魏建玮
徐州生物工程职业技术学院 江苏徐州 221000）
摘要：电气控制技术是高职高专院校机电一体化专业、电气控制类专业的核心技术，属于实践性和应用型都比较强的一类课程，需要学生熟悉常见电动机的典型控制电路、各类低压电器元件和继电-接触器控制系统设计的专业知识。高职高专院校的电气控制技术课程教学要以就业为导向，积极开展“理实一体化” 教学，融合先进的教学方法，借助信息大数据技术，开展智慧教学，借助线上教学的优势，进行混合式教学，优化校企合作模式，进一步推广现代学徒制，引进企业最先进的电气控制技术进行专业教学。教师在电气控制技术教学中要创新自身教育理念，优化实践教学模式，培养学生的专业素养能力，全面提升学生的岗位适应能力。
关键词：高职高专院校；电气控制技术；教学创新；探究
随着“中国制造2025”战略的颁布和实施，我国制造业正在向“制造强国”转型，智能化也是我国从制造大国迈向制造强国根本动力，现代以智能制造为主要发展方向，构建多层次、多类型“大国工匠”的人才培养体系。电气控制技术作为当今制造领域的主要技术，高水平的电气控制技术人才是制造类企业争抢的“香饽饽”，高职高专院校电气控制技术课程教学就要以就业为导向，不断优化实践教学体系，创新电气控制技术课程教学模式。笔者认为高职高专院校电气控制技术教学要立足于以就业为导向，培养学生岗位实践能力为目标，积极建设完善得校内外实训基地，创新校内外实训的教学方式，增加电气控制技术、PLC控制技术、自动化生产线、维修电工技能训练等实践操作训练；开展深度校企合作，引入企业一些先进的电气控制技术，引导学生积极向企业的专业师傅学习；不断加强专业教学团队的建设，积极吸引高学历、高技能型人才，优化教学团队结构；专业教师要立足大数据技术，积极开展信息化教学，实现线下、线上教学相结合，融合线上教学和线下教学的优势，弥补各自的不足之处，实现教学优势互补，充分利用虚拟仿真教学系统来开展各类教学活动，进一步挖掘电气控制类、机电一体化类专业学生的学习潜能。
一、高职院校电气控制技术教学中存在的不足
1.专业课教学和就业导向存在脱轨
目前我国高职高专院校主要是根据学校自身专业设置、教学特色等来自行选择教材，电气控制工程和机电类专业课程设置普遍存在理论课时占据主导，实训课时和内容比较单薄，操作训练不深入、不细致、工艺达不到，技能不到位的问题，由于教材更新周期比较长，很多电气控制技术领域的新技术尚未融入到教材的编写中去，甚至有的学校十几年也不更换新教材，所以教育教学的观念非常的陈旧。但是很多高职高专院校根本没有意识到专业课程设置和教材上存在的不足，对于电气控制技术就业导向还不够明确，存在教学和就业脱轨的现象，这对学生就业是极为不利的。
2.电气控制技术实训课程的形式单一、内容单调
虽然很多高职高专院校都开设了电气控制技术类的课程实训，主要是采取校内实验教学的形式，例如组织学生熟悉电磁式低压电器元件的结构和工作原理、继电器电路的安装、配电电器的选型等等。教师在实训教学中主要是演示实验为主，教师先进行操作示范，再安排学生进行独立操作或者是小组实训，对学生最终实训结果进行评价。对于学生实训过程中各环节的指导不是很到位，同时因为实训台数量非常有限，比如10个工位要四十多位学生同时实训，只能其中一部分能够动手操作，特别是比较复杂的控制电路操作时，能动手的同学就更少，很多学生独立操控和设计能力得不到锻炼，更有甚者部分同学基本不动手。
3.信息技术和电气控制技术教学融合不畅
电气控制技术发展日新月异，随着人工智能技术的发展，电气控制技术也发生了很大的变化，例如虚拟仿真技术、VR技术、智能机器人等，电气控制技术应用范围不断拓展。目前高职高专院校电气控制技术教学中主要是采用微视频、多媒体设备等传统信息化教学模式，人工智能、计算机编程、大数据技术等在电气控制教学中融入并不是很多，智能制造理念体现的并不是很明显，跟企业实际应用脱节比较严重。
4.教学评价方式比较单一、落后
在教学过程中，一般都只采用期末考试的形式来认定学科成绩，该种考核形式不能反映学生的实际学习情况，同时，很多平时不学习的学生过于投机取巧，只在期末考试前一周进行了背诵，从而取得了比较好的成绩，久而久之对平时的学习更加的不注重。在实训环节，因为学生人数多，工位少，导致多人使用一个工位，没法对特定的某个学生进行评价，只能对组别进行评价，很多不操作的学生会主动找动手能力强的同学形成小组，从而取得比较好的成绩，形成了恶性循环。同时，老师一般只注重期末成绩的评定，过程性评定及发展性评价很少，不能有效的激发学生的学习动力。
二、高职院校电气控制教学创新策略分析
1.以就业为导向，优化电气控制技术课程教学
