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摘要:本文对发电厂及电力系统专业技能教学进行整体设计和整体优化的教改实践进行了阐述,说明进行技能教学模式的统一规划是提高专业课程教学质量关键点。其重点是围绕核心能力设置符合能力要素要求的实训教学目标,根据所设计项目确定具体的教学知识点,开展互动式教学,再由实训掌握专业技能并对知识进行整合。通过几年的教学改革表明这种教学模式符合电力高职教育的现状,能充分调动学生学习兴趣,提高专业技能。
关键词:职业教育;项目(任务)教学法;电力系统;技能实训;教学模式
作者简介:陈铸华(1976-),男,湖南长沙人,长沙电力职业技术学院电气工程系,讲师,工学硕士,主要研究方向:继电保护及电力系统自动化。(湖南 长沙 410131)
高等职业教育在中职、中专教学模式的基础上发展起来。其目标是要培养应用型高技能人才。技能教学是高职高专教育的重要组成部分,在人才创新能力及全面素质培养方面有着其他教学环节不可替代的独特作用。
未来工作岗位对高职学生的要求不是以有多少专业知识为准,而是以具备多少能力为准。而传统教学模式首先是学习电路、电子技术原理分析,一大堆技巧连篇讲授,期望最终当它们要被用到时,学生能记起来。直到第二个学期(一般不超过第三个学期),通过几门独立的课程,学生们才最终被引入到电力专业学习中来。此时,他们才会学到他们一直想学习的内容:电气测量、电力系统基础、电机技术、电力安全技术、电气CAD以及后续的发电厂变电所电气设备、发电厂动力部分、电力系统继电保护、电力系统自动装置、高压电所绝缘及测试等专业课程。电气工程专业课程被独立于电路和电子技术分析课程来讲授,学生不理解各课程之间的联系。当需要学生去分析电力系统故障情况、继电保护及自动装置的逻辑动作情况或者是电气接线与测试的时候,学生往往又记不起几个学期前所学过的电工基础理论的内容了。这种状况造成了教师教学感到灰心,学生对电气专业理论课程学习感到生厌而毫无兴趣的负面结果。因此,高职教育的课程教学模式要充分体现“以学生为主体,以能力培养为中心”的职业教育宗旨,采用“以能力培养为核心,以实践教学为主线,以理论教学为支撑”的教学思想。
一、发电厂及电力系统专业教学模式和内容的优化设计
高职教育开设发电厂及电力系统专业,其目标就是“培养工作在第一线的技术人才和管理人才”。本专业坚持“依托行业,服务行业;对接企业,提升企业”的办学定位,适应电力企业发展,为电力工业发展提供人才与技术支持;发挥行业资源优势,与电力企业紧密合作,实现工学结合的“135”人才培养模式;坚持“以质量求生存,以特色求发展”的治校思路,达到“就业有优势,创业有能力,继续教育有基础,持续发展有空间”的教学目标;推行“专业+企业+服务”的专业建设模式与“三阶段递进式”的实践教学体系。本专业毕业生一般应具备电力工程几方面的能力:(1)具有对发电厂、变电所电气设备运行、维护、检修、调试、安装和事故处理能力;(2)具有对电力系统电气工程设计和行业技术管理能力;(3)具有工矿企业电气运行、维护、检修、安装、设计和管理能力。本专业根据国家电力行业职业技能鉴定规范构建能力标准,根据岗位职业能力分析构建模块化课程体系,以行业认证标准构建动态人才评价体系,立足岗位定课程,形成与电力生产工作过程相适应的模块化课程体系。如图1所示。
