专科机电一体化范文
时间:2023-03-29 05:08:43
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篇1
摘要:就技工院校的所有专业来说,机电一体化专业是一个相对较大的专业,学生的人数也较多,其教学和学习过程中遇到的问题也相对较多。就目前来看,技工院校的机电一体化专业课程体系中还存在很多的问题,如专业定位不明确、课程内容较片面以及实践教学环节薄弱等。这都对该专业课程的教学效率、学生的全面发展等造成了一定的负面影响。在本文中,笔者首先介绍了技工院校机电一体化专业课程体系的主要特点,而后分析了当前我国技工院校机电一体化专业课程体系中存在的问题,最后针对如何构建科学合理的机电一体化专业课程体系这一课题进行了深入探讨。相信本论文的分享对未来我国技工院校机电一体化专业课程体系的不断优化会产生一定的积极作用。
关键词 :技工院校机电一体化问题对策
一、技工院校机电一体化专业课程概述
机电一体化并不是一个新的专业,但随着科学技术的不断进步,机电一体化专业的教学内容和培养方向一直在不断发生变化。作为世界上的制造业大国,中国的产业结构有了进一步的调整,机电类行业、电工电器制造业等的工业总产值在逐年增长,为我国国民经济的不断发展起到了十分强大的拉动作用。同时,机电行业的迅速发展需要大批的技能型人才。就近几年的毕业生就业情况来看,不难看出机电类专业的毕业生就业率一直处于前列,毕业生供不应求。但在这个过程中也出现了一些问题,集中体现在学生的专业技能经常满足不了工作的实际需要,不仅不利于毕业生个人的成长,也影响了企业的正常发展。也正是因为如此,相关人员开始把目光转向机电一体化专业课程的设置方面,力求发现课程设置中存在的问题,提高该课程的教学效率和学生的学习效果。
作为我国高等学校的重要组成部分的技工院校,其课程设置合理与否、授课效率高低等都会对整个学校的发展产生较大的影响。因此,国家一直十分重视技工院校的发展。与一般高校不同,技工学校教学的主要目的是为国家培养一批高技能人才,满足社会发展对各种技术性人才的需求。随着社会主义市场经济的不断发展与变化,技工学校的专业设置也在不断地完善。为了进一步提高教学效率,培养全面发展的人才,各个技工院校也调整了部分专业,其中他们将原来的机械类专业与电子类专业进行了合并,形成了今天我们所说的机电一体化专业。
而作为技工院校的重要专业的机电一体化专业,其授课方法、策略等受到了广大学者的关注和热议。正如笔者所提到的,机电一体化专业就是机械类专业与电子类专业结合形成的统一体,在该专业的授课过程中学生需要掌握更多的知识。同时,该专业课程与机器、数控设备等的操作和使用是分不开的,其应用的领域十分广泛。通过学习,学生能够掌握各种机械类、电子类知识,从而不断提高自己的基本技能和操作能力。也正是因为如此,技工院校机电一体化专业的毕业生大部分从事各种数控设备的营销、安装、操作、维护、调试及与之相关的技术性、管理性工作。
我国作为一个发展中国家,经济发展的各方面均不成熟,但同时经济的迅速发展急需技术性人才。因此,各个技工院校必须正确认识机电一体化课程教学中存在的问题,而后采取各种积极有效的措施去解决问题,不断优化课程教学体系,提高教学的效率及实效性等。
二、机电一体化专业课程体系中存在的问题
结合自己的观察结果和工作经验,笔者发现,目前我国各个技工院校机电一体化的教学课程体系并不完善,仍然存在着各种各样的问题,严重影响了课程的教学效果,不利于提高课程教学的效率和效果,对该专业学生的全面发展也具有一定的负面影响。
1.课程体系较陈旧,内容不全面
就目前情况来看,我国各个技工学校机电一体化专业的课程体系过于陈旧,使用的教材还是前几年的版本。而随着社会的发展,各种新思想和新知识不断涌现,传统的教学内容已经远远不能适应当前社会发展的实际需要。从另一方面来说,目前技工学校机电一体化的专业课程体系偏向于机械类专业的知识,教学内容过于片面。我们都知道,机电一体化专业是一个复合型的专业,其中涉及机械类知识、电子类知识以及计算机知识。而当前很多学校工作人员并没有充分理解“复合型专业”的深切内涵,认为机电一体化专业就是把这三种门类的专业知识结合起来就可以了。这种想法忽视了课程之间的联系性,导致学生们学到的知识是孤立的、片面的。因此,加快更新课程教学体系,扩充教材内容是技工院校机电一体化专业相关工作人员的重要任务之一。
2.专业定位不明确
明确的专业定位是顺利开展专业教学活动的前提。只有定位准确,教师才能根据专业定位的主要方向,认真地践行自己的工作职责,提高自己教学的有效性;学生才能在教师的指导下,加快学习和掌握各种专业知识,提高学习的效率。从简单意义上来说,技工学院机电一体化课程的专业定位就是让学生们“既懂机,又会电”,能够掌握这两个专业的知识,并应于到未来的工作实践中。但从实际情况来看,机电一体化专业其实涉及机械、电子以及计算机三科的知识。学生们要学的内容很多,而很多内容都生涩、难以理解。要想让学生们在两三年的时间内掌握这三个学科的知识,是一项十分艰巨的任务。而“既懂机,又会电”的专业定位会让学生们陷入一种十分尴尬的地位,同时学生内心也会产生一种失落感。因此,技工学校相关人员必须进行分析,并做好专业定位。
3.实践教学环节较为薄弱
与普通高等学校不同,技工学校的课程设置大都为应用型课程。该类课程的教学效果,不仅仅要通过学习或者考试成绩来呈现,还要通过技术实践来证明。就目前情况来看,技工学校的机电一体化课程体系设置中实践教学的内容较少,学生的实践机会不多。即使有部分学校已经具备一定的专业基础课和实践课的实验条件,但大多数的实验是验证性质或者演示性质的,同时专业融合度不高,缺乏将机械与电子融为一体的综合性的实验或者开发学生创造力的设计性实验。同时,目前的实践教学环节面临的一个严重问题就是在很多情况下实习已经失去了本来的意义。很多提供实践场所的工厂和企业为了不影响他们的正常生产,往往不让学生亲自进行操作,使实践教学环节成为走过场,不能使学生的实际操作技能得到真正提高。此外,技工学校对学生的集中训练时间不够,学生的专业技能、素质与实践能力并不能得到根本提高。从另一方面来说,由于各种主客观因素的影响,技工学校的教学实训的设备较为落后,并不能与当前社会发展的实际情况相契合。
总之,我国大部分技工学校中,机电一体化的专业课程体系设置都不完善,存在着这样或者那样的问题,影响了课程的教学效率和学习效果等,不利于整个技工学校的发展。
