電氣工程CAD課程項(xiàng)目化教學(xué)改革實(shí)踐研究

劉 凱

(四川水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院電力工程學(xué)院,四川 都江堰 611830)

0 引言

《電氣工程CAD》是電力專業(yè)學(xué)生必修的一門技術(shù)基礎(chǔ)課程,主要研究各種電氣工程圖的識讀和CAD繪制。應(yīng)用AutoCAD軟件繪制出標(biāo)準(zhǔn)的電氣工程圖,是每一位電力工程技術(shù)人員必備的職業(yè)崗位技能。隨著國家大力發(fā)展職業(yè)教育,職業(yè)教育越來越重視培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)素質(zhì)和實(shí)際工作能力。而原來的《電氣工程CAD》教材采用循序漸進(jìn)地講解AutoCAD命令操作,這使得在解決實(shí)際項(xiàng)目問題時知識點(diǎn)支離破碎,不能形成解決實(shí)際項(xiàng)目問題的整體方案。因此,筆者在教學(xué)中對《電氣工程CAD》的教材進(jìn)行重新編排,以真實(shí)變電站各類電氣工程技術(shù)圖分類項(xiàng)目,重新組織AutoCAD命令操作中的知識點(diǎn),以使知識點(diǎn)融合在項(xiàng)目中,解決職業(yè)崗位中具體的電氣工程圖的識讀和CAD繪制。

1 《電氣工程CAD》課程項(xiàng)目化教學(xué)改革的具體實(shí)施

傳統(tǒng)章節(jié)的課堂教學(xué)模式與實(shí)際工程項(xiàng)目嚴(yán)重脫節(jié),不能保證技能培養(yǎng)目標(biāo),難以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在以“學(xué)習(xí)內(nèi)容項(xiàng)目化,通過任務(wù)完成訓(xùn)練實(shí)現(xiàn)技能提升”為理念的項(xiàng)目化課程教學(xué)改革中,《電氣工程CAD》課程是根據(jù)電力企業(yè)的實(shí)際項(xiàng)目任務(wù)提煉出來,教學(xué)模式相應(yīng)變化為具體的工作流程,實(shí)現(xiàn)技能訓(xùn)練、理論學(xué)習(xí)相結(jié)合的項(xiàng)目化教學(xué)改革。

1.1 《電氣工程CAD》課程的教學(xué)內(nèi)容改革

《電氣工程CAD》課程以“能力本位”為主導(dǎo)重構(gòu)課程,通過建立行動導(dǎo)向有效課堂教學(xué)模型,進(jìn)行項(xiàng)目化課程設(shè)計(jì),將工匠精神和敬業(yè)精神內(nèi)涵融入課程教學(xué)中。通過四川電力協(xié)會行業(yè)分析、電力企業(yè)調(diào)研和開展電氣工程師技能大師座談會,開發(fā)出18個項(xiàng)目任務(wù)對接職業(yè)發(fā)展崗位的教學(xué)目標(biāo),并在智慧職教平臺上線慕課,涉及AutoCAD的安裝、設(shè)置技能,電氣接線圖、電氣設(shè)備平面布置圖、電氣設(shè)備剖面布置圖、電氣設(shè)備安裝圖、電氣設(shè)備基礎(chǔ)圖、電氣設(shè)備結(jié)構(gòu)圖的識讀和CAD繪制技能[1]。

課程主要以“電氣接線圖→電氣設(shè)備布置圖→電氣設(shè)備安裝圖→電氣設(shè)備基礎(chǔ)圖→電氣設(shè)備結(jié)構(gòu)圖”整套變電站電氣工程圖紙的識讀和繪制為教學(xué)認(rèn)知目標(biāo);以訓(xùn)練“CAD軟件設(shè)置→CAD命令操作→電氣工程圖CAD繪制→電氣工程圖CAD打印”的CAD軟件實(shí)操能力為教學(xué)技能目標(biāo);以培養(yǎng)具有“自主學(xué)習(xí)→團(tuán)隊(duì)協(xié)作→職業(yè)規(guī)范→愛崗敬業(yè)”的職業(yè)素養(yǎng)為教學(xué)素質(zhì)目標(biāo);以成長為具有“工匠精神→篤學(xué)報國→文化自信→民族自豪”有知識、有技能、愛黨愛國的新時代職業(yè)人為教學(xué)思政目標(biāo)(圖1)。在線上線下的教學(xué)過程中,教師以項(xiàng)目任務(wù)為主導(dǎo),學(xué)生通過在“練中學(xué),學(xué)中練”的理念,完成實(shí)際的項(xiàng)目任務(wù),既學(xué)到了專業(yè)知識和工程技能,還培養(yǎng)了學(xué)生之間的團(tuán)結(jié)協(xié)作意識和自我學(xué)習(xí)能力。

圖1 《電氣工程CAD》課程項(xiàng)目化設(shè)計(jì)

