时间:2022-05-14 04:48:43
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根据机电一体化人才培养方案和本专业的课程设置,研究改革课程设计大纲基本要求。根据应用型和创新型人才培养要求,课题的方向主要分为两大方向进行选择:一类题目主要针对应用能力培养,把本专业的知识进行有机的综合,提高学生的综合实践能力;另一类题目主要针对创新能力培养,结合创新设计大赛相关题目,把本专业的知识进行创新性应用,提高学生的创新设计能力。普通型课程设计题目1)向学生征集。在课程中学生拥有与课程设计相关的好想法,可以展开讨论,要求对其方案进行分析,符合课程设计要求的,教师根据其内容下达课程设计的任务。实践证明,对自己提供方向的题目,学生的积极性会很强。2)选择典型机电一体化产品让学生进行设计,结合学生的实力进行选取,同时与本专业的专业方向尽可能的相关,开发学生的潜能。比如数控方向的学生,可以选择数控车床工作台二维运动伺服进给系统设计、数控铣床工作台三维运动伺服进给系统设计等,为未来职业发展打下好的基础。3)学习借鉴其他学校机电一体化设计的内容,在现有设计内容的基础上,根据本校本专业课程设置的特点,对设计的内容做以适当增减,以适合本专业的学生。创新型课程设计题目可以借鉴全国机械创新设计大赛的课题[3],其中每届成功参与全国总决赛的作品都收录在决赛作品选集中,由高等教育出版社出版。这里面有比较好的案例,同时作品中也存在可以改进的地方,有兴趣的学生可以从中选择与机电一体化相关的课题,提升自己的能力。在条件允许的情况下,可以做出产品的模型,提高学生的机电一体化能力,同时也可以为学生参加今后的机械创新设计大赛做准备,做到“以学促赛,以赛促学”。在专业教学中,学生经常会困惑本专业毕业后到底有什么前途?能做什么?机电一体化课程设计教学贴近实际,能把多门专业课有机地结合起来,把枯燥的课本知识灵活地运用,极大地鼓舞了学生的兴趣,激发学生对实际问题的思考,对工程实践产生浓厚的兴趣。坚持理论教学与实践教学并重,可大幅提高教学效率和教学质量,同时为选拔优秀学生参加机械类学科竞赛提供条件。
2课程设计的实施方式
课程设计实施方案:设计报告书是对整个设计过程的总结和提升,也是进行工程交流的重要文献资料,通过指导学生撰写课程设计报告书,培养学生撰写工程技术文档的能力。对设计说明书的撰写,提出如下要求:1)严禁课程设计报告抄袭,基本工作独立完成;2)根据任务书能提出合理的设计方案和机构的工作原理;3)设计要符合国家标准,学会使用设计手册、专业术语、专业名词规范;4)设计图图纸规范,符合设计说明书的要求,不照抄手册和案例,设计参数与图纸相一致;5)学会使用专业相关软件,对设计的机械机构和控制部分进行分析和仿真,是验证设计正确的有效手段之一;6)课程设计配备了一些实际的零部件可供学生设计使用,以及基本的控制电路,学生要具备一定的实践操作能力,掌握器件的选择与焊接,会进行程序的编写,掌握系统故障的检测与维修能力。课程设计采用分组式进行,每个小组3~5人,视工作量而定。课题难度较大可以分五人,原则上一般三人为一组。每个小组在规定的时间完成基本要求,每个学生都要参与该组课程设计答辩,通过问题了解学生在课程设计中所做的主要工作,检查有无抄袭情况、有无坐享其成的学生,结合设计报告书的撰写质量和实际所做的产品质量进行综合评定。
3实施效果
通过在重庆大学机械电子工程专业的实践,在机械电子工程专业中开设机电一体化课程设计,已基本摸索出培养机电复合型技术人才的规律。普通型题目实现机电融合、知识整合理论教学与工程实践并重。由于在教学中缺乏机电知识综合运用能力的培养和训练,学生在学习了机械设计、机械制造和电子技术、计算机技术和传感器技术等基础课程后,不能很好地将机、电的知识融会贯通,大多数学生也只是了解基本的机电设备的基本功能,在系统运用中存在问题,在机电一体化系统的综合设计方面存在不少困难。通过开设机电一体化课程设计实践教学环节,通过理论设计与实际操作,比如数控工作台进给系统的设计,从电机、联轴器、丝杠、导轨的设计到型号的选择、控制单片机的设计与仿真,最终实现数控工作台进给系统的装配与调试。机电一体化课程设计对学生的理论知识与实践紧密地连接起来,提高了学生的综合应用能力。创新型题目为学生参加机械创新竞赛做了铺垫通过课程设计,为机械学科学生参加如全国大学生机械创新设计大赛做了铺垫。在第六届全国大学生机械创新设计大赛(重庆赛区)中,学生荣获重庆赛区一等奖一项、二等奖一项。其中,“幻显黑板”作品获得国家专利。该作品包括了框架的设计、传动系统布置,控制系统采用单片机控制,执行元件有步进电机、直流电机、电磁离合器、电磁制动器、光电编码器等器件。本次参赛作品充分运用机电一体化技术,机电一体化课程设计改革效果显著。
4结语
关键词:形成性考核;机电一体化;体系;设计
中图分类号:G424;TH39 文献标识码:A 文章编号:1674-9324(2017)01-0243-02
机电一体化专业课程普遍具有实践性强的特点。在现有的机电一体化专业课程教学中,大多采用的是传统的终结性考核方法。然而,传统的终结性考核只是对教学效果的结论性评价,在目前以提高学生的综合素质为目标的情况下,采取单一的终结性评价无益于专业课程教学质量的提高。
本文从机电一体化专业课程教学设计的角度出发,探索形成性考核体系的设计,分析形成性考核体系对促进课程教学的意义,并以机床电气控制课程为例,说明形成性考核体系的具体构建形式。
一、机电一体化专业课程形成性考核体系的设计思路
设计机电一体化专业课程的形成性考核体系,主要目标是有效监控教学过程管理,在提倡学生自主学习的同时有效评价其学习状态和效果,保证教学任务的如期完成,贯彻落实学生全面发展和素质教育的要求。
需要明确的是,形成性考核与终结性考核对于建立完善的学业评价体系而言,缺一不可,二者相辅相成、相得益彰。基于上述考虑,机电一体化专业课程形成性考核体系的设计并非完全排除终结性考核,而是以形成性考核与终结性考核并重作为行动指导原则。
设计机电一体化专业课程的形成性考核体系,重点是要在原有考核体系的基础上,进一步提高形成性考核的比重,丰富形成性考核的内容,创新形成性考核的形式。
二、考核体系的内容和形式
遵循上述设计思路,机电一体化专业课程的形成性考核体系主要包括形成性考核和终结性考核两部分。其中,形成性考核比重从原有的20%-30%提高到40%-50%,相应降低终结性考核的比重。
1.形成性考核的内容和形式。成性考核内容涵盖学生学习过程中知识、素质和技能方面,主要包括学习态度、学习能力和学习效果。其中,学习态度主要指学生课程学习的积极性、主动性和创造性;学习能力主要指学生选择学习资源、学习媒体、学习方式与方法进行课程学习的合理性与有效性水平;学习效果主要指学生独立或分组完成课程学习内容、课程作业、课程实践环节的数量及质量。
形成性考核的形式不仅包括纪律考核、课堂表现考核、作业考核,还包括自主选择学习资源完成指定任务考核、阶段性测验考核、实践环节考核。纪律考核主要考查学生理论课和实践课的出勤情况及是否遵守纪律,特别是实训室的规章制度;课堂表现考核主要考查学生学习态度是否认真、回答问题是否积极、是否能够主动提出问题并与老师沟通;作业考核主要考查学生对所学模块的某一个或几个重要知识点的掌握情况;指定任务考核分小组进行,每组4-5人,综合考查学生的自学能力、交流沟通能力及团队协作能力;阶段性测验考核主要考查学生对某一模块知识的掌握情况;实践环节考核主要考查学生的动手操作能力及运用所学知识解决实际问题的能力。
考核过程中注意考核主体的多元化,特别是在指定任务考核环节,采取教师评价与小组互评、组内成员互评、学生自我评价相结合的方式,加强对学生学习能力及学习过程的评价,提高学生的学生主动性,弥补传统评价体系中以教师评价为主的不足。
2.终结性考核的内容和形式。终结性考核仍采取期末试卷考核的形式,考核内容以学习效果为主,对具体内容进行更为合理的设计。按照最新制定的机电一体化专业课程标准对于知识点的要求,将课程内容划分为了解、理解和掌握三个层次。终结性考核所涵盖内容的80%~90%均为掌握的内容,是指课程的基本知识和基本原理;其余10%~20%为理解的内容,此类考核内容要求学生在理解基本知识和基本原理的基础上举一反三。
机电一体化专业课程的形成性考核体系设计本着全面性和科学性的原则,便于课程形成性考核的实施。体系内容便于量化,并考虑到考核主体的多元化。以机床电气控制课程为例,课程形成性考核体系的设计如表1所示,其中实践环节考核要点及评分标准如表2所示。机电一体化其他专业课程的形成性考核体系设计可参考表1进行。
三、结语
机电一体化专业课程形成性考核体系的设计,旨在增强形成性考核在机电一体化专业课程教学中的可操作性,并总结出一套适用于机电一体化专业课程教学的考核机制,有效解决目前专业课教学中普遍存在的问题,如:学生对课程的学习过程重视不够,出现旷课、不按时交作业等现象;实践环节依赖于小组中的其他同学,自己不亲自动手操作;学期末为了通过终结性考试,出现作弊现象等等。
