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关键词:一体化;模块;教学改革;实践
中图分类号: TB 文献标识码:A 文章编号:16723198(2014)17018402
1 一体化模块教学简介
一体化教学是把教学内容中的理论教学和实践操作融为一体,即将课堂理论教学内容搬到实验实践操作室,通过教师的理论讲解、操作演示和巡回辅导等教学手段,使学生通过听讲、观看和实际操作等方式更全面、更快、更牢固地掌握所学知识。一体化教学把理论知识的学习和实践操作训练紧密地结合在一起,是一种顺应职业教学发展而产生的一种教学模式。
模块化教学是20世纪70年代初由国际劳工组织研究开发一种以现场教学为主,以技能培训为核心教学模式。“模块”来源于英语中的module,原意为建筑施工中使用的标准砌块。在计算机专业中所说的“组件”就是这个意思。模块教学就是将若干个不同但又互相联系的功能部件组合在一起,形成一个动态的教学过程。在模块教学中,“模块”指的是组成知识的各个不同的“功能部件”(组件),它反映了学习内容不同但相联的知识内涵。
一体化模块教学打破了传统的学科体系设置和教育教学模式,根据当前高等职业教育培养目标的要求重新整合教学内容和教学资源,改革教育教学方式和方法,从以教室为中心向以实验室或实训车间为中心的教育教学方式方法进行转变,实现毕业学生实践能力大幅提升的教学目的。
2 一体化模块教学改革背景
目前,中职学校教育往往与社会、企业随需脱节,中职学生在校所学一些理论知识,在企业来看,华而不实。企业需要的是学生有真正的实践动手能力,而不是空口谈一些理论。随着中职院校的不断扩招,学生的水平日益参差不齐,中等职业院校必须进行一体化模块教学改革,努力摆脱长期重理论、轻实践技能操作,重学历教育、轻实践经验,脱离生产实际的错误倾向。加强学生技能训练,强化技能培养,科学培养学生的一技之长。
我校自1956年建校以来,机电设备安装与维修专业就是我校的主专业,1997年又被教育厅认定为自治区精品专业。多年的积淀,我们拥有一批理论实践都较强的师资队伍。这些年随着国家对中等职业教育的大力扶持,我校机电设备安装与维修专业的实训设备、实训室更加完善,这为我校机电设备安装与维修专业进行一体化模块教学改革打下了坚实的物质基础。我校学生大多是那些普高的线下生,这部分学生好动、聪明,对学习理论知识缺乏兴趣,而比较偏向于实践操作。为了顺应客观需求我们必须改变以往的那种以教室为主,一块黑板、两支粉笔的理论教学为主的模式。我校模块式技能训练在机电设备安装与维修专业中的应用正是在这一背景和思路下进行设计的。
从2010年开始,巴彦淖尔职业技术学校机电设备安装与维修专业所有课程全部进行一体化模块教学改革,打破了以往以课堂理论教学为主的传统教学模式,大胆改革教学模式,大胆突破取舍教材内容,以学生实训技能为主,弱化理论教学,各项专业课程根据对应的职业和相应的国家职业标准,确定所需的专业职业能力,最终确定由典型工作任务组成的各个课题模块。专业课教学全部在实训室、实训车间进行模块式一体化技能训练。模块式技能训练让学生由“被动听”变为“主动做”,大大激发了学生的学习兴趣,提高了学生学习的积极性和主动性。
3 一体化模块教学改革内容
3.1 结合学校实验实训设施情况,调整本专业现有课程体系
培养学生在实验实训车间动手能力为主,纯理论性的课程、不具备实训条件的课程不再开设。调整后具备实训条件的专业课程及学时见表1。
表1 机电设备安装与维修专业专业课一体化
模块教学课程设置及学时表
3.2 各门专业课程全部课题模块化
围绕国家职业标准,各门专业课程实行课题模块化。模块化后的课程内容要结合实际情况,目标直观、简单明了。做到让学生很明确的知道自己学会了些什么基本技能。以《可编程控制器技术及应用》这门课程为例,以具体工作过程为导向,以工作任务为驱动,采用行为导向方法设计课程教学,课程教学总共分为5个任务,分别为PLC控制工位呼叫单元(12学时)、十字路通灯设计(24学时)、抢答器(36学时)、密码锁(12学时)和电动机变速运行(12学时)。
3.3 实行弹性学制
学习刻苦用功、成绩突出的学生可提前毕业,学校招生办提前安排实习及就业岗位,到期领取毕业证。学习不用功、成绩不合格的学生推迟毕业,什么时候合格修完所学课程什么时候毕业。如:王某同学学习认真,成绩突出,入学一年半就学完了所有规定课程,学校招就办负责安排实习岗位去企业实习,入学满三年时领取毕业证。张某同学不认真学习,入学满三年还未完成所有规定课程,则延迟毕业,直到所有课程全部修完才予以毕业。
3.4 学生课程结业考核合格率与教师课时津贴挂钩
为了提高教师教学积极性,学生课程结业考核合格率与教师课时津贴挂钩,各门课程结业考核时,由教务处和教研室按该课程所设定的模块随机抽取课题模块进行考核。每个学生抽取自己的课题模块,不可分组。学生结业考核合格率越高,教师课时津贴也越多。
3.5 打破传统班级编制,进行集中实训
为保证实训质量,我们严格控制每个实训室学生人数不超出25人。上午集中实训时,打破原有班级编制,平均分化学生到不同实训室进行专业课实训。不再按以往一周同时学习几门专业课程,不在按以往一个班的学生每天都在同样的地点、同样的时间、学习同样的内容。而是把同一年级的学生平均分化到不同的实训室进行模块化技能训练。下午再按班级编制回班按照传统模式进行文化课教学。如:2011年3月的上午,2010机电1班一些学生集中到PLC实训室学习PLC,而另外一些学生则集中到机加工车间学习机加工。下午则都回班学习语文、数学等文化课。一期学下来,合格结业后,下个月的上午再轮换到其它实训室、实训车间继续新的课程的学习。
4 一体化模块教学改革的主要成果
巴彦淖尔职业技术学校机电设备安装与维修专业模块化教学改革实行3年来,增强了学生实践动手能力,得到了学生家长、用人企业的一致好评。推行一体化模块教学改革以来,取得了一些明显的成果,主要表现如下几方面。