本专业以市场为导向,通过岗位能力的分析,聘请现场专家进行专业建设指导,对课程体系进行优化组合,专业课程上可分为三体系六模块。三体系即职业素质教学体系、专业理论教学体系和技能实践教学体系。六模块即公共模块、专业模块、拓展模块、公共技能模块、专项技能模块、综合技能模块,各模块理论与技能知识层层递进,素质教学贯穿整个教学过程,实现毕业生与就业岗位的对接。在四大模块中,形成以“电气设备”、“电力系统基础”、“电力系统继电保护与自动装置”、“电气运行”、“电力安全技术”为主的核心模块化课程。其中“电气运行”课程以工作过程项目为驱动,以火电仿真、变电仿真实训为载体,进行理论实践一体化教学。各学期依次安排了钳工、计算机综合、电工工艺、电子线路装配实习,电力系统认识实习,变压器、电机、开关检修实训,二次识图及装配实训,变电运行仿真实习和生产岗位实习。针对自身的实验实训条件,重点围绕核心能力设置符合能力要素要求的实训教学目标,根据所设计项目确定具体的教学知识点,开展互动式教学,再由实训掌握专业技能并对知识进行整合。
根据不同岗位对职业技能的不同要求,为使学生很好地把专业课程与职业资格认证相衔接,学生学习各课程模块各有侧重。如“电气运行”课程根据电气值班员岗位、变电站值班员岗位对理论与技能的要求,与职业资格认证衔接的要求,整合优化教学内容,构建了电气值班员岗位、变电站值班员岗位的基础知识模块、基本技能模块、电气值班员职业技能模块和变电站值班员职业技能模块,形成了专业课程与岗位能力对接,与职业资格认证相衔接的模块化课程结构体系。
二、发电厂及电力系统专业技能教学模式的设计思路
20世纪90年代以来,随着信息技术、微电子技术、网络通信技术的发展,一大批智能电子装置IED和电力系统综合自动化控制系统的应用,数字式保护和数字化变电站正逐渐投入到电力生产工程当中。因此,发电厂及电力系统专业的课程改革必须密切联系现代电力工程中的实际应用技术。在实际教学过程中,我们采取了以能力训练为主线进行教学组织和教学安排,分阶段地逐步提高学生的专业基础应用能力。
1.优化专业理论教学
按照培养目标的要求,基础理论课程以适用、够用为度,专业课程突出针对性与实用性。通过对电力行业技术发展的调查和分析,长沙电力职业技术学院从2006级开始,专业去掉了“单片机”课程,增加了“单片机技术在变电站综合自动化中的应用”(选修课程)、并从2008级开始增加了“特高压技术”(选修课程)、“电网调度规程”(选修课程);根据岗位能力需求,从2007级开始,将“电力系统继电保护”课程与“电力系统自动装置”课程整合为“电力系统继电保护与自动装置”课程,这样在处理电力系统事故时,能将继电保护与自动装置的动作情况很好地配合,使处理事故的过程更清晰,为学生毕业上岗打下坚实的基础。
2.强化技能实践教学
为培养适应发电厂及电力系统生产、管理第一线的高技能应用型技术人才,实现学生毕业能上岗,从2006级开始,将“电机检修”实训改为“电机检修与控制”实训,将“变电仿真”实训改为“火电、变电仿真”综合实训;教师在教学设计中采用案例引入,问题驱动的行为引导教学法;利用学校先进的变电仿真模拟操作系统和继电保护及自动装置综合实验测试平台,教师先确定典型(项目)工作任务作为课程教学“平台”,实施项目驱动式教学;围绕着发电厂及电力系统专业岗位能力设计任务,以知识配合能力,强调技能实践与理论知识点相结合;综合运用多媒体教学辅助手段直观形象教学;电气专业基础理论性知识在即学即用的基础上讲授;在教学中积极引导学生思考,激发学生兴趣,培养学生学习能力。同时,为了提高学生学习实践知识的积极性,对于本专业学生增加了专业技能竞赛周,从2007级开始将增加基本技能竞赛周,使实践教学效果大大加强。
要做到技能实践教学卓有成效,专业教师应该具备脱离教材、教案或课件的教学技能和精湛的操作技能。这就需要专业教师经常下现场调研学习,学习现场生产岗位新技术,设备、新材料等相关信息,并通过教学研讨的方式进行认真细致的讨论和交流,不断总结完善教学手段和技巧。
3.内化技能实训一体化教学
