发布时间:2023-09-19 15:26:09
序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的5篇机电一体化培训课程,期待它们能激发您的灵感。
(二)契合国家教育文件精神
2019年,《国家职业教育改革实施计划》的重点之一是我国“教育证书+特定专业资格证书”的试点计划将在职业院校和应用型本科学校中启动,以鼓励学生在学习本专业基础理论知识的同时积极学习各种专业技能,并培养对应的职业素养、爱国爱岗敬业情操,同时获取多种与被专业相关的职业技能水平证书。[2]该计划明确提出了高等职院校的招生计划应与对应专业迫切需要的产业发展人才相适应,提高了应用型技能型复合型人才之间的配比,并指明了职业教育的未来发展方向。
(三)有利于提升机电一体化技术专业教学质量
“1+X”证书制度是学历证书和专业技能证书之间的有效链接。学历证书是学生终身学习和教育的基础,专业技能证书是机电一体化技术专业学生在毕业选择就业时的“敲门砖”和企业选聘时的“标准尺”。[3]此外,“1+X”证书制度还可以进一步优化和整合机电一体化技术专业教学资源,并在一定程度上提高机电一体化技术专业的教学质量,从而促进全面培养的复合型技术人才达到专业人才培养目标。此外,证书制度的出台,为机电一体化技术职业培训制度的改革和机电一体化技术高技能复合型人才培养模式的建立指明了发展的方向,从而为我国智能制造经济可持续发展创造了良好的人才储备条件。
二、教学现状
(一)人才培养模式有待更新
随着经济体制改革和教育改革的不断深入,高职院校的专业课程进行了大面积的改革,取得了不少成就。但是,通过深入研究广西各大高职院校现有的机电一体化技术专业人才培养方案发现,该专业的人才培养模式仍然存在以下问题。首先,大多数院校的机电一体化技术专业及其衍生专业,如无人机应用技术、机电设备维修与管理等专业无法根据市场和企业对人才的实际需求而对特定的工作、课程结构进行灵活、合理的调整。理论基础课程和职业技能培训课程设置既没有得到适当的分配,也没有形成一个有机的整体。其次,目前人工智能技术、电气控制技术、计算机信息技术日新月异,而与之对应的课程教学内容未能与时俱进、灵活调整更新,学生所学技术仍停留在5年前甚至更久之前。最后,职业技能培训课程内容仍然主要基于技术理论性培训,且较为宽泛,如电工证培训,放之四海而皆可用,并未针对具体的工作岗位而有不同之处。并且,这些职业技能培训课程缺乏对学生思想政治、职业素质、道德品质的培养指导,同时在实际教学过程中部分存在未按照标准进行职业综合培养的现象。
(二)教师队伍有待完善
在广西区内大多数高职院校中,“双师型”教师所占比例太低,教师要么实践教学能力不足,要么专业理论知识较弱。[4]由于各高职院校的办学背景、办学状况、教学研究成果的重大差异,虽然现广西教育厅已有“双师”称号的评定标准,但是现有的教师很多未能达到“双师”的评审条件,未能获得“双师”称号,因此导致“双导师”教学团队的不足。高职院校内的机电专业教师的理论知识和技能水平在教学能力和教学水平未能更上时展的速度,还处于过时的阶段,教师的教学仍侧重基础技术教育,未能结合职业标准、政治思想、职业素养、创新和未来就业状况。此外,一些职业院校对专业教师自身的职业培训只是一种形式,未能真正实现教师深入企业,与时俱进地学习机电新技术,更新知识,及时调整教学方案。
(三)教学模式有待改革
