机电一体化相关知识范文
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关键词:实验教学;机电一体化;系统分析
中图分类号:G712 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)32-0197-02
针对目前学校的机电一体化实验教学课程中所存在的诸多问题、不足,应从改善相关实验教学中着手,创造性地总结出一种新型机电一体化实践教学模式,其主要内容是针对学习内容及特点进行改善。在实践的基础上,促进学生在观察力、实际操作、创新思维、实践理论及分析、解决问题的能力中得到显著的提升,为培养社会主义新型人才打下坚实稳固的基础。
一、新教学模式下的机电一体化
1.改革机电一体化的教学实验内容。可引进一套关于机电一体化的操作系统,使机电一体化的实验教学以此系统为载体,并利用传感器、PLC编程、电力设计、电机驱动、机械传动以及实行机构等科技,来从事机电一体化设计的系统活动实验。此系统中应包含10个单元。每一单元都有相对应的各自特点及作用,每个单元其主要负责的工作任务是将相关工件从原料库中取出,然后进行质量检测分析,直接对非金属部件进行加工处理,最后将不同且加工过的部件进行分拣入库。
2.新机电一体化教学模式的特点。首先,教学模式的综合性特点。具体包含机电一体化教材中关于传感器的问题、操控理论的问题以及机械传动问题的内容,帮助学生综合运用相关知识,促进学生在观察力、实际操作、创新思维、实践理论及分析、解决问题的能力中得到显著的提升。其次,教学模式的创新性特点。主要在于电机、传感器的选取问题;巧妙的设计出电气系统;继电器以及相关导线的创新应用等。再次,在新的教学模式下,加强学生的观察力、创新力,培养学生实际操作的能力。主要针对学生的动手问题、分析问题、解决问题、理论知识应用实际能力以及独立学习问题等方面进行培养。最后,在新教学中加强学生对团队协作精神的认识。在面对实际困难的教学问题上,对于其中的某个人或者某个小组很难独自完成任务,这时需要学生组成更大的团队进行相互的配合,以此来更好地解决问题。
3.理论与实践一体化”教学策略初探。通过整合学术性课程与实践性课程,使理论与实践在课程结构上融为一体。通过整合学术性课程与实践性课程,将原理性的学习内容和与之对应的实践性学习内容,根据职业岗位分析,按照职业岗位职责的要求重新组合,形成模块式的课程体系,使理论与实践在课程结构上融为一体。课程整合不是课程内容简单的加加减减,而是通过综合化将相关知识按照逻辑关系进行重组、归纳、整合,系统地形成新的课程,并引进一定的新技术、新工艺、新知识和新方法,以期达到对课程体系和知识结构的优化。以使学生能真正学到有用的、实用的知识,再由知识转化成能力必然对学生的就业产生直接影响。我们在对专业理论课程实行整合的过程中,决不能轻视理论对实践的指导作用,而应针对中职教育培养“应用型”人才的内在要求,在强调理论知识“必需”、“够用”的前提下,减少理论课课时在整个教学中所占的比例。从而打破“以理论教学为主,实践教学为辅”的传统教学模式,强化了实践教学内容。
二、关于机电一体化新教学模式的效果
1.注重加强学生的动手能力。在实践活动开始,我们在学生面前呈现出一个空接线盒,对此学生们或许不知道如何连接接线端处。但在教师不断细心地引导之下,慢慢地使学生懂得传感器、信号输出等问题,从而学生逐渐能够对照图纸完成线路的连接,保证在试验中懂得机电一体化知识,并且以后能够熟练的运用到实际工作当中。
2.注重加强学生的创新思维。以认识传感器环节为例,起初学生面对传感器,或许会想到许多验证方法,如用手将光电传感器挡住,以此观察灯的变化;用手指拨动开关;将霍尔传感器与磁传感器调换位置进行实验。通过此手段学生的创新思维将大大提升。
3.注重加强学生系统学习。通过教师的详细讲解之后,我们要求学生能将所学知识串联起来。例如学生此前或许单独学习过电力、机械、控制理论、PLC等相关知识,现在可以在老师整合知识的基础上,通过自身的不断努力将各块知识形成一个联系紧密的统一整体,以此了解各个要素间的相互联系,相互作用,以达到学有所用,在大脑中形成一张有机组合的机电一体化知识网。
4.注重加强学生团结合作的意识。单个人或者单个组织的力量非常有限,所以我们必须充分的认识到团结协作与团队意识的重要性。我们要在复杂实验当中开展更广、更大的合作平台,不要仅仅只局限在局部,要从整体着眼,从全局方向把握问题,进行各团队之间的沟通与交流,在合作基础上,发挥集体的最大力量,分析问题、解决问题。
三、结语
经过实践证明,机电一体化实验教学的改革,是充分依据了我们的教学目标,以实验活动为主体,综合应用了相关机电一体化的学科知识,显著体现了电子、机械技术上的紧密联系,为加强学生从整体上把握知识、应用知识、解决实际相关问题以及提高学生的动脑创新精神起到了非常积极重要的作用。
参考文献:
[1]叶大鹏.计算机仿真技术在机电一体化系统设计教学中的应用[J].建农林大学学报(自然科学版),2004,33(4).
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【关键词】职业学校 机电一体化 课程平衡 专业素养
【中图分类号】G71 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2016)31-0249-01
职业学校机电一体化专业是以国外“双元制”教育模式为蓝本,以培养具备基本课程知识、富有创新能力的综合性人才为教学目标的,要求将学生培养成能够开发、运用机电一体化产品的高等技术型人才。因此,在实际教学中,需要对学生“机”、“电”两个方面的课程进行有效安排,充分分析两类课程之间的学科特点,从而实现课程之间的平衡性,促进学生专业素养的提升。
一、关于机电一体化专业的概述
1.内涵。机电一体化专业是一门具有较强应用性的综合型课程,主要是在坚持发展性原则、人本化原则以及系统性原则的基础上,以培养学生机械学电子学方面的知识、培养学生创新实践能力为培养目标,从而满足相关行业的人才需求,促进机电专业的发展。
2.当前机电一体化专业教学中存在的问题。首先,课程内容设置落后。许多职业学校机电一体化专业在课程设置上往往是对固有教材的重复利用,而忽视了社会的发展使得企业需求发生的变化,因此教学内容与企业的人才需求不相符合。其次,重理论教学而轻实践操作。由于许多教师在教学过程中沿袭了传统的教学模式,坚持以教师为中心,一味地对机电相关的理论知识进行强制灌输,而忽视了实践的重要性。这种被动地学习模式也使得学生学习的积极性与主动性受到了压制,不利于学生对知识的掌握。而缺乏实践的经验,也不利于学生创新能力的培养,与素质教育的要求相背离。再次,机械学与电子学被分离开来。机械制造与电气工艺这两类技术的联系越来越紧密,许多产品在操作上都需要操作者同时具备机械学与电子学的理论。但是在实际教学中,许多职业学校在课程设置上将这两类学科分离开来,有的偏重于机械学的教学,有的偏重于电子学的教学,使得学科之间的平衡性被打破。而学生在学习过程中也难以掌握学科之间的有机联系,常常出现偏科的现象,不利于其全面发展。最后,校企之间缺乏有效的合作。根据教育部的规定,在技工学校的教学中应当加强学校与企业的合作来为学生提供一个实践基地,进一步培养学生的实践能力。但是当前许多职业学校尽管与部分社会企业建立合作关系,但是却没有落到实处,只是让企业管理者简单地讲述一下机电一体的相关知识,而没有让学生真正深入一线去具体实践,因此校企合作仅仅是流于表面形式而已。
二、机电一体化专业“机”与“电”课程平衡性的体现
1.课时设置的平衡性。在机械学与电子学相关课程的课时设置中,学校为了体现课程之间的平衡性,使二者在专业课程中所占的课时比重相当,理论课与实践课所占的总和分别占35%左右。
2.知识要求的平衡性。在机电一体化专业的考评机制中,机械学与电子学相关的课程都是重点考查的内容,除了理论性知识之外还加强了对学生实践能力的考查。