4.1 极大的提高了学生学习专业课程的兴趣和动手能力
一体化模块教学一改传统教学模式,以实践动手为主。各模块教师通过对机电设备安装与维修专业所对应的国家职业技能标准进行深入研究,制定出一系列既实用又有趣的实训课题,极大的提高了学生的学习兴趣,做到了寓教于乐。经过一个月的不间断实训,学生由浅入深、循序渐进的提高了自己的动手实践能力,基本上能达到我校工匠教育的目标。模块化教改工作以来,最直观的效果就是学生学习态度的转变,以前在教室里“萎靡不振”的学生在实训室里“兴趣盎然”。
4.2 师资实操水平得到极大的提升
模块化课程的开发和教学是需要“双师型”教师来完成的,学校年轻教师实践动手能力不强,而且都是从学校到学校,缺乏企业锻炼的经验和实践动手能力。在模块教学中,我们每一个模块安排一个老教师一个年轻教师“结对子”,一主一辅传帮带,通过几轮的实训教学,年轻教师的实操水平得到极大提升,均可以独挡一面了。
4.3 技能大赛成绩斐然
在模块教学中,我们既培养了学生实践动手的能力,也为我们提前发现、选拔成绩突出的学生进一步进行专项技能培训,参加市级、自治区级、国家级技能大赛做了前提工作。自2010年以来,我校机电设备安装与维修专业的学生在学生技能大赛中几乎包揽了市级机电类的所有奖项,在自治区技能大赛中名列前茅,在国家级技能大赛中也有获奖。2010年至2013年,我校机电设备安装与维修专业的学生累计获得市级、自治区级、国家级技能大赛奖项85人次。
参考文献
[1]刘海珍.一体化模块教学在我校机电专业的应用研究[D].武汉:华中师范大学,2008:610.
[2]高丹.模块教学――二十一世纪适合社会及人发展的教学形式[J].首都师范大学学报(社会科学版),2001,(6):111115.
关键词:PLC课程 技工院校 电气工程及其自动化
PLC课程是技工院校电气工程及其自动化、机电一体化等专业的核心课程。因此,对PLC课程实践教学进行改革,是提升PLC课程教学质量的关键环节。
一、PLC课程实践教学改革的目标定位
1.知识目标
PLC课程主要研究PLC在机电设备、电动机控制等方面的运用,让学生了解PLC控制的设计、安装与调试等。具体而言,PLC课程知识目标主要包括理解PLC工作原理、系统结构、PLC的种类、PLC网络通信原理、电气自动化工作原理等。
2.能力目标
提高技校生的职业素养,培养电气设备诊断与维修的高技能型人才。具体而言,培养学生具备使用PLC编程软件的能力,熟悉掌握PLC常用指令,会安装和调试电气设备等。
3.素质目标
通过仿真环境模拟生产过程,培养学生的安全意识与纪律性,培养学生工作严谨、团结协作的敬业精神。
二、PLC课程实践内容
根据电气工程及其自动化专业要求的知识目标、能力目标与素质目标的要求,针对职业岗位性质,选择典型项目组织教学。具体而言,PLC课程实践内容主要包括PLC控制系统应用以及机电气综合控制系统应用两大部分。
从生产实践中提炼出代表性的PLC教学项目,主要有电动机控制、机电设备控制、工业网络通信等方面的应用研究。通过PLC课程学习,整合学生在前面学习过的电工电子技术中变频器技术、自动化检测仪表、触摸屏等知识,形成系统控制体系,另外,为后面要学习的机电设备与维修课程奠定基础,提高学生对机电设备的维修能力。
三、实践教学改革方法及途径
1.项目驱动教学法
项目驱动教学法遵循学生为主体、教师为主导的理念展开教学,具体过程包括教―学―训―做―评五个环节。以“故障排查训练”教学内容为例,课堂教学过程可以设置为:教的过程中,教师可以通过现场案例导入学习任务;学的过程中,以小组为单位,学生讨论现场案例出现的故障检测与确定;训的过程中,不同小组互相设置故障;做的过程中,各个小组分组排除故障,各个小组都能得到充分的训练和提高;评的过程中,各个小组派代表在班上互相交流,学生在课堂总结评价。
2.实践教学改革途径
(1)顶岗实习。技工院校应该改革创新人才培养模式,实施校企合作、工学结合的两个阶段的人才培养模式。第一阶段教学是以校内教育为主体,即理论教学与校内实训并重进行。第二阶段教学是学生在工厂顶岗实习为主体,即学校与企业共同管理与培养。为了保障顶岗实习的顺利完成,学校应该为顶岗实习的学生配备校内专业教师与企业技术人员构成的“双指导老师”。校内专业老师负责学生学习指导与技能训练,企业技术人员承担学生主要的技能训练,“双指导老师”以及班主任全程监控管理顶岗实习的学生。
(2)订单式培养。技工院校执行订单式人才培养方式,校企双方共同制订教学计划和教学大纲,为学生量身打造,零距离培养高技能型专业人才。
(3)实训基地建设。学校与企业共同建立校内实训基地,充分利用自身资源,在校内建立“校中厂”。学校也能将师资力量、教学设备等资源投入到企业中,在企业内建立“校中厂”,校企共建实训基地。
为了实现校内外实训条件的对接,让学生充分了解企业文化,了解企业生产实际情况,学校应该与校外企业共同建立校外实训基地。校外实训基地实训任务书由学校和企业共同设计制定,企业出场地、仪器设备、技术人员,学校教师与企业兼职教师共同组织学生完成教学任务。
四、小结
教学改革是技工院校永恒的话题,教学改革是否取得成效,关键看是否调动了学生的学习积极性,激发了学生学习的兴趣。因此,职业兴趣可以作为教学改革成效的衡量标准。教会学生发现问题、分析问题与解决问题,远远比传授知识重要得多。笔者学校在课程实践教学改革过程中,采用不同方法与途径,比如采用项目教学法、顶岗实习、订单式培养、注重实训基地建设等改革举措培养人才。多家用人单位反馈,本专业学生企业岗位适应强,综合素质都相对比较高。学校机电与电气类专业学生就业率稳定在98%以上,改革初步取得成效。
参考文献:
[1]王彰云,邹增丽.高职院校PLC课程实践教学改革研究[J].中国职业技术教育,2013(4).
