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論文摘要 針對傳統的機電一體化類課程在教學過程中重理論輕實踐的現狀,本論文對高等院校機電一體化類課程實踐教學進行了探討與研究,分析了我國高等院校當前機電一體化類課程教學現狀,并指出了其原因,在此基礎上重點探討了高等院校機電一體化類課程實踐教學的改革策略與教學方法,從充實實踐教學內容和教學手段、改革實踐教學考核方式及加強實踐設備及基地建設三個方面詳細論述了機電一體化類課程的專業實踐教學方法的改革,對于進一步提高我國高等院校機電一體化類課程的專業實踐教學水平和教學效果具有較好的指導和借鑒意義。
0 引言
“機電一體化”一詞的英文名詞是“Mechatronics”,它是取Mechanics(機械學)的前半部分和Electronics(電子學)的后半部分拼合而成的。由于機電一體化技術是其他高新技術發展的基礎,其發展依賴于其他相關技術的發展,因此很多高校都開展了機電一體化這門課程的課堂教學。機電一體化是一門綜合性實踐性很強的課程,涉及知識面廣、容量大,這門課的教與學都不容易。
傳統的教學方法都是按照機電一體化系統的功能結構構成,將機電一體化系統分為若干個功能結構模塊,逐一進行講解,例如分別講解機械本體功能模塊,傳感檢測功能模塊,中央控制功能模塊等等,這樣的教學方法易于學生理解,但是在無形中割裂了機電一體化系統各個功能模塊之間的有機聯系,為此必須結合機電一體化這門學科本身的特點,對其教學方法和教學策略進行改革與嘗試,以期從中能夠找到有效的復合機電一體化課程特點的教學方法與教學策略。
1 我國當前機電一體化類課程教學現狀及其原因分析
結合我國目前高等教育的現狀,造成當前機電一體化類課程理論講不透、實驗做不好、學得不扎實的原因主要有以下幾個方面:
1.1 師生思想上都不夠重視
從目前的高等院校的教學現狀來看,重視理論教學輕視實踐教學一直是我國高等院校理工科教學的傳統方法,在這樣的教學模式下,尤其是像機電一體化這樣的課程,理論課本來就比較晦澀難懂,加之實踐實訓比較少,學生學到最后完全沒有系統的概念和知識體系,對于機電一體化的理解只是停留在表面層次,因此必須要逐步加強實踐實訓。從體制上來說,師生自身對該課程的重視程度不夠也是十分重要的原因,教師認為對于機電一體化課程教學任務重,往往疲于應付授課;而學生對于機電一體化課程知識的理解比較吃力,往往興趣不大,加之實踐實驗時間較少,最后將實踐實訓流于形式,因此,師生在思想上不夠重視是目前高等院校機電一體化課程教學的一個基本現狀。
1.2 機電專業實踐教學課程的設計不合理
機電類專業實踐教學的課程內容包括很多技術內容,目前,絕大多數高等院校的機電專業課程體系受傳統教育思想的影響,課程的內容過多過深奧,理論課時數太大,實踐技能教學課時不足,而且內容陳舊。還有些學校脫離實際情況過高地制定了課程標準,導致教學與實踐相背離。現在學校里學習的知識和社會上用到的知識相差很遠,很多學生學習了很多知識,可到了社會上去無從下手。相關機電行業和企業很少參與機電類專業實踐課程的制定,這也是導致高等院校機電專業的實踐課程體系設置不合理的原因。
1.3 實踐教學條件不完善
由于機電一體化類課程所開設的實驗,往往實驗設備體積比較龐大,集成度較高,價格昂貴,因此很多院校對于機電一體化課程實驗所配置的實驗設備都是很簡單的,目前很多高等院校也在進行教學改革,增大實驗實踐課程量,但是相應的實踐教學課程內容仍然或多或少的存留著傳統教學模式的影子,主要表現在以下幾個方面:
(1)實驗實踐條件差,硬件實驗設備陳舊,很多實驗臺或者實驗設備都是演示性實驗,整個實驗過程都是老師在做實驗,學生只負責看,即使動手也是按照老師調試好的實驗按照老師實驗的順序重復一遍,實驗教學效果比較差,這使得整個實驗就流于形式化。
(2)缺乏綜合性的創新性的實驗臺供學生動手實踐,目前機電一體化類的課程實驗都只是簡單的重復性的實驗,缺乏激勵學生創新動手能力的綜合性實驗,這使得機電一體化類的實驗無法激發學生創新能力,無法提高學生動手實踐能力。
(3)實驗實踐評價機制不夠健全,很多實驗實踐流于形式,這導致學生對實驗重視程度不夠,多數學生的實驗報告依靠抄襲完成,老師對學生沒有印象,學生的實驗成績僅僅憑實驗報告打分,實驗實踐評價機制的缺失使得機電一體化類的實驗實踐失去了價值。
2 機電一體化類課程的教學改革策略探討
2.1 充實機電一體化類課程的專業實踐教學內容和完善教學手段
在對機電一體化課程專業實踐課程進行教學改革的時候,我們提倡應當根據各個院校各個專業自身的專業特色進行相應的教學改革,添加符合專業特色的實踐教學內容,不斷完善實踐教學條件和教學手段,盡量弱化傳統實踐模式中的演示性的或驗證性實驗,加大動手實踐實驗及綜合性實驗內容,并和理論課程對應起來,使得學生在掌握理論知識的基礎上進行相關實踐實驗,這樣更容易掌握機電專業知識和技能。
2.2 重視機電一體化類課程的專業實踐教學環節的考核
任何課程都需設置考核環節,同樣的,機電一體化課程實踐教學也需要考核,考核環節也是學生最為敏感的環節之一。傳統的機電專業實踐課程考核的方式是出勤考查、實驗報考考查以及最后實驗考查成績相結合的方式,這種考查考核方式不能夠考查出學生的完全實踐能力,只能夠從實驗報告的完成情況給學生考核打分,因此傳統的考核方式并不合理,就需要對傳統的考核方式進行改革。
結合機電一體化課程實踐教學的特點,對于機電一體化實踐課程的考核不應該有一個統一的模式和標準,而是應該結合實踐教學的方式和手段靈活的設定考核方式,采取定量結合定性的方法進行實踐教學考核。簡單的演示性或者驗證性實驗,應當減小考核的比重,而對于綜合實驗及動手考查較為全面的實驗,考核比重就應當加大;另一方面,還可以靈活的采取口試筆試、現場提問、課程設計、綜合課程實驗等多種形式進行考核,重點不是考查學生的知識理解程度,而是應當重點考核學生對于實踐技能的掌握和應用能力。
2.3 加大機電專業校內外實習實訓基地建設的力度
對于機電一體化這樣的實踐要求較高的課程,實踐實訓基地的建設就顯得十分有必要了。實踐實訓基地的建設力度直接關系到機電一體化課程實踐教學的效果與成果,而學生實踐能力的掌握也取決于實踐實訓基地的建設,以及實踐實訓基地實踐教學內容的設置和安排。各院校要想真正提高機電一體化專業實踐課程教學的效果,就必須加大對實踐實訓基地的建設力度。另一方面,機電專業校內外實習實踐項目的開設依賴于實習實訓基地,而目前多數機電專業課程依賴于金工實習的相關設備,因此對于機電一體化類課程的專業實習實踐,必須要加強具有機電一體化特色的專業實習實踐基地及其相關設備的投資建設力度,為機電一體化類課程及其專業的學生提供足夠豐富的實習實踐動手機會,以真正提高機電一體化類課程的專業實習實踐能力水平。
3 結語
隨著科學技術的飛速發展,教育的方法和手段應適應這一發展的需要,傳統的純理論教學已不能適應新的教育目標,加強實踐能力和創新能力的教育已勢在必行。本論文所探討的機電一體化類課程實驗教學方法及其教學改革策略的應用研究,是結合當前國內高等院校機電一體化類課程教學內容設置及其實驗實踐教學現狀而提出來的,能夠有效地提高機電一體化類課程的教學效果,對于這一類的理論知識多且深、動手實踐能力要求高的課程而言,必須要不斷加強實驗實踐教學的份量,而本論文也是重點探討如何開展實踐動手能力的訓練,對于進一步提高機電一體化類課程的實驗實踐教學效果無論是在理論方面還是在實踐方面都具有較好的借鑒和指導意義。
參考文獻
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文章編號:1671-489X(2016)10-0021-04
Construction of Mechanical and Electrical Virtual Simulation Experiment Teaching Center//LI Jifang, XIE Huomu, SUN Daoheng, ZHUO Yong, XU Yingjie
Abstract To train students’ comprehensive design and innovation ability, we share quality teaching resources and improve the experimental training and teaching system for undergraduates in Xiamen University. Relying on technology as virtual reality, multimedia, HCI, databases, and network communication, we practically construct the mechanical and electrical virtual simulation experiment teaching center. Based on combination of virtual and real (preferring real once it is available), we focus on construction of virtual simulation teaching resources, virtual simulation platform and the teaching team.
