行线槽
基于混合式教学理念的工程教育知识供给策略优化的探索 作者：李应森 沈明新
来源：《课程教育研究》2021年第38期
【摘要】本文探索了在疫情常态化的背景下，线上线下混合式教学方式在教学中的应用。通过电工电子实训项目的开发，实现了更加有针对性、实用性、科学性的技能训练。该项目设计合理、实操方便，突出创新教学，锻炼了学生的基本技能，给工程教育知识供给策略优化的探索提供了思路。 【关键词】混合式教学 工程教育 供给策略优化
【基金项目】辽宁科技大学实验教学改革项目，项目编号：SYJG202103;2020年度辽宁省教育科学“十三五”规划立项课题，课题批准号：JG20DB244。
【中图分类号】G434;TB-4 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2021）38-0197-02
一、引言
在制造业国际化的带动下，被誉为“世界工厂”的中国经济迅速进入全球化时代。 对此，我国工程教育面临两大挑战。一是制造业全球化问题，二是工程教育全球化问题。作为工程教育的重要组成部分，如何跟进我国的工程实践教育和工程培训;如何尽快与国际工
程教育接轨;如何在此基础上进行创新，就显得尤为重要。[1]随着我国高等院校工程教育的发展，与制造业相关课程越来越被重视。其中电工电子实训环节更是检验教学效果，提升教学质量的重中之重。国内多家高校，均开设有电工电子实训相关实训课程，但并没有专门的实训装置供使用。所以如何根据“新工科”的要求，设计出符合工程教育需要的专业实验设备就成为问题的重中之重。[2]
由于疫情常态化的原因，本文采取线上线下混合式教学设计，主要解决的就是如何充分利用优质教学资源，强化课堂互动，提升课程建设整体水平。同时针对电工电子实验室相关实训项目进行需求性设计，构建整体架构，论证系统可行性。同时开发出具有产业需求的设计性、综合性实训项目。[3]不仅能培养学生专业相关的就业技能，对于实际岗位中综合工作能力的锻炼包括组织管理能力、适应能力、团队协作能力等也提供了很好的平臺。综合性、设计性实训项目将理论知识落实到生产实际，是智力操作与实验操作的结合，能够很好地开发学生的专业技能，培养创新能力。[4]因此可以督促实训教学的老师更加明白自己工作的重要性，努力提升自己，要实施以学生为本、学生自主、启发式、研究性、个性化的学习方法，激发学生的创造性思维。
二、基于混合式教学理念的电工电子实训项目总体方案设计
电工电子实训项目建设采用既能满足基础教学实验实训的需要，又能通过进阶的方式满足不同层次学生的创新型实验实训要求。[5]既能满足学生综合性与设计性实验要求，也能满足学生实习要求。实训设备满足在学生进行基础实验的前提下，通过开放式的应用实训平台，满足学校应用型技术人才的培养，工程认证、功能化教学以及学生自由创新实验实训，设备通过套数化教学，满足学生真正的动手实践。
设备由高级电工电子实训装置、开放式工业控制应用实训平台以及上位监控过程工控机等三部分组成。高级电工电子实训装置和开放式工业控制应用实训平台都采用铝合金型材加钢质喷塑网孔板制作，平台配置标准DIN35导轨用于安装工业标准化电器元件，配置接线端子排方便学生接线，配置塑料行线槽负责将电气连接导线收纳整齐。配置DIN35导轨安装型按钮、开关、指示灯、多圈精密电位器等。同时带有器件安放抽屉柜，平台采用完全开放式设计，让学生灵活安装、布线、接线等实训，可用项目任务的形式，让学生完成从常用低压电器的选型、安装、接线、编程、调试与实现工艺控制要求等方面的高阶训练。
本实训项目还配置工业互联网智慧实训室管控APP，能实现以下功能：
实训预约功能：教师可申请装置开放预约时间段，管理员通过后，学生可在APP中进行装置预约。
实训教室可视化：可在APP实训教室功能模块中查看每套装置的实时视频监控画面（需实训室有配套监控摄像头）、流程图（含实时数据）。
