产教融合背景下电气实训课程教学设计探索

韩琪

（宁波大学科学技术学院，浙江宁波 315300）

人工智能、5G、虚拟现实、大数据等科技的快速发展正引领世界范围的科技革命和产业变革，日益深入地影响我国经济发展。2021年是“十四五”建设开局之年，我国转向高质量发展阶段，开启全面建设社会主义现代化国家新征程[1]。应用型本科院校主要服务于区域经济发展，培养高素质技能人才，作为区域内技术转移和成果转化重要载体，产教融合成为高校自身发展以及服务区域经济发展的重要途径。深化产教融合，进一步将产业先进技术和发展需求融入本科专业课程中，深入推进产业和教育的有机衔接，进而保证应用型本科高校可持续发展。

1 产教融合背景下电气自动化专业实训课程建设现状

应用型本科院校既不同于研究型大学对理论知识要求高，也不同于高职院校侧重操作能力，而是兼顾实践能力和应用创新能力培养。在专业课程体系设置上，除了文化基础课，有较多实践性课程。目前，采用的仍然是教师讲授和演示、学生听讲和模仿学习的传统模式，此种方法培养的学生积极性不足，进入企业可能无法适应企业真实工作环境。通过对历届毕业生就业情况的持续跟踪和部分用人单位的反馈，可知电气自动化专业的学生在校学习的技能与实际工作岗位需求存在一些偏差[2]。因此，服务区域经济发展需求与企业发展需求，推动学校进行课程改革，才能培养出高素质应用型人才。

（1）校企合作缺乏实质性合作内容。

以电气自动化专业为例，2021年调查30家自动化专业相关公司参与校企合作的情况，得出图1所示的统计表，校企合作方式目前大多限于设立一些奖学金激励鼓励学生，并没有实质性参与到学生实训课程建设中。高校方面：电气专业课程教学内容更新周期较长，教学内容落后于企业的实际需求；实验室建设考虑课堂教学与管理、学生操作安全等因素，实验室的场景和实际工作场景相差甚大[3]。企业方面：企业工程师熟悉市场对电气专业学生的需求，但是不了解高校的实践性课程建设体系，并不能完全和学校的育人方式匹配。

（2）电气自动化专业实训课程评价现状。

实践课程是培养大学生专业技能的基本环节。对于工学学科，建立科学的实践课程评价体系对应用型人才的培养具有不可替代的作用。目前传统的实训课程评价方式主要是结果评价，缺乏过程性评价，学生更注重分数，忽视自身能力的提高。

2 产教融合背景下电气自动化专业实训课程设计探索

以电气自动化专业为例，包含电路原理、电机拖动、自控原理及电力电子等课程，综合性强、理论与实践联系密切，更注重学生将理论知识转化创新能力的培养。实训课以“调整实训教学内容，改进实训教学方法，重塑实训评价方式”为主线，利用企业的技术和设备资源、企业专家项目背景和工程经验，引入企业项目作为学生实习项目，企业可以提供部分校外的勤工助学岗位供学生实践。

如图2所示，结合学校实际情况，基于产教融合的电气自动化专业课实训课程具体可以从师生角色定位、教学内容与组织形式、教学方法、教学情境创设以及教学案例等多维度多角度实施，实施方案具体融合点如下：

（1）实训教学中角色互换实现师资融合。

从教师角度来说，通过邀请企业部分专家担任兼职实训导师，加入学校课程排课系统中进行实训指导，共同来完成教学。学生将从学习者向工程师角色转变，根据企业真实项目锻炼学生的知识应用能力[4]。

（2）引入项目任务案例内容实现资源融合。

实现产教融合的自动化专业综合实训课程教学，需要校内校外资源的支持，如共同研制人才培养方案、共同制定课程标准、共同开发项目实训手册，通过开展相应的实训提高学生知识应用能力。

根据新课程标准，聘请企业工程师与学校任课教师共同参与修订教材以及开发微课程教学资源，引入企业中实际的工程问题、案例及行业技术标准和学校的教学资源，相互融合，打造适合电气自动化专业学生学习的工训实用教材。三元阶梯型课程教学内容模型如图3所示。

专业基础课部分，结合企业实际应用需求，增加实践教学部分。例如PLC的电梯控制原理部分，可以建立“控制原理+虚拟仿真+实际运用”的教学模式，使学生结合自动化控制需求加强对知识的理解。