3.专业知识的交叉。在专业课程中,为了凸显课程之间的平衡性,在知识教学过程中,两类课程都涉及到知识的交叉。例如在数控机床机械结构课程中,既有机械学知识的教学,又包含了电子学的内容。
三、机电一体化专业课程平衡对学生专业素养的影响及实现
1.综合型人才的培养。与一般的专业课程不同,机电一体化专业的设置是借鉴了德国“双元制”的教学模式,通过对两类独立的课程进行学习,培养学生在机械制造与电气工艺方面的维护、调试、管理的能力。在学习过程中,教学紧紧围绕机电一体化知识,让学生掌握两类不同的技术,并通过实践增强对这两类技术的熟练度。因此实现机械学与电子学课程之间的平衡性,能够让学生更好地掌握这两类学科的知识,实现综合发展。
2.实用型人才的培养。机电一体化专业是一门具有较强应用性的课程,所涉及到的机械学与电子学的知识,都与实践有着密切的联系,只有通过具体的实践才能使知识的效用发挥到最大。因此,无论是在机械学的教学中还是在电子学的教学中,教师都应该注重学生实践能力的培养,让学生通过一系列的机械组装维修活动来提高对知识的应用能力。并让学生参与到合作企业的具体实践中,通过深入一线对企业生产的管理活动进行了解与体会,能够培养学生的操作能力,并学到一定的生产管理经验,为其以后参加工作奠定良好的基础。
3.创新型人才的培养。随着科技的进步,各大企业对人才的要求也更为严格,更多的是对创新型人才的需要,因此机电一体化专业的教学也要根据社会的实际需要,考虑到岗位需求与职业发展的需要,来培养学生的创造性思维。通过对学生实践能力的培养,能够让学生对学到的知识有更深刻的体会,并从中挖掘出新的理念、想法,通过将这些新的想法理念具体实施,能够培养学生的创新思维以及发散思维,从而培养出具有创造能力的新型人才,在机电一体化领域发挥更大的作用,促进该领域的快速发展。
4.素质型人才的培养。在当前素质教育的背景下,“机”与“电”课程的平衡性,不仅仅指的是机械学与电子学之间的平衡,在机电一体化专业的培养目标中,还包括了学生德、智、体、美以及良好职业道德的培养。因此在理论教学与实践教学之外,加强对学生各方面素质的培养,符合素质教育的要求,同时也是促进学生个体特征完善的要求,能够培养出符合时代特征的素质型人才。
四、结束语
机电一体化专业是一门对学生能力要求较高的综合型专业,因此只有实现课程之间的平衡性,才能促进学生综合素养的提高。
参考文献:
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关键词:世界技能大赛;机电一体化;专业英语;课程建设
1世界技能大赛简介
世界技能大赛是世界技能组织举办的世界顶尖级赛事,被称为世界“技能界的奥林匹克”。每一个竞赛项目均设金、银、铜奖,而成绩超过500分的选手则会获得优秀表现证书。2010年中国正式加入世界技能组织。2013年第42届世界技能大赛,中国派出26名选手参加22个项目,吴泳超和曾明智参加机电一体化项目,荣获第七名的好成绩。2015年第43届世界技能大赛,我国代表团参加了29个项目比赛,谢坤和郭杰钊获得机电一体化项目的银牌,创造了我国参加世界技能大赛以来机电一体化项目的最好成绩。总结历届参赛选手的情况可知,只有个别选手的英语水平达到能独立阅读比赛相关文件、撰写报告以及与外籍裁判沟通等能力,其余选手均需在专家与技术翻译的协助下完成,但沟通能力有待提高。可见,英语技能是中国选手亟需提高的培训项目。本文通过对机电一体化专业英语的教材现状、教师能力水平和现有教学模式分析进行课程建设的探索,旨在为世赛机电一体化项目选手的英语技能培训提供新思路与新视角。
2世界技能大赛机电一体化项目考核及能力要求
机电一体化项目是世界技能大赛的传统项目。比赛内容主要包括机械安装、传感器调试及PLC编程等。需运用气动、机械、电子资讯技术等知识,以完成MPS的安装及调试。每一名竞赛选手均需要进行为期四天,共22小时的竞赛。对于参赛选手来说,不仅要比精湛的技艺,更要比体力、心理和来自世界各地观摩者的抗干扰能力。由于参赛选手必须是22周岁以下的青年选手,竞赛技术文件又采用英语作为语言,对中国队来说无疑增添了不少难度。只有了解、掌握竞赛规则和技术工作文件要求,才能将其为我所用,并应用到对选手进行有针对性的培训中,进而加入到修改和制定这些竞赛规则和技术工作文件中。
3机电一体化专业英语课程教学现状
3.1专业英语教材不适用
机电一体化课程内容较广泛,涉及机械与电气控制的专业知识。现有教材很难满足专业知识的适宜度,内容陈旧,跟不上专业知识的发展。以介绍与机电相关知识的历史、发展、学术论文为主,与实际教学和应用脱钩。基本滞后于实际生产,书中大多是科普性文章。内容单调陈旧,难度深浅不一,无趣味性,教师觉得乏味,学生更难以产生兴趣。
3.2师资队伍水平有限
目前机电专业英语教学缺乏熟练运用英语且精通机电专业知识的专业英语教师。不是由英语教师来担任,就是由机电专业教师来担任。这两类教师在教学过程中,均存弊端。虽然英语教师是经过正规高等院校英语专业教学培训的,其优势在于基础扎实、教学经验丰富,但这些教师缺乏机电专业的专业理论知识,备课与授课的方式与基础英语基本相似,在用词的准确性和专业性相对欠缺。而机电专业文章,尤其像世界技能大赛中的竞赛规则和技术工作文件,不能完全用直译或意译,还需要系统的机电专业知识。而英语教师不仅很难将这些知识点讲解或是翻译清楚,更不能用术语解释相关英文词汇,并且不了解机电一体化专业最新发展,教学时无法将专业知识进行拓展。而专业教师虽然掌握系统的机电专业知识,并掌握实际操作技能,对专业词汇的分析和理解较强,能有针对性地将专业知识与英语知识相融合,但其英语能力相对薄弱,发音欠标准,词汇量掌握不足,在分析句型结构等语法知识方面不及英语教师准确,对英语授课方法不擅长,也无法达到最佳的授课效果。
3.3现有机电一体化专业英语教学模式
目前专业英语课堂教学,仅以词汇教学、句型和语法讲授、文章理解为主,无法进行相关专业知识的补充和拓展,未能与专业实训知识有机结合。在课堂讲授时,教师往往先讲解课文的重点词汇和典型语法,再对课文内容进行详细阐述和翻译,最后讲解课后习题。传统的教学模式既缺乏互动,而且降低了教学质量。不仅使机电专业英语教学缺乏专业特色,更未将教学与社会实践应用全面结合。
4机电一体化专业英语课程建设的具体措施及实践方案
4.1机电一体化专业英语课程建设的目标定位
世界技能大赛作为一项国际化赛事,在考核参赛选手技能水平的同时,也突出了英语综合能力。世赛的所有题目、图纸、模型、评分表均为英文,这要求我们在对选手进行职业技能培训提高时,也要对选手的基本素质及语言能力水平加以重视。
4.2机电一体化专业英语课程建设的内容构建
4.2.1制订适合技工院校使用的机电实训
英语教材专业英语是根据学习者的特殊目的而开设的课程,学习者的需求是专业英语的本质和基础。世赛机电一体化选手的需求是能独立阅读比赛相关文件、撰写报告以及与外籍裁判沟通。职业院校机电一体化专业英语教材可分模块教学。教材内容由易到难,由浅到深,分为:(1)基础与电气安装;(2)电机与拖动技术;(3)电子技术;(4)PLC应用;(5)变频调速;(6)单片机;(7)传感器与检测技术;(8)液压与气压传动;(9)机械知识;(10)数控技术;(11)世界技能竞赛规则和技术文件;(12)世界技能竞赛代表团成员职责;(13)参赛者感想;(14)往届世界技能竞赛试题。
4.2.2建立高水平师资队伍
基于缺乏熟练运用英语且精通机电专业知识的专业英语教师,为建立高水平的师资队伍,提出以下两点建议:(1)由省职业技术教研室统一安排系统的机电一体化专业英语培训,分为两类进行。一类是针对机电专业教师进行英语专业知识的培训,另一类是针对英语专业教师进行机电专业知识培训。(2)由各校自行组织,让英语教师参与专业实训教学。使其通过实习教学,先掌握机电专业知识,再掌握对应的英语知识。
4.2.3机电一体化专业英语的教学设计专业英语的教学建议