Abstract: Mechatronics specialty in higher vocational colleges is one of the popular specialties. Construction of mechatronics specialty with the port characteristics in higher vocational colleges achieve good results in specialty construction idea, target positioning of talent training, construction of professional course system, construction of training room, construction of teacher team, and teaching material and teaching method, under the premise of giving full play to the advantages of the enterprise colleges.
关键词: 高职;专业建设;机电一体化;港口
Key words: higher vocational colleges;specialty construction;Mechatronics;harbour
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2013)19-0263-03
0 引言
近年来,国家经济的快速发展,带动了港口的大发展,我国已成为世界上港口吞吐量最多、增长速度最快的国家,港口经济在促进经济发展中扮演着极其重要的角色。以青岛港为例,2013年吞吐量已达到4亿吨,港口经济已经成为区域经济发展的增长极。隶属于青岛港的青岛港湾职业技术学院是一所具有港口特色的企业办学制高职学院,其机电一体化专业是历年来招生人数最多、最受社会欢迎的专业之一,在经过多年的建设目前已成为港口特色鲜明的重点专业,在专业建设思路、人才培养目标、课程建设、师资队伍建设、实训室建设、教材建设等方面付诸大量实践,取得良好效果。
1 专业建设总体思路
在国家大力发展职业教育的大背景下,坚持“以服务为宗旨,以就业为导向,校企合作、工学结合”的办学方针,充分发挥企业办学的优势,把专业建设重点放在内涵建设上。依据山东省周边经济发展的特点,准确定位人才培养目标;按照人才培养目标需求,归纳专业岗位群;从岗位工作过程的实际出发,总结职业能力需求;以此构建工作过程导向的机电一体化专业全新的课程体系,将企业工作任务转化为学生的学习任务;在实训室建设中,利用企业办学的体制优势,实现校港共融、校港共建、校港共利;“把学校办到港区,把课堂搬到码头”,创新教学组织模式;“专任教师进码头,港口专家上讲台”,打造双师结构教学团队;紧紧围绕课程建设、师资队伍建设、实训室建设、教材建设等要素实现专业建设规模、质量、效益的协调发展。
2 人才培养目标定位
高职院校有服务区域经济的职能,2011年国务院正式批复《山东半岛蓝色经济区发展规划》,这标志着山东半岛蓝色经济区建设正式上升为国家战略,成为国家海洋发展战略和区域协调发展战略的重要组成部分。港口经济是山东半岛蓝色经济区建设的重要组成部分,青岛港是山东半岛港口发展的龙头,目前,青岛港货物吞吐量已超过4亿吨,尤其是近年来董家口港区的大规模建设,将青岛港的吞吐量提升到未来的6亿吨。港口的大发展为社会带来大量的就业机会,也为我院机电一体化专业的发展带来了新的契机。港口是以货物装卸为主要任务的企业,港口的主要装卸设备是以门座式起重机、岸边集装箱装卸桥、轮胎式起重机等为代表的大型机电一体化设备,这些设备的操作、维修、安装调试、保养维护需要大量的高技能型人才。因此,机电一体化专业建设紧紧围绕服务区域经济的使命,将人才培养目标定位于培养适合港口机电设备的操作、维修、调试、保养的高素质高技能型人才。
3 专业课程体系建设
根据专业人才培养目标,分析企业、行业的各个就业岗位,根据岗位工作任务分解学生应具备的职业能力,再依据职业能力的需要提炼学生所需要掌握的知识,据此将这些知识、能力化解在课程体系中,将企业工作任务转化为学生的学习任务。这是专业课程体系建设的思路。
3.1 职业岗位能力分析 依据上述人才培养目标,就山东省青岛港、烟台港、日照港以及周边锦州港、曹妃甸港等港口进行调研,根据港口装卸作业的流程提炼职业岗位,机电一体化专业的学生从事的核心职业岗位包括港口机电设备司机、机械维修工、电气维修工、电工、机械加工操作工等。将每一个工作岗位的典型工作任务进行详细分解,总结归纳出专业职业岗位能力,其核心职业能力主要包括专业能力、方法能力、社会能力三部分。
3.1.1 专业能力 ①运用计算机进行日常办公和技术交流;看懂本专业英语技术文件和商务文件,并具备初步听说能力。②使用常用电工工具,利用所掌握的电工技术、电子技术和电气控制的基本知识,能对一般低压电气设备进行检测和故障排除、器件更换;③能使用普通机床进行常规机械加工;④港口机电一体化设备操作基本能力;⑤使用港口机电一体化设备检修专用工具,能对港口机电一体化设备常见故障进行故障检测、器件更换;⑥港口机电一体化设备管理的能力。
3.1.2 方法能力 ①针对岗位常见问题,能制定出切实可行的工作计划,提出解决实际问题的方法; ②能自主学习新知识、新技术,通过多种途径获取有效信息,并对工作结果进行评估;③全局思维与系统思维、整体思维与创新思维的能力;④工作岗位常见问题的决策、迁移能力;能记录、收集、处理、保存各类专业技术的信息资料。