三、构建科学合理的机电一体化专业课程体系
构建科学合理的机电一体化专业课程体系,提高学生的基础知识和基本技能是当前我国技工院校机电一体化课程完善的重要要求。下面,笔者将从三个方面对如何构建机电一体化的专业课程体系进行深入探讨。
1.明确课程体系构建的目标
目标是人们奋斗和努力的主要方向。一个有坚定目标的人,才能不断努力,为了实现自己的目标不懈奋斗。而一个没有目标的人,就没有前进的动力,找不到自己的努力方向,甚至怀疑自己存在的意义。课程的教学和学习也是如此,有了明确的教学目标,教师才能在教学目标的指导下,选择合理的教学方法,实施教学互动;有了明确的学习目标,学生才能朝着目标不断努力。要构建科学合理的机电一体化专业课程体系,相关人员首先要做的就是,明确课程体系构建的目标,并进行准确定位。
通过分析,笔者发现当前我国技工学院机电一体化专业毕业生的工作岗位主要有:各种机电设备及产品的设计、机械设备控制电路等的安装、机床电器的维护工作、电器技术管理、数控机床操作以及机电产品的技术服务与营销等。而这些毕业生所从事的行业主要可以分为三类:第一,从事各种机械设备的安装、维修、调试及相关的管理工作。这一类行业就业的毕业生人数最多。第二,各个生产企业生产设备中各种生产线的安装、维修及相关的管理工作等。第三,各种机电类产品的零部件设计与加工工作、各种机电产品的营销与管理工作等。
因此在设置课程体系的目标时,相关人员必须充分考虑学生未来所从事的行业,并坚持以就业为导向,重视学生基础知识的掌握和专业技术能力的提高。同时,必须根据学生未来所从事的工作,划分不同的工作岗位群,并结合社会经济的发展状况,对每个岗位所对应的职业进行分析,并以此完善课程体系,开展教学工作。
2.转变课程体系构建的理念,做好课程的设计工作
随着社会的不断发展,传统的课程体系构建理念已经远远不适应当前社会发展的实际需要。机电一体化课程的构建不仅仅是三个专业的叠加,而是一种融合。因此,它是一门综合性课程。在新形势下,课程设计人员必须转变机电一体化课程体系的构建理念,要努力寻找这三个专业类别中的相通之处,并尽力融合为一个全新的综合性专业。相关设计人员要以工学结合为切入点,以培养专业能力较强、职业发展能力较高的学生为目标,并参照我国相关的职业资格标准,加强与同类学校的共同与交流工作,制定出符合学生职业能力发展的课程体系。
在进行课程设计时,各个技工院校工作人员要加强对社会发展需求的调查与研究工作,分析市场的潜力以及发展趋势等,通过分析当前机电类行业的发展趋势以及这些行业企业中的人才结构及对人才的需求,明确不同岗位工作人员所需要的专业能力等。工作人员要根据研究分析的结果,合理设置和调整不同岗位工作人员的学习内容,并要求各个教学人员严格按照教学要求开展各项工作。另外,在课程体系设计的过程中,相关人员围绕“校企结合”的理念,遵循工学相结合的培养方式,努力构建完整一体化的课程体系。首先,要坚持岗位能力与课程模块相结合、相统一的原则,根据岗位能力合理设置课程内容。其次,要坚持课程教学内容与生产实际相结合的原则。只有理论和实践相结合,才能将理论的作用充分发挥出来。再次,要保持校内实训与企业工作的一致,这样学生才能更容易地适应未来的工作。第四,将学校的管理方式与企业的管理方式统一起来,努力实现学校管理的企业化。
3.更新课程体系,加强教学实践
正如上面所提到的,学习理论的目的是为了指导实践,提高实践工作的效率和效果。机电一体化专业课程开设的主要目的就是为了帮助各个机电类企业顺利实现自己的生产以及发展目标,提高企业的产值及国民经济的总产值。因此,在进行机电一体化课程体系的设置时,工作人员必须合理划分理论教学和实践教学的时间,加强教学实践。首先,在平常学生的课程表上,教务人员必须增加教学实践和各种实验课程所占的比例,使学生有更多的机会参与到具体的实践活动中来。其次,各个技工院校要加强与相关企业的合作,让所有学生能获得良好的实习机会,并让学生从亲身体验中发现自己的不足,进而不断提升自己。除此之外,技工学校必须不断加强和完善本单位的师资力量,选择那些专业素质较高、实践经验丰富的工作人员担任教师职位,这样才能进一步保障工作质量。同时,技工学校要加大设备投入,及时更新那些老化的、运转不灵的机械设备,以便更好地帮助学生进行各项学习活动。最后,要注重实践教学模式的创新。比如,为了使学生的实习教学真正取得实效,学校可以和企业进行长期合作,延长学生的实习时间,使学生能真正为企业创造价值,同时学生自己也获得一定的岗位津贴,达到合作共赢的目的。
课程体系的构建和完善是十分重要的,但我们必须注意到另外一点,要想保证机电一体化专业的健康发展,国家相关部门必须给予一定的支持,包括政策支持、财政支出及提供各种有利条件等。国家职业资格认定部门要完善机电行业的职业资格准入制度和认定制度,建立新的评定标准,并定期开展各种技能比赛等,为学生提供更多的实践和展示机会。同时,要加大对技工院校专业的财政支持力度,增加拨款额度,保证各项活动的正常进行。另外,国家要加强对机电一体化专业双师型教师的培养力度,教师的培养是一个复杂的系统工程,需要各方面的共同努力与配合。一方面,企业必须支持技工院校的发展,并定期委派相应的人员进入学校开展各种教学工作。另一方面,要加快对技工院校原有机电一体化教师的培训力度,不断更新和完善其专业知识,使其能够更胜任自己的教学工作。
四、小结
技工院校机电一体化专业的设置,确实为我国经济发展培养和提供了一大批专业人才,缓解了当前我国经济发展对该方面工作人员的需求,尤其为我国制造业的发展进步做出了突出的贡献。但我们必须清醒地认识到,我国目前只是一个制造业大国,并不是一个制造业强国。我国制造业水平与德国和日本等工业发达国家差距大的一个很重要原因就是我国的高级技能人才比较缺乏,创新能力较弱,而这直接决定了产品的最终质量。提高技工院校学生技能的一个关键因素就是专科课程体系的建设质量,尽管经过多年的发展,我国的职业教育体系已经比较完善,在专业课程体系构建方面也积累了丰富的经验。但是,我国当前机电一体化专业的课程体系设置并不完善,从某种程度上说,它影响了学生的学习效果和教师的教学效率,也没有充分发挥出该课程教学的实际价值。在未来的教育工作中,相关人员必须充分认识该专业及课程开设的必要性及重要性,从而认真做好自己的本职工作,为实现该专业的价值做出自己的贡献。
参考文献:
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篇2
【关键词】机电一体化;课程建设;改革
1.机电一体化专业课程教学现状分析
在中职院校机电一体化教学目标是以学生又懂得机械又懂电气来定位的。但是在实际的教学过程中,机械和电气是两个非常庞大的学科,单独将任何一个学科拿出来学习都需要学习几年,而要想中职学生在短短的两年时间内完成机械和电气的学习是完全不可能的。中职院校的领导和教师往往受到上述教学目标的定位的影响,使得学生机械和电气都学不懂的情况,失去了机电一体化本身的教学意义。机电一体化其真正的定位应该是以机械为主或者电气为主的定位。
1.2教师队伍力量相对薄弱
由于受到某些条件的限制,目前中职院校的机电一体化教师队伍相对薄弱。一些理论教师其实践操作能力不足,而一些实践教师其理论知识相对不足。同时由于条件的限制,一些教师不能进一步的进行学习和培养,导致教师的教授的内容和知识与社会产生巨大的差别,进而导致了学生在毕业之后不能适应社会的情况发生。
1.3实践培训基地、器材相对落后
我国大部分中职院校虽然具备一些实践基地和实验器材,但是在实际的操作过程中只是进行简单的操作和演示。相比于企业中一些专业性较强的器材还有极大的差距,对学生实践操作和理解能力的提高带来了极大的阻碍。针对上述情况,院校领导与企业可采取校企合作模式来对上述情况进行解决,提高学生的实践操作能力。
1.4机电一体化课程有待改革
大部分中职院校对机电一体化的教学往往对机械的教学过于重视,导致学生的电气和计算机方面的知识相对薄弱。因此,中职院校要加大电气和计算机方面的课程设置比例,实现电气、机械和计算机三足鼎立的课程设置。
1.5专业教材有待进一步开发
目前大部分中职院校机电一体化的教材的内容大都是社会上多淘汰的技术知识,内容陈旧各个课程之间也缺乏必要的联系,相关知识不能融合到一体。进而使得学生认为机电一体化的专业课程学习起来异常的困难。
2.专业改革与课程体系构建
2.1设立多专业化的方向
中职教育要想培养出应用型人才,除了要保持自身的教学特色之后还要积极的结合中职院校自身的教育特色设立多专业化的方向。现阶段,中职院校机电一体化的毕业生面对的问题是就业范围广但工作针对性较强的矛盾,为解决上述中的问题可将机电一体化专业设置成以下几个专业化方向:电气自动化技术、电气工程及其自动化以及机械自动化等。通过这些专业课程的设置,可有针对性的来进行就业。
2.2重新构建专业课程体系
中职教育的课程体系设置应该从提高学生的实践应用为主,以正式工作后的岗位来进行知识和能力的教授。因此,中职院校要对传统的课程设置进行创新和整合,结合中职院校自身的实际情况来对机电一体化专业课程进行设置。首先要加大学生基础课程的教学力度,其次根据专业知识进行有针对性的专业化教学,建立一个针对性强适应性广的教学平台。
在课程的设置过程中,要将机电一体化专业的教学目标融入到每个课堂当中。在教学的过程中教师要让每一堂课承担起应有的目标和教学内容。一些关联性较强的知识点和内容往往在教学过程中会出现重复的现象,因此,教师在教学过程中要有针对性和选择性的进行教学,对教课内容进行合理的优化设置。理论教学和实验教学要相互协调,理论知识和实践知识往往联系非常紧密,所以教学时要将实验和理论完美的结合起来。整个专业的课程设置要充分体现出系统性和综合性。
根据上述分析,对机电一体化专业的课程设置方面要从综合化课程和专业化课程两个方面进行设置:
2.2.1综合化课程设置
在机械制图课程设置上,除了让学生充分理解和学会机械图的绘制,还要让学生熟练的应用计算机进行机械图的绘制和操作。
在机械设计基础课程设置上,让学生了解和认识工程力学、机械原理以及热处理等方面的知识,培养学生初步的机械知识和兴趣。
在控制工程基础课程设置上,主要包括电子技术、电气控制与电机拖动技术等等,使机械与电气充分的结合起来。
在计算机应用技术方面,主要涉及到计算机的原理、信息处理方法以及编程三个方面,培养学生计算机的基础知识和操作能力。
机电一体化的系统设计,主要培养学生的实践创新能力,在课程设置时要充分体现出综合性、实践性以及实用性等专业特征。
2.2.2专业化模块课程设置
专业化模块的课程设置是以专业化的发展方面为基础、结合专业的实际发展状况为标准来完成专业化模块的课程设置。专业化模块的课程设置主要目标为实现毕业生的上岗培训,为学生适应社会做好充分的准备。
如果条件允许可让学生在学校内完成专业化模块的课程设置。其具体的操作步骤是根据学生自身的学习能力分成几个小组,每个小组由学生自主选择出组长对该小组进行负责。教师根据每个小组学生的实际情况来分配课题设计题目,各个小组在进行课题设计时可以相互合作也可以相互独立完成。教师所分配的课题设计按照专业分为:开发设计类、加工制造类以及综合制造类三大类型。开发设计类的课题设计可以根据每个系统的电路来控制方式来进行相关程序的编程设计;加工设计类课程设计主要是针对以给出的零件图纸来进行加工和制作;综合制造类主要是让学生亲自完成一个电子类产品的生产制造的全部过程。
在新生入学之后要对其进行专业课程的介绍和讲解,进而激发学生学习的主动性和学习兴趣,这就需要教师能够对机电一体化专业有足够的认识和充分的了解。在对专业课程进行初步教学时,要将教学内容和实验实例等方式进行有机的结合。
如果中职院校不具备培养学生实训的基地和条件,可以与当地企业开展校企合作模式。开展校企合作的根本目的就是为了学生更好的发展,在开展校企合作的过程中,学生即提高了自身的技能有为企业创造了不菲的价值。既能解决高校实训经验不足的为问题,同时为企业提供了大量的劳动力和新鲜的血液,进而达到了学校与企业之间的双赢。在对这宗校企合作加以肯定的同时,也要充分认清这种模式存在的制约因素,就是这种校企合作模式中企业技术人员的教学水平和语言的表达能力是否合格,能否得到理想的教学效果,这与企业参与的技术人员的能力有莫大的关系。
2.2.3实践教学课时的设置原则
实践教学课时的设置原则要遵循保量和适时两个原则。保量原则就是对课时进行保量,专业课程的教学课时要占到总教学课时的五分之二以上,同时还要保证较高的教学质量。适时原则就是根据各个环节的知识以及能力的教学要求,适时的跟上教学环节,将知识与能力有机的结合起来,增强实践教学的效率。
【参考文献】
[1]虞付进.高职高专机电一体化专业建设与课程体系构建[J].浙江师范大学高等技术学院学报,2011(10).