对该专业的核心课程“电气运行”等进行了“教、学、做”合一的模块化教学改革。去掉将要淘汰以及不太重要的内容,增加新设备、新设施,新技术方面的内容;对发电厂电气值班员,增加了发电厂倒闸操作及事故处理的内容;对变电站变电值班员增加了变电站倒闸操作及事故处理的内容。使“电气运行”课程的理论知识从电气运行基础知识到以上两岗位所需专业知识;技能知识从电气运行基本技能到专项技能再上升为岗位综合技能,以省级精品课程“电气运行”为试点,向输配电线路专业、电能计量专业等其它课程延伸,实现“教、学、做”三体合一的专业技能教学模式的应用。
一体化教学计划的修订应根据职业岗位和典型工作任务分析按课题进行编排。将专业的相关知识和技能分成若干个课题,理论合并在实训操作课时内,并且每个课题都要求有具体理论和技能要求,并将所涉及到的相关知识点做出详细的计划。实施一体化教学应从以下几方面把握:(1)一体化教学讲解和练习应穿插进行,课题结束要做分析总结或考核验收。(2)积极编写和采用一体化教材,围绕工作任务所涉及到的知识点进行教学,突出实用性。(3)理论知识讲解和操作技能训练循环交叉,逐层递进是一体化教学的突出特色。(4)采取分阶段操作示范。一是分解动作阶段,其目的是让学生学会操作的基本方法,以便开展练习;二是系统熟练阶段,主要特征是动作熟练、操作规范,目的是让学生明确课题练习应达到的水平。(5)对学生的操作练习进行实时指导,对不规范的动作要及时加以纠正。
教师要完成角色的转变(由原来的教员角色转变为教练)和教学习惯的转变(由原来的备教材、备内容转变为备学生、备方法),在教学过程中贯穿“做中学、学中做”的教学方法,进一步提高学生的学习积极性。
4.简约化教学效果评价考核
学生学习效果评价考核的改革以技术应用能力为主线,实行以教学目标为考核内容,力求按照工程环境和技术标准的条件考核学生,简化考试的难度和复杂程度,考试方式采取书面答卷和实际操作演示或现场口试。考试侧重学生对所学知识的应用,不考复杂计算题。课程考核由闭卷改为“自备参考纸”开卷,老师将考试内容分为几个课题类,学生根据自己对所学知识的理解和掌握写出相关内容,考场上只能参考自己准备的一页纸进行答卷。这种方式比单纯的开卷更具有实际意义,使学生能够在考前对自己所学的知识进行全面的归纳和总结,有助于对学生能力的培养;同时在试卷内容上可以更加灵活,注重对学生所学知识进行综合应用的考核。实践操作考核主要参考电气值班员、变电站值班员、变电检修工、继电保护工考证体系。按学生在课程试验中的表现、对知识的掌握程度、实际操作的熟练程度、分析问题和解决问题的能力、完成任务的质量、课程成果等综合评定。要求每个学生要参加职业岗位技能鉴定,并获得相应职业资格证书。
三、结论
对本专业电气运行课程的教改实践表明,采用“任务技能+知识点”的技能实训模式教学法比传统的“理论+实验”的知识学科体系教学法收效显著。通过对学生课程的学习感受和考核成绩进行调查、统计,结果显示“有兴趣学习”的学生由原来的46%上升至82%,学生在知识点掌握、技能操作以及电路调试等综合能力都有较明显的提高。本专业课程改革符合教学规律,可操作性强,分阶段、分项目组织教学,以真实工作任务及其模块教学为依据序化教学内容,真正实现教、学、做的结合。目前,以“行动导向,任务驱动”为教学改革模式已在我校各专业课程中全面推广实施,力求通过教师教学评价方式与教师教学方式改革的紧密联系,促进教学改革顺利进行。
参考文献:
[1]高光辉.高职院校电类专业课一体化教学的实施效果[J].中国电力教育,2008,(21):309-310.
[2]李娟,朱罡,王秀云,蔡国伟.电力系统及其自动化专业课程体系改革探讨[J].中国电力教育,2008,(13):107-109.
[3]蔡宪.建构新型教学模式是教育技术的首要任务[J].电化教育研究,1999,(5).
