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(浙江警官职业学院 浙江 杭州 310018)
摘要:安全防范行业在我国发展迅猛,目前市场对安防专业人才的需求越来越大。“安防设备安装与系统调试”是安全防范专业的一门核心课程,以培养职业技能、提升就业竞争能力为目的,以实际工作过程为导向,以典型工作任务为载体,融入安防及智能建筑领域相关标准规范,培养学生安装安防设备和调试系统的专业核心能力。
关键词 :就业;安防设备安装;核心课程改革;系统调试
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1672-5727(2014)11-0090-03
作者简介:汪海燕(1975—),女,浙江江山人,硕士,浙江警官职业学院副教授,研究方向为安全防范技术专业教学与研究。
我国的安全防范行业迅猛蓬勃地发展,对安全防范专业人才的需求越来越大,对人才的专业素质要求也越来越高。从目前安防行业对人才的需求情况来看,系统安装维护、工程施工管理、系统设计助理尤其是安防设备安装与系统调试等岗位的一线高素质技能型人才非常欠缺。目前的状况是安防系统安装完全依靠毫无专业知识的外包工或者普通施工人员,系统的调试也是由一些非专业人士完成,导致系统无法发挥其应有的功能,客户意见较多,安防企业维护维修率高,因此“安防设备安装与系统调试”这门课程应运而生。
“安防设备安装与系统调试”是一门实践性很强的课程,主要围绕培养学生核心专业技能展开教学,以培养大专层次的技术应用型人才为目标。由于传统的课堂教学方式方法普遍存在针对性和实用性不强、课程内容与企业、行业和社会需要结合不够、设计过程不合理等现象,学生只是被动地接收,普遍感到枯燥难学,不能体现高职学生动手能力强的特点。因此,笔者针对课程应用实践性强的特点,结合高职教育的需求,在课程教学内容中强化“任务驱动”思想,以各种形式的工程训练为手段,强化学生的职业道德,培养学生的综合职业能力。
课程内容设置
(一)针对职业岗位进行能力需求分析
在深入调研的基础上,针对安防系统安装维护员岗位,由行业专家和专业教师共同分析岗位中的典型工作任务,推演出对应的职业能力,如表1所示。
同时,在工作任务完成的过程中,针对不同环节采用恰当的教学方法,有意识、有计划地将职业技能训练和职业素质培养融入到教学过程中。
(二)课程内容的设计
课程内容以“安防设备安装、系统调试”中的典型任务工作过程为导向,注重工程施工中设备安装和系统调试方法的学习和运用,安装、调试技能的训练和培养,培养学生具备认真负责、吃苦耐劳和耐心细致的职业素质等。与来自一线的安防行业专家探讨,围绕以培养学生应用能力为重点,以安全防范国家标准与规范研究为先导,确定教学内容,选取了入侵报警系统设备安装与调试、视频监控系统设备安装与调试、门禁控制系统设备安装与调试、系统联合调试四个学习情境,再将每个学习情境分为与工作过程相匹配的若干工作任务。该课程以任务为教学单元,真正实现让学生在做中学、学中做,提高学生的专业能力与方法能力,满足高职高专对高技能人才的培养要求,提高学生的就业竞争能力。具体学习情境与工作任务关系,如表2所示。
按照从情境任务技能训练的思路进行实验内容设计,在任务设计中,拟安排“任务目标、任务分析、相关知识、任务实施指导”四个循序递进的内容。
教学内容的组织与安排
(一)基于工作实际和学习规律安排教学内容
教学内容的组织突破传统知识体系结构,按照安防设备安装与系统调试工作流程的要求,组织教学内容,遵循学生职业能力培养递进规律,由浅入深,组织教学,共设置了4个学习情境、21个工作任务。每一个情境的教学,每一个工作任务的实施,都按照实际工作过程进行体现职业性与实践性;学习性工作任务的设计以面向具体对象的安防设备安装与系统调试任务为载体,按设备安装与系统调试流程要求,安排各项子任务,针对不同的系统其各设计环节的侧重点略有不同,并随着教学不断深化,使学生的学习能够循序渐进,能力逐步得到提高。工作任务实施过程,如图1所示。
(二)教学内容与工作任务相结合
教学组织上采用现场教学方式,教师以工作任务为载体展开教学,学生以下达的工作任务为目标边学边做。将知识学习、技能训练和素质养成融入不同学习情境的实施过程中,做到实践部分有理论支撑,理论部分在实践过程中消化和理解,把职业素养的养成贯穿于整个教学过程中,做到“教、学、做”于一体,理论与实践相结合。再通过课程实训、顶岗实习等环节,进一步强化和巩固学习的技能。
具体教学安排如表3所示(以学习情境1为例)。
课程的教学方法与手段
本课程根据工作任务为导向的教学理念,在安防设备安装与系统调试实训室中采用“边教、边学、边做”现场教学模式。注重将传统教学手段和网络化辅助教学手段相结合,充分利用实际工程案例和网络教学资源,使教学课堂得到有效沿伸。
(一)任务导向教学法
在教学过程中,针对安全防范典型各子系统制定一个安装调试任务,将安装的方法和要求及注意事项等内容融入到实训中,在实训操作中让学生具体体验理解相关知识点;采用“边学边做”、学做交替的互动式教学方法,启发学生主动发现问题、分析问题、解决问题,将以教为中心的教学方式转变为“教学做”一体的教学模式,要求学生通过安装调试任务的实施学会编制安防系统安装和调试说明书。
(二)分组讨论鼓励法
针对工程实施中的常见问题,设计讨论题目,分组对题目进行讨论,充分调动学生学习的积极性,鼓励学生发表个人意见,启发学生主动发现问题、分析问题、解决问题,将以教为中心的教学方式转变为“教学做”于一体的教学模式。
在教学中灵活运用分组讨论、以小组为单位制定安装调试方案,引导学生积极思考、主动学习、灵活运用,在培养专业能力的同时注重学习方法和社会能力的培养。最后通过教师的总结,给出合理的结论。
(三)现场教学示范法
对工程安装调试的各个阶段环节(安装前工具准备、设备检测、现场安装、安装检查、调试)的部分内容采用现场教学法,使学生直接了解和掌握各阶段的工作方法、流程。边讲解、边操作示范,使学生熟悉安装调试的具体技法。
(四)引导文教学法
系统安装和调试任务相对设备安装与调试任务的工作量较大,难度也大,教师针对实施任务编写教学引导文,引导学生有效阅读系统技术文件,注重安装和调试中的工艺要求和注意事项,提高学习效率。
课程的考核方法
以考促学,培养学生具备一定的就业竞争能力,课程的考核以学生平时训练中的过程考核为主,采用操作技能考核和集中笔试考核相结合的形式。操作技能考核主要考核学生安防设备安装和系统调试能力;笔试考核主要考核学生在安防工程中设备安装和系统调试技术文件的制作能力。本课程的考核共分为三个模块:操作技能考核、笔试考核和平时考核。操作技能考核的标准,如表4所示(以主动红外探测器考核为例)。
结语
通过课程改革,让学生在各个工作任务的实现中强化安全防范系统的整体概念,使学生具有安防设备安装与系统调试能力,把理论基础知识与安防工程应用相结合,培养学生工程实践能力和创新能力、理论联系实际和解决实际问题的能力。该课程目前在实践教学中已取得满意的教学效果。
参考文献:
[1]于复生,张芃,范文利.任务驱动教学法在机电一体化系统设计教学中的实践与探索[J].电气电子教学学报,2004(1).
[2]徐国庆.职业教育项目课程的几个关键问题[J].中国职业技术教育,2007(4).
[3]刘艳.案例教学法在单片机教学中的应用[J].电脑知识与技术,2008(5).