机电一体化专业课程形成性考核体系的设计,将有助于促进教师的教学和学生对教学标准的理解、认知和掌握;引导教师在形成性考核分析报告的基础上及时把握学生的学习需求、动态,调整教学方案;同时学生可以借助形成性考核工具动态评估学习效果,逐步形成适合自己的学习策略,提高自主学习能力。
值得注意的是,在形成性考核体系中,专业课教师需要作为考核主体全程参与到考核的各个环节当中(如表1所示),这无疑大大增加了教师的工作量。因此,建立相应的考试管理制度是保障形成性考核体系顺利实施并全面推广的关键因素之一。
参考文献:
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Design of a System for Formative Assessment of Mechatronics Curriculum
SHI Yan,ZHANG Tie-bi,LIU Wei,JIA Xin-li
(Electric Engineering Department of Hebei University of Water Resources and Electric Engineering,Cangzhou,Hebei 061001,China)
关键词:高职;机电一体化;课程体系
机电一体化技术是建立在机械技术、电子技术、计算机和信息处理技术、自动控制技术、传感器与测试技术、电力电子技术、伺服驱动技术、系统总体技术等现代高新技术群体基础之上的一种高新技术。而高职教育的培养目标是培养与我国社会主义现代化建设要求相适应的,掌握本专业必备的基础理论和专门知识,具有从事本专业实际工作的全面素质和综合职业能力,在生产、建设、管理、服务第一线工作的高级技术应用性人才。以学术为中心的学科课程理论来构建高职机电一体化专业的课程体系不符合高职教育的培养目标;“以机为主,机电结合”、“以电为主,机电结合”或“机械课程和电子课程的堆砌”的课程体系,也不能满足社会对高职机电一体化专业培养规格的要求。为此,探索高职教育教学规律,创新高职机电一体化专业的课程体系,创新机电一体化专业的实践教学模式,对提高办学质量,提升学生职业技术能力具有重要意义。
一、 机电一体化专业课程体系存在的不足
通过对重庆部分学校高职机电一体化专业课程体系考察,发现现行高职机电一体化专业课程体系存在以下不足:
(1)一些反映当今新技术的课程没有纳入高职机电一体化专业课程体系,不够突出使用与课程相关的应用软件的能力培养,特别是有些公共基础课和专业基础课,如数学软件和CAE软件等,课程结构还需要进一步完善,使培养出来的学生知识结构更加完整。
(2)课程交叉内容多,特别是专业课,例如《数控加工工艺》与《制造技术基础》、《数控机床》和《数控技术》、《数控机床维修》和《电气控制与电机拖动》有大量内容重复,课程体系不够精练,从而使学生的学习效率不高。
(3)高职机电一体化课程体系,有强调操作而排斥知识的重要性的倾向,学生的学习潜能没能充分发挥,基本功不够扎实,技术实践能力较差。现行课程体系力求在培养操作工,而不利于培养高级机电一体化应用性人才。
(4)实践教学环节脱离工厂真实环境,一些实践性强的实验、实训设备由于缺乏技能型教师和真实的工厂生产环境,没有充分发挥其培养学生技术实践能力的作用。
二、高职机电一体化专业课程体系构建的基本思路
高职机电一体化专业课程体系构建的基本原则是:以课程理论为指导,借鉴国内外职业教育课程模式,突出“新、精、实用、高效”的特点,以能力为中心,创建一个知识结构完整,具有应用性、实用性和岗位针对性的课程体系。所谓课程体系的新就是指要反映职业教育的新理念、反映机电一体化专业新技术;课程体系的精指课程设置简捷而无冗余;实用指课程设置能满足职业岗位的要求;高效指要求学生学习本专业效率要高。其思路如下:
第一, 高职机电一体化专业课程体系应注重基础,强化基础课程的应用。随着科学技
术的发展,给产业工人和技术人员的工作性质带来了很大的变化,主要表现为:知识型工作大量增大,工作的完成更多的依赖个体的知识、判断力、问题的解决能力,以及对工作的积极态度,而不是机械、重复的动作技能;固定工作减少,部分时间制工作增加,工作流动加快,更换职业成了非常普通的事情;技术革新造成许多工作合并,使得工作范围拓宽,在现代工作生活中,同一岗位上的个体相对以前来说要做更多的工作;技术更新速度加快,导致工作类型和工作内容更新速度加快;现代的工作更多地是一种团队组织的工作,要依靠群体合作来完成,而不是靠个体来完成。工作性质的这些变化要求高职机电一体化专业课程体系的知识结构要新、要完整,有利于再学习能力、转岗能力培养和满足学生可持续发展的需要,为此对现行课程作以下调整: “注重基础,强化应用”,英语和数学由两学期增加到三学期,增加专业英语、复变函数和积分变换、现代设计方法和现代控制理论课程,强调数学软件(如MATLAB)的应用; AutoCAD与机械制图融合,通过AutoCAD为工具进行机械制图的教学,这样就不用把AutoCAD单独设置为一门课程;工程力学和机械设计基础课程应增加软件的应用内容(如ANSYS和ADAMS的应用)。
第二, 高职机电一体化专业课程体系应突出学生技术实践能力培养。在构建高职机电
一体化课程体系时,存在把能力本位理解为操作本位和把强调实践能力的培养理解为反复操作训练的误区。学生见习的多,实习的少,重复的操作训练多,综合的技术实践少。什么是“技术”?技术是一个历史的范畴。技术最初被看作是劳动者的技巧、技能和操作方法,即人类在生产经验基础上获得的主观能力,这种看法反映了手工工具时代技术的形象。近代科学兴起后,技术主要表现为,依据自然规律,运用一定的手段、方法,特别是以机器的使用为中介,对物料、能量、信息进行转换或加工,以满足人类需要的实践活动。在当代,人们通常把技术定义为:“人类为了满足社会需要,利用自然规律,在改造和控制自然的实践中所创造的劳动手段、工艺方法和技术体系的总和” 。技术实践指的是人们的技术活动,技术实践能力不仅包括操作能力,还包括技术设计的能力等,关于机电一体化技术不仅包括设备的操作与维修,还应包括设备的机械设计、控制设计以及设备制造技术。所以高职机电一体化专业不能仅仅强调操作技能的培养,应该突出技术实践能力的培养,以充分发挥学生的学习潜能和满足社会对应用性人才的需要。
第三,改进实验、实训的投资方式,充分发挥其培养学生技术实践能力的作用。实践教学环节企业化,以学校企业双赢的方式,将学校实践性很强的实验实训投资与企业的技术改造相结合,将有些实验室、实训基地建立在企业。如果是这样的话,一则为学生创建一个真实的实践环境,二则促进地方经济的发展,三则盘活学校的实验投资,四则巩固了“校企结合”的共同利益基础。
第三, 以“基础+项目”的模式够建高职机电一体化专业课程体系。“三段式课程模式”
通常把职业教育课程划分为公共基础课、专业基础课和专业课三类,其中公共基础课指语文、数学、外语等通用课程;专业基础课主要是一些由抽象程度较高的专业原理性知识所构成的课程;专业课是由一些较为具体、适用的单项技术的理论知识构成的课程。现行高职机电一体化专业课程体系的结构由公共基础课、专业基础课、专业课和操作训练四部分组成,本质上是弱化了基础,强化了操作的“三段式课程模式”。该课程体系结构除了削弱了基础外,课程交叉内容多,专业课程内容空泛、针对性不强。鉴此,我们通过强化基础,取消专业课,提出了高职机电一体化专业 “基础+项目”的 课程模式。基础课旨在培养学生的基本职业素养和基本的专业技术基础,项目(训练)旨在培养学生的职业技能和岗位工作能力。基础课以课堂教学加实验的形式授课,项目(训练)是以工作任务为引领,根据岗位的要求开发训练项目,由学生根据择业意向和兴趣选择他(她)所需的项目,从而保证按学生和社会的需要设计教学。项目的选择以能力为主线,项目的主要来源是职业岗位,一个项目的内容应该涵盖一个工作岗位所需的基本技术、基本技能要求,如旨在培养数控车工的数控车削加工项目应在数控车床结构认知、数控车床的维修、车削工艺、车削刀具、夹具、量具和数控编程与操作等方面都得到训练。再如机床设计项目要涵盖机床制造厂设计岗位的基本技能和技术内容。项目以工作为本位(指在工作现场进行学习)的形式实施,由技师、工程师、专业老师担任指导教师。
三、高职机电一体化专业课程体系的内容
(1)基础(学时:共4学期):基础英语,专业英语, 高等数学(上、下),线性代数,复变函数及积分变换,法律基础,小平理论,计算机基础,机械制图,工程力学,公差配合,工程材料及热处理,液压传动,机械设计基础,机械制造基础,现代设计方法,电工基础,电子技术基础,电力电子技术,汇编语言,微机原理与接口技术,传感器与检测技术,电气控制与PLC技术,数控原理与系统,现代控制理论。
(2)项目(学时:共2学期):数控车削加工,机床设计,数控机床的电气控制设计,刀具设计,机电一体化产品设计,模具设计等。
培养出基础扎实、技术过硬的应用性人才,是社会对高等职业教育的客观要求,为了构建“新、精、实用、高效”,以技术实践能力为中心,知识结构完整,具有应用性、实用性和岗位针对性的高职机电一体化专业课程体系,“基础+项目”的 课程模式是一个较好的解决方案。
作者单位:重庆三峡学院应用技术学院
参考文献:
[1]钟启泉.现代课程论[M].上海:上海教育出版社,1989.129-132.