篇3
关键词:电子技术;专业课程;一体化教学;教学成果评价
在电子技术专业教学中,传统理论讲授式教学已不能满足现代电子专业人才培养的需求,因为传统的教学方式很难调动广大学生学习的积极性,以及提高学生的专业操作技能,也体现不出教师的“成就感”。所以,加快由传统理论讲授式教学向一体化教学的转变是目前职业院校教学改革的关键,同时也是现代电子专业人才培养的必然趋势。学生能在一体化教学场景中找到学习规律,激发学习兴趣,培养自主学习能力,从而提高教学质量。笔者根据近几年在电子专业一体化教学改革探索中的经验,并以电子电路课程中的集成功率放大器一体化教学为例,进行系统阐述。
一、电子技术专业课程一体化教学课题的选择
教学课题的选择不仅能够涵盖专业理论教学内容,而且还需具备实践操作性,更重要的是课题在选择过程中必须明确目标和任务。
1.明确一体化教学课题的目标
一体化教学课题目标就是要实现理实一体化。如选择集成功率放大器作为一体化教学课题,其目标是让学生通过亲自动手制作一个有形、有声、有趣的集成功率放大器,激发其学习兴趣和动力。
2.明确一体化教学课题的任务
一体化教学课题的任务是在轻松的教学场景下引导学生动手“做”,熟练掌握电子基本操作技能和基本理论知识。如集成功率放大器一体化教学课题的任务是通过“做”使学生掌握集成运算放大器的工作原理、功率放大器的电路分析方法和计算方法,同时掌握电子电路的安装与调试技能等。
二、电子技术专业课程一体化教学过程的实施
一体化教学过程的实施过程是学生掌握知识与技能的重要途径。下面就以集成功率放大器一体化教学过程为例,系统介绍如何进行电子专业课程一体化教学过程的实施。
1.通过实物演示激发学生的学习欲望
集成功率放大器一体化教学实施的第一步是老师演示自制的示教板,让学生直观感觉音乐就是从一块电路板和喇叭里发出的。这时可以让学生将自己手机的音乐通过接口送入示教板电路中,激发学生想自己动手 “做”的欲望。学生成了学习的主动者,只要教学场景设计合理,引导学生动手去“做”,教师不会觉得难教,学生也就不觉得难了。
2.结合实物系统讲解电路结构和工作原理
通过实物图和电路原理图结合起来讲解电路的结构和工作原理,无疑可以让学生在有“形”的对应下学习,避免了电路原理图的一些抽象概念,降低了学生理解电路工作原理的难度,为下一步学生自己动手“做”打下基础。
3.开展实训教学,指导学生动手“做”
学生熟悉了电路结构及原理后,就可以分发电子元器件和PCB板,指导学生自己动手“做”。学生“做”的过程可分三步进行:第一步,学生进行电子元器件识别与检测,掌握用万用表检测新器件的方法;第二步,讲解电路装接工艺及要求,重点强调焊接须注意的事项;第三步,学生进入电路装接与调试环节,教师应在现场帮助解决学生遇到的问题。在调试过程中,教师应利用示波器和万用表在示教板上演示调试过程,学生可以直观掌握电路调试方法。
三、电子技术专业课程一体化教学成果的评价
1.通过教学成果评价提升学生的专业综合技能
通过对教学成果进行评价,不但可以掌握本课题实施后是否已达到目标与任务,而且还可以检验学生掌握专业技能的程度。如在对集成功率放大器一体化教学成果评价时,应从功率输出的大小、音质的好坏、电路安装的整体布局等方面进行评价,指出每个学生所“做”电路的优缺点,并帮助其改进。
2.通过教学成果评价创新改进教学课题
篇4
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.
[2]赵志群.职业教育工学结合一体化课程开发指南[m].北京:清华大学出版社,2009.
[3]陈宇,陈李翔,赵志群.技能振兴:战略与技术[m].北京:中国劳动社会保障出版社,2009.
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【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
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一、VOCSCUM课程模式
VOCSCUM(Vocational Competency Systematized Curriculum)课程及课程开发方法,是教育部高等教育司和全国高职高专校长联席会组织国内众多高职教育专家,在已有职业教育课程模式的基础上,借鉴了国外先进的职业教育课程模式及其开发方式,尤其是澳大利亚和德国职业教育的经验,并结合我国的国情,研制出的一套全新的高职教育课程模式及其开发方法。此课程模式是一个能力本位的实践课程模式,它提出高职教育的课程设计应以满足产业界的要求为宗旨,即以就业为导向,以新的职业能力内涵为目标构建的职业能力系统化课程。VOCSCUM课程开发方法主要包括专业设置、专业职业――学习分析、专业人才培养整体职业能力――学习结构框架、单元课程概要设计和培养方案设计五个步骤。
二、高职机电一体化技术专业课程分析
为了用先进的VOCSCUM课程模式开发高职机电一体化技术专业课程,对现行的课程实施方案进行分析是非常必要的。分析的结果是现行的课程体系存在以下问题:(1)课程开发从根本上属于学科中心型模式。(2)课程设置没有体现出对综合职业能力的培养。(3)课程结构比较单一。(4)现行实施方案的课程没有采用学分制管理。(5)现行实施方案的教学计划把证书课程纳入课程体系,但和社会结合不够紧密。(6)现行实施方案的教学计划考虑了产学结合及“定单教育”,但力度尚显不足。
从上述分析可以看出,课程模式是最根本和最重要的问题,必须对课程模式进行改革。只有采用适合高职特性的课程模式,才有可能引入学分制,实现课程的弹性;才能把课程和职业很好地联系起来,真正实现产教结合、校企合作。
三、VOCSCUM模式下机电一体化技术专业课程开发方案
用VOCSCUM课程开发方法,进行高职机电一体化技术专业课程方案设计,主要是进行以下五个方面的工作:
1.专业设置论证。主要是聘请行业专家进行专业的可行性论证,以确定准确的高职机电专业人才培养目标。
2.专业职业―学习分析。主要目标是确定专业的职业目标以及与职业目标相对应的职业能力。基本方法是职业能力通过行动领域的专业任务来完成,专业任务则转化成学习领域的专业课程,每一单项职业能力所需知识和课程又以学习链路的形式展示出来。
3.专业人才培养整体职业能力――学习结构框架分析。这主要是在专业职业――学习分析的基础上,将各单项职业能力和职业延展能力分析的结果合成,形成整体职业能力――学习结构框架。这一结构框架体现出了横向上职业能力培养的递进过程,以及纵向上职业能力培养的课程链路。要求既要有能力培养的递进式层次阶段,也要有能力培养的必修课程、选修课程和证书培训课程的明确区分。
4.单元课程设计。这主要是在专业人才培养整体职业能力――学习结构框架分析的基础上,进行单元课程设计。