3.1.3 社会能力 ①在职业精神的指导下,通过团队合作共同完成工作任务,在其过程中能有效地协调人际关系,并具备较强的心理承受力、参与意识和自信心;②有自己的理想和精神追求,对自然、社会生活和艺术的一般鉴赏能力;③具有从事专业工作安全生产、环保、职业道德等意识,能自觉遵守国家相关的法律法规。
3.2 知识体系的分解和课程体系的建立 根据岗位职业能力分解知识体系,采取校企合作分析会的形式,由教师、港口技术人员、港口专家、往届毕业生等共同组成研究小组,对岗位职业能力进行分解,归纳核心的知识体系。机电一体化专业核心知识体系主要包括:电工技术基本原理;电子技术基本原理;机械结构基本原理;电机及电气控制应用;PLC及变频器应用;液压系统原理应用;港口机电设备原理应用;机械维修方法;电气维修方法;专业英语阅读;机械电气识图;港口机电设备故障检测与排除方法;机械加工方法;安全用电知识。
将知识体系归纳整理,构建工作过程导向的机电一体化专业的核心课程体系,如下图所示。
4 实训基地建设
实训基地建设过程中充分利用企业办学的优势,依托青岛港这一得天独厚的条件,按照校企合作共建、师资及设备资源共享的思路,开拓实训、社会技术服务为一体,教学、培训、服务一条龙,保障实训基地持续良性运行和发展。
4.1 校内实训基地建设 ①根据课程教学需要,建设校内实训室,如表1所示。②从港口调用大型机电一体化装卸设备:门座式起重机、轮胎式起重机各一台,用于教学、参观、技能培训和鉴定。③定制港口大型机电设备“岸边集装箱装卸桥”的仿真设备,用于教学实训。
4.2 校外实训基地建设 青岛港是机电一体化专业最大的校外实训基地,利用办学体制的优势,学生在学校学习期间不定期到港口进行参观、实训、顶岗实习,使学生在学校期间提前感受到自己将来可能从事的工作岗位,学习更加有目标和针对性。除此以外,通过与其它港口和企业共建“订单班”、员工技术培训等形式加强校企合作,形成“互利共赢、共建共用”长效机制,建立稳定、合作良好的校外实习基地。
5 师资队伍建设
职业学院的教师要求教学和实践两方面能力并重,国家也提倡职业学院的教学具备双师素质,机电一体化专业在师资队伍建设方面注重全体教师素质和综合能力的提升,以校企合作为途径,采用“请进来、走出去”的方式,打造结构合理的双师型教学团队。①“请进来”。根据个人意愿,从青岛港港口装卸、维修等一线岗位选拔一批既有一定的理论水平同时又有丰富实践经验的工程师或高级工程师,调入学院充实到专职教师队伍中去,利用他们的实践经验加强教师实践能力。由于学院和港口同属于青岛港集团,使人事调动手续简便、渠道通畅,客观上促进了教学团队的的发展。同时,长期聘用港口同行业专家作为专业的外聘教师,不定期到学院进行专业讲座,交流港口装卸一线发展动态,为专业建设的改进和调整积累资料。② “走出去”。青岛港为教师实践能力的提升提供了一个大舞台,学院制定了专职教师定期轮训制度,每学期都要选派专职教师到港口实践锻炼,深入到港口装卸、维修第一线,参与港口生产活动,了解岗位工作过程、设备运行情况、专业技术的运用和发展动态,提升实践能力和综合素质。
6 教材建设与教学方法
根据课程教学目标的需要,在教学方法上摈弃传统的以讲授为主的方法,专业性课程采用项目化教学或理实一体化教学,理论性较强的课程采用基于自主学习的教学方法,强调培养学生的自学能力。课程内容紧贴港口发展的实际,并根据机电一体化技术的发展实时进行调整,专业性课程采用自编教材,逐步实现全部课程均采用自编教材授课。教材编写邀请港口一线技术人员参加,所选设备与港口同步,做到“港口用什么设备,我们就讲什么设备”。
7 结束语
专业建设是高职院校内涵建设的核心内容,也是体现高职院校人才培养能力的关键因素。在专业建设中,体现行业优势、发挥专业特长,将专业建设与企业需求和区域经济的发展紧密结合起来,时刻把握专业技术更新的脉搏,实现专业建设的动态发展,这些都是专业建设中不可忽视的关键环节。
参考文献:
[1]徐国庆.实践导向职业教育课程研究[M].上海:上海教育出版社,2005:172-182.
《电工技术》课程是中等职业学校机电类专业必修的一门专业课,通过对该课程的学习,不仅要使学生学会运用各种仪器仪表、电钳工工具对一些机电设备进行检查与维护,还要能理解一般电路的基本原理,更重要的是掌握典型控制电路的基本接线操作技能,以解决机电设备中的实际控制问题。因此,对于机电类专业的学生来说,对本课程学习的好坏将直接影响将来从事本专业的实际工作能力。
一、制定符合教学需求、适应培养目标的教学大纲
由于现在的中职学生自主学习能力和基础都较差,又懒于思维,缺乏自控力,如果完全按照现行教材进行教学,势必出现一部分学生不能完全理解或掌握。因此可以根据国家对职业教育教学提出的要求,即以教学大纲为依据,贯彻理论联系实际的原则,坚持“实际、实用、实效、必需、够用”的原则,并结合“规范性”与“灵活性”相统一的原则,从培养合格劳动者的目标出发,制订既适应市场需求又考虑学生现状的新的教学大纲,对知识和技能的深度、广度进行调整,选取合适的教学内容进行教学。
二.、加强实践教学环节,强化职业技能训练
要确立以“就业为导向,以技能培养为核心”的办学宗旨,把培养学生的实际操作能力放在教学的首位,加强实践教学环节,强化职业技能训练,兼具培养学生的创新精神和吃苦耐劳的意志品质。
在教学中,除了正常使用的电工仪器仪表、电子元器件辅助教学以外,还要在实验室锻炼学生使用各种诸如电流表、电压表、数字万用表、钳形电流表等仪表,使其学会用这些仪表测量电流、电压等数值。
