基于创客教育模式下的“电气设备及智能化”课程教学改革与研究

武建卫，邵剑峰

（南京机电职业技术学院自动化工程系，江苏南京211135）

1 高职院校电力类课程教学特点

高职院校的学生具有理论基础薄弱，主动学习能力偏低，动手实践能力比理论学习能力强的特点。供用电技术专业旨在培养具有批判性思维、团队协作、创新实践等职业核心能力，能从事电力工程安装、变配电运行、供用电管理、电力设备检修维护等工作的具有一定创新能力的高素质技术技能人才。相较于本科院校，更重视学生动手实践能力和创新能力的培养。

2015年教育部办公厅《关于“十三五”期间全面深入推进教育信息化工作的指导意见》提出有效利用信息技术推进“众创空间”建设，探索创客教育教学模式，使学生有较强的信息认识和创新意识，养成数字化学习习惯［1］。李克强总理说，教育是国家发展的基础，关系民族的未来，高水平教育是国家综合竞争力的重要体现。创新是推动国家发展和社会进步的不竭动力。当今世界各国的竞争，实际上是创新的竞争。随着“创客”意识的深入，南京机电职业技术学院认识到创客教育的重要性，创建了“双创”班，供用电技术专业也逐渐把创客教育理念引入到课程体系中，开设了“创新思维训练”“电气创新设计”等专门的创客课程。创客教育理念与高职电力类课程教学要求可谓不谋而合，对课程教学改革的深度推进具有一定启发性意义［2-3］。

2 “电气设备及智能化”课程教学现状

2.1 课程采用的是传统教学模式，以老师为中心，学生参与度较低

“电气设备及智能化”课程授课采用的还是传统的教学方式，主要以老师用多媒体授课，学生在教室听课为主，学生被动地接受知识，主动学习积极性不高，课堂参与度低，有的是积累了一定的理论知识，但实践能力较弱，遇到实际问题就没法解决，缺乏创新意识和实践动手能力。

2.2 课程内容较多，重难点不突出，缺乏典型案例

“电气设备及智能化”课程涉及的教学内容有：高低压电气设备的结构、原理及使用；电气一次主接线设计；电气设备运行维护等。教学内容较多，而且与“工厂供配电”课程的电气一次主接线和倒闸操作等的内容存在交叉的现象，课程内容框架模糊，学生对本门课程的重难点把握不清。

2.3 课堂教学形式单一，学生学习效率不高

“电气设备及智能化”课程的教学形式主要采用的是多媒体课件加板书，教学方法单调，只能通过图片和视频等形式来了解电气设备，学生听课的积极性不高，听课效果较差。出现学生在课堂看手机、打瞌睡等现象，不能吸引学生的注意力。

2.4 课程实践条件不足，理实一体化教学存在困难

“电气设备及智能化”课程对实践要求很高，强调学生的实际操作能力，而目前的实际情况是理论占据了大部分的课时，实际接触电气设备和实践操作的时间有限，不能达到课程标准中规定的50%实践操作的比例。

实训条件不能满足课程的需求，虽然学校目前已经在逐步改善实训设备，注重实践环节的教学，但目前的实训设备还是无法满足在校生的需求，出现了“僧多粥少”的现象。另一方面是师资配置比例问题，教师缺乏企业实践经验，照本宣科式的教学方式无法满足企业对学生的知识能力需求。

2.5 课程考核方式缺乏多样化，不能反映教学效果

由于教学方法的单一，“电气设备及智能化”课程采用的考核形式是以试卷的形式开展考核的，学生可以通过考前集中复习的临时抱佛脚的形式应付考试，而且有部分人还可以取得不错的成绩，但对知识点真正的掌握和理解的是少之又少，难以反映出学生的真实水平。

3 基于创客教育模式下的“电气设备及智能化”课程教学改革探讨

在南京机电职业技术学院两大突围战略的引领下，人人学创新、人人做创客的理念深入人心，学生入校后不断接受到创新意识的培养，具有一定的创新意识和主观能动性，但学生的发明创造、申请的专利主要集中在生活类和小制作。“电气设备及智能化”是大二供用电技术专业学生的一门专业核心课程，课程的核心技能为熟练地使用高低压电气设备，能够分析高低压电气设备的工作原理，能正确操作高压电气设备、明确高压电气设备的选用要求，培养学生排除低压电气设备常见故障的能力，为从事专业方面实际工作奠定基础。本门课程接触到较多的电气设备，通过本门课程的教学改革能够达到提升学生专业方面创新能力的目的，制作出高质量的与本专业相关的创新作品。本课程采用的是与课程相结合的创客作品制作的形式，学生在学习专业理论知识和实践技能的同时，通过完成项目、小组讨论等形式，发掘与专业相关的专利点，进而参加三创大赛、创客活动、申报专利等，推进本门课程的教学改革。