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[3]赵卿敏.课程论基础[M].武汉:华中科技大学出版社, 2004.122-124.
[关键词]高职机电一体化课程建设
[作者简介]刘美荣(1962-),女,湖北黄冈人,黄冈职业技术学院,副教授,硕士,研究方向为机电专业教育教学。(湖北黄冈438002)聂建文(1957-),男,湖北黄冈人,鄂东职业技术学院,教授,研究方向为高职教育。(湖北黄冈438000)
[中图分类号]G712[文献标识码]A[文章编号]1004-3985(2012)20-0129-02
20世纪80年代以来,将“机械、电子、信息、控制”有机结合,以实现工业产品和生产过程整体最优化与智能化的“机电一体化”高新技术在全球兴起。当前,世界制造业不断向中国东移,促进了我国制造业的发展,其岗位性需求量日益膨胀,同时国际性的高新技术特别是制造业的信息化过程对高级技能应用型人才在质的需求方面越发凸显。动态的市场经济要求职业教育动态地适应、积极地调整、主动地服务,运用市场机制来调整专业设置、课程结构及教学内容,开发适合社会需求的机电一体化课程。社会需求是首要依据,技术进步是关键和基础。科学地选择支撑专业的技术,构建合理有效的课程体系,才能满足教学规律的要求,达到培养目标。技术的进步也会产生新的社会需求,这需要相应的专业来满足。因而,寻求社会需求与专业支撑技术的最佳结合是准确定位培养目标与人才规格、建设专业的首要任务。
一、机电一体化的学科领域
机电一体化专业是为经济社会发展培养装备制造类应用型人才而设置的。制造技术的发展趋势表明产品的设计和制造向数字化、模具化发展。机电一体化技术已形成“机、电、计算机”三分天下的实际格局,是一门跨学科的综合性学科,是近年来蓬勃发展的微电子技术、计算机科学、机械工程和电力电子技术互相渗透而成的一门新兴学科,是在信息论、控制论和系统论基础上建立起来的应用技术。支撑机电一体化学科的有机械学,包括机械设计、动态系统分析;控制论,包括经典控制、数字控制、现代控制;电子学,包括微处理机及常规仪器仪表和电机、电器、电力、电子学;计算机科学,包括软件工程、微处理机系统设计。
二、机电一体化专业课程设置存在的不足
机电一体化技术是多种技术交叉融合的产物,技术的发展推动着机电一体化技术的发展,也导致了教学内容与其发展不相适应。具体表现在以下几个方面:控制技术方面。企业对控制技术方面的教学要求是能选用成熟的控制器,组成完整的控制系统,对设备进行自动控制。现有的教学内容与实际应用存在较大的差距,教学内容侧重于系统讲授原理,而产品的应用和选用则较少涉及,课程的设置之间缺乏有机联系,教学内容整合度不高。
在机械传动与制造技术方面。目前教学内容大都停留在传统机械上。现代精密机械的新机构、新零件已广泛应用,但教学内容不够,传统的机械传动技术占主导地位。先进制造技术介绍也不够。在计算机数控CNC、柔性制造系统FMS、计算机辅助设计、计算机集成制造系统CIMS、准时生产JIT、精益生产LP和敏捷制造AM等方面也应让学生有所了解。在单片机和PLC技术方面。单片机和PLC技术是信息技术在工业界的具体运用。目前单片机的教学内容仍以MCS-51单片机为主,而现在实用的单片机种类繁多;PLC目前仍以介绍小型PLC的原理、编程为主,而现在不仅小型PLC被广泛使用,中型、大型PLC及DCS系统也被广泛使用。在检测技术与传感器方面。各种高精度、智能化、组合化的传感器层出不穷,但教学内容反映不够。在机械与电气技术综合方面。企业的设备和所生产的产品综合了各种技术,为保证生产顺利进行或能胜任技术服务的要求,要求机电一体化专业毕业生能处理设备的基本故障。但目前机电设备维修方面的教学内容,仍把机械与电气维修截然分开,缺少综合训练,这显然不利于培养机电复合型人才。
三、机电一体化专业建设的总体目标
机电类专业培养掌握必备专业基础理论和技术业务知识,经过业务、技术实际训练,能够胜任生产设备的安装、调试、维护、管理,运用计算机辅助设计与制造技术,进行机械零件和模具设计、编制制造工艺;同时具有数控加工编程能力、掌握典型数控机床的结构和工作原理等基本知识,能够熟练操作数控机床等现代机械制造设备的高技能型人才。专业课程有机械制图、机械技术、液压与气压传动、电工基础、电子技术、计算机类等。
机电类专业就业一直不错,企业对人才需求量大,主要从事工业企业机电设备安装调试检修、机电设备技术改造、供电系统运行管理、机电设备技术管理等方面的工作。学生毕业对应的证书有特种作业操作证、低压电工本、中级制图员职业资格证、电工操作证书、数控工艺员职业资格证书等。专业重点考虑服务地区制造类企业,根据专业发展的实际情况,将建设目标逐步落实到培养计划制订、课程设置、课程教学和实训等各个工作环节。
四、机电一体化专业的课程设置
根据必备能力、必需知识及必要训练要求,机电一体化教学要更具系统性、完整性和科学性。构建理论与实践相统一的课程体系,增加与生产岗位相近的操作性实训,使学生逐步掌握综合实践能力、专业技术应用及操作能力。机电一体化技术要涉及多学科,要相互苛刻要求、取长补短,不断向理想化技术发展。高职机电一体化专业的课程设置,要考虑专业综合性、多学科的特点,开设不同的课程。培养学生对应的专业技能,如下表:
学生培养对应专业技能表
为凸显高职教育特色,对教学设计、课程体系作进一步改革,充分利用专业指导委员会论证人才培养模式,努力推进产学结合,以职业技能证为导向,提高学生的应用能力和岗位适应能力。在专业剖析的基础上,优化专业课程体系与教学内容。专业能力模块的设置主要分为数控加工、模具设计与制造、计算机辅助设计与制造和电工操作能力模块,并以能力模块需要的知识和技能设置相应的课程;修订主要课程的课程标准。