为了锻炼学生的动手能力,在讲完电机的原理之后,可通过让学生反复拆装电机,以达到熟悉电机的组成结构、理解电机的工作原理和比较出同步电机与异步电机的异同。
以电机拖动为例:电机拖动是《电工技术》的核心部分,也是维修电工职业技能鉴定的必考内容,学好电机拖动对将来从事工厂电气控制工作至关重要,而电路图则是接线操作的理论基础。
1、识记电路图是职业技能训练的基础和前提
为了强化实践教学,理论知识是基础,看图、识图是必备的职业能力,也就是在保证电路图识读准确、记忆准确的前提下才能连接正确。为此,在理论课上,在讲完图形符号和每一个电路图的组成、原理、特点、应用之外,还要安排时间对职能符号和电路图进行强化记忆。先让学生反复识读符号和电路图,讲清符号的含义和典型电路图的构成与作用;再按照书上的图画几遍,并严格按规范和标准要求画出;最后再要求学生合上书后,默画电路图和符号,将学生默画的电路图分发下去,让学生互换批阅,并要求不仅要圈红错误之处,还要加注错误原因。对于电路图中存在的短路、断路要多扣分值,以示意其记住;而且要把学生在小考试和作业中存在的问题在黑板上一一展现,先让学生自己找出错误,并指明原因,教师最后作以讲评。依此方法,反复几次,学生就把电路图和符号记忆深刻了。 转贴于
2、切实加强实践教学环节
在记忆电路图的基础上,要切实加强实践能力的培养。每次课都要让学生熟悉各种低压电器,不仅是它的外型、内部的构造,更是它的工作原理、特点,包括应用场合。
首先要区分每种低压电器的主触点、辅助触点及常开、常闭触点,然后进行电器元气件的固定和接线演示,对于重点和容易出现的问题要进行强调。比如:要先接主电路,再接控制电路,不要主、辅电路一起接,以避免出错。电路是回路,每个电器元件都有进、出接点(触点),不能只接进端、不接出端。再要求学生严格按照操作规范进行接线,不得出现反圈、漏铜和不牢固等现象。布线要整齐、美观、紧压板面,如果存在多条线并行,则将其捋成一股固定在板面上,且依照电路图顺序进行接线。要教会学生如何使用数字万用表或电笔检查自己的电路。教师要始终跟踪指导,最后对普遍存在的问题进行总结指导。经过3-4次课的实操训练,每个学生都会有一定的提高。对于技能较差的学生,可采取一带一的传帮带的方法,最终同样按统一标准要求他们达到目标。
三、在教学中加强安全意识教育
安全是教学顺利进行的保证。
由于电机拖动和生产实际紧密相连,又能体现学生的操作技能,所以,需要学生亲自动手接线。电机拖动部分尽管是低压电路,但电压也达到了380V,而人体所能承受的安全电压是36V,因此,安全问题就显得至关重要。一个班级拥有四五十人,作为教师,责任重大。
为此,在教学中,尤其是实践教学中,要不断强化安全意识教育,让人人都能遵守安全操作规程,时时都有安全意识,并互相监督、提醒。
实训时要先关掉总电闸,再统一关掉实训台总电源。学生接线完成,由教师先行用电笔或万用表检查无误,方可接通电源,确保实践教学的安全。
四、运用现代化的教学手段进行教学
运用多媒体技术辅助教学,可将教学的理论部分做成课件,并穿插一些工厂的电气控制录像,将实训部分用投影投向大屏幕,各种电路图、电器元气件、教师对电路图的分析和实际接线过程以及最后的电机运转都在大屏幕上清晰可见、一目了然。对于相近的电路图,可采用不同颜色加以区分,用以比较异同点,这样教学会更加透彻,思路会更加明晰。
这样理论与实际紧密结合,加以直观的演示、放大的投影,使学生理解起来更加容易。在同一教室,上完投影课,即可动手操作,实现理论与实训课的无缝对接。
五、建立仿真的实训教学基地
教学设备是否先进、完善,不仅是对学生实践能力培养的保障,也是一个学校教学水平的体现。在教学中体现“以就业为导向、以能力为核心”的教学理念,就必须建立仿真的教学实训基地。只有教学设备与生产实际相一致,才能培养出能直接上岗的技术工人。
学校购置的教学仪器设备要符合教学大纲的要求,并且要求教学实训台同时具备实训和考核一体化的综合功能。只有一流的教学设备,才有可能具有一流的教学。
[关键词]实践教学体系 实训基地 高职 机电一体化
[作者简介]方振龙(1976- ),男,吉林长春人,长春职业技术学院工程分院机电中心主任,副教授,研究方向为机电实训基地管理及机电技术应用;陈国才(1960- ),男,吉林长春人,长春职业技术学院装备处处长,副教授,研究方向为实训基地管理及电子技术应用;于福权(1979- ),男,吉林长春人,长春职业技术学院工程分院,讲师,研究方向为机电一体化技术、计算机软件技术应用。(吉林 长春 130033)
[中图分类号]G712 [文献标识码]A [文章编号]1004-3985(2014)08-0157-01
高等职业技术教育应该适应市场需要培养实践技能强的专业技术人才,《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010―2020年)》明确提出:“职业教育要面向人人、面向社会,着力培养学生的职业道德、职业技能和就业创业能力。”机电一体化专业学生作为装备制造业的中坚力量,实践技能的提升及与企业需求的零对接是实现目标的关键。在学生实践技能提升过程中,建立符合紧跟机电一体化产业调整及技术发展的实践教学体系和实训基地至关重要,是解决企业“急招机电应用技术人才”“高等职业学校毕业生不好就业”的主要方法。本文从以下几方面阐述机电一体专业实践教学体系和实训基地现状及解决办法,以适应产业调整和技术升级所带来的学生实践技能滞后的现象。
一、构建适应产业调整及技术升级的机电一体化专业实践教学体系
