时间:2022-09-11 22:42:48
序论:速发表网结合其深厚的文秘经验,特别为您筛选了11篇自动化实训总结范文。如果您需要更多原创资料,欢迎随时与我们的客服老师联系,希望您能从中汲取灵感和知识!
一、课程设计
企业想要立于不败之地就必须提高企业竞争力,而提高生产效率则是提高竞争力的主要途径,这就需要生产过程实现自动化,《Profibus现场总线应用技术》是为适应市场需要,企业需求而产生的一门实用的课程。该课程是以自动线实训系统为载体的,以能力逐步提高为方向。该课程是基于典型工作岗位,对自动线典型工作任务的分析之后,确定了该课程需涉及的学习领域及学习情境,共有三个学习情境,14个教学项目。在课程设计方面较以往的重理论附加上机实训的课程不同,本课程是建立在以工厂现实的情景为缩影的自动线实训系统的基础上的,这样即可以学习理论知识也可以了解工厂的具体情景。教学内容是以培养职业能力为核心,教学过程是以完成项目为目标,本课程时间短任务重利用项目教学法完成对学生的学习能力、方法能力和社会能力的培养。
二、实训条件
该课程是建立在自动线实训系统的基础上的。自动线实训系统。即工业自动化生产加工系统模型自动化控制技术实训系统是机、气、电一体化系统。该系统由加工模块、检测模块、温度控制模块、材料分拣模块、堆垛模块、立体仓库模块等6个模块组成。综合了机械、电子、自动化、PLC、机器人、典型控制系统及工业现场总线等最新工业控制技术。各模块可以单独自成系统,接收上位机的下载程序并运行系统。各模块也可通过现场总线与上位机一起构成一条现代加工、现代物流的全自动线。上位机能对自动线上的各模块运行状态进行全过程监控。自动化控制技术实训系统是现代工厂实际生产场景的真实缩影。它为实现校企融合,培养企业高技能自主人才提供了良好的技能实训平台。
加工模块。一个工件加工顺序控制系统的技术实现。它包含有机械手点位控制技术,光电传感检测技术,步进电机控制技术,气动控制技术以及PLC程序控制技术。这个教学模块可以单独构成系统与教学机系统配合实现上述控制技术的教学与实训,也可和其他模块一起构成一条工业自动化生产加工线实现PROFIBUS现场总线控制技术的教学与实训。
尺寸测量模块。一个尺寸精确测量系统的技术实现。它包含有机械手点位控制技术,光栅测量技术,气动控制技术以及PLC程序控制技术。这个教学模块可以单独构成系统与教学机系统配合实现上述控制技术的教学与实训,也可和其他模块一起构成一条工业自动化生产加工线实现PROFIBUS现场总线控制技术的教学与实训。
恒温控制模块。一个恒值控制系统的技术实现。它包含机械手点位控制技术,位置控制技术,光电传感检测技术,步进电机控制技术,气动控制技术以及PLC程序控制技术。它可以单独构成系统与教学机系统配合实现上述控制技术的教学与实训,也可和其他模块一起构成一条工业自动化生产加工线实现PROFIBUS现场总线控制技术的教学与实训。
质地颜色分检模块。一个简单智能控制系统的技术实现。它包含有机械手点位控制技术,位置控制技术,光电传感检测技术,交流伺服控制技术,气动控制技术以及PLC程序控制技术。这个教学模块可以单独构成系统与教学机系统配合实现上述控制技术的教学与实训,也可和其他模块一起构成一条工业自动化生产加工线实现PROFIBUS现场总线控制技术的教学与实训。
堆垛模块。一个简单智能控制系统的技术实现。它包含有位置控制技术,光电传感检测技术,交流变频控制技术,气动控制技术以及PLC程序控制技术。这个教学模块可以单独构成系统与教学机系统配合实现上述控制技术的教学与实训,也可和其他模块一起构成一条工业自动化生产加工线实现PROFIBUS现场总线控制技术的教学与实训。
立体化仓库模块。一个简单智能控制系统的技术实现。它包含有位置控制技术,步进电机控制技术,光电传感检测技术,气动控制技术以及PLC程序控制技术。这个教学模块可以单独构成系统与教学机系统配合实现上述控制技术的教学与实训,也可和其他模块一起构成一条工业自动化生产加工线实现PROFIBUS现场总线控制技术的教学与实训。
三、教学情境设计
为了确定企业的需求和自动化专业方面人才所以掌握的技能,我们针对汽车行业进行了调研。我们走访了一汽大众的冲压、油漆、焊装及发传等主要车间,发现这些车间在电控方面都用了PLC作为主控单元,同时上位机监控和总线技术。根据典型工作任务确定好所需技能后,确立了三个学习情境,分别是PLC的程序设计、Wincc组态软件Profibus现场总线技术。每个情境都有具体的项目,如图1所示。
图1 课程结构和项目组成
四、教学方法
项目教学法大体可分为三个阶段:(1)项目准备阶段:确定项目实施方案;(2)项目实施阶段:项目计划实施,师生共同解决项目运作中的难题;(3)项目评价阶段.项目功能演示,答辩与测评。项目评价阶段,聘请厂内专家及技术人员一起对项目结果、对学生、对教学进行总体评价。老师和专家们一起开发设计课程教学模块。
在项目教学法的实施过程中老师的工作任务由传统的课堂教授转变为,设计项目、准备材料、引入课题、布置任务、引导帮助和总结评价六个阶段。学生的任务由以前的被动学习转变收集材料、制定计划、决定方案、实施计划、综合调试、项目答辩六个任务。
在教学方式上,我们主要以体现培养学生职业能力,尤其是方法能力与社会人性化能力的“项目教学法”来完成课程教学,教学过程充分调动学生的学习积极性,主动性。他们是主体,老师给与辅导。这样不仅培养了学生的知识技能,而且培养了他们的团队合作能力、交流沟通的社会能力。学生们在实际项目完成的过程中达到本课程的教学目的。
五、考核方式
1.评价方式
组成项目验收小组,该小组由每个项目组的组长和老师共同组成,对该项目进行测试、答辩和验收。
2.评价过程
(1)学生答辩、自评、互评;
(2)验收作品,并对作品指标进行测试;
(3)提交项目报告书,包括电子版Word文件以及汇报验收的PPT文件;
(4)提交学生自评表,项目评价小组给出的评语评分表
3.项目评价评分标准
表1 项目评价评分标准(50分)
六、结束语
目前,其它院校还未开设《Profibus现场总线应用技术》这门课程,我们本着新颖、实用的原则来建设这门课程。现有的实训系统和合理的课程项目模块,是该课程存在的特色,也是学生学习新技能的基础。
参考文献:
中图分类号:G712 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)27-0146-02
重点课程建设是以现代教育思想为指导,建设具有一流教师队伍、一流教学内容、一流教学方法、一流实训室、一流教学管理等特点的示范性课程。本文从院级重点课程《自动化生产线安装调试与检修》建设的实践出发,主要从课程教学目标、教学内容、教学方法和教学评价等方面进行探讨。
自动生产线作为典型的机电一体化产品,融合了机械控制、PLC控制、网络通信、触摸屏、电机与变频控制、传感器、气压传动等技术。《自动化生产线安装调试与检修》课程适用于机电一体化专业群,通过该课程训练,使学生巩固机电专业基本理论知识,掌握现代生产线自动化技术领域中的前沿技术,具备较强的独立分析问题和解决问题的能力,塑造适应机电行业现状和发展的理实一体化新型人才。
一、教学目标
职业岗位的能力需求指导人才培养方案的制定,从而进一步指导课程教学目标的制定。经过课程组的调研,确定机电一体化专业面向的岗位群主要有:PLC程序员、高级电工、机电设备安装调试工、机电设备维修工和机电设备设计师。岗位需求的核心能力主要有:机电设备的安装调试能力、机电设备的检修维护能力、机电产品的加工或设计能力以及机电设备的控制与操作能力等。
《自动化生产线安装调试与检修》课程以自动生产线实训装置为载体,针对其安装、控制、调试运行以及维护等过程所应掌握的核心技术进行课程开发,旨在培养学生掌握机电一体化常用设备及器件的安装、调试、控制、保养、故障诊断与维修方面的知识,使学生具备在生产一线从事机电和自动化控制设备的操作、调试、维护、营销、车间生产组织与管理工作及技术服务等能力的综合型人才。
二、教学内容
我院自动化生产线实训室现有6套天煌教仪THJDAL-2型自动化生产线实训装置,为本门课程的校内实训提供了良好的实训条件。根据该实训设备的工作流程设计了教学模块,分别为:认识自动生产线、供料单元、加工单元、装配单元、分拣单元、输送单元、自动生产线的整机调试等7个模块。由于有些模块包含很多工序,在这七个模块中又分了21个工作任务,以实现课程教学目标。另外,在课程建设过程中,还要完成以下内容:(1)完成完整的电子教案和多媒体课件。(2)完成课程练习题库和测试题库建设。(3)完成实训项目、设计教学内容资料建设。(4)所有教学内容均实现校园网共享。(5)不断调整教学内容,不断加入先进的技术内容。
三、教学方法