关键词:中职教育 教学改革 教学设计
一、教学目标设
教学目标设计,即教师教学生什么,学生学什么。课堂教学目标的设计应该遵循以下原则。
第一,学生需求原则。学生将来工作后需要的知识是多方面的,包括道德修养知识、知识技能,为人处世职业精神等都需要发展。这就需要教师在进行教学设计时,尤其是实训教学设计时,要结合具体情况进行符合学生实际情况的教学设计,以满足中职学生对技能掌握的需求。中职学校教师所面对的学生是中职生,中职生知识基础比较差,所以,我们根据中职生的特点,从他们专业角度去进行教学目标的设计。例如,在教授电子测量仪器这门实训课时,首先要从最基本的电子测量仪器万用表来切入,让学生知道什么是万用表,是一种多用途电子测量仪器,一般包含安培计、电压表、欧姆计等功能,有时也称为万用计、多用计、多用电表,或三用电表。万用表有用于基本故障诊断的便携式装置,也有放置在工作台的装置,有的分辨率可以达到七、八位。数字多用表(DMM)就是在电气测量中要用到的电子仪器。它可以有很多特殊功能,但主要功能就是对电压、电阻和电流进行测量,数字多用表,作为现代化的多用途电子测量仪器,主要用于物理、电气、电子等测量领域。这样,学生对这门课程应能知道教师要教什么,他们要学什么。
第二,用人单位的实际需求原则。用人单位需要什么样的技能型人才,学校就应加强在这方面的培训。现在国家实行创新人才计划,那么,学生直接面对的是具体的岗位,直接面对的是具体产品,那么掌握相应岗位过硬的专业技能就显得尤为重要,所以,教师就要在实训方面加强力度,教学目标的设计就要围绕实用的技能进行实训。例如,现在从事电子产品安装生产的企业,他们重视的是产品安装、调试、焊接,而笔者所在学校就专门开设了一门课程,即电子设备安装与调试,那么,教师就要以安装、调试、焊接为主线,并将这些作为这门课的教学目标,即围绕企业的需求而进行学校教学目标的设计。
第三,课堂教学目标的教学设计内容要由浅到深、由基础到精练。课堂教学目标具有层次性,这是符合中职学校学生掌握实际技能的发展规律的,有时,一堂课的教学目标不可能完全包括学习结果的所有层次,但也绝不能仅仅局限在某一个内容上。例如,在电子设备安装与调试这一实训课程中,首先要使学生对组装的设备元件有一个初步认识,知其作用并能用仪器检测其好坏,达到掌握“知识”的教学目标,进而提出更高的要求,怎么能把这些元件按照设备电气原理图组装在电路板上并进行调试,达到“领会”的教学目标。
当然,教学目标的设计还要考虑到教学目标的全面性与整体性,它们是相互联系的,它们都是对不同类型的课堂教学目标提出要求,那么在实训教学中要体现实训的特点,从简单的电子元件的识别判断到成品的调试,教学目标的设计要有一个整体性,首尾呼应才能达到预期的教学目标。当然中职生智力素质并不差,他们的思维敏捷、动手能力较强,对新事物、新观念容易接受,适应性强。所以,必须注重发掘他们的潜力,因材施教,加强实践教学环节,改变“填鸭式”的传统教学方法,培养学生的操作能力,让学生在实践中学习、在实践中进步。
案例分析:在电子设备安装与调试这一课程中,其中有一节实训课是组装收音机。在实训前,教师首要分析要放在教学内容上,明确这一节课要教给学生什么知识,那就是如何用万用表检测电子元器件、如何焊接、如何调试等。而这部分内容在整个实训教学内容中地位是最重要的,只有很好地完成这个步骤,教学才能往下进行,这就是教师对教学内容的分析。学生在教师的引领下,充分发挥他们的主动性,在以前充分了解各种电子元器件性能的基础上,用万用表实际去检测,从而验证他们在课本上学到的理论知识。这就是通过案例从教学对象、教学内容来分析在实训课教学中如何进行教学目标的设计。
中职学生直接分配到生产企业单位就业,动手能力直接关系到学生的薪资待遇。因此动手能力的培养在教学环节中显得尤为重要。
二、教学策略设计
教学策略设计是指为实现教学目标而进行的教学思考和研究,即教师如何教,学生如何学。在实训教学中应该从以下三方面进行教学策略的设计,即教学内容、教学方式、现代多媒体网络设计。
案例分析:在组装收音机这一实训课中,在教学策略设计上将围绕这三个方面进行。第一,教学内容上的教学策略设计。首先使学生进行收音机电子器件性能质量的检测,然后进行组装焊接,最后,进行整机的调试。第二,在教学方式上教学策略设计。教师先给学生演示一遍整个检测、组装、调试过程,然后让学生自己进行实操,对个别学生要进行单独指导或以小组为单位进行讨论。在教学方法、方式的选择上,主要依据不同的课型、不同的教学目标、不同的教学内容、不同的教学设备和条件、学生的实际情况、教师自身的素质和条件而定。除了保留传统的教学方法,还可以尝试教学法、抬头教学法、情景教学法、案例教学法、项目(或任务)教学法等。在这个教学过程中根据本课程特点采取多种教学方法,如收音机原理的讲授法、收音机组装的讲练法、组装完毕后的比较法、讨论法。第三,现代多媒体网络教学策略设计,可以充分发挥运用现代多媒体教学技术,例如,教师可以把收音机的组装过程分解开来录成视频,通过网络在大屏幕上让学生观看,这样有利于学生整体观看,教学效果直观,同样其他实训课也可以进行多媒体组合设计。
三、教学考核机制设计
教学考核设计是依据教学目标对在教学过程中教师、学生完成教学目标结果如何的一个评定。考核设计是教师完成教学目标的设计的一个重要环节,中职学校学生主要是技能的学习,是为了将来适应社会实际岗位的需求,工作单位需要的是“真材实料”,而学校教师只有通过科学的考核才能选拔出符合单位实际岗位需求的人才。所以教学考核的设计就显得更为重要,即教师教得怎么样,学生学得怎么样。教师通过考核来反馈信息,能及时地调整自己的教学工作方式、方法,能使教师和学生及时了解教师的教学方法和教学方式在实际教学中有哪些缺点和不足,在哪些方面需要改进,并能判断出学生在学习过程中有哪些问题,是教师的问题还是学生的问题。这样可使教师在今后的教学过程中针对前面出现的问题有的放矢地改进教学。而学生通过考核获得反馈信息,能知道在学习过程中哪些方面自己有不足,哪些是在今后需要加强和改进的,可以有效地激发并调动学生的学习兴趣,推动课堂学习,以便更好地完成自己在中职阶段学习的任务。
案例分析:首先,在组装收音机这个实训项目教学过程中,先调查学生对电子元器件性能的了解程度等。如大约有多少学生掌握了电阻、电容、二极管、三极管、电位器、中频变压器等基本元件的性能,甚至收音机的工作原理及电路图的识读,其掌握程度怎么样。对焊接掌握程度怎么样,以前有没有接触过类似的焊接,有没有调试过其他的设备等,这样才能制订出相应的教学计划,有的放矢,也能使教学计划顺利进行。其次,在教学过程中,为完成教学考核目标设计,保证教学目标得以实现而进行阶段性考核。阶段性考核的主要目的是改进、完善教学过程,那么在该课程中的具体应用就是让学生懂得什么性能的电子元器件是好的,什么样的焊点是合格的,什么样的调试步骤是正确的,然后要有针对性地检查学生成品,指出存在的问题及解决的办法,当然还可以进行抽查,抽查时注意高、中、低搭配,以便了解各层次学生对本次实训课的掌握情况。并对本次实训掌握较差的学生进行重点指导,提高实训效果,就是常说的阶段性考核设计。阶段考核设计是整个考核中最重要的一个阶段,是承上启下考核阶段,通过这一阶段的考核,可以使教师明确这一阶段的教学目标完成得怎么样,存在哪些失误,在接下来的教学过程应该怎样改进,同时也可以了解学生在这一阶段的学习效果和存在的问题。最后是一个实训项目结束的总结性考核设计。总结性考核是以预先设定的教学目标为基准,对学生在该实训项目上的完成情况做一个总体评估,即总结性考核。而在本课中注重审视自己的教学效果,包括学生组装完毕的收音机成功率有多少,失败在什么地方,是电子元器件测试问题,是电路板的焊接问题,还是整机调试问题,这些都需要教师和学生共同来总结,为后续的教学工作打一个好的基础。