1.2 《電氣工程CAD》課程的教學(xué)方法改革

本課程由電力工程學(xué)院組織專業(yè)教師和電力行業(yè)專家,根據(jù)企業(yè)實(shí)際情況制定課程標(biāo)準(zhǔn)、項(xiàng)目化課程知識目標(biāo)、職業(yè)技能目標(biāo)和教學(xué)案例,再由教研室研討具體教學(xué)設(shè)計(jì)方案。教研室全體教師分任務(wù)協(xié)作完成教學(xué)計(jì)劃、教案、PPT、微課、思政元素、練習(xí)題、測試題等各項(xiàng)教學(xué)準(zhǔn)備工作,并上傳至線上資源庫。每期教學(xué)過程中,教研室組織團(tuán)隊(duì)教師根據(jù)具體情況進(jìn)行教學(xué)總結(jié)、反思,及時對相關(guān)教學(xué)資源進(jìn)行更新。

本課程以電力企業(yè)實(shí)際項(xiàng)目任務(wù)為主,在教學(xué)過程中,通過七個學(xué)習(xí)活動:明確任務(wù)、觀摩實(shí)物現(xiàn)場、制定繪制方案、學(xué)習(xí)CAD命令、繪制過程、成果展示、評價反饋等學(xué)習(xí)過程開展教學(xué)[2]。本文以項(xiàng)目任務(wù)“110kV電流互感器安裝圖”為例,按照整個項(xiàng)目的安裝流程組織教學(xué)過程。

學(xué)習(xí)活動一:線上提出“繪制110kV電流互感器安裝圖”工作任務(wù),明確學(xué)習(xí)目標(biāo)。工作任務(wù)描述為:某電力建設(shè)企業(yè)提出110kV電流互感器安裝需求,要求3d內(nèi)完成相關(guān)圖紙的繪制工作。教師引導(dǎo)學(xué)生分析110kV電流互感器安裝要求,通過分組合作的方式,查閱相關(guān)資料,包括電流互感器的原理、結(jié)構(gòu),場地條件、安裝要求、設(shè)備人員調(diào)配及各類電流互感器安裝圖樣例等內(nèi)容。

學(xué)習(xí)活動二:觀摩各型電流互感器實(shí)物及視頻。到校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地仔細(xì)觀看變電站里的電流互感器實(shí)物,反復(fù)觀看專業(yè)教學(xué)資源庫里的電流互感器視頻及仿真動畫。

學(xué)習(xí)活動三:任務(wù)分析及制定繪制方案。包括圖紙格式、標(biāo)題欄填寫、視圖表達(dá)方式的選擇,繪制方案由各小組協(xié)作制定,并在線上進(jìn)行展示及討論,由教師在線上線下評價,指導(dǎo)學(xué)生選擇合理的繪制方案。

學(xué)習(xí)活動四:確定了繪制方案后,在線上資源庫學(xué)習(xí)相關(guān)的AutoCAD命令操作。這是實(shí)現(xiàn)“繪制110kV電流互感器安裝圖”的重要基礎(chǔ)。其中,關(guān)于圖層設(shè)置、文字書寫、尺寸樣式、表格填寫等內(nèi)容需要重點(diǎn)學(xué)習(xí)和討論。

學(xué)習(xí)活動五:電流互感器安裝圖繪制過程。各小組根據(jù)110kV電流互感器安裝圖的特點(diǎn),分析圖形需使用的CAD相關(guān)命令,根據(jù)所學(xué)命令操作方法,從主要視圖到局部視圖,從圖線到尺寸再到文字的順序逐步完善整張安裝圖。在繪制過程中,教師線下指導(dǎo)、線上點(diǎn)評,教師對每個小組學(xué)生所表現(xiàn)的專業(yè)技能、繪制熟練程度和團(tuán)結(jié)協(xié)作能力進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。

學(xué)習(xí)活動六:圖紙標(biāo)準(zhǔn)化反饋和成果展示。各小組將繪制的110kV電流互感器安裝圖上傳至云班課作業(yè)提交平臺,在多媒體大屏幕打開展示,在云班課隨機(jī)抽學(xué)生講解,內(nèi)容包括:小組分工協(xié)作情況、收集資訊情況、圖紙的繪制過程、完成任務(wù)過程中的收獲及體會,以及存在的問題和后續(xù)的改進(jìn)措施。在成果展示及匯報過程中進(jìn)行各小組的互評和教師評價。最后,由老師總結(jié),提升學(xué)習(xí)效果,增強(qiáng)學(xué)生的思考能力。

學(xué)習(xí)活動七:形成學(xué)習(xí)成果,工作任務(wù)完成后打印出學(xué)習(xí)成果,優(yōu)秀作品上傳教學(xué)資源庫作為下一級學(xué)生參考。