教学方法是指为了达到教学目的,完成教学任务,在一定的教学理念和教学原则指导下的学习方法,是教师教学的方法,又包括了学生在教师指导下的学习方法,是教师教的方法和学生学的方法在教学活动中的高度融合和有机统一。因此,掌握好的、合理的、有效的、先进的教学方法才能更好、更快、更有效地提高教学效率。
为了体现以学生发展为本,遵循学生的认知规律,体现循序渐进与启发式的教学原则,本课程在教学过程中以任务驱动教学法为主,针对课程性质和本校学生特点,采用分组讨论、视频教学和启发等方式相结合进行教学。
1.任务驱动法。通过对教学任务、教师情况、学生情况和教学资源的综合分析,整个教学过程采用任务驱动教学法,将“学习过程工作化,工作过程学习化”,以落实“从做中教,从做中学”的职业教育理念。
2.视频教学法。考虑当今高职学生的学习特点和认知能力,单纯的理论讲解会让学生产生疲劳和乏味的感觉,注意力得不到缓解,很难达到较理想的教学效果,因此引入微视频教学,既给课堂注入了新鲜气氛,又能简明扼要地将重点内容传授给学生。事实证明,学生普遍乐意接受该教学方法,且能较快地掌握该任务的知识点和重点内容。
3.分组讨论法。首先由教师按学习任务的要求向学生提出问题,要求学生作答,在教师引导下,由小组成员围绕这一问题通过发表各自意见和看法,共同研讨,相互启发,集思广益地进行学习。
4.启发法。教师在教学过程中根据教学任务和学习的客观规律,从学生的实际出发,采用多种方式,以启发学生的思维为核心,调动学生的学习主动性和积极性,促使他们生动活泼地学习。
在教学方法的研究过程中,还要不断地总结反思,以研究出更加适应本校学生的新的教学手段和方法,后期的工作重点主要有:(1)总结现有的教学方法,做教学经验交流。(2)研究可行的新的教学方法并运用实践。(3)研究实践性教学方法,提高学生技能能力。(4)及时调整教学过程,切实做到“因材施教”。
四、教学评价
评价对教师和学生具有监督和强化作用。通过评价反映出教师的教学效果和学生的学习成绩。本课程的教学评价包括“对教师教的评价”、“对学生学的评价”、“对教学效果的总体评价”三部分,目的是对教学质量进行监测。其中,教师对学生的学习评价,采用学生自评、组内评价和教师评价相结合。教学效果总评是指对全班学生的学习效果进行统计,通过计算达标人数比率来衡量整体教学效果。通过对教师、学生和教学效果的评价,教学效果会从不同角度得到反馈,促使教师及时改进策略,制定整改措施,完善教学设计方案,最终形成教学过程循环,进一步提高教学质量。
本重点课程的建设不仅能有效提高课程组教师的业务能力、科研能力和实践能力还能够使得课程资源更加全面,学习资料更加丰富,学生的学习目的更加明确,综合能力得到提高。并且在重点课程建设的过程中通过不断地学习和积累经验,能够为本课程申请自治区精品课打下良好的基础。为此,本课程组成员将会不遗余力的致力于重点课程建设的研究与探索。
参考文献:
[1]魏海波,张君薇,等.《自动化生产线安装与调试》课程改革的研究与实践[J].鞍山师范学院学报,2011,(2):22-25.
教育部《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》明确提出:高等职业院校要按照教育规律和市场规则,本着建设主体多元化的原则,紧密联系行业企业,不断改善实训、实习基地条件,积极探索校内生产性实训基地建设的校企组合新模式。“工作室制”教学模式作为高职电气自动化专业实践教学的一种切实可行的新型教学手段与模式,它的建立和发展将对实践型教学起到有力的推动作用,提高了学生的实践动手能力。
一、研究现状及要解决的问题
实践教学是高职院校教学体系的中心内容,是提高技能人才培养质量的关键所在。近些年,国内开展了很多关于电气自动化专业实践性教学改革与研究,从提出在理论课程中增加实践课时到提出确立以实践教学为主构建教学体系,从提出开展仿真电气自动化应用实训到提出开展全真电气自动化应用实训,电气自动化专业实践性教学改革正朝着工学结合的方向发展。校内生产性实训的开展为改善高职院校办学条件、突出办学特色、培养企业紧缺高技能人才提供了有效途径,它体现了教学过程的实践性、开放性和职业性。
目前,许多高职院校都积极进行了生产性实训的探索和实践。但总体看来,对电气自动化专业生产性实训的认识还停留在摸索的层面上,没有形成系统的理论,也没有对生产性实训做出深层次的界定。比如在如何实现电气自动化专业校内生产性实训基地与实践教学的有机结合,如何实现高职院校与企业在校内生产性实训基地培养技能人才的有效合作等方面都还没有开展深入的研究。
1.校内生产性实训基地缺乏一个系统的运行管理体系
校内生产性实训基地的建设目标是能使学生通过在该基地的实践,真正提高自己的实践能力。但目前高职院校实训基地建设尚没有形成成熟的校内生产性实训基地的运行管理体系,缺乏保障学生通过在校内实训基地的生产性实训达到实训效果的相关机制,缺乏校内生产性实训任务的相关标准和考核标准,校企合作、工学结合流于形式,没能充分发挥校内生产性实训基地的真正作用。
2.校内生产性实训基地建设起点低,投入少,没能起主导作用
近年来,一些高职院校开展了建设电气自动化专业校内生产性实训基地的建设工作,但是基本都处于初始阶段,大部分高职院校的实践性教学环节采取以模拟实训为主的实训方式。学校在校内生产性实训基地建设上投入较少,同时合作的企业在较短的时间内也看不到相应的效益,因此合作积极性不高。导致校内生产性实训基地建设层次低,与高职院校所需要的校内生产性实训基地规模相差甚远。
3.实训指导师资力量不足
高等职业院校的教师多数都是从学校到学校,没有多少实践经验,本身无较强的动手能力,加上学校专业教师相对缺少,专业教师教学任务较重,平时没有更多的时间参与到社会实践中去,大多数专业教师本身的专业技能的培养就不够,某些实习指导教师受自身实践能力、社会经验等条件的限制,还不能很好指导学生完成实验实训任务。同时,实践教学指导力量的薄弱也引起了学院各级领导的关注,但由于受诸多因素影响,不少问题浮于表面,实践教学深度不够,不能使学生全面地、系统地、高质量地完成专业技能训练。
二、“工作室”制校内生产性实训基地运行模式
1.基本思路
在人才培养模式上,积极探索“学训产”等工学结合的人才培养模式。将三年学制分为理论学习、实践训练、生产实习三阶段相结合的学习模式:前两阶段为时两年,安排在校完成理论学习及相关实践训练,后一阶段为时一年,安排到企业完成顶岗生产实习。在三个关键环节中,重点加强实践教学环节,实践教学占到总学时的50%,教改试点专业则可以高于50%的比例。以工学结合作为人才培养模式改革切入点,将“理论学习、实践训练、生产实习”三个关键环节有机结合,强化学生职业能力培养。
专业教师积极参与企业产学研活动,为企业摸索、总结出新的经营路子,为企业解决瓶颈技术问题,并最终达到为企业增效提供了实现捷径。
在实训基地建设及实习组织形式上,学校投入资金,着重构建校内实训场所,本着互利、互惠、共赢原则,花大力气与校外相关企业签订工学合作合同。目前邕江大学工学院共与13家企业建立了12个校外实习(训)基地;邀请了20位相关行业的专家、高管人员、行家里手,能工巧匠参与了学院各专业人才培养方案制定、新专业开发研讨,以及安排了30批共1000人次学生进行专业实习(训)。企业人员参与工学院电气自动化专业建设,进一步推动了邕江大学工学院专业的教学质量的进一步提高。
2.实施方案
(1)打破电气自动化专业原有的专业界限,以自动化专业群为依托,根据具体的就业工作岗位建立相对应的“工作室”型实训室(如:应用电子工作室、电气维护工作室、PLC控制及维护应用工作室等)。
(2)对校内生产性实训基地进行“工作室”制的运行模式探索与实践。通过各个“工作室”,强化校内生产性实训基地与企业的融合,引入企业管理模式,进行生产化、市场化建设。通过规范实训基地运行流程,制订各种规章制度对校内生产性实训基地工学结合人才培养进行过程管理和质量评估,保障实践教学目标即培养高技能人才的实现。
(3)学生进入与具体就业岗位对应的进行项目实训、综合实训、顶岗实训锻炼实践技能。通过对校内生产性实训基地的运行管理,来保障实训效果。最后学生进入校外实训基地进行顶岗实习、毕业实习,将学生培养成为高技能型人才。
运行管理体系,推进“教、学、实践”为一体的教学改革――制订电气自动化专业校内生产性实训基地工学结合人才培养运行流程;制订校内生产性实训基地运行管理制度;制订“工作室”实训任务标准;形成校内生产性实训基地实训效果评价体系。
三、结论
通过对电气自动化专业“工作室”制校内生产性实训基地的运行模式进行探索与实践,指导学生在校内实训基地完成项目实训、综合实训、顶岗实训等环节的实践;通过对运行流程的过程管理,保障学生的实训效果,培养适应市场需要,既具有一定理论知识,又具有较强实践能力的高技能人才。同时,通过电气自动化专业“工作室”制校内生产性实训基地的有效运行管理,也能锻炼教师的实践技能,提高双师素质。
参考文献:
[1]丁金昌.校内生产性实训基地建设的探索[J].中国高教研究,2008,(2).
