楊振宇，姜無(wú)疾

（中山職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣東 中山528400)

0 引言

“電機(jī)與電氣控制”是一門(mén)實(shí)踐性非常強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，培養(yǎng)學(xué)生能夠面對(duì)并適應(yīng)各種電氣控制系統(tǒng)環(huán)境，完成對(duì)電氣控制系統(tǒng)的安裝接線(xiàn)和運(yùn)行調(diào)試，并能熟練分析和排查線(xiàn)路故障，解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

近年來(lái)，隨著我國(guó)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)不斷推進(jìn)，企業(yè)對(duì)電氣技術(shù)類(lèi)技能人才的要求越來(lái)越高，對(duì)會(huì)安裝調(diào)試、會(huì)排查故障、能解決實(shí)際問(wèn)題的高素質(zhì)技能型人才的需求越來(lái)越急迫。企業(yè)越來(lái)越需要具有扎實(shí)基本技能，具有較強(qiáng)動(dòng)手能力和適應(yīng)能力，并富有創(chuàng)新精神的人。目前，我國(guó)多數(shù)高職院校在學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)方面，是一個(gè)明顯的薄弱環(huán)節(jié)。學(xué)生對(duì)控制電路的理解與掌握程度[1]，直接決定了就業(yè)后的工作能力，而高職院校的大多數(shù)學(xué)生，在“電機(jī)與電氣控制”課程的學(xué)習(xí)過(guò)程中，普遍習(xí)慣于按照老師給出電氣圖紙進(jìn)行安裝與接線(xiàn)，既不能獨(dú)立完成圖紙，不能主動(dòng)分析問(wèn)題，更不能主動(dòng)解決問(wèn)題。究其原因有：（1）學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)欲望不夠濃厚，學(xué)習(xí)積極性不夠強(qiáng)烈，學(xué)習(xí)能力不足：（2）受制于傳統(tǒng)的教育觀(guān)念、陳舊的教學(xué)內(nèi)容、落后的教學(xué)方法。

針對(duì)以上問(wèn)題，以“電機(jī)與電氣控制”課程的教學(xué)實(shí)踐體驗(yàn)為基礎(chǔ)，通過(guò)“設(shè)計(jì)型”項(xiàng)目任務(wù)，采用項(xiàng)目化教學(xué)的方法，以學(xué)生為中心，營(yíng)造寬松的教學(xué)實(shí)施環(huán)境，發(fā)揮學(xué)生的主觀(guān)能動(dòng)性[2]，以解決問(wèn)題和完成項(xiàng)目任務(wù)為目標(biāo)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力，該改革也取得了良好的教學(xué)效果。

1 項(xiàng)目化教學(xué)方案的設(shè)計(jì)

1.1 “設(shè)計(jì)型”項(xiàng)目化教學(xué)任務(wù)的提出

使用時(shí)間繼電器的順序控制線(xiàn)路是“電機(jī)與電氣控制”課程的一個(gè)重要教學(xué)內(nèi)容。為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)電氣控制線(xiàn)路學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，在順序控制的教學(xué)環(huán)節(jié)，以培養(yǎng)職業(yè)能力和職業(yè)素質(zhì)為主線(xiàn)[3]，強(qiáng)化學(xué)生的工程意識(shí)為目標(biāo)，設(shè)計(jì)了“自動(dòng)包裝機(jī)順序控制線(xiàn)路的設(shè)計(jì)、安裝與調(diào)試”的項(xiàng)目情境。兩個(gè)電機(jī)順序控制的教學(xué)項(xiàng)目“包裝機(jī)”示意如圖1所示。

圖1 基于順序控制的包裝機(jī)示意圖

1.2 項(xiàng)目化教學(xué)方案的設(shè)計(jì)

“包裝機(jī)”項(xiàng)目情境中，設(shè)置任務(wù)1和任務(wù)2兩個(gè)由易到難的項(xiàng)目任務(wù)，見(jiàn)表1。其中，任務(wù)1是在基本順序控制電路基礎(chǔ)上增加了時(shí)間順序控制功能，任務(wù)1的教學(xué)目的主要是通過(guò)知識(shí)學(xué)習(xí)，讓學(xué)生初步嘗試自行設(shè)計(jì)電氣控制線(xiàn)路，并總結(jié)經(jīng)驗(yàn)方法，查缺補(bǔ)漏，歸納電氣控制線(xiàn)路的設(shè)計(jì)原則。任務(wù)2增加了設(shè)計(jì)難度，設(shè)計(jì)中可能需要應(yīng)用2～3個(gè)時(shí)間繼電器或增加中間繼電器，以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)電機(jī)的交替延時(shí)啟停并循環(huán)往復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)，對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新能力提出了挑戰(zhàn)。