[4]肖洪.电气工程专业继电保护原理课程实验教学初探[J].电气电子教学报,2005,(4):27.
[5]孙丽华,刘庆瑞,赵静.”电力工程”课程教材建设与教学改革探究[J].中国电力教育,2008,(17):130-131.
(责任编辑:苏宇嵬)
关键词:职业教育;项目(任务)教学法;电力系统;技能实训;教学模式
作者简介:陈铸华(1976-),男,湖南长沙人,长沙电力职业技术学院电气工程系,讲师,工学硕士,主要研究方向:继电保护及电力系统自动化。(湖南 长沙 410131)
高等职业教育在中职、中专教学模式的基础上发展起来。其目标是要培养应用型高技能人才。技能教学是高职高专教育的重要组成部分,在人才创新能力及全面素质培养方面有着其他教学环节不可替代的独特作用。
未来工作岗位对高职学生的要求不是以有多少专业知识为准,而是以具备多少能力为准。而传统教学模式首先是学习电路、电子技术原理分析,一大堆技巧连篇讲授,期望最终当它们要被用到时,学生能记起来。直到第二个学期(一般不超过第三个学期),通过几门独立的课程,学生们才最终被引入到电力专业学习中来。此时,他们才会学到他们一直想学习的内容:电气测量、电力系统基础、电机技术、电力安全技术、电气CAD以及后续的发电厂变电所电气设备、发电厂动力部分、电力系统继电保护、电力系统自动装置、高压电所绝缘及测试等专业课程。电气工程专业课程被独立于电路和电子技术分析课程来讲授,学生不理解各课程之间的联系。当需要学生去分析电力系统故障情况、继电保护及自动装置的逻辑动作情况或者是电气接线与测试的时候,学生往往又记不起几个学期前所学过的电工基础理论的内容了。这种状况造成了教师教学感到灰心,学生对电气专业理论课程学习感到生厌而毫无兴趣的负面结果。因此,高职教育的课程教学模式要充分体现“以学生为主体,以能力培养为中心”的职业教育宗旨,采用“以能力培养为核心,以实践教学为主线,以理论教学为支撑”的教学思想。
一、发电厂及电力系统专业教学模式和内容的优化设计
高职教育开设发电厂及电力系统专业,其目标就是“培养工作在第一线的技术人才和管理人才”。本专业坚持“依托行业,服务行业;对接企业,提升企业”的办学定位,适应电力企业发展,为电力工业发展提供人才与技术支持;发挥行业资源优势,与电力企业紧密合作,实现工学结合的“135”人才培养模式;坚持“以质量求生存,以特色求发展”的治校思路,达到“就业有优势,创业有能力,继续教育有基础,持续发展有空间”的教学目标;推行“专业+企业+服务”的专业建设模式与“三阶段递进式”的实践教学体系。本专业毕业生一般应具备电力工程几方面的能力:(1)具有对发电厂、变电所电气设备运行、维护、检修、调试、安装和事故处理能力;(2)具有对电力系统电气工程设计和行业技术管理能力;(3)具有工矿企业电气运行、维护、检修、安装、设计和管理能力。本专业根据国家电力行业职业技能鉴定规范构建能力标准,根据岗位职业能力分析构建模块化课程体系,以行业认证标准构建动态人才评价体系,立足岗位定课程,形成与电力生产工作过程相适应的模块化课程体系。如图1所示。
本专业以市场为导向,通过岗位能力的分析,聘请现场专家进行专业建设指导,对课程体系进行优化组合,专业课程上可分为三体系六模块。三体系即职业素质教学体系、专业理论教学体系和技能实践教学体系。六模块即公共模块、专业模块、拓展模块、公共技能模块、专项技能模块、综合技能模块,各模块理论与技能知识层层递进,素质教学贯穿整个教学过程,实现毕业生与就业岗位的对接。在四大模块中,形成以“电气设备”、“电力系统基础”、“电力系统继电保护与自动装置”、“电气运行”、“电力安全技术”为主的核心模块化课程。其中“电气运行”课程以工作过程项目为驱动,以火电仿真、变电仿真实训为载体,进行理论实践一体化教学。各学期依次安排了钳工、计算机综合、电工工艺、电子线路装配实习,电力系统认识实习,变压器、电机、开关检修实训,二次识图及装配实训,变电运行仿真实习和生产岗位实习。针对自身的实验实训条件,重点围绕核心能力设置符合能力要素要求的实训教学目标,根据所设计项目确定具体的教学知识点,开展互动式教学,再由实训掌握专业技能并对知识进行整合。