Key words mechanical and electrical engineering; virtual simu-lation; experimental teaching center
1 引言
在機電類學生實驗實訓以及綜合創新能力培養中,有一些是真實實驗不具備或難以完成的教學內容,如機械設備內部結構不易觀察;有一些是真實實踐訓練學生參與程度低、成本高的內容,如機床拆裝、復雜模具裝配等;還有一些實踐訓練高危、消耗大、不可逆。同時,實踐教學存在實驗教學空間有限、設備臺套數不足、學生課上實驗實訓時間受限、教學資源緊張等問題。隨著計算機技術和信息技術的發展,結合高等教育信息化建設開展機電類專業實踐教學改革,成為克服實踐教學環節技術困難的一條重要途徑[1]。
虛擬仿真實驗教學是高等教育信息化建設和實驗教學示范中心建設的重要內容。2013年,教育部根據《教育信息化十年發展規劃(2011―2020年)》,決定開展國家級虛擬仿真實驗教學中心建設工作。
廈門大學機電工程訓練中心是省級實驗教學示范中心,面向全校16個專業對約2000名本科生開設機械技術實踐訓練和電氣技能實踐訓練的課程,年實驗人時數超過10萬。另外,省級測控技術及儀器實驗教學示范中心承擔學院機電類各專業約300名本科生的專業實驗課程教學。
隨著學校機電類多學科的發展,對虛擬仿真實驗教學的要求不斷擴大,為了全面培養學生創新精神和提高實踐能力,共享優質實驗教學資源,進一步完善本科實驗教學體系,以及滿足可持續發展的需要,學校在機電工程訓練中心和測控技術及儀器實驗教學中心兩個省級示范中心的基礎上,整合機電類相關學科專業的虛擬仿真實驗教學資源和人力資源,按照國家級實驗教學示范中心的建設要求,組建“廈門大學機電類虛擬仿真實驗教學中心”。中心以建設和共享信息化優質實驗教學資源為重點,開發大量虛擬實驗項目和教學資源,搭建網絡信息化管理平臺,逐漸形成校內全部開放、校外預約開放的虛擬仿真實驗教學模式,取得較大效益和成果。2013年12月,廈門大學機電類虛擬仿真實驗教學中心入選首批100個國家級虛擬仿真實驗教學中心。
機電類虛擬仿真實驗中心的建設工作主要體現在以機電類虛擬仿真資源的建設為核心、以虛擬仿真實驗教學平臺的建設為支撐以及加強教師隊伍建設三個方面。
2 以機電類虛擬仿真實驗資源建設為核心
虛擬仿真實驗教學中心建設理念 機電類專業具有實踐性強,對學生工程能力培養要求高的專業特點。廈門大學機電類專業虛擬仿真實驗教學中心規劃建設上以達到教學大綱所要求的教學目的為基本要求,以提高學生創新精神和實踐能力為宗旨,以實現真實實驗不具備或難以完成的教學功能為建設重點,明確虛擬實驗的定位,確立了“虛實結合,注重基礎,融入前沿,開放共享”的建設理念。以“虛”來加強理論知識與實踐動手操作的聯系,以“實”來提高學生解決工程實際問題的能力,注重學生基礎性實踐技能的培養。建設資源滿足反復練習、強化記憶的功能。充分利用本學科教師前沿的研究成果轉化成虛擬仿真教學資源,讓學生接觸到本學科前沿技術,豐富實踐教學內容。充分利用網絡通信技術開放共享,學生可以24小時隨時訪問虛擬仿真實驗室,滿足更多學生在平臺下自主學習、探究學習、協作學習的學習需求。
虛擬仿真實驗室是傳統實驗室的延伸和有效補充,它可以彌補傳統實驗室的不足,可以豐富實踐教學的內涵,帶動實踐教學模式的創新。虛擬仿真還可以輔助理論教學,使之成為理論學習的重要輔助手段。理論教學中抽象的、難以理解的內容可以通過虛擬仿真的形式展現出來,易于學生的學習與掌握。虛擬仿真實驗深刻影響教師教學授課方式,帶動專業建設與改革;可以激發學生學習興趣,提高學習質量,增強教學效果[2]。
中心基于多年來虛擬現實技術的研究積累,在建設上充分利用機電類學科專業優勢,發揮教師的自主研發能力,并積極利用合作企業的開發能力和支持服務能力建設虛擬仿真實驗教學資源。多種形式的資源建設途徑為虛擬實驗教學提供了可持續發展的思路,校園網寬帶技術的支撐為可持續發展提供了物質保證,優秀的教學團隊及合作企業為教學資源的建設提供了技術保證,校企合作模式可保證新教學資源的開發和資源的維護更新,并進一步豐富教學內容。
虛擬仿真實驗實訓教學體系的構建 中心在深入研究機電類包含的機械設計及其自動化、測控技術及儀器、電氣工程及其自動化以及飛行器動力工程等機電類專業本科生培養計劃的基礎上,圍繞“卓越工程師計劃”,瞄準“培養具有創新精神和實踐能力的高質量工程應用型人才和選拔科學研究型人才”目標,在充分分析現有真實實驗資源的基礎上,本著“虛實結合、相互補充、能實不虛”的原則,構建了機電類虛擬仿真實驗實訓教學體系。
在機電類虛擬仿真實驗實訓教學環節中,采取階梯遞進式教學方式,在建設中把虛擬仿真實驗實訓教學內容分為三個實踐層次:一是以強化專業基礎實訓技能為主導的實踐層次;二是以強化專業課程實驗技能為主導的實踐層次;三是以強化學生綜合設計和創新能力為主導的實踐層次。通過建設和整合,各種形式的虛擬仿真實驗教學資源構成了既層次分明、各有側重,又相互滲透、互相促進的實踐教學體系。
圖1所示是中心虛擬仿真實驗教學資源建設架構圖。其中,專業基礎實訓類實驗資源有15項,專業課程實驗類實驗資源有14項,綜合創新實踐類實驗資源有12項。
第一層次:以強化專業基礎實訓技能為主導的實踐層。該層次的虛擬仿真實驗課程設置以機電類相關的基礎課程為主,包括電工學、模擬電子技術、數字電子技術、單片機技術與應用、機床數控技術訓練、數控切削技術訓練、數控銑削技術訓練等必修課程的實訓。
這一類資源為軟件共享資源,不帶有實物對象,構建了高度仿真的虛擬實驗環境和實驗對象,包括電氣技術實踐訓練、數控技術實踐訓練、電子技術實踐訓練以及模具設計與制造4個實訓門類共15門課程。這部分資源與機電工程訓練中心從資源配置上充分體現了虛擬結合、相互補充的原則,其中一部分課程可補充目前實踐訓練所缺乏的參與程度低、成本高的部分,如模具拆卸與組裝、數控機床機械安裝等課程;一部分課程可作為真實實訓教學的訓前準備課程,這部分課程可減少真實實訓的高消耗,如數控切削技術訓練、數控銑削技術訓練課程。
該層次的建設目的是讓學生系統學習機電類專業的基礎實驗知識,掌握基礎實訓技能,深化理論知識的學習,培養學生獨立思考、團結協作的精神,加強分析問題和解決問題能力的培養,從而達到培養學生專業學習的興趣。
第二層次:以強化專業課程實驗技能為主導的實踐層。該層次的實驗課程設置以機電類相關的專業課程為主,構建幾個實驗平臺。
1)基于虛擬儀器技術建設的可遠程訪問虛擬仿真實驗平臺,屬于儀器共享資源,含有信號與系統及傳感器原理兩門課程資源,共建設了15個實驗項目,輔助理論教學,豐富實驗內容。
2)工業機器人一體化實訓平臺,選取國內外主流品牌的典型工業機器人,以真實的工程應用項目為背景,基于真實的工作過程,構建集課程資源包、虛擬仿真軟件、實物機器人為一體的“理、虛、實”一體化的教學與實訓系統,可完成包括示教編程、離線編程、維護保養、裝調維修、綜合應用在內的全方位教學與實訓任務。
工業自動化技術課程作為電氣、自動化、測控專業一門典型的應用型課程,正面臨從傳統的PLC編程教學,向項目引導、實踐型、工程化、開放性方向靠攏,實驗室總是存在空間有限、資源有限的問題。中心自主建設大量工業虛擬仿真被控對象,同時積極引進國內外成熟的生產流水線的教學對象,充分重視虛擬實驗環境的真實感、可操作性,解決了工業自動化技術實驗教學中的瓶頸問題,促使教學方式方法改革,提供全開放學習環境,有效節約教學資源,激發學生學習興趣。
另外,對機電類專業的一些核心專業課程,充分利用教師的教研成果,轉化為虛擬仿真實驗項目,豐富了實踐教學內容。