一、机械自动化专业发展现状
随着现代生产技术的不断发展,生产力已经不断地从劳动密集型向技术密集型转化,工业产品的科技含量也同时在不断的提高,现代企业中大量机器设备参与生产的全过程,产品的数量、质量、成本、能源和资源的消耗为设备所左右,机械设备日益向大型化、精密电子化、自动化方向发展。然而,机械自动化专业价值观念结构比例失调,造成人才匮乏,已经不适应目前现代机械自动化技术设备的操作和维护管理等项工作。目前,我国高级技工、技师占技术工人总量的比例只有3.5%,发达国家高级技师占35%,高技能型人才短缺已经成为制约经济持续快速增长的一个重要原因。随着世界制造业加速向我国的转移,今后一段时期,我们的主要任务是要以制造业为重点加速培养高技能型人才。因此,对于高职院校而言,培养机械自动化技术专业面向生产第一线的技能型人才是当务之急。
二、机械自动化专业实现“订单式”培养的思考
高等职业教育就教学培养目标而言,是培养具有良好职业道德、掌握专业基本理论知识、具有实践能力的高等技能型人才;就教学模式而言,是以提高能力为中心,以满足岗位或职业需要为导向的素质教育。机械自动化专业的培养目标是:培养适应社会主义现代化建设需要的德、智、体全面发展的具有良好职业道德、掌握工业自动化专业基本理论知识,又具有熟练操作、调试与维修机械电子自动化设备技能的生产第一线的中、高级技能型人才。本专业毕业的学生主要从事机械电子自动化设备及数控设备的操作、保养、调试、维修、工艺编制、运行管理,一般复杂程度机械、电子设计工作。周济部长在第三次全国高等职业教育产学研结合经验交流会上的讲话中指出:坚持以就业为导向,实施“订单式”培养是发展职业教育的成功范例,是办学模式的重大突破。所谓“订单式”培养就是以企业用人订单为依据,组织学校的人才培养工作。通过“订单式”培养模式的学生,岗位针对性和适应能力强,加强校企合作,有利于专业和学科建设,使办学贴近市场,其优是能最大程度实现以就业为导向的目标,从根本上解决学生的就业问题。“订单式”培养主要体现在以下几个方面:
1.通过“订单式”、“校企合作”培养模式能够确定学校的发展定位。高职教育体现在专业设置上则有很强的针对性和很大的灵活性,其专业内涵应体现高等技术应用型人才的知识、能力和素质的要求。按照高职院校“为地方经济发展服务”的要求,天津滨海职业学院以天津经济技术开发区、天津港保税区、天津港区为依托,以高职教育改革为契•59•机,适应天津市工业重心东移的战略要求,以为天津滨海新区建设提供人力资源和智力资源支持为生存和发展的立足点,把发展高等职业教育,培养技艺型、技能型人才作为学校的任务,培养适应天津滨海新区经济建设需要的高级应用型人才。
2.深化学校的教学改革。教学质量的提高是以能否实现学生的培养目标来衡量的。学校与企业共同努力做好加强专业建设、调整培养方向、修订教学计划、调整课程结构等工作,从而使教学改革以企业发展的需求为源头,增加改革的力度,使学校的人才培养与区域经济的发展有机地结合起来。
3.加强学校的师资建设。通过与企业的合作,学校有计划的选派专业教师到企业去锻炼,提高教师解决实际问题的能力,及时掌握专业发展方向和前沿知识,使课堂教学不仅具有理论性,更应具有实践性。
4.强化学生的专业实训。企业为学生进行专业实训提供便利条件,使学生有条件接触企业正在运转的设备,走向“第一线”实习岗位,强化实践教学环节,增强学生动手操作能力。我院机电工程系机械自动化技术专业从近几年的招生情况看,招生人数呈逐年上升趋势,2001年至2004年分别为14人、37人、55人、94人。在学院领导的大力支持下,机电系机械自动化专业同天津勤美达工业有限公司建立了“订单式”培养关系。我校于2004年年初正式同该厂签定了实习协议书。该企业将作为我校机械自动化专业的实训实习基地。机电工程系机械自动化专业教研室全体教师积极支持本专业实行“订单式”培养所进行的专业改革,在此将我们所做的点滴体会进行总结,恳请大家提出宝贵意见。
三、机械自动化专业实现订单式培养的实践
1.专业课程设置与调整
天津勤美达工业有限公司坐落于天津市塘沽海洋高新技术开发区塘汉公路0-10号,成立于1992年11月,资本金额两千零五十万美金,是滨海地区的一家具有生产开发能力的台资现代化铸造厂。面向全世界各企业生产汽车用铸铁制品、电动机铸铁制品、机械用铸铁制品、手工具铸铁制品及建筑工程用铸铁制品等多种产品。该公司具有世界一流的软件环境,具有国际先进的硬件设备、数控加工中心等。实现与企业的“订单式”合作关系,我们认真思考如何建立起以形成职业能力为核心的模块式的课程教学体系,为此我们进行了大胆的尝试,改革后的教学模式具有以下特点:
(1)课程建设为
模块式,不同的组合形成不同的专业方向,灵活适应企业“订单式”培养的需要。
(2)形成“知识、能力、素质”三位一体,制订知识学习、能力培养的要求细则及考核标准,渗透职业素质培养。
(3)采用灵活的教学方法,加强教学的针对性、训练性和实用性。
(4)强化实践和实训教学环节,突出能力培养,并根据不同课程的特点,采取多种能力训练方法。我校机械自动化专业的学生前两年在本校及其它实训基地进行理论与实践课的基本学习与训练,第三学年在天津勤美达工业有限公司实习;目前2005年毕业生已有三十多名学生在该厂进行实习锻炼。根据企业的实际需要,们重新修订了教学计划,在具体实施过程中,首先我们对原教学计划中的一些课程进行了调整,增加了公差与配合、互换与测量技术、模具设计基础、数控机床及编程、液压传动原理与实践、铸造工艺及实践、CAD/CAM实训等课程,删除了原教学计划中理论性较强、不符合企业需要的一些课程。本专业总课时为2510学时,理论课为964学时,占总学时的39.0%,实践课为1546学时,占总学时的61.0%,理论课与实践课之比为1:1.6,加大了实训实习课时比例。
2.“双师型”的师资队伍建设
实现“订单式”培养的专业课程体系是以形成职业能力为核心的教学体系,它的建立和实施主要靠“双师型”的教师队伍来完成。因此,必须加强师资队伍建设,使教师由单结构的理论型转变为多结构的复合型。培养“双师型”的教师队伍采取的具体措施是:
(1)有计划地选派有教学经验的专业教师到现场进行实践锻炼,培养职业技能,使之尽快具有教学、科研、生产一体化能力;2004年暑假学校安排青年教师暑期社会实践,机械自动化教研室共有三名教师深入到天津港务局四公司、一航局一公司机械队等企业进行调研和社会实践,使专业教师在生产实际岗位上学到实用操作技术。
(2)从生产一线聘任有实践经验和技术人员做兼职教师。2004年4月我们聘请了天津一航局两位精通液压技术的总工程师结合我们实验室的液压实验台进行现场维修和指导,使我们的专业教师将理论知识与实际密切结合起来,提高了实际动手能力。
(3)积极鼓励见习教师以实验室、实训室为主要见习岗位,让他们参与本专业的实训实习环节,熟悉专业理论知识,掌握专业操作技能,逐步培养双师素质。
3.加强实训基地建设
教育部周济部长在全国职业教育工作会议上指出,我们要坚定这样的信念:职业教育就是就业教育,强调要加强•60•职业技能培训,采用多种形式推进产学结合,加强职业实训基地的建设。根据本专业职业岗位能力结构要求,建立以结合所学课程,进行基本技能训练和专业技能训练,提高学生动手能力水平的训练基地。另外,还可以强化职业技能,使学生深入生产第一线,使学生在学期间就取得一定的上岗能力。为此我们在校内建立专业化的实训室的基础上,基于教育教学的需要,我校除了与天津勤美达工业有限公司签定了订单式合作意向之外,天津盛港集装箱技术开发服务有限公司、天津石化机械制造安装工程公司与机械自动化技术专业2003级学生的订单培养合作协议于2005年9月实施。另外,我校还与诸如天津造船公司新港造船厂机械分厂、天津港务局第六公司等多家公司建立了校外实习基地协议,这些合作单位均有先进的设备条件和管理水平,并可安排有丰富实践经验的实践指导教师。除了与企业合作之外,机械自动化专业还充分利用校内的实验实训条件,机床电控及PLC实训室、电工实训室、液压实训室、电拖与电气控制实训室、绘图室等实训基地,另外还有金工实习车间和钳工实习车间。为配合职业技能训练课,今后我们还应该逐步筹建数控设备调试维修技能训练室、CAD/CAM模具设计实训室、材料实验室等。
4.积极实施“双证书”制度,大力培养学生的职业技能
机械自动化专业的培养规格是学生在学期间应获得“中级维修电工职业资格证”、“电工安全上岗证”和“计算机力应用技术证”等证书,同时鼓励学生参加普通高校英语等级3级的考试,使学员毕业时能同时具有岗位需要的多种专业证书。大力实施“双证书”制度,使毕业生不仅有学历证书,还有至少一种职业资格证书,而且在学校课程学习和实工作经验积累的基础上获取多种职业资格证书,以提高学生的就业实力。以能力为核心,在课程结构、教学内容和教学进度安排上为学生获得职业培训证书和职业技能证书提供方便。机械自动化专业教研室在新调整的2004级教学计划中将职业技能取证培训列入了职业技能训练模块,使取证培训纳入正常教学环节。在机电系与产学研中心的共同努力下,机电系于2003年10月、2004年5月分别对机械自动化专业2001级、2002级共51名同学进行中级维修电工职业资格证和电工安全上岗证取证培训,两次考试通过率为100%。通过实施双证书制度,大力培养了学生的职业技能,增强了学生的就业竞争力。
2示范教学的方法
