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關鍵詞:應用型教學;機電一體化教學;存在問題;研究方案
中圖分類號:G710 文獻標識碼:A 文章編號:1003-2851(2013)-12-0187-01
在高職院校機電一體化教學過程中,高職教學進行該專業人才培養方向的明確是非常必要的,只有明確應用型人才培養的整體應用目標,才能更有效的進行學生實踐能力、理論應用能力的提升。這需要教師進行該專業知識體系與實訓教學目標的結合,根據學生的學習情況,進行機電一體化實踐訓練的具體教學。
一、高職機電一體化教學應用現狀
在高職教學開展過程中,教師要想提升機電一體化課堂的應用效果,進行理論教學與實踐訓練的結合是非常必要的。根據機電一體化課程的應用性質,得知該專業結合了信息技術、電子設計、機械應用等多方面的知識。為了提升學生的應用素質,進行學生的電工、計算機等專業的基礎奠基是非常必要的。受到高職院教學條件的限制,有些教師的教學模式傾向于單一性,難以就學生該專業所需專業知識的多方面教學,這對后續實踐訓練教學的正常開展是很有危害的。
在機電一體化實踐教學模式中,如何更好的引導學生做好技能實踐學習是必要的。在一些高職院校中其傳統教學實踐方式是普遍存在的,該方式的課程教學核心是理論教學,對學生理論教學更加傾向于“保守”,也就是教師的實踐訓練教學模式過于表層化、形式化,難以就學生對于該專業的理論知識了解途徑進行開拓。在實訓教學過程中,教師需要就機械影像、設計圖紙、實物對照等展開互動式教學。如果不能調動課堂的教學氛圍對學生的知識掌握也是不利的。有很多高職教師受到傳統教學觀念的影響,習慣“自我性”教學,這就不利于師生之間的互動。
機電一體化教學實訓的應用,需要配合相關的設備器材,以確保學生的良好學習效益的提升,這需要教師積極引導學生的學習方向,進行該專業不同課程學習環節的串聯,這又涉及到教師靈活性教學模式的應用。為了讓學生更好的進行機電一體化課程實訓環節的開展,教師要分配好實踐教學與理論教學的時間。在現實教學中,有些老師不能做好充分的備課工作,從而不能保障教學的良好進度,影響了機電一體化課堂實訓環節的正常開展,由此可知教師自身的教學素質、應用素質對于學生該專業能力的培養是非常必要的,如果不能做好日常教學任務進度的掌握,就影響了學生對于機電一體化實踐訓練各個知識環節的串聯。
二、“應用型”機電一體化教學模式的實踐應用
1.綜合實踐模塊的應用。為了保證學生的技能實踐素質的提升,進行綜合性實踐訓練條件的創造是非常必要的,這需要老師進行課堂教學綜合性的把握,這樣更有利于應用型人才的培養。在該應用環節中,高職院校應該為學生創造一個良好的硬件環境,積極進行機械設備、電子應用設備等儀器的更新,專業教師在這一模塊中要避免其單一途徑的課程實訓教學,需要將機電一體化課程與其他相關課程進行結合,以營造出一個良好的實訓環境。
上述工作環節的開展,需要教師統籌好各個課程的實訓教學任務,提升實訓設備的綜合利用率。比如將機電一體化課程與電力拖動技術、機械設備應用技術等的實驗室進行結合,這樣有利于學生對于機電一體化知識體系的全面性了解。機電一體化的教學也是一個循序漸進的過程中,教師要按照高職學生的學習特點、高職院校的教學資源進行不同課程的實訓訓練教學目標的協調,提升實訓教學的質量效率,培養學生的應用素質,以滿足市場就業的需要。
2.實踐教學的多元性。在機電一體化專業教學應用中,教師進行理論知識教學途徑的開拓是非常必要的,但是也要講究實訓訓練與理論課程的教學進度的協調,也要保證不同實訓手段的協調,比如避免傳統的演示教學法的應用。為了提升教學效率,教師要進行學時分配的優化,確保學生掌握實訓教學的基本知識,這樣有利于避免學生在實訓中出現不規范的操作行為,以節省教學時間,提升教學的效率。
為了提升實訓教學的質量,教師可以結合計算機網絡進行教學,在高職院校的學習網站上進行機電一體化技術知識教學視頻的設置,讓學生在課余時間更好的掌握該專業的技術知識。在課外教學模塊中,教師也可以利用計算機為學生創造一個虛擬的實踐環境,讓學生的實驗操作水平得到提升,提升學生的學習興趣,保證該專業教學效果的提升。
【關鍵詞】機電綜合實訓 就業為導向 課程設置
【中圖分類號】G712 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810(2015)07-0032-02
2013年五年制高等職業教育實行“4.5+0.5”人才培養模式,而機電一體化綜合實訓課程開設在在校學習的最后一學期。機電一體化專業是培養既懂機械設計又掌握電氣控制的復合型人才,這就要求學生必須在企業中進行實踐鍛煉,在真實的職業場景中工作才能提高技能水平。針對該情況,我系在機電一體化專業學生學完主要專業課程后進行機電綜合實訓課程的教學,讓學生綜合運用機電綜合知識。安排機電綜合實訓課程,結合本校實際,主要研究光機電一體化設備,YL?235A型機電一體化設備采用模塊化設計。包括主令電器模塊、傳感器模塊、控制模塊、變頻器模塊、驅動電磁閥、被控制的機械機構。其中機械機構包括運料機構、傳送帶機構、推料機構、機械手機構。這樣一個設備很好地闡述了什么是機電一體化專業。機電一體化專業就是利用現在先進的控制設備,控制生產機械自動完成生產的自動化過程。這套設備雖小,但它涉及了機電一體化專業各個方面的知識。
一 學校機電綜合實訓課程設置的現狀
目前我校將機電專業培養學生技能的方向定為車工、鉗工、數控和維修電工,都是單一的實訓,而機電綜合實訓課程是把整個機電專業的有機集合,將機和電的課程通盤考慮。
機電綜合實訓課程是機電一體化系統的硬件連接、控制原理、控制軟件編制、安裝調試與操作的綜合實訓。正因為我校機電專業能根據企業所需人才要求提供實效性較強的課程,所以這個有十多年辦學歷程的專業到今天依然充滿活力,依然有很多學生要求就讀該專業。
但從畢業生的反映看,我校機電專業課程設置上也存在不少問題:(1)過分強調理論教學,不注重理論與實踐教學的合理安排;(2)一些簡單的專業課占用課時過多;(3)沒有以就業為目標,設置范圍窄;(4)蘇州的外資企業所占比例較高,企業要求特征明顯,很多企業需要員工具備一定英語能力,而機電專業以男生為主,英語學習自然薄弱,專業英語課程安排還需加強。
二 以就業為導向,深化機電綜合課程實訓理念
職業教育課程必須主動適應市場經濟的需求,改變過去以學科為導向設置職業教育課程的舊理念,樹立以市場經濟為導向的職業教育課程改革新理念,根據社會人才市場、職業市場的需求,進行課程改革。
根據企業的需要,對機電一體化實訓課程教學內容進行調整。筆者在調查中發現,一些企業內涵雖然不同,但有一個共同的觀點,即不唯學歷重能力;對人才都有一個共同的要求,即良好的品質、較高的知識層次、較強的創新能力和較強的動手實踐能力。職業院校畢業生進入企業,知識面廣很重要。例如,銷售人員要懂維修,技術人員要了解市場、掌握推銷技巧,具備多方面技能的人才最受企業垂青。因此,堅韌的意志力和職業操守對學生非常重要。高素質的技能型人才,在企業中起著非常重要的作用。企業不僅需要能進行科技創新的教授、院士、專家,更需要能將技術成果轉化為生產力的技能型人才。