近年来,为适应智能制造业的迅速发展,各高职院校对机电一体化技术专业进行教学改革,但专业技能培训实践类教学并未受到重视。理论课程课时多学分高,实践技能培训课程课时少学分少,不成体系,与企业实际工程项目结合少,对综合性的培养较匮乏,没有对应成绩综合评估办法,对学生的工程项目实践成绩的核定和替换方案不灵活。随着现有智能制造技术的迅速发展,高职院校虽然及时在机电一体化技术专业课程中增加了一些新的技术课程,但实践教学条件以及教学内容并没有跟上理论课程的步伐,一些院校在实际课程安排中实操课程未能紧跟理论课程,或者未能真正实现理实一体化教学,导致学生停留在纸上谈兵阶段。此外,机电一体化技术专业大多数教师未能利用课余时间深入企业,接触现有工程项目,提高自身技能水平,在教学过程中只是以理论为指导进行实践,而没有提高学生将理论付诸实践的能力。
三、实施路径
(一)课程体系改革
就课程设置而言,高职院校应适当地调整机电专业的理论课程与实践课程之间的关系。教师应根据市场和企业的实际情况适当调整课程内容,为学生提供模拟实践的真实课堂环境,并提高学生将理论付诸实践的能力,学生将他们学到的知识和技能结合起来,从而实现以促进工程项目为目标的人才培养。同时,高职院校应当注重提高学生的就业能力,课程教学内容设置应与社会生产的现实紧密联系,进一步提高动手实操课程在课程教学体系中的比重,并增加企业实践培训、跟岗实践和职业技能培训,根据市场经济的变化和企业实际的需求,及时调整更新课程体系、特定职业工种的标准培训。[5]课程教材内容应积极促进地方区域经济发展,与时俱进,明确机电一体化技术专业人才培养的目标定位,提高专业知识实用性。同时,高职院校应与对接的企业制订双向培训计划和双重综合人才培养计划,加强专业课程的优化和整合,设立对应企业订单班,有针对性地设置人才培养方案,提高学生的综合素质。
(二)人才培养模式构建
机电一体化技术专业人才培养模式应根据机电专业市场需求、企业所需、学生特点而定。特别是加强理论知识的应用,强调学生的专业技能实践,提升思想政治建设、爱国爱岗精神的培养,培养出适合新时代建设的复合型高技能人才。坚持“以学生为中心,以技能培养为核心”的教学原则,提高学生实践技能的积极性,可以采用以下几种方法。第一,结合企业机电类实际工程项目,依托项目设置贯穿三年专业课程的主线载体,围绕该工程项目拓展专业课程,让学生分阶段考取对应的职业技能证书,可使学生深入理解和展示他们所学知识,并使用他们所学知识解决工程项目实际问题,从而实现所学为所用。第二,高职院校应建立产业学院,与企业共建实训场所,教师与企业专家共同探讨,改进教师教学方法,使职业技能培训围绕职业标准进行。第三,引进双带头人制度,校企共建课程。第四,根据学生就业中的关键问题制订人才培养方案,培养适应当代智能制造的“大国工匠”。
(三)“双师型”教师队伍建设
Abstract: Starting from means of modern remote education, this article discusses the function and application strategy of informationalized remote education in the teaching reform of mechanical and electrical integration. At the same time it also shows that the application of modern remote education is the effective complementation of the construction of the vocational education practical teaching system.