示范教学法是中职机械制造与自动化专业实训课程教学中最常用的方法之一,示范教学法在引导学生正确操作机械设备,正确掌握操作要求方面有着不可替代的作用。示范教学法,顾名思义就是教师在实训教学过程中引导学生回顾理论知识并进行示范操作的方法。在实训课程示范教学的过程中,教师应该把握操作进度,尽量把速度放慢,引导学生跟进思路,同时要注意操作顺序应该遵循由易到难、由简到繁、由单一到综合的原则,实现规范操作、标准操作。另外,教师在示范教学的过程中,应该对错误操作行为进行示范,让学生明确错误操作的危害,提高警惕。另一方面,在进行示范教学过程中,教师应该因材施教,对基础差的同学进行个性化的指导,对操作难度较大的工序也要不断示范,确保每一位学生都能够掌握扎实的操作技能,不断提高动手操作能力。
3任务驱动教学的方法
教学过程中,应该将学习知识、增加技能、提高能力有机结合起来,不断适应新时代的就业需求。在专业实训课程教学过程中,可以运用任务驱动教学的方法,将实训内容进行项目化处理,为学生规定相应的工作项目和工作任务,以达到学以致用的目的,提高学生自主学习能力和动手实践能力。比如在《机械零部件设计与制造基础》课程的实训课堂上,教师可以将实训课堂进行项目化处理,形成资讯、决策、计划、实施、检查、评价的一体化工作流程,同时将学生划分不同的工作小组,完成小组工作任务。在任务驱动教学的过程中,能够有利于学生主体地位和学生个性发展的实现。在工作任务完成之后,教师和学生共同进行对工作过程、工作成果的评价,确定实训成绩。
4完善实训课程教学考核制度
在中职机械制造与自动化专业实训课程的教学过程中要注意实训质量的提高。为此,建立完善的实训课程教学考核制度是保证教学质量的重要手段。对于学生实训成绩的评估,要本着公正、公平、客观、准确的原则进行评定,使学生能够真正了解到自身的操作不足。为此,一方面,在每一次实训项目结束后就应该根据教师评价和学生自我总结为依据进行实训成绩评定。另一方面,建立完善的学生实训反馈表,对学生的出勤、生产操作、思想表现等状况进行详细记录,并作为期末实训成绩评定的一部分。此外,实训教师应该对每一位学生的实训状态进行观察,保证成绩评定的全面性和客观性。
“任务驱动教学法”是基于建构主义学习理论上的实施探究式教学模式的一种教学方法。从教育者的角度而言,“任务驱动”是一种教育方法;而从学习者的角度而言,“任务驱动”则是一种学习方法。电子设计自动化(Electronic Design Automation,简称EDA),学习内容包括课程学习和课程设计两部分内容,是职业院校电子工程类专业必修的职业能力课程。
在电子设计自动化课程教学中利用自治区级“电工电子与自动化技术高职示范性实训基地建设”开展任务驱动教学,可以有效满足学生的学习和探究欲望,培养学生对课程学习的兴趣和电子设计的爱好,促进电子设计知识和技能的迁移,取得了良好的教学效果。
一、任务驱动教学法在高职电子设计自动化教学中的作用
“任务驱动教学法”是一种具有“以项目为引领、以任务为主线、以知识点为纽带、以教师为主导、以学生为主体”基本特征的教学模式。“任务驱动教学法”应用在电子设计自动化课程教学中,要求教师在教学内容设计中从典型的三人表决器设计、四位加法器设计、数字电子钟设计、交通管理器设计、简易电子琴设计、步进电机控制器设计和数字温度计设计等七个具体项目的、可操作性强的电子设计任务出发,让学生在有意义的“任务”真实情景驱动下,引导学生在自主学习、合作探究中发发现问题、思考问题、解决问题,在分析、讨论的协作交流的过程中开展学习活动,在教师的指导、帮助下完成任务,在完成学习任务过程中掌握解决问题的方法,实现电子设计自动化课程知识的内在建构。
电子设计自动化课程教学内容实践性很强,具有很强的探究性,运用“任务驱动教学法”可以收到事半功倍的效果,使学生既学到了知识,又培养了探究能力、协作能力和电子设计能力,实现了电子设计信息素养的实质性提升,培养学生掌握各种电子设计自动化开发方法。
二、任务驱动教学法在电子设计自动化教学中的应用
(一)电子设计自动化课程学习情景和学习任务的总体设计。“任务驱动教学法”中关键要素“任务”是主线和导向,其设计的好坏影响教学效果的优劣。课程学习宏观上“任务”的设计必须符合高职教育理念、培养高素质技能型人才的需要,而微观上“任务”的设计必须符合专业人才培养目标,依据课程教学目标并结合企业生产实际和学校的教育资源来设计适宜学生能够完成的学习任务。
电子设计自动化课程教学目标是培养学生掌握各种电子设计自动化开发方法,为了激发学生对学习电子设计自动化课程的学习兴趣,培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,电子设计自动化校级精品课程团队的教师经过讨论和研究了课程教学设计方案,方案基于建构主义学习理论,利用自治区级“电工电子与自动化技术高职示范实训基地”这一平台,选取来源企业的真实产品“流行消费类电子产品”为主要载体,以任务驱动模式构建了“三人表决器设计”等七个学习情景也即为七个设计项目,每个情景又有若干个工作任务,学生在设计中学习知识,在学知识的过程中又学会真正的设计。表1中列出了电子设计自动化任务驱动教学法的总体设计。
电子设计自动化课程任务驱动教学方法的探究。在电子设计自动化课程教学中,经过不断教学实践和总结,笔者探索出任务驱动教学法一般由“创设任务情景提出学习任务探究学习任务评价学习任务拓展学习任务”五个环节构成。
1.创设任务情景。教师利用电子设计自动化课程的优势,结合课程学习需要创设与当前学习主题相关的“流行消费类电子产品”为主要载体的、贴近真实的学习情境,把课程教学内容巧妙地隐含在“三人表决器设计”等七个学习情景的若干个任务之中,引导学习者以“任务”为主线带着真实的“任务”进入课程学习情境中。具体为每个学习任务之前,通过让学生观察和欣赏、讨论和交流电子产品,激发学生对每个学习任务的学习兴趣和学习的主动性。
2.提出学习任务。在创设的情境下激发学生学习兴趣,引导学生带着真实的学习“任务”进入学习情境,导入新课,通过分析“电子产品”实例提出学习任务,让学生面临一个需要着手去解决的现实问题。如“项目三:数字电子钟设计”教学,教师安排学生到自治区级“电工电子与自动化技术高职示范实训基地”的“电子设计自动化实训室”的“电子产品车间”授课,先向学生介绍“数字电子钟”典型产品,并展示历届学生设计的产品,以此激发学生学习“数字电子钟设计”的兴趣,创建学习任务情景。然后,教师分析“基于FPGA的数字电子钟”产品,再提出学习“任务1:数字电子钟设计方案分析任务”和“任务2:数字电子钟的VHDL程序设计”,这样会对任务的完成起到很好的效果。
3.探究学习任务。教学中只有激发学生的学习兴趣,才能调动学生学习的积极性,积极性的调动为教师提出学习任务带来了适当的时机。此时,教师根据教学内容和企业生产实际,结合学校教学资源和学生实际需要,围绕一个“项目”中的教学目标这一大任务通过实例演示后,再与学生一起讨论和分析,提出“项目”下一级的子任务。在子任务中包含了要运用既往所学的旧知识和现在需要学习的新知识,这些知识中有“问题”需要去探索和解决。
如何探索和解决?“任务驱动教学法”“探究学习任务”这一环节不是由教师直接告诉学生应当如何直接去做,而是由教师引导学生获取如何解决该问题的线索、资料、知识等,同时根据任务的难易程度,让学生进行尝试操作练习,并采取灵活多样的方式,可以让学生自主探究、独立完成,也可以和其他同学互相交流、合作探究来完成,还可以根据教材中列出的操作步骤按程序一步一步操作练习,在操作练习找出解决的办法。
4.评价学习任务。由于学生个性的差异,在设计操作练习的过程中可能会出现不同的问题,此时教师可以引导学生围绕“任务”这一主线,指出设计操作练习中的优点和不足对学生进行辅导,以使学生及时改进和完善,进行教师对学生学习任务的评价;也可以事先安排两名学生结成“一对一”对子,让学习成绩好操作熟练的同学指导学习成绩较差和操作不够熟练的同学,让学生之间进行互学互帮,进行学生间对学习任务评价;还可以让表现好的学生把自己完成任务的好方法在全班同学中进行介绍,通过学生展示设计思路和操作练习让大家共同进一步学习新知识和新技能,通过“示范”的引领共同分享成功的快乐,同时也让大家评价该同学“学习任务”完成效果。
当学生的学习任务完成后,教师还可选择其中具有代表性的“电子产品”的作品进行点评和讨论,并将学习任务中涉及的知识背景进行归纳、小结,强调设计操作重点、难点问题和操作技巧,同时,表扬和鼓励学生在完成学习任务过程中出现具有创意的好思路和好方法。
5.拓展学习任务。通过“评价学习任务环节”中的师生点评、共同探讨等,学生由此会产生新的思路和想法,他们可以进一步自由发挥个人的想象力,构思出“电子产品”新的设计思路,并试图尝试操作练习,创作出具有创新意识的“电子产品”作品,展示自己的学习成果和才华。根据学生的这一学习实际,“电子设计自动化”精品课程团队与自治区级“电工电子与自动化技术高职示范实训基地”的“大学生创新实训中心”为平台,开辟了“电子设计”第二课堂,将课内学习延伸到课外,并定期开放创新实训中心,让学生在教师指导下自由发挥、自主创新,拓展新的学习任务。
(三)运用任务驱动教学法开展电子设计自动化课程教学应用案例。在电子设计自动化课程教学中运用任务驱动教学法开展教学,下面以“三人表决器设计”为例进行说明。
1.创设“三人表决器设计”学习任务情景。教室设在自治区级“电工电子与自动化技术高职示范实训基地”的电子设计自动化实训室“电子产品车间”。上课开始,教师通过讲解在各种会议、选秀节目、体育竞技中,常常用到电子表决器。然后播放“中国达人秀”表决视频,提出假设中国达人秀的三位评委提出,要用三人表决器来对选手进行评判。提出评判原则是少数服从多数。创设“三人表决器设计”学习任务情景。
2.提出“三人表决器设计”学习任务。通过创设“中国达人秀”表决情形创建的任务情景,激发学生学习“三人表决器设计”课题的积极性,教师进行该任务分析:因为初次接触数字电子技术,本任务是三人表决器,要求设计出一个表决器,二人以上表示赞同,认为通过,否则认为不通过。如何完成这一任务?