同時對實驗室實施“7S”管理模式。“7S”意指:戰略、結構、制度、作風、人員、技能和共同的價值觀,這是美國一流的咨詢企業Mekinsey公司提出的企業成功管理的“7S”模式。前三個是企業的硬件,后四個則是一個企業成功的“軟件”設備。我們的實訓課程也采用這樣的管理模式,從教學中培養學生的職業素質。
三 以就業為導向,制定實訓課程教學措施
以實效性有效評價和課程設置,杜絕了理論教學體系。根據項目教學法的教學特色,把“YL?235A”型光機電一體化設備實訓項目分成幾個小任務,使用任務驅動的方法,圍繞任務引出知識點或解決方案,結合實際操作,總結提高,激發學生的學習興趣,培養學生理解和應用理論知識的能力,加強實踐能力。提高學習的過程感性知識,提高綜合能力。我校機電專業學生有近千人,為我區培養了大量的機電綜合型人才,繼續辦好機電專業是專業發展的需要,也是社會發展趨勢所需技術人員的培養需求,以就業為導向的需求。職業學校應參與教育市場的競爭,我認為一個重要方面是課程或課程體系的競爭,可提供學生最大效能的教學內容。機電專業提高辦學能力,提升畢業生的市場競爭力,必須把實際的企業項目引入課堂教學,教與求對接,為學生提供貼近企業的機會,提高學生的學習興趣,提高他們的專業領悟能力。
四 以就業為導向,優化機電專業綜合實訓課程
教材改革和企業需求對接,使用結合本校實際的校本教材是培養合格人才的重要保障。我校機電一體化專業五年制學生在機電專業綜合知識的基礎上,進行機電綜合實踐教學。在工學結合模式下,貫穿整個課程的不是知識,而應是職業技能。為此,我們圍繞學生職業能力的要求,建立了機電綜合課程能力的標準體系,在此基礎上編寫教學大綱,為了使課程更適合各行業需求,在示范建設期間,我們聯合行業專家共同成立專業委員會,與行業專家共同開發職業課程,這樣開發出來的課程與學生將來的職業崗位相匹配,更能滿足工學交替的學習要求。
實施項目教學,設置教學內容,因材施教。先練后講,先學后教,強調學生的自主學習,積極參與,從嘗試入手,從練習開始,調動學生學習的主動性、創造性、積極性,學生為“主角”,老師為“配角”,實現師生角色的換位,有利于加強對學生自主學習能力和創新能力的培養。筆者從多個方面對項目教學法進行了嘗試性的研究與實踐,也取得了一定效果。
1.用“以項目為載體,任務引領,工作過程為導向”的職業教育教學理念,指導教學
改變以往“教師講,學生聽”的被動教學模式,創造了學生主動參與、自主協作、探索創新的新型教學模式。
規范、有序組織學生進行實訓,對學生,通過轉變學習方式,在主動積極的學習環境中,激發好奇心和創造力,培養學生分析和解決實際問題的能力。對教師,指導學生,轉變教育觀念和教學方法,從簡單的知識傳遞者轉變為指導者。針對機電一體化設備,分層次教學,為了讓學生學習和掌握機電一體化設備的裝配和調試,遵循從簡單到復雜、從單一到綜合、從一般功能逐步到特殊功能的原則,組織教學項目和規劃工作任務,這樣更符合職業學校學生的認知心理和認知特點。
2.職業能力的形成與系統的學科知識相關程度不大,而與完成工作任務的工作過程知識的相關程度卻較大
任務的設計,專業知識和工作流程知識的整合,專業技能訓練的整合。每一項工作任務,用“工作任務”表述學生需要做的事情及其要求,讓學生明確“做什么、學什么”。在相關知識中,介紹專業知識和工作過程中所涉及的工作任務。在指定完成的工作任務中,提出完成工作任務的步驟,檢查方法,指導學生完成分配的工作任務。每個任務還設計了評價表,對學生完成的工作進行評價。工作過程包含的內容、方式、方法、經驗、對象、工具和其他因素,呈現在學生面前,讓學生掌握該技能知識。根據這一理念,讓學生可以創建真正的職業情景,促進學生和機電一體化設備安裝工程技術人員角色之間的轉換,幫助學生形成職業素質和能力。
3.注重理論與實踐相結合
為完成一個項目,涉及如何做的問題,這就要求學生結合工程的原理分析,設計流程。但實踐的結果又問學生:是不是這樣的?是不是與書上一樣?真正地做到“做中學”的目的。
項目教學中,學習過程成為一種人人參與的創造實踐活動,注重的不是最終的結果,而是項目的完成過程。在工程實踐過程中,理解和掌握課程要求的知識和技能,經歷創新的艱辛與快樂,培養分析問題和解決問題的思路和方法。
4.結合目標教學,實行目標考核和單元考核
考核評價也多元化,師生評、生生評、考工評,平時的職業素養表現也計入考核,力求與企業對接,培養企業需要的具備良好職業素養及扎實職業技能的人才。
機電綜合實訓課程設置應對接企業,培養“既懂機又會電”的實用型人才,把技術的綜合應用能力、實踐能力和創新能力作為交叉點和教學重點,課程建設實現以工作過程為導向――確定課程設置、以職業技能為依據――組織課程內容、以典型產品為載體――設計實訓內容、以職業技能鑒定為參照――強化技能訓練。因此,隨著職業技術教育改革的深化,在高職機電一體化專業教學中,有必要創新實訓教學模式,強化機電綜合實踐技能和職業素養的培養,提高實訓的效果。根據我們的教學實踐認為,今后,我們將進一步拓寬辦學思路,加大改革力度,以培養學生的實踐技能為目的,走出一條具有我校特色的工學結合辦學之路。
參考文獻
[1]尹耕欽、于坤安、楊曉珍.五年制高職機電一體化專業的教學改革[J].機械職業教育,2011(3)
關鍵詞:機電一體化;實訓課
中圖分類號:G718 文獻標識碼:B 文章編號:1672-1578(2017)06-0255-01
《機電一體化組裝與調試》這門課是機電專業的主修課程,它主要是在亞龍YL-235A型光機電一體化實訓裝置上,完成具有一定生產功能的機電一體化設備的安裝與調試任務,并在完成這些任務的過程中學習專業知識和技能。從2007年起,教育部每年都舉辦了全國機電設備組裝與調試競賽,來促進老師和學生技能水平的提高。在平時的技能大賽訓練中,學生選手經過了大量訓練,在組裝機電一體化設備、連接電路與氣路時動作規范、操作熟練,編寫程序時思維嚴謹敏捷。但是在技能大賽中學生是有分工的,其中一個學生負責機械裝配,另外一個學生負責編程和調試,老師也可以就一些具體問題進行一對一指導,總體訓練效果較好。而對于整個一個班大概有40人,而我們的實訓臺只有9臺,如果按正常的分工,那實訓設備遠遠不夠。而且每兩個人在配合的過程出現問題會相互推托,如何在實訓設備不足的情況下又能使學生很好的掌握組裝與調試這兩項技能就成了機電一體化組裝與調試教學的主要問題。為了解決以下問題,我做了以下嘗試,取得了較好的效果。
1.明確學生現狀,找準學生的需求
要根據班上不同的學生群體,進行問卷調查,找出學生在學習這門課程的困難所在,提出解決的方法。而且根據不同的學生群體制定不同的教學計劃,給予不同的任務,從而使每個同學都能在實訓過程中有事干,并且能按時完成自己的任務。
2.以理論知識為基礎,加強實訓教學