关键词: 信息化远程教育;机电一体化;实践教学
Key words: informationalized remote education;mechanical and electrical integration;practice teaching
中图分类号:G643.2 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2014)02-0250-02
0 引言
信息化远程教育作为一种全新的教学模式,一直延续到到多媒体、计算机网络、卫星通信、电视直播、电子黑板等现代教学媒体及设备,用新的教育理念将教学信息资源共享、共建、共开发。一般而言,围绕教学活动为中心开展的信息化远程教育平台,学习任务可以不局限于教室内进行,随时随地都可以进行学习活动,对于教师而言还可以在平台上教学课件,实时更新学习内容,补充学生的知识容量,同时还可对学生的学习进行实时跟踪、检查、考核评估。对于学生而言,可以不局限于示教空间的学习,还能及时与老师在平台上沟通解惑。以下是一个远程培训课程的过程:
信息化教育远程平台是描述了一个完整的教育信息化系统。该平台以“纵横交错”的逻辑关系支撑整个教育信息化系统的平稳运行。所谓“横”指的是基础设施系统、应用集成,信息交换平台、教育信息化应用系统、电子校园信息门户,模块间相互关联,形成平衡的整体业务能力;而“纵”则指开发工具、安全管理,运营维护,提供了系统安全,管理和开发的能力。
1 信息化远程教育对“机电一体化技术”课程的教学构建
1.1 教学方法的改变 机电一体化技术是一门综合理论性、实践性很强的课程,涉及知识面广、容量大。传统的教学方法都是按照机电一体化系统的组成功能,将机电一体化系统分为若干个功能模块,逐一进行讲解,例如分别讲解机械本体功能模块,传感检测功能模块,自动控制技术、单片机技术、电气控制与PLC、传感器技术、液压与气压传动技术中央控制功能模块等等,传统的教学方法是将这些模块分割教学,割裂了机电一体化系统各个功能模块之间的有机联系,从而造成了学生学不能用,用不知所用等弊端。就教师而言,由于课程综合性强,对教师的整体知识贯通面要求较高,而模块分割的实践教学模式化,不能有机地衔接与贯穿,教学内容缺乏对学生的吸引力;就学生而言,学生认为本课程的学习是对前面所学课程知识的复习,缺乏机电一体化技术综合运用的能力。信息化远程教育采用远程实时多点双向交互式多媒体仿真系统,实现跨越时间和空间的信息传递过程,有效地结合各种教育资源的优势,让平台教学服务,更生动、更大质量的传递教师所要讲授的内容。因此,特别适合于在机电一体化教学中的应用。例如,在进行自动化流水线的教学中,可结合信息化远程教育中的共享课件资源展示企业自动化流水线生产的全过程,从自动上料、传输、加工、检测和入库等各环节了解机电一体化运用环境、机电一体化的分类、工作状态和系统组成,从情景上让学生认知机电一体化技术的学习领域,使学习过程具体化,克服传统教学中抽象化的描述,促进学生对机电一体化专业的学习热情。
1.2 构建新的教学模式 “机电一体化技术”知识面宽泛,在内容的选取上应紧紧围绕工作任务完成的需要展开,以技术应用能力的培养为核心,体现“做中学,学中做”的教学理念,将所有知识贯穿于子任务中。以工作任务为中心,以网络模拟仿真与实际操作为载体,让理论知识穿针引线,帮助学生掌握知识、技能、方法。融“教、学、做”于一体,提高学生的实践能力和动手能力,与社会接轨成为实用的职业技术人才。