3.探究“三人表决器设计”“教学”任务。要搞好教学工作,必须发挥教师的主导作用。因此,教师要探究“三人表决器设计”教学的任务。一是在指导思想上要坚持以学生为中心、以实践为导向的职业教育思想,探索工学结合的人才培养模式,以实践育人为教学改革目标,采用任务驱动的教学方法,体现“教学做合一”的教学模式。二是要对教学主要载体“教材”进行教学内容分析。了解组合逻辑电路是数字电路的重要组成部分,在生产和生活中具有广泛实用性。
本任务是在学习了逻辑门电路后,对有关逻辑门电路的一个具体应用。三是对教学对象进行学情分析,分析高职学生动手能力较强,有好奇心,喜欢操作练习。前景知识已有逻辑代数知识,掌握组合逻辑电路的特点和分析方法,但学生理论基础差,学习习惯不好,会在分析设计电路时遇到困难。四是对教学内容制定知识、能力和素质的教学三维目标。知识学习目标是掌握逻辑电路的设计方法和步骤;能够根据实际需求设计简单的组合逻辑电路;能够根据任务要求,完成三人表决器原理电路的设计。能力培养目标是通过实践锻炼学生的组合逻辑电路设计能力;锻炼学生的观察、模仿、总结、表达能力。素质教育目标是让学生在实践过程中体会到团队合作精神和职业素养的重要性。
五是定位重点和难点。教学重点是掌握组合逻辑电路的设计方法和步骤;完成三人表决器的设计与制作。难点是如何把抽象的逻辑问题和具体的实际问题联系起来。解决的关键点是列真值表。六是选择教法和学法。根据分析,采用任务驱动教学法进行教学,提出学生的学法是自主学习、合作学习。七是在组织教学过程教师始终与学生共同“探究”。不论是教学中力求活动场景的创设、任务的驱动,还是对案例的分析和讨论,对设计步骤和操作程序的讲解,关键点对学生的引导和点拨,必须做到让学生积极主动地学习、动手参与,教师只是扮演组织者、引导者和促进者的角色。
在探究“三人表决器设计”学习任务中,让学生置身在真实的情景中,分配每两个同学为一小组,让学生自觉接受学习任务。通过教师对任务的讲解和电子产品案例分析,学生采取自主学习、合作探究共同完成了学习任务。
4.评价“三人表决器设计”学习任务。在教师的指导下,通过互学互帮、合作探究,每一组、每一位同学看到自己设计并操作完成的“三人表决器设计”的作品,达到了“少数服从多数”设计要求,大家都很高兴。作品完成后,老师对教学情况进行小结,并针对典型作品进行点评,同学们各自对他人作品进行互评,并选出好的作品展示。同学们对这次学习任务总的评价是有收获、有价值和有意义。
5.拓展“三人表决器设计”学习任务。为了让同学们巩固所学的知识,教师布置新的学习任务:设计并制作一个三人表决器,要求若A为主评,B、C为辅评。只要主评通过,就能过关;或者两个辅评通过,也能过关;否则没过关。要求同学们课后到“电工电子与自动化技术高职示范实训基地”的“大学生创新实训中心”之“电子设计”第二课堂中完成任务。
三、高职电子设计自动化课程教学中采用任务驱动教学法需要进一步探讨的问题
(一)以任务驱动理念编写“电子设计自动化”校本教材。校本教材是校本课程开发的产物。为突出教材特色,提高教材质量,编写的教材既要符合行业企业生产技术的改革要求,也更要满足学生的可持续发展需求。因而,校本教材的开发要以适应学生专业职业技能发展为原则,以学习工作任务驱动为导向,以提高学生实践技能为准则。教材的编写必须充分考虑到行业企业生产实际、岗位需要,技术革新,要有所创新改革、体现“任务驱动”理念,编写中要吸纳企业技术能手和工程师参与编写,使教材更贴近企业生产实践和市场需求。
(二)以工作任务项目建设“电子设计自动化”课程共享型教学资源库。“电子设计自动化”课程于2015年3月被学校批准立项为建设的精品课程。课程三年目标是建设成为具有共享性、开放性、扩展性、先进性和可靠性的共享型教学资源库。建设的精品课程以创建精品资源项目研究任务为核心,面向“电子设计”海量资源处理,集资源存储、资源管理、资源评价等,实现资源的上传、检索、归档等,实现网络教学资源的建设管理共享与应用,以满足学生自主学习的需求,并与国内区内同类高等职业技术院校实现资源共享,辐射行业,服务地方。
0 前言
数控技术也叫计算机数控技术(Computerized Numerical Control 简称:CNC),它是用计算机按事先存贮的控制程序来实现对机械零件自动化。随着我国经济、科学技术的发展,以及《中国制造2025》和工业4.0标准的制定,我国机械制造业正逐步由加工组装基地向加工自动化蜕变。数控加工技术以及高效、可靠、高速、高精度以及自动化等特点,备受制造业企业的亲睐[1]。
《数控车床》是本科院校机械类专业的一门专业必修实训课程,它把理论知识与实践应用相结合,涉及到金属工艺学、机械制造、机械制图、AutoCAD等多学科专业知识,以培养学生动手能力为目标,致力于培养满足市场需求的数控应用型、技能型人才[2]。
本文结合机械类专业学生《数控车床》实训课程教学经验以及企业用人的实际情况,对《数控车床》实训教学经验进行分析和探讨,总结了《数控车床》实训课程的特点,提出了相应措施和解决方案,从而使学生能够扎实掌握数控车床操作技能,满足企业生产实际需求。
1 数控加工课程的体系定位
当前,我国本科院校机械类专业的基本培养目标是面向科学技术发展及社会主义现代化建设需要,培养具备信息技术、自动化技术方面的基础理论、应用方法与专业技能,在设计制造行业的生产和研究一线从事机电产品设计制造、机电系统研究开发、技术运用与改造、运行管理和经营销售的高级工程研究型及工程应用型人才。这就要求机械类专业的毕业生不但具有有较高文化素养、创新意识以及职业道德,而且具有全面的专业知识、扎实的基本功与实践操作能力。《数控车床》实训教学大纲要求学生能熟练掌握数控加工编程与数控加工工艺,熟练操作设备。企业要求数控专业人才更应具备零件与图纸的辨识与设计能力,能书写复杂的各类复杂的数控加工文件。同时,应具有较强的实践操作能力,会合理利用新型刀、夹具、量具并结合CAD/CAM技术进行一般零件的制造,能独自操作机床,掌握数控机床的维修与养护。另外,作为现代化人才,应实时跟进数控加工技术发展,终身学习以适应职业发展的要求。
2 数控仿真软件的概括
计算机数控仿真是应用计算机技术对数控加工操作过程进行模拟仿真的一门新技术。该技术面向实际生产过程的机床仿真操作,加工过程三维动态的逼真再现,能使每一个学生,对数控加工建立感性认识,可以反复动手进行数控加工操作,有效解决了因数控设备昂贵和有一定危险性,很难做到每位学生“一人一机”的问题,在培养全面熟练掌握数控加工技术的实用型技能人才方面发挥不可替代作用。当前国内较为流行的仿真软件有北京斐克VNUC、南京宇航Yhcnc、上海宇龙等数控加工仿真软件。这些软件一般都具有数控加工过程的三维显示和模拟真实机床的仿真操作[3]。
3 当前数控加工课程的现状
《数控车床》实训课程以数控车床为研究对象,内容包括数控技术的理论基础、实践操作等方面。《数控车床》集多学科技术于一身,包括机、电、液、控制、自动化等多个领域,在机械制造、自动控制、微电子技术以及计算机等方面应用非常广泛。
3.1 课程实践性强
《数控车床》实训课程与生产实际紧密联系,以培养学生的动手操作能力为主要目标,学生首先要系统、全面地掌握相关理论知识,然后经过实际动手训练,才能具备一定的实践操作能力。在教学过程中,实训指导教师要不断对教学理论、教学方法进行研究,不断改进和优化教学中存在的问题,实训才能取理想的效果
3.2 数控车床数量不足
随着国内经济的高速发展,学习先进制造设备的学生越来越多,本校现有数控车床4台,然而购买一台数控车床设备要花几万、十几万、甚至几十万,现有仪器设备无法同时保证《数控车床》实训课程的正常秩序。
3.3 危险性大
《数控车床》实训课程对于没有受过专业技能培训的初学者来说,从理论学习到实际操作,学生要经历从心理到肢体的适应阶段,无形当中在学生的心理压力。另外,由于车床结构及操作的复杂性给学生熟练操作数控机床增加了难度,加之机床高速旋转零件多等因素,有很大的危险性。
4 运用数控仿真软件的教学成果