這門課程主要采取項目式教學,每個項目按施工任務,施工前準備,實施任務進行。施工前的準備主要是學生們對項目描述的理解和設備圖樣的識讀,我們主要采用了PPT和微課教學,例如在項目一送料機構的組裝與調試這一項目中,如果直接讓老師或學生直接閱讀項目描述的這一部分內容并讓學生總結,大部分學生可能會覺得很枯燥,而沒有興趣,所以老師可以提前錄好送料機構工作過程的小視頻和采集相應的圖片來制作PPT,這樣既能能直觀、生動、地展示教學內容,又節省出了許多時間,極大的調動學生學習的積極性,并且在每一個工作任務中,要整合專業知識和工作過程知識的學習,讓學生明確“做什么、學什么”,進而讓學生們學習有用、夠用的專業知識與技能。
3.培養“小老師”帶動其他學生
在《機電一體化組裝與調試》實訓課教學中,實訓設備遠不能滿足兩個人一臺實訓設備的要求,而且在每次實訓課只有一個指導老師,每個項目的組裝與調試系統性強,每出現一個小問題就可能涉及到機械裝配、電路連接、氣路連接、程序以及變頻器的參數設置等,需要要一級一級來查找,這樣一個小的故障可能就要耗費很多時間,導致其他組在出現問題而不能得到及時解決而白白的浪費了時間。所以培養了一小部分資質較好并且愿意先學的學生,能夠具備獨立的解決問題能力,這樣就能在每次實訓課上充當每組的小組長和老師"小幫手"。在每節實訓課前,指導教師總體分配教學任務,強調實訓過程中的注意事項,然后由小組長對自各的組員進行分工,組內每個成員任務必須要分工明確并均等,并把每個同學的分工在一張紙上,最后老師依據學生具體完成情況,進行考核評分。每次所得成績計入期末考試總評成績,占成績的20%。因為最后指導成績會計入期末成績中,并且學生們分工明確,每個人都有各自的任務,學生實訓時的積極性和平時相比大大提高,為了完成自己的任務并能有一個好的成績,盡自己最大的努力來完成分配給自己的任務,實訓過程中偷看手機,胡亂跑無所事事的現象明顯減少幾乎消失。
4.規范有序的組織學生進行訓練
有規范、有序地組織學生進行職業訓練,是我們職業學校實訓的根本目的。為了讓我們的學生規范、有序地學習和掌握機電一體化設備組裝與調試,按照由簡單到復雜,由單一到綜合,由一般功能到特殊功能的循序漸進的原則,組織教學項目和規劃工作任務,這樣更符合中等職業學校學生的認知心理和認知特點。因此,按簡單裝的皮帶輸送機拆裝到由圓盤、機械手和皮帶輸送機的組裝,單一部件的單一功能到組合部件的多種功能的順序,將一個個工作任務呈現在教材中,讓學生一步一步地向全面掌握機電一體化設備組裝與調試。提升學生的職業能力。
參考文獻:
【論文摘要】中職學校培養的目的是輸送生產第一線的技術工人,而中職生職業能力的高低決定其就業之路,因此,培養中職生的職業能力是職業教育可持續發展的必由之路。文章以機電一體化設備的組裝與調試課程的實訓教學實踐為例,探討在實訓教學中培養、提升和強化學生職業能力的方法和具體措施。
1職業能力的基本內涵
職業能力是指從事具體職業活動時所需具有的能力,它包含專業能力、方法能力和社會能力。專業能力是指專業知識、專業技能和專項能力等與職業相關的基礎能力,是職業活動得以進行的基本條件。方法能力包含了獨立思考、分析判斷與決策、獲取與利用信息、創新和獨立制訂計劃的能力等。社會能力則包含了組織協調、人際溝通、語言與書面表達能力,以及社會責任感和職業意識等。
2培養中職學生職業能力的目的
2.1利于學生學會從業
中職學校培養的是生產第一線的技術工人,所以要求中職生必須掌握某一特定職業所需要的實際能力,學會從業和做事。近年來,中職畢業生中相當一部分職業能力低,不能勝任從事的工作。為此,在實際教學中,教師應根據職業知識和技能的要求,注重對學生實際操作技能的訓練,教會他們從業的能力和做事的本領,使學生畢業后能盡快地適應崗位工作的要求。
2.2利于學生學會生存
隨著社會經濟的快速發展,職業崗位呈現出新型性、替代性和不穩定性,這就要求從業者必須以穩定的心理素質來應對職業的變化與更替。在教學過程中,教師要重視學生綜合素質的培養,鼓勵學生走向社會、面對現實、完善自我,以及鍛煉自己承受各種心理壓力的能力,使學生具備在將來的職業生涯中正確處理各種關系,化解各種矛盾,提高適應及承擔風險的能力。
2.3利于學生學會創新
當今時代是競爭激烈、人才輩出的時代,不斷創新是其鮮明的特征。從業者只有不斷創新,才會有更大的發展。所以在教學過程中,教師要重視對學生創新思維能力的培養,引導他們樂于學習、積極思考,使他們在將來的職業生涯中,具備勇于創新、勇于創造的能力。
3在實訓教學中培養、提升和強化中職生的職業能力
眾所周知,專業課具有較強的應用性和實踐型,而實訓教學是專業課程教學的重要環節。如何在實訓教學中培養、提升和強化中職生的職業能力?筆者試圖通過在機電一體化設備組裝與調試課程實訓教學中構建實踐環節的3個平臺來解答這一問題。
3.1搭建實訓實習平臺,培養學生的職業能力
由于學校擴招,入學門檻降低,中職生的基礎普遍較差,但他們也有自己的特點:頭腦靈活,好奇心強,有較強的動手操作能力。因此,教師應根據學生的特點,搭建實訓實習平臺,讓學生在這一平臺中得到充分的技能訓練,使他們在就業時具有更強的適應性和競爭力。機電一體化設備組裝與調試課程是廣西理工職業技術學校這2年為了適應經濟發展和企業人才需求的需要,以及進一步培養機電類學生掌握機電一體化設備的組裝與調試的職業能力、培養參加全區和全國技能大賽的選手而開設的,教學內容融合了光電控制、氣動控制、plc控制、變頻器控制等技術的一門重要的專業課程。通過學習該課程,學生對所學的專業知識有了全面的認識和鞏固,專業技能得到綜合的訓練及實踐運用。
3.1.1學生專業能力的培養
機電一體化設備組裝與調試課程要求學生能識讀機械圖紙和掌握機械安裝工具及測量工具的正確使用方法,能繪制電氣原理圖并按圖接線,能讀懂氣路圖并連接氣路,能根據要求設置變頻器參數,按控制要求編制plc程序并調試。而學生這些專業能力的培養最終需通過實踐環節的技能訓練來實現。機電一體化設備組裝與調試課程是應用技能競賽設備——亞龍yl一235a型光機電一體化實訓裝置來進行實訓教學的。該裝置配置了生產實際中典型的皮帶輸送機、機械手、圓盤和分揀裝置,承載了真實的生產性功能。它把機電類專業職業崗位的工作內容和現代企業需要的技術都融入裝置中,職業性特點十分明顯。因此,在這門課程的實訓教學中,教師應按專業能力形成的規律采取“以項目為載體,任務引領,工作過程導向”的教學理念來進行教學,按照由簡單到復雜,由單一到綜合,由一般功能到特殊功能的循序漸進的原則,分3個階段來組織實訓項目和規劃工作任務。
基礎實訓階段:首先帶學生到實訓室觀看實訓裝置,讓學生感性認識實訓裝置的整體結構和元器件的組成。然后進行單一部件的拆裝實訓項目,包括圓盤、皮帶輸送機的安裝與調整,機械手、分揀裝置的安裝與調試等工作實訓,使學生了解和掌握實際生產中典型部件的基本結構、工作原理和安裝調試方法。接著進行單一部件的plc編程實訓,按照任務書中的控制要求,學生利用實訓裝置配置的plc進行編程,分別實現對圓盤供料、機械手搬運工件、皮帶輸送機送料、分揀裝置分揀工件的單一部件的控制,使學生進一步掌握plc編程的方法、技巧和應用技術。
強化實訓階段:這一階段是把2—3個單一部件進行組合,實現簡單的組合控制功能。如:圓盤+機械手,人工落料+皮帶輸送機+分揀,圓盤+機械手+皮帶輸送機,機械手+皮帶輸送機+分揀等。