表1 項(xiàng)目任務(wù)設(shè)計(jì)與教學(xué)目標(biāo)意圖

2 在項(xiàng)目化教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力

提出“設(shè)計(jì)型”項(xiàng)目任務(wù)后，如何圍繞“項(xiàng)目任務(wù)”的解決，組織開(kāi)展和實(shí)施項(xiàng)目化教學(xué)，不僅決定了能否有效的培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，更決定了教學(xué)的質(zhì)量和效果。

為實(shí)現(xiàn)“以學(xué)生為中心”，引導(dǎo)學(xué)生解決項(xiàng)目問(wèn)題，完成項(xiàng)目任務(wù)，依次采用了翻轉(zhuǎn)課堂、方法總結(jié)、小組討論、方案審核、組織實(shí)施、項(xiàng)目評(píng)價(jià)等過(guò)程，最后在課后進(jìn)行資料整理和知識(shí)拓展，如圖2所示。

圖2 項(xiàng)目化教學(xué)的組織實(shí)施過(guò)程

2.1 通過(guò)“知識(shí)總結(jié)”和“方法歸納”，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維

在項(xiàng)目任務(wù)1教學(xué)實(shí)施中，首先通過(guò)翻轉(zhuǎn)課堂，學(xué)生在課前通過(guò)線(xiàn)上學(xué)習(xí)，完成了對(duì)課本上三種基本順序控制線(xiàn)路的學(xué)習(xí)，并以此為知識(shí)基礎(chǔ)和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，以小組為單位，各自初步完成了針對(duì)項(xiàng)目任務(wù)1的電氣控制線(xiàn)路的設(shè)計(jì)方案（表2），繪制了電氣原理圖，學(xué)生非常期待老師在課中評(píng)定自己的設(shè)計(jì)是否可行，更希望自己的方案能實(shí)施。

表2 從“知識(shí)總結(jié)”到“方法歸納”

翻轉(zhuǎn)課堂后，課中老師首先了解學(xué)生課前學(xué)習(xí)情況，查看學(xué)生所繪制的電氣原理圖，了解學(xué)生在課前對(duì)項(xiàng)目任務(wù)的設(shè)計(jì)進(jìn)度和完成情況，然后對(duì)順序控制的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)，并通過(guò)知識(shí)總結(jié)，歸納出順序控制線(xiàn)路的設(shè)計(jì)方法。

學(xué)生按照老師總結(jié)歸納的方法，課堂上進(jìn)行重新討論、修改、完善各自小組的設(shè)計(jì)方案和電氣控制線(xiàn)路原理圖，通過(guò)這個(gè)環(huán)節(jié)，給予學(xué)生一種可以參考的設(shè)計(jì)方法，引導(dǎo)和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。

2.2 通過(guò)“小組討論”和“問(wèn)題引導(dǎo)”，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)

在學(xué)生完成設(shè)計(jì)方案，繪制電氣原理圖的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，老師要始終堅(jiān)持以學(xué)生為中心，把握住以“學(xué)生小組討論”“老師引導(dǎo)解決問(wèn)題”為核心的教學(xué)手段。讓學(xué)生通過(guò)自己分析問(wèn)題，并通過(guò)小組討論解決存在的一般設(shè)計(jì)問(wèn)題，為學(xué)生的設(shè)計(jì)過(guò)程不斷向前深入鋪平道路。

學(xué)生在電氣線(xiàn)路設(shè)計(jì)中出現(xiàn)了各種各樣的問(wèn)題，普遍存在的問(wèn)題主要有2種：（1）根本性的設(shè)計(jì)問(wèn)題（2）關(guān)于圖紙問(wèn)題。比如控制線(xiàn)路中器件順序混亂；無(wú)自鎖，工作不可靠；公共點(diǎn)線(xiàn)路重復(fù)，線(xiàn)路不精簡(jiǎn)；圖形符號(hào)不準(zhǔn)確等。

老師對(duì)這些普遍問(wèn)題進(jìn)行總結(jié)，并借機(jī)適時(shí)地提出了電氣控制線(xiàn)路設(shè)計(jì)的基本原則，見(jiàn)表3。