4.1 降低设备成本,实现“一人一机”教学模式。
数控仿真软件是一种以计算机为中心的模拟数控机床操作的软件。随着计算机的普及,价格也越来越便宜,一台数控车床价格可以购买多台计算机,有效的降低了设备成本。数控仿真软件是属于一次性投入的教学设备,没有类似于数控机床设备的后期维修、保养等费用,有效的减少了学校教育成本的后期投入。在传统的数控教学方式中由于数控设备有限,通常是一台数控机床由几名学生一起操作。这种教学方式不利于学生对知识的理解及掌握。采用数控仿真软件教学后,每一位学生操作一台计算机,有助于学生独立的思考问题、解决问题,提高了学生动手、动脑的能力。
4.2 降低耗材损耗,有效“节能减排”
《数控车床》是一门实践操作性强的实训课,要求学生有较强的实践动手能力,因此学生在学习的过程中必然消耗大量的实验耗材。刚开始学习,由于学生对知识掌握不牢靠、经验不足等原因,增加了消耗实践耗材量,更有可能出现撞刀,对机床也造成了一定的损坏,并且相应的也增加了老师的工作量和学生的学习时间。采用数控仿真软件教学后,学生可以利用软件进行编程、对刀、模拟、仿真等操作。在实习操作前预先进行模拟操作,有效的减小错误、防止失误,减少实践耗材的消耗,同时也增加了学生学习的自信心。
5 总结
数控仿真软件学习是依靠计算机普及发展而诞生的新思路,是理论与实践相结合的一种教学模式,是对传统教学模式的改革。教师在教学过程中,应当注意切勿脱离实际教学,学生在学习的过程中应当注重实践。将数控仿真软件融入到数控教学中,降低教学成本,提高了办学质量,适应了新时代的发展,增强学校的综合竞争力。
作为人社部首批一体化改革的试点院校,无锡技师学院结合地方经济发展的特点,根据人才市场和企业的岗位需求,通过深化校企合作,构建基于工作过程的课程体系,深入、坚定地探索并实施一体化课程教学改革。电气自动化设备安装与维修专业作为学院的特色、品牌专业,自2012年9月被确定为人社部一体化教学改革第二批试点专业以来,紧紧围绕课程体系、师资队伍、教学设备、教学环境和教材开发这五大方面,与时俱进、不断创新,积极致力于培养一流学生、创建一流专业、发挥一流效应,以期实现一体化教学改革的总体目标――教学质量明显提升,教学效率明显提高,学生综合职业能力明显增强。
2013年3月28日,国家中职示范校部分建设学校领导及专家考察团一行180余人来到无锡技师学院就示范校建设项目进行参观与交流。期间,无锡技师学院在实训基地建设、一体化课程教学改革、信息化建设、校企合作等方面的诸多实践,获得了考察团成员的肯定与赞许。其中,大家对于广东三向教学仪器制造有限公司与学校电气自动化设备安装与维修专业共建的FMS柔性制造加工实训室、机械手驱动技术实训室、工业机器人实训教室,给予了一致好评(见图1、图2)。一体化教学环境建设为一体化教学的实施提供了必要条件,那么如何更好地建设一体化教学环境,笔者有以下一些心得体会。
图1 图2
一、一体化教学环境建设的必要性与重要性
“环境改变心情,心情改变心态,心态改变行为,行为改变命运。”这句话充分体现了一体化教学环境的重要性。电气自动化设备安装与维修专业教学环境设计分情景和情境建设。情景包括定置、标识、环境,情境包括任务、角色、流程制度。所有的实训教室都务求将企业的点点滴滴融入实训场所。因为从企业角度来说,他们希望实习的学生能尽快适应工厂生产环境,并可对企业生产提出合理化建议,所以校内教学环境的建设和打造就变得格外重要。
二、电气自动化设备安装与维修专业教学环境建设经验
1.硬件及制度建设的关键点
电气自动化设备安装与维修专业一体化实训室具有教学、科研、培训、鉴定和生产等五大功能。教室被划分为示教区、资讯区、实操区、讨论区、物料区、清洁区、更衣区等七大区域,墙面和过道都按企业规范布置(见图3、图4)。同时,通过设置定置管理系统、现场标识管理设置、实习工作任务操作流程模块、物料管理流程制度、一体化教学工作室管理制度、一体化教学角色职责等一系列管理制度,无缝对接企业的生产环境、流程和管理,营造贴合企业生产实际的一体化教学工作场景,开展情景化教学,从零开始培养学生的工作习惯、工作流程及责任意识。
图3 图4
2.企业现场看板管理
为了更好地对实训场地实施规范有效管理,创设教学实习工厂场景,我们应建立与企业相似的生产环境与管理模式。电气自动化设备安装与维修专业还在校企共建的项目工作室实施企业现场看板管理。借鉴企业看板管理的模式,在实训现场设置各种指引看板,让学生明确学习进度、总体安排、人员责任,使其对学习的有序性和学习环境的要素性一目了然,进而提高学习效率(见图5)。
图5
3.建立一体化教学角色岗位职责
这是电气自动化设备安装与维修专业一体化课程教学的另一特色。设计角色分配方案,不同颜色的工作帽代表不同岗位(见图6)。如黄帽子代表组长,负责任务分析、设备管理、清单审核;红帽子代表检验员,负责任务工作质量评估、组员结果评估和小组互评;蓝帽子代表仓库管理员,负责进出库管理、“账卡物”过程登记与管理;灰帽子代表员工,负责分析任务、执行任务、自我总结等。角色可以互换,以培养学生在企业工作的沟通交流能力。
图6
4.教学设备配置
实训教室的一个重要的因素就是教学设备。在谈到教学设备时,不少教师总是认为设备越多、功能越齐全越好,没有考虑设备是否符合课程体系,往往是有了设备再决定课程体系。而电气自动化设备安装与维修专业在选择设备时,理念是课程选择设备。
首先,必须在整体课程设计框架下选择教学设备。因为设备承载任务,任务承载技术技能。如果设备不符合课程体系,必然无法承载典型工作任务,从而无法将调研得到的典型工作任务转换成学习任务。但如果设备先进、功能强大,可是没有与之相配套的课程设计,那也只是资源的浪费。因此,电气自动化设备安装与维修专业采用的与一体化课程相符合的设备主要为两类:一类为单一任务实训设备,主要为基础教学提供服务;另一类为综合任务实训设备,主要为综合任务教学和创新教学提供支持。
其次,教学设备的创新也促进了教学模式的创新。目前,电气自动化设备安装与维修专业在一体化教学中,将学生分成各个学习小组,每组学生首先在自己的岗位前完成专业技能的学习,之后大家合作完成综合任务的分析和学习,从而不断增强学生合作意识。然后,学生轮换工作岗位,学习新的专业技能,最后再进行综合任务的学习。如此不断循环,学生不仅能充分理解并掌握自身岗位的任务与职责,更能培养合作和责任意识。
三、小结
近年来,各大院校都在积极举办职业技能竞赛,这项赛事的举办不仅能够提高相关技术人才的操作技能,还能在比赛的过程中加强参赛者在技术上的交流与沟通。技能竞赛立足于专业基础,来源于生产实践,对参赛选手的专业知识和技能都提出了较高的要求。怎样将技能竞赛对教育教学的指导作用发挥出来,是值得广大教育工作者深入思考的问题。
一、开展职业技能竞赛的目的
职业技能竞赛是一项面向生产岗位、面向社会、面向企业的社会性活动,它突出反映了当今社会各行各业对新技术与高技能人才的需求。每年举办的全国职业技能竞赛会有全国几千万职业院校的老师与同学,还有各行各业的专家共同参加,竞赛的内容都是当前各行各业中最新的知识和技能,既能将学生的实际技能水平发挥出来,还能推动职业教育教学的改革。因此,职业技能竞赛开展的目的就是要更好地促进学校实践性教学的发展,使学生的专业技能水平得到有效提升,推动职业教育向着更加健康的方向发展。
二、职业技能竞赛对实践教学提出的新要求
职业技能竞赛为实践教学改革指明了方向,在竞赛的过程中体现的是参赛者对职业技能的应用。在教育教学中要采用项目教学法,将学生作为教学活动的主体,重点培养学生的实际操作能力,要充分调动学生学习的积极性,注重教师的引导作用。职业技能竞赛也对实践教学改革提出了新的要求,职业技能大赛中的题目大部分都是综合性的,对多种技能同时进行考核。在2013年的“亚龙杯”全国高职院校自动线安装与调试技能竞赛方案中就指出:参赛的队伍要在规定的时间内完成气动回路的安装、连接和调整,自动生产线设备中部分工作单元的机械安装和调整,电机驱动参数的设定以及系统统调、运行等,考核选手们自动线系统的设计、安装、维护等工程能力。从竞赛方案中可以看出,技能竞赛对参赛者的要求是非常全面的,这就对实践教学提出了新的要求,在相关的教育教学中,要多设置一些实训课,提高学生的综合实践能力,让学生有机会运用学到的知识技能,培养学生独立思考、分析解决问题的能力。