3.1 课程设计理念

通过与合作企业和同类院校专家交流研讨，分析本专业的工作岗位的典型工作任务，形成本专业的课程体系，从而确定“电气设备及智能化”的授课内容。本门课程的设计理念与具体表现如图1所示。

图1 “电气设备及智能化”课程教学理念

3.2 改革教学方法，以项目教学为主

为了调动学生自主学习的积极性和主动性，采用项目式的教学方法。结合供用电专业的实际，由企业的实际案例作为引入点，项目的编排按照由简单到复杂、由单一到综合的原则，能力培养由基础到实用，技能培养由初级到中级再到高级，遵从学生的认知规律。按照发电部分、输电部分、变电部分、配电部分、用电部分等进行分组设计，增加学生的感知认识和学习兴趣。以发电部分为例：通过视频、图片等形式让学生了解现有的发电形式，讲解实际的新能源的发电种类，吸引学生的兴趣，然后分组进行新能源发电部分的设计，利用小的声光等负载，使学生有声光上的直观感受，激发学生的好奇心和探究的热情，从而很好地掌握新的知识点。

3.3 强化实践操作弱化原理知识

简化电气设备和原理的教学，重点放在学生对电气设备的应用和操作认知上。以高压断路器为例：重点讲解高压断路器的使用规范，以及注意事项，倒闸操作中起到的作用，弱化其工作原理和作用等。引入企业典型操作案例和事故案例，学生分组分析之后再讨论，得出结果方案或事故原因，从而强化对设备的认知。

3.4 引入安全规范，按章操作

电力行业的电气操作安全规范至关重要，学生顶岗实习期也会涉及值班电工的工作岗位，因此在课程中融入安全规范是非常有必要的。针对课程中的每个项目，在以企业实际案例展开时，就把安全规范融入其中，有利于学生从开始接触电力行业就有安全操作的意识。以倒闸操作为例，细化具体的操作步骤，以及安全规范，对于违规操作可能出现的现象等。利用视频和实际演示的形式，让学生在思想上高度重视安全，起到警醒的目的。

3.5 强化实践性教学环节

职业院校重点培养的是学生的职业技能，职业技能的培养需要在实践中积累和锻炼，创新能力是在掌握了一定专业知识和实践技能的前提下，提升综合运用能力后才具有的能力。因此,设计有利于培养创新意识的实践教学是“电气设备及智能化”教育创新的重要环节。教师只提出基本要求,由学生自己设计电力系统的各个环节，最后实现功能验证。通过本门课程的教学改革能够达到提升学生专业方面创新能力的目的，制作出高质量的与本专业相关的创新作品。另外，在实施过程中可以选拔优秀的学生作为技能大赛的储备军。

利用智能供配电实训室的设备，让学生实际练习倒闸操作，写操作票等，增强对倒闸操作技能的训练。同时，学生根据倒闸操作的规范要求自主设计倒闸操作的模拟平台，利用声光的直观效果，反映出倒闸操作的整个过程。在此过程中学生不但巩固了所学的知识内容，再进行创新设计，提升了自身的创新技能。

3.6 以学生为主体，采用“SCS教学法”

课程的教学以学生为主体，以项目引入，以探索问题、任务驱动式的学习活动为主，主要采用“SCS教学法”，具体内容如表1所示。

表1 SCS教学法

把企业实际案例结合上届学生和老师的创新实例进行分享，鼓励学生先模仿，之后总结要点进行拓展创新，小组成员间经过头脑风暴等形式进一步激发创新意识，产生出好的作品，进而进行分享。

针对课程特点在教学过程中围绕创意、设计、行动、分享进行学生综合素质的培养。使学生成为：

（1）创意者：方法——批判性思维训练。

（2）设计者：方法——设计思维训练。

（3）行动者：方法——制作能力训练。

（4）分享者：方法——进行项目路演。

3.7 创新考核评价体系

“电气设备及智能化”课程的考核采用小组互评、小组自评、考试和创客作品制作相结合的评价方式，具体的评价方式如表2所示。

表2 评价方式

4 结语

针对“电气设备及智能化”课程建设一直在努力探索与创新，学生每年也会有相应的创客作品制作出来与大家分享，通过这样的授课形式，提高了老师与学生之间、小组成员之间的团队合作能力和创新能力，也不断涌现出了好的创客作品。授课老师打破了传统的教学方式，在教学中自身也得到锻炼和成长，指导学生申报专利，进一步加强了学生的创新意识，通过制作创客作品和撰写创客式课程标准，学生的创新实践能力得到了极大的锻炼。