該層次的建設目的是讓學生系統學習相關專業實驗知識,掌握專業實驗技能,引導學生自主發現問題、解決問題,培養學生的創新能力、動手能力與團隊合作精神。學生還可以綜合運用多門課程知識實現完整應用,逐步建立系統的概念。
第三層次:以強化學生綜合創新設計能力為主導的實踐層。該層次的資源設置主要圍繞完成綜合性實驗,以實驗項目驅動的方式,由學生自主設計完成虛擬仿真創新型實驗。另外,參加各種層次學生創新設計實踐大賽完成科研方法訓練。在這一層次的教學中,中心設立獨立創新實驗室,為創新活動提供指導,提供儀器設備和場所。采用開放的實驗室管理方式,實驗室全天對學生開放,有專任指導教師給予指導和服務。
該層次的建設目的是讓學生在掌握基礎實訓技能和專業實驗技能后,充分利用綜合類實驗資源,對學生進行創新能力和科研方法訓練,培養學生創新設計和系統設計能力,激發學生創新熱情和參與創新活動的積極性。
3 以虛擬仿真實驗教學平臺為支撐
虛擬仿真實驗教學資源能夠為學生提供生動、逼真的實驗學習環境,在廣泛的學科領域提供更多的虛擬和仿真體驗,從而加速和鞏固學生學習知識的過程和成果。虛擬仿真實驗教學平臺應支撐教學資源的開放,包括支持虛擬資源的在線開放、虛擬與真實的結合開放。平臺還應具有良好的交互特性,如實驗數據的采集、實驗過程的指導、實驗報告的在線收集與成績評判等。
廈門大學機電類虛擬仿真實驗教學中心目前已有成熟的信息化網絡平臺,一方面擁有獨立的門戶網站,能實現中心概況、實時新聞、中心動態、全部課程介紹等信息的;另一方面建設有遠程虛擬仿真實驗平臺,能實現實驗實訓課程開放、學生選課、遠程答疑、作業提交批改等教學管理功能。中心特別配套有專門高性能服務器,以滿足信息化平臺對性能及穩定性的要求。校園門戶網站對校內外公布虛擬仿真實驗教學信息,提供虛擬仿真實驗教學平臺鏈接等相關服務。
教學資源集成在遠程虛擬仿真實驗平臺上,通過互聯網可開展網上學習、考試、評價和互動交流等活動。平臺提供不同的權限。
1)學生通過賬號、密碼由學生端登錄系統,完成學習、閱讀公告、自我測試、上傳作業、實驗實訓項目練習、在線提問、討論等內容。
2)教師可通過賬號密碼登錄教師端,完成公告、授課、報告評判等授課行為。針對不同的學習群體,可以設置不同實驗實訓項目,組織學習與培訓,并可以實時查看學員的學習次數及學習效果;針對總體情況,靈活調整個性化學習方案。平臺集學習、實驗實訓、考試、評價、管理功能于一體,充分利用網絡資源開展虛擬實驗實訓,實現了教學的在線網絡化。
3)教務管理人員通過平臺實現人員管理、教務管理等功能。
4)教學平臺的運行與維護由負責后臺管理的技術員完成,包括賬號管理、權限設置以及實驗模板管理。
虛擬仿真應用于教育是教育技術發展的一個飛躍。它營造了“自主學習”的環境,由傳統的“以教促學”的學習方式轉變為學生通過自身與信息環境的相互作用,實現自主學習、探究學習、協作學習。學生可通過互聯網24小時操作,徹底打破傳統實驗室時間與空間的限制,在保證教學效果的前提下,極大地節省了成本。
4 加強教師隊伍建設
中心在建設過程中著力建設成了一支教學、科研、技術人員相結合,核心骨干人員相對穩定,結構合理的虛擬仿真實驗教學團隊,形成一支教育理念先進、學術水平高、教學科研能力強、實踐經驗豐富、勇于創新的虛擬仿真實驗教學和管理隊伍。中心設置主任1人、副主任2人,并成立了機電類虛擬仿真實驗教學中心發展委員會。本中心學科專業教師與信息技術研發人員配置合理,有專業教師36名(專任教師兼職為主),其中教授7人、副教授12人、助理教授17人,負責課程制定和教授;工程技術人員38
名,高級工程師6人,工程師32人,其中實驗指導及資源維護25人,網絡資源管理團隊5人,負責網站建設、信息、課程教務管理;研發團隊8人,與合作企業配合,能根據課程需要完成網絡課程資源的開發、維護及更新。
中心借助廈門大學現有青年教師人才培養計劃的政策優勢、平臺優勢,通過吸取寶貴經驗,積極拓寬人才培養渠道,進一步加強虛擬仿真和實驗教學方面青年教師人才的培養力度。
5 結語
廈門大學機電類虛擬仿真實驗教學中心通過虛擬仿真教學資源的建設推廣,達到了以下效果。
1)實現了教學資源的大范圍共享,可供本校全校學生共享和部分校際共享。
2)豐富了課堂教學內容,利用更形象、直觀的教學手段進一步激發了學生的學習熱情,引導學生主動參與到實驗教學環節,增強了教學效果。
3)豐富了實踐教學手段,通過三維虛擬現實的動畫演示、手工操作,增強了教學過程的真實性,引導學生能夠親自參與各種實踐環節,提高了動手操作能力。
關鍵詞:技能訓練;實踐教學;二維工作臺
中圖分類號:G642.41 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)48-0266-02
一、引言
當今世界高科技競爭和突破正在創造著新的生產方式和經濟秩序,高新技術滲透到傳統產業,引起傳統產業的深刻變革。而傳統的機械設計、機械制造專業在這場新技術革命中面臨著沖擊。為此,國家及時調整了專業設置,將原來的機械類專業統一調整為——機械設計制造及其自動化這一大專業。它實際上是將原來的機械類主要課程與電子學、信息技術、計算機技術、控制技術等有機融合而形成的一門綜合性、機電結合的學科,具有廣闊的發展前景。目前,在國民經濟各領域中,機電一體化設備以及生產過程自動化得到了廣泛的應用,對科技的發展起著重大的作用。機電一體化產品的功能,除了精度、動力、快速性外,更需要自動化、柔性化、信息化、智能化,逐步實現自適應、自控制、自組織、自管理,向智能化過渡。因此,對制造行業中的機電技術提出了許多新的和更高的要求。培養適應當今社會需要的具有創新性的人才是大學教育的主要任務。能否培養出具有創新精神和創新能力的人,關系到培養的大學生畢業后能否適應市場經濟的發展需求和競爭,是衡量高校辦學水平的標準。我校從06教學計劃開始,加強了實踐教學環節,增加了教學時間和內容,技能訓練就是新增的較重要的一項實踐教學。目前關于技能實訓的內容、方法等還沒有成熟的、可借鑒的先例,因此本文進行了有意的嘗試。對于機機械設計制造及其自動化專業學生來說,雖然液壓原理、數控技術、機電一體化、單片機技術等若干課程都有附屬于理論教學的實驗教學,但是這些實驗教學內容絕大多數是相對獨立的、驗證性的實驗,缺乏綜合性和創新設計。尤其是近幾年來,我國高等教育大規模擴招,而實訓教學條件建設卻沒有跟上這個步伐,實踐教育環節出現了明顯的弱化和軟化現象。傳統的教學方法重理論、輕實踐;重分析、輕綜合;重個體、輕協作,缺乏基本的技能訓練,培養的學生素質不高,實踐能力較弱,社會適應性較差。
二、技能訓練目的、內容和方法
1.技能訓練的目的和意義.技能訓練是在學生修完除畢業設計外全部理論和實踐課程之后的一次綜合性實踐教學環節。各個實踐性教學環節的目的不同,課程設計主要是對所學課程的加深理解和具體應用;認識實習、金工實習和生產實習等屬于基礎訓練,目的在于增加感性認識,培養動手能力,了解與本專業有關的生產實際,提高學習興趣,明確學習目的,為專業學習和專業技能訓練打基礎;專業技能訓練是職業能力培養的重要手段,主要以培養職業技能為目的。其目的和意義在于:(1)培養學生對所學知識的綜合應用、理論聯系實際的能力;(2)培養學生獨立發現問題、分析問題和解決問題的能力;(3)培養學生的動手能力和實際操作能力;(4)培養學生的合作意識、團隊精神和創新意識,為后續的畢業設計和就業打下基礎。
2.技能訓練內容.我校的機械設計制造及其自動化專業,在大三下學期分成機械設計、機械制造、機械電子及模具等四個教學方向,本文的實訓內容是針對機械電子教學方向設定的。實訓題目:平面運動工作臺機電系統設計.內容包括:(1)結構設計;(2)控制系統硬件設計;(3)控制系統軟件設計;(4)系統安裝調試。