机电产品制造工艺及工装设计专业方向以机电为主,压缩整合控制类课程,强化“数控机床及应用”“金属切削机床与刀具”“机床夹具设计”“机械制造工艺学”等课程。机电系统控制专业方向侧重于控制类课程,压缩整合机电类课程,强化“机床电控与PLC应用”“数控原理与系统”“液压与气动技术”“单片机原理与应用”等课程。机电设备维修专业方向可开设“数控机床检修”“电梯的结构与维修”“空调的构造、原理及检修”“物业管理系统的维护”“智能化家电的原理”等课程;根据新工艺、新技术的发展设置“机械创新设计”“机器人技术”等其他选修课。走理论教学与实践教学一体化道路,要借鉴德国职业教育“双元制”的经验,注重学生实践技能的培养,努力推进“工学结合”,再现生产情景;完成所有课程的实践教学指导书的编写,建构具备优质教学资源的共享平台。
实验室建设要重质,建设具有先进水平的、规模适中的实验实训基地,在保证专业教学的同时,逐步开展面向企业的科研服务。充分发挥实验实训设备的作用,开展与相关企业的深层次合作,在产品开发、技术革新等方面实现突破。建立先进制造技术实验室,配备三坐标测量仪、快速原型等先进设备,为企业提供技术服务。同时,加大校外实训基地建设,建立具备一定规模的校外实训基地,为实施多种模式的高职人才培养形式奠定基础。
五、高职机电一体化教学需各方支持
1.国家和政府的职责。高职机电专业实践教学要培养机电领域应用型人才,需要大量的硬件支撑。我国政府应该根据现行高职教育的现状,制定《高等职业教育法》,从法律上明确高等职业院校实践教学的地位,加强高等职业院校机电专业实践教学的经费保障等。要建立完善分级管理、政府统筹、社会参与的职业教育管理体制,政府要完善教育执法与监督机制,规范高职教育,鼓励高职推进实践教学,严格执行高职学生就业准入制度,规定学生必须考取相关职业资格证书才能毕业。教育部还应推出相关规章制度,制定高职院校的实习实训标准;改革现有课程,编写实用的实践课程教材。
2.企业的职责。企业的目标是追求利润最大化,与高职机电专业实践教学追求人才培养目标存在矛盾。目前我国实践教学主要是靠高职院校自身,没有形成以学校和企业为主体的“双主体”模式。为确保校企合作,要建立“双赢和多赢”的激励机制,调动校企双方的积极性,并建立相关制度,落实有关措施,实施长效管理。形成高职实践教学的“双主体”,需要建立专门机构,协调企业、高职院校之间的关系,搭建校企对话和对接平台。同时,建立中小企业科技项目需求和高职院校科研项目开发的信息网络系统。一方面将企业发展中遇到的问题、需要解决的产品开发难点,编成专题信息予以公布;另一方面将高职院校研究的课题或项目,按专题信息予以公布。经过校企联动,将市场前景好的项目及时投入企业,利用企业的市场运作能力和资源,将其转化成经济效益,并形成企业新的经济增长点。
建议企业在高职机电专业实践教学过程中提供以下支持:首先是资金支持。企业是高等职业教育的受益者之一,因此要为高职机电专业实践教育出一份力。我国的高职机电专业实践教学需要花费大量的资金进行实训基地建设和对学生实施技能培训,足够的资金保障对高职机电专业实践教学非常重要。我国经济基础薄弱,单靠国家的支持是不够的,企业应该起到资金支持的作用。其次要提供高职机电专业学生实习的机会。高职机电专业学生到企业实习,融入企业气氛中,将使学生毕业后尽快适应职业岗位。但由于实习生与用人单位双方存在责权不明晰、工伤保险制度不完善等问题,中小企业一般不愿承担接收实习生的风险。如今越来越多的大学生主动走出校园,寻找实习机会,原因在于当下企业在招聘员工时更青睐“熟手”,而就业形势趋紧的大背景也成为大学生寻找实习机会的助推器。企业不但要提供高职机电专业实践教学实习基地,而且要参与到学校的人才培养计划和过程中。对企业来说,在实习的学生中发现人才让学生毕业后留用,能够减少员工培养的时间和费用,还可以让顶岗学习的学生帮助加工产品,提高企业效益。最后要为“双师”型教师培养提供条件。企业要选派具有丰富经验的优秀技术人员到高职院校担任兼职教师。校企合作办学是培养“双师型”教师的突破口,能使高职机电专业实践教学专业课教师更好地掌握专业技能。要鼓励企业与高职院校紧密合作,并使之成为一项应尽的义务列入日常议事日程。企业要以成为高职院校的合作基地为荣,同时规定所有企业在销售额中必须有一定的比例承担高职院校教师和学生的职业技能培训、实习、横向科研项目开发;鼓励企业吸收经过培训的学生为企业员工。改善和调整现有教师队伍结构,实现高职院校师资队伍整体功能优化。可以从联系紧密的实习基地聘请具有丰富实践经验并能指导实践教学的工程技术人员做兼职教师,通过结构互补,形成师资队伍整体的“双师型”素质。当然,企业对高职实践教学的支持也应该得到承认和回报,政府可以给企业相应政策支持。教育部应该与财政部、国家税务总局、工商等部门制定企业参与高等职业教育办学的税收优惠政策。同时,高职院校要积极把科研成果投入到愿意提供支持的企业,把优秀学生介绍给企业,使企业认识到支持高职实践教学是值得的。
现代社会高新技术的飞速发展,对机电一体化技术与产品产生着深远影响,这些影响有的现在已经被认识到,有的现在还无法预见,但未来技术的发展必然会导致机电一体化进一步向信息化、智能化方向迈进。职业技术教育一定要紧跟现代技术发展的步伐,不断调整知识结构和课程设置,这样才能产生显著的社会效益。
[参考文献]
[1]鲍加农.机电一体化及专业课程设置[J].中国现代教育装备,2004(1).