在实践教学体系建设阶段,首先要分析区域经济发展现状,掌握机电一体化产业现状,明确专业定位。经过对部分院校机电一体化专业教学计划的分析,目前高职院校机电一体化专业基本按照“机、电兼顾”定位,但实际上机械工程与电子技术分属不同学科,包含技术广泛,三年高职学习机、电两门技术都掌握时间不允许,也不必要。机电产业现状表明,自动化技术的引入使得机、电密不可分,计算机、plc、单片机技术的应用带来的是机电一体化专业应定位在“电子、机械、自动控制相互融合”。机电一体化专业实践教学体系的重构要分成三步走:分析产业现状,企业、专家、教师共同确定模块化方向,重构实践教学体系。
1.设立若干个模块化方向。高职教育要保持其自身特色,必须强化专业方向,符合区域经济发展特性,充分发挥高职教学的特色。可进行模块化方向的设置:电气自动化模块化;机电一体化论证、设计、开发模块化;数控机床维修模块化;自动生产线及工业机器人模块化。完善实践教学体系,解决与企业零对接的问题,跟定向企业协商进行订单式培养。
2.重构实践教学体系。高等职业教育学校课程体系建设应从职业教育着手,依照工作需具备的水平和技能进行分析。要以应用技术为主线,以实践技能为核心,对实践能力课程进行整合和强化,充分考虑技能培养过程实践操作方式的衔接,避免不必要的重复。实践课程体系由整合课程和技能模块课程构成。
整合课程。机械原理及制图:包含原机械制图主要内容,增加AutoCAD、UG、CAM内容,融入测量与公差,使学生掌握制图过程的基本操作。自动控制基础:涵盖电工电子技能、气液压传动等方面,促成自动控制过程中的电、气、液有机融合,便于学生对一体化设备整体设计与维护维修的理解。普通加工基础:包含普通车床、普通铣床、普通镗床等内容,将普通零件加工过程连成一线,培养学生普通加工的能力。信息技术基础:包含计算机文化基础、界面控制、简单编程等内容,是学生具备信息技术应用能力。机电产品一体化设计:包含机电产品一体化产品设计方法、测试原理和整体应用等,将机电一体化产品设计过程完整体现,提高学生的机、电、自动控制综合实践能力。
模块化课程。课程根据模块化方向,结合机电专业的技术发展和人才需求,可在学生毕业实习时进行,为学生上岗实习及就业打下基础,在课程进行中,可以把模块分成若干个子模块,让实习学生进行子模块训练,训练学生的相互协作能力、团队素质。安排实践教学课时要遵循一定的原则:一是数量。普遍情况下实践课时应占教学总课时的一半。二是恰当的时间。实践教学要分成课内实验、阶段实训、毕业实习三部分,与课程同步,做到“学中做、做中学”,进行不间断知识传授。
二、构建“三辅助、二融合、一交叉”的机电技术应用实训基地
高职院校比较重视实践教学。实训基地是实施实践教学的基础和首要条件,目前在高职院校中一般都作为重点支持对象,但实训基地功能很多,能不能完全体现功能取决于实训基地的运营模式。经过多年的实践总结,长春职业技术学院(以下简称“我校”)采用“三辅助、二融合、一交叉”实训基地运营模式,效果良好,满足了学生实验实习实训,受到了社会好评。
1.“三辅助、二融合、一交叉”的机电技术应用实训基地。实训基地作为实践教学体系的基础,主要功能是满足学生实践技能的培养,同时兼顾实训基地的科研、培训、生产、社会服务等功能。“三辅助、二融合、一交叉”的机电一体化实训基地,三辅助即辅助教学、辅助科研、辅助生产,二融合即职业能力、职业素质,一交叉即实验实训实习的交叉训练。实现学生实训功能的提升,从技能鉴定的角度给予学生评价,注重应用技术能力,广泛开展社会培训,进行产品生产,形成对周边地区的辐射功能。
2.分析岗位需求,构建机电一体化综合实训室。高职院校机电一体化专业培养的学生主要是面向机电产业的岗位,进行机电技术应用、设备维护、电气设计等工作,综合实训室是将机电一体化产业中典型的技术、设备融合到一起进行综合实训,主要包含机加技术、电工技术、电子技术、电气技术、检测技术、传感技术、信息处理、电力技术、伺服技术及系统总装等实践课程。学生的自主学习能力在实训过程中得到发挥,教师进行引领及辅导,实训结束后学生应能进行机电设备的安装、调试、操作、维护、维修甚至设计改造等工作。
3.构建校企融合的实训基地文化氛围,提升学生的职业素质。实训基地是职业院校实现人才培养目标的主要教学场所,文化属性介于学校与企业之间,是企业文化的先导。实训基地文化建设应该包括企业文化的物质层次和精神层次,即物质文化、行为文化、制度文化、精神文化有机融合。因此,构建实训基地文化氛围应以实训室文化为主题,实训基地文化建设既包含校园文化,又有企业文化的特色,其价值导向创新、真实,充分利用校园文化的技术性和企业文化的实用性,在实训过程中发挥教师、学生、专家、技术能手的优越性,提高教育教学质量与科技应用水平,大幅度提高毕业生的素质。
4.循序渐进的实训基地建设。由于高职教育教学的特色,机电一体化专业实践教学体系和实训基地改革和探索都是为了满足企业对用人的需要,在实践教学体系改革过程中,要遵循产业技术升级的规律,根据各院校实训基地现状进行实践探索,有根有据地落实到实训基地训练中,这就要求实训基地要有多技术、多工种的实践教学工位,需要大量的、不断更新的教学仪器设备,大量的投入也会造成利用率不高,因此需要实训基地管理团队进行有计划的投入,逐步满足或领先产业技术升级。
[参考文献]
[1]陈章言.高职院校实训基地建设之我见[J].职业教育研究,2007(12).
[2]黄亚妮.高职教育校企合作模式的比较研究[J].职业技术教育,2004(28).
[3]肖素美.关于高职教育定位的思考[J].科技进步与对策,2003(16).