例如,在工业机器人子任务中,先从资源库中调取工业机器人在自动化流水线上的工作过程,从不同的行业了解机器人的种类;从机械手的运动轨迹分析机械手的自由度,熟悉机械手的结构;了解机械手的机械传动和电气驱动;传感器的类型及人机交互系统等,在此基础上用三维动态图像展示机器人的整个组装环节,这个时候教师使用一个称为“黑板”(Blackboard)的网络辅助教学工具平台提出子任务,分析说明任务中的技能要求目标,让学生在远程资源平台上找资料,小组间用BBS互相讨论,并且及时与教师在线交流,探讨方案,做出工作计划,教师审核通过。具体设施时学生用信息化远程平台上共享的仿真系统,通过仿真模拟再现完成整个任务的全过程,教师还可以通过仿真系统中的故障设置排除模块对学生进行考核,然后提交电子档的实验报告,自测,评估。实践证明这种教学模式激发了学生动手组装机器人的欲望,提高了到手能力。
2 拓展视野体会乐趣
机电一体化技术传统教学模式中为了加深学生对专业知识的理解,常在结束课之前布置作业,或者老师在最后做小结。而远程教育资源可以利用“声像并茂”的模拟仿真视频更能使学生加深对机电一体化技术课程的理解。如在机器人课题完成之后,让学生实时在线观看校企合作共同构建的网络传输视频,现场再现师兄师姐们进入企业的工作情况,便于学生理解自己所完成的课题在实际运用工作中的重要性,也加深了对课题中出现问题的掌握和理解。同时,在这个网络平台上,开放教学大纲、教学日历、讲义教案、习题、多媒体课件和图片视频等课程资料,学生可以随时上网查阅和下载。积极开展课程试题库和项目库建设,不断丰富和完善课程习题、试题、项目文档、项目图片和最新发展动态等学习素材,通过多种模式使学生深入了解课程具体内容,并通过网络实现师生互动,在BBS论坛上与同学老师共同探讨,用模拟仿真系统软件验证设想,提交电子版作业,老师对学生提交的作业进行检查和答疑,提高了效率和针对性。网络资源的丰富资料使学生可以充分利用课余时间自主学习,提高学生的自学能力,同时使学生了解机电一体化的最新发展情况,扩大学生的知识面,使学生真正吸收课程内容,掌握机电一体化领域知识和技能。
3 结束语
建设好信息化远程教学,且与传统知识讲授有机结合并融为一体,能有效地节约教学资源,提高教师的工作效率,充分调动学生的学习自主性和创新精神,提高学习效率和效果,实现工学一体化的培养目标。
参考文献:
[1]何龙,祁传琦.项目教学法在机电一体化专业综合实训中的应用[J].成都航空职业技术学院学报,2005(4):40-41.
[2]蒋庆刚.浅谈高职教育“工学结合”模式下考试评价体系[J].河南教育(中旬),2009(4):21.
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。
关键词:高职机电;工程体验;课程整合
作者简介:丁度坤(1981-),男,广东汕头人,东莞职业技术学院教师,博士,研究方向为机器人技术、光机电一体化,高职教育。
课题项目:广东高职研究会重点课题“增强高职院校工科类学生工程体验方法研究”(编号:GDGZ11Z001),主持人:丁度坤;东莞职业技术学院校级课题“PCB板微钻视觉检测方法研究”(编号:2011c13),主持人:丁度坤。
中图分类号:G712
文献标识码:A
文章编号:1001-7518(2012)18-0086-04
高职院校承担着为国家培养高技能复合型人才的重任。高职院校的毕业生,必须在掌握相关专业技能的基础上,具备相关的工程能力;必须培养相关的职业素养与严谨求实的敬业精神;必须使其在进入工作岗位之前,具备对企业工程文化的认同感。国家工程教育专业认证标准以及美国的ABET对此都有相关的文件规定[1]。
可是目前,大多数高职院校的课程设置,均是偏重于学生专业技能方面的提升,而忽略了对其工程文化、工程能力等方面的培养。学生在进入相关工作岗位之前,普遍缺乏基本的工程经验以及对工程文化的认同和了解。从某种意义上来讲,这也是造成我国企业的产品质量不稳定的根源所在。