【关键词】建筑设备安装与调控 给排水 技能比赛 选拔训练模式
【中图分类号】 G 【文献标识码】 A
【文章编号】0450-9889(2015)03B-0012-02
建筑设备安装与调控(给排水)项目技能比赛自2011年开始举办至今已有五年,五年来,各参赛学校根据自己本校情况都有一套相应的选拔训练模式,但不尽相同。为促进该赛项的不断发展,提高参赛选手的职业技能水平,也为今后的技能比赛提供一些参考意见,本文以广西理工职业技术学校为例,介绍建筑设备安装与调控(给排水)项目技能比赛的选拔训练模式。
一、班级选拔训练模式
各班级学生是技能比赛选拔训练的基础,从培养学生技能水平角度出发,广西理工职业技术学校在教学中注重培养学生职业技能,结合技能比赛及岗位技能考证,在有条件的情况下,每门课程都尽量开展课程竞赛。所以,课程任课教师在上课时会根据课程实际情况,在进行课程教学后给学生布置相关任务,然后进行简单考核,每个项目都通过这种模式反复进行。这是最基本的技能选拔工作,也是技能比赛选拔训练的基础,为后续的工作打下了良好的基础。
二、专业选拔训练模式
各个班级任课老师在班级课堂教学选拔训练的基础上,通过训练会发现一些乐于学习并愿意参加比赛的同学。通过课程任课老师的统一安排并经过相应老师讨论后,选定一个时间(一般在学期期中)进行统一考核,这样既可以考核学生的学习情况,也可以考核学生班级技能训练的情况。学生通过考核后就可以进入下一阶段的训练中。
三、学校选拔训练模式
由于广西理工职业技术学校专业多,学生人数也多,而本赛项的比赛又不限制专业,所以非建筑类专业学生参加本赛项的情况也是有的。对于其他专业学生而言,没有学过相应的课程,也就没有进行过本赛项的前面两个阶段的选拔训练,而是直接进入到选拔训练的第三阶段中来。而且,即使是建筑类专业学生,由于不同年级的学生课程教学不同,也会导致部分学生在进行本赛项的校级选拔训练之前实际上是没有进行前面两个阶段的选拔训练的。针对上述情况,应对各班级、各专业、各年级学生进行选拔,以促进学生的学习热情,提高学生技能水平。结合本校实际,其具体选拔训练模式为:
1.老师介绍。为了做好每年的技能大赛工作,让学生充分了解本赛项的技能大赛情况,使其充分认识到课程学习与技能大赛的关系,系部要求全体任课教师、班主任、赛项负责人在前期对学生进行详细的介绍。在老师介绍过程中,主要包括以下几方面:一是本赛项的相关情况介绍;二是本赛项已经取得的成绩;三是本赛项的训练特点;四是本赛项的参赛期望取得的成绩。这四个方面的介绍,让学生对本赛项有了感性的认识,使其更进一步地了解了赛项。
2.学生报名。在经过老师的介绍后,先做好学生的报名工作。尤其是每年的新生班级,大部分的同学在一开始学习积极性都比较高,老师要充分利用好这个阶段学生的积极性,促使同学报名训练。在学生报名的过程中,老师可以有针对性地进行一些简单的询问,这样可以对学生有一个大概的了解,便于后期的训练选拔。
3.参加训练。在做好学生的报名统计工作后,老师根据学生的报名情况进行分析,合理分组安排好学生参加训练。学生的训练主要包括理论学习和实操训练。在理论学习过程中,由老师给学生讲授理论并布置相应的任务,然后根据任务情况对学生进行反复考核,以此达到理论训练的目的。实操训练需要考虑实训耗材的使用及实操设备场地的安排问题,这也需要老师根据学生情况进行合理的安排,既要考虑学生在没有基础的情况下能学到东西,又要考虑不要产生大量的实训耗材及设备和场地不能满足所有学生同时进行训练的问题。通过这些简单的基础训练,学生掌握一些基本的技能,通过反复训练,不断提高。
4.阶段考核。通过一段时间的训练,所有参加训练的学生在理论与实操方面都掌握了一些基本的知识与技能,由于在学校选拔阶段人数比较多,所以就必须进行考核,根据比赛的要求,在进行阶段性的考核后淘汰部分同学,按比例留下相对优异的同学进入下一阶段的比赛训练中。这样既能考核学生的训练效果,达到训练目的,同样也可以解决实训耗材及设备和场地不能满足所有学生同时进行训练的问题。所以,这一阶段的选拔训练对后期学生的技能竞赛成绩的提高有较大作用,在组织过程中需特别注意观察学生的综合素质。
四、区赛选拔训练模式
通过学校层次的选拔,对参加该项目的学生情况有个大概的了解之后,根据区赛的时间安排,进行进一步的选拔,区赛的具体选拔模式为:
1.理论考核。技能大赛在突出学生动手能力培养的同时,还要考核学生的团队合作能力及学生掌握的理论情况。因为该赛项是理论与实操相结合的比赛形式,这就对参赛学生提出了更高的要求。要使学生通过比赛能真正实现理论与实操结合、强化实操、团队合作的目的,为此需要注意加强对学生理论知识的培训,通过系统的讲授后,对相应的学生进行理论考核。就该项目而言,具体的理论主要包括给水系统、热水系统、排水系统、消防系统及自动控制系统等部分。老师在进行理论培训及考核的时候,着重注意各系统的安装要求及质量验收要求,因为这些知识不仅仅是学生参加该项目的比赛需要用到,在以后的工作岗位上更需要用到。考核一般以小测验的形式进行。
2.实操考核。技能比赛虽然是理论与实操相结合,但更强调学生的实操动手能力培养,所以实操考核在整个选拔过程中有比较重要的地位。本项目所包括的实操主要有消防灭火系统镀锌钢管的安装、生活给水系统不锈钢复合管的安装、热水系统PPR管的安装、排水系统PVC-U管的安装、控制系统电气线路的连接、自动控制系统软件安装调试等内容。在选拔过程中,侧重考核学生对各系统安装的掌握情况,由于各系统安装要求完全不同,而且涉及训练设备及训练耗材等问题,在考核过程中一般选择一些重要但难度相对不是很大的系统来进行考核,如消防灭火系统镀锌钢管的安装。这样既能达到选拔考核学生的根本目的,也能解决训练设备及耗材不足的问题。
3.综合考核。理论与实操的训练考核主要都是以个人形式进行的,而本赛项的比赛是团体赛,所以还需考核学生的团队合作能力,其考核就在综合考核中来进行体现。在实际训练过程中,先单独选出理论考核和实操考核成绩都比较好的同学,然后对他们进行分组训练,通过一段时间的训练后,详细记录各小组组合训练的情况,尤其是其团队合作能力。在比赛过程中,单独个人的技能水平突出还不足以在团队赛中获得好成绩,因为有些同学在个人训练的时候各方面的成绩都比较好,而在进行团队训练的时候就比较差,跟其他同学合作不好,所以我们在进行综合考核选拔时需特别注意学生的团队合作能力。根据其训练后考核情况,再查看其单独考核、综合考核及日常训练是否都是比较好的。通过这种模式不断地进行综合训练考核,为最终确定参加区赛选手提供强有力的选择依据。