在第三学期进行,此时学生已学习过专业基础课程,初步掌握一定的专业基础知识。针对学生能力和层次,采取分阶分层教学。为创设良好的教学环境,提高学生运用英语的能力,专业英语教学建议在相应实训室内进行。分阶教学,包括基础教学和专业教学两个阶段。在基础教学阶段中,学习教材中的前四个模块,使学生具备一定程度的英语能力。在专业教学阶段中,结合学生专业技术的实训成绩,挑选出部分专业技术较强的学生,尤其是备选的参赛学生,继续学习教材中专业性更强的模块。专业教学是基础教学的深化,学生将学习到最新、最具特色的专业知识与技能,为参选省技能选拔赛、国家技能选拔赛,甚至是世界技能大赛做准备。
4.2.4机电一体化专业英语的教学方法与教学手段
在职业院校机电一体化专业英语教学中,建议采用行动导向和任务驱动教学法。行动导向教学法细分为引导文教学法、项目教学法、探索式教学法、角色扮演法、案例教学法、分组教学法。其优点在于培养学生在合作中锻炼听说读写的能力,达到课堂学习目标。任务驱动教学法是将以往以传授知识为主的传统教学理念,转变为以解决问题、完成任务为主的多维互动式的教学理念;将再现式教学转变为探究式学习,使学生处于积极的学习状态,每一位学生都能根据自己对当前问题的理解,运用共有的知识和自己特有的经验提出方案、解决问题。在实际教学中建议将学生分组,布置任务,学习小组以互助学习的形式,通过小组讨论和探究,在规定时间内完成任务。
4.3机电一体化专业英语课程的效果评价与考核方案
机电一体化专业英语课程的效果评价应根据课程标准的目标和要求,实施对教学全过程和结果的有效监控。通过评价,使学生在英语课程的学习过程中不断体验进步与成功,认识自我,建立自信,促进学生综合语言运用能力的全面发展;使教师获取英语教学的反馈信息,对自己的教学行为进行反思和适当的调整,促进教师不断提高教育教学水平。
4.3.1评价主体的多元化和评价形式的多样化
改变以往以教师为主的单一评价主体现象,提倡教师、学生本人、同学一起参与评价。评价应关注学生综合语言能力的发展过程以及学习的效果,采用形成性评价与终结性评价相结合的方式,既关注结果,又关注过程,使对学习过程和对学习结果的评价达到和谐统一。充分利用形成性评价的优点———反馈调节、激励、诊断反思、记录成长和积极导向的作用。此外,做到课堂评估与阶段性评估相结合。
4.3.2评价的内容
机电一体化专业英语课程考核以“实用为主,够用为辅,应用为目的”为原则,而评价的对象不仅包含学生,也包含教师。从语言技能、语言知识、情感态度和学习策略等方面来评价学生。对于教师而言,评价应包含教师素质、教学目标、教学设计、课堂管理能力、课堂过程。
4.3.3评价工具与方法
以评价表格为主,如教师观察和访谈表、自我评价表、相互评价表。建议建立学生档案,鼓励学生自我评价、增强自我评价责任感、带动学生间和师生间的互动、提高学生主体意识、激励学生学习、引导学生反思、鼓励合作评价。
4.3.4具体的课程考核方案
由于机电一体化专业英语课程终极目标是为世界技能竞赛储备人才,选拔尖子生。考核时建议将形成性评价与终结性评价相结合:形成性评价占60%,终结性评价占40%。形成性评价的得分依据教师观察和访谈表、自我评价表和相互评价表;其中,教师观察和访谈得分占70%,自我评价占10%,相互评价占20%。以往,侧重于基础语言知识考查的终结性评价,不仅没有体现职业英语的专业特点。考试内容还与现实生活脱节,实用性大打折扣。
以职业为导向的专业英语课程考核,建议分为理论考试和实训考试。理论考试以教材为核心,重点考核学生对基础语言知识的掌握程度。实训考试以考核学生的语言应用能力和技能的掌握程度:如要求学生用英语口述仪器或设备的正确使用方法、故障检修和排除的步骤、分析电路的工作原理等。通过终结性评价将专业知识与专业实训知识有机结合。
参考文献
[1]刘东菊.世界技能大赛对中国职业院校人才培养启示[J].中国职业技术教育,2012.
[2]袁名伟,张玉洲.世界技能大赛项目设置与成绩特征研究[J].中国职业技术教育,2012.
[3]刘媛媛.优化教学内容激发学习兴趣———高职机电“专业英语”教学改革[J].教育教学论坛,2014.
[4]李彬.高职机电专业英语教学改革初探[J].中国校外教育,2014.
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1 高职机电专业人才培养中存在的问题
我国的机械制造业快速发展,对机电专业的人才需求数量也在逐渐的递增,尤其是具有高素质、高技能的专业人才,而目前高职院校培养出来的学生与社会的要求还存在一定的距离,原因之一为高职院校机电专业培养模式还存在不足。
①专业定位不准确。高职院校的学生一般基础知识相对比较差,同时其在校期间接受的教育的时间一般为3年,而高职院校在给机电专业定位的时候将其按照“机械+电器”的要求进行定位,这样造成学生很难在短时间内学习到丰富的相关知识,结果造成他们缺失了特色专业优势。②教学内容落后、手段单一。虽然高职院校一直在强调实践教学,重视学生的实践能力的培养,但是具体到教学过程中,教师由于受到其传统思想以及其它因素的限制,教师还是过多的采取课堂化理论教学模式,结果导致了理论教学与实践教学相脱离,而且其教学的内容主要集中在对书本传统知识的讲解,忽视了机电技术的发展与创新性。③机电实践训练设备不完善。高职院校虽然在教学手段以及教学理念等方面进行了较大力度的改革,高职院校也在积极地探索校企合作模式,但是由于受到资金、场地的限制,高职院校在培养学生实践技能的硬件设施上投入的力度还不够。
2 高职机电一体化专业人才培养改革措施
针对高职院校在人才培养中存在的问题,宁夏工商职业技术学院机电专业人才改革措施主要从高职院校教学改革入手,通过更新教学理念、整合机电课程设置、提高师资力量等培养机电一体化的专业人才。
2.1 明确人才培养目标。在进行机电一体化专业人才培养改革前,高职院校首先需要明确机电一体化的含义以及培养一体化专业人才的意义,根据宁夏工商职业技术学院对其当地的企业进行的调研发现:企业对机电专业学生的需求量在逐年上升,但是机电专业学生在企业中的工作能力却表现得不理想,分析其原因就是因为学生具有的机电专业能力结构比较的单一,因此培养机电一体化专业人才是当地企业发展的要求;其次机电一体化专业应培养综合素质高、业务能力强、具有不断追求新知识、实事求是、独立思考、勇于创新、踏实苦干的精神的专业人才。
2.2 利用校企合作改革课程体系和教学内容。首先依据“多能并重,学做一体,校企融通”的校企合作、工学结合的人才培养模式要求,在分析调研企业岗位需求和梳理典型工作任务的基础上,把企业生产要求与行业企业标准以及国家职业技能鉴定标准结合起来确定课程学习领域;其次以提高“综合职业能力”为目标建立学习领域课程模式。每门课程不是传授单纯的专业知识,而是让学生在尽量真实的职业情境中学习“如何工作”,即以工作过程为导向,依据机电行业领域的职业能力和相关工作任务要求,以学生为主体完成理论与实践一体化的综合学习任务。
2.3 构建完善的教学质量保障体系。人才的培养要依托具体的教学活动,完善的教学质量保障体系是培养专业一体化人才的基础,因此高职院校要通过制定相应的制度、构建系统的教学质量评估机构以及改变传统的考核标准等提高对机电专业人才能力的培养。首先高职院校要根据机电一体化人才培养目标的相关要求,制定相关的教学质量监督体系制度规范;其次要改变传统单一的考核标准,建立多元化、多形式的考核标准,高职院校要成立以学校、企业、教师、家长等多主体组成的考核机制,对学生的考核不再以期末考试成绩为唯一标准,而是根据学生在平时学习以及在企业实习表现等形成校内和校外双向评价体系。
2.4 建设“教、学、做”一体化的校内外实训基地。实践教学是整个机电专业教学活动的重点,它是学生掌握一体化技能的关键,因此高职院校要投入相应的资金建设“教、学、做”一体化的校内外实训基地,首先高职院校要积极吸引具有一定经济实力的企业进入学校建设“校中厂”为学生提供真实的工作环境;其次高职院校也要积极购置与机电岗位条件相符的硬件实训教学设施,参照机电企业的工作环境,为学生创建“教、学、做”一体化教室,按照企业的生产规章制度要求学生的训练等。
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论文关键词:就业方向 社会需求 实训教学 手段