根据不同岗位对职业技能的不同要求,为使学生很好地把专业课程与职业资格认证相衔接,学生学习各课程模块各有侧重。如“电气运行”课程根据电气值班员岗位、变电站值班员岗位对理论与技能的要求,与职业资格认证衔接的要求,整合优化教学内容,构建了电气值班员岗位、变电站值班员岗位的基础知识模块、基本技能模块、电气值班员职业技能模块和变电站值班员职业技能模块,形成了专业课程与岗位能力对接,与职业资格认证相衔接的模块化课程结构体系。
二、发电厂及电力系统专业技能教学模式的设计思路
20世纪90年代以来,随着信息技术、微电子技术、网络通信技术的发展,一大批智能电子装置IED和电力系统综合自动化控制系统的应用,数字式保护和数字化变电站正逐渐投入到电力生产工程当中。因此,发电厂及电力系统专业的课程改革必须密切联系现代电力工程中的实际应用技术。在实际教学过程中,我们采取了以能力训练为主线进行教学组织和教学安排,分阶段地逐步提高学生的专业基础应用能力。
1.优化专业理论教学
按照培养目标的要求,基础理论课程以适用、够用为度,专业课程突出针对性与实用性。通过对电力行业技术发展的调查和分析,长沙电力职业技术学院从2006级开始,专业去掉了“单片机”课程,增加了“单片机技术在变电站综合自动化中的应用”(选修课程)、并从2008级开始增加了“特高压技术”(选修课程)、“电网调度规程”(选修课程);根据岗位能力需求,从2007级开始,将“电力系统继电保护”课程与“电力系统自动装置”课程整合为“电力系统继电保护与自动装置”课程,这样在处理电力系统事故时,能将继电保护与自动装置的动作情况很好地配合,使处理事故的过程更清晰,为学生毕业上岗打下坚实的基础。
2.强化技能实践教学
为培养适应发电厂及电力系统生产、管理第一线的高技能应用型技术人才,实现学生毕业能上岗,从2006级开始,将“电机检修”实训改为“电机检修与控制”实训,将“变电仿真”实训改为“火电、变电仿真”综合实训;教师在教学设计中采用案例引入,问题驱动的行为引导教学法;利用学校先进的变电仿真模拟操作系统和继电保护及自动装置综合实验测试平台,教师先确定典型(项目)工作任务作为课程教学“平台”,实施项目驱动式教学;围绕着发电厂及电力系统专业岗位能力设计任务,以知识配合能力,强调技能实践与理论知识点相结合;综合运用多媒体教学辅助手段直观形象教学;电气专业基础理论性知识在即学即用的基础上讲授;在教学中积极引导学生思考,激发学生兴趣,培养学生学习能力。同时,为了提高学生学习实践知识的积极性,对于本专业学生增加了专业技能竞赛周,从2007级开始将增加基本技能竞赛周,使实践教学效果大大加强。
要做到技能实践教学卓有成效,专业教师应该具备脱离教材、教案或课件的教学技能和精湛的操作技能。这就需要专业教师经常下现场调研学习,学习现场生产岗位新技术,设备、新材料等相关信息,并通过教学研讨的方式进行认真细致的讨论和交流,不断总结完善教学手段和技巧。
3.内化技能实训一体化教学
对该专业的核心课程“电气运行”等进行了“教、学、做”合一的模块化教学改革。去掉将要淘汰以及不太重要的内容,增加新设备、新设施,新技术方面的内容;对发电厂电气值班员,增加了发电厂倒闸操作及事故处理的内容;对变电站变电值班员增加了变电站倒闸操作及事故处理的内容。使“电气运行”课程的理论知识从电气运行基础知识到以上两岗位所需专业知识;技能知识从电气运行基本技能到专项技能再上升为岗位综合技能,以省级精品课程“电气运行”为试点,向输配电线路专业、电能计量专业等其它课程延伸,实现“教、学、做”三体合一的专业技能教学模式的应用。
