yàn)收。課程成績(jī)由過(guò)程考核和期末考核成績(jī)組成，過(guò)程考核比例由原來(lái)的50%增加到70%，期末考核比例由原來(lái)的50%降低到30%，即考核成績(jī)=過(guò)程考核*70%+期末考核*30%。

過(guò)程考核評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了完善，其中學(xué)科知識(shí)（項(xiàng)目設(shè)計(jì)能力、課堂表現(xiàn)、線上學(xué)習(xí)）占45%，職業(yè)素養(yǎng)占15%，團(tuán)隊(duì)合作占20%，創(chuàng)新能力占20%;期末考核100分，包括期末考試（50%）和期末答辯展示（50%）。

2.4? ?網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)建設(shè)

學(xué)校擁有網(wǎng)絡(luò)課程平臺(tái)，電工技術(shù)實(shí)訓(xùn)課程依托該平臺(tái)建立了在線學(xué)習(xí)平臺(tái)，開(kāi)設(shè)的內(nèi)容有：課程預(yù)習(xí)要點(diǎn)、預(yù)習(xí)視頻、PPT、現(xiàn)場(chǎng)錄制演示視頻、課程討論、課程通知、在線測(cè)試、在線作業(yè)、課堂活動(dòng)等。課程網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的建設(shè)使課堂內(nèi)容在課外得以延伸，在時(shí)間和空間上為學(xué)生提供便利。由于學(xué)習(xí)過(guò)程系統(tǒng)都有記錄，因此可以為教師對(duì)學(xué)生的過(guò)程性考核提供依據(jù)。

3? ? ?融合CDIO工程理念+創(chuàng)新班+學(xué)科競(jìng)賽的教學(xué)改革理念

針對(duì)學(xué)院自動(dòng)化類(lèi)專(zhuān)業(yè)的現(xiàn)狀和應(yīng)用型本科專(zhuān)業(yè)“工匠精神”的人才培養(yǎng)模式，電工技術(shù)實(shí)訓(xùn)課程將CDIO工程理念、創(chuàng)新班和學(xué)科競(jìng)賽進(jìn)行了融合[6]。該模式下，以項(xiàng)目的形式開(kāi)展實(shí)訓(xùn)教學(xué)，學(xué)生分組參與到教學(xué)過(guò)程，發(fā)揮其主體性作用。教師對(duì)學(xué)生實(shí)訓(xùn)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)督，并給予指導(dǎo)，充分發(fā)揮其主導(dǎo)性作用。實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目完成出色的學(xué)生，被選入到創(chuàng)新班進(jìn)行深入學(xué)習(xí)。創(chuàng)新班培訓(xùn)時(shí)間為4-6個(gè)月，期間經(jīng)過(guò)多次考核，綜合各次考核結(jié)果，從中選拔優(yōu)秀學(xué)生申報(bào)校級(jí)、省級(jí)和國(guó)家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目，并按照學(xué)生特長(zhǎng)擇優(yōu)組隊(duì)參加各類(lèi)學(xué)科競(jìng)賽。這種模式下培養(yǎng)的學(xué)生也為開(kāi)展其他實(shí)訓(xùn)課程、開(kāi)展專(zhuān)業(yè)課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)奠定良好的基礎(chǔ)。融合CDIO+創(chuàng)新班+學(xué)科競(jìng)賽的培養(yǎng)模式如圖1所示。