通过分析高职高专院校电气自动化控制、机电一体化等相关专业的人才培养方案，与企业单位的用人需求相对接，调研以往毕业生在企业从事的工作岗位及需要的工作技能，修订适用于企业岗位的人才培养方案和专业课程标准，重新梳理课程内容、使教学内容更加系统化、合理化。构建本校专业特色，积极优化本校电气控制技术课程，以提升学生岗位适应能力为目标，制定全新的育人模式。例如学校可以结合智能制造大背景，开设工业机器人、PLC智能编程、自动化生产线等课程，把智能电气控制技术作为专业教学特色，这也是目前我国制造企业主要的人才需求方向。教师要对传统电气控制、PLC系统教学进行优化，结合目前市场上比较主流的电气控制技术开展教学，例如展示PLC系统控制电路和继电-接触器控制电路的区别，例如常见的触点防抖程序，虽然我们利用继电-接触器控制电路也可以实现，但是需要用到很多专业开关，并且需要搭配时间继电器，成本高并且电路稳定性不高，在电路设计、安装调试、故障检测等环节都要耗费大量的人力物力和财力，同时系统出现故障检测和维修也是费时费力并耽误生产，造成不必要的浪费。而PLC控制系统通过设定固定程序代码来进行触点防抖，成本比较低，但是技术含量比较高，需要技术人员熟知代码，可以对电路数据进行实时采集以利于监控和故障检测与维修，这样的电气控制课程更加贴近企业就业岗位的要求。同时根据需要编制学校特色的校本教材，不断的把学习的新技术、新方法融入到教材中，实现教学内容的不断更新、与时俱进，学生通过校本电气控制课程的学习，实践操作能力得到有效提升，专业能力更易于延伸，与企业要求更加的贴近，更为适应能力更强。
2.完善校内外实训基地，优化电气控制技术实训教学
实训是电气控制课程教学的重中之重，高职高专院校要进一步完善校内外实训室，及时更新电气控制设备、配备相应的低压电器元件，为良好的实训教学奠定坚实的基础，例如学校要配置低压控制电器、低压配电电器、电磁式低压电器、交流电磁机、直流电磁机、触头系统、灭弧系统等专业的器材，更易于学生直观的进行观察结构、理解工作原理，更好的进行实践操作。教师在实训教学中要采取“理实一体化”教学模式，结合具体的电气控制设备、电路连接方式、控制系统设计、安装调试、故障检测与维修等开展教学，真正引导学生“在做中学”。例如教师在讲解控制电器时，可以先展示接触器、主令电器的类型和功能，接触器可以进行远距离电路控制，可以控制接通或者分断交直流电路和控制电力，需要学生根据电路控制要求接入此设备。主令电器主要是切换控制电路，目前我们主要是利用它来控制接触器、继电器等电器线圈的通电与断电，它还可以控制电力拖动系统。
学生需要根据教材进行自主实践，体验接触器、电路、主令电器等的工作特点、连接方式，熟悉电力拖动系统的组成，控制好电器的通电和断电，培养学生实践操作能力。
3.开展校企深度合作，引进先进电气控制技术
很多电气控制设备比较昂贵，高职高专院校很难配置最先进的电气控制设备和控制系统，电气控制技术发展更是日新月异，高职高专院校电气控制课程教师因为不经常到企业实践，缺乏必要的新技术的学习机会，没有足够的实践经验，校企合作就成为了高职高专院校引进先进电气控制设备和技术的最直接、最有效的途径。例如专业教师可以把PLC控制系统教学和工业机器人结合起来，可以引进企业机械切割机器人，邀请企业电气工程师进行专业讲解，结合继电-接触器控制系统的知识、PLC编程知识、C语言等知识对这一机器人进行分析。企业电气工程师可以详细讲解切割机器人的操作流程、计算机程序控制等技术，例如切割机器人需要每3秒进行一次切割，学生在编程是需要让切割器识别到3秒的间隔差，合理分配切割时间段，加深学生对工业机器人编程和操作技术的了解，让学生跟随企业电气工程师学习到最实用的电气控制技术，这也是培养学生实践操作能力的主要途径。
4.积极开展信息化教学，优化教学模式，构建虚拟仿真实验室
在电气控制技术中，部分内容非常抽象，不太容易理解，如果只借助老师的口头讲解，学生难以真正的掌握对应的知识点，所以要借助现代教学手段和教学方法，使用更加形象、具体的方式展示给学生。比如使用微课的形式、借助软件仿真的形式等等，使学生能更加直观的了解所学内容。随着云计算、大数据、人工智能等在电气控制技术领域的运用，信息化教学正在成为高职高专院校电气控制技术教学的必然趋势，结合电气控制技术课程的特点，高职院校要积极构建虚拟仿真实验室，提升学生的信息化素养和实践操作能力。例如高职院校可以建立虚拟仿真实验室，利用专业的虚拟仿真软件模拟低压电器元件的工作原理、电路工作原理、电力系统的安装等，教师可以根据教学内容设计不同的实验任务，建立三维虚拟模型，学生在计算机上进行模拟操作，例如模拟电力系统故障检修、配电器转换等流程，研究不同类型电路保护实验，掌握微机线路保护装置参数设定的方法，以及无时限和带时限电流保护实验，提升电力系统教学效率。此外，高职院校还可以建设电力系统自动装置虚拟系统，通过三维建模建造出实验台，教师可以利用计算机模拟实验原理和操作流程，利用这一软件模拟现代发电站工作原理以及电力输送线路设计，使学生了解变电器和配电器的参数和选择，掌握电动机的调速和调频方法，学习发电机并网技术，全面提升学生对电气设备和电气控制技术的了解。