5.培养方案设计。用VOCSCUM课程开发方法开发的高职机电一体化技术专业培养方案主要包括如下内容:(1)专业名称:机电一体化技术。(2)培养目标:本专业培养与我国社会主义现代化建设要求相适应,德、智、体、美等全面发展,从事机电设备、自动化设备和生产线的运行、维护、管理第一线需要的高级技术应用性人才。毕业生重点掌握机械、电工与电子技术、自动控制等方面的基础知识;掌握典型机电设备的结构与工作原理;具有机电自动化设备安装、调试、运行和维修的基本能力;具有一般机械加工的操作能力和编制简单零件工艺规程的能力;具有简单机电设备改装的能力。具有较强的解决现场实际问题的能力,获取相关的职业技能证书。(3)职业目标与就业选择:主要就业岗位:机电设备应用工程师、机加工段长。次要就业岗位:机电产品营销员、机电设备的操作、机加工工艺员、企业管理。(4)专业人才培养能力体系。(5)培养方案的框架体系。(6)课程设置及教学进程计划表。(7)主要课程介绍。
四、结论
VOCSCUM模式下机电一体化技术专业课程开发方案具有如下特色:
1.课程模式贯穿了“以就业为导向”的宗旨。首先,在开办专业之初,根据地方发展需要确定专业人才需求,进行培养目标定位与专业方案设计;聘请有行业企业专家参与的专业指导委员会进行可行性论证。其次,在进行专业职业――学习分析的制定时,始终体现出就业导向。机电一体化技术专业的职业目标定位为机电设备应用工程师和机加工段长,这是在大量职业调查、市场分析和生源市场调查后确定下来的,这一定位比较明确、准确。
2.课程模式突破了学科范型,以能力培养为主线。在课程设置方面坚持了“压缩公共基础课,加强专业课程建设,注重操作实践课程,拓宽急需知识课程”的培养原则,改变了过去按学科体系教学造成的知识结构的分割,避免了课程之间的内容脱节与重复,突出了专业核心能力的培养。除了少量通识课程以外,大多数课程采用了更适合高等职业技术教育的“问题中心”课程范型、“训练中心”课程范型、“项目中心”课程范型以及“培养中心”课程范型。特别是以掌握专门技术和培养专项能力为主的“训练中心”课程范型得到了广泛的应用。
3.以专业能力培养为主线构建课程体系,选择教学内容,进行课程整合,包括理论课程的整合和理论课程与实践课程一体化的整合。课程整合主要包括了两个方面,即根据职业能力培养的需要,将传统的基础课与专业基础课的教学内容进行必要的组合和综合,以及依据理论与实践课程一体化整合要求,对机电设备的拆装、维护,机加工段长培训等课程实现理论教学、实训一体化整合。
4.课程结构设计遵循教育规律,坚持两个不断线,实现能力培养的递进性和渐进性。主要是专业知识学习不断线和专业专门技术能力培养不断线。
5.培养方案中纳入了职业资格证书和学历证书制度。
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关键词:CDIO;机电一体化课程群;教学改革
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)16-0174-02
一、引言
CDIO代表构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(Operate),它以产品研发到产品运行的生命周期为载体,以工程设计任务为导向,以培养个人能力、团队能力和系统的适应与调控能力为主要目标,让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程。CDIO强调在加强基础教育的同时,关注工程实践,加强实践环节,强调个人职业技能与人际沟通的技能并重;强调综合创新能力,与社会大环境协调发展。国内外的经验都表明CDIO的理念和方法是先进可行的,适合高校工科教育教学过程各个环节的改革。
山东理工大学是一所以理工为主的多科性省属重点大学,于2009年初成为教育部CDIO工程教育模式研究与实践课题组试点工作组高校成员。机械电子工程专业是我校CDIO培养模式的试点专业之一。我们的改革目标是通过注重培养学生系统工程技术能力,尤其是项目的构思、设计、开发和实施能力,以及较强的自学能力、组织沟通能力和协调能力,吸收世界先进的工程教育理念,建立符合国际工程师认证的课程体系。“机电控制技术”、“机电一体化系统设计”、“机器人技术及应用”是机械电子工程专业的三门主干课程,基于CDIO的培养理念,我们将这三门主干课程以机电项目为载体进行整合优化,建立机电一体化课程群,与机械电子工程专业的培养目标是一致的,特别是对于学生创新精神和工程实践能力的培养具有重要意义。
二、实施过程
将国际工程教育的先进教学模式“CDIO(构思―设计―实现―运作)”融入教学过程,以机电项目为载体,制定了机械电子工程专业CDIO培养方案;确定以设计为导向的课程体系;制定机械电子工程专业基于CDIO理念的教学大纲;编写相关的教学文件资料等。将“机电控制技术”、“机电一体化系统设计”、“机器人技术及应用”三门主干课程进行整合优化,建立机电一体化课程群,从课堂教学、实践教学环节等方面进行了改革。
(一)课堂教学方面
基于CDIO的培养理念,将机电一体化课程群的教学内容先进行整合优化。“机电控制技术”是机械电子工程专业的重要专业基础课,主要以典型机电产品为载体,让学生熟悉和掌握继电器-接触器控制电路的设计和PLC控制系统设计,培养学生对机电产品的控制系统进行设计的能力,为后续“机电一体化系统设计”、“机器人技术及应用”两门课程学习打下基础。“机电一体化系统设计”是机械电子工程专业的一门主要专业课,教学内容主要以典型机电产品为载体,重点讲述精密机械技术、传感检测技术、伺服传动技术、自动控制技术等在机电产品设计中的应用,结合我校自行研制开发的三向移动重载教学机器人为实例讲解,教学内容具有针对性。培养学生系统工程技术能力,为后续学习“机器人技术及应用”和进行机器人的开发和设计打下基础。“机器人技术及应用”采用自编讲义,综合国内外各种机器人的特点,选定自行研制开发的三向移动重载教学机器人为实例讲解运动学、动力学、结构建模、机器人轨迹规划等内容。
基于CDIO的培养理念,机电一体化课程群的内容设计,避免了传统教学中课程内容重复问题,学生从“机电控制技术”课程中获得机电产品设计中计算机控制模块的设计能力,从“机电一体化系统设计”课程中获得机电产品设计中机械模块、传感器模块、伺服传动模块等设计能力,从“机器人技术及应用”课程中获得典型机电产品--机器人的系统设计能力。
改变传统授课模式,课程群教学充分利用各种教育资源,采取课堂实物演示与实验、多媒体技术、仿真技术现场演示等多种教学手段,从中穿插旨在培养学生动手操作能力的机器人设计、调试等内容。注意采用启发式、讨论式、课堂实验式教学,通过生动直观多种方法手段并用,使学生在学习知识的同时,也学习分析问题,联系问题,综合运用多门课程知识,培养学生发散思维、立体思维、创新和解决问题的能力。
(二)实践教学方面