通过区赛选拔训练后留下的同学,实际上基本就已经是参加区赛的人选了,后期只需根据区赛的时间安排及报名组队要求做好相关工作即可。当然,可以根据实际情况留个别同学作为区赛备用人选,以防有其他变化。
五、国赛选拔训练模式
学生参加区赛后,根据区赛的比赛成绩及本赛项国赛的相关要求,确定参加国赛的选手后继续进行训练,具体训练模式为:
1.常规训练。学生已经参加区赛并获得参加国赛的资格,这时候学生已经有一定的水平了,训练的目的主要是要进行巩固。由于学生已经经过了较长时间的训练,因此首先应先让学生休息一段时间,进行自我总结,看看在区赛中有什么样的优点,存在什么样的不足,在总结清楚区赛的情况后再进行国赛训练。在训练过程中,仍然需要进行一些常规的训练,实际上也就是基础训练,如学生掌握理论知识的情况如何、学生对各系统的安装操作情况如何等内容。可以每周给学生规定一定的任务,这些常规的东西是每周都要进行训练的,也是比赛以及以后在工作岗位上都需要用到的,这些常规训练,老师可以不必再仔细地一一检查,参赛选手按相关训练要求进行即可。
2.专项训练。国赛的要求远比区赛的要求高很多,而且也都是各省市高手云集的场合,要想在国赛中取得好成绩,就必须有针对性地训练,就该赛项而言,可以分系统再进行一些专项训练。在实际训练过程中,专项训练主要包括理论学习、给排水管道安装训练、控制系统线路连接训练、设备调试训练等四部分。理论学习一般安排晚上进行;给排水管道安装训练主要是有针对性地对各个系统的管道安装要求进行专门的训练,找出存在的问题并加以改进;控制系统线路连接训练主要是在训练过程中不断加以优化,找出更合适的训练模式;设备调试训练是整个比赛训练的成果性展示专项,前面的做得再好,最后无法调试成功,那整个成绩都将会受很大影响,所以要进行专项训练。通过以上这几个专项训练,学生基本上已经掌握了相应训练内容。
3.综合训练。学生在已经掌握了前面各专项的基础上,还需进行综合训练,这是比较高要求的训练,也可以说是赛前模拟,整个训练完全模拟比赛现场进行,要求参赛学生把这一阶段的综合训练当作实际比赛来进行训练,这样可以提高学生的训练效果,也有利于学生对比赛情况的把握,老师在这个阶段应以学生训练为主、建议为辅,这样既能体现学生自主学习要求,也能取得相对较好的成绩。
上述是广西理工职业技术学校建筑设备安装与调控(给排水)赛项技能大赛的选拔训练模式,这些训练模式经过几年的应用与实践,已经基本形成了 “班级比赛专业比赛学校比赛自治区比赛国家比赛”的五级比赛选拔训练模式。整体而言,上述选拔训练模式学生参加人数多、受益面广,对提高学生的技能水平有较好的作用。职业教育主要是提高学生的技能水平,这些训练模式在提高学生技能水平的同时也能使学生在比赛中取得更好成绩,达到了职业教育的要求及比赛出发点。当然,在班级选拔训练模式与专业选拔训练模式方面也还存在许多的不足,在后续的教学及技能比赛选拔训练中还需不断总结,加以完善,以便本选拔训练模式更好、更完善、更合理。
【关键词】项目导向 工学结合 教材
【中图分类号】G714 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2015)11-0039-02
当前高等职业教育的根本任务是培养适合我国现代化建设和经济发展的高素质技能型人才,所以高等职业教育在对电气自动化技术、生产过程自动化技术及机电一体化技术等相关专业人才的培养过程中,应让学生掌握自动生产线安装、调试与维护的基础知识和操作技能,为在今后的生产实践中解决实际问题打下良好的理论和实际基础。根据专业培养目标和职业能力,依据工学结合和学生未来的职业发展,在《自动生产线安装、调试与维护》这本教材中,充分注重“教、学、做”一体化的教学模式,强化学生的职业能力培养。依托企业工作实际结合竞赛内容和要求来选择教材的内容和组织形式。并根据学生的发展需要及知识认知的完整性对教材进行编写。
一、当前高职教材存在的问题
目前,教材的编写形式大致分为两种情况,一种教材只是在形式上完全采用项目化进行编写,没有知识的储备和知识点的运用方法;还有一种教材就是只注重叙述专业理论知识和操作技能,满足不了项目化教学的需要。第一种教材虽然能配合完成项目化教学但这类教材大部分以够用、适度为原则来编写,为了保持项目的完整性不得不将知识体系打散,这就影响了学生对知识和技能拓展以及知识的连续性的掌握程度。根据上述情况要求我们在编写教材的时候需要对教材内容的选择以及理论与实践的融合上进行研究,使教材不仅能够贴合我们的课程实际适合我们的项目化教学的要求,还要高于我们的课程内容,保证知识体系完整性并体现“教、学、做”一体化教学模式的前提下,更好地在完成课程实施的基础上拓展学生的知识面,增强学生的可持续发展能力。
二、教材组建的思路
1.分阶段分层次 组织教材内容
为了既保证知识体系的完整性同时还要适合职业教育课程改革-项目教学及“教、学、做”一体化教学模式的需要,并基于《自动化设备安装与调试》课程的综合实训的特点以及学生对知识体系的理解,《自动生产线安装、调试与维护》项目化教材分为三部分,分别是基础篇、实训篇和拓展篇,充分体现了“教、学、做”一体化的教学模式。基础篇包括两个项目,项目一的内容是自动生产线概述,简单介绍目前自动生产线的应用现状及自动生产线的结构组成;项目二是自动生产线的核心知识,本项目是基础篇的关键内容,主要包括传感器技术、气动技术、电机传动技术以及可编程控制器技术。实训篇包括五个项目,是以自动生产线的五个工作单元为主要内容,将自动生产线各工作单元所涉及的知识点和技能点作为教材内容,将具体的知识点应用到各个项目中。本教材的特点是依托两种实训设备,分别是天煌的THJDAL-2和亚龙YL-335B进行详细介绍。拓展篇主要包括三个项目,分别是天煌的MES网络型柔性自动生产线、人机界面以及自动生产线维护。本教材使原先琐碎的知识点和技能点,变得更加有系统、有条理,课程实施起来也更有依据性。
2.教材中项目的选取
教材中项目的选取是项目化教材开发与设计的关键,从某种程度上说它决定着教材的质量。项目是教材的主线,因此项目的选取非常重要。在这本教材编写的过程中,项目的选取遵循了如下原则:一是项目内容涵盖了自动生产线安装与调试所需的绝大部分知识点和技能点;二是项目的内容能使学生感兴趣,一个学生感兴趣的项目有利于学生更专注于相关知识的掌握、理解和运用;三是每个项目都要遵循“教、学、做”一体化的教学思路。所以在教材《自动生产线安装、调试与维护》实践篇中在充分体现教中学,学中做的教学模式的原则下,选取了以生产线的各工作站的安装与调试为单一实践项目,即以供料站、加工站、装配站、分拣站及输送站的安装与调试;以MES网络型柔性自动生产线的安装与调试及自动生产线的维护作为拓展训练内容。
3.教材中项目的设计