3.技能訓練方法.學生以小組為單位,在組長的主持下根據選定的題目,集體討論確定整體方案;之后任務分工,每項任務的實施方案、方法和步驟,分別由學生各自獨立完成。指導教師只給出實訓方向,技術指標等,協助學生完成訓練任務。同時要求學生積極主動認真參加技能訓練,按要求獨立完成各項訓練任務,并寫出實訓報告。學生利用教研室、實驗室的實驗設備、裝置、測試儀器等條件,結合訓練題目,自己動手進行設計、安裝、調試、排除故障,小組學生之間相互協作。
三、技能訓練時間安排與要求
1.技能訓練時間安排。整個技能訓練安排在兩周時間內完成,大致的時間安排如下:(1)準備工作:閱讀有關參考資料,明確設計要求和工作條件,了解設計或控制對象,擬定設計計劃(2天);(2)設計方案論證及相關的設計計算(2天);(3)繪制相關圖紙(2天);(4)軟件編程(0.5天);(5)系統安裝與調試(2天);(6)編寫設計說明書(1天);(7)答辯(0.5天)。
2.技能訓練要求。學生以組為單位進行訓練,應完成以下內容:(1)設計方案論證及相關的設計計算,二維工作臺滾動絲杠螺母機構的結構分析、選擇與設計計算;工作臺步進電機的選擇與硬件配置;選擇合適的單片機,搭建硬件電路,進行步進電機的驅動控制,編程實現工作臺的運動。(2)繪制相關圖紙.平面運動工作臺裝配圖、硬件連接圖等。(3)軟件編程.軟件框圖及編程。(4)系統安裝與調試.硬件控制板制作、硬件系統連接、系統調試,并達到設計要求。(5)完成設計報告.按指導書中要求的撰寫內容、順序,完成設計報告。(6)考核.主要從兩方面對學生進行考查:(1)設計與計算能力;(2)實踐動手與調試能力。
四、實訓效果
通過四屆共260名學生的實踐,技能設計訓練得到如下教學效果。
1.通過技能設計訓練,學生將所學知識綜合運用到結構及控制系統的設計當中,大大提高了學生的理論聯系實際的能力。
2.學生從方案確定、圖紙設計、硬件制作,直到樣機調試,全部要親自動手,極大地調動了學生學習的積極性和主動性。
3.有助于提高學生的工程意識,同時培養了學生合作意識、團隊精神和創新意識,為后續的畢業設計和就業打下基礎。
實踐證明,綜合設計訓練有利于調動學生的積極性并鍛煉學生的動手能力,將自己所學應用于實踐,使得大學四年所學的課程得到融會貫通,對自己所學方向得到深刻的認識。從某種意義上講,綜合設計訓練更能引起學生的興趣、啟迪思維和培養創新能力。進入21世紀以來,面向社會發展、面向工程實踐已經成為高等教育的普遍發展趨勢。為此,我們要積極探索,不斷更新教育觀念,著力改革實踐教學模式,完善實踐教學體系,大力加強實踐教學基地建設。
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【關鍵詞】機電;專業教學標準;研究
近年來,隨著我國高等教育大眾化進程的推進,高等職業教育也迎來了大擴招和大發展,在招生人數、在校生人數等方面都獲得了一定的增長。中職畢業生也不滿足僅僅獲取中等職業學校畢業證書和中等職業資格證書。隨著中職升入高職院校繼續深造的人數持續不斷地增長。在中職和高職的銜接過程中難以避免地出現一些問題。如何解決職業教育銜接過程中存在的課程結構不合理、課程內容重復浪費、實踐能力脫節等問題,是我們必須面對的重大難題。分析和研究中高職課程體系銜接,解決中高職在課程上各自獨立、相互分離的問題,已勢在必行。
中職機電技術應用專業繼續學習專業舉例高職為機電一體化技術、機電設備維修與管理、自動化生產設備應用。下面研究與構建基于中高職銜接的中職機電技術應用專業教學標準。
1 人才規格
本專業畢業生應具有以下職業素養、專業知識和技能:
1.1 職業素養
(1)具有良好的道德品質和職業信譽,愛崗敬業、遵紀守法。
(2)具有創新精神和服務意識。
(3)具有人際交往與團隊協作能力。
(4)具有獲取信息、學習新知識的能力。
(5)具有安全文明生產、節能環保和遵守操作規程的意識。
1.2 專業知識和技能
(1)具有查閱專業技術資料的基本能力。
(2)掌握電工電子技術、機械制圖、機械基礎等專業基礎知識。
(3)具有正確識讀中等復雜程度機械零件圖和裝配圖,繪制簡單零件圖的能力。
(4)具有運用PLC的基本指令和部分功能指令編制和調試較簡單的控制程序的能力。
(5)掌握典型機電產品、機電設備和自動生產線的基本結構與工作原理。
專業(技能)方向――機電設備運行與控制
(1)能識讀機電設備的裝配圖,并按照工藝要求完成機電設備組裝。
(2)能識讀機電設備的電氣原理圖和接線圖,并按照工藝要求完成電氣部分的連接。
(3)能初步進行典型機電設備的安裝、調試、運行與維護。
專業(技能)方向――機電產品裝配與維修
(1)能對機電產品進行常規維護,完成維護報告。
(2)能對機電產品進行常見故障診斷,完成故障診斷報告。
(3)能對機電產品的常見故障進行排除。
2 課程設置及要求
本專業課程設置分為公共基礎課和專業技能課。
公共基礎課包括德育課,文化課,心理健康,藝術,以及其他自然科學和人文科學類基礎課。
專業技能課包括專業核心課、專業(技能)方向課和專業選修課,其中機電設備運行與控制方向課程為:(1)液氣壓傳動控制;(2)電機與電氣控制技術;(3)PLC應用(含變頻器使用);(4)工廠供電;(5)電氣照明。機電產品裝配與維修方向:(1)protel;(2)單片機技術應用;(3)整機裝配;(4)過程控制與儀表。
實習實訓是專業技能課教學重要內容,含校內外實訓、頂崗實習等多種形式。綜合實訓是機電技術應用專業必修的實習訓練,放在專業課程學完之后,集金工實習、電氣控制與PLC應用、電子產品裝配與調試等為一體,提高學生的綜合技能。頂崗實習是機電技術應用專業最后的實踐性教學環節。通過頂崗實習,更好地將理論與實踐相結合,全面鞏固、鍛煉的實際操作技能,為升高職院校或就業打下堅實的基礎。
3 教學實施
3.1 教學要求
教學要符合教育部有關教育教學的基本要求,按照培養學生基本科學文化素養、服務學生專業學習和終身發展的功能來定位,重在教學方法、教學組織形式的改革,教學手段、教學模式的創新,調動學生學習積極性,為學生綜合素質的提高、職業能力的形成和可持續發展奠定基礎。貫徹以就業為導向、以能力為本位的教學指導思想,根據機電技術應用專業培養目標,結合企業生產與生活實際,大力對課程內容進行整合,在課程內容編排上,合理規劃,集綜合項目、任務實踐、理論知識于一體,強化技能訓練,在實踐中尋找理論和知識點,增強課程的靈活性、實用性與實踐性。
3.2 教學管理
教學管理要更新觀念,改變傳統的教學管理方式。教學管理要有一定的規范性和靈活性,合理調配教師、實訓室和實訓場地等教學資源,為課程的實施創造條件;要加強對教學過程的質量監控,改革教學評價的標準和方法,促進教師教學能力的提升,保證教學質量。
4 教學評價
4.1 專業課程的考核
專業課程“以學生發展為中心”,采用過程性考核和終結性考核相結合的考核模式,實現評價主體和內容的多元化,既關注學生專業能力,又關注學生社會能力的發展,既要加強對學生知識技能的考核,又要加強對學生課程學習過程的督導,從而激發學生學習的主動性和積極性,促進教學過程的優化。
4.1.1 過程性考核
主要用于考查學生學習過程中對專業知識的綜合運用和技能的掌握及學生解決問題的能力,主要通過完成具體的學習(工作)項目的實施過程來進行評價。具體從學生在課堂學習和參與項目的態度和職業素養及回答問題等方面進行考核評價。同時,從在完成項目過程中所獲得的實踐經驗、學生的語言文字表達和人際交往及合作能力、工作任務或項目完成情況、安全意識、操作規范性和節能環保意識等方面來進行考核評價。
4.1.2 終結性考核