【关键词】典型产品 课程体系 机电一体化
【中图分类号】G712【文献标识码】A【文章编号】2095-3089(2012)12-0061-01
1概论
自20世纪80年代初,世界制造业进入一个发展停滞、缺乏活力的萧条期,几乎被人们视作夕阳产业。90年代以后,计算机等电子技术在该领域的广泛应用,为制造业注入了生机。如今,机电技术应用产业以其特有的技术带动性、融合性和广泛适用性,逐渐成为高新技术产业中的主导产业,成为新世纪经济发展的重要支柱之一。在此背景下,各高职院校纷纷开设机电一体化技术专业,以满足社会对该专业人才的需求。目前社会对机电一体化方面人才需求很广,但只有少数学校能够培养出达到企业要求的机电一体化专业人才。主要问题在于专业定位较为模糊,课程体系设置过于求全,学校与企业联系不够紧密,教学方法需要创新,教材内容需要跟上时代的变化,培养出的学生质量有待进一步提高。[1]
2课程体系改革
机电一体化技术专业的课程体系主要有“机”和“电”组成,培养的方向分为机械加工方向、控制方向、产品设计方向及机电产品营销方向。但实际上机械与电子本身各自为两大学科,内容十分丰富,涉及面非常广,让一名高职高专生在短短的三年时间里系统地掌握两大学科的理论知识和技能,是不现实的,也没有这个必要。前述的理想化定位,往往造成“机不太懂、电也不太通”的尴尬局面,失去了该专业应有的特色,达不到培养目标。由于许多机械类专业如机械制造及自动化等一般也强化了电子和计算机等方面的应用,使它们没多大差异,体现不出自己的特色,实际上行不通。因此,机电技术应用专业应定位在“以电为主、机为辅,机、电、计算机三足鼎立”为宜。[2]
如何把机、电、计算机三者有机联系起来呢?可以通过完成一个典型的机电一体化产品的设计、仿真、加工制造和调试,将相关的的专业基础课和专业课程建立起关联性。比如在《机械设计基础及课程设计》中,让学生设计一个典型的机电一体化产品的机械结构,如遥控小车的机械部分。在《CAD/CAM基础》中,完成该小车的三维造型的设计和二维工程图,并在三维图中完成小车的结构分析和动作模拟。在《金工实习》的普车加工中,完成该小车机械部分的加工。在《机械制造技术》课程中,完成该小车的加工工艺方面的设计。在《机床电气PLC》或《单片机及接口》课程中完成其控制部分设计,最终在《机电一体化系统设计》课程中完成该产品的调试。通过这种方式,可以大大提高学生的学习兴趣。
通过把相关的专业课程通过一个企业的典型任务串联起来,让机电一体化专业的学生能够明确自己的学习目标,能够清楚自己所学的专业知识具体用在什么地方,如何解决实际的问题等。
3教学方法改革
在传统教学中各个课程之间关联性不强,并且传统教学中以老师讲课理论性太强、说教为主,使学生感觉很枯燥。争取把各个专业课联系起来,采取基于工作过程教学方法解决实际的工程问题,加强学生的技能训练和解决实际工程问
题的能力。整个课程设置不讲求理论知识的系统性和完整性,而强调针对性和应用性。[3]
课程建设的具体改革方法:会根据具体课程采取具体的措施,比如《单片机及接口》课程,可以选择如图1所示的理实一体化教室授课。首先,在“理论教学区”讲授该项目所需基础理论知识,当学生掌握了理论知识后,给学生布置该次课需要完成的项目。然后,让学生分成小组到讨论区和资料区讨论研究该项目的解决方案。最后,到操作区完成该项目的操作。
在进行理实一体化教学时,需要2名教师,一名主教,一名辅教。主教负责理论教学、控制教学进度、指导学生和评价学生成绩。辅教主要负责指导学生,解答学生问题,并可以向主教提出评价学生的建议。
4总结
在教学改革的实施过程中,肯定会遇到很多困难,比如:教学体系的改革需要每位教师(尤其是专业课教师)的配合。教师需要提高自己的技能或者换新教材,要到企业一线实践,选择典型的工程项目进行教学,同时,教学方法也要从讲授式转变为互动式和指导式教学,这对教师都是极大的考验。同时,学校也要给予一定的配合,比如提供教学场地、理实一体化教学设备,师资人员的选拔要根据系部的需要,尽量聘请有相关工作经验的教师等。
总之,高职高专院校机电类专业教学改革需要克服很多困难,需要教师个人努力、学校管理层的协作、企业的配合、政府的指导,才能真正培养出企业所需要的人才。
参考文献
[1]张金宝,张晓亮.加强机电一体化专业建设,培养高素质技能型人才.潍坊科技职业学院学报,2007.6
关键词: 中职机电一体化 专业建设 职业技能
随着我国科技发展和劳动力市场转型,以及世界范围内科技的迅猛发展和产业结构的转型,标志着经济发展已开始由传统的对自然和资源掠夺式的工业经济时代向对知识和人才资源竞争的知识经济时代转变,人才资源的质量及合理的人才结构成为衡量综合国力和国家竞争力的主要指标。机电、机械制造等制造业需随产业结构的转型而升级,但目前本专业教育方式与产业对人才要求有相当的差距,本专业的培养模式和课程体系方面急需改革与创新。
一、机电一体化专业课程体系存在的问题
1.没有构建出适应新技术发展的课程体系。
在对机械产品及生产自动化控制起着重要作用的各类机械装备的核心技术(电子―液压、电子―气动、PLC、传感器、人机交互界面、现场总线技术,过程监控系统)中,现行的专业课程体系没能很好地综合“机”与“电”两学科的知识点,无论是机械方面,还是电子方面,单方面偏重都不利于专业发展。现行的培养方案中各门课程之间是独立的,知识未能相互渗透和融合。
2.“双师型”教师队伍力量薄弱。
目前在中职机电一体化专业的教师中,“双师型”教师仍只占一小部分,没有优秀的教师队伍。在科技日新月异发展的今天,由于某些因素的限制,教师缺少接触当今科技前沿的渠道和机会,导致教学知识结构落后,对强调理论与实践一体化的教学方式有着严重的限制。
3.教学实验设施陈旧,实际训练水平过低。
各中职院校都在进行教学改革,虽然拥有教授专业基础课、专业课的师资和实验训练的条件,但通常都是进行一些验证性、演示性的实验。缺少综合大型性实验和实训课程,这严重影响了学生专业技能和实践能力的提高。
二、机电一体化专业改革与课程体系构建
1.改革教学内容和课程体系。
知识面广、动手性强,发展快、更新快是机电一体化技术专业的两大突出特点。由于中职人才的主要任务是创造性地实施设计、规划、操作,因此应把机械结构的原理作为课程体系构建的重点,突出电气化控制和计算机运用的重要性。在课程设置上以培养职业技能为核心,灵活地根据经济发展形势和职业岗位变化情况调整专业课程结构,构建课程体系时应紧随区域发展情况,主动适应产业结构的变化,从而满足区域对对口人才的需求。因此,在实践教学中要模拟生产实际情况,培养学生能力。
2.做好专业实验室与实训基地的建设。
学校必须有足够的实训设备和场所满足实验、实训需求,培养学生综合应用知识的能力、技术实践能力、科研创新能力、团队协作精神,增加学生的实验、技能训练和实习的机会,开设与实际项目紧密结合的课程,增加、强化实践环节,多与企业、科研单位联合培养学生,积极探索产学研相结合的途径。多让学生到企业中实习训练,培养学生的创新能力,结合新技术的发展,不断提高学生搜索信息和掌握新技术的能力。
3.提高教师队伍的工程技术能力。
师资力量是决定专业建设效果和教学任务顺利完成的必要前提。为适应职业技术教育的发展趋势,应调整专业师资队伍中教师的学历结构和职称结构。教师除掌握充足的理论知识外,还要拥有出色的工程应用能力,即前文中提到“双师型”教师。可以通过三个途径提高教师工程技术能力:组织教师参加由教学主管部门开设的各种技术培训班;让教师进入企业中进行实地培训,融入到企业中,参与企业的生产经营,掌握真正的生产技术能力;进行校企合作,让教师参与到企业经营项目的研发中。
4.建立高效有序的教学管理和教学质量评价机制。
在实践中不断探索总结,逐渐总结出符合中职教育特点和要求的一系列教学管理方法,依此管教,依章管理,保证教学稳定有序进行。建立校企联姻合作,教学质量反馈渠道及评价机制,以此达到对整个教学中各环节的有效监控和反馈,跟踪调查毕业生的就业和工作情况,根据就业形势和市场需求的变化及时调整教学计划和内容,保证教学改革方向的正确性;对教学环节和教学质量及时作出全面、公正的评价,提高教学质量。
三、结语
21世纪,中国将成为世界现代制造业的中心,先进制造和机电一体化技术优势学科方向将是国民经济发展急需的。这将需要大量掌握先进制造技术,能从事数控机床、加工中心、工业机器人及其他机电一体化设备和产品的设计、开发、编程和操作的高级应用型人才。抓住发展机遇,紧紧把握适应人才需求的趋势,准确定位,按照市场需求及时调整培养计划,使教学紧随机电一体化技术的趋势发展变化,培养出真正满足机电一体化技术岗位实际要求的高素质人才。
参考文献:
[1]刘鹏飞.高职机电一体化专业课程改革[J].益阳职业技术学院学报,2011,01:76-77.
[2]陈萍.机电一体化专业与课程建设及改革[J].科技致富向导,2013,11:153+170.
[3]刘美荣,聂建文.高职机电一体化专业课程建设[J].教育与职业,2012,20:129-131.
Abstract: Through the introduction of connotation of higher vocational curriculum standards and national occupational standards, this paper analyses the principles should be followed in the development of curriculum standards, and provides the specific measures for the curriculum standard and occupational qualification standard docking.