綜合實訓階段:這一階段則是把整個機電一體化裝置所有部件進行組裝和調試,并實現對整個設備的多種功能、多種工作方式的控制。
通過上述3個階段的實訓,學生從易到難,逐步了解和掌握機電一體化設備組裝與調試技術,專業技能得到了充分訓練,培養了學生的專業能力。
3.1.2學生方法能力的培養
在實訓教學的過程中,讓2~3個學生組成任務小組,在拿到教師發給的任務書后,以小組為單位,討論和分析工作任務,搜索相關知識和信息,制訂好完成任務的計劃。在任務完成的過程中,小組成員分工合作,相互協調,及時地發現問題和解決問題。任務完成后,學生對自己完成工作的情況進行評定,對自己所負責的工作效果等方面進行分析和總結。在整個任務教學過程中,以學生為主體,教師為主導,教師起組織者、指導者的作用,引導學生學會思考,掌握發現、分析和解決問題的能力;利用任務這一主線,充分發揮學生的主動性、積極性和創造性,使學生的方法能力得到培養。
3.1.3學生社會能力的培養
任務小組的成員輪流擔任小組長,負責組織小組成員分析討論工作任務,并將制訂好的工作計劃用電子版的形式上交給指導教師,指導教師認真審核并提出修改意見。小組長根據指導教師審核后的工作計劃,給小組成員布置任務。在任務的完成過程中,小組長負責溝通、協調和指揮小組成員進行工作。任務完成后,小組長組織小組成員對整個完成任務的過程進行分析,匯總后在全班同學面前進行總結。這樣,每位學生在組織協調、人際溝通、語言與書面表達、社會責任感和職業意識等方面都得到了鍛煉,培養了一定的社會能力。
3.2搭建技能比賽平臺。提升學生的職業能力
“普通教育有高考,職業教育有大賽”的教育制度的設計和創新,使職業教育發展出現了令人鼓舞的局面。為了進一步推進職業教育的改革和發展,教育部提出定期舉辦職業院校技能大賽的要求。每年3月份,廣西中職學校的技能大賽開幕,選拔出優秀選手代表廣西于6月份參加全國的技能大賽。為了迎接廣西中職學校的技能大賽,選拔出代表學校參賽的選手,廣西理工職業技術學校于每年的1l一12月份,從班級到系部,利用校內自動化實訓室舉辦各層次的機電一體化設備的組裝與調試項目的技能比賽。通過宣傳動員、培訓輔導、初賽決賽、評分點評、表彰獎勵等方式,讓學生以較高的熱情積極參與技能比賽。學生以2個同學組成團隊參賽,由機電一體化設備組裝與調試課程的任課教師負責指導參賽學生根據該項目的比賽規則,精心設計比賽內容、認真準備和參與比賽,并將學生的比賽成績作為該課程的實訓考核成績計入期評成績。通過多層次的比賽,進一步提高了學生的專業技能,增強了學生的安全意識、競爭意識和團結協作精神,鍛煉了學生計劃組織、交流溝通及分析和解決問題的能力,學生的職業能力得到了提升。
3.3搭建“校企合作”平臺,強化學生的職業能力
“校企合作、工學結合”是我國職業教育改革與發展的方向。國務院關于大力發展職業教育的決定指出,要大力推行“校企合作、工學結合”的培養模式。實訓教學不應局限于校內實訓室,應“走出去,請進來”。廣西理工職業技術學校這2年與富士康科技集團公司、海信電器集團公司等多家企業簽訂了校企合作的協議,企業派出技術人員到廣西理工職業技術學校指導教師,培訓學生,舉辦各種講座,讓學生了解企業的發展狀況,了解企業的新產品、新設備、新工藝和新技術。廣西理工職業技術學校也安排學生到企業去頂崗實習,讓學生按照企業實際的生產要求參加工作實踐,了解企業機電設備,獲取實際工作經驗。在實習期間,學生參與實際工作,培養了他們愛崗敬業、吃苦耐勞的精神,增強了對崗位、職業的感情,較早地接受企業文化的熏陶。同時,把理論和實踐融為一體,學生的動手能力、獨立完成工作的能力和應變能力等這些職業崗位能力得到了強化。
3.4實訓教學改革成效
在機電一體化設備組裝與調試課程實訓教學中,通過搭建“實訓實習、技能比賽、校企合作”3個平臺,使學生的職業能力得到了培養、提升和強化,讓實訓教學取得了一定的成效。如:這2年,廣西理工職業技術學校機電類學生得到了許多企業的青睞,就業率大幅提高;2010年廣西理工職業技術學校派隊參加廣西的機電一體化設備組裝與調試項目的比賽,獲得了1個一等獎和1個二等獎的好成績。
關鍵詞:高職;機電一體化專業;一體化課程體系;技術路徑
近年來,隨著國外先進職業教育課程建設理念與技術的逐步引進與推廣,工學結合作為職業教育的重要特征也逐漸得到認同。廣州市工貿技師學院順應國內外市場對技能型人才的需求,即技能人才需具備綜合職業能力和奠定持久的職業生涯發展,在機電一體化專業建設中,提出構建工學結合的一體化課程體系的工作目標,并在具體的教學中實施。
機電一體化專業課程體系改革的必要性
長期以來,我國職業教育所采用的課程體系多為學科課程體系,其基本特征是以學科內容為中心設計課程,依據不同學科之間的相關性,按照先后順序開設教學科目。雖然學科課程體系具有邏輯性和系統性較強的優點,但是,隨著科學技術和產業組織結構的發展,其缺點也日益凸顯,如學科課程忽略世界的整體性,將原本內在統一的科學、藝術、道德割裂開來;學科課程強化“精英文化”,強化少數人利益,與“大眾文化”割裂開來;學科課程以灌輸學科知識為宗旨,過多倚重接受學習,忽視發現學習、探究學習、行動學習在人的發展中的價值,忽視社會經驗的獲得和實踐能力的形成;學科課程的系統性不能等同于職業活動的系統性,學科課程所強調的抽象概念和理論與職業教育的應用性、實踐性要求不相符。
進入新時期,現代企業和社會管理步入了以過程為導向的綜合化運作時代,強調勞動者專業能力、社會能力及方法能力的綜合運用,孤立的學科課程體系與此需求相去甚遠。因此,改革長期徘徊在職業教育領域的學科課程體系,構建適應社會經濟發展和企業用人需求的新課程體系勢在必行。
在機電一體化專業的學科課程體系中,課程主要分為專業基礎課程和專業實訓課程,專業基礎課程強調《工廠電氣控制技術》、《電工電子技術》、《機械制造技術》、《單片機與接口技術》、《液壓與氣動技術》、《自動檢測技術》、《機電一體化技術與系統》等專業理論知識的學習,專業實訓課程強調《金工基本技能實訓》、《機電設備拆裝》、《電子電工專項技能實訓》、《機電一體化技術實訓》基本操作技能的訓練,不管是理論知識的學習,還是單項技能的訓練,學科課程體系均從片面的片段的角度看待本專業的整體性職業活動,沒有與完整的工作過程建立一種直接的聯系,對專業人才完成一項綜合性工作任務所需的綜合職業能力培養非常有限。因此,改革機電一體化專業的學科課程體系,構建工作過程導向的課程體系勢在必行。
機電一體化專業課程體系改革的技術路徑
職業教育是為人們勝任職業活動和通過職業活動實現人的發展而提供的教育,具有完整的工作過程是職業教育的基本要求,因此,職業教育過程中的媒介和手段都應是工作化的,必須將具體的工作情境置于教學過程之中,并以工作性思維來構建教學過程,根據職業教育的特征和規律,課程設計開發要體現“在工作中學習,在學習中工作”的理念。
基于工學結合的一體化課程體系改革理念,在機電一體化專業課程體系構建中,課程的設計和開發必須以工作為基礎,并保證以工作為基礎的教學過程必須產生勝任現實工作的能力。校企合作的核心是認識企業的工作形態和工作內容,并將其充分而有效地呈現于教學過程之中,聘請企業專家參與課程建設、簽訂校企合作合同、組織師生企業實習,其目的都是為了保證“工作呈現”的有效性。