基于CDIO工程教育理念,机电一体化课程群在实践教学方面,以三向移动重载教学机器人作为项目对象,设计了机电系统设计与制造I、II、III三个综合实践项目。机电系统设计与制造I项目通过对教学机器人的解剖,掌握各个关键部件(包括机械系统组件和控制系统组件)的具体结构和连接方式,进行初步的创新思维与产品构思训练。机电系统设计与制造II项目通过团队合作的方法完成机器人整体结构的设计。通过具体给定不同的设计参数和机器人操作任务,由学生自由组成团队,合作完成机器人各关键部件的详细设计,要求每个学生独立完成给定的局部O计任务,并保证团队内部学生设计的各个部件之间的良好连接。机电系统设计与制造III项目通过团队合作的方法对第I、II模块确定的项目进行机器人控制系统设计。通过这样训练,让学生进行总体方案设计、机械结构设计、控制系统设计等,同时这些关键技术可以触类旁通的用于其他相关产品的设计与制造。在每一届学生中选择设计较为出色的部分产品,进行实际加工制作,一方面是对学生的激励,同时也可以作为以后学生的研究对象。由于最终的产品完全是学生自己设计,有利于学生掌握机电产品的构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(Operate)整个过程,让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程。
三、实施效果
整合优化后以典型机电产品――机器人作为项目对象,贯穿于教学和实践性环节。学生学习的主动性、积极性提高,实践动手能力增强,极大地激发了学生学习兴趣和创新精神,学生反应很好。学生学完这几门课程后,能完成项目对象的构思、设计与开发,所设计产品具备一定的开放性,便于拆卸和组装,并且能够进行二次开发。近几年学生开发的产品参加全国机器人大赛和山东省机电产品大赛、山东省机器人大赛等都取得了很好的成绩。
整合优化后,老师们的讲课质量和讲课效果都得到提高,有3名教师连续三年荣获山东理工大学教学质量奖;发表CDIO方面的教研论文3篇;申请专利18项;并成功申报山东省高等学校教学改革研究项目――“基于CDIO的机械类应用型创新人才培养体系研究与实践”;还有“基于CDIO创新培养模式的新型移动机器人设计”、“基于CDIO的机电系统设计与制造第I模块的构思与设计”等6个CDIO项目获得校级教学研究项目立项。
总之,基于CDIO的培养理念,将“机电控制技术”、“机电一体化系统设计”、“机器人技术及应用”三门课程进行整合优化,注重培养学生创新精神和工程实践能力,尤其是项目的构思、设计、开发和实施能力,具有明显的特色。
参考文献:
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关键词: 工作过程系统化 机电一体化专业 开发实践
在学习了世界各国职业教育课程模式的基础上,中国职业教育的前辈进行了多种改革与尝试,并在模块化课程、项目化课程等领域取得了很多令人瞩目的成果,但这些成果都还在摸索与尝试阶段,不成熟、不系统。姜大源教授提出来的工作过程系统化课程无疑促使中国职业教育课程改革向前进了一大步。
一、工作过程系统化课程概述
所谓工作过程,指的是个体“为完成一件工作任务并获得工作成果而进行的一个完整的工作程序”。工作过程系统化课程类似于德国的工作过程导向课程,但又有所区别,它是植根于中国职业教育的土壤成长起来的一棵极具生命力的小树,它选择工作过程作为参照系重新构建课程体系,课程内容和结构追求的不是学科架构的系统化,而是工作过程的系统化,旨在培养人的综合能力(专业能力、方法能力、社会能力)。
二、机电一体化专业(高级工)课程开发过程
(一)工作任务分析―典型工作任务筛选。淮海技师学院位于宿迁市经济开发区,对本市及本市周边地区跟机电一体化专业相关的企业进行调研,主要采取问卷调查、专家访谈、头脑风暴等方式,采用多种统计方法,对相关岗位工作任务进行分析、筛选出典型工作任务。经过充分的市场调研,机电一体化专业(高级工)的典型工作任务有:机电一体化设备与系统的简单设计、机电一体化设备制造、机电一体化设备安装与调试、机电一体化设备使用、机电一体化设备管理、机电一体化设备维护与修理,机电设备与产品制图,工厂供配电,数控设备应用与维护,建筑机电使用与管理,ISO质量管理,机电设备营销等。
(二)行动领域归纳―――典型工作任务整合。即根据能力复杂程度整合典型工作任务形成综合能力领域。由于典型工作任务是筛选的结果,还是零散的,这就需要对典型工作任务实施进一步归纳,以形成源于典型工作任务又高于典型工作任务的,符合企业需求的工作领域,称为行动领域,这是课程体系开发的平台。机电一体化专业行动领域:普通机电一体化设备行动领域,自动化机电一体化设备行动领域,特殊设备行动领域。
(三)学习领域转换―――课程体系构建。即根据职业成长及认知规律递进重构行动领域转换为课程。作为一种教育,课程设计不能只考虑企业的需求,因为企业的目标是功利性的,功利本身并没有错,这是企业发展必需的。但是,教育还必须关注人的一生发展,所以,课程必须融入教育因素。这意味着课程既要遵循职业成长规律,又要遵循认知学习规律。职业成长规律指的是从入门到熟练,从单一到综合,从新手到专家。使行动领域实施“教育学”的转换,形成所谓的学习领域体系。在与机电一体化专业相关的行动领域实施“教育学”的转换,形成10个学习领域:
一是文化基础学习领域,二是职业素养学习领域,三是机电一体化设备系统功能分析学习领域,四是电子部件制作与检修学习领域,五是机械部件加工作与设计学习领域,六是电机控制部件制作与检修学习领域,七是机电设备运行维护与检修学习领域,八是自动控制系统功能关系分析学习领域,九是常用控制系统制作与检修学习领域,十是自动生产线运行与维护学习领域载。
(四)学习情境创设―――学习单元设计。即根据职业特征及完整思维细化学习领域为主题学习情境。学习情境的创设,一要关注职业工作过程的特征,工作过程的6要素:工作对象、内容、手段、组织、产品和环境,它们是变化的;二要关注相对固定的思维过程,即个体思维过程的完整性:资讯、决策、计划、实施、检查和评价。机电一体化专业的每个学习领域都由若干个学习情境组成。具体如下:
1.文化基础学习领域由6个学习情境组成:(1)思想政治。(2)职业实务写作。(3)数学。(4)英语。(5)计算机。(6)体育。
2.职业素养学习领域由10个学习情境组成:(1)职业生涯规划训练。(2)书写能力训练。(3)心理训练。(4)礼仪训练。(5)团队合作训练。(6)理财能力训练。(7)口才训练。(8)“6S”管理训练。(9)就业指导训练。(10)模拟员工训练。
3.机电一体化设备系统功能分析学习领域由3个学习情境组成:(1)解构典型机电一体化系统。(2)解构机电一体化系统的功能部件。(3)机电一体化系统的技术应用与管理。
4.电子部件制作与检修学习领域由10个学习情境组成:(1)万用表的制作、调试与检修。(2)稳压电源的制作、调试与检修。(3)稳压电源的制作、调试与检修。(4)智力竞赛抢答器的制作、调试与检修。(5)脉宽调制器的制作、调试与检修。(6)通用控制器的制作、调试与检修。(7)数字钟的制作、调试与检修。(8)电灯亮度调节器的制作、调试与检修。(9)声光控制延时电路的制作、调试与检修。(10)数显可调恒温控制器的制作、调试。