《自动生产线安装、调试与维护》实践篇中项目中包含若干任务,每个任务的内容与结构总体上包括以下几个部分:任务要求、相关知识、任务实施及综合评价,如图1所示。任务要求是对每个任务内容的准确描述和具体要求;相关知识则是该任务所必备知识与理论运用,包括完成每个任务必须具备的技术理论知识与技术实践技能。在教材中理论知识在基础篇中学生可以自行回顾和学习,实践篇中主要是将所学知识的运用和技能的提高;任务实施是用来指引学生根据任务要求进行任务的实施,包含具体的操作步骤、注意事项;最后要对整个工作过程进行总结归纳并按照实际操作过程进行考核评价。以每个任务的工作过程为主要考核点,综合考察了学生的学习情况、对知识及技能的掌握程度,改变了传统的考核评价方式。
图1 项目三的结构及内容
三、教材特色
《自动生产线安装、调试与维护》本教材最大的特点就是不管在教材内容的组织还是项目的设计上,都体现了工学结合和“教、学、做”一体化的教学模式。教材中的项目融专业知识和专业特色于一体,服务于学生未来的职业岗位。并且项目在实施过程中模拟了真实的企业生产环境,让学生能在完成项目的过程中犹如亲身经历工厂的生产线制作过程,为今后学生高就业率、高质量以及与企业人才需求的无缝对接打下了坚实的基础。
四、结束语
《自动生产线安装、调试与维护》这本教材是多年来,对自动化设备安装与调试课程教学的总结和归纳,通过校本教材在我院四届学生中的使用证明本教材从内容选取到实践项目的设计都与我们的课堂项目教学相配套,这本教材适合工学结合、项目导向、任务驱动的教学模式。同时这本教材在教学内容、教学实施过程和考核评价等方面进行了改革和实践。学生在完成项目的过程中体会到了成功过程的艰辛与成功后的乐趣,从而提高了学生学习的兴趣,从以往的被动学习转变为主动学习,学生的学习能力和动手能力都得到了提高。
参考文献:
2009至2012学年度,我校大力推行“一体化”教学改革,在结题报告会后进行了各个专业一体化改革专家讲座与科组经验交流。其中,给我印象最为深刻的是我校汽车科组的“宽基础,活模块”一体化项目教学改革方案,让我深受启发。下面,谈谈我对电子专业一体化教学改革的一些见解。
一、一体化教学改革的内涵
一体化教学,就是将理论教学与实训教学融为一体,边讲边实训,把课堂放到实验室、实训场。其目的就是要打破传统教学模式的束缚,根据职业教育培养目标的要求以及用工单位的需要,逐步改变过去的以理论课教学为主、学生被动接受知识、理论和实际脱离的现状,从以教材为中心向以社会需求及教学大纲和培养目标为中心转变;从以课堂理论讲解向实际操作及技能训练转变。把一体化教学改革的内涵贯彻到实际教学中,我认为必须做到以下三个方面:
1.教学内容与用工需求一体化中职办学的目的主要是培养社会所需求的劳动力,是为社会、为企业而服务的,脱离了社会用工现状的中职办学方针或者是专业教学内容都是毫无意义的,因此,电子专业的教学内容,必须符合珠三角电子行业的用工需求。根据2011年我校电子信息专业的就业情况,目前珠三角电子行业用工需求主要有:电子产品或零部件一线生产工、电子零部件装配工、电子设备检测工、电子电路图初期制作员、楼宇设备安装工、楼宇设备操作工、楼宇设备维护工、监控设备安装工、监控设备维护工、单片机编程技术员等。
2.理论教师与实训教师一体化由于一体化教学需要在实训中渗透理论,通过理论指导实训,因此需要电子专业的教师能够同时指导学生理论与实训,而且,还需要教师对电子专业的各个专业学科或者各个教学模块都能掌握。这一点,在下面的内容中,将会提到电子专业一体化改革需要什么样的教师。
3.理论教学与实训室一体化理论与实训的一体化教学,顾名思义就是把理论教学课堂搬到实训场中,然而如何分配理论教学与实训教学的比例,成为一体化改革的一个重点。“理论讲得多,实训做得少”;还是“理论讲的少,实训做的多”,难道理论与实训在有限的课时里成了此消彼长的存在?实际上刚好相反,理论与实训并不矛盾,而应该统一起来。理论是为指导实训服务的,而实训是检验理论、运用理论的平台。所以,我认为,在有限的课堂时间里,理论教学的时间不是一个定量,而是一个变量,因应不同的教学内容、教学难度、教学目的的需要而适当的改变,着重是讲的“精”,而不是讲的“少”,目的是讲的通俗易懂,让学生以最快的速度消化;而实训也不应是单纯的“多”,而是做得“熟”,凡是学过《教育学》的教师都知道,片面的、机械式的反复模仿操作连尚未进化的黑猩猩都能胜任,何况是人,然而我们的学生需要做得“熟”,“边做边理解,越做越生巧”,才能称之为“熟”。
二、如何落实电子专业一体化教学改革
汽车科组的“宽基础,活模块”把汽车维修的教学内容分割为发动机维修、变速箱维修、制动系维修、系维修、汽车空调维修、汽车电路维修等模块进行教学,用灵活的学生分组学习、教师负责学习站教学的模式,充分利用了有限的课堂时间与场室设备,做到教师资源充分利用,教学设备不会闲置。与汽车专业相比,我们电子专业似乎不能把教学内容单纯地分割开来,因为汽车的内部功能结构基本都是固定的,发动机、变速箱、系、制动系、电路系统、空调系统,每一辆车几乎都具备,而且是有明显的区分界限。然而电子呢,由于目前集成技术的成熟,电子产品或电子电路板上的功能块区分的界限越来越小。例如,一块单片机就能把好几个传统的功能块集于一身。那么,电子专业该如何对教学内容与教学设计进行改革呢?以下是笔者自己的一些想法,或许我们可以尝试不以电路的内部功能为模块,而是以现成的电子成品为模块,由浅入深,模块分两大类:
通过对智能楼宇企业、行业的调研,将本课程定位在电气自动化专业的职业技能课,课程突出技术实用性,着重培养应用技能、专业素养;对智能楼宇职业岗位进行分析,确定本门课程的培养目标;通过典型工作任务的归纳总结以实训设备为基础,设定本课程的学习情境,以职业能力培养为目标,进行学习内容的设计。
2课程培养目标的设定
2.1楼宇智能化工程技术专业人才需求分析
楼宇智能化行业是一个集计算机技术、通信技术、自动控制技术等技术于一体的行业,涉及的知识领域十分宽泛,它要求我们培养出来的人才必须是复合型的技能人才,楼宇智能化行业的过程涉及的环节很多,岗位很多,需要打交道的人、机构、事、仪器、设备也很多,它的专业性、技术性、综合性、还有灵活性都很强,概括起来,一个合格的楼宇智能化人才必须具备广博的知识,良好的专业技能,较强的沟通协调能力,良好的职业操守。它要求人才的专业素质和综合素质都必须要高。资料显示,我国建筑智能化技能型专业人才极其匮乏,尤其缺乏各个层次的智能建筑设计施工建设、运行管理的专业化人才,目前全国此方面的人才缺口达40万,特别是楼宇智能化系统设备运行维护人才、楼宇智能化工程设计、管理、安装与调试人才等各层次人才严重不足。在楼宇智能化高速发展的今天,这个缺口有可能会进一步扩大。因此,培养出合格的、优秀的楼宇智能化工程技术人员是高职教育刻不容缓的任务。
2.2楼宇智能化工程技术职业岗位分析