真正意义上的机电一体化产品,应具备两个明显特征:第一,必须是机械产品;第二,采用电子技术,使机械产品的控制具有可编程和智能化的特性。一个机电一体化系统主要由机械装置、动力源、传感器、执行装置、控制器五个要素构成,因此,机电一体化实训内容、实训方法和实训设备的研制均必须围绕这些要素设计、展开。根据机电一体化技术的综合性及面向实践应用的特点,笔者对机电一体化实训内容、方法、方式等进行了探索。
1.实训课程的目标
机电一体化专业综合实训课程是集气压技术、液压技术、电机及电气控制技术、自动检测技术、PLC及其自动控制技术、网络通讯技术于一体的专业技能综合训练课程。课程紧扣机电一体化技术的核心技术环节,即检测、控制与执行三大技术环节展开,同时引入最新的网络控制技术。训练时应遵循以学生为中心、以培养学生实践能力为中心和以培养学生素质为中心的原则,通过实训使学生既能掌握机电一体化专业的理论知识,又能从事机电设备或自动化生产线操作、安装、调试、维修、维护及设计改造等方面的工作,并具有良好的职业素质。
2.实训内容紧扣相关知识点
机电一体化系统涉及机械设计、传感器、自动控制和微机原理等多门课程的知识,这些知识也是机电一体化产品设计的基础。尽管学生在学习机电一体化系统之前,已经学过一些相关的理论知识,但在机电一体化课程的实训中,对相关知识的回顾和加深是必要的,特别要关注知识之间的联系和实际应用方法。因此,应紧扣这些教学内容,安排若干典型的、与专业课程相对应的专题实训项目,通过在机电一体化系统中的应用,学生对专业知识有一个感性认识,为综合性实训和设计奠定基础。
3.实训方法由教师演示过渡到学生自我设计
从理论学习到实际实训设计,是一个从知识接受到知识应用的飞跃。由于机电一体技术包含了机、电、计算机、自动控制等多门学科的知识,实训的综合性程度高,因此,对大多数中职学生来说有一定难度。演示性实训是一种更直接的实训指导,能使学生对将要完成的设计性实训的过程和结果有一个直观的认识,提高完成设计性实训的自信心。实训的最终目的是学生能够在相关的实训设备上根据要求,在实训装置上进行系统设计,能够按照设定的方式正常运行。通过这个设计过程,可以更好地锻炼学生对机电知识的运用能力,理解机电一体化系统中各学科知识的关联性,进而提高学生解决实际问题的能力,达到实训教学的真正目的。
4.实训方式为课内和课外相结合、个人和小组相结合
由于教学课时有限,实训环节的教学要充分发挥学生的主动性,利用课余时间进行设计和准备工作,课内主要是利用实训平台调试和实现设计的内容。因此,机电一体化实训室应该建设成为开放式的实训室,便于学生课外进行训练。另外,由于机电一体化实训包含的知识面广,综合性实训项目包含多个内容,可以采用小组分工、合作完成的模式。这样,一方面培养学生在科学研究过程中的团队精神,另一方面也是对模块化设计的一种锻炼。
5.实训课程的考核方式
为突出学生的能力培养,对机电学生考核的标准为:(1)是否有创新,即能否运用所学的理论知识分析、处理实际问题,能否就所给的条件提出合理的观点和可行的处理方法;(2)识图能力和动手能力;(3)能否搜集资料,报告内容是否合理;(4)是否有团结协作精神:(5)写作与表达能力;(6)计算机应用能力,等等。考核的形式:理论与技能考核相结合。考核成绩的评定:理论测试成绩占20%;实训报告成绩占25%;实践环节占55%,其中拆装操作占20%,编程、调试与排除故障占25%,安全与环保意识考核占10%。
机电一体化综合实训的实施过程可促进教学与就业岗位的零距离对接,综合实训一般是针对岗位群,培养学生与就业岗位零距离对接所要求的综合职业能力,以往的课程教学比较强调课程中知识点和单项技能的掌握,忽视知识与技能在实际工作中的综合应用。
关键词:机电设备;一体化课程;自动感应门;物料分拣
一、课程的设计理念与思路
该课程在设计之初就与企业深度融合,根据就业岗位设置课程教学内容,共同开发融“教、学、做”为一体的以工作过程为导向的课程,将核心课程教学与企业实际案例紧密结合,共同制定工学结合一体化的课程,基于此为本课程的设计理念与思路。通过多次企业访谈和现场调研,提取企业现场的典型工作任务和岗位技能需求,经过企业实践专家、一体化专业教师、课程体系建设专家等多次沟通交流与论证评审,将提取的典型工作任务转化为几个具有代表性的工作任务,最终结合学生特点、教学条件和企业现场实践环境确定基于学习领域课程体系建设的具体学习任务。
二、课程的内容甄选
课程在开发之初就经过了大量的企业调研,与企业人力资源部门、一线优秀操作工人、企业实践专家、一体化专业教师以及课程体系建设专家等开展多次座谈与评审,一致认为课程教学内容须来源于企业的典型工作任务或岗位技能需求,强调学习过程是“工作过程”,而企业实际工作中的典型工作任务不能直接成为学习领域课程,学习领域的内涵比典型工作任务要宽泛很多,如何将典型工作任务转化为学习领域课程是一个系统而又复杂的过程。
三、课程的内容开发
机械、电气、电子、自动化等控制设备的界限随着科学技术和应用领域的发展越来越不明显,很多机电设备都是一个“光机电气液”一体化的综合设备,很多普通高校、高职院校、中职及技工院校都开设有机电一体专业,足以说明培养具有机电一体化设备综合装调与检修能力的人才实为急需,普通高校以理论研究为主,高职院校以应用实践为主,而技工职业教育则以培养装调、检修一线操作人员为主。因此,如何结合生源特点、教学实训条件、企业实践资源等共同开发一些具有典型性、可操作性、实用性的教学内容尤为关键。第一,自动感应门控制设备的安装与调试。学习任务的内容和载体确定了以后,人们就着手开发相关的教学资料和教学装备,教学资料依据一体化课程开发标准按部就班完成。为了力求可操作性和实用性,与某物业取得联系,自费为该物业所属的办公楼安装一组自动感应门,自动门所有机械组件和电控元件均为工业级,当再次与物业洽谈具体安装事宜时被告知:对学校课程开发行为表示赞成和支持,但没有相关施工资质,不得实地施工。课程开发不能停,经过多方思考,决定自己造“门”,安装自动门控制设备需要一个实际的门洞和立体空间,因此购置了铝合金标准型材,自己动手切割制作,搭建出一个标准门洞和一个开间,经过开发团队的不懈努力,终于在模拟的大门和房间安装了一组自动感应门设备,调试成功,运行良好,符合电气设备安装标准和有关安全标准。