专业建设是高职院校教学工作主动、灵活地适应社会需求的关键环节,是学校建设和发展的根本所在,自20世纪90年代以来,随着计算机等电子技术在制造业的广泛应用,推动了机电一体化技术的进步和机电一体化产品的不断开发,如今,机电一体化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。在此影响下,各高职院校纷纷开设机电一体化专业,以满足社会对该专业人才的需求。但目前该专业的课程设置是专业定位模糊,“双师型”教师队伍力量薄弱;教学实验、实训条件落后,实践训练水平有待提高;适应新技术发展需要的课程体系有待构建:体现当代工业发展水平的专业教材有待突破。鉴于此,机电一体化专业建设与课程体系的再构建,是当前亟待解决的问题。
一、机电一体化专业的学科领域
机电一体化技术是一门跨学科的综合性科学,是由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”这门学科的有:1)机械学,2)控制论,3)电子学,4)计算机科学。
二、机电一体化专业课程设置存在的问题:
(1)现有课程设置不能很好的突出高职以技能为本位的高等职业教育课程观,理论课比重过大,实习、试验、实训环节不完善。
(2)现有课程设置没有充分围绕学生的就业方向和社会需求来设置,不能跟周围大环境的具体需求密切结合,没有很好的突出高职以就业为导向的高等职业教育课程观。
(3)现在所采用的机电一体化专业教材很多没有充分体现出现代机电行业的发展水平,内容陈旧、落后,且各门课程之间相互独立,相关知识未能有机地渗透和融合在一起,也未能充分考虑与中职教材的很好衔接。
(4)有些课程的设置出现了严重的前后脱节以及学时安排不合理的情况。
(5)教学实验、实习、实训条件落后,实践训练水平有待提高。
(6)教学方法、手段不灵活,不能根据课程的性质灵活选用。
(7)缺乏一些反映机电一体化先进技术课程。
三、课程设置的改革思路:
课程设置改革的思路、方向、主线:社会需求——就业——培养目标——培养方案——课程体系——课程设置——教学方法与模式一教学评价——结果(毕业生)——符合社会需求,根据这一思路进行课程设置时,应遵循下述原则:
1)应确立高职课程体系改革的目标是培养生产、建设、管理、服务第一线需要的高等技术应用型人才.是一种能直接上岗的技术型人才,因此,在课程设置时要把握文化基础知识以“必需、够用”为度,专业知识强调针对性和实用性,要充分考虑与地方经济紧密结合。
2)课程设置应从学生就业方面考虑,并结合本地区企业的需求。因为地区、行业的发展水平不一,企业之间所拥有的装备和所应用的技术在技术含量和应用水平上就会有一定的差异,因此这也就决定着因服务面向目标的不同从而使各高职高专院校机电一体化专业在课程内容上存在着一定的差异。
3)由于机电一体化专业是由多个学科复合的专业,因而专业技术课程内容必须是一种综合结构。在设置专业课程时应以毕业生应具备的技术应用能力为主线重组课程内容,冲破原有课程(甚至学科)体系,删除陈旧的与专业培养目标相距过远的课程内容,增添新知识,围绕学生的就业方向,设置4——5门核心课程,一方面在理论教学的学时安排上加以强调,另一方面要与实验、实训相配合,使学生通过核心课程的设置,更进一步了解本专业的培养目标和就业方向,从而形成具有行业特色的高职高专综合课程。
4)在考虑课程设置时要遵循联合国教科文组织第十八届大会上通过的《关于职业技术教育的建议》:该建议指出“为就业做准备的职业技术教育,应当为卓有成效地、愉快满意地工作打下基础。为此,应当做到:(1)使受教育者获得在某一领域内从事几种工作所需要的广泛知识和基本技能,使之在选择职业时不致受到本人受教育的限制,甚至在一生中可以从一个活动领域转向另一个活动领域;(2)为受教育者从事的第一个工作提供充分的专业上的准备.并提出有效的在职培训;(3)使个人具备在其职业生涯各阶段都可以继续学习所需要的能力、知识和态度。”由此可见,培养适应广泛就业需要的复合型、综合型“通才”是世界职业教育改革发展的潮流。
5)要考虑到课程的设置一方面要与学生的就业相结合,另一方面也要激发学生的学习兴趣,因此在课程设置时应充分考虑学生的学习兴趣,使学生在该专业的主干平台课程学完后,可以结合自己的就业方向来选择适合自己的专业核心课程。
6)采用项目化教学,结合周边企业的需求,针对企业所需的人才,对学生进行相关课程的重点介绍,并进行相应的实习、实验、实训,使教学和企业的需要紧密结合,为企业培养所需的人才,同时也解决了学生的就业问题。
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关键词:机电一体化;教学
中图分类号:TH-39 文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2011) 19-0000-01
"Mechanical and Electrical Integration" Teaching and Application
Ran Shuming
(Chongqing Water Resources and Electric Engineering College,Chongqing402160,China)
Abstract:Mechanical and Electrical Integration teaching is vocational and technical education reform should focus.In this paper,mechanical and electrical integration,and application of teaching theme through many years of teaching experience,in the actual teaching,to change the traditional mechanical,electrical completely separate approach,mechanical and electrical integration of teaching,students learn mechanical knowledge,thus strengthening electronic knowledge.Pay more attention to integrated skills training to improve the quality of teaching.
Keywords:Mechanical and Electrical Integration;Teaching
信息化社会到来,并不断地朝着纵深方向发展,社会对电气自动化专业的人才需求也不断加大,对能力的要求也越来越高,为了适应社会需求,作为电气自动化的专业教育机构,我们必须加强学生掌握本专业理论知识和实际应用能力。为此,本文主要介绍了《机电一体化系统》在教学方法、教学手段、措施等方面加以改革,以提高学生的综合能力、加强学生的综合素质教育为主要目标,结合课程自身的特点和技术发展趋势,并且在实践应用上取得了阶段性的成果。
一、简述机电一体化教学的重要性
重实践轻理论,重专业课程轻基础知识是每一个机电专业的学生在刚进校时的特点,如何激发学生对学习机械知识充满兴趣是每一个老师重要任务。根据我多年教学经验积累,我觉得在机电一体的教学中,如何加强机械和电气联系的紧密性是激发学生兴趣的重要方法。所以,在绪论课上我重点介绍了当前科技发展特别关注各学科之间的交叉融合,现在的机电一体化已然成为科学技术发展的一个趋势。机电一体化指的是机械和电工电子及电气控制的一体化。目前,电气控制系统比机、电、液综合控制设备的复杂程度高,例如组合机床、数控机床、生产自动线等,都属于机电一体化技术应用的成果。例如在课程《电力拖动与自动控制》的教学中,让学生知道机械传动是每个常用机床所都具有的,比如铣床工作台的前后、左右、上下移动,手柄就可以操作电动机的正反转,而且能够直接控制机床的工作台在六个方向的移动等。机械方面的基础知识,是无法更深一步的解释复杂的机床运动的。学生对专业的性质的理解,懂得课程学习的效果是什么样的,都能够影响到以后专业课学习和实际工作能力。学生端正了自己正确的学习目的以后,改变自己被动的“要我学”转变成“我要学”的思想,从而大大提高学习效率。