职业技能竞赛模拟的是一个真实的工作场景,对参赛者的要求也比较高,要求选手们能够在规定的时间里高质量地完成实践任务。通过参赛者在竞赛中的表现能够反映出参赛者对本专业技能的理解、掌握和运用情况,并且在竞赛的过程中锻炼选手们分析问题与解决问题的能力。技能竞赛对选手的考验和工作岗位对技术人员的要求是一样的,技能竞赛的开展能够促进实践教学向着生产实践的方向发展,让学生在竞赛的过程中深切体会到理论知识是为实践工作服务的,也为相关的职业教育院校指明了课程改革的方向。
三、实践教学要以技能竞赛为导向
1.实践教学的总体设计
职业技能竞赛为实践教学改革指明了前进的方向,在实践教学中要把培养学生的综合素质作为目标,不仅要重视学生的单项专业技能,更要重视学生对多种技能综合应用的能力。在实践教学环节的设计中,可以采用多层次的教学模式进行教学,以培养学生的综合能力作为实践教学的目标,实践教学环节由课程实训、学期综合实训和岗前综合实训组成,这三项是层层递进的关系,课程实训是基础,学期综合培训起的是辅助的作用,岗前的综合培训是对学生专业技能的强化,在教学环节设计中安排好这几项,能够使学生的基础知识得到巩固,达到熟练应用专业技能的目标。
在实践教学中,课程实训要安排在课程教学结束之后,学期综合实训则以学期为单位来进行,在每学期只安排一个实训的项目。综合实训是将一学期中所学课程的技能统一起来进行设计,综合程度非常高,涵盖的课程知识和技能也比较多,难度较大。在每门实训课程中要安排两个与工程实际相结合的实训项目,通过实训项目的联系,学生的动手能力和实践能力能够得到有效提升。岗前的综合实训可以在实习前进行,进行此项实训的目的是要在学生走向工作岗位前对学到的专业知识和技能进行巩固和强化,让学生学会用自身掌握的技能解决在工作中遇到的问题。通过这种教学模式,能够加强课程之间的重叠和融合,学生在实训的过程中,能够提高学习兴趣,树立学习的信心,能够对所学的知识有更加深入的了解,牢固掌握专业知识技能,为将来走向工作岗位打下坚实的基础。
2.实践教学环节具体的实施方案
实践教学具体实施的方案要根据教学任务平均分配到每学期中,每学期的课程安排都有相应的课程实训的项目和学期综合实训的项目,如表一所示。
表一 电气自动化技术专业实践教学任务分配表
[学期\&课程实训项目(每个实训30课时)\&学期综合实训项目(40课时)\&教学目标\&第一学期\&电工电子技术实训:(1)焊接万用表;(2)焊接收音机\&小型用电设备的安装与调试(需综合使用电工技术、电子技术知识)\&掌握电工电子技术的基本原理与基本应用\&第二学期\&单片机技术实训:(1)花式流水灯的设计;(2)LED抢答器设计\&景观河道水位控制系统设计(需综合使用单片机技术、电气控制技术、电机控制技术知识)\&掌握控制系统的设计思路与方法\&工厂供配电实训:(1)配电盘的安装调试;(2)工厂照明控制线路设计\&电机控制实训:(1)电动机正反转控制线路设计;(2)电动机启动控制线路设计\&]
[学期\&课程实训项目(每个实训30课时)\&学期综合实训项目(40课时)\&教学目标\&第三学期\&自动生产线:(1)西门子自动生产线安装调试(2)三菱自动生产线安装与调试\&自动生产线的安装与调试(需综合使用PLC控制技术、自动线安装调试技术知识)\&掌握自动生产线的设计、安装、调试、维护技能\&PLC技术实训:(1)电动机顺序启动控制实训(2)单台供水泵的控制\&第四学期\&组态技术实训:(1)自动生产线的HMI控制系统设计(2)四层电梯的HMI控制系统设计\&恒压供水系统的设计安装与调试(需综合使用组态控制技术、变频调速技术知识)\&掌握自动控制系统的设计方法、开发技术\&变频器实训:(1)电动机工频变频切换控制实训(2)模拟洗衣机的设计\&岗前综合实训(120课时):全自动温室控制系统的设计安装与调试(PLC控制方案和单片机控制方案)
(需综合使用电工技术、PLC控制技术、单片控制技术、电气控制技术、电机控制技术、变频调速技术、组态控制技术等)\&掌握用PLC和单片机开发控制系统的方法、能独立完成项目研发和设计\&]
3.改革实践教学的考核方式
在实践教学中,可以借鉴职业技能竞赛的评分标准对学生进行考核,这样能够提高学生的实训效果,让学生更加专注于技能的学习和训练。实训考核的内容由三部分组成,分别是任务考核、教师评价、学生评价,各自占总成绩的百分比为60%、20%、20%。考核方式中的任务考核,是针对任务完成的质量进行的评价,该内容的评价标准也是参照技能竞赛评分标准来执行,考核的内容包括四个方面:电路连接及工艺、职业素养与安全意识、电气控制线路设计、运行效果。教师评价采用的方式是教师就某些问题对学生进行随机的提问,让学生在现场对问题进行解答,教师根据学生的回答在现场进行打分,这种评价形式能够督促学生用认真的态度对待实训,从而有效地提高实训的效果。学生评价指的是实训小组内的学生可以根据各自的表现进行互相平分,这种评价的方式能够使学生及时发现自身存在的不足,同时还能增强学习小组的凝聚力和团队协作精神。
四、电气自动化专业任职教师队伍的改革
从职业技能竞赛的角度来看,对电气自动化专业任职教师队伍的改革具有很强的针对性。从以往举办的竞赛经验来看,高等职业院校应该加快建设具有专业技术能力和合格教师资格的高素质教师队伍。如何让职业院校中的教师具有这种高素质,首要的解决办法就是加快开展对教师的培训工作,相关的教育培训部门要加快落实专业教师的定点培训基地,让每位教师都能够到与本专业相对应的工作岗位进行实践,提高教师自身的实践能力,只有教师具备娴熟的实践能力才能在教育教学中更有针对性地进行讲解。在各大专业院校中,学校要保证各专业教师每年要有一个月以上的时间到生产服务的第一线进行实践,在实践完毕后还要进行相关的考核,只有考核通过才能进行教学,对其进行考核不仅是检验教师的实践成果,更提升了教师的实践水平,对今后的教育教学有重要的意义,为了保证教师在实践过程中保持认真、严谨的学习态度,还要将这种实践性的学习作为教师职称晋级的一个必要条件。
五、职业院校对待职业技能竞赛要注意的两个问题
1.过分重实践轻理论
职业技能竞赛注重对学生实践能力的考察,对学生理论知识的考核相对较少,这有利于对学生职业技能的培养。但理论是实践的基础,必要的理论知识教学是必须的。职业技能竞赛的指导思想是“以赛促学、以赛促教、以赛促改”,但很多学校为了加强职业技能竞赛而过分强调实践教学,甚至“以赛代教、以赛代学”,过分忽视学生的理论教学。这样必然使学生所学知识缺乏系统化,这种教育方式与“培训班”无异,对学生的知识迁移能力培养不利,在高职院校人才培养中应注意避免。
2.为追求技能竞赛奖牌而开展“精英教育”
对于职业院校来说,参加职业竞赛的目的就是要强化学生的职业技能,提高学生的综合素质。所以,对于职业院校来讲,职业技能竞赛只是培养学生的一个手段,如果高职院校过分看重竞赛结果,追求奖牌数量,只选拔极少数成绩优异的学生参加技能竞赛,教师在教学中只是为了竞赛而教,学生只是为了竞赛而学,这不仅使大部分学生没有机会参与职业技能竞赛而提升技能,也使参加技能竞赛的学生所学知识窄化,不利于学生的全面发展。我们的教育是要面向全体学生的,从这个角度来看,职业技能竞赛的选拔性与教育的普遍性之间存在矛盾,所以,各高职院校如果过分重视竞赛的选拔性,就会使学校中大部分的教学资源被少数学生占据,这对其他学生来说是不公平的。
职业技能竞赛对电气自动化技术专业的改革有着重要的借鉴作用,各高职院校应从竞赛中总结经验,将竞赛中好的地方运用到教育教学中。学生在学习完理论知识之后,要运用到实际操作中,只有将理论与实践进行结合才能为以后走向工作岗位打下坚实的基础。
参考文献:
[1]邓立群.从职业技能竞赛看电气自动化技术专业改革[J].南昌教育学院学报,2012(01).