主要用于考核學生對課程知識的理解和掌握,通過期末考試或答辯等方式來進行考核評價。
4.1.3 課程總體評價
根據課程的目標與過程性考核評價成績、終結性考核評價的相關程度,按比例計入課程期末成績。
關鍵詞:中職;《建筑電工》;精品課程;北部灣職業技術學校;實訓
中圖分類號:G4
文獻標識碼:A
doi:10.19311/ki.16723198.2017.11.077
0前言
《建筑電工》課程主要培養建筑工程施工專業學生掌握和運用建筑電工技術的基本理論、基本知識和基本技能,使學生能夠具有一定分析和解決建筑電工相關技術問題的實際能力。同時幫助學生了解建筑電工事業的最新發展和應用前沿,為從事專業的技術工作和科學研究工作打下一定的基礎,從而進一步培養學生的工程意識、創新能力和全面發展的專業素質。通過對建筑現場常見電氣故障、事故隱患與事故案例的分析和解讀,在實訓、實習等實踐中鍛煉學生解決問題的能力。
現階段很多中職學校都開設了土木水利類建筑工程施工專業和加工制造類機電相關專業,由于師資力量不足等原因,通常出現《建筑電工》課程套用機電專業教師和實訓設施的情況。由于教師對于建筑施工組織、建筑現場管理、建筑電動設備等了解不深,導致現階段的《建筑電工》課程授課內容沒有針對性和實效性。建筑工程施工專業學生能夠掌握基礎理論知識、常用低壓電器、照明線路安裝、電工儀表使用等,但是對于施工現場的配電、電動建筑機械和手持式電動工具使用、現場危險環境因素與雷電防護及施工現場的用電管理等就一知半解。
依托就業調查的反饋,目前北部灣職業技術學校建筑工程施工專業學生的建筑電工課程與崗位標準嚴重脫節,畢業生的安全技術知識和技能通常不能滿足《建筑施工特種作業人員管理規定》、《建筑施工特種作業人員安全技術考核大綱(試行)》的崗位要求。《建筑電工》是一門實踐性較強的專業技術基礎課,畢業學生對現場施工專用電動設備設施認知和操作技能的缺失,導致了工作效率低下,也成為了安全施工的不確定因素。針對以上問題,學校從四個方面著手開展《建筑電工》精品課程建設。
1開發教學資源,實現理實一體
北部灣職業技術W校建筑教研組與機電教研組通力合作,整合現有的師資力量,形成教學資源庫,有針對性地培養有理論基礎和實踐能力的建筑電工。選用住房和城鄉建設部工程質量安全監管司組織編寫的《土木工程現場施工技術細節叢書》之一《建筑電工》作為教材。根據教材分章節制定教學計劃、制作課件、編制實訓任務書,同時整合動畫演示、場景視頻等內容形成一個高效的教學資源庫。統籌制定《建筑電工》課程標準、教學計劃,按章節設計教學內容、教學目的、教學要求、重點與難點,每次實驗課的實驗目的、實驗內容、實驗實施步驟設計。在教材選定、課程標準、授課計劃制定、實訓室規劃、教學資源庫建設等問題上統一思想、分工合作,多方面、多層次、多維度調查論證,共同完成任務。采用特種專業培訓教材作為課程教材,并以此教材為依據建立教學資源庫,增強課程的實踐性和職業性。多維度開發《建筑電工》課程教學資源,形成包括課程標準、授課計劃、教案、電子課件、教學任務書、模擬動畫視頻等內容豐富的教學資源庫。
教學方法上采用任務式教學法,將《建筑電工》實訓課程分為十個工作任務,采用將工作任務與知識點結合的任務式教學法推進實訓教學。教學手段上采用多媒體課件、結合動畫和視頻等講授知識點、演示操作過程和組織開展實訓,讓課堂教學變得形象、直觀、易解以提高教學效率。在課堂教學中,教師充分運用講授法、演示法、實訓法、協作學習、問題解決等靈活多樣的教學方法。在實踐教學中主要通過任務導向、演示觀摩、操作練習等教學方法。各授課教師結合建筑工程施工專業標準要求,結合授課學生的特性,精心設置課程標準、授課計劃,通力合作開發《建筑電工》精品課程教學資源庫,形成集體備課、資源共享的友好合作氛圍。通過任務導向的教學,真正把課堂交給學生,讓學生在做中學,在學中做,實現講訓結合的一體化教學,增強建筑電工教學實效。
2建設實訓基地,強化實訓組織
近年來北部灣職業技術學校建筑工程施工學生多為依靠機電技術實訓中心學習電工知識,實訓場景與工作環境相差甚遠。依托自治區重點專業建設計劃,推動建筑電工實訓室的改造,為培養合格的建筑人才奠定基礎。通過調查學校及自治區內中職學校《建筑電工》課程實訓開展情況,了解現有實訓條件與專業需求的差距。聯系欽州市住建委培訓中心,了解建筑電工操作證培訓情況,商討聯合建設建筑電工實訓室事宜,進行聯合培訓考核。
通過調研和咨詢,制定建筑電工實訓室建設方案,積極配合學校開展招投標工作,在北部灣職業技術學校建成建筑電工實訓室。同時積極制定實訓室管理制度,結合專業發展情況凝練實訓室文化。結合學校發展實際情況,以精品課程建設推動建筑電工實訓室建設,完善實訓室管理體系和文化氛圍。利用學校爭取到的建筑工程施工專業實訓室建設項目建立建筑電工實訓室,與機電學部現有的機電技術實訓中心形成互補關系,搭建教學實訓的硬件環境。同時加強實訓室的管理,形成行之有效的管理制度和實訓室文化,更好地為建筑電工課程教學服務。在此基礎上,充分聯系本市在建工程項目,組織學生現場參觀實習,積累建筑電工實踐經驗。
不斷完善《建筑電工》實訓教學體系,加強實訓教學環境的建設與管理,利用學校重點建設建筑工程施工專業的契機,建成建筑電工實訓室并形成相應的管理制度和文化氛圍。逐步建成了接近施工現場設施設備的建筑電工實訓室,改善實訓環境,設計與實訓設施設備相適應的學習任務書。
3建立評價體系,推動教學改革
對于《建筑電工》這樣的技能課程,北部灣職業技術學校建立了一個有效的評價標準,主要包括理論水平評價、設備認知評價、操作能力評價、創新應用評價及授課效果評價五大方面。使之能對學生的基礎知識、基本技能的掌握成績以及課程的理解和創造性等應用能力做出有效評價。
參考職業教育類國家級精品課程評價體系,結合學校建筑工程施工專業實際,制定一套行之有效的面向基礎知識、技能操作和職業素養的綜合評價體系,形成評標價標準、評價表、評價報告等,科學、公正地評價學生學習狀況和教學實施情況,充分調動學生學習訓練的積極性并激發教師傳道授業的進取心。同時通過調查研究、選派培訓、相互促進、形成成果等形式完善《建筑電工》課程組教師的教研機制,為推進《建筑電工》課程改革提供強勁動力,為提高《建筑電工》課程教學質量奠定堅實基礎。在反復的改革和強化下,《建筑電工》課程的理論知識不斷夯實,學生操作技能水平不斷提高,教師授課及企業用工滿意度均顯著提升。
4形成教研機制,助力教師成長
《建筑電工》精品課程建設大力推動了北部灣職業技術學校專業間的交流與合作,形成優勢互補、合作共贏的教學、教研新常態。本課程的教師隊伍年輕、富有朝氣、有創新精神。在精品課程建設期間,我們逐步建設成一個人員穩定、結構合理、師德高尚、教學水平高、教學效果好的教師隊伍。加強教學科研能力訓練與實踐,對教學內容、教學資源、實訓教學和教學方式方法進行研究整合,在此基礎上形成一個相互聽課、評課、分析、總結、提高的教研體制。
教研組根據“統籌安排,分工合作”的原則建立一套完整的目標責任管理C制,將相關內容配給教研組教師并設定完成時限,教研組定期開會檢查、分析、總結項目完成進度,確保項目順利完成。引導電工專業教師與建筑專業教師深入交流、通力合作,形成集體備課、相互聽課、相互評課、定期開展教學研討會的教研制度。同時,教研組對精品課程相關經費制定一個經費預算、經費使用監督及效率評估辦法。以保障項目建設經費規劃合理并按建設要求分步、及時足額投入,提高經費使用效率。
2015年以來,北部灣職業技術學校將建筑工程施工專業設定為重點建設專業,投入500萬元進行專業實訓室等基礎設施建設和精品課程建設。學校將專業建設、精品課程建設作為內涵建設的重點內容,目標是推進“學部-專業-課程”的規范化模式的建設,通過重點專業、重點實訓室和精品課程的建設,形成專業建設與精品課程建設的良性互動機制,從而促進教學與教研的相互融合。