3.1? ?基于CDIO工程理念的實(shí)訓(xùn)教學(xué)實(shí)施

電工實(shí)訓(xùn)教學(xué)依托“西門(mén)子杯”等競(jìng)賽項(xiàng)目，培養(yǎng)學(xué)生處理硬件、軟件、調(diào)試等問(wèn)題的能力，并將責(zé)任意識(shí)、工匠精神、職業(yè)素養(yǎng)、創(chuàng)新精神和服務(wù)社會(huì)的家國(guó)情懷等思政元素融入其中，基于CIDO理念的實(shí)訓(xùn)教學(xué)實(shí)施過(guò)程如圖2所示。項(xiàng)目中以單部六層電梯為載體，讓學(xué)生完成系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)、原理圖紙、PLC和WINCC程序設(shè)計(jì)、項(xiàng)目調(diào)試和優(yōu)化、實(shí)訓(xùn)報(bào)告撰寫(xiě)、實(shí)訓(xùn)匯報(bào)和答辯等環(huán)節(jié)。教師布置實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，學(xué)生組建團(tuán)隊(duì)，制定計(jì)劃并實(shí)施，教師進(jìn)行過(guò)程指導(dǎo)和監(jiān)督，并進(jìn)行評(píng)價(jià)和總結(jié)。項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，團(tuán)隊(duì)成員在教師的指導(dǎo)下進(jìn)行完善，并討論優(yōu)化方案，最終使項(xiàng)目參數(shù)達(dá)到最優(yōu)。項(xiàng)目完成后，向指導(dǎo)教師進(jìn)行匯報(bào)，教師總結(jié)評(píng)價(jià)后選擇優(yōu)秀案例進(jìn)行表彰與分享。將CDIO工程理念加入實(shí)訓(xùn)教學(xué)，在提高學(xué)生技能的同時(shí)，使學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)大大提高[7]。

3.2? ?創(chuàng)新班和學(xué)科競(jìng)賽融入實(shí)訓(xùn)的教學(xué)模式實(shí)施

3.2.1? ?開(kāi)辦創(chuàng)新班，發(fā)揮傳幫帶作用

創(chuàng)新班是機(jī)械與電氣工程學(xué)院開(kāi)展的第二課堂活動(dòng)，是電工技術(shù)實(shí)訓(xùn)等課堂教學(xué)的延伸[8]。創(chuàng)新班的學(xué)習(xí)內(nèi)容是課堂知識(shí)的拓展，比如電氣控制與PLC課堂所學(xué)是S7-200 PLC，創(chuàng)新班在此基礎(chǔ)上開(kāi)設(shè)S7-1200PLC課程，使學(xué)生豐富知識(shí)、開(kāi)闊視野，更有利于創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的培養(yǎng)。教師在進(jìn)行電工技術(shù)實(shí)訓(xùn)教學(xué)時(shí)，積極指導(dǎo)，認(rèn)真觀察，選拔動(dòng)手能力強(qiáng)、編程邏輯強(qiáng)的學(xué)生進(jìn)入創(chuàng)新班進(jìn)一步深入學(xué)習(xí)。創(chuàng)新班成績(jī)優(yōu)秀者頒發(fā)“優(yōu)秀學(xué)員”證書(shū)，同時(shí)為協(xié)助老師上課的創(chuàng)新班競(jìng)賽學(xué)生擇優(yōu)頒發(fā)“優(yōu)秀助教”證書(shū)。這種團(tuán)隊(duì)模式不僅為學(xué)生提供知識(shí)互補(bǔ)的交流平臺(tái)，還可以促進(jìn)學(xué)生間“傳幫帶”精神的發(fā)揮。

3.2.2? ?融入學(xué)科競(jìng)賽，培養(yǎng)多元化人才

課程組教師在實(shí)訓(xùn)課堂中加入實(shí)際工程案例，比如將西門(mén)子杯中國(guó)智能制造挑戰(zhàn)賽單部電梯賽題分解成小項(xiàng)目進(jìn)行實(shí)訓(xùn)。該賽題考察學(xué)生的PLC邏輯編程及觸摸屏編程能力，分解的子項(xiàng)目有：開(kāi)關(guān)門(mén)控制實(shí)訓(xùn)、啟?？刂茖?shí)訓(xùn)、運(yùn)行監(jiān)控實(shí)訓(xùn)等，學(xué)生實(shí)訓(xùn)時(shí)選取其中一個(gè)小項(xiàng)目進(jìn)行PLC編程并進(jìn)行調(diào)試，通過(guò)仿真模型觀察電梯運(yùn)行狀況，并能夠WINCC實(shí)時(shí)監(jiān)控。新增項(xiàng)目相比其他項(xiàng)目難度加大，在大綱中作為選修實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，但選修該項(xiàng)目的學(xué)生學(xué)習(xí)興趣很大，課堂上沒(méi)能實(shí)現(xiàn)全部功能，會(huì)利用實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放時(shí)間去完成，西門(mén)子杯競(jìng)賽往屆獲獎(jiǎng)學(xué)生作為課程助教進(jìn)行指導(dǎo)，形成“以老帶新”的模式。這種以賽促學(xué)的教學(xué)方式，將大賽中要求學(xué)生解決的工程問(wèn)題引入教學(xué)，讓學(xué)生模擬工程師身份進(jìn)入到工作角色[9]。