表3 從“主要問(wèn)題”到“提出原則”

教師在這個(gè)過(guò)程中，不斷巡回查看各小組對(duì)方案的設(shè)計(jì)和討論情況，并參與其中，對(duì)學(xué)生進(jìn)行有效引導(dǎo)，并幫助學(xué)生分析問(wèn)題，解決問(wèn)題，把教學(xué)過(guò)程變成師生交流思想的雙邊活動(dòng)過(guò)程[4]。

2.3 通過(guò)設(shè)計(jì)方案的不斷優(yōu)化完善，培養(yǎng)學(xué)生精益求精的品質(zhì)

學(xué)生以小組為單位，一起討論，查詢(xún)資料，最終合作完成了項(xiàng)目任務(wù)的設(shè)計(jì)，繪制完成了電氣控制線(xiàn)路圖，但學(xué)生作為沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)的初學(xué)者，即使設(shè)計(jì)完成的控制線(xiàn)路能實(shí)現(xiàn)控制任務(wù)，但仍然存在著諸如線(xiàn)路復(fù)雜、累贅、運(yùn)行不可靠等問(wèn)題，這時(shí)老師要繼續(xù)不斷地參與到學(xué)生小組中，提出存在的問(wèn)題，并鼓勵(lì)學(xué)生向更加精簡(jiǎn)、更加優(yōu)化的方向不斷對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行改進(jìn)，學(xué)生在老師的引導(dǎo)下通過(guò)不斷地試錯(cuò)和創(chuàng)新，不斷地修改和開(kāi)拓思路，最終得到最簡(jiǎn)單、最合理、最優(yōu)化的控制線(xiàn)路。在這個(gè)過(guò)程中，學(xué)生的創(chuàng)新熱情和學(xué)習(xí)興趣被極大地調(diào)動(dòng)，非常有利于培養(yǎng)學(xué)生精益求精的學(xué)習(xí)品質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生持之以恒、不斷改進(jìn)的工匠精神。

2.4 通過(guò)項(xiàng)目實(shí)施和評(píng)價(jià)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神

學(xué)生解決了所有存在的設(shè)計(jì)線(xiàn)路問(wèn)題，確立了最優(yōu)化的設(shè)計(jì)方案，并繪制完成了最終的電氣原理圖后，就可以開(kāi)始進(jìn)入項(xiàng)目安裝接線(xiàn)和調(diào)試階段，學(xué)生在之前的項(xiàng)目訓(xùn)練中，已經(jīng)積累了足夠的實(shí)操技能，對(duì)操作規(guī)范和工作要求也了然于心，因此老師只需要嚴(yán)格要求學(xué)生規(guī)范操作，并對(duì)工作過(guò)程進(jìn)行嚴(yán)格的過(guò)程考核。項(xiàng)目完成后的匯報(bào)答辯和評(píng)價(jià)，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的重要一環(huán)。各個(gè)項(xiàng)目小組的學(xué)生都要登臺(tái)匯報(bào)，講解自己的設(shè)計(jì)過(guò)程，分享自己的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和不足，并提出存在的問(wèn)題，學(xué)生興致濃厚的對(duì)別人的設(shè)計(jì)方案和實(shí)施結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)，并學(xué)習(xí)好的設(shè)計(jì)方法，獲得別人的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，這個(gè)過(guò)程開(kāi)拓了學(xué)生的創(chuàng)新思維，激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新精神。

3 結(jié)語(yǔ)

基于在課堂教學(xué)過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力，研究了以“設(shè)計(jì)型”任務(wù)項(xiàng)目教學(xué)法為主體的教學(xué)方式方法改革，通過(guò)翻轉(zhuǎn)課堂，小組討論，方案的設(shè)計(jì)優(yōu)化，項(xiàng)目實(shí)施與匯報(bào)評(píng)價(jià)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力。在教學(xué)設(shè)計(jì)中，如何設(shè)計(jì)富有挑戰(zhàn)性的，難易適中的，能激發(fā)學(xué)生興趣的項(xiàng)目尤為重要，在項(xiàng)目教學(xué)實(shí)施過(guò)程中，以學(xué)生為中心，學(xué)生以小組為單位對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行不斷地優(yōu)化、修改和完善，把創(chuàng)新能力的培養(yǎng)落到實(shí)處，并有效地激發(fā)了學(xué)生的積極性和解決問(wèn)題的意識(shí)和熱情，取得了較好的效果。