培养工程类毕业生的工程能力,使得在进入相关设计制造岗位之前,对企业工程文化具备一定的认同感,培养其严谨朴实的敬业精神,有利于从源头上保证产品的生产质量,具有极其重要的意义。本文将以培养学生的工程能力为主线,以机电类学生为研究对象,构建工程能力与工程文化一体化教学的自动线实训课程,着力使学生获得一种类似于实际的工程体验。
一、体验感在工程类人才培养中作用
体验感的概念来源于心理学,指的是人类在与环境的交互中所获得的个人经验。概括地讲,人的知识来源有两大途径:一是通过书籍、老师传授、图片或者文字等方式间接获得;一种是通过实践直接获得。而体验感更强调的是后者,从某种意义上来讲,通过实践直接获取的知识要比通过间接手段获取的知识更为重要。这是因为环境的信息可为学习者提供丰富的背景,方便学习者协调与更新自己的知识体系;另一方面,体验过程中获得的成功和奖励也会使学习者建立起更为浓厚的兴趣和自信,激励其不断获取新的知识。
体验感教育对工程类的人才培养尤为重要,因为工程类的课程绝大部分均是实践性相当强的课程,工程科学本身也是在不断地发明与创造新事物中得到发展的。可以说,工程知识的认知过程就是从具体到抽象,再由抽象到具体的反复过程。工程师的知识体系来源于社会生产的实际。将工程体验感融入工程类课程的教学当中,有助于学生更好地理解各种基础知识和专业知识;有助于培养学生严谨朴实的敬业精神;有助于学生正确认识理论与实际、知识与能力的关系;有助于学生发现自己的优势和兴趣,为其未来的就业奠定基础。回忆我国第一批大学生的成长历程,他们绝大部分都有工厂、农村的实践经验,所以尽管他们的理论基础不如应届高中毕业生,但他们的理解与接受能力却要比应届高中毕业生强,因此这批学生在毕业后很快就成为了各个领域的骨干,在各岗位大显身手,为我国的改革开放做出了巨大的贡献。而反观目前的大学毕业生,入学后就根据学校的人才培养计划按部就班地学习一门又一门的公共基础课和专业基础课。工程经历的缺乏使得各门课程对他们而言都是独立的,无法在相关工程背景的指导下,将各门课程有机地联系起来,构筑自己的知识体系,也就更谈不上能力的形成了。不少学生,学了一个学期的课程,都还没弄清楚这门课程的用途,要一直到走上工作岗位,从事了相关的技术岗位,参加了一些实际的工程项目,才能理解在校期间所学课程的作用,这严重制约了个人未来的发展。
为培养学生的工程能力,营造一种工程体验感,国内外许多高等院校均专门开设了相关的课程。如美国哈佛的三一学院工程系就开设了“工程设计导引—移动机器人”课程,每年选课人数约2O人。课程以灭火机器人竞赛为背景,通过研制参赛的机器人,“旨在为学生提供一年的工程经验,以培养专业技能,建立专业视角,了解工程世界的社会与人文环境”[1]。麻省理工学院的航空航天工程系开设了“航空航天与设计导引”选修课。通过课堂教学、互联网教学和航天器设计项目为学生营造了“提供真实的工程体验”[1]。瑞典的林克平大学开设了名为“Engineering Project Y”的工程导引课程,学生将用一学期四分之一的学时修该课程。课程包括讲课、讨论、项目工作和项目总结报告几个部分。每年大约有140名学生选课,来自5个系的教师参与指导,构建10个不同的项目。每5个学生为一组开展工作,完成从构思、设计、实现到评价的全过程[2]。Joy Beatty等提出了一种游戏式的教学模式,针对计算机工程需求分析师的课程特点,设计相应的游戏项目,让学生在游戏中得到相关知识的工程体验[3]。René Sallier等根据测试专业学生的特点,设计了血压测试项目,使用了NI公司的LabVIEW平台,让学生自主去构建相关的软硬件,并体验血压测量,增强其工程体验[4]。国内深圳大学的费跃农等以机器人教学套件为载体,为新生开设了灭火机器人的早期工程体验课程,旨在增强学生的学习兴趣[1]。
