一 教学改革的背景与意义
“十二五”以来,农业现代化建设取得了巨大成绩,为了进一步推进农业现代化,国务院印发全国农业现代化规划,农业农村部副部长张桃林指出,设施农业发展是实现农业现代化的重要任务,要以加快转变设施农业发展方式为主线,大力推动设施农业智能化、精准化、信息化发展。中国地少人多,精耕细作的设施农业具有良好的基础和发展前景,高度契合了中国特色的农业现代化发展道路。目前,中国设施农业面积已占世界总量的88%,到2020 年我国设施农业面积将达到7500 万亩。要发展现代化的设施农业亟需高素质的农业人才。2018 年中央“一号文件”提出,要支持地方高等学校、职业院校综合利用教育培训资源,灵活设置专业(方向),创新人才培养模式,为乡村振兴培养专业化人才。高职院校在涉农专业学生人才培养上必须与国家战略更加紧密地结合起来。
十三五期间新一轮科技革命和产业革命蓄势待发,新主体、新技术、新产品、新业态不断涌现,无线传感器网络技术、现代通信技术、智能控制技术等众多门类的电类科技被引入设施农业,使设施环境监控系统朝着自动化、智能化和网络化方向发展。然而,与设施农业发展趋势不相协调的是,专业设施农业技术人员缺乏,农户技术水平低,整体素质、服务水平与设施农业发展的要求不相适应。
这其中,高职院校涉农专业毕业生普遍缺乏相对应的电气化专业知识是重要一环,由此导致在实际应用中出现了很多问题,“懂农的人不懂电、懂电的人又不懂农”,设施农业如蔬菜大棚的电气设备控制、无人机器应用等难以高效运转。究其原因,主要还在于涉农专业学生在校期间,电学课程内容与生产实际脱节、教学模式落后单一,不能适应时代发展需要。因此,开展相关的探索研究,对涉农专业电工电子课程进行改革,更新和重组教学内容和教学手段,使涉农专业的学生有效掌握实用的科学技术和实践技能,成为适应设施农业发展趋势的跨学科复合型人才,具有积极意义。
二 当前教学模式存在的问题
高职院校涉农专业电学课程设置和教学过程中,主要存在四个方面的问题。一是课程偏少,相当一部分高职院校涉农专业的教学计划中仅有电工电子这唯一一门电类专业基础课程。二是教学针对性不强,涉农专业学生的电工电子课程内容整合往往脱胎于电类专业的几门专业课程的简化、压缩,课程教学对涉农专业学生而言缺乏针对性和实用性。三是课堂教学方式有待改进,授课方式上大多沿用《电路原理》等多学时课程的教学方法,偏重原理、理论的讲解,不能适应涉农专业的学生实际需求,学生对于枯燥抽象的典型理论缺乏学习动力,同时也难以掌握,教学效果不佳。四是实践教学与专业结合不紧密,本来涉农专业电工电子课程的实践教学课时安排就不多,又基本都是安排的课堂教学之后的验证性实验,实验场所和实验设备也是电类专业的实验室和仪器设备,和涉农专业学生以后所面临的操作实际脱节较大,学生也没有学习的兴趣和动力,从而造成“难教、难学”的局面。这些问题的存在不但造成涉农专业学生学习电工电子课程上的困难,而且也极大影响了教学质量的提升和乡村振兴专业化人才的培养。
三 课程教学内容的优化
课程教学的内容安排直接影响教学成效的取得,应当根据人才培养目标不断调整。针对涉农专业电工电子课程当前面临的这些与高职院校农业技术人才培养不相适应的问题,本课题组认为在不增加总课时量的前提下,要更好地拓宽学生对于现代农业电学应用的知识面、提升学生有效掌握和应用设施农业电工电子设备的专业技能,就必须从电工电子课程安排和教学内容等方面进行优化和调整。
(一) 大胆调整教学内容
在本课题组所在的高职院校中,涉农专业电工电子课程,选用的是国内高职院校非电专业普遍使用的一类电工学教材,课程内容包括:(1)安全用电与触电急救;(2)常用电工工具与仪表使用;(3)简单直流电路制作与调试;(4)护套线照明线路的安装;(5)荧光灯安装与调试;(6)低压电路及继电电路识图;(7)典型继电电路的绘制;(8)三相异步电动机的拆装与维修;(9)典型继电电路安装与调试;(10)X62W 铣床电气线路安装与调试;(11)配电应用技术。