关键词: 专业;课程标准;国家职业标准;对接
Key words: major;curriculum standards;national occupational standards;docking
中图分类号:G40 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2013)06-0251-02
0 引言
“教育部关于推进高等职业教育改革创新引领职业教育科学发展的若干意见(教职成[2011]12号)”指出:“要推行‘双证书’制度,实现专业课程内容与职业标准对接”。目前,我国高等职业教育已由以规模扩张为主转变为以内涵建设、提高质量为主。高职教育教学改革的核心是课程改革(主要体现在课程体系的重构、课程内容的选取、教材的开发及教学方法与教学评价的改革等方面),课程标准作为课程实施的依据,它引导着课程改革的方向,因此,制定好每门课程的教学标准,对教师顺利完成教学任务,实现课程培养目标,提升教学质量就显得十分重要。
1 高职课程标准与国家职业标准的内涵
1.1 高职课程标准 高职教育的课程标准是依据某专业人才培养目标的要求,以学生职业素养和职业技能的形成为重点,为教与学提供详细指导而编写的指导性文件。它是专业人才培养方案的具体化,是每一门课程教学过程的执行规范,是管理与评价课程的基础。课程标准包括“课程的性质与任务”、“职业行动领域(典型工作任务)”、“课程目标”、“课程内容与要求”、“教学组织与实施”、“教学材料的编写与选择”、 “教学评价”、“课程相关资源的开发与利用”等内容。
1.2 国家职业标准 国家职业标准是在职业分类的基础上,根据职业(工种)的活动内容,对从业人员工作能力水平的规范性要求。它是从业人员从事职业活动,接受职业教育培训和职业技能鉴定以及用人单位录用、使用人员的基本依据。国家职业标准由劳动和社会保障部组织制定并统一颁布。国家职业标准要求对从业人员进行职业资格鉴定,将职业资格等级划分为五级,分别对应为初级工(五级)、中级工(四级)、高级工(三级)、技师(二级)与高级技师(一级)。由于国家职业资格标准中规定了具体岗位的一些基本要求,具有典型的行业特点,因而对高职教育课程标准的制定有很强的指导性。
2 在制定专业课程标准时应遵循的原则
2.1 应融入职业资格标准 高职院校的任务是为社会培养合格的高端技能型专门人才,因此在制定高职专业课程标准时应引入现行职业资格标准中的中、高级工职业资格标准(代表现在的岗位要求)。
2.2 应校企合作共同开发 通过聘请企业兼职教师与校内专任教师一起联合开发课程标准,所制定的课程标准不仅可以直接反映企业对人才的要求,保证课程内容、教学手段及考核方法与企业实际紧密结合,为学生后续从事职业工作提供素质、技能与知识储备,还可以将其作为企业员工岗位培训的标准,通过专任教师开展社会服务对企业员工进行培训,则给企业带来了方便,可为企业节约培训成本。
2.3 应便于开展工学结合 在制定课程标准时应依据社会发展的需求和学生职业生涯的发展规律。课程内容要体现主要职业行动领域的要求;课程实施要注重学校、企业双线工学交替,推行任务驱动、项目式教学,让学生通过工学结合的方式完成一系列可以操作、学习和传授的具体工作任务,使学生能获得与企业发展需求相一致的职业素养和职业能力。
2.4 应明确具体,便于考核 课程标准关于工作过程知识的描述应是企业技术交流和管理实施过程中通用的术语,应明确具体,以便学生能与企业工程技术人员进行有效沟通,便于学生理解和掌握所学的专业知识与技能。所制定的课程评价标准应便于对学生的学习效果开展过程考核。同时,课程标准不能制定的过于宽泛,否则无法有效落实。
3 如何实现专业课程标准与职业资格标准的对接
3.1 课程体系设计应与职业岗位对接专业人才培养的目标不可能涵盖现在和未来的所有岗位,为提高人才培养的针对性,可按学生的职业生涯发展进程将岗位划分为基本岗位、提升岗位和发展岗位。首先在课程体系的设计过程中要考虑如何按能力递进实现课程设置与职业岗位的对接。如:机电一体化技术专业针对基本岗位设置了 “电工技术”和“电子技术”课程,课程标准与“电工”初级的技能与知识要求对接,也与企业对员工能胜任电工、电子产品安装调试等岗位的要求对接;针对提升岗位设置了“机床电气控制”和“PLC编程与应用”两门课程,课程标准与“维修电工”中、高级工的技能与知识要求对接,也与企业对员工能胜任电气设备及系统的调试维护等岗位的要求对接。
3.2 选取的课程内容应与工作任务对接 课程内容的选取一方面要坚持以职业活动(工作过程)为导向,以项目(工作任务)为载体,优化教学内容(如机电一体化技术专业的“CAD/CAM应用”课程,把电风扇的外形设计作为一个项目,学生通过完成该项目所包含的机头、扇叶、扇盖等部件的设计及最后组装,对所使用的三维设计软件有了很好地掌握,表现出极高的学习兴趣,感到非常有成就感。另一方面要按“分级别、模块化”的开发思路将不同的教学项目组合成独立的教学模块,并按学习的难易程度和技能训练的复杂程度对模块进行合理序化,形成柔性化的模块结构。如机电一体化技术专业将“数控机床操作与维护”课程,针对数控机床的操作、安装、调试、维护和技术管理等典型工作任务,设置了“数控车床、铣床的操作与维护”(A级)、“加工中心的操作与维护”(B级)二个项目,每个项目含若干教学模块。B级供机电一体化技术专业学生学习,A级供相近专业学生学习。
3.3 课程的教学过程应与生产过程对接 将企业的工作任务,引入到教学过程中来,并按照企业生产的实际要求,将企业的生产过程情景通过视频传输到课堂中,如果有合作企业的,可以切身的到现场去体会生产过程,进行现场教学;有条件的学校可以进行专职教学和企业兼职教师联合进行授课,发挥各自的长处,通过企业的工艺,质量以及管理要求来进行教学行动,并做到教学和生产过程的对接。
3.4 课程的评价应与社会评价对接 课程评价既要突出职业资格标准的导向作用,重视职业技能和综合职业能力考核,将行为目标贯穿教学活动的始终,以强化学生规范行为的养成。在课程评价上,应大力推行“双证书”制度。职业资格证书主要针对提升岗位的要求,可帮助学生取得从业资格;学历证书则主要针对基本岗位和发展岗位要求,可帮助学生掌握基本知识、技能,培养其终身学习的能力。即学生毕业时,应达到中级工水平,以满足基本岗位的工作要求;参加工作1至3年,应达到高级工水平,能满足提升岗位的工作要求;参加工作3~10年,应达到技师水平或基层生产管理人员水平,以满足发展岗位的工作要求。
综上所述,在高职院校期间,不仅要求学生掌握到高等教育中所要求的理论知识,还要求具备一定的综合能力,并做好学校教学与职业资格标准的对接,这是真个教学活动的关键。以职业资格标准为教学活动的培养目标,并对现行的课程体系和教学内容进行改革,重视学生职业能力的培养,使职业教育的教学质量得到全面的提升。
参考文献:
[1]陈晓琴.高职课程标准与职业岗位技能标准对接研究[J].职教论坛,2011,(14).