因此,在機電一體化專業課程體系構建中,本專業一體化課程體系的開發設計技術路徑如下:行業、企業情況分析和崗位工作分析召開實踐專家訪談會提取典型工作任務一體化課程轉化確定學習任務設計教學計劃編制學習材料(工作頁等)開發投入實施。
行業、企業情況分析和崗位工作分析通過企業調研,與企業實踐專家訪談,與企業工程技術人員探討,觀摩企業實際生產運作等途徑,分析行業、企業實際工作情況和對技能人才的用人要求,確定本專業技能人才的就業領域有:電氣設備和機電一體化設備的運行、安裝、調試與維修;電氣、機電產品生產現場的工藝實施;儀器儀表的配置、檢測、調試與維修;機電一體化工程項目的施工、維護及技術服務;機電類產品的營銷與售后服務;機電設備的技術改造、技術管理、產品輔助開發等。
召開實踐專家訪談會,提取典型工作任務向若干機電一體化行業的企業一線人員發放“實踐專家工作職責調查表”,分析企業一線技能型人才的個人工作經歷和現從事崗位工作職責、工作內容,從而遴選符合參加實踐專家訪談會條件的企業實踐專家。學校確定課程開發主持人、專業骨干教師及聘請的實踐專家之后,召開實踐專家訪談會。會上,在課程開發主持人主持,專業骨干教師配合下,引導企業實踐專家填寫個人“實踐專家職業發展階段分析表”,“實踐專家職業發展階段分析表”要求每位企業實踐專家列舉從進入機電一體化行業開始到成為實踐專家的發展過程的若干階段及其每一階段所從事過的、有挑戰性的、完成工作的過程能夠提高工作能力的有代表性的工作任務實例。待所有實踐專家填寫個人“實踐專家職業發展階段分析表”后,課程開發主持人引導實踐專家配合,從所有填寫后的“實踐專家職業發展階段分析表”中提取代表性工作任務,最后根據人才培養目標要求分析確定典型工作任務并按從入行到實踐專家的職業發展階段進行排序。機電一體化專業提取的典型工作任務,按照初級——中級——高級——技師的職業發展排序,通過企業實踐專家分析,共提取了“機電設備裝配、調試與維護”、“電氣控制柜的安裝調試”、“機電一體化系統疑難故障診斷與檢修”等16個典型工作任務。
轉化確定學習領域課程根據職業教育規律和目標,按照一個典型工作任務轉化為一門學習領域課程的原則,在企業實踐專業和學校專業骨干教師的共同討論分析下,將職業行動領域中的典型工作任務轉化為職業教育領域中的學習領域課程。機電一體化專業最終確定的學習領域課程有:“電氣安裝”、“機電設備疑難故障檢修”、“機電一體化系統設計”等16門課程,每門課程均體現一項完整的工作任務。
設計學習任務,編制教學計劃根據地區區域經濟發展水平和學校教育教學基本條件,對應每一門課程,開發設計若干學習任務。學習任務可以直接來源于企業,也可以由學校根據工作任務要求設計開發,但它原則上是一個完整的工作任務,能體現完整的工作過程。機電一體化專業開發設計的學習任務有:“工具和儀表檢修”、“齒輪傳動機構拆裝與測繪”、“常見機床動力電路安裝與檢測”、“自動生產線總裝與調試”等58個。在學習任務的排序上遵循由易到難的排列原則,低年級設計數量較多的引導性較強的學習任務,高年級設計數量較少的綜合性和開放性較強的學習任務,完成所有學習任務的,其目標實現之和應該大于或等于所屬一體化課程的目標。學習任務設計完成后,根據學校實際師資情況和設施設備情況,以及教育教學秩序要求,確定每個學習任務的學習與工作時間,編排可執行的教學計劃。
轉貼于
學習材料(工作頁等)開發,投入實施根據學習任務的目標要求,學校專業骨干教師到相關企業收集企業實際生產任務的工作素材、行業標準、企業標準、工作規范要求等,運用編寫學習材料的規范要求和技術方法,聘請企業專家與專業骨干教師共同編制教學材料,例如工作頁。學習材料開發完畢后,學校組織行業企業專家和課程開發專家評審課程體系成果材料,評審通過后投入實驗。
機電一體化課程體系的實施
目前,廣州市工貿技師學院機電一體化專業的四年制預備技師班、三年制高級技工班均采用工學結合的一體化課程體系實施教學,其教學效果得到廣大師生的一致認可。主要體現在以下四點:(1)新課程不僅讓學生掌握知識和技能,而且注重培養學生的信息處理能力、與人合作能力等關鍵能力,有利于學生持久的職業生涯發展;(2)新教學模式基本扭轉了學生被動聽課的習慣,使學生轉變成為探究知識的主體,可以提高學習主動性,增加學習興趣;(3)學生的創造能力、工作能力、應變能力都能通過課堂學習得到鍛煉,對培養學生的成就感、承受挫折能力等有較大幫助;(4)學校的學習工作站比較類似企業的實際工作環境,能夠滿足學習需求。
通過一個周期的實施,總結出課程實施要重點從教學組織模式、師資團隊建設及學習工作環境建設三方面考慮,才能保證課程構建和實施均能取得成功。
教學組織模式課程實施應該以學生為中心,即學習的主體是學生,學生學習的目的就是勝任工作、適應社會和職業發展,因此必須將學習作為工作過程(即教學過程)的中心,以學生自主理解和完成工作任務作為教學的基本手段,并指導學生將理解和完成具體工作任務的能力轉化成為適應變化的策略。學校的一切資源,包括教師資源都是學生實現這一完整過程的基礎,都應服務于學生的學習過程(即工作過程)。按照完成一項工作的基本思路,課程實施應具有完整的工作過程:獲取信息——制定計劃——做出決策——實施計劃——檢查控制——評價反饋。
師資團隊建設由于工學結合的一體化課程強調學生自主完成若干完整的學習任務,學習任務由工作任務轉化而來,在課程實施過程中,教師僅僅起到引導和服務的作用,因此,對教師的工作實踐經驗,對工作的認識和理解均提出了較高要求。目前,職業教育界的教師多來自大專院校,缺乏企業實際工作經驗的占大多數,勢必對工學結合的一體化課程實施帶來影響,所以,學校在考慮推一體化課程實施的同時,要在學校與企業之間建立一個長期合作的師資培養通道,讓教師適應并逐漸勝任新課程的實施。
學習工作環境建設一體化課程實施需要與學習任務相匹配的教學媒體和設施設備,創設盡量真實的學習工作環境,讓學生有機會完成與典型工作任務內容相一致的學習任務,因此,學習工作環境的建設并不僅僅是為了技能的重復操作訓練而購置大量的設備,要從完成一項工作任務所需的綜合性資源建設的角度出發,從促進學生自主學習的學習資源建設的角度出發,規劃設計學習工作環境,也叫學習工作站。機電一體化專業的學習工作環境建設中,每一學習工作站均劃分信息檢索區、學習區、實訓區、工具區、學業成果展示區等五大區域,方便學生自主檢索學習工作過程所需的資源,養成遵循企業工作規范和作業流程的習慣,并能夠在這個環境中實現學生之間的互動交流,互相學習。
總之,構建實施機電一體化專業的工學結合一體化課程體系是一項系統工程,不僅僅是一種課程組織方式的改革,而是一種更深刻的課程價值觀的變革。課程是為學生提供教育服務的直接載體,建設符合企業用人要求、能夠保證學生持久職業生涯發展的課程是我們義不容辭的責任和義務。