二、深入了解机电一体化教学
学好一门课程的关键就是:老师讲的课能否吸引学生的注意力。多年来我在教学中总结经验觉得主要从以下几个方面抓起。
(一)注重演示教学,培养思维能力。演示教学不但利于将抽象理论知识转化为具体现象,深化学生的感性认识,也能进一步提高学生的操作技能。这样也培养了学生的思维能力和分析问题的能力,学生从感性中得出的理论知识也记得牢。学生学习的主动性,积极性在一定程度上有思维能力所决定,思维能力的提高能加强学生对所学知识的融会贯通和灵活应用。
(二)注重教学艺术,引导课堂提问,采用多种教学手段提高教学质量。在课堂上作为老师应该充分培养学生分析问题的能力,不能像传统教学法一样,把所有的知识全部灌到学生的脑子里去,让学生死记硬背的记住一些知识,而是应该在讲课时运用一些小技巧来辅助教学,比如用视频放映的方式先来吸引学生的注意里,让学生感兴趣,然后再在教学过程中提出一些问题,然后让学生自己讨论解决,然后再给讲解出正确答案,从而加深学生对课程的深刻印象。在讲课时做到重难点突出,同时在课后,老师应该布置一些思考性的问题,让学自己能够独立思考一些问题,这样不但巩固所学知识,同时也加强了学生思考的能力。在批改学生的作业时,老师应该认真审阅学生的作业,然后综合提取学生所出现的问题,在下堂课上课时着重指出的讲解一下容易出错的问题,从而加强了学生的学习的积极性。千万不能如一些老师一样,看到学生犯的一些错就加以批评指责,那样不但打击了学生学习的积极性跟打击了学生的自尊与自信心。
(三)采用多媒体教学,网络教学的现代化教学手段提高教学质量。随着当前多媒体技术的飞速发展,各种现代化的器备用于教学中也不断完善,这样不断加快了现代化教学的进程。在此,教师应该借这些机会,不断创新,尝试运用新的教学道具增添课堂的精彩。例如,教师可以尝试制作各种教学软件,把一些抽象的理论知识转化成学生易于接受的具体现象,提高学生学习的兴趣,同时利用网络技术为学生介绍相关知识的发展动态,激发学生的学习热情。教师也可以在网上学习别人的优秀教案和先进经验,不断改进教学方法,提高教学水平。
三、结束语
现在的21世纪,国与国之间的竞争归根结底是人才的竞争,而培养人才并且培养符合型人才是我国教育业的重要目标和责任之一。职业观念趋向模糊,职业能力趋向综合。而装备制造业的发展正是国家在抓的重要行业之一,职业技术教育在机电项目里占的比重越来越大,专业口径也越来越宽,机电一体化教学应运而生,充满活力。机电一体化专业作为高职高专学院重点发展的技能型、应用型专业,只有适时地把握专业发展的新理论、新课题、新方向,并且不断地进行教学内容的纳新、教学方法的创新、教学手段的革新;努力提高专业学校教学团队理论知识水平以及实践操作技能,不断更新和完善学校的实习实训条件,为学生建立良好的校外实习基地。才能真正培养出具有从事机电一体化设备设计、安装、调试、运行和维护等生产一线工作需要的高技能人才。
参考文献:
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关键词 机电一体化;检测与控制;课程整合
中图分类号:G642.4 文献标识码:B
文章编号:1671-489X(2013)21-0074-03
传统学科体系的界限随现代科技发展变得模糊,呈现相互渗透和交叉的态势。在机械工程领域,现代机械结构、检测与控制技术往往互为条件并紧密结合。这种密切的关系促使工业生产由机械工程领域迈入以机电一体化为特征的发展新阶段,从而需求大量具备机电一体化基础理论,强调机械动手能力与机电控制能力相结合的新型机械专业人才。为适应这种需求,机械大类下机电一体化方向的教学探讨逐渐被重视,检测与控制类课程在机械专业的教学培养中的地位逐步提高。但传统思想的影响使传统课程和检测与控制系列课程自成体系,内容脱节,造成学生即使熟识机械结构也无法清楚其控制运作流程。要改变知识结构上“机强电弱”的严峻局面,解决知识更新与课时减少的矛盾,迫切要求进行课程内容整合,开展教学改革和实践分析。
基于传统机械专业教学模式,如何把握好机电一体化的内涵,教学中避免机械、检测和控制等技术的简单组合、拼凑,如何通过课程整合和优化课程内容,探讨教学中机电的合理结合,成为教学改革中的核心问题。本文从分析现阶段的具体问题,突出机电一体化的需求着手,面向机械大类进行“检测与控制”系列课程的整合和优化教学改革研究。文中主要分析如何优化课程的配置和联系,有效使用先进的教学方法和手段,充分利用资源,将机械工程的特点和检测与控制的课程整合为一个现代机械工程测控系统的教学体系,使学生在有限的学时内能够掌握机电一体化的基本理论及先进技术,系统、有效地将机、电结合,从而有效提高教学质量和教学效率。
1 优化课程结构,丰富教学内容,推进课程整合
通过企业走访、毕业生座谈等方式,明确了社会对机电一体化方向人才的需求:需具备传统机械专业扎实的机械结构设计、力学分析、切削原理等基础理论,又要有较好的电力电子、电机传动、测控技术等知识。检测与控制系列课程作为机电一体化方向的主要电类课程,内容广且复杂,单纯地将检测与控制系列课程捆绑在传统机械专业上,是不可能达到较理想的教学效果的。因此,根据社会调研的结论,在“机为基础,电为机用,机电合一”思想的指导下,对检测与控制类课程内容进行整合优化。
在课程教学中改变以前惯势,淡化课程中一些纯理论的内容,如传感器的结构形式和工作原理的繁复推导与演算过程,把重点放在常见传感器的应用上。同时适当增加一些跨学科内容,如:如何对传感器输出信号进行处理;结合数控技术和机械加工工艺需求,以一些实际机电设备为例,分析机电测量与控制系统的构建;在检测与控制中,常用的分析信号的方法和仪器以及计算机辅助虚拟软件;等等。通过诸如此类结合机械工业中实际应用的课内整合,合理安排教学内容,增强各部分之间的衔接,使课程内容综合化、一体化,使学生更快地形成熟练的机电一体化综合专业技能。
现阶段各种相关教材各有特点,但都把测试和控制分成两个独立的知识环节,导致学生不能理解测量系统与被控对象、自控系统之间的内在联系,无法正确分析自控系统中测量信号的获取,更无法正确进行测量仪器的选择、配置和使用。此外,教材内容以理论分析为主,抽象枯燥,很难调动学生的学习热情,达不到期望的教学效果。
基于这种情况,通过充分理解教材中基本内容及之间的联系,教学中调整知识结构,大胆合理地对教材内容进行专题式整合,着眼应用,引入机械加工、数控技术等实例来分析,将学习内容按系统性、层次性的特点重新“建构”,使学生对知识有整体的把握。如在课程讲授中,打破教材的局限,把常用的机械量的检测与控制进行整合,形成温度检测控制系统、位移(速度、加速度)检测控制系统等多个专题,结合工业实例,分析信号特征、传感器选用、信号处理、自控系统结构及其动态性能分析等,将教学内容整合为全面系统的机械工业自动测控技术体系。
通过课程整合,体现了机电合一的目标。但要切实取得相应的教学效果,教学设计和教学处理尤为重要。课堂教授语言精炼,突出重点,精粗得当才能化难为易。如检测技术中信号的采集处理都基于传感器,而传感器的工作原理多种多样,后续信号处理也各不相同,讲授中突出常用机械量检测中应用到的传感器及其信号处理系统的分析,淡化检测的繁难理论而重应用,这样适合机电一体化方向的要求。而对包含大量数学推导和电学、力学基础理论的控制部分知识,讲授中辅以动画、录像等手段,以讲清基本原理和分析问题的思路为主线,从专业需求入手,以应用为主,尽可能避开繁复的数学推导,不给学生造成心理压力。
2 以探究性教学模式,引导学生自主学习,加强实践教学