通过对智能建筑市场人才需求分析以及往届毕业生的跟踪调查可知毕业生的就业范围与主要就业岗位。毕业生的就业范围主要有以下几个范围:一是智能化系统集成公司,各类建筑施工企业房地产公司、物业管理企业、企事业单位的基建部门、政府机关后勤管理部门。主要从事楼宇智能化系统招投标;规划设计;现场施工、安装、调试;后期检测、维护等技术与管理工作。二是各类设计、施工单位的制图、读图和设计研发的辅助工作。三是从事微电子、电工及自动化等专业相关产品研发和辅助设计工作。毕业生的主要工作岗位有:助理自动化系统(智能建筑)工程师(ASEA)、电气工长、技术员、概预算员、售后服务工程师、项目经理助理、物业管理员、助理物业管理师等。经过几年的工作实践之后,大部分毕业生将成为企业、公司的中坚力量,承担起弱电项目经理、造价工程师、自动化系统(智能建筑)工程师、建造师、物业管理师等技术或管理岗位责任。
2.3课程培养目标
课程培养目标概括为:具有楼宇自动化技术领域的基本理论知识和基本技能,具有相关楼宇设备监控系统的设计、安装、调试、维护维修能力,适应相关智能楼宇技术应用、管理第一线需要的高等应用型专业技术人才。包括知识目标、能力目标和素质目标。
3课程设计
3.1课程设计———整体设计
楼宇智能化技术着重讲解构建智能楼宇的各种技术知识,通过本课程学习,要求学生掌握楼宇智能化技术的内在关系和设计原理,了解楼宇智能化工程的行业规范和标准,具备应用理论知识分析解决实际问题的能力和工程意识。课程整体设计包括七个项目:智能建筑概论、楼宇自动化控制技术基础、计算机网络系统、综合布线系统、建筑设备自动化系统、安全防范系统和消防报警系统。每个项目包含若干个任务。通过七个项目的学习来实现本门课程的知识目标与能力目标。
3.2课程设计———学习情境设计
根据基于工作过程的课程开发思路,针对工作岗位对知识、能力、素质要求,选取供配电及照明系统、变频恒压供水系统、消防报警系统、安防监控系统、综合布线系统五个学习情境作为本课程的训练项目内容。对每个学习情境应制定其学习目标、教学实施方案、所需设备对象与使用工具、教学重点、考核与评价标准等内容,采用资讯、决策、计划、实施、检查、评价六步教学法进行课程教学。每个学习情境中工作过程由若干工作任务构成,如“视频监控系统设备安装与调试”工作过程由参观视频监控系统应用场所、视频监控系统设备选型及配置到视频监控系统检查和评价共7个工作任务构成,学生完成这7个工作任务,即经历了一次视频监控系统设备选型、安装与调试工作过程。
3.3课程设计———学习情境教学实施
采用资讯、决策、计划、实施、检查、评价六步教学法进行课程教学。具体实施以视频监控设备安装与调试教学实施过程为例来说明。
①资讯:教师介绍系统组成、功能原理、设备分类与选型依据,各种传输方式,系统类型。布置任务,学生分组;教师提出资讯建议,提供获取资讯的方法和途径信息。
②决策:听取学生的决策意见,提出可行性方面质疑,帮助纠正不可行的决策结论。指导学生根据选型依据进行前端设备、传输设备和管理控制显示设备选型。
③计划:听取学生的计划报告,审定实施计划,关注计划中的预期成果及未来的自查项目,关注工作进度及重要节点,制定重要节点的进度检查计划。
④实施:组织学生领取视频设备、线材,指导学生在智能楼宇综合实训台上进行设备的安装、接线与调试操作。对学生联合调试中出现的问题,组织学生进行讨论,并给予指导。同时对学生进行相关职业素质方面的教育。
⑤检查:对学生安装的视频监控系统功能进行检查与规范验收。考查学生安装调试视频监控系统的能力,做好相应记录。
⑥评价:学生写出安装调试报告;教师按项目技术指标进行评价;对施工记录表与安装调试报告进行评价;对学生出勤、学习态度、职业道德、团队合作进行评价。
企业文化是指在一定的历史条件下,企业及员工在生产经营和变革的实践中逐渐形成的共同思想、作风、道德观念和行为准则的总称,其核心是企业精神和企业价值观。我们以实践教学任务为载体,利用校内实训中心,实施生产型情境实践教学,按照企业文化的要求对实训基地进行设计。实训中心在岗位设置、生产方式、技术标准、管理规范等方面完全按照现代企业模式进行管理和运行,这样会增加企业生产一线的现场感,可以缩短毕业生走上工作岗位后的适应周期。2012年,实训中心引入了指纹考勤机来模拟企业对员工出勤的基本要求。每周的工程实训前,由参训班级的班长前来实训中心领取指纹考勤机,集中采集指纹,采集后,将指纹库下载到U盘上,再经U盘上传至考勤使用的考勤机。这样,每位参训的同学都经历一次采集过程,这不仅是企业文化的教育,同时也增加了模拟的真实感。经过几年的实践表明,其职业素质提升效果非常明显。
2优化实训项目
每周的职业素质训练由哪些实训项目构成?如何科学合理地设置实训项目?什么样的实训项目既能实现工程实训培养工程实践能力、工程意识和创新精神又为参训学生喜闻乐见?在两次调研、学习淅江大学工程训练(金工)中心,同时借鉴其它高职实训中心成功经验的基础上,我们从以“金工”为核心的实训项目设置上,逐步过渡到兼顾专业技能和职业素质提高的实训项目设置。“金工”为核心的实训项目,以机加工为核心,设置车工,钳工,刨工,铣工,焊工,铸造,电子产品组装与调试,电脑组装与组网共8个实训项目,机加工单独或协同制作一件产品,电子产品组装与调试组装一台调频/调幅收音机,电脑组装与组网进行电脑常用故障排除、各类即插即用设备安装及网线制作。2012年,我们医学系护理专业为试点,尝试了兼顾专业技能和职业素质提高的实训项目:护理礼仪与形体训练。护理专业的毕业生必须具备与人良好的沟通,协调能力;团队的协作意识;耐心、一丝不苟的敬业精神等职业素质。为此,一周的职业素质训练由护理礼仪与形体训练,电子产品的组装与调试,电脑组装与组网三部分组成。其中,护理礼仪与形体训练实训项目重在培养提高参训学生与人良好的沟通,协调能力;后两个实训项目培养耐心、一丝不苟的敬业精神。以电子产品的组装与调试为例,实训的内容是把调频/调幅收音机散件按图纸的要求组装成一个电子产品,并具有相应的功能。整个装配过程中,我们发现,由于需要安装的电子元件较多,不少同学缺乏耐心,一丝不苟的敬业精神,而这些职业素质是护理专业必须具备的。有的同学焊接出来的电路版非常美观漂亮,调试的过程也非常顺利。在后期调试的过程中,实训指导教师对比学生的产品,总结原因,一个电子元件的极性装反了都可能会影响最后的结果。训练总结中,不少同学都写到通过实训体会到了在将来的护理工作中一丝不苟的敬业精神的重要性,职业素质得到了很好的培育。2014年,在总结医学系实训经验的基础上,我们针对建筑工程专业又开设了电渣压力焊及钢筋处理实项目,针对政文系,外语系非机电类学生又开设了速录实训。训后从参训学生及系部的反映来看,都较好地实现了职业素质的培育。
3充分利用实训前的动员教育
淮南联合大学实训中心自2007年就一直坚持在每周的职业素质训练开始前对参训学生进行动员教育。实训动员教育紧紧围绕着三个问题展开:为什么要开设职业素质训练?它主要由哪些实训项目组成?在实训过程中如何着力培育职业素质?我们首先强调,每位同学要完成在思想意识上的转变,即:从高职学生转变为现代企业的员工。每天“上、下”班应进行指纹考勤,应着工作服,女员工应扎头发戴帽子,注意每天“上、下”班的时间等等与职业相关的行为。参训学生进入现场后,要要有较强的安全意识,严格遵守各实训项目涉及的各项操作的安全操作规程等。