二、机电类专业人才培养目标探索
近年来,随着我国制造业的持续发展以及国家产业政策的调整,各企业普遍出现了“招工难、用工难”的困境,生产设备的自动化是解决上述问题的最佳途径。它能有效地缓解企业“用工难”的困境,提高劳动生产率,保证产品质量的一致性,且能将人类从单调、恶劣的生产环境中解放出来,是未来制造企业的发展方向。全球知名的制造企业—富士康甚至提出了百万“机器人大军”计划,计划在未来十年内,在生产线上配置百万台机器人,用来代替人工进行生产、搬运。而以单片机技术、液压气动技术、电气控制技术、传感器技术、PLC技术、网络及通讯技术等多学科交叉的机电一体化方向正好顺应了这一趋势,在近年来也得到了迅猛的发展。
现在,基本每个工科类的高职院校都开设了机电一体化专业方向,可是目前国家却没有关于机电一体化方向的专业标准出台,这使得各院校在机电一体化专业的课程设置方面,各有特色,有的偏机械方向,而有的偏重于电气方面。同时,由于缺少机电一体化的职业技能评价体系,以及机电产品本身的复杂多样性,使得机电一体化方向在人才培养方面存在很多急待解决的问题。如何明确机电人才的培养目标、加强专业建设、并以此制定相关的人才培养方案成为了摆在各院校面前的一道研究课题[5-7]。
培养目标的确定对高职院校而言是非常重要的,它直接关系到后续专业课程的设置,直接影响到学生在校期间学到知识的多少、掌握职业技能的深浅、毕业时能从事的岗位以及是否能较好地胜任相应岗位的工作等实际问题。
我院近年来非常重视对机电方向人才培养目标的修订,通过召开培养方案研讨会、到相关企业调研、毕业生信息反馈等方式,着力于制定最合理的人才培养方案。从调研的情况来看,目前,机电一体化方向毕业生的就业岗位群主要有:(1)机电一体化设备和自动生产线的运行、安装、调试和维护;(2)各种机械设备的自动化、数字化改造;(3)自动化生产车间的生产工艺设计、质量管理、生产管理等岗位;(4)新兴的岗位如机器人的维护、维修技术员等。
据此确定了我院机电一体化方向的人才培养目标为:自动化生产设备的安装、调试、操作、维护与管理。围绕此培养目标,我院将机电类的课程划分为四大模块,分别为:职业工具课模块、职业基础课模块、职业核心课程模块以及职业选修课模块,如图1所示。
三、机电类工程体验一体化实训课教学设计
为使学生获得一种更为真实的工程体验,我院从多个方面进行了探索。选取了“自动线的安装与调试”实训课作为试点,将工程文化课也融入其中,如图2所示。将其贯穿于整个实训课的开始、实施以及最终的课程评价当中,极力营造一种类似于实际生产的全过程,使得学生获得一种接近于未来实际工作岗位的工程体验,培养其团队协作能力、沟通能力以及严谨朴实的工作作风。
(一)工程文化课程的选取
工程文化是指企业在实际的生产经营活动中,逐步形成的、为全部员工所认同的、带有特色的价值观、生产作风、经营理念、企业精神、企业道德准则等各方面的总和[8-9]。它是企业全体成员在长期的生产与经营活动中日积月累而形成的,是企业的灵魂所在。优秀的工程文化是企业在激烈的市场竞争中出奇制胜的法宝,是企业实现可持续发展的软实力。从目前许多院校毕业生顶岗实习与就业情况发现,大多数毕业生并不能适应企业的要求,难以真正转变为一名合格的企业员工,适应岗位需求。而从用人单位反馈来的意见又可看出,毕业生的专业技能并不是当前用人企业看重的第一要素,企业更为重视的是员工的基本职业素质、对企业的忠诚感以及对企业工程文化的认同程度。所以,在校期间提前对学生进行企业工程文化的相关教育,培养他们对工程文化的认同感就显得非常重要。