课堂教学以引导学生自主思考、动手实践为目的。教学中以设问—讲授—归纳—解决问题的方式展开,通过课内和课外给学生提供更多的自主学习和实践探究的机会,强化学生知识的迁移能力,使学生具备与未来职业相适应的分析和解决问题的能力。根据学生电类知识相对比较单薄的特点,明确在实践环节上需下大力气。如何利用现有的资源给学生提供更多的实践平台,来实现延伸课堂教学,扩展学习空间,巩固和加深对理论的理解,是教学改革中需要重点解决的问题。
经过这两年的教学改革实践,以验证为主的实践教学模式被打破,为加深学生对基础理论的理解而设置的验证性实验仍保留,但加大综合性实验和设计性实验的比例。其中以典型检测控制系统为实验对象的综合性实验,通过分析系统的结构、选择传感器、分析检测系统的动态参数和控制系统动态性能,从而提高学生运用知识进行分析和综合的能力。增设少量综合性较强的设计性实验,可以综合运用到所学电子技术、传感器与自动检测技术、自动控制技术、计算机等知识来分析、解决实际问题,从而帮助学生全面提高机电一体化的能力。
全面开放实验室给学生提供自己动手、自己思考、自主探究的舞台。学院的创新实验室中齐备的电子元件以及单片机开发板、PCB制版设备等可以让学生在教师指导下将自主设计的思想性产物,通过动手制作变成出色的成品。这个实验室现今保存了近几年来许多学生的实践成果,而这些学生出色的动手实践能力和扎实的机电基础,成为他们就业的竞争资本。此外,利用学校大力支持学生科研的优势,鼓励和指导学生设计制作参与国家、省级创新大赛和挑战杯等。这几年学生取得的成绩,说明部分学生的学习主动性被充分调动,实现了真正意义上的理实统一。
3 课程教学资源包的建设
检测与控制类课程与数学联系紧密,内容多,枯燥且难消化。在教学改革中,努力寻求信息技术与课程教学实践中的整合点,建设完善了信息丰富的教学资源包,藉此作为学生促进知识学习和能力提高的辅助工具。教学改革中的专题式整合教学,课堂教授中将会对教材内容进行调整和组合,并涉及很多来源于教材以外的内容,没有就此整理编写出相应教材之前,建设相应的课程教学资源包对学生来说无疑是加深巩固课堂内容的一个有意补充。
课程教学资源包的建设主要包含理论教学资源包、实验教学资源包、仿真实验平台以及习题库、试题库、项目课题库等。理论课的教学中,多样的媒体软件将繁复抽象的内容通过动画形式直观地展示给学生,如检测类课程中传感器的纯理论不容易理解,通过Flash的小动画来动态显示应变片在力作用下的变形情况、加速度传感器的运动与惯性的应用等;实行全过程的动态课件多媒体教学。一些必讲的公式推导,采用讲解结合PPT逐次推进演示,动态教学引起更强的关注;通过动画、录像等各种资源精心设计探究性教学结构,进行探究性教学,并将行业发展的最新成果及最新动态融于课程教学中,提高学生的学习兴趣,引导学生自主学习。在控制部分知识的教授中,利用基于MATLAB语言建立起来的控制理论仿真实验和教学平台,把控制系统的分析讨论以仿真图变化来验证,让学生接触到仿真软件的使用,并且对理论教学有很好的促进作用。
在实验课教学中,辅以实验教学和学生创新性实验录像等作为教学活资源。开放实验室、开放实验项目,由学生通过网络资源自行设计实验,培养创新能力,培养学生研究性学习的兴趣和能力。已经完成了基于MATLAB的控制理论仿真实验平台的构建,并在理论和实验的辅助教学中收到较好的教学效果,让学生感受了工程设计仿真软件功能的强大。通过这个仿真实验平台,学生可以去分析实践自己的想法,感受实际系统和虚拟系统的统一,从而提高学习的兴趣和主动性。
通过分析整合后的知识体系,以覆盖课程主要内容,涉及基本概念、系统计算、综合分析问题等诸方面,建立相应的习题库,方便学生复习。考试上,对基本理论的考核采取闭卷的方式。但针对课程的应用性要求,总评成绩中加强实践操作的记分权重,鼓励学生结合机械原理及其设计的相关知识,从结合学生实际知识结构建立的项目课题库中挑选题目自己动手设计制作,以期正确引导学生全面掌握知识,会学会用,增强对今后工作的适应能力。
4 结语
过去两年的面向机电一体化方向的教学中,积极推进课程结构和知识结构的整合,加强机电有机融合,形成机电一体化方向合理的检测控制类课程的教学结构。推行了多媒体教学和课堂互动式教学;针对机电一体化的要求对教学内容进行了提炼,不断完善和扩充教学资源包;引入工程软件,通过实际应用和仿真分析,强化教学效果;结合工程实例和设计实例,设置综合性和设计性实验环节,开展探究性的教与学。课程的整合和优化改革,对引导学生自主学习有积极作用,是机械专业下的机电一体化方向机电合一教学的发展趋势。
参考文献
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信息技术给人们的生产、生活带来了诸多便利,引领着技术与知识的革新。在中职机电教学中,信息技术凭借着集图像、文本、音频、动画等多种传播媒体于一身的优势,改变了传统的教学模式。创设了真实的教学情境,并激发了学生的学习兴趣。
例如,讲授《液压转动系统》一课时,教师可借助PPT、视频等形式,将整个转动系统的组成元件、工作原理、基本回路清晰地展示给学生,让学生在图画、视频的世界中,激发学习兴趣,并融合视觉、听觉等感觉器官,加深对理论知识的印象。
理论联系实际,强化运用能力
教师不能只关注信息技术在课堂教学中的运用,应该有意识地避免教学模式的形式化。并有效利用信息技术,引导学生理论联系实际。同时,结合中职教学的目标,借助信息技术的先进性,引导学生关注科学技术的发展,时刻了解机电一体化技术的发展动态,为强化学生的知识与技能奠定基础,最终培养学生成为应用型技术人才。
例如,在《智能小车的设计与制作方案》的教学过程中,教师可利用信息技术创设学习环境,避开真实设备与材料的不足,构建模拟的小车制作环境,展开系统总体设计,以及硬件电路搭建与软件设计。结合信息技术的硬件与软件设计环境,有条件的中职学校还可鼓励学生将设计制作成实物,从而强化其动手能力与理论应用能力。
促进师生互动,鼓励自主参与
传统教学模式中,教师一般只借助口述与板书的形式来展示所要传授的内容,而随着时代的发展与科技的进步,信息技术触发了教育方法的不断革新,课堂教学变得更加方便与丰富,知识呈现变得容易。如课下教师可以借助网络开设讨论组,或者以创设留言板、网页的形式,就学生感兴趣的话题展开讨论,学生也可以对不熟悉的问题进行询问,教师将课上收集的问题统一回答与讲解。
例如,《机电一体化检测系统》一节的相关知识比较复杂,为引导学生形成系统的知识网络,教师可采用专题探究的教学形式,借助信息技术,引导学生展开系统的学习与分析。关于位移、速度、加速度、力、扭矩、流体压强等方面的检测存在多种检测方法、检测流程与检测曲线,教师可运用信息技术结合实例展示在学生面前。同时,本章节的重难点内容,可借助校园网络平台,实施远程授课,或者教师和学生实时进行网上沟通,使学生的学习不受时间与空间的限制,切实提升教学质量。
拓宽时空范围,提升教学效率
信息技术能够打破时空限制,把丰富的文字、图片、音频、视频等资料集中起来,变微观、抽象与远程的知识为鲜活、生动、可感受的信息技术环境下的知识,从而节约了教学准备时间,提升了教学效率。
例如,讲授《电气系统设计》一节的相关知识时,教师可借助信息技术,将电气设计基本任务、基本内容、设计原理、中心环节,借助设计的实例展开分析与讲解,使学生形成系统化的印象。还可以打造模拟的电气设计实验室系统,模拟特定条件下的设计环节,引导学生展开设计原件的选定、安装方式与接线方式的实践、组件装配的设计等。从而促进学生将理论与实际结合,打破时空限制,强化学生的知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观的形成。
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关键词:机电一体化;复合人才;管理;外包;创新
中图分类号:F24文献标志码:A文章编号:1673-291X(2010)15-0133-02