《建筑電工》精品課程建設大大促進學校機電學部與藝術學部教師的交流與合作,在教學理念碰撞和實踐中形成新的教研成果,兩學部教師人數占全校教師的50%。本課題在學校2014、2015級建筑工程施工和建筑裝飾專業推行,直接受益學生800多人。同時通過積極聯系欽州市住建委培訓中心,建成實訓室運用到建筑電工操作證的培訓和考核上,每年培訓建筑電工600多人次。
通過建設建立起教學資源庫,在教學實踐中不斷傳承、修正和完善,并逐步向市內兄弟學校輻射、與自治區內外相關學校交流。《建筑電工》課程精品課程建設讓更多的教師自如地完成《建筑電工》課程的教學,讓更多的學生自主地完成《建筑電工》課程的學習,為建設祖國的明天培養更多的技能型人才,為實現中華民族偉大復興的中國夢貢獻力量。
參考文獻
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關鍵詞: 機電一體化 專業技能 培養方法
機電一體化技術是機械工程和電子工程、機械技術和電子技術合成的產物,其產品一般是在機械產品的基礎上采用電子技術、控制技術和計算機技術等通過相互滲透和融合所產生的新一代產品和系統。目前機電一體化是集機械、電子、光學、控制、計算機、信息等多學科的交叉綜合。近年來我國高職院校得到了快速發展,機電一體化專業在高職院校教學體系中占據了非常重要的位置。機電一體化專業以培養實用型和技術型人才為目標,技能訓練教學對于機電一體化專業是非常重要的。
1.人才培養模式是專業建設的根本
面對社會對高技能人才的需求和當前具體形式,應該對人才培養模式進行改革和創新。將校企合作、工學結合作為人才培養模式中的一項重要任務,加強學生的社會實踐和生產學習,推行學、做合二為一,產學一體化的新型人才培養模式,有效拓寬“理技一體化”教學途徑。
在這種人才培養模式中,學生在企業生產一線的實習時間很多,能夠接觸到最新的生產設備,學習到最實用的專業技能。不僅積累了工作經驗,提高了操作能力,而且提高了就業競爭力。人才培養模式是緊隨著現實需要而變化的,在實踐過程中,要根據市場變化和崗位需求對教學模式進行調整。
2.合理利用資源,加強訓練基地建設
高職教育對技術、技能訓練要求比較高,對實訓條件的要求遠比普通高等教育高。據發達國家相關統計顯示,培養普通高等教育人才的成本為應用型人才的2/5,要想搞好高職教育,在地方政府財力有限的情況下,僅依靠學生繳費是難以實現目標的。可以采取以下措施解決上述問題:(1)各高職院校對學校自身發展建設進行規劃,合理利用資源,把每一分錢都花在刀刃上;(2)創新辦學體制,拓寬辦學投資渠道,實現投資渠道多樣化。從目前湖南高職院校的發展來看,可以采取多元化合作辦學方式解決這一問題。主要思想是擺脫單一的政府辦學體制,通過銀行貸款、自籌集資、尋求企業投資、吸引外資等多種渠道籌措資金,努力改善辦學環境與技能訓練條件,使高職教育的專業技能訓練教學得到保障。
3.整合教師隊伍,實現理論教學和實踐教學一體化
對教師隊伍進行有效整合,努力培養“雙師型”專業教師,實現理論教學和實踐教學一體化。具體講就是,把機電一體化專業課程中的專業技術理論課和實習課進行有機結合,由一名專業教師擔當教學任務,采用理論和實踐相結合的教學模式。重點是做好理論和實踐的密切聯系,用實踐驗證理論,用理論指導實踐。
4.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。
5.技能培訓為核心
技能實訓教學要突出應用能力和綜合能力培養。
5.1基本技能訓練
認真練好傳統的基本功,如鉗工鋸切割、鑿切、切割和備案、鋸位置、鑿切精度等都要精益求精,扎實到位,使學生達到能干、會干、實干、巧干、精干的目的和水平,真正實現“干啥像啥”的目標。
5.2熟練掌握設備及工量器具
學生學習各種技能首先要熟練掌握各工種工量器具的使用方法、結構構造和工作原理,能夠進行基本的維護和修理。
5.3理論后的第一次練習
第一次練習激發興趣,然后探索理論,是一種有效的方法。如鉗工的鋸削實訓,先讓學生畫線看誰的鋸縫直,然后根據訓練情況,研究和討論鋸縫歪斜、鋸條斷和鋸齒狀的裂縫。如整機組裝訓練,讓學生在同一時間基本掌握裝配過程,并要求學生在本子上寫上作品,從而更深入全面地了解課程的運作。
機電一體化高技能人才培養不僅要改革教學模式,更新教育觀念,更要培養學生生存、學習、合作的綜合能力。改變教學模式,應用理論、技能實訓、企業實踐為一體的“理技一體化”的教學模式,以便為我國機電一體化產業提供更多高技能的專業人才。
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2005年10月,寶馬集團授牌,該校成為寶馬集團在中國建立的第一個校企合作培訓基地;
2006年5月,該校正式啟動BEST項目(寶馬售后英才教育項目),成為全國首家BEST項目培訓基地,開啟校企合作的全新模式;
2012年2月,BEST項目舉辦全球會,該項目從南京金陵中等專業學校起步,成為全球品牌;
2016年4月,寶馬集團舉辦BEST項目與中國職業院校合作十周年慶典,這是寶馬集團與中國職業院校合作、也是與南京金陵中等專業學校合作的一個重要歷史節點。
以服務為合作之本
“自2004年德國派來一名培訓師開始,我校便與德國寶馬集團正式開啟了合作之旅,我校派兩名教師既當助教又當學徒。一年后,德國培訓師回國,我們便開始了獨立的教學和培養工作。這期間,師資、場地、設備等困難讓我們在最初幾年的合作中走得很辛苦,但現在看來也很值得。”姜峻校長說。
南京金陵中等專業學校與寶馬集團的合作一晃十余年,看似順風順水,卻也曾歷盡艱辛,但合作的初衷是不會改變的――那就是更好地服務社會、服務企業和服務學生,為社會提供高素質的職業技能人才,為企業提供技術支持的人才支撐,讓更多的職校學生實現高端就業。
學校與寶馬合作之初,主要面對企業員工的技術提升,開展“寶馬技術導入”綜合培訓,雖然培訓效果得到了寶馬公司及培訓對象的高度認可,也為學校贏得了良好的口碑,但該項目卻沒能服務到在校學生,這也成了該校的“心結”。
如何才能讓學校與寶馬集團的合作真正惠及到在校學生呢?2006年,在寶馬集團的支持下,學校開始正式啟動“學徒工項目”的試點。
聯合培養鍛造英才
近年來,國家為解決技術技能人才短缺、就業結構性矛盾的問題,積極鼓勵職業院校與企業開展深度合作,而南京金陵中等專業學校與寶馬集團的合作,在順應時代要求的基礎上又創新發展,走出了一條“專屬”的校企深度融合模式。
“德國寶馬集團將BEST項目全權委托給華晨寶馬汽車有限公司,而設立在上海的寶馬中國學院主要負責管理全國的校企合作項目,所以我們與寶馬的合作項目既要在寶馬中國學院的統一部署下,又要經過經銷商的嚴格考核。”據姜峻介紹,在選拔BEST項目培養對象時,會根據技術要求和企業需求,將車身修復項目鎖定在中專階段學生,機電類和非技術類項目鎖定在大專階段學生。
對剛進校的學生進行專業基礎教育,為他們打下了堅實的理論和技能基礎。通過“寶馬文化日”和“BMW之悅”主題活動,推廣宣傳寶馬的企業文化,讓學生感受“夢想與激情”“創新與動感”“責任與可持續發展”的寶馬之悅,吸引學生報名BEST項目。
第一學年年底學生參加學校BEST項目選拔,第二學年寶馬經銷商到學校開展BEST項目招聘會,學生接受經銷商的在校表現評估、能力測試和面試,通過面試的學生與經銷商簽訂定向協議,采取雙元制的方式進行培養。學生在校學習1個月,然后到經銷商那里實習3個月,學生既要完成學校學習內容的考核,還要完成實習報告,最后通過學徒工認證,得到能力評分表,完成整個培訓。學生通過寶馬經銷商的預選考核進入到企業后,能應對各種考核,技術規范,迅速成長為“學院派”員工,同時他們受企業文化的熏陶,對企業的忠誠度更高,發展前景更廣闊。