4结语
关键词:建筑设备自动化;暖通空调系统;课程建设
中图分类号:TP29 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)23-0112-02
“建筑设备自动化”(BAS)是郑州轻工业学院建筑电气与智能化、建筑环境等专业的专业课程,课程涵盖建筑安装工程的水、电、暖通空调、消防安防、照明控制、智能化系统等大部分专业设备的检测、控制、连锁保护等自动化监控技术和方法。课程内容范围广,信息量大,设备种类多、控制方式复杂。通过课程学习,学生可以了解掌握上述系统的基本概念与自动化监测、控制及安装施工方法,熟悉建筑设备的智能化控制技术和控制策略,了解或熟悉BAS系统中传感器的选型、设备安装技术与安装方法、控制器的组成和智能控制技术的应用、控制策略和调节方法,执行机构的类型、作用和控制原理,为学生从事建筑安装工程控制系统的研究、设计、安装施工及监理打下基础。笔者从事多年该课程教学和科研工作,下面对该课程建设进行探讨。
一、教学体系建设
1.抓好与前序课程的衔接
“建筑设备自动化”中讲述的主要内容是对建筑内安装的各种设备进行监测控制,课程涉及传感器技术、控制理论与控制技术、电子技术、暖通空调技术、热力学、现场总线技术、DDC(直接数字控制)、PLC(可编程控制)和单片机控制技术、工程安装工程施工技术以及金属材料、机械加工知识。在课程讲授过程中,前序课程知识会贯穿到教学始终,因此,学生学好前序课程十分重要。比如:传感器技术要学好传感器的种类、测量范围和安装方法;控制技术要使用PID等调节控制技术、串级控制方法等;电气系统的监测控制就要具有供配电系统的继电保护及各电量的测量、控制、保护知识,暖通空调和给排水系统的监控要用到热力学、流体力学等。此外,电子技术、总线技术、建筑设备安装施工技术(含传感器、控制器、执行器等)、编程技术等专业知识也是课程中要涉及应用的。因此,在学生进行入校专业介绍时,要对学生灌输相关的知识信息,使学生重视课程体系的连续性。
2.与学生就业的衔接
本课程讲解了水电暖通和各类智能化(弱电)系统的监测、控制、连锁及控制系统的组成、控制策略及施工组织与技术,实验室购买和自制了相应的实验设备,学生的认识实习和专业见习,也参观观摩了实际设备的运行和监控情况,使学生对建筑设备控制系统的设计、编程、施工、运行管理不再陌生,对建筑设备节能、智能控制方法及相关实际控制模块和组态软件有一定了解。在以后工作中,不论采用何种控制技术厂家的控制模块,其课程中学习的基本控制思想、控制方法都可以应用到其系统中去,从而很快地融入实质性工作,对学生毕业后得到社会的认可有很大帮助。
3.与先进控制技术的衔接
暖通空调、电气控制、弱电控制与组网技术等都随着时代的进步而不断发展,特别是控制技术、控制策略和控制设备,发展速度更是居于各学科的发展前沿,有很多新技术和设备可以应用到控制系统中去,如现场总线技术、网络技术、视频技术、无线传感和控制技术、模块化控制单元、组态软件、直接数字控制技术等,在建筑设备控制中发挥越来越大的作用。课程通过对这些技术在建筑设备中的应用情况的介绍和部分技术在实际实验过程中的应用,使学生熟悉了解较为前沿的应用技术。
二、教学方法实施
1.实物、图纸(片)、参观、演示相结合
“建筑设备自动化”课程实践性强,涉及的大型设备种类多、系统复杂,比如HVAC系统的冷热源(制冷机组和锅炉、换热器等)、冷冻水、冷却水及其补水、新风机组、全空气空调系统的末端装置;电力系统的设备工作状态、开关的状态、电流电压值、功率因数及照明的时间控制方法;消防的检测与联动、安防设备监视系统;电梯工作状态监测,以及其他弱电系统监控。对小型设备的测量控制可以购买或自制实验装置;对于大型设备,由于教学条件和实际实验室条件的限制,一般难以建立与实际相符合的大型实验中心来容纳大量的系统设备。因此,对系统整体上的理解就必须通过参观实际现场并在课件中加入图纸、图片、动画或者通过设备的实物展示进行演示与观摩。在教学组织过程中,需要查阅各种设备资料,在多媒体教学课件中引用大量图纸、图片说明设备的外形、型号、规格、使用情况,以及在实际工程中的应用,并通过案例说明其系统组成和测试、使用方法。
郑州轻工业学院建筑电气与智能化专业设立以来购置了多台套HVAC系统监控系统、电力设备与照明监测控制系统、消防、安防系统的监测等实验实训设备,通过这些系统的模拟运行使学生对实际的BAS控制设备有比较深入的了解,配合校外实际场地中的认识实习,使得BAS讲述的知识和实际设备建立认识上的联系,并且通过观摩设备及控制系统的运行情况深入了解和剖析现场控制系统的实际运行情况及各控制系统存在的优缺点。
比如:在课件中加入了各专业的实际施工图纸,对系统的设备布局、管道配置、线路走向、线路选型与智能化控制方法、施工方法、工程预算进行实物讲解,提高了学生的学习兴趣,使学生从感性上充分了解实际系统的组成和图纸中设备、设施的设计方法。
2.对典型的BAS总线系统和典型的控制厂商的控制模块及组态软件进行介绍
建筑设备自动化与现场总线技术结合紧密,目前主要的建筑方面的现场总线技术包括BACNET、Lonworks等,实验设备中采用了部分总线技术,也应用了一些厂家如力控的组态软件。
BAS的控制设备可以是DDC控制、PLC控制或单片机控制。在BAS中一般以DDC控制为主进行介绍,但是,在一般实际控制场合,PLC和单片机系统应用却更加广泛。因此,在讲授课程和进行实验实训的过程中,要求学生复习前序的PLC控制,以及在实验实训过程中对常用的DDC和PLC器件进行适度介绍,并购置单独的DDC实验装置进行模拟试验,以便和实际控制系统接轨。
几本比较典型的教材中对设备的程序控制涉及较少,而这又是对设备自动化有深入理解的关键,因此,需要加入一些程序设计方面的知识介绍。
三、实验体系建设
1.HVAC(暖通空调)系统实验设备的设置
暖通空调系统的实验设备比较多,国内很多厂商都推出了自己的实验设备,比如杭州、北京、华中、东北等一些学校和企业。这些实验设备通过对暖通空调系统的模拟,让学生对暖通空调的控制方法有一定了解。但是,实验设备规格型号较小,不能模拟实际空调的实际运行情况,实际工程中的一些设备不能安装,比如大多数的设备安装有模拟蝶阀(新风、回风、排风用)、过滤器、盘管(冷冻水)、风机等,但这些模拟设备与实际设备差别很大,运行效果和实际设备基本不吻合,只能给学生提供概念上的感性认识。其他空调常用设备,如静压箱、消音器、实际的弯头、三通、四通等无法在系统中体现出来,验证不了空调系统的实际运行效果,达不到空调系统对气流组织、温度场分布等要求的技术效果,控制系统也显得简陋。因此,如果利用实验室的场地条件安装比较成套的实际空调系统,对学生了解实际工程情况、开展建筑节能技术研究和验证是很有用处的。
我专业已经将在实验室安装实际空调系统提出方案并进行了预算。将相邻的几个实验室组成一个小型空调系统,安装实际工程使用的空调设备,组成和工程实际相符合的实际通风、供冷供热冷热水系统(模拟两管制、三管制、四管制系统),安装与工程实际一样的检测控制设备,让学生通过检测实际的空调运行参数,根据参数选择监控方式,以期锻炼学生处理实际工程能力,为其就业打下基础。