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2.先進教學手段的應用。(1)運用多媒體進行直觀教學。課程中的原理圖、梯形圖、程序及電路圖較多,利用Authorware、Powerpiont制作成多媒體課件,集文字、圖片、動畫和聲音于一體,不僅僅大大減少了老師課堂上畫圖的時間,而且學生興趣倍加,容易理解,提高了教學效率,增大了課堂教學的信息量。(2)聯系生活,啟發學生思維。課堂教學重在理論聯系實際,運用生活中的實例,既有助于學生對理論知識的掌握,又有益于提高學生的興趣和對實際問題的思考能力。如在講解三相異步電機的變頻調速時,結合變頻空調原理和特點,來分析變頻空調與普通空調之間的區別,從而闡述變頻調速的優點,學生增加了生活知識和學習的趣味性。(3)與時俱進,激發學生的求知欲。教師應該與時俱進,了解課程最新的技術動態,并把它傳授給學生,只有這樣才能激發學生的求知欲,真正的把課教好。如在介紹直流電機中,運用高速磁懸浮列車的例子給學生進行了講解,從而大大提高了學生的興趣、求知欲和學習的動力。
3.改革優化實踐環節。實踐教學是技術應用能力形成的重要環節,也是高職專業教育教學的重點。為了培養學生專業技術能力,改革傳統的實踐教學模式,將實踐教學分為三個階段進行:(1)實驗技能訓練。實驗技能訓練主要包括專業基礎課和專業課中的實驗,使學生掌握基本實驗儀器的使用,基本數據的測量、采集和基本實驗方法的運用。(2)單項技能訓練。單項技能訓練主要包括金工實習、數控實訓等,學生進行基本技能(鉗工、機加工、電工)、職業基本素質(數控車、數控銑、加工中心的編程和操作)的訓練。通過訓練使學生掌握相應的技能,參加職業資格考核取得數控工藝員或數控車、銑、加工中心操作工等級職業資格證書。(3)綜合技能訓練。綜合技能訓練主要包括生產實習、頂崗實習等,學在實訓中,采用邊教、邊學、邊做的教學方法,通過典型零件數控加工案例引導教學設計,針對實際零件數控加工任務討論工藝解決方案,并在加工現場實施,形成不同零件加工效果的直觀比較和認識,以合作完成實訓教學過程。融“理論、示范、練習、反饋”于一體,將“教、學、做”合而為一。有效培養學生的技術應用能力。生根據實際生產任務,在不同的崗位上完成實踐任務,畢業后實現“零距離上崗”。
(四)建設特色課程
在課程設置上根據對企業人才需求情況和對近幾年畢業生就業情況的調查,以工作過程為導向,以工作任務或產品為載體,根據學生就業崗位群的任職要求,參照相關的職業資格標準,通過與企業有關人員共同論證,進行課程設置。課程內容的確立與工作過程各階段的任務密切相關,在與企業的深度耦合中,通過對職業崗位群從業人員和與職業崗位群有關的人員及專家進行調查,通過對在職業崗位上工作的學生的描述,經過分析、歸納、整理、綜合,確立職業崗位工作過程中不同階段的工作任務,將工作任務和內容轉化為學習領域的課程內容,通過對工作過程各階段的各級工作任務的使用頻率和難易程度進行分析,確定適用于不同層次的專業核心課程內容和學時安排。
(五)總結
機電專業教學中必須堅持“面向現代,面向世界,面向未來”的發展方針,從實際出發,確定教學改革思路、培養目標,深入改革課程體系、教學方法和教學內容,使專業人才培養與未來社會發展需要相適應。在對學生的培養方面要做到:1.培養學生的綜合應用能力、實際動手能力、工程設計和創新能力,學生能根據一般的設計要求和動作流程完成整個控制系統的設計。2.提高教學質量,培養了學生的學習興趣。3.在實驗和設計中增強了他們的團隊合作精神。從一個目的、兩個原則的教改思想出發,抓好課程理論、實踐、考核的每一個教學環節,不僅充分發揮了學生的開拓創新精神,而且充分調動教師教學和教改的積極性,在教與學兩個積極性的推動下,教學質量得以大幅度提高,使高校為社會主義現代化建設培養出更多優秀的人才。
【論文關鍵詞】機電一體化教學改革專業特色
【論文摘要】針對機電一體化專業教學不能滿足經濟快速發展的需求這一現狀,提出了以實踐為導向的機電一體化教學改革。闡述了機電教學改革的必要性、思路和方法,提出在實踐環節深化改革,在專業培養方案上努力突出專業特色的重要性,淡化了原專業課和專業基礎課的界限,對課程實踐教學進行了改革,體現了機電教學的特色。
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【關鍵詞】就業市場;光電;光機電一體化平臺
隨著光電行業的快速發展,其已經在社會生產的各個領域中占有舉足輕重的地位,大力發展光電產業是國家高新技術發展規劃中的重要組成部分。光電專業旨在培養符合光電行業發展和企業需求的光電顯示技術方面的高級專業人才,但隨著社會的發展和科技的進步,要求高等院校培養的學生必須是基礎扎實、專業能力強、綜合素質高、具有創新精神和國際視野的復合型人才。而傳統的高等教育模式,偏重專業理論學習,弱化了實踐環節的訓練,導致培養的學生動手能力不強,發展后勁不足,難以滿足社會和企業的需求。因此,培養具有實踐能力和富有創新精神的高級專業人才,是企業期望,社會認同,學校努力的共同目標。如何在各門基礎和專業課程、實驗課程、課程設計中培養學生的綜合能力、創新設計能力和工程實踐能力,是一個復雜的系統工程,也是眾多高校所面臨的共同課題之一。因此對光電專業的實踐進行研究,探索新型實踐教學內容、方法及組織管理模式,可以進一步提高光電專業學生的培養質量,培養出具有實踐能力和富有創新精神的高級人才。
“光機電一體化測控系統綜合實訓平臺”是依據上述要求而提出的。其要求測控實訓接近實際工業生產測控現場,又要針對教學及實訓目的進行理論及技術高度提升,強化光機電一體化測量與控制系統的工作原理分析,提高光、機、電、計單元設計、系統安裝與調試能力。
一、實踐動手能力的需求
實踐教學環節是光電專業教學中的一項重要內容,在培養和提高學生的綜合動手能力方面起到至關重要的作用。江蘇省常州工學院光光電工程學院設立于2006 年,現有學院目前下設測控技術系、光電工程系、新能源工程系三個系,24個教學班,目前學院已有900余名本科畢業生活躍在各企事業單位從事光伏、測量與控制領域內相關技術、科技開發、應用研究、運行管理等方面的工作。根據學生就業信息反饋和相關的市場調研,當前就業市場對學生的綜合素質要求越來越高,不僅要求學生理論功底扎實,而且越來越看重實踐動手能力。光電專業學生一般具有較強的光伏、測控方面的理論知識,但缺乏電子技術類相關能力,而學生實踐能力的培養需要各方面的訓練條件和機會,因此對于實踐環節硬件建設提出了新的課題。這是當前光電專業培養過程中必須要解決的課題,也是國內其他學校同類專業所面臨的共同課題。
常州工學院在現有的實驗室硬件環境基礎上,整合資源,借助科研平臺,積極發揮教師主動性,研制出光機電一體化平臺,讓學生能夠更好的理論聯系實踐,學以致用。該平臺將研究與理論教學內容緊密結合、充分發揮現有實踐教學硬件條件的實踐教學內容體系和培養模式,是解決理論和實踐統一的有效途徑。
二、光機電一體化測控系統綜合實訓平臺
光電相關專業的課程既要求學生掌握傳感器、工程光學、控制工程、計算機控制技術、誤差理論與數據處理、信號分析與處理的基礎理論知識,又要求學生能夠利用測控儀器技術、光電測試技術、自動檢測技術解決一些實際問題。目前大多數高校光電專業學生都只停留在基礎理論知識的學習上,缺少親自利用光電測控處理方法解決實際問題的訓練環節,更缺乏學生進行創新實驗的條件和環境,嚴重影響了教學的質量和效果,不利于培養學生的實際動手能力和創新思維能力。鑒于上述原因,在研究和技術積累的基礎上,研制一種低成本、高精度、可擴展、基礎性與創新性并舉的光機電一體化測控教學創新實驗平臺,對提高教學質量和培養創新型人才是十分必要的。