5.机械部件加工作与设计学习领域由7个学习情境组成:(1)识读组合三视图。(2)绘制组合轴测图。(3)识读零件图。(4)识读部件装配图。(5)测绘零部件图。(6)用普通机床加工部件。(7)用数控机床加工零部件。
6.电机控制部件制作与检修学习领域由12个学习情境组成:(1)交流电机应用与检修。(2)制作交流电机正反转控制器。(3)制作交流电机降压启动控制器。(4)制作交流电机制动控制器。(5)制作交流电机调速控制器。(6)制作交流电机顺序控制器。(7)制作交流电机位置控制器。(8)制作直流电机启动、正反转控制器。(9)制作直流电机的调速控制器。10.制作直流电机的制动控制器。(11)自动调速控制系统的运行和调试。(12)交流变频调速器的操作与调试。
7.机电设备运行维护与检修学习领域由10个学习情境组成:(1)M1432外圆磨床安装与运行。(2)X62万能工作台卧式铣床安装与运行。(3)T68卧式镗床安装与运行。(4)M1432外圆磨床调试与检修。(5)X62万能工作台卧式铣床调试与检修。(6)T68卧式镗床调试与检修。(7)气压、液压系统电气控制安装与运行。(8)气压、液压系统电气控制故障检修。(9)复杂机床电气控制系统的运行与维护。(10)数控机床的维护与一般检修。
8.自动控制系统功能关系分析学习领域由6个学习情境组成:(1)自动控制及自动化技术概论。(2)直流调速实训装置功能分析。(3)电力电子变流装置功能分析。(4)使用计算机对自动控制系统进行仿真。(5)自动化生产线液压气动装置功能分析。(6)自动化生产线机械传动装置功能分析。
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摘要:本文结合互换性与测量技术课程和高职学生特点,按照培养高素质技能型人才的要求,对机电一体化专业学生就业岗位进行了分析,介绍了在互换性与测量技术课程中采用项目化教学的优势和必要性,并以二级齿轮减速器和数控实训零件作为载体设计了4个教学项目,并对项目的实施提出了建议。
关键词 :高职机电一体化互换性项目化教学
课题:本文系济宁职业技术学院教育教学研究计划项目“高职机电一体化专业《互换性与测量技术》项目化教学改革”(项目编号:2014JXLX01)研究成果。
一、背景资料
《国务院关于加快发展现代职业教育的决定》(国发〔2014〕19号)要求,“加快现代职业教育体系建设,深化产教融合、校企合作,培养数以亿计的高素质劳动者和技术技能人才。”《决定》同时指出,“提高人才培养质量,推行项目教学、案例教学、工作过程导向教学等教学模式。”
互换性与测量技术是工程技术语言的重要组成部分,起着联系基础课与实践教学、专业课之间的纽带作用。该门课程的教学内容来自于国家标准,教学的主要目的是宣传和贯彻国家标准,使学生掌握有关互换性的国家标准、常用零(部)件的精度设计与检测,为今后从事机电类各岗位工作储备必要的知识和技能。
二、传统教学方法
互换性与测量技术课程的特点是标准多、符号多、概念多、术语多,知识点抽象且实践性强。传统教学方法主要以理论知识学习为目标,按知识逻辑讲授课程内容:在学习方式上,以课堂学习作为主要学习形式;在评价方式上,以平时成绩加期末考试成绩作为学生的课程成绩。传统教学方法的优点是所讲述的理论知识系统全面、整体性强,但侧重的是知识讲授,忽视了知识与工程实践之间的联系,加上学生普遍缺少工程实践经验,对该门课程的学习兴趣不高。这种方式沿用了本科院校的“学术型”人才培养模式,偏离了高职院校“技术技能型”人才培养模式。学生在学完该门课程后虽对有关互换性的国家标准有了一定了解,但仍然不知怎样去用。
三、项目化教学优势
行动导向学习理论认为,学习的目的是获得职业(行动)能力。“行动”是达到给定目标的有意识的行为,将认知学习过程与职业行动结合在一起 。项目化教学法是基于行动导向学习理论的一种教学方法,教学内容和知识点融合在“项目”中,教学形式的基础和出发点是一个完整的“项目”。传统教学方法是“让我学”,而项目化教学模式由“让我学”转变为“我要学”。在项目化教学实施过程中,学生处于主体地位,教师起主导地位,学生在完成一个具体项目的工作任务中学到了相应知识和技能。
四、互换性与测量技术课程项目化教学设计
1.机电一体化专业学生就业岗位分析
机电一体化专业学生就业岗位主要是从事机械零件测绘、加工与装配、质量检测与控制、装配与调试、设备维修与管理等工作。以上各岗位均在不同程度上用到了工程技术语言——机械工程图样。而机械工程图样主要包含表示零部件结构的视图,以及表示零部件尺寸精度、形位精度、表面粗糙度等的“精度要求”。可见,明确产品的精度要求是各岗位(群)工作者应具备的最基本的能力要求。
2.互换性与测量技术课程知识体系
互换性与测量技术课程知识体系如下图所示,主要内容是机械零(部)件的互换性与测量。在实际教学中,主要讲述基础模块,提高模块作为选学内容。
3.互换性与测量技术课程项目化教学设计
充分结合现有实训条件,选择典型的、与生产实际相结合的零部件作为项目的载体,并考虑所选择的载体在课程体系中具有前后衔接作用。该课程一般在第3个学期开设,该学期同时会开设数控加工实训,在后续课程机械设计基础中会开设减速器拆装课程设计。结合实际,笔者选择二级直齿轮减速器及数控实训零件作为项目的载体。教学内容围绕着典型零件的精度检测进行,项目任务由单一到综合、简单到复杂,使学生在完成任务的过程中逐步掌握精度设计与检测的方法与技能。根据该课程知识的体系,笔者设计了如下4个项目(表)。
五、项目教学中应注意的问题
1.提高学生积极性,挖掘学生潜力
目前高职学生大多基础知识薄弱,学习主动性差;部分学生动手能力强。在教学中应充分利用学校现有的实训条件,将课堂搬到实习、实训车间,提高学生的学习积极性和动手能力。在项目的实施过程中,学生根据项目设定的任务,查阅相关资料,灵活运用所学知识去完成任务。在整个过程中,教师起引导作用,使学生在完成任务的过程中掌握知识,并培养他们的团队意识和协作精神。
2.改革课程考核模式
传统的课程考核方式一般是平时成绩加期末考试成绩相结合的模式,平时成绩依据课堂出勤、课堂表现、作业完成情况等来确定,在总分中占约20%;期末成绩主要根据卷面成绩确定,在总分中占约80%。在项目化教学中,主要根据学生平时表现情况和任务完成情况等来评价学生成绩,平时成绩占约80%;期末考试主要是检验学生对基本知识的掌握程度,占约20%。
六、小结
基于行动导向的项目化教学模式与传统教学模式相比具有明显的优势,符合教学改革要求。目前,项目化教学研究正在各高等院校如火如荼地开展,相信在不久的将来,项目化教学模式必将由目前的探索阶段转为成熟阶段,从而提升高职教育质量,并在实践中进一步完善,为社会输送更多的高素质技术技能人才。
参考文献:
[1]高晓康,陈于萍.互换性与测量技术[M].北京:高等教育出版社,2009.
[2]李旻.案例教学法在互换性与技术测量教学中的应用[J].装备与制造技术,2013(8).