校企融合课程内容部分，针对大二年级以上学生，利用每学期后4周时间进行任务课程设计，通过将企业生产中遇到的实际问题引入到课程中分析讲解，增强学生的综合应用能力。

创新课程内容部分，支持鼓励学生选择某一方向进行深入研究，利用学科竞赛获奖或知识产权保护等提高学生成果转化能力。

针对教学方法，传统多采用讲授法和案例分析法进行理论知识讲解，如PLC编程方法、电力电子基本电路应用知识等。采用项目教学法、任务驱动法，讲解如交通灯设计、寻迹小车设计等知识。采用行动导向、PPT汇报成果展示等方法来进行职业规划、项目设计方案汇报等[5]。采用分层教学方法，不同的学生组成不同团队，类似于比赛组队，完成不同项目设计。建立“学校课程+企业课题+行业需求”相互融合的教育模式。

（3）借鉴企业任务案例驱动实现竞评融合。

参照企业工作中的真实任务需求撰写专业核心课程的内容及相应的学科竞赛的赛题。优化现有的以操作技能评价为核心的评价体系，在设计学科竞赛规则时借鉴企业对工程师工作能力考核的内容。通过举行比赛实现以赛促学、以赛促评。利用多种评价方式对学生综合能力进行考查，从而评估校企协同育人在专业课程实训教学中的效果。

表1 修订后任务驱动的教学大纲表

3 产教融合背景下电气实训项目课程的实施

以《STM32系统设计实践》为例，作为电气自动化核心课程之一，在三年级开设该课程，该课程在教学大纲中属于实训课程，教学中实施校企协同育人方案的步骤如下：

（1）根据新课程标准，共同修订实训课程大纲。

该门课任课教师与某自动化公司工程师进行对接，共同研究该课程相关的STM32嵌入式系统设计任务，STM32的性能和结构，输入输出端口GPIO，STM32的性能和结构，复位和时钟控制RCC、输入输出端口GPIO、ADC和DAC、中断、DMA、定时器、同步串行通信SPI和I2C等。对这些任务进行分解，并形成知识技能列表。

根据教学大纲要求，任课教师根据新课程标准进行修订，融入企业工作岗位中需要了解的背景知识及技术需求。要求自动化公司工程师参与审核，共同完成课程标准的定稿。以具体自动刹车灯项目为例，修订后的教学大纲如表1所示。

（2）协同育人教学。

学校任课教师和自动化公司的硬件工程师共同进入课堂开展协同教学。任课教师主要讲授任务案例所用到的理论原理性内容，实践设计部分由硬件工程师进行详细讲解[6]。课程教学采用岗位引领，在传授知识中渗透职业道德、职业礼仪教学，在操作过程中注重学生对操作规范、行业标准的理解与掌握。

（3）课堂教学与线上课程教学资源同步开发。

通过梳理电气自动化专业真实案例以及项目的验收要求、行业标准、操作规范等内容，在课堂教学中进行补充，并在待开发的线上教学资源中融入此类元素。

（4）校企资源共享。

采用现场教学方法，将学生带入企业真实工作环境，并在工程师的指导下完成基于STM32芯片的功能应用模块的设计开发工作，并尝试选择优秀学生到客户现场，与客户进行交流沟通，解决用户的需求问题。

（5）优化课程评价体系。

借鉴企业对硬件工程师工作能力的考核内容。将期中和期末考试具体化，开展组间的比赛，设计结束后，每组以Word或者PPT形式向全班展示本组设计结构，供同学、指导教师分享、质疑，并将此部分工作作为实训成绩重要组成部分，形成以形成性评价为主体、结果性评价为辅的综合评价体系。

4 教学实践成效分析

通过为期一年的校企协同育人实践，形成一套比较完善的实训课程教学方案，融入当前企业工作岗位所用技能、行业操作规范等内容；积极开发线上教学资源，共有多名企业工程师进入课堂，担任课程设计导师；现场教学让学生更贴近实际工作环境，以赛促评的学习方式使得学生学习积极性逐步提高。产教融合涉及面广，全面实现产教融合还有很多工作要做，本文就电气专业实训课程教学进行探索，在后期将继续就校企协同育人途径以及合作机制进行实践探索，发挥资源融合、教师科研等优势，助力地方企业价值创造，实现更全面的产教融合。