报警数据功能：可在APP中查看装置数据报警详情，通过APP提醒查看已设置报警阈值的点位数据超出阈值时发出的报警信息;包含学习资源：可在APP进行在线学习，包括装置的文档、视频、课件等相关资料，方便教师进行教学，学生预习。
实训报告管理：教师可在APP中批阅学生的实训报告并反馈给学生。
设备能耗监控：可在APP中查看设备能耗的日报表、月报表、年报表。
三、基于混合式教学理念的实训项目在教学中的应用
（1）“动态更新”了教学内容
“动态”的课程教学内容主要体现在将授课内容不是墨守成规、一成不变，课程内容是
依据学校校企合作成果、教师的科研实践和企业横向课题，动态地调整课程内容，在课堂教学过程中，及时将教师的科研成果和工程项目经验传递给学生。学生可以在了解最先进的自动化应用技术的同时，学习自动化工程项目的经验。
实训平台的建设对教学的帮助不仅体现在增加实践环节上，还要通过在教学过程中向学生灌输企业对“工程应用能力”需求，企业的工程项目执行过程等内容，强化培养了学生的工程意识和岗位技能[6]。通过预留控制结构件，实训平台可以将检测传感执行装置和二次仪表有机融合为一个系统，便以学生在线和离线的仪表安装、接线、校验、检修。这样就可以既根据不同的控制需求、不同的生产需求，紧跟市场需求来进行配套的检测传感装置既能离线测试及校验，又能在线组成系测试及校验统;检测传感装置安装采用法兰等易拆装方式安装，便以拆装离线校验。装置信号通过信号转接系统把信号进行切换，既能满足基础实验过程控制实验，又能满足进阶的开放式创新应用的电工电子实训。
（2）丰富的教学案例设计
首先选择具有工程应用背景的教学案例，学习过程包括项目投标、中标、立项、系统设计（整体功能生产线设计）、详细设计（电气设计、PLC控制系统设计、图纸设计、程
序设计）、采购委托、成套设备和最终项目现场调试完成，[7]让学生理解项目执行过程的目的。学生在整个项目执行过程中扮演不同的工程技术人员，如系统工程师、设计工程师、调试工程师、项目经理等，让学生从不同的角度理解项目，增强对工程架构的认知。最后增加教学案例评价环节，以便学生清楚工程项目执行标准。
通过任务制形式下发学生，学生根据任务需求，通过材料清单领用所需实验器件，根据控制装置工艺控制要求，对传感器、执行器以及控制器进行安裝、布线、接线，接线后对各信号与控制器进行联机调试，再根据工艺控制要求进行下位机控制程序组态、上位监控软件组态，完成一个完整自动化控制系统的工程训练，通过该训练，学生可将所学的传感器、仪表、控制系统等知识在实践中有机融合提升。学生通过该电工电子实训训练后，可完成小型工厂控制系统的设计与实施。
四、效果影响
本实训项目加大了面向实际问题的电工电子技能训练，把培训内容由安装、调试等基本技能逐步升级为系统集成、算法设计、问题解决等高级技能。紧紧跟踪行业和区域科技革命和产业变革的步伐，通过行业和区域前沿应用技术供给策略的优化研究，提高学生直
面新技术应用的工程实践能力。同时将混合式教学理念融入工程教育认证体系进行研究，明确保留什么、摒弃什么、创新什么等问题，从而更有效地开展工程教育认证工作。通过上述实训平台的设计，探索了培养具有卓越专业技能的应用型工程人才的新途径。
参考文献：
[1]陈宏，邓元龙，费跃农，刘承香，郑三元.新工科背景下混合式创新实践教学研究——以“电路分析”课程为例[J].教育教学论坛，2021（10）：33-36.
[2]阎，李擎，崔家瑞，李希胜，杨旭.新工科背景下实践类课程混合教学模式研究[J].实验技术与管理，2021，38（1）：198-201.
[3]王园园，张娜，袁训锋.教育信息化背景下基于CDIO的混合教学模式设计[J].微型电脑应用，2021，37（1）：73-74+114.
[4]冯娜娜.新工科视域下混合学习课程的设计研究[D].天津职业技术师范大学，2020.
[5]罗大兵，张祖涛，潘亚嘉，田怀文.慕课与项目式教学相结合的工科类课程教学模式探索[J].高等工程教育研究，2020（2）：164-168.
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