該實訓平臺由激光測距裝置、二維可控傳送機構、單片微機控制器、數據采集卡、數控信號驅動器、上位監控計算機、系統測控軟件及下微機測控數顯器等組成。通過本系統實訓,讓學生可以掌握測控系統的全過程的綜合知識和技術,包括信號測量技術、信號處理技術、運動驅動技術、系統仿真技術、上下位機通信技術、電子線路設計技術、計算機監控界面設計技術、系統設備安裝與調試技術。
1.平臺原理。光機電一體化測控技術綜合實訓平臺基于激光三角的原理實現,其通過激光三角測量能夠實現微小位移的精密測量。該平臺采用非接觸式測量,可以方便無損地測量被測物的厚度。該技術開發的檢測儀器也可廣泛應用于太陽能電池片測厚、印刷電阻測量、汽車四輪定位、造船、機械、石油、化工等行業的精密測量。
2.平臺組成和各部分功能。光機電一體化測控技術綜合實訓平臺主要由C型支架、激光測量裝置、二維可控傳送機構、測控箱、下位機測控數顯器、計算機及系統測控軟件等組成。C型支架主要支撐傳感器測量裝置往復掃描運動,由絲杠帶動。激光測量裝置安裝于C型機構上下兩端。二維可控傳送機構主要模擬實際鋰電池生產線薄膜的平面運動,控制被測物移動,由絲杠帶動,光柵位移實現測量。測控箱內包含下位機控制器、電源、傳動電機驅動、傳感器信號驅動和上下位機數據采集卡通訊接口。下位機測控數顯器能在脫離上位機時,實現系統測控與液晶顯示。計算機包括數據采集卡和人機界面軟件實現數據測量、分析和顯示。
3.平臺主要技術指標。測量范圍:26-34mm;測量精度:1%;顯示分辨率:1um;傳感器測量掃描行程:0-450mm;被測物體傳送行程: 0-350mm;傳送裝置光柵位移數字測量:0~300mm;具有上下位機獨立的測控與顯示:被測物平均厚度、被測物瞬間厚度、實時測量曲線顯示、報警等功能;帶有系統仿真、數據處理模塊;提供測量及監控系統軟件源代碼;供電要求:額定電壓交流220V;額定功率小于2kW。
此外,平臺間通過網絡互聯,可自動生成實驗報告、保存實驗數據、管理和考評成績。
4.平臺實訓項目。本平臺提供7個難易程度不同的實訓項目。實驗一為基于Visual Basic/Matlab的串口通信。主要實現上下傳感器采集數字信號和計算機之間的串口通信,并通過相關工具軟件實現數據的采集和實時顯示。實驗二為基于Matlab GUI實現上位機監控界面的編程設計。該實驗需要學生掌握Matlab的基本功能和人機界面的實現。需要學生合理布局并設計完整、合理、直觀、漂亮的人機界面圖。實驗三為靜態厚度高精度測量和控制。主要讓學生掌握差動式激光傳感器靜態測厚原理、了解靜態測量誤差的來源和抑制方法并采用Matlab人機界面實現靜態被測物的厚度測量。實驗四為二維動態厚度高精度測量和控制。主要讓學生掌握差動式激光傳感器動態測厚原理、了解動態測量誤差的來源和抑制方法并采用Matlab人機界面實現C型機構不同掃描速度下動態被測物的厚度測量。實驗五為多種測量數據軟件的處理設計。主要讓學掌握Matlab常規濾波方法:比如算術平均法、中位值濾波法、滑動平均法和中位值平均等濾波法。實驗六為二維高精度絲桿傳動和步進電機驅動控制。該實驗主要基于匯編語言和C語言實現單片機對絲杠和步進電機驅動控制。實驗七為下位機測控與顯示界面設計。學生主要掌握單片機C語言的編程,圖形液晶驅動程序的編寫、步進電動機驅動控制原理和按鍵掃描程序的編寫。
通過實驗一到五使學生能夠深入理解和扎實掌握有關傳感器測量、單片機控制、串口通信和軟件實現等方面的基礎理論知識,同時也使學生對工業自動生產線的產品檢測判定模擬過程有直接的感受;實驗六到七可以培養學生敢于挑戰光機電一體化平臺的技術難題,提高學生獨立解決技術難題的能力,從而增強學生的探索興趣和創新意識。
三、總結
光電專業學生一般具有較強的光伏、測控方面的理論知識,但缺乏電子技術類相關能力,而從就業信息反饋和市場需求來看,要求學生在學校的實踐能力適應未來工作崗位的需求,上述對于學校實踐環節硬件建設提出了新的課題。結合與企業的科研項目,通過構建“光機電一體化測控系統綜合實訓平臺”,既模擬實際工業生產測控現場,又可針對教學進行理論和技術高度提升,強化光機電一體化測量與控制系統的工作原理,并提高學生分析、光、機、電、計單元設計、系統安裝與調試能力。通過實際實踐課程、畢業設計課程的實施效果來看,學生在較短的時間內系統地學習了光機電軟件等相關知識,大幅提高學生理論聯系實際的能力,提升了學生在后續理論學習的興趣。此外該平臺不僅適合光電專業學生實踐操作的實施,也適合于電子技術類和機電專業學生的學習。
關鍵詞:機電一體化 提高 教學質量
機電一體化是系統技術、計算機與信息處理技術、自動控制技術、檢測傳感技術、伺服傳動技術和機械技術等多學科技術領域綜合交叉的技術密集型系統工程。本文就如何提高機電專業的教學質量提出如下一些改革措施。
一、機電一體化專業教學現狀分析
近年來,為適應機電技術的迅猛發展,各職業學校紛紛對機電專業教學進行了一定程度的改革,但這種改革是在原有機電專業教學框架下完成的,即專科層次的教育只是將本科層次教育的專業課減少一些,并降低部分課程的難度,實踐教學沒有得到應有的重視。實踐表明,現有機電專業教學模式的效果不是很理想,主要存在以下問題:
1、重理論輕實踐
實訓教學從屬于理論教學,實訓學時分散在各門課程之中,數量較少,在課程的成績考核中所占的比例極小,且不少實訓缺乏合理、完善的考核辦法,期末以理論考試為主,導致學生對實訓課很不重視。重理論輕實踐的思想依然普遍存在。
2、理論教學與實踐教學脫節
伴隨著機電技術的迅猛發展,產生了許多新技術、新工藝.理論教學中已及時增加了這些新的內容,而實訓教學卻嚴重滯后,實訓內容長期不變,內容上以理論驗證為主要目的。有的則采用了集中一段時間進行實訓的方式,造成理論教學與實踐教學相脫節。
3、專業特色不明顯
各科實訓之間的關聯性較差,未形成有機的聯系,尤其是缺少工程實際案例,無法形成專業特色。實訓教學缺乏相對的獨立性與整體優化。專業實驗的工程特征不明顯,不能有效地提高學生的職業能力。
二、加強職業教育的機電專業的教育
1、增強師資隊伍的力量
要增強師資隊伍的力量,可采取三種方式進行廣納賢才。一是通過每年的高校畢業生人才招聘會,招聘一些理論基礎踏實和操作技能過硬的高等職業院校專業對口的畢業生;二是采取傳統做法,在本校應屆本專業的優秀畢業生中,挑選一些品質優良、作風硬朗、技術過硬的優才生留校。然后讓他們在有經驗的教師的培養下迅速成長。三是為了更好地適應社會,對一些更新較快的新技術,可通過外聘來自企業技術人員和能工巧匠的方式。這樣既能使教學與實際工作緊密結合,提高學生的實際應用能力,同時學校教師也能通過交流得到提高。
2、改革課程體系與課程結構
“機電一體化”專業的核心課程改革就是要形成以“電為主、機和計算機為輔”的模塊化課程體系,將培養目標分解到每一教學模塊,對各個教學模塊的內容進行優化和整合,理論教學與實踐教學相互滲透,理論知識與實踐技能考核相互結合,工學結合;課程設置,強調針對性和應用性。