與企業共創雙贏
“共創、共享、共管”是南京金陵中等專業學校與德國寶馬集團合作十余年總結出來的寶貴經驗。學校和寶馬公司的合作,實現資源互聯、課程相通,管理互聯、考核相通,路徑互聯、學習相通,教師互聯、教學相通,形成了“三共四聯通”的校企合作模式,成為該校與其他企業合作的范本。
共創:學校和企業共創寶馬培訓體系、BEST項目和IBT項目。
根據寶馬培訓體系的職業發展規劃,學生和新員工一樣,經歷初級的學徒工項目和寶馬技術綜合導入,晉級中級機電工、高級服務技師再到頂級高級技師。寶馬學徒工培養歷時三年,按照不同的模式,完成項目學習。學徒工的培養不僅關注學生在校期間的學習情況,更關注學生的職業發展,讓學生在企業工作期間有上升的空間,如機電類學徒工在技能方面可以從初級到高級提升,職業發展方向可以從普通技工到機電類技術總監。
共享:學校和企業共享師資、課程和實訓基地。
師資是BEST項目得以順利開展的基礎,學校擁有一批自己的項目師資團隊,包括機電BEST團隊、鈑噴團隊、運營團隊及IT培訓師團隊等。他們既是寶馬項目的培訓師,也是汽車專業教師,他們也承擔著雙重任務,同時服務于企業和學生。BEST項目規定,師資必須每年經過寶馬中國培訓學院認證上崗,學校每年也會安排相關教師到德國學習考察。現代化實訓基地也是校企雙方共享的資源,學校寶馬項目培訓基地有專人負責,寶馬集團每年會根據供應商的需要,學校對現有的實訓場地和設施進行調整和改造,以便更好的促進新項目的開展。
在課程改革方面,主要的成果包括模塊化教學計劃、模塊化課程設置、教學執行方案制定、教學包研制和教學質量反饋。共同開發汽車售后服務基礎、汽車車身維修基礎、汽車發動機構造與維修、汽車變速箱構造與維修、汽車底盤構造與維修、汽車電器維修與診斷、汽車保養、汽車整車診斷和汽車新技術及發展趨勢等九個模塊課程,共同開發模塊教學包。在教材編寫方面,僅2012年就整套出版具有完全知識產權的汽車專業模塊課程教材7本,另外4本被評為2014年“十二五”國家規劃教材。
共管:學校和企業共管實訓基地、師資提高和學徒工培養全過程。
學校和寶馬公司共同制定實訓基地管理細則,提升寶馬基地教師培訓質量,參與培訓的教師個人完成寶馬中國培訓學院的教師技能評估報告,共同制定學徒工管理制度,學徒工培訓師資、設備、培訓內容和時間均經過培訓學院認證考核,由經銷商對培訓質量進行反饋。學生一旦進入學徒工項目便開始建立完整的個人電子檔案,由專人進行管理,對個人的自然信息、培訓成績、所在實習經銷商信息和合同狀態保持跟蹤和不斷地更新,保證對學徒工狀況的掌控。
在學徒工項目實施過程中,經銷商、學校和學徒工分別簽訂定向實習協議和實習協議,學徒工獲得畢業證書一周內,經銷商和學徒工完成勞動合同協議的簽訂,學校加強對學徒工實習跟蹤直至實習結束,經銷商對學徒工按照評價指標完成個人的評價。
2016年是南京金陵中等專業學校創建BEST項目品牌的第十年,學校全面提升人才培養質量和教師的綜合能力,建成現代化實訓基地,汲取現代企業管理制度和方法,完善了培訓體系提升了學校的品牌效益,實現了學校、學生、經銷商和寶馬企業的共贏,為學校贏得了良好的社會聲譽。
關鍵詞:機電專業;多媒體技術;實踐教學;課堂教學改革
一、多媒體課堂教學改革的必要性
多媒體技術不僅是知識的載體,更是教師的輔助工具、學生的認知工具。多媒體技術引入課堂教學后,有效的改善了傳統的教育思想、教育觀念、教育方法、教育模式、教育內容、教育結構和教育評價等。
課堂教學改革是職業教育改革的最基本單位和最終環節,其目標指向必須是滿足社會需求和學生個體發展需要[1]。[2]指出課堂教學改革是一個系統工程,必須從教學管理到課堂要素環節,從教師到學生,全面系統地整體推進,要從觀念更新、模式構建、實踐創新三個層面進行協同改革。
二、多媒體實踐教學改革的內容:
(一)多媒體技術在實踐課堂教學中的應用。①PPT課件的設計改革。圖1是該課程單結晶體管調壓電路圖及其波形分析。
(a) (b)
圖1 單結晶體管調壓電路及波形分析
②Flas在教學中的應用。③課堂教學視頻案例教學資源庫的建設。
(二)運用多媒體技術創設多元教學情境。①激發學生想象力。②化抽象為具體,從不同角度表示教學信息。③提高模擬情境的“真實性”。④提高學生與情境的交互性。
(三)基于多媒體技術的小組互助式課堂教學模式的研究。建立以建合作小組、創設情境、內部合作探究、組間學習成果交流、小組合作成果評價的小組互助式課堂教學模式。
(四)多媒體技術課堂教學效果評估的研究。在課堂教學中,加強大作業、實驗報告的成績的比重。并在課程結束進行綜合知識應用的課程設計。
三、多媒體實踐教學改革目標
(1)建設以能力為本位,基于多媒體技術的課程教學大綱,在原有機電類課程課程標準的基礎上,融入多媒體技術特性,引入情境設計等內容。(2)建立基于多媒體技術的機電類實驗課堂教學平臺。①建設課堂教學視頻案例教學資源庫。開設服務器務。②建設微博輔助教學平臺,主要由公告欄、學習伙伴、討論交流、資源共享、學習評價等5個方面組成,為教師、學生、游客、專家甚至是家長的實時和非實時交流提供互動平臺。(3)創設多元情景的課程教學課件庫和素材庫。充分利用圖文、聲音、視頻等手段,開發機電實訓課程的典型實驗、實訓項目的多媒體課件庫和素材庫,將學生難易理解的理論知識、實驗流程、實驗結果要求等以生動的動漫、視頻的形式呈現給學生,激發學生學習的興趣,加強學生對知識的理解和記憶。(4)形成以小組互助式課堂教學模式。在共享的教學資源和數據平臺上,學生在課內課外可以自主查詢教師的教學課件、教學參考資料、大作業的任務說明書、參考書目。另外,授權學生上傳數據信息如:學生遞交論文、實驗報告、大作業等。作業、實驗和實訓項目以小組為單位,由小組長協助老師負責本組作業的分配,指導和評價。 (5)建立基于多媒體技術的機電類實踐課堂教學評價系統。利用數據平臺,建設集學生、老師、督導、教務處、學系等一體的教學效果評估平臺,對教學取得的效果進行分析、反饋、改進和完善。
總結:多媒體技術能將文本、聲音、圖形、圖像、動畫和視頻等多種媒體成分進行,并以單獨或合成的形態表現出來。使教學活動富于趣味性,使學生能身臨其境,既增強了學生學習的興趣和積極性,又在很大程度上提高了教學質量。充分利用這項技術需要決好以下幾方面的問題,首先,加強新課程理論學習,轉變教育教學思想,更新教學觀念,樹立個性教育意識、學生主體意識、訓練意識、情感意識和特色意識。其次,老師要進行專門訓練,要能熟練的掌握和應用多媒體技術。再次,建設以視頻案例教學資源庫、微博輔助教學平臺和課堂教學評價系統的多媒體實踐教學平臺。最后,將多媒體技術和實踐教學的有機融合,設計生動經典的情景,有主次、有層次的突出教學的重點,展現出知識的延拓性,有序的引導學生的實踐活動,提升學生學習的自信。避免華而不實,不分主次的多媒技術的應用。
參考文獻:
【關鍵詞】校企合作 “2+1” 訂單式 人才培養 教學模式
【中圖分類號】G【文獻標識碼】A
【文章編號】0450-9889(2013)07C-0101-02
為培養符合社會需求的高素質人才,各高職院校一直在探索符合高技能人才成長規律的人才培養模式。“訂單式”人才培養模式可使企業、學校和學生三方受益,實踐表明,這種人才培養模式是有效的。