一体化教学计划的修订应根据职业岗位和典型工作任务分析按课题进行编排。将专业的相关知识和技能分成若干个课题,理论合并在实训操作课时内,并且每个课题都要求有具体理论和技能要求,并将所涉及到的相关知识点做出详细的计划。实施一体化教学应从以下几方面把握:(1)一体化教学讲解和练习应穿插进行,课题结束要做分析总结或考核验收。(2)积极编写和采用一体化教材,围绕工作任务所涉及到的知识点进行教学,突出实用性。(3)理论知识讲解和操作技能训练循环交叉,逐层递进是一体化教学的突出特色。(4)采取分阶段操作示范。一是分解动作阶段,其目的是让学生学会操作的基本方法,以便开展练习;二是系统熟练阶段,主要特征是动作熟练、操作规范,目的是让学生明确课题练习应达到的水平。(5)对学生的操作练习进行实时指导,对不规范的动作要及时加以纠正。
教师要完成角色的转变(由原来的教员角色转变为教练)和教学习惯的转变(由原来的备教材、备内容转变为备学生、备方法),在教学过程中贯穿“做中学、学中做”的教学方法,进一步提高学生的学习积极性。
4.简约化教学效果评价考核
学生学习效果评价考核的改革以技术应用能力为主线,实行以教学目标为考核内容,力求按照工程环境和技术标准的条件考核学生,简化考试的难度和复杂程度,考试方式采取书面答卷和实际操作演示或现场口试。考试侧重学生对所学知识的应用,不考复杂计算题。课程考核由闭卷改为“自备参考纸”开卷,老师将考试内容分为几个课题类,学生根据自己对所学知识的理解和掌握写出相关内容,考场上只能参考自己准备的一页纸进行答卷。这种方式比单纯的开卷更具有实际意义,使学生能够在考前对自己所学的知识进行全面的归纳和总结,有助于对学生能力的培养;同时在试卷内容上可以更加灵活,注重对学生所学知识进行综合应用的考核。实践操作考核主要参考电气值班员、变电站值班员、变电检修工、继电保护工考证体系。按学生在课程试验中的表现、对知识的掌握程度、实际操作的熟练程度、分析问题和解决问题的能力、完成任务的质量、课程成果等综合评定。要求每个学生要参加职业岗位技能鉴定,并获得相应职业资格证书。
三、结论
对本专业电气运行课程的教改实践表明,采用“任务技能+知识点”的技能实训模式教学法比传统的“理论+实验”的知识学科体系教学法收效显著。通过对学生课程的学习感受和考核成绩进行调查、统计,结果显示“有兴趣学习”的学生由原来的46%上升至82%,学生在知识点掌握、技能操作以及电路调试等综合能力都有较明显的提高。本专业课程改革符合教学规律,可操作性强,分阶段、分项目组织教学,以真实工作任务及其模块教学为依据序化教学内容,真正实现教、学、做的结合。目前,以“行动导向,任务驱动”为教学改革模式已在我校各专业课程中全面推广实施,力求通过教师教学评价方式与教师教学方式改革的紧密联系,促进教学改革顺利进行。
参考文献:
[1]高光辉.高职院校电类专业课一体化教学的实施效果[J].中国电力教育,2008,(21):309-310.
[2]李娟,朱罡,王秀云,蔡国伟.电力系统及其自动化专业课程体系改革探讨[J].中国电力教育,2008,(13):107-109.
[3]蔡宪.建构新型教学模式是教育技术的首要任务[J].电化教育研究,1999,(5).
[4]肖洪.电气工程专业继电保护原理课程实验教学初探[J].电气电子教学报,2005,(4):27.
[5]孙丽华,刘庆瑞,赵静.”电力工程”课程教材建设与教学改革探究[J].中国电力教育,2008,(17):130-131.
(责任编辑:苏宇嵬)