[2]李俊秀,马应魁,王瑾,等.电气自动化技术专业高技能人才培养方案的研究与实践[J].中国职业技术教育,2012(11).
[3]刘昌亮,凌艺春,杨铨.高职电气自动化技术专业服务区域经济社会发展研究[J].教育与职业,2012(23).
[4]莫慧芳.基于职业岗位能力的高职电气自动化技术专业课程体系构建[J].青岛职业技术学院学报,2014(06).
[5]何国荣.面向技能竞赛的电气自动化技术专业实践教学改革[J].杨凌职业技术学院学报,2015(02).
[6]雷声勇.以技能竞赛为导向的高职电气自动化技术专业实践教学研究[J].广西教育,2013(03).
[7]吴学强.高职电气自动化技术专业人才培养方案的探索与实践[J].中国成人教育,2011(10).
[8]倪涛.高职院校电气自动化专业人才培养的研究[J].出国与就业:就业版,2011(14).
[9]钱炳芸,訾兴建.高职电气自动化技术专业课程体系的构建[J].成都工业学院学报,2014(02).
根据焊接自动化专业的培养方案,该专业毕业生除需掌握相应的专业理论知识外,还必须具备较强的专业技能和能力素质,做到毕业后就能尽快适应岗位需求。所以,实践教学是该专业教学实施环节中的重要组成部分,教学计划中所占比重较大。整个教学体系采用“宽基础、活模块”的教学结构,它分别由基础技能、专业技能和综合能力3部分组成,如图所示。各个模块都融入了实践教学的内容。基础技能模块由基础工种实训(如车工、铣工、钳工等技能操作)、计算机操作实训、专业英语和专业认识实训组成。这些学习内容将安排在专业学习之前或在相应的理论课程教学过程中穿行。这是实践性教学的基础部分,属于整个实践教学体系的第一阶段。专业技能模块由机械制图与测绘、计算机三维建模、焊接操作实训(如手工电弧焊、气保焊、TIG焊、氧焊等)、机械设计基础和机械制造技术等组成,通常都采用理实一体化教学专周的模式进行,这是实践性教学的主体部分,属于整个实践教学体系的第二阶段。综合能力模块主要由焊接专业相关的课程设计(如焊接夹具和焊接结构生产设计等)、校内的专业实训和校外的生产实训、企业的顶岗实习和毕业设计等组成,一般都在专业课程学习之后,安排在校内外的生产实训基地进行。一方面是培养学生对所学知识的综合应用能力,另一方面是完成专业技能训练并检验实践教学效果。这是实践性教学的拓展部分,属于实践教学体系的高级阶段也是最终阶段。
2高职焊接自动化专业实践教学内容的改革
实践教学内容的改革,在强调基础知识和基本技能训练的同时,还要注重一般能力与专业技能相结合,重点突出专业领域核心能力的培养,将素质教育贯穿于整个实践教学过程,培养学生的工匠精神,真正做到“教书”和“育人”。
2.1强调基础知识和基本技能训练
为了增强学生实践方面的培养,焊接自动化专业在各门理论课中都设置了实验和实训环节,以期通过实验和实训来完成对基础知识和基本技能的训练。通过认知、实践、演示、实操和实验等方式,并结合微课、动画、视频和蓝墨云班课等信息化教学手段,帮助学生巩固基础理论知识,训练基本技能和掌握基本方法。
2.2注重专业能力与基础能力相结合
在实践教学过程中,除了注重对该专业所对应的职业岗位专业能力的培养外,也要注重与专业能力相关的基础能力的培养,如基本的计算机操作能力、基础的外语应用能力、自学能力、收集处理信息的基本能力和团队协作能力等。注重专业能力与基础能力的相结合,配合实施国家劳动部门规定的职业资格证书培训与考试,做到基础扎实,专业技能过硬,能综合运用所学到的专业知识,为适应未来岗位(群)职业要求做好准备。
2.3突出专业核心能力的培养
高职类焊接自动化专业的核心能力主要是焊接技术应用的综合能力,通过:电脑三维建模—焊接结构设计—焊接夹具设计—焊接实训操作—毕业设计等一系列环节来完成。在实操训练、课程设计、顶岗实习和毕业设计等环节中,适当设置部分专业知识方面的拓展性内容,给学生设计一个思考和解决生产实际问题的情境,发挥学生的主观能动性,要求他们给出解决方案,进行方案设计并实施。
2.4将素质教育贯穿于整个实践教学过程
在整个实践教学过程中,素质教育同等重要。做好素质教育是教育本身的最终目标,也是一个长期性、持续性的教育过程,在实践教学的各个环节中都必须体现出来。素质教育的重点主要是教育和引导学生树立正确的人生观,健康向上的价值观以及吃苦耐劳、一丝不苟的职业观,培养学生的工匠精神,真正做到“教书”和“育人”。
3认真抓好专业建设和教师队伍建设
高职焊接自动化专业实践教学改革要抓好专业建设,教师队伍和教学团队建设。
3.1专业建设
专业建设是高职院校最重要的教学基本单元建设,它不仅决定了人才培养的质量与教学水平,而且还关系到学校的生存和可持续发展状况,对高职院校的改革与发展具有深远的影响。所以,认真抓好专业建设是高职院校在中国发展新形势下的大势所趋,也是各高校深化教育教学改革,深入实施“质量工程”,提高人才培养质量的重要切入点。接下来,将从以下3个方面对焊接自动化专业建设进行探讨。
3.1.1实验场所和实训基地建设加强实验场所和实训基地的建设,不仅是提升专业办学实力的必要硬件基础,也是实现实践型教学改革的重要保障。①加大对校内焊接自动化专业教室和实验室建设的投入,注重实用性和可操作性。②按照实际生产对焊接岗位的需求改造和升级校内实训基地,做到教学实训既真实生产,为培养学生具备工作岗位的技术应用能力提供保证。③积极开拓校外实训基地。根据地方经济特色和行业情况,结合专业人才培养方案,建立相对长久而稳定的校外实训基地,为更好地培养高素质创新技术技能型人才提供更广阔的空间。
3.1.2精品课程建设早在2003年,国家教育部为大力推进高校精品课程建设下发了《国家精品课程建设工作实施办法》等一系列相关政策,就是为了让各高校共享优质的教学资源,从而实现教学质量的全面提升,培养一大批优秀创新人才和高素质技能人才,增强我国高等教育的综合实力和国际竞争力。在这样的大环境下,我们更要借助这个有利时机,努力将焊接自动化专业课程建设成为具有学院特色、创新适用的精品课程。①根据学院实践教学计划,以培养高素质创新人才为目标,对教学内容进行重新构建(包括实验、实习、实训)。②根据焊接自动化专业的实际岗位要求,对课程结构进行优化,整合提升教学资源的质量,创新教育模式。③精品课程所使用的教材要满足复合型人才培养的需要。对于部分没有公开出版的技能实训或综合实训的实践型教材,可结合校内实训基地建设情况并参照生产单位的实际需要,由学院组织校内和企业专家联合编写校本特色教材,开发配套的课程资源包(微课视频、测试题库、电子教案、情境案例等)。
3.2教师队伍和教学团队建设
2.课程体系的构建内容
在构建思路的指导下,从自动化专业入手,调研分析其对应的职业资格标准、相关企业任职核心能力,科学地分类与归纳出专业职业能力层阶递进,建立高职、应用型本科教育有效衔接的原则与方法,以此为出发点,构建自动化专业本专科分段培养的课程体系。其中电路分析与实践、模拟电子技术、数字电子技术、控制工程基础、PLC应用技术、运动控制系统和现代过程控制技术为核心课程。根据课程建设思想,我们将部分核心课程作为建设的重点,启动了包括《PLC应用技术》、《运动控制系统》、《现代过程控制技术》等课程在内的重点课程建设项目。具体做法如下:(1)根据人才培养目标要求,深入研讨教学内容的安排、教法的实施、例题及习题的选取[1],协同制定核心课程的教学标准,协同编写符合自动化专业“本专科分段式”人才培养目标体系的系列教材。(2)建立了以西门子PLC系列为主要内容的教学改革。基于S7-Smart-200学习《PLC应用技术》、以西门子总线为基础学习《工业数据通信与控制网络》、基于西门子S7-300学习《运动控制系统》、基于西门子wincc学习《工业组态监控技术》、基于西门子S7-400学习《现代过程控制技术》。(3)明确自动化专业“转段选拔”的“阶段性”评估方法及考核方式,使考核工作更科学化、规范化。(4)协同探索运用灵活多样、注重实用性、富有个性化的教学手段,以提升课堂教学效果、提高教学质量。(5)协同定期对课程体系设计进行评价验收。检查培养目标与教学目的、教学目的与教学内容方法、教学内容方法与教学效果是否统一[1-2],对此做出评价判断,从而确定课程体系设计的合理程度,以及课程衔接过程中要解决的主要问题。