5.培养学生的创新能力
在实践教学环节，为了提升学生的创新能力，可以在学生完成老师设置的基本实训任务后，有所选择的领取创新专业能力的相关实训任务，给出实训要求，让学生自由组合为各个小组，集思广益设计解决方案、选择元器件参数、绘制电气控制原理图、元件布局图、电气控制接线图或者使用PLC进行编程处理，也可加以变频器进行控制，不断的拓展学生的思维能力、创新能力，并且有计划的通过学生自主报名，专业老师进行选拔的方式创建电气控制创新兴趣团队，带领学生在课余时间制作各种电气控制系统，也可以参加省创新创业能力大赛，对提升学生的创新能力有非常大的促进作用，也提升了学生学习电气控制技术的兴趣和热情，动手能力和实践操作能力也会得到很大的提升。也可以选取合适的时间比如暑期或周末进行电气控制类的社会实践，将所学知识服务于社区、服务于社会，同时也能提升学生的专业创新能力和综合实践能力。
6.完善教师教学团队，共同打造双高计划
针对目前的电气控制技术教学团队的现状，应不断的从企业引进高技能、高职称的高级工程师或优秀企业家和高学历、高水平的科研人才，不断进行融合，相互学习、取长补短，不断完善师资教学团队，优化团队结构，同时鼓励年轻老师攻读博士，或者输送到国外优质大学进修学习，并且经常选派教师到企业进行挂职锻炼，加强与企业的练习，邀请更多的企业高级工程师给老师传授新技术、新工艺、新方法，使老师不断学习先进的电气控制新技术，增强教师的实践操作能力和申报科研项目的能力，再通过各类项目的实施增强专业教学团队的科研创新能力。
6.改变教学方法和手段，创新教学模式
传统的课堂教学往往以老师为主，注重课堂理论讲授，对于结构、工作原理等比较难懂的知识，很难理解，所以必须对传统的课堂教学模式进行改革，首先要线上和线下相结合，容易理解的线下讲，不容易理解的采用线上观看。可以在课前布置任务，通过线上的形式让学生观看，先获得感性认知，在线下课堂再讲授，同时在线上有多种优质的教学资源可以共享，可以丰富学生的对专业知识的认知，所以可以借助一些教学平台，比如泛雅、学习通、职教云等线上教学平台等设计教学内容，教师可以在上课之前就先下达学习任务，导入微课视频、多媒体课件、发展史、典型案例等资源，引导学生提前预习所所学的知识，还可以在课下组成小的学习团队一起参与学习，提高学习效率，培养团队协作能力，同时针对接收能力不同的同学设置不同的教学内容，学生可以针对自身情况选择适合自己的内容提前进行学习，做到因材施教。课堂上，教师不用再按照原来的方式进行填鸭式教学，而是针对学生根据课前学习内容提出的问题有针对性的进行讲解，采用这种混合式教学方法，可以促进学生课下的自主学习并能提高课堂的学习效率，同时还可以培养学生分析问题、解决问题的能力和创新能力。
7.完善教学评价激发学生学习动力
在全面实施素质教育的时代背景下，建立新的评价体制适应时代的要求，传统的评价方式过分强调学生的知识体系，以期末测试为唯一的形式，忽略了人文教育，严重制约了高职高专院校学生的综合素质的发展。考虑到教育是一个长期的不断变化的过程，应该树立长期的教育观，不断促进学生学习的动力，所以评价方式要多元化，评价内容要全面，多元化的评价要贴和学生实际情况，着眼于学生的未来，分析学生存在的优势和不足之处，进而提出发展的评价观。除了实行过程考核，学生个人自评、小组互评之外，还要实行增值评价，除了和同学们的掌握程度进行比较，还要跟学生本人原来的水平进行比较，要建立学生的数据库，多次采集信息数据，形成完整的追踪数据库，这样学生除了知道和同学之间的差距外，还能及时了解自身的进步情况，能够激发学生积极进取的动力。
三、结语
“中国制造2025”战略为高职院校电气控制技术类课程的教学指明了新的发展道路，高职院校要以培养技术性、工匠型电气工程人才为目标，优化电气控制教学模式。高职院校要进一步优化课程设置，明确就业导向，调整理论和实训教学内容和方式方法，以培养学生实践操作能力为主，贯彻“理实一体化”教学理念；积极建设虚拟仿真实验室，指导学生进行计算机模拟操作，让学生熟悉电力系统、电气控制技术；优化校企合作模式，引进先进工业机器人、云计算等技术，为学生就业奠定坚实的基础，充分理解和尊重学生的学习规律，提高学生的创新意识，最终实现育人目标，加快实现制造强国战略计划。
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