廣西在推進工業化的發展進程中,特別是對北部灣地區汽車、機械兩大先進制造業和鋁業、制糖造紙兩大資源型產業和現代港口物流兩大新興特色產業的重點扶持和大力發展,使得機電一體化技術專業及相關專業群的人才需求很大。為滿足汽車、機械制造業對機電一體化人才的迫切需要,廣西機電職業技術學院機電一體化專業于2008年起與上汽通用五菱股份有限公司、柳州五菱工業公司合作開辦“五菱班”訂單班,至今已經合作共辦5屆,為這兩個企業輸送高技能人才一兩百人,目前大部分學生已成為企業的骨干力量。
一、校企合作“2+1”訂單式教學模式
校企合作“2+1”訂單式教學模式是指企業與學校簽訂的頂崗實習協議,前兩年由學校制定培養計劃,第三年在企業頂崗實習,由學校企業共同制訂培養計劃,共同參與人才培養過程,雙方互享有利資源,達到企業所需的人才培養目標,頂崗實習期滿,企業再進行考核,考核合格的學生與企業簽訂就業協議。這種培養方式解決了企業急需的技能型人才,同時又為學生發展提供了廣闊的空間。培養了大批既有理論知識,又有實際動手能力的技能人才。
“2+1”教學模式改革,是人才培養模式的一種改革嘗試,就是將3年制分為兩段,前兩年主要在學校完成專業必需的基本教學任務,掌握堅實的專業基礎知識,后一年,主要著重職業技能培養,緊貼就業市場的最新動向,按照意向企業的人才需求,通過頂崗實習強化目標崗位所需的操作技能。
“2+1”訂單式培養模式優勢有:一是企業崗位目標明確,根據崗位需求招聘技能型人才,而學校的培養目標也是明確的,根據已確定企業崗位針對性地制訂培養計劃,學生在學校有了就業目標,增強了學習的主動性,挖掘學生各方面的潛能,因此培養的人才很受企業歡迎。二是“2+1”訂單式人才培養模式教學時間設置為2年在校學習,1年在企業中學習,這種教學模式可以充分利用了學院和企業的教學場所、生產現場、教學設備、生產設備、教師、行業專家、技術能手等優勢,使校企資源得到有機地整合與共享,并且按照企業生產的實際需要設置教學內容、教學時間,采取有效的教學手段和方法開展教學活動,從而提高教學效果。三是在實習期間,貫穿的《企業文化》、《安全生產管理》等內容,使學生建立先入為主的思維方式,以企業為家、榮辱與共的思想,增加了學生對企業的忠誠度與責任感。
二、校企合作“五菱班”訂單班教學方案制定及實施
自從2008年以來,廣西機電職業技術學院機電一體化專業與上汽通用五菱股份有限公司、柳州五菱汽車股份有限公司合作開辦“五菱班”,在實施過程中,根據企業需求,不斷調整教學方案。
(一)教學方案制定及實施
通過與五菱公司有關負責人溝通與探討,共同制定教學方案及實施細則,根據企業頂崗技能要求,訂單班在第三學年開設專業理論課與實踐課。其中專業理論課課程為:工廠供配電技術、AB系列PLC控制技術、數控機床維修與診斷。理論課由機電專業派出專業教師與企業相關工程師共同組織教學活動,實習單位負責提供教學場所、設施及相關技術人員配合,由企業與學校安排恰當時間。實踐課包括供配電技術綜合實訓、工業控制系統控制技術實訓、數控機床維修與診斷實訓、控制系統設備維修保養、自動化生產線維護及故障診斷等五門綜合性實踐課程,主要由企業生產一線的技術骨干、專家等主講及指導,本專業相關專業教師配合,根據企業需求靈活安排貫穿整個實習期。此外,在一年的實習期中貫穿企業設立的企業文化、安全生產管理、品質管理、汽車生產工藝概況、系統標準與規范、設備操作規范、設備安裝與維修規范等模塊相關內容,由企業人力資源部、車間等共同實施及考核。這些課程與廣西機電職業技術學院原專業教育、畢業教育等內容共同構成品行教學計劃。
(二)考核方式及實施
考核方式包括:一是理論課程考核方式,視企業生產管理安排由機電專業派出專業教師帶試題于第五學期到學生實習單位組織考試。二是實踐課程考核方式。實踐課程考核由兩部分組成,一部分是用人單位對學生在實習期間工作表現的評價;另一部分是學生實踐課題完成情況。由機電專業組織專業教師與用人單位交流商討后進行綜合評價并確定成績。
三、校企合作“五菱班”“2+1”訂單班學生管理
自愿參加五菱公司面試篩選、并通過考核,最終錄用學生組成了“五菱班”。要求學生進入企業之前要與系部簽訂協議書,要求:一是嚴格遵守企業的規章制度,自覺接受企業管理。二是認真完成學習班的學習任務,自覺接受學院的學習安排和考核,服從系部管理。三是主動接受企業、學校和家長的教育,增強安全意識,在實習期間不準到江、河、湖、海游泳,不得參與傳銷、賭博等各種非法活動。四是學習班設班委會,負責班級日常管理工作,學習班成員每個月寫一份學結,向班主任報告學習、工作和生活等方面的情況,由系部組織教師進行指導。五是班委會每周向班主任電話匯報班級工作情況不少于一次,緊急情況立即報告;每兩周書面報告一次,分別以電子郵件和郵寄方式向班主任匯報。六是班主任負責將學習班的情況向系部報告,系部每月委派相關專業教師到企業了解學生情況及到車間進修學習1次,每次時間不少于一周。七是機電專業老師擔任學習班的班主任,負責學習班的各項工作,與五菱公司保持溝通聯系。
四、校企合作“五菱班”“2+1”訂單班教學改革實施的效果
(一)教學目標明確
實施訂單班教學改革以來,機電一體化專業定位目標更明確,專業根據企業崗位需要作為人才培養目標,可以很靈活地開展教學活動,根據企業訂單的需要,從教學計劃、課程設置、教學內容制定、指導教師、教學組織都可以根據企業訂單需要進行調整,靈活處理,避免教學中的盲目性,培養出企業需要的既有扎實的理論知識,又有很強的實際動手能力,理論與實踐能力并重的企業所需的實用人才。
(二)資源共享,深度合作
每年企業都提前到學校挑選優秀的學生到企業進行頂崗實習,企業能提前聘到需要的人才,保證有穩定的人才供應。引進的學生崗位適應性更強,有大部分學生在頂崗實習期間就能獨立上崗,實習期滿企業與實習生簽合同時,實習生就是一個熟練工,大大縮短了培訓時間,節省了大量崗前培訓費用。當然,在校企雙方在人才培養過程中,校企雙方都投入各自的師資、財力,企業提供相應的教學設施及實訓場地,是一種合作、互利的共贏關系,企業可以全方位、深層次地參與人才培養的全過程,這樣學校培養出的人才保證了質量。學校和企業可以發揮各自優勢,緊密合作,共同參與“訂單式”人才培養模式的實施過程中。
(三)產生社會效應,促進專業的招生就業工作
在實施訂單班人才培養模式改革以來,機電一體化專業受益匪淺,學校近年的招生填報率、報到率都很高,入學高考平均分數超出三本30分至40分,有一部分已經超出二本分數線,個別接近一本分數線。
參加“五菱班”學習的學生,除非個人原因,最后全部都和企業簽下就業合同。“訂單式”人才培養模式為企業“量體裁衣”培養人才,校企雙方共同培養人才,提高了專業人才培養的質量,同時企業得到了急需的人才,企業為學生解決就業的同時,也為廣西機電職業技術學院作了很好的宣傳。2012年,上汽通用五菱公司除了和機電專業繼續合作辦班外,同時還與廣西機電職業技術學院的數控專業、機制專業合作共建“訂單班”,帶動了廣西機電職業技術學院其他專業學生就業,提高就業率及就業質量。
實踐表明,“2+1”訂單式人才培養模式有很強的優越性,通過企業宣傳,產生很好的社會效應,在高考生源逐年減少的情況下,機電一體化專業的填報率和報到率仍然很高,錄取分數線很高,好的生源又促進了教學和管理,培養出企業滿意的人才,步入了良性的循環。當然,在實施“訂單”人才培養過程中,也存在一些問題。“2+1”訂單班培養模式,學生在校時間只有兩年,在這么短的時間里完成高職規定的教學計劃學分,才能達到畢業要求。同時在實施過程中,學校要安排老師管理、還要負擔學生的住宿費,從人力、時間、財力上考慮,要比正常的培養成本要高很多,這是實施“2+1”訂單式人才培養模式出現的主要問題。學校培養社會合格人才,企業提高經濟效益,校企合作需不斷探索,尋求平衡點,以達到校企共贏的結果。
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