2 《電氣工程CAD》課程教學(xué)的評價體系改革

對接職業(yè)崗位能力,結(jié)合學(xué)習(xí)者能力分類特點(diǎn),由校企共同進(jìn)行分層考核,確定學(xué)習(xí)者所具備的知識與技能對應(yīng)的職業(yè)崗位要求。在產(chǎn)教融合模式下,探索企業(yè)深度參與的課程培養(yǎng)目標(biāo)考核體系的搭建,通過考核過程企業(yè)專家的篩選管理辦法、學(xué)生考核實(shí)施過程標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)和實(shí)施方案的有效制定,保障學(xué)生學(xué)習(xí)能力與行業(yè)產(chǎn)業(yè)需求緊密結(jié)合。

為了使課程線上項(xiàng)目內(nèi)容符合有效的思政引導(dǎo)作用,本課程通過一系列的考核評價,方便教師隨時了解課程教學(xué)思政目標(biāo)的完成度[3]。

診斷性評價:在云班課和智慧職教平臺里,通過設(shè)計(jì)的開課前和開課后線上問卷,設(shè)計(jì)好對學(xué)生“思想道德”的內(nèi)化程度能夠進(jìn)行“量化評價”的各項(xiàng)問題,以此來判斷學(xué)生的思想活動情況[4]。

形成性評價:在云班課平臺線上課堂活動中,通過學(xué)生線上參與情況、教學(xué)過程的記錄,線下學(xué)習(xí)行為的觀察進(jìn)行評價和反饋。

終結(jié)性評價:在智慧職教平臺通過學(xué)生完成線上表格的各種量化考核、撰寫評價,并結(jié)合診斷性評價及形成性評價的結(jié)果,最終給予學(xué)生定性或定量的評價成績[5]評價體系見圖2。

圖2 《電氣工程CAD》課程教學(xué)評價體系

3 《電氣工程CAD》項(xiàng)目化教學(xué)改革的成效

3.1 課程項(xiàng)目化教改成果

《電氣工程CAD》課程逐漸建設(shè)成為四川省課程思政示范項(xiàng)目、四川省職業(yè)教育精品在線開放課程和全國高職職業(yè)崗位能力標(biāo)桿精品課。

3.2 教學(xué)效果

本課程在電力工程學(xué)院相關(guān)專業(yè)的教學(xué)中進(jìn)行試點(diǎn)和應(yīng)用,學(xué)生對課程內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)效果均感到滿意。最近兩學(xué)期,校內(nèi)學(xué)生評分在96分以上,處于全校評分統(tǒng)計(jì)90%以上水平。在智慧職教慕課累計(jì)在線學(xué)習(xí)4 822人,線上課程師生累計(jì)互動15 959次,累計(jì)日志總數(shù)201 467次。

近年,四川水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院三維建模協(xié)會通過學(xué)習(xí)本課程參加四川省成圖大賽和全國成圖大賽,共有33人次獲得團(tuán)體和個人一、二、三等獎共27項(xiàng)。學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)普遍得到提高,畢業(yè)生到供電局、電力設(shè)計(jì)院、電力建設(shè)企業(yè)、發(fā)電廠從事設(shè)計(jì)、施工、管理相關(guān)崗位的比例明顯增加,并廣泛受到用人單位的好評。

3.3 課程示范引領(lǐng)

在智慧職教MOOC平臺使用本課程的學(xué)校有安徽職業(yè)技術(shù)學(xué)院等共1 667所學(xué)校,MOOC選課總?cè)藬?shù)4 222人;SPOC引用本課程的學(xué)校有河北建材職業(yè)技術(shù)學(xué)院等共11所學(xué)校,SPOC選課總?cè)藬?shù)533人,課程資源在全國水利電力相關(guān)高職院校中得到了廣泛應(yīng)用。

3.4 技術(shù)支持服務(wù)

本課程在師資、實(shí)踐條件建設(shè)等方面的建設(shè)成果為開展社會培訓(xùn)、技術(shù)咨詢及參與企業(yè)技術(shù)研發(fā)等提供了較好的支撐。在充分保證學(xué)生職業(yè)技能訓(xùn)練的前提下,積極面向社會,特別是四川甘孜、阿壩、涼山等少數(shù)民族地區(qū)的水利水電行業(yè)開展培訓(xùn)等工作,帶動了專業(yè)、學(xué)院及行業(yè)共同做好社會服務(wù)工作,為提升職業(yè)教育的整體社會服務(wù)能力起到了示范和推廣作用。

4 結(jié)論

(1)通過《電氣工程CAD》專業(yè)基礎(chǔ)課程的項(xiàng)目化改革實(shí)踐研究,解決了專業(yè)基礎(chǔ)課偏理論教學(xué)、脫離職業(yè)崗位實(shí)踐的教學(xué)痛點(diǎn)。

(2)通過《電氣工程CAD》課程線上教學(xué)資源的建設(shè),與線下課堂教學(xué)和職業(yè)崗位技能培訓(xùn)相結(jié)合的實(shí)踐運(yùn)用,既提升了教師教學(xué)能力,又使學(xué)生獲得了很好的學(xué)習(xí)效果。