党的十七大明确提出了加快转变经济发展方式的战略任务。调整经济结构、转变发展方式必须瞄准科技发展前沿,推进自主创新,聚集创新人才,优化创新环境,真正走上创新驱动、内生增长的发展轨道。转变经济发展方式的过程,也正是人才需求快速转换变化的时期,各行业、各部门对于人才规格的要求将向多元化的格局发展。因此,培养应用型复合人才既是适应经济结构调整和经济发展方式转变的需要,同时也是中国适应经济全球化、人才国际化的重要举措。培养当代合格的机电一体化复合人才,必须顺应加快转变经济发展方式的大趋势,将管理变革、业务外包、技术创新等等与专业技术融合相通。
一、在管理中成长
制造企业要在竞争中立于不败之地,必须要采用先进的制造技术与先进的管理方法,降低生产成本,缩短生产周期,并能快速响应市场需求的变化。同时,制造企业为提高竞争力,快速占领市场,在竞争的同时还需不断促成有关企业之间的区域性联合或跨国合作,以形成动态联盟。在这种背景下,一些先进的制造模式和管理模式不断出现和发展,如精益生产、敏捷制造、绿色制造等等。为了适应新的形势,培养学生在管理、经济、法律、营销等方面的综合知识和能力,使学生掌握经济管理学的定性、定量方法,具备一定的管理素养,增强分析和解决社会经济问题的基本能力,是培养复合型人才的重要因素之一。
培养复合人才是一项宏大的工程。在培养机电一体化复合人才的过程中,可以通过多种渠道提升学生的管理素养。首先开设诸如“生产现场管理”等企业管理课程,使学生熟知企业管理的基本原理和方法;其次通过教学实践环节或参观访问有关企业,使学生在实践中理解先进制造与现代管理的共通之处,到生产现场学习现代企业的管理之道;再次通过形形的讲座,使学生了解企业文化、团队精神等在现代企业管理中的重要作用;最后应该让尽可能多的学生参与学生管理工作,在管理实践中感悟管理的真谛。
值得注意的是,机电一体化专业的大多数专业课程,往往给学生传授的是显性知识。而需要复合的管理类知识,主要是隐性知识。所谓隐性知识是相对显性知识而言的,是指那种我们知道但难以言述、重在意会的知识。从技能和认识角度可将隐性知识划分为两类:一类是技能方面的隐性知识,包括那些非正式的、难以表达的技能、技巧、经验和诀窍等;另一类是认识方面的隐性知识,包括洞察力、价值观、团队精神和组织文化等。管理大师彼得・德鲁克认为,隐性知识是不能用语言来解释的,它只能被演示证明它是存在的,主要来源于经验和技能,学习的唯一方法是领悟和练习。
提升学生的管理素养,培养机电一体化复合型人才,很重要的一个方面是使学生融入于现代企业文化中去,为保持和增强企业核心竞争力作出贡献,这就需要注重隐性知识的积淀。知识经济时代,隐性知识是个人或组织保持竞争优势的源泉, 隐性知识已成为现代企业知识管理中的一个重要方面。基于隐性知识的企业核心竞争力是企业勇往直前的动力。塑造良好的组织文化和激励体系,可以有效促进员工个人隐性知识持续地转变为组织的共享知识,激励员工朝着组织的共同目标迈进。同时不断培育企业的知识创新能力,构建企业完善的知识管理体系,实现显性知识和隐性知识、个体知识和组织知识之间的相互转化,并最终与核心竞争力相融合。为了顺应现代企业的发展需求,我们不仅要进行知识传授,使学生清楚现代企业对人才的新要求,懂得隐性知识及其在现代企业管理中的重要作用,不断加强管理素养,而且要让学生在实践中感悟、锤炼和提升。
众所周知,实践教学的主要目的是通过在真实或仿真的环境中进行反复训练,试图使学生熟练掌握一定的职业技术技能,从而培养学生的职业素质。但目前的实践环节主要是以显性知识作为教学的唯一媒介,忽视隐性知识的潜在影响,从而导致实践教学效果不尽如人意。因此,我们必须明晰隐性知识管理的价值,并通过适当的途径实现这种价值。隐性知识能够自发地对实践教学产生影响,甚至产生阻碍和干扰等负面影响。无论是技能方面的隐性知识,还是认识方面的隐性知识,即价值观、团队精神和组织文化等,一定要在实践教学中反复练习,不断领悟。在这一方面,指导教师的人格魅力、知识和技术能力对学生有着极强的影响力。
二、在外包中成熟
在转变经济发展方式的过程中,工业时代流水线所体现出的企业内部分工协作已经扩展到企业、行业之间,将公司部分业务委托给外部公司的业务外包应运而生了。发包企业为维持组织的竞争核心能力,可将组织的非核心业务委托给外部的专业公司(即接包企业)。外包给企业带来了新的活力。知识转移是决定外包成功与否的最主要因素。要成为当代机电一体化的复合人才,必须学习相应的外包知识,了解外包在现代企业发展中的作用,在外包即知识转移的过程中增强自身各方面的能力。
通常认为,企业在外包中知识转移的过程可以划分为三个阶段:第一阶段,企业从外包中分析与取得知识的过程。接包企业参与联盟人员的素质、知识和经验,必将影响到企业能否有效取得发包企业的知识或技能。当生产外包的双方建立了知识转移程序且双方知识基础相近,则企业取得知识的效能越高。第二阶段,企业取得知识之后进行内部学习的过程。接包企业可通过与发包企业之间的互动,获取相关的知识或技术,并通过消化使其与原有知识相融合,从而修正企业文化,激励组织创新,使企业保持竞争优势。第三阶段,企业取得知识之后使用的过程。目的在于有效管理知识,进行知识转换或创造出新的知识,进而为进一步增强企业的竞争力夯实基础。
综上所述,在外包中知识转移的过程就是获取―学习―应用的过程。要培养机电一体化复合人才,首先,必须给学生传授外包的显性知识,使他们熟知外包和外包管理的相关知识,懂得知识转移在外包中的重要作用;其次,要使学生掌握外包中知识转移的过程,做好各种相应的准备,逐步胜任外包业务。不仅要增强洞察力,善于发现和获取发包方的知识、技能;而且要联系自身实际,善于学习和吸收,取长补短,同时要及时消化,较好地指导生产实践,并最终转变成自身的优势。所有这一切,可以通过校内实践教学、校外顶岗实习,使学生逐步理解和接受外包,并在多重企业文化相互融通的环境中越来越成熟。
三、在创新中成功
总书记早在2006年全国科学技术大会上就提出了建设创新型国家的宏伟目标,同时给高校的创新工作提出了更高的要求。创新创业教育作为知识经济时代的一种教育观点和教育形式,从本质上说是培养学生创新精神、创业素质的教育活动,也就是要培养具有创新精神和实践能力的新型人才。这正是机电一体化复合人才的努力方向。实际上,每个大学生都具有创新潜能。但是要把潜在的创新力转化为现实的创新力,必须有一个激发潜能、形成创新力的良好精神环境和心理氛围。只有在浓郁的学校创新氛围和有利于创新的教育环境中,才能有效地开发大学生创新潜能,才能实现对创新型人才的培养。因此,营造良好的校园创新环境,通过感染、模仿、暗示等心理机制,必将对大学生的创新素质产生积极的影响。
虽然大家都知道创新始于问题,但目前许多大学生盲目迷信书本和老师,习惯于墨守成规,不注重思考与质疑,普遍缺乏“问题意识”,既不愿提问题,也不会提问题,当然就更谈不上锐意创新。强化问题意识,是开发创新潜能、造就创新人才的关键。
大学生创新潜能开发,要注重创新思维开发,积极开展创新思维的心理训练。心理训练主要在于改善思维的品质,即敏捷性、灵活性、深刻性、批判性与独创性,这是思维训练的基本方向。具体的训练方法多种多样,如标新立异法、头脑风暴法、直觉反应法、智力激励法、提问探究法,关键是要根据教育环境的实际,特别是大学生创新心理发展特点,有意识、分层次、有针对性地培养和训练。在具体训练过程中,要坚持发散思维与聚合思维相结合,以发散思维训练为主;坚持求同思维与求异思维相结合,以求异思维训练为主;坚持正向思维。与逆向思维相结合、以逆向思维训练为主等等,引导和促进大学生思维观念的更新和思维素质的提高。
21世纪是知识创新和可持续发展的时代,中国高等教育持续发展的重点是人才的培养,高校人才培养的核心是培养创新创业能力和实践能力。在培养机电一体化复合人才的过程中,必须加强大学生创新创业能力的培养,只有这样,才能适应社会发展的需要,才能为社会提供真正的具有创新精神和能力的复合人才,才能实现当代大学生的可持续发展。
参考文献:
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Three Points on the Today’s Versatile Talent of Mechatronics
LIU Fu-ji
(Wuxi Professional College of Science and Technology, Wuxi214028 , China)