而一个企业的工程文化,往往是各具特色的,但也有其共性所在。因此,选取了最具代表性的工程文化四大共性部分作为我院学生的工程文化培训课程,它们分别为:企业对员工的职业素养要求;6S理念(即整理、整顿、清扫、清洁、素养、安全);企业的品质理念;企业的生产管理理念(选取了丰田的看板管理方法)。将这些共性的企业文化贯穿于实训课的全过程,培养学生对工程文化的认同感。
(二)工程体验实训课的设计
为使学生获得一种类似于实际生产的工程体验,选取了“自动线的安装与调试”实训课作为实施载体,并在其中贯穿了相关的企业文化课程。我院的“自动线安装与调试”实训是作为“机电一体技术”理论课的实训课程而专门开设的,课时为84学时,共历时3周时间。要求学生在实训前必须具备电工电子基础、传感检测基础、PLC编程基础、电机原理与驱动等前期知识。
实训课选取的设备是亚龙公司的YL-335B自动化生产线实训台,如图3所示。它模拟了一条自动化生产线的下料、搬运、加工、装配、分拣的全过程。
整条生产线包括了5个工作分站(即供料站、搬运站、加工站、装配站与分拣站),各分站使用了西门子的S7-200PLC进行控制,可对其进行单独控制,也可将各PLC组合起来,进行联网控制。根据实验台特点,将实训课划分为供料站、搬运站、加工站、装配站、分拣站的拆装与调试,以及整线的安装与调试六大实训模块,每个模块均可自成一体,对学生的机械拆装、电气路连接、PLC编程、触摸屏技术等多个方面进行训练,提高其专业技能。以其中的“供料站拆装与调试”实训课为例,其具体的教学过程如表1所示。
(三)课程的实施与评价
课程的具体实施过程是先由指导老师讲授企业工程文化课,以及讲解体现企业工程文化的实训注意事项,总共为12学时。然后进入实训环节,实训环节极力模拟实际自动化生产设备的安装调试过程,采用采用小班制,每班学生数在40~50人之间,以小组形式进行实训,各组配备一台实训台,各小组的学生数为5人左右,配备2名专业教师进行指导。
对每一模块的实训,其教学实施过程是先由指导教师对实训内容做简单讲解,然后并对各组下发任务书,最后对各小组的完成情况进行评价,相关的评价标准如表2所示。
四、结束语
工程能力的匮乏是我国高职院校学生普遍存在的问题,直接影响了学生对未来的岗位适应程度,乃至企业产品的品质等方面。因此,本文以“自动线安装与调试”实训课为载体,融入了职业素养、企业6s理念、企业的品质理念以及丰田的看板管理模式等共性的工程文化课程,极力营造一种类似于实际的工程环境,进行工程体验一体化实训课教学的探索,使学生在实训的同时获得一种工程体验感。
从实施的效果看,参加过工程体验实训的同学,其对未来工作岗位的适应能力明显增强了许多,实训的效果也有了显著提高。去年我院第一次参加“自动线的安装与调试”全国技能大赛,就取得了团体三等奖的良好成绩,这也从另一侧面说明工程体验一体化教学的有效性。
参考文献:
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一、我国高职机械专业教育存在的问题
(一)教学内容落后。
目前,我国很多高职学校的教学内容过于陈旧、滞后,远远落后于当今制造业的发展水平和用人单位的需求,主要原因是对新产品信息了解较少,不能及时把握新技术的发展方向。
(二)师资力量缺乏。
高新技术的发展引起高新技术人力资源的紧缺。随着社会的发展,人力资源的流动日益市场化。优秀的机电一体化人才纷纷被资金实力雄厚的企业吸引,导致机电类师资数量的紧缺。而且机电一体化技术是新兴的技术产业,对教育人员提出新的要求,而原有的教员存在知识更新、年龄老化等问题。
(三)培训课程体系不健全。
机械专业是一门应用型的边缘学科,融合机械、电子、通讯、仪表、计算机和自动控制等多方面的学科知识于一体,不是机械与电子两种技术的单混合或叠加。因此,机电一体化必然是作为崭新的技术问世。它既不是传统的机械技术,又不是传统的电气技术,有鉴于此,培训也应建立相应完整的教学体系。