本课题组在保持电子电气基础知识内容不变的基础之上,大胆革新课程知识结构,以设施农业实际应用和实际需求为导向,根据设施农业维护过程中典型的工作任务,对内容进行了优化重组,增加设施农业的光照、温度、湿度、滴灌等控制系统课程教学,如将荧光灯安装与调试调整为补光灯安装与调试,将三相异步电动机的拆装与维修改为卷膜器减速电机拆装与维修,X62W 铣床电气线路安装与调试改成设施农业控制柜安装与调试等,从而更好地适应农业现代化的快速发展和技能型人才的培养需要。
(二) 合理安排教学重点
本课题组改变以往重理论轻应用的教学内容窠臼,瞄准涉农专业学生学习的应用型需求,在教学内容编排上注重培养学生的理解能力和实际动手能力。在教学中,重点围绕电子电气系统的外部特性分析,如对各种电机、传感器不再对学生讲授内部电路的分析与定量计算,而是重点讲授外部特性与重要参数,以求在最短时间内让学生了解更多的电气概念与使用维护方法。同时,运用设施农业典型电气系统对学生进行强化训练,培养学生资料查阅、管理使用和日常维护等方面的再学习能力,帮助学生建立实用的构筑完成工程项目及后续管理维护的实践能力。
(三) 分层推进实训教学
实训课程是高职院校教学的重要环节。为了更好地利用实训课程的宝贵时间,本课题组分三个阶段推进涉农专业学生的电工电子技术的实训教学。首先是基础技能实训,重点对涉农专业学生进行万用表、示波器、信号发生器等常用电工仪器仪表的使用以及数字电路实验、模拟电路实验等电工电子基础实验的操作,巩固理论认识;其次是专业技能实训,紧密结合涉农专业特点,重点对设施农业的相关典型子系统如传感检测系统等的电气系统在设施农业中的应用进行实际训练;最后是综合应用技能实训,本课题组依托高职院校现有的农业智能玻璃温室等校内实验室与校外实际工作环境(如蔬菜大棚)相结合开展实训教学,引导学生在实践中掌握理论,巩固理论,并用理论指导实践。
四 课程教学方式的改革
涉农专业电工电子课程教学改革不仅要依靠教学内容的改革创新,还必须辅以教学方法与教学手段的改革创新,才能确保涉农专业学生在电工电子课程的学习过程中,能够更加获得直观的认识,更好地提升学习效果。
首先,重视信息化教学手段的应用,在课程的实施过程中,依托职教云国家级优势资源平台,开展翻转课堂教学,将教学活动扩展到不受时间地点限制的课前、课后线上学习,提高学生自主学习、自主训练的主动性。同时,对于课程的重难点内容,注重运用仿真软件和微视频,把那些枯躁的电路原理和难理解的知识点、现象直观化、生动化和形象化,让学生看懂学会。
其次,进一步完善学生学习的考核评价体系,改变原有的单一考试制度,取消单一“理论知识”评价标准,在笔试考试、实验技能测试等传统方式上加以改革创新,更加注重学生专业知识的实际运用、岗位技能的掌握、综合素质的提高,实施“知识、技能、素质”“三位一体”的综合过程评价体系,如采取项目设计的方式,进行小组集体设计、调试的方式,由学生小组互相测评、授课老师最后总体点评打分,进行综合评价,既可以考察学生理论知识的掌握、实践动手能力的水平,又能够培养团队协作意识,提升学生进入社会之后的综合竞争力。
五 结束语
通过涉农专业的电工电子课程的改革与教学实践,学生的学习积极性和对知识的掌握运用在不同程度上有了不小的提升。农业现代化建设任重道远,设施农业方兴未艾,农业农村的广阔天地大有可为,高职院校涉农专业的电工电子课程教学还需要不断改革探索,希望能够通过这些思考为各位同仁提供一些参考。
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