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【关键词】机电专业 学科课程 项目化教学
随着职业教育课程改革的日趋深入,逐渐凸显出职业教育的方向是以能力为本位,以职业实践为主线,从而缩短就业和实践的距离。结合中职学生的特点,可以总结出其专业能力的定位是“理论知识够用,实践技能过硬”。
那么,为了使中职学生真正掌握所需的专业能力,专业课程的合理教学显得尤为重要。对于专业课程来说,有选择性地、针对性地采用项目化教学,将是当今中职专业课课程改革的必然趋势。自课改实行以来,项目教学通常运用于一些技术性较强的专业课,相关的项目教材也林林总总。而对于理论性较强的专业基础课(学科课程)却很少有合适的项目教材。那么如何使得这一类学科课程也能进行合理的项目教学,从而进一步适应职业教育的课程改革,尽可能地达到“三以一化”的目标呢?笔者以中职机电专业项目教学为例,提出一些可行性措施。
一、专业课程设置的思路
机电专业是一个宽口径专业,学生毕业后适应范围较广。对于中职毕业生来说,任职的工作岗位主要是从事机电产品的制造及机电一体化设备的操作员、安装调试员、设备管理维修员、电气技术员、质量检验员、班组长等工作。当然也可以从事其他就业岗位,比如从事机电产品的营销、生产现场技术服务、机电设备自动化改装等工作;经过企业的再培养还可以从事机电一体化产品生产一线的主管、工段长、车间主任等工作。
我校设置专业课程的指导思想是以服务为宗旨,以就业为导向,以能力为本位,以技能为核心,以学生为中心,面向市场,依托行业和企业,努力做好工学结合、校企合作、顶岗实习。因此课程设置的目标应是适应学生实际,适应社会需求,有利于学生综合能力的培养,有利于教师的教学,有利于学生技能水平的提高。
根据中职学生应掌握的知识和技能,课程设置大致上可以分成四大块内容,即专业基础课程、专业应用课程、技术拓展课程及顶岗实习。
二、项目化课程的认知
当前中职学生知识和能力都比较薄弱,而机电一体化专业涉及的课程较多,要求学生掌握机械、电子、液(气)压一体化技术,另外还需掌握机电一体化设备的操作、维护、调试和维修等。其中,特别是专业基础课程,即学科课程,如《机械制图》、《机械基础》、《电工技术基础与技能》、《电子技术基础与技能》等,这些课程理论性较强,是为学生学习专业知识打基础的,其知识点的学习需要循序渐进。作为教师,应根据该学科知识结构的特点,有选择地、有针对性地将学科课程进行项目化教学。
何谓项目化教学?项目化教学是以具有相对独立性的客观存在的工作任务模块,驱动学生和教师整合理论和实践,师生通过共同实施一个完整的项目进行的教学活动。要求将必需的教学内容、学生的专业能力培养在有限的课时内完成。
机电专业中学科课程虽然也逐渐趋向于项目化教学,但区别于以实训为主的项目课程。一些实训类课程,已经有了非常多的项目教材。以《钳工实训》为例,翻开其项目教材的目录,可以看到教材是以一个个工作任务进行编排,将钳工基础知识、技能训练等内容和相关的金属材料、公差及数学知识整合,把相关知识按照难易不同和具体项目内容,安排在各处。每次只学习与项目(任务)相关的知识,不会出现一次学很多,等到用的时候又忘光了的现象。而以理论为主的学科性课程,以《机械基础》为例,虽然也有许多类似的项目教材,但还是以模块化的理论知识为主。例如,“模块一常用机构”、“模块二机械传动”等等,并没有一个明确的任务。而教师在传授知识时,虽然也尽量秉承新的职教理念,做到理实一体化,有时也会穿插一些小任务进行知识巩固。但从大局上来看,还是进行以理论为主的教学。宣称“理实一体化”教学,而实际是理论和实践两张皮的叠加,并未真正做到理论融于实践。因此,专业理论课(即学科课程)的教学并未真正实现向项目课程转变,充其量只能称之为学科课程的“项目化”。
三、项目化课程的开发
对于机电专业中的学科课程,应使其和实训课程一样,做到“做中学、做中教”。
以机电专业的《机械制图》为例。《机械制图》作为一门技术基础课,课程主要目标是培养学生绘制和识读各类图样的能力。具体要求学生掌握正投影法并能运用形体分析法进行物体构形,掌握物体的各种表达方法,并能合理定制零部件的表达方案,能熟练运用二维绘图软件绘制工程图样。目前我校还是根据该课程的知识体系制订并实施教学计划。教学内容虽比较系统,但缺乏针对性和实用性,枯燥乏味,导致学生处于被动的学习状态。部分学生甚至对该课程出现“恐惧”心理,严重缺乏解决实际工程问题的能力。因此,结合学生进行金工实习,要求会使用一般的工量具,将该课程的各知识点融入到各个工作项目中去。
例如可以测绘典型零件——齿轮轴,将轴类零件的表达方法、齿轮的规定画法、断面图的画法、零件图上的技术要求融入该工作任务。如此将学科课程项目化,较传统的理论授课有诸多益处:首先,以某一实际的零件为载体,比起枯燥的书本更能激发学生的学习兴趣。其二,该课程强调徒手绘图能力的培养。学生在绘图板上绘制图样,要比在同步习题册上绘制图样更能体现工作情境,与工程实际相结合。其三,项目课程目的是培养学生的自主学习能力,有了真实的零件,学生的感性认识增加,提高了学习兴趣,可以在教师的引导下对相关知识点进行自主学习,提高学习效率。另外,项目课程强调综合应用能力的培养。该项目的完成,必须要以正确使用工量具为基础。在测绘过程中,学生的一些错误操作会显现出来,教师或是同组合作者可对其进行纠正,学生可以掌握正确的测量方法,为后续一些专业课程的学习打下基础。
再如《机械基础》课程。该课程是一门综合性基础课程,具有较强的实践性。其每个章节都具有相对独立的知识体系,各个知识体系的容量及实践性具有各自特点。要将该课程进行项目化,在知识点的布局上规避专业课程之间的交叉性、时序性矛盾。
例如,可将轴系零件这一章节内容分解成两个子任务来完成。任务一为理论教学,主要教授轴的类型、功用、材料、轴的结构及轴上零件的定位。任务二为实训教学,进行轴的测绘,画出草图。这一内容在前面所阐述的《机械制图》课程中已有涉及,为避免知识的重复讲授,教师完全可以放手让学生独立完成。
四、项目化课程的实践
对于学科类课程的项目化实施,可以通过建立三大机制促进项目课程课堂教学实践。其一可以建立以教师管理为主导,以学生自我管理、自我约束和相互监督为主体的项目课程课堂管理机制。其二可以建立以教师评价为主导、以学生自我评价和相互评价为主体的项目课程学业评价机制。其三也可以建立以教师指导为主导、学生互动交流为主体的项目课程课堂指导机制。其实,诸如此类的方法,很多课程在进行项目化规划的时候也已经考虑到,但真正要付诸实施还需“天时、地利、人和”,即要有相关的实训场地、实验设备,具有一定专业水准及管理能力的师资等条件。
另外,在学生方面,可以在教师的引导下开展合作学习。教师组织一部分学有所长的学生设计项目,也就是拟出项目任务书。可将项目简介、学习目标、项目准备、项目实施、评价与反思等等归入其中。设计时要根据实际的项目考虑考核单元划分和评价标准。还可在学生中组建学习团队。项目小组和学习团队应由异质性的成员组成。教师可根据基础、能力、性格、性别等均衡搭配。每个项目小组和学习团队设置一个负责人,来组织协调小组或团队内的分工、协作、监督、检查和评价工作。以上所说都需要软件和硬件的相辅相成。软件指的是师生对项目课程、自主学习和合作学习的理解与适应,与项目课程相适应的各项制度的支撑等。硬件即学习资料准备、实训器材调试、教学场地布置,不应仅局限于教材和项目任务书,还应向学生提供相应的参考书目和相关知识、技术、技能的关键词,并开放图书馆和阅览室(包括电子阅览室),有条件时应建立“云课堂”。
还有一个较重要也比较颠覆传统的教学情境是建立“模糊化”课堂。专业教师在教学的过程中都会有这样的体会,即专业知识的讲授有时很难用45分钟的课堂来约束。特别是课程进行项目化以后,一个项目必须要有作为铺垫的前期知识,另外也会衍生出很多新的知识点,为下一个项目做准备。因此项目课程的课堂应向课前、课后拓展延伸。
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