(四)教学设施陈旧。
目前在高职学校中,原有的机械实训设备陈旧,设备数量不足。实训的项目单一,与目前的实际应用要求存在很大的差距。尤其职业技术教育重点是培养技术应用型人才,实践、实训设施的滞后将严重影响机械职业技术教育的教学效果。
(五)课程设置不合理。
当前,很多高职学校的教学方法、手段不灵活,而且缺乏反映机电专业先进技术的课程。现有的课程设置缺乏弹性,不能满足学生个性发展和不同岗位的需求。课程门数较多不仅加重学生的学习负担,而且冲击实践教学,影响学生实践能力的培养。
二、完善我国高职机械专业教育的对策
为了使我国机械制造尽快赶上先进发达国家的水平,实现跨越式的发展,尽快形成有规模有效益的产业,高职机械教育应该从以下几个方面完善:
(一)确定正确培养目标。
机械专业是按“加强基础,拓宽专业口径”的原则设置的一个综合性强的专业。该专业覆盖机械制造工艺及设备、机械设计及理论、机械电子工程、材料成型及模具制造与设计等专业方向。因此,必须在认真调研市场的基础上,为该专业确定好专业方向。根据通常的划分原则,可以分为以下四个子方向:(1)机械制造及自动化;(2)数控技术应用;(3)机械电力电子;(4)模具设计与制造。
(二)加强师资队伍建设。
高职学校应加强对现有教师进行机械技能强化培训,同时可以有计划地从大型厂矿企业引进一些具有丰富实践经验的工程技术人员,积极地为他们开展教学素质培训,帮助他们尽快过好教学关,努力培养和造就一支高素质的教师队伍,为搞好机械教育奠定师资基础。高职学校应从企业聘有丰富的现场经验、组织能力强的工程技术人员充实教师队伍,加强理论和实践一体化教学,提高机械专业的教学水平,缩小学生所学到的知识技能与企业的要求的差距。
(三)建立完善的教学课程体系。
随着社会经济的发展,人才的流动日益频繁,高职学校教员的人才流动也成为影响教学质量的重要因素。由于学校教员水平资历的高低也在很大程度上左右着教学质量,因此,为了培养出高水平、高素质的人才,首先有必要建立一个完善的教学课程体系。可以抽调有经验、有技术的骨干教师进行课程体系的构建工作,并在教学活动中不断完善。这样若干年以后,职业技术院校不仅可以培养高质量的人才,更可以形成一个学院的高等教学风格或专业特色。
(四)注重实验教学。
职业教育更注重实际动手能力的培养,实验教学是培养学生动手能力及解决问题能力的最好手段,对于高职教育,实验教学是相当重要的环节。通过实践学生可以把所学的理论知识和实际结合起来。因此学校要在实验环节中尽可能多地给学生创造实验的机会,让他们把理论知识真正地用到实际当中。尤其机械教育对实践的要求更高,没有实际的操作是很难掌握和应用的。
(五)充分运用现代教育手段。
高职教育的特点决定了课堂教学在整个教学中只是有限的构成部分,这就要求老师要在有限的时间内,尽可能多地教给学生更多有用的知识。机械基础系列课程都是实践性很强的课程,空洞的语言描述往往达不到较好的教学效果,因此应该充分应用现代教学手段,如多媒体教学等。计算机辅助教学CAI是最具有发展潜力的教学方法之一,它可以使教学化难为易、化繁为简、化静为动,增强课堂教学的趣味性。目前关于机械基础系列课程的CAI课件很多,教师应充分运用这些已经具备的条件。
(六)与企业合作,实现利益双赢。
在市场经济条件下,商品的推广意味着收益。企业的需求是职业院校确定数控人才培养目标的根本依据。职业教育只有面向市场,以就业为导向,才会有出路。高职学校与企业合作,共同建设实验室,学院为企业提供技术支持,帮助企业解决人员及场地的问题。另外,企业也可以为学院在实验室的建设上提供帮助。院校与企业由此联姻将利益双赢。
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