关键词:高职;机电一体化专业;一体化课程体系;技术路径
近年来,随着国外先进职业教育课程建设理念与技术的逐步引进与推广,工学结合作为职业教育的重要特征也逐渐得到认同。广州市工贸技师学院顺应国内外市场对技能型人才的需求,即技能人才需具备综合职业能力和奠定持久的职业生涯发展,在机电一体化专业建设中,提出构建工学结合的一体化课程体系的工作目标,并在具体的教学中实施。
机电一体化专业课程体系改革的必要性
长期以来,我国职业教育所采用的课程体系多为学科课程体系,其基本特征是以学科内容为中心设计课程,依据不同学科之间的相关性,按照先后顺序开设教学科目。虽然学科课程体系具有逻辑性和系统性较强的优点,但是,随着科学技术和产业组织结构的发展,其缺点也日益凸显,如学科课程忽略世界的整体性,将原本内在统一的科学、艺术、道德割裂开来;学科课程强化“精英文化”,强化少数人利益,与“大众文化”割裂开来;学科课程以灌输学科知识为宗旨,过多倚重接受学习,忽视发现学习、探究学习、行动学习在人的发展中的价值,忽视社会经验的获得和实践能力的形成;学科课程的系统性不能等同于职业活动的系统性,学科课程所强调的抽象概念和理论与职业教育的应用性、实践性要求不相符。
进入新时期,现代企业和社会管理步入了以过程为导向的综合化运作时代,强调劳动者专业能力、社会能力及方法能力的综合运用,孤立的学科课程体系与此需求相去甚远。因此,改革长期徘徊在职业教育领域的学科课程体系,构建适应社会经济发展和企业用人需求的新课程体系势在必行。
在机电一体化专业的学科课程体系中,课程主要分为专业基础课程和专业实训课程,专业基础课程强调《工厂电气控制技术》、《电工电子技术》、《机械制造技术》、《单片机与接口技术》、《液压与气动技术》、《自动检测技术》、《机电一体化技术与系统》等专业理论知识的学习,专业实训课程强调《金工基本技能实训》、《机电设备拆装》、《电子电工专项技能实训》、《机电一体化技术实训》基本操作技能的训练,不管是理论知识的学习,还是单项技能的训练,学科课程体系均从片面的片段的角度看待本专业的整体性职业活动,没有与完整的工作过程建立一种直接的联系,对专业人才完成一项综合性工作任务所需的综合职业能力培养非常有限。因此,改革机电一体化专业的学科课程体系,构建工作过程导向的课程体系势在必行。
机电一体化专业课程体系改革的技术路径
职业教育是为人们胜任职业活动和通过职业活动实现人的发展而提供的教育,具有完整的工作过程是职业教育的基本要求,因此,职业教育过程中的媒介和手段都应是工作化的,必须将具体的工作情境置于教学过程之中,并以工作性思维来构建教学过程,根据职业教育的特征和规律,课程设计开发要体现“在工作中学习,在学习中工作”的理念。
基于工学结合的一体化课程体系改革理念,在机电一体化专业课程体系构建中,课程的设计和开发必须以工作为基础,并保证以工作为基础的教学过程必须产生胜任现实工作的能力。校企合作的核心是认识企业的工作形态和工作内容,并将其充分而有效地呈现于教学过程之中,聘请企业专家参与课程建设、签订校企合作合同、组织师生企业实习,其目的都是为了保证“工作呈现”的有效性。
因此,在机电一体化专业课程体系构建中,本专业一体化课程体系的开发设计技术路径如下:行业、企业情况分析和岗位工作分析召开实践专家访谈会提取典型工作任务一体化课程转化确定学习任务设计教学计划编制学习材料(工作页等)开发投入实施。
行业、企业情况分析和岗位工作分析通过企业调研,与企业实践专家访谈,与企业工程技术人员探讨,观摩企业实际生产运作等途径,分析行业、企业实际工作情况和对技能人才的用人要求,确定本专业技能人才的就业领域有:电气设备和机电一体化设备的运行、安装、调试与维修;电气、机电产品生产现场的工艺实施;仪器仪表的配置、检测、调试与维修;机电一体化工程项目的施工、维护及技术服务;机电类产品的营销与售后服务;机电设备的技术改造、技术管理、产品辅助开发等。
召开实践专家访谈会,提取典型工作任务向若干机电一体化行业的企业一线人员发放“实践专家工作职责调查表”,分析企业一线技能型人才的个人工作经历和现从事岗位工作职责、工作内容,从而遴选符合参加实践专家访谈会条件的企业实践专家。学校确定课程开发主持人、专业骨干教师及聘请的实践专家之后,召开实践专家访谈会。会上,在课程开发主持人主持,专业骨干教师配合下,引导企业实践专家填写个人“实践专家职业发展阶段分析表”,“实践专家职业发展阶段分析表”要求每位企业实践专家列举从进入机电一体化行业开始到成为实践专家的发展过程的若干阶段及其每一阶段所从事过的、有挑战性的、完成工作的过程能够提高工作能力的有代表性的工作任务实例。待所有实践专家填写个人“实践专家职业发展阶段分析表”后,课程开发主持人引导实践专家配合,从所有填写后的“实践专家职业发展阶段分析表”中提取代表性工作任务,最后根据人才培养目标要求分析确定典型工作任务并按从入行到实践专家的职业发展阶段进行排序。机电一体化专业提取的典型工作任务,按照初级——中级——高级——技师的职业发展排序,通过企业实践专家分析,共提取了“机电设备装配、调试与维护”、“电气控制柜的安装调试”、“机电一体化系统疑难故障诊断与检修”等16个典型工作任务。
转化确定学习领域课程根据职业教育规律和目标,按照一个典型工作任务转化为一门学习领域课程的原则,在企业实践专业和学校专业骨干教师的共同讨论分析下,将职业行动领域中的典型工作任务转化为职业教育领域中的学习领域课程。机电一体化专业最终确定的学习领域课程有:“电气安装”、“机电设备疑难故障检修”、“机电一体化系统设计”等16门课程,每门课程均体现一项完整的工作任务。
设计学习任务,编制教学计划根据地区区域经济发展水平和学校教育教学基本条件,对应每一门课程,开发设计若干学习任务。学习任务可以直接来源于企业,也可以由学校根据工作任务要求设计开发,但它原则上是一个完整的工作任务,能体现完整的工作过程。机电一体化专业开发设计的学习任务有:“工具和仪表检修”、“齿轮传动机构拆装与测绘”、“常见机床动力电路安装与检测”、“自动生产线总装与调试”等58个。在学习任务的排序上遵循由易到难的排列原则,低年级设计数量较多的引导性较强的学习任务,高年级设计数量较少的综合性和开放性较强的学习任务,完成所有学习任务的,其目标实现之和应该大于或等于所属一体化课程的目标。学习任务设计完成后,根据学校实际师资情况和设施设备情况,以及教育教学秩序要求,确定每个学习任务的学习与工作时间,编排可执行的教学计划。
学习材料(工作页等)开发,投入实施根据学习任务的目标要求,学校专业骨干教师到相关企业收集企业实际生产任务的工作素材、行业标准、企业标准、工作规范要求等,运用编写学习材料的规范要求和技术方法,聘请企业专家与专业骨干教师共同编制教学材料,例如工作页。学习材料开发完毕后,学校组织行业企业专家和课程开发专家评审课程体系成果材料,评审通过后投入实验。
机电一体化课程体系的实施
目前,广州市工贸技师学院机电一体化专业的四年制预备技师班、三年制高级技工班均采用工学结合的一体化课程体系实施教学,其教学效果得到广大师生的一致认可。主要体现在以下四点:(1)新课程不仅让学生掌握知识和技能,而且注重培养学生的信息处理能力、与人合作能力等关键能力,有利于学生持久的职业生涯发展;(2)新教学模式基本扭转了学生被动听课的习惯,使学生转变成为探究知识的主体,可以提高学习主动性,增加学习兴趣;(3)学生的创造能力、工作能力、应变能力都能通过课堂学习得到锻炼,对培养学生的成就感、承受挫折能力等有较大帮助;(4)学校的学习工作站比较类似企业的实际工作环境,能够满足学习需求。
通过一个周期的实施,总结出课程实施要重点从教学组织模式、师资团队建设及学习工作环境建设三方面考虑,才能保证课程构建和实施均能取得成功。
教学组织模式课程实施应该以学生为中心,即学习的主体是学生,学生学习的目的就是胜任工作、适应社会和职业发展,因此必须将学习作为工作过程(即教学过程)的中心,以学生自主理解和完成工作任务作为教学的基本手段,并指导学生将理解和完成具体工作任务的能力转化成为适应变化的策略。学校的一切资源,包括教师资源都是学生实现这一完整过程的基础,都应服务于学生的学习过程(即工作过程)。按照完成一项工作的基本思路,课程实施应具有完整的工作过程:获取信息——制定计划——做出决策——实施计划——检查控制——评价反馈。
师资团队建设由于工学结合的一体化课程强调学生自主完成若干完整的学习任务,学习任务由工作任务转化而来,在课程实施过程中,教师仅仅起到引导和服务的作用,因此,对教师的工作实践经验,对工作的认识和理解均提出了较高要求。目前,职业教育界的教师多来自大专院校,缺乏企业实际工作经验的占大多数,势必对工学结合的一体化课程实施带来影响,所以,学校在考虑推一体化课程实施的同时,要在学校与企业之间建立一个长期合作的师资培养通道,让教师适应并逐渐胜任新课程的实施。
学习工作环境建设一体化课程实施需要与学习任务相匹配的教学媒体和设施设备,创设尽量真实的学习工作环境,让学生有机会完成与典型工作任务内容相一致的学习任务,因此,学习工作环境的建设并不仅仅是为了技能的重复操作训练而购置大量的设备,要从完成一项工作任务所需的综合性资源建设的角度出发,从促进学生自主学习的学习资源建设的角度出发,规划设计学习工作环境,也叫学习工作站。机电一体化专业的学习工作环境建设中,每一学习工作站均划分信息检索区、学习区、实训区、工具区、学业成果展示区等五大区域,方便学生自主检索学习工作过程所需的资源,养成遵循企业工作规范和作业流程的习惯,并能够在这个环境中实现学生之间的互动交流,互相学习。
总之,构建实施机电一体化专业的工学结合一体化课程体系是一项系统工程,不仅仅是一种课程组织方式的改革,而是一种更深刻的课程价值观的变革。课程是为学生提供教育服务的直接载体,建设符合企业用人要求、能够保证学生持久职业生涯发展的课程是我们义不容辞的责任和义务。
参考文献:
[1]赵志群.职业教育与培训学习新概念[m].北京:科学出版社,2003.