[3]张小亚.互换性与测量技术课程改革探讨[J].湖北农机化.2013(4).
篇10
【摘 要】中国的高等职业教育在经历了20多年的发展,并且在本世纪初得到适度的规模扩张以后,已经成为我国高等教育的重要组成部分。高等职业教育作为高等教育发展中的一个类型,肩负着培养面向生产、建设、服务和管理第一线需要的高技能人才的使命,在我国加快推进社会主义现代化建设进程中具有不可替代的作用。
【关键词】机电一体化课程体系建设实践研究
随着我国构建创新型国家对高技能人才要求的不断提高,高等职业教育正面临着严峻的挑战。而这其中,高等职业教育课程体系的建设与改革则是提高高职教学质量的核心,也是教学改革的重点和难点。
一、引言
机电一体化技术专业是一个宽口径专业,适应范围很广,机电一体化是集机械、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,但是,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。
河北化工医药职业技术学院是一所历史悠久的职业技术院校,有着丰富的办学经验。如何将我院的机电一体化技术专业办好,适应当前社会经济发展的需要,充分结合当前高职教育的研究成果,以就业为导向,培养出符合社会需求的高职机电一体化技术专业人才,机电一体化技术专业课程体系的建设与改革至关重要。
二、基于工作过程的课程体系建设模式
基于工作过程的课程体系建设模式的逻辑起点是满足社会经济发展的人才需求,根本途径是与企业进行校企合作,操作方法是通过工作过程系统化实现工学结合。基于工作过程的课程体系建设模式如图1所示。
三、机电一体化技术专业课程体系建设
1.机电一体化技术专业人才需求分析经过对河北省主要企业的市场调查,河北省机电一体化技术人才的需求及岗位分布如图2所示。
(1)主要就业岗位:机电一体化设备的安装、调试、维修、销售及管理;普通机床的数控化改装等。
(2)次要就业岗位:机电一体化产品的设计、生产、改造、技术服务等
2.机电一体化专业课程体系
高职教育机电一体化专业课程体系的构建以培养机电一体化技术应用能力为主线,设计出知识、能力、素质结构的培养方案。“知识的总量未变,知识排序的方式发生变化”,在构建课程体系时不受学科内容的性质约束划分课程,从学生应具备的能力入手,根据学生应具备的素质、技能、知识结构设置专业课程体系。课程体系以职业能力为导向,设置基本素质课程、技术应用能力素质课程两大模块,并由此组成课程体系的主体(见图3) 。
基本素质课程可由思想品德素质课程、文化素质课程、身心素质课程组成,对学生进行文化教育、职业道德教育、心理健康教育与身心素质教育。这类课程既与专业知识技能有一定的联系,又与道德人格相关。文化教育可以开阔学生的视野,拓展学生的思维空间,扩大学生的知识面,对学生今后继续学习,适应新形势、新情况有所帮助。道德身心教育是对学生人格素质的培养,可以为学生将来的发展做铺垫和准备,是一种潜移默化的过程。基本素质课程的实施虽然不会立竿见影,但可能在将来的某个时期成为学生创新思路的触发点。
培养职业型人才的一条主要途径,即以尽可能小的代价获取尽可能大的效益的知识,主要解决“怎么做”(经验)和“怎么做更好”(策略)的问题。为此,技术应用能力素质课程分为具有一定梯度的职业基础能力课程、职业技术应用能力课程、职业技术综合应用能力课程。使学生的职业能力(经验)得到逐步丰富和提高的同时,控制系统观念(策略)的形成和树立是其中的关键。
职业基础能力课程涵盖的大多是某一专业最基础的知识和能力,要求学生牢牢掌握,技能能力训练一定要求学生遵守规范,养成良好的职业习惯。
职业技术应用能力课程是指那些必须落实在实际专业岗位能力应用方面的课程。高职院校要培养应用型人才,使学生熟练掌握职业岗位(群)所必需的能力与技能,就必须根据岗位与岗位群必需的能力为主线设置课程。这类课程大多是技术相对独立的课程,在教学过程中注重从控制系统观念角度把握这些课程之间横向纵向联系,将知识点和能力点统一到系统这一层面上,可以由若干能力训练模块组成,应用型人才的能力培养主要靠这一层面课程的教学与实训加以落实。此类课程突出应用,务求熟练,造就较强的实际动手能力。
职业技术综合应用能力课程是借助于实际生产过程或系统,将相对独立的职业技术加以综合应用,控制系统观念在此教学过程中得以充分展现,可以设计多个不同类别的典型系统作为教学对象。例如,典型机电设备的安装调试、故障诊断与维护、柔性加工生产线(MPS)的安装调试、故障诊断与维护等,通过理论与实践的结合大大提高学生的综合应用能力。强化学生从控制系统的角度发现问题解决问题的能力。
3.机电一体化技术专业基于工作过程的课程开发
机电一体化技术专业应用能力课程体系以基于工作过程的“3343”模式为主导,广泛吸取多种课程论之长,考虑社会、企业、职业、学生等因素的动态影响,以最大限度地满足市场经济对机电工业技能型人才综合能力的要求为价值取向,主要表现在:(1)以实际应用的经验和策略的习得为主、以适度够用的概念和原理的理解为辅。努力摆脱“学科本位”思想的束缚。(2)课程体系以职业能力为主线,以能力训练为轴心,按照职业能力为导向的要求整合课程。(3)按照职业基础能力、职业技术应用能力、职业技术综合应用能力的梯度及理论与实践一体化的教学模式设计课程。
基于工作过程的以职业能力为导向的机电一体化技术专业课程体系开发打破了学科系统性与“老三段”的束缚,以职业素质与实际工作能力培养为主线,具有以下特点:(1)提前介入专业课,增强学生的学习兴趣;(2)强化了实践教学环节,突出了技术应用能力培养;(3)突出了成熟新技术、新工艺、新知识的跟踪与应用;(4)依靠产学研结合培养人才,可实施“实习、科研、培训、就业”一条龙的“订单式”人才培养。
4.课程考核原则
课程考核是检验学生能力进步的重要手段,适当的考核方式不但可以促进学生学习的决心,还可以从考核中找出学生在学习过程中存在的问题,更有利于学生能力的提高。
(1)注重基本理论的理解、知识的运用、能力的开发与培养。
(2)实行开放式考核,即考核范围开放;考核方式开放;考试标准开放;考核知识点与技能点开放。
(3)鼓励多元性与开放性答案。
(4)实行基于过程的全程化跟踪考核,即根据学习过程进行综合评定,体现学习的进步。
(5)规范化、标准化的知识点和技能点考核要严格,发挥学生个性特点和创新思维的要鼓励,体现学生能力提高的要肯定。
参考文献
[1]关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见[Z].(教高[2006]16号)
[2]姜大源.基于工作过程的课程观.教育部职业技术教育中心研究所.
[3]俞建新.基于工作过程的课程对高职教育课程改革的启示.上海农林职业技术学院.