4? ? ?課程改革成效及評(píng)價(jià)

經(jīng)過(guò)幾年的努力，融合CDIO+創(chuàng)新班+學(xué)科競(jìng)賽的課程改革模式，實(shí)現(xiàn)了實(shí)訓(xùn)教學(xué)與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動(dòng)的無(wú)縫對(duì)接。學(xué)生經(jīng)過(guò)實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)的動(dòng)手實(shí)踐和創(chuàng)新班的集中培訓(xùn)，獲批國(guó)家級(jí)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目8項(xiàng)、省級(jí)20項(xiàng)、校級(jí)21項(xiàng)。學(xué)生參加技能和科技競(jìng)賽活動(dòng)獲得省級(jí)及以上獎(jiǎng)勵(lì)93項(xiàng)，其中A類(lèi)競(jìng)賽國(guó)家級(jí)特等獎(jiǎng)1項(xiàng)、一等獎(jiǎng)7項(xiàng)、二等獎(jiǎng)和三等獎(jiǎng)共6項(xiàng);華東三賽區(qū)特等獎(jiǎng)9項(xiàng)，一等獎(jiǎng)19項(xiàng)。培養(yǎng)的學(xué)生就業(yè)質(zhì)量高，已有多名創(chuàng)新班學(xué)生成功實(shí)現(xiàn)創(chuàng)業(yè)夢(mèng)想。

為全面深入了解課程改革效果，便于及時(shí)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)2018級(jí)兩個(gè)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查，學(xué)生也對(duì)此次調(diào)研給予了積極配合，參與人數(shù)120余人。調(diào)查問(wèn)卷主要包括學(xué)生對(duì)基于CDIO+創(chuàng)新班+學(xué)科競(jìng)賽的課程教學(xué)模式、內(nèi)容安排、作業(yè)情況、線上教學(xué)資源、教學(xué)效果等方面的滿意度，下一步教學(xué)改進(jìn)建議等。

通過(guò)對(duì)調(diào)查問(wèn)卷總結(jié)，93.22%的學(xué)生對(duì)課程整體評(píng)價(jià)等級(jí)為“優(yōu)秀”，6.78%的學(xué)生評(píng)價(jià)等級(jí)為“良好”。學(xué)生認(rèn)為通過(guò)這樣的學(xué)習(xí)模式，鍛煉了自己分析和獨(dú)立解決工程問(wèn)題的能力，希望多增加創(chuàng)新班學(xué)生人數(shù)，多增加競(jìng)賽案例融入項(xiàng)目中。課改無(wú)止境，課程組將積極探索更好的方法，從而全面提升學(xué)生綜合能力，使教學(xué)改革取得更好效果。

5? ? ?結(jié)語(yǔ)

電工技術(shù)實(shí)訓(xùn)課程改革中，基于CDIO+創(chuàng)新班+學(xué)科競(jìng)賽的創(chuàng)新改革模式，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)理論知識(shí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)，強(qiáng)化學(xué)生的技能、溝通、創(chuàng)新、團(tuán)隊(duì)合作能力的培養(yǎng)。課程組對(duì)改革運(yùn)行模式進(jìn)行全面優(yōu)化，用工程思維方式引導(dǎo)學(xué)生，開(kāi)辦創(chuàng)新班，融入學(xué)科競(jìng)賽，培養(yǎng)創(chuàng)新型工程技術(shù)人才及工匠精神等職業(yè)素養(yǎng)，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)教學(xué)模式存在的不足。

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