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【关键词】核心能力;机电一体化;课程体系
1.引言
机电一体化技术是集机械、电子、光学、控制、计算机、信息等多学科的交叉综合,应用领域广泛,与此同时,企业对各类机电一体化技术人才的需求也日益增长起来,目前,我国机电一体化技术教育的发展相对落后,机电一体化技术人才缺口大。如何将机电一体化技术专业办好,如何才能培养出符合社会需求的高职机电一体化技术专业人才,基于核心能力培养的机电一体化技术专业课程体系的建设就显得尤为重要。
2.机电一体化技术专业的专业核心能力
专业核心能力就是学生掌握的具有独特的和不易模仿的专业能力,此能力可为学生今后的事业发展提供主要能量,是学生可持续竞争优势与新事业发展的源泉,机电一体化技术学生专业核心能力是满足社会需要的根本,也是该专业课程体系建设与改革的重点。高职教育的生命力在于培养企业需要的高技能型人才,因此,必须突出专业核心能力的培养,根据企业对人才培养的综合要求,按企业岗位要求的知识、能力素质来分,机电一体化专业的专业核心能力体现在以下三个方面:
(1)机电设备拆装、机电零件加工能力:表现为机械识图与制图能力、机电产品零部件设计开发的能力、制订加工工艺能力、CAD/CAM软件应用能力和查阅使用技术资料的能力。
(2)电气控制技术应用能力:表现为能够利用电工电子的基本知识和电气控制的基本知识,熟练地对电机设备进行控制的能力。
(3)机电一体化设备调试与维护能力:表现为对机电设备性能检测能力、机电设备拆装调试维护能力等。
结合上述能力体现,机电一体化技术专业的专业核心能力培养过程中还必须注意下面几点:
(1)专业核心能力的内在性:比如机电一体化技术专业的识图和制图能力,对于机械原理、机械结构、机械制造技术等课程知识的掌握起着重要的作用,因此在人才培养过程中不能因为求特色而放弃最根本的东西,如不能做到这一点,必将造成培养的学生华而不实,后劲发展不足。
(2)专业核心能力的延展性:研究如何使专业核心能力的获取依靠专业基础平台,而非专业方向平台;有了扎实的专业基础能力才能保证学生具有更宽的择业就业面、更强的社会适应能力,才能保持其专业竞争优势。
(3)专业核心能力的独特性:独特性体现在专业的培养目标定位上。高职的人才培养目标就是为地方经济发展服务,面向周边辐射培养高技能人才,培养掌握现代设计制造先进技术的创新人才。
3.以专业核心能力构建专业课程体系
机电一体化技术专业课程体系的构建是培养学生专业核心能力的灵魂和核心,所有的课程不必求得自身学科的完整性,伹都必须提高促进学生的动手能力。因此,更新教学内容和建立完善的课程教学体系对机电一体化技术专业发展十分必要。
(一) 重新构建专业课程体系
机电一体化技术专业课程体系建设应从职业教育的特点着手,按职业岗位群应掌握的知识和能力来进行。要以知识应用为主线,以能力培养为核心,打破原有的学科课程体系,按学生知识、技能、职业态度的形成过程以及学习领域之间工作过程的内在联系为重点,达到对课程进行优化和整合,由生产性实习、顶岗实习和专业选修课共同构成课程体系。文化基础知识以“必需、够用”为度,专业知识则根据职业岗位群有针对性地设置专门化学习领域课程,建立一个宽广、针对性和实用性都很强的知识平台。在课程体系设置中,主体框架思路如下:
第一,根据职业岗位的性质,将典型工作任务整合归纳,形成综合能力的职业行动领域,将行动领域转换成学习领域。明确学习领域中应培养的知识和能力,相应的配套实践实训环节,每一学习领域的教学情境,每一教学情境要传授的知识、能力以及考核学生的方式方法。
第二,对各个学习领域之间相互重复与交叉的知识,应进行优化组合,加以综合化改造,强调知识间的相互联系和衔接,坚决取消重复的教学内容。综合化课程要突出综合应用能力的培养。
第三,理论教学与实践教学相互渗透,理论知识与实践技能考核相互结合,可采用“讲练式”现场教学和项目化教学方法及行动导向教学方法。
第四,学习领域课程设置不讲求理论知识的系统性和完整性,而强调针对性和应用性。
根据上述框架思路,专业课程体系由综合化学习领域和专门化学习领域两部分构成:
(1) 综合化学习领域
机械制图:包含原机械制图内容,增加计算机辅助绘图(AutoCAD)内容,融入公差与配合部分,使学生将制图、尺寸标注和公差标注融为一体。
机械设计基础:包含工程力学、机械原理和机械零件、金属材料与热处理等内容。本学习领域主要是为了培养机械工程方面的初步知识和能力。
控制工程基础:包含电工与电子技术、电器控制PLC、液压传动与气压传动等内容,使机械中常用的电、液、气控制有机地组合在一起。本学习领域完成机械控制方面初步知识和能力的培养。
机械制造基础:包含金属切削机床、切削原理与刀具、机械制造工艺和机床夹具等内容,将加工工艺和工艺装备知识有机地组合在一起。本学习领域完成机械制造工艺与设备初步知识和基本能力培养。
传感器技术:主要包含检测各种物理量的传感器的种类、原理和应用。
计算机应用技术:主要包含计算机原理、信息处理、编程三大部分内容,以完成计算机应用方面的初步知识和能力培养。
机电一体化系统设计:主要包含机电一体化产品设计的基本方法、控制方法和策略、机电一体化系统设计实例等。本学习领域要做到综合性、实用性、实践性强,完成综合运用知识能力、综合实践能力培养。
(2) 专门化学习领域
主要根据设立的几个专门化方向,同时结合本专业的发展状况、趋势以及当地对人才的需求情况,一般在毕业实习时完成。专门化学习领域的主要任务是有针对性地完成就业上岗前的培训,为就业上岗做好充分准备,必须突出实践性与综合性。
(二) 实践教学课时设置原则
实践实习课时安排要把握以下两个原则:一是“保量”原则。在课时数量上应占整个教学计划总课时的50%及以上,以充分体现职业教育特色。二是“适时”原则。根据各个学习领域的知识和能力要求,及时跟上教学实践环节,强调知识与能力的结合,增强实践教学的时效性和教学效果。
4.机电一体化技术专业核心能力的培养
专业核心能力是学生走向社会、适应社会和服务社会的根本条件,也是学生的生存之本。因此,加强专业核心能力的培养也就是提高学生核心竞争力,可通过以下培养措施来实现:
(1)优化师资队伍结构。机电一体化技术是多学科的交叉,因此在机电一体化技术专业,教师队伍强调机械类专业教师和电子控制类专业教师的互动。教师的业务素质和自身的专业水平也需要通过多渠道的学习和培训得到提升。
(2)改变传统教育思维和模式。传统教育思维的束缚是制约学生核心竞争力提高的直接原因。传统教育思维最大的弊端就是理论与实践脱节,课堂与社会错位,因此,在机电一体化技术教学中要改变传统教育思维和模式。机电一体化技术教学应当重在实践,机电一体化技术专业的最佳教学模式是课堂教学与实践交替进行,采取“实践——理论——实践”的形式。理论方法和基本技能是必备的两个素质,两者都不可缺,培养学生两方面素质都要硬,就更好地发挥学校教学和社会实践两方面的共同作用,如果学生能够经历“实践——理论——实践”反复的磨练与积累,在实践中总结心得,在课堂上再充实自己,学生的专业能力必然能得到大幅度的提升。
(3) 完善课程体系和教学内容。加强机电一体化专业课程建设,不断完善教学课程体系和教学内容,并加强教学资源库建设、教学实训实习基地建设等。由于机电一体化技术专业是一个综合性较强的专业,涵盖了机械和电气控制两大学科门类,机电一体化专业能力的培养需要注重多学科知识的了解,把一些相关知识能够融入到课程设置中,在加强学生专业知识掌握的基础上,加强学生知识面的拓展,通过开放灵活的选修或辅修制来实现学生知识面的柘展。
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