改變傳統的“學科本位”課程觀,在“能力本位”課程觀的基礎上,朝“多元整合型”方向發展,形成一種“多元整合”的課程觀。突出專業課程的職業定向性,以職業能力作為配置課程的基礎,使學生獲得的知識、技能真正滿足職業崗位的需求;注重知識和技能的結合,基礎理論以應用為目的,以必需、夠用為度,以掌握概念、強化應用為重點,專業知識強調針對性和實用性,培養學生綜合運用知識和技能的能力;強化學生職業能力訓練,綜合開發學生的職業能力;強化學生創新能力的培養,提高學生就業上崗和職業變化的適應能力;把職業技能訓練與職業資格認證有機地結合在一起,實現“雙證書”制度;增強課程的靈活性,形成模塊化的課程體系,適應行業和社會對應用人才規格多變的需求
3、教學思路
(1)理論教學和實習教學并行,并以實習為重
理論學習應以“實用、夠用、管用”為原則,進行模塊化、綜合化整合,著重通過實踐環節培養學生實際工作能力,增加學生自我動手時間,提高學生創新技能和綜合素質,增強學生的崗位適應能力。
(2)理論教學內容應突出應用性、先進性、前沿性
培養學生應用現代工業控制理論的能力,突出機電類理論的應用性、實用性,使學生能通過“實踐認識-針對實踐的理論學習-再實踐”的順序,掌握一定的現代工業控制技術的安裝、操作和維修技能。
(3)實習教學與生產實際、與新科技應用推廣緊密結合起來
加強實踐性教學環節是體現以能力為重點,培養學生的熟練職業技能和綜合職業能力,實現理論與實際、教學與生產有機結合的有效途徑。機電類專業實習教學特別要注意其先進性、前沿性,通過教學內容上滲透新科學、新技術、新工藝,教學過程由教室向生產延伸等,可以培養出一批能熟練運用新技術、新工藝,能適應社會和市場需求的高素質現代工業控制技術操作人才。
4、實踐教學基地建設
實踐教學基地是教學與科研過程中不可或缺的重要場所,加強實驗室建設、強化實踐教學管理等方面可從以下兩點著手:
【關鍵詞】素質教育 綜合創新訓練實訓課程 改革
受傳統教學模式的影響,如今教育教學方式較為單一,大都以理論課程講解為重點,這是應試教育的一個基本途徑,學生能夠獲取到非常高的學習分數,但是理解知識并運用知識的能力缺失。由此,綜合創新實訓課程被提出來,并在不斷改革,這是新時期實施素質教育的一項重要舉措,實施改革的目的就是提升學生的實踐能力。下面將重點闡述創新訓練目標、意義以及改革內容。
一、設置綜合創新訓練課程的作用
隨著知識經濟時代的到來,市場競爭日趨激烈,并對人才各方面能力提出了更高要求,促使高校不斷創新改革教育教學模式。我國在2010年正式啟動了“卓越工程師教育培養計劃”項目改革,在項目中將10年卓越培養目標綱要制定出來,成為我國教育史上的一次變革與發展,是傳統教育向工程教育轉折的一個舉措。工程訓練將培養學生的工程實踐能力作為中心,更是培養優秀工程師必不可少的途徑,在這種背景下,綜合創新訓練課程改革方案被提出來,對培養學生工程意識與創新意識起到了重要作用,讓學生在學習與實訓中提高了實踐能力與創新能力,真正成為一名創新型人才[1]。
二、綜合創新訓練課程教學目標
很多技術類專業具有非常強的實踐性與綜合性,比如,某航天大學工科專業開設了幾門必修課,這些必修課融合了電控、機械方面的知識與技術指導,學科的實踐性與綜合性非常強。課程建立在工程訓練基礎上,融合機、電、控等專業設備,幫助學生構建一個真實的工程實踐環境,通過學習這些課程需達到以下教學目標:充分發揮學生的能動性與創造性,提高學生的創造能力;重點培養學生系統工程的認知與操作,熟練運用電控一體化技術,使學生掌握單片機與可編程控制器的運行與應用方法;培養學生的獨立學習能力、獨立解決問題的能力;培養技術創新能力、工程實踐能力以及團隊協作能力。
三、綜合創新訓練課程改革主要內容
(一)改革教學內容
過去,工程類教學一直將機械設計作為重點,為了達到課題目標就會不斷加強設計教學內容,但如果課題智能化強僅依靠機械工程不能達到教學目標。由此,在原有的教學基礎上增設了監控與電控兩項技術內容,課題學習不再單純以機械設計為主,使學生各方面知識得到均衡發展,實踐技能掌握更多[2]。
(二)改革教學模式
傳統教學模式采取學生制作課題的方式,其他學生僅對內容進行創新訓練,而將“個性化培養”作為改革的實訓模式與核心內容,就是學生先申報一個課題,可以是教學科研課題,也可以是課業的拓展課題或者企業科研項目,教師對學生一對一指導教學,使學生獨立完成課題方案設計、硬件設計等,能夠自主調試與測試軟件、系統。在完成以上實訓以后總結實訓方法、知識,完成論文編寫與答辯。
四、對改革綜合創新訓練實踐未來發展的思考
即使機電一體化創新實驗已經成為機電學院的一種創新體系,也是重要的實踐訓練基地,但是在機電一體化產品創新設計上依然存在很多不足,設計實驗的條件以及實驗管理都需要不斷完善,進而從實驗為主轉為探索性實驗模式。要想充分發揮機電一體化創新實驗室在人才培養過程中的重要性,就要先對過去“填鴨式”教學模式進行改變,引導學生從實踐中獲得思考動力。具體可以從以下幾方面入手:
首先,將課程體系創新實驗條件及其相關實驗體系建立起來,先將機械設計制造與自動化學科相關實踐環節打通,更好地依據機械原理對機械設計和創新實驗條件進行完善,使機電產品設計課程體系關聯的實驗系列開設出來,比如,驅動部件設計、機械裝配、驅動部件設計、傳感器測量技術、控制器接口技術等,還要掌握控制編程制造知識,引導學生主動學習,使機電一體化技術知識獲取更加系統。
其次,多組織學生進行實踐訓練,比如,自主研發或者設計,體會機電產品設計與制造過程,更好地掌握機電系統運行與裝配方法[3]。比如:SPCE061A單片機音效彩屏液晶顯示貪吃蛇游戲:這是一款益智類游戲,主屏幕顯示一條貪吃蛇,隨機獲得食物,游戲玩家可以操作鍵盤對貪吃蛇的方向進行控制,每吃到一個食物便增加相應分數,一旦貪吃蛇碰到邊界,游戲便失敗。游戲使用了單片機功能,貪吃蛇每到一個位置計算坐標;兩個鍵盤玩的游戲是創新內容。項目創新總結:在完成了項目研發以后,學生要對項目做出總結,學生運用了在綜合創新訓練實訓課程中學習的知識與操作方法,邊研究邊查閱資料,逐步分析各個研究難點,在教師指導下完成了游戲制作[5]。最后總結出:“獲得的創新想法來源于實踐,創新成果服務于實踐。”
五、結束語
本文結合教學經驗與教學實踐,探討了綜合創新實訓課程的意義、課程教學目標以及課程改革方案。可見,素質教育改革下只有提高學生的實踐操作技能,不斷培養學生的創新能力,才能更好地適應未來學習與工作,使教學改革作用得以真正發揮出來。
【參考文獻】
[1]牛鎖良,李平,張紀勇,等.基于“培養創新思維”的線切割實訓中教學模式的研究[J].寧波職業技術學院學報,2014(01):31-34.
[2]邵文冕,都維剛.電氣工程訓練課程體系的構建與實施――電工技能訓練課程改革的研究與實踐[J].中國科教創新導刊,2010(08):179.
[3]安健,張鵬,趙媛,等.舞中醫知識與文化底蘊雙翼建創新人才培養體系――訪上海中醫藥大學中醫學實驗教學中心張偉榮教授[J].中國現代教育裝備,2013(07):1-4.