后来经过专家组论证,任务内容典型、具体、实用,培养学生实际工程设备的装调、检修能力,特别对自行搭建的实训平台提出赞扬,解决了部分工学矛盾,理应推广。第二,物料分拣控制设备的安装与调试。与上类似,相关的教学资料和教学载体也亟待开发,教学资料顺利完成,但是有些技术细节必须与载体一致,载体的选取尤为关键,实地走访了首钢京唐公司、玛氏食品公司、亚龙科技等生产型企业和教学装备制造企业。生产型企业电气自动化生产线设备应用广泛、规模庞大、系统复杂,工艺要求很高,学生不可能立即参与其中进行装调、维检;教学装备制造企业,规模化设计和生产微缩生产线模型,得到了很多职业院校和普通高校的青睐,在教学实践中起到了一定作用,但是该设备相对与中职教育还是显得有些复杂、偏难,另外这些设备一般都是非开放式的,所以满足不了人们对课程开发的初衷。经过开发小组的讨论和尝试,人们何不选取自动化生产线设备运行工艺中某一典型环节来实施,所有电气元件、执行元件、控制系统、包括机械平台、传动机构都购买散件(标件),制作部分非标件,自行设计功能指标和技术文件,最终经过几个月的采购、制作与装调,在一块模拟板上实现了“物料分拣”电气动模拟操控平台,完全满足学生的机电设备安装与调试训练项目。后来经过专家的点评和学校专业部门的论证,不仅给予了高度赞扬和认同,还特批经费用于成建制推广,所有建制高年级班均开课实施。
四、结束语
综前所述,该一体化课程的开发历经曲折,并付诸教学实践,多方反馈良好。就结论而言,若要开发出一套完善的一体化课程,其一,首先需要课程开发团队具有甘于奉献、团结协作之精神,多方调研、不能脱离现场实际;其二,须结合学校现有条件,创造条件,打造一支能胜任课程实践的教师团队;其三,注重同步开发课程工作页等相关拓展习题、学材、教材等,让学生加强练习、拓宽视野;其四,课程须通过不断的教学实践,不断改进,不断总结,形成闭环;其五,用发展的眼光看世界,用清醒的头脑理当下,拥有与时俱进、敢于创新、脚踏实地、善于动手的专业(课程)开发思路与实践。
参考文献:
[1]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.
关键词:机电一体化技术;专业课程设置;高职
中国分类号:TH-39
1引言
机电一体化技术是20世纪70年展起来的一种系统工程技术,它综合应用了机械技术、微电子技术、自动控制技术、信息技术、传感测试技术、电力电子技术、接口技术、信号变换以及软件编程等技术,是多种技术交叉融合的产物,并不断地通过学科交叉、技术融合与创新持续发展【1】。
2目前高职机电一体化技术专业课程设置
机电一体化技术专业是一个基础理论知识面广,实践动手能力强的专业【2】。根据对多个高职院校机电一体化技术专业课程开设情况调研,现将目前高职机电专业的课程设置总结如下:
(一)照搬机械制造专业、电气控制专业及计算机专业的主干专业课程。使课程量大大增加,学生负担加重。
(二)将机械、电子电气、计算机相关专业课程进行了优化,可有些课程有脱节,整个课程设置体系不科学,学生不能理解。
(三)课程设置太偏机械专业。有些高职院校的机电一体化技术专业仅仅在机械设计与制造专业上增加了数控技术专业相关课程。
(四)课程设置偏重理论,实训技能课程少。
课程体系优化,如何优化、精简、合理组织以及创新开发课程是关键。
3课程设置优化
在培养高职学生的技能中,课程是关键【3】。课程是教师教学的指南针,是学生接受知识的最主要的来源。因而,课程设置与优化对学生个方面素质培养非常关键。
(一)调研高职机电毕业生就业岗位群,分析职业岗位对应的主要工作任务及职业资格证书。
高职机电专业毕业生就业岗位主要是面向生产(管理)一线的机电设备的操作、安装、调试、检测、维护及管理,其次是面向家电、智能控制行业企业、智能玩具行业企业等的技术支持及售后维修人员。
(二)课程设置需要考虑因素
1)课程设置一定要从职业岗位群需求知识技能出发
机电专业课程设置,要从学生毕业就业岗位群所需要的知识和技能作为出发点,为行业企业培养无缝衔接的员工,就应该充分考虑到岗位群的需要,量体裁衣。
2)课程设置要突出专业基础知识点和面
机电专业涉及到机械、电子电气、计算机控制多学科多专业,因而课程设置不能只偏向否一个学科,面太窄,就不是机电专业。当然在课程学习中,不可能面面俱到,因而要突出重点。
3)课程设置中要着力培养学生动手能力
高职机电专业,动手能力一定要重点培养。因而在课程中就要设置实践课,不仅仅在某些单独的专业课中有实训项目,可以独立出来专门的实训课程。比如,将电工技术、PLC技术、伺服电机技术等根据高职技能要求整合成电控实训课。
4)课程设置的课程体系系统性好,前后衔接自然。
课程设置先后顺序,一定要符合教学规律,这样才不增加学生学习负担,也有利于养成好的逻辑思维习惯。
5)专业技能的课程要加大学时。专业技能的训练,要孰能生巧。
要加大专业技能课程的学时,实训重在学生训练,关键在于教师的有效指导实训。
6)专业课程要构建模块化。把几门相近的专业基础课和专业课组成一个模块,或者根据完成实际项目所需要的联系紧密的课程构建一个模块【4】比如,编程模块,可以包括PLC技术、单片机应用技术、C语言等课程,因为现在单片机应用技术用C语言来开发。
7)课程内容一定要优化,要将行业职业标准融入课堂,融入课程。我们高职机电专业学生课程内容一定要简化,删除复杂理论推导,重点在基本概念解释和实践能力训练。行业企业标准学习以及职业资格证书考试,都将成为高职课程的特色。
4总结
高职机电一体化技术专业课程优化任重而道远,只有各方面给予充分的支持,集思广益,不断实际总结,不断对课程设置进行探讨,遵循教育规律,实现能力培养的递进性和渐进性。满足社会行业企业对高职对机电毕业生的要求。
参考文献
[1]张立勋,主编.机电一体化系统设计[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2010.
[2]黄筱调,编著.机电一体化技术基础及应用[M].北京:机械工业出版社,2003.