我们在现有的电力配电、弱电(消防、安防、综合布线)、暖通空调实验室之间安装小型空调系统,在三个实验室分别布置风机盘管、空调机组、VAV变风量末端系统,通过风道、水管连接形成比较符合实际的空调系统。冷源采用小型冷水机组,热源采用热水器和小型板换,通过转换开关构成两管制系统。冷冻水、冷却水系统也有相关的小型设备,既可以让学生对系统有直观了解,也可以结合课程讲授的内容进行控制策略的验证,还可以为教师和学生的科研提供实际的系统支持。
2.水循环模拟系统的设置及验证
我们将消防给水系统和生活给水系统结合起来,模拟实际的高位水箱给水系统、压力给水系统和二级泵给水系统。通过测量流量、压力、温度等参数,让学生利用实际控制模块制定控制策略模拟系统的运行,达到理论联系实际的效果。
四、智能化算法与技术的应用研究
本专业名称为建筑电气与智能化。智能化是重要的教学环节。因此,在教学过程中和课后学生自习时,让其阅读相关课外知识,以期提高其就业竞争力。
比如,我们通过组织学生参加全国大学生节能减排大赛,在做系统方案时适当介绍AHP算法、shaply值法、topsis方法、粒子群算法等在控制方面的应用,将参数对实际控制结果的情况进行分析,综合考虑各方面权重对控制效果的影响,在制订HVAC和水系统控制策略时综合考虑温度、流量、压力、风速、管道附件对系统的影响权重,达到系统优化控制的目的。
关键词:中职教育 工作过程导向 课程开发 综合职业能力
中图分类号:G420 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2014)02(a)-0039-02
随着中国智慧城市的建设和发展,新建高档智能小区越来越多,小区智能化系统设备安装、维护以及安全运转和科学管理,已成为城市管理的重要组成部分,而与之相匹配的智能化设备技术专业人才紧缺。我校经过调查,为满足人才市场的需求和拓宽学生的就业渠道,在我校电子类专业开设了楼宇智能化系列课程,并配置了智能小区实训室。笔者作为智能小区新课程的开发者,并兼管智能小区实训室,参与了《智能小区》课程开发,并编写了《智能小区》校本教材。根据智能小区技术人员岗位的任职要求,结合我校智能小区实训室实际情况和中职学生特点,开发了基于工作过程导向的《智能小区》课程和校本教材,实现学习过程以实践为主线,让学生获得工作过程知识,形成工作经验,着力培养学生的综合职业能力。
1 基于工作过程导向的课程开发理念
德国Rauner教授等认为:工作过程是“在企业里为完成一件工作任务并获得工作成果而进行的一个完整的工作程序”,“是一个综合的、时刻处于运动状态之中但结构相对固定的系统”。基于工作过程导向的课程以学生为中心,强调学生以直接经验的形式掌握实践行动中的工作过程知识,工作过程知识不是从理论知识中引导出来的,它与反映的工作经验相适应,并指导实际的职业劳动,学生获取知识的过程始终与具体的实践相对应,技术和专业理论不再抽象。
基于工作过程导向的课程开发是以实际工作过程的需要为基础的,开发的步骤一般是通过企业调研,分析岗位群,明确典型工作任务,对典型工作任务进行描述后再归类,确定职业能力领域,确定与职业岗位需求相对应的行动领域。通过对岗位行动领域工作过程、职业行动能力分析,再根据学校实际教学情况把行动领域转换为学习领域,即课程或课程体系。
2 基于工作过程导向的课程开发思路
2.1 以校企合作,工学结合为依托,明确典型工作任务
2010年《国家中长期教育改革和发展规划纲要2010―2020》把实行工学结合、校企合作、顶岗实习的培养模式部署为提高职业教育质量的重点。以校企合作、工学结合为依托,探索课程改革,创新教材建设,更新课程内容、调整课程结构、创新教学方式,积极推进中等职业学校教材开发与建设是我们一线教师的职责。基于工作过程导向的课程开发必须和企业紧密合作,才能及时了解企业对人才的需求,不断调整课程体系和专业取向,构建教学过程与工作过程相结合,学习过程与工作过程相统一,融“教、学、做”三者合一的理论与实践一体化课程。
笔者在开发《智能小区》课程和教材时,多次到小区智能化设备和智能小区物业管理公司调研,了解行业、职业与岗位的需求情况,智能小区专业技术人员岗位主要有物业管理技术人员,小区智能化设备公司设计、安装、维护人员。同时,邀请企业专家、技术人员与专职教师召开专题研讨会,讨论企业对人才需求、专业定位和岗位的要求,对现有职业岗位进行分析、明确岗位职责和任务,明确典型工作任务。智能小区专业技术人员的典型工作任务描述:能熟练使用智能小区的智能化系统设备;以小组的形式完成智能化设备的设计、安装和调试,每个人能独立完成一个或多项工作任务,最终组内协助完成总项目工程,并要符合工程规范和安全要求;定期对智能设备进行检查和维护,能对故障进行维修,并对设备保养维修资料保存;在工作中能熟练使用常用仪表和工具。
在明确典型工作任务基础上,将智能小区专业技术人员的工作过程引入课程,以典型工作任务为中心组织课程内容,根据企业岗位能力要求和学校实训室实际情况,构建教学项目、实施任务驱动。学习任务具有工作任务的性质,有可操作性和相对真实性,通过任务学习可以训练岗位技能,构建工作过程知识,培养综合职业能力。
2.2 以工作任务为主线,设置工作项目,构建学习任务,明确学习目标
智能小区专业技术人员工作任务就是使用、安装、调试和检修智能化系统设备。按此主线及我校智能小区实训室设备情况,《智能小区》课程设置了七大工作项目和二十五个学习任务,学习任务都可在实训室完成,接近真实的工作情景。
设置工作项目,构建学习任务如下:
项目一:小区灯光控制系统。学习任务:(1)熟练使用小区灯光控制系统;(2)小区灯光控制系统线路设计、安装和调试;(3)小区灯光控制系统故障检修。
项目二:巡更系统。学习任务:(1)熟练使用巡更系统;(2)软件参数设置;(3)巡更系统线路设计、安装和调试;(4)巡更系统故障检修。
项目三:远程抄表系统。学习任务:(1)熟练使用远程抄表系统;(2)软件参数设置;(3)远程抄表系统线路设计、安装和调试;(4)远程抄表系统故障检修。
项目四:楼宇对讲系统。学习任务:(1)熟练使用楼宇对讲系统;(2)楼宇对讲系统线路设计、安装和调试;(3)楼宇对讲系统故障检修。
项目五:门禁系统。学习任务:(1)熟练使用门禁系统;(2)软件参数设置;(3)门禁系统线路设计、安装和调试;(4)门禁系统故障检修。
项目六:监控系统。学习任务:(1)熟练使用监控系统;(2)监控系统线路设计、安装和调试;(3)监控系统故障检修。
项目七:报警系统。学习任务:(1)熟练使用报警系统;(2)软件参数设置;(3)报警系统线路设计、安装和调试;(4)报警系统故障检修。
以上七大项目的安排按照由简单到复杂的顺序排列,难度逐渐递进,工作项目载体的选择体现了智能小区专业技术人员工作的完整性和典型性。教学内容的组织以工作过程为依托安排教学内容,以项目为载体,在教学中主要采用理实一体化的教学模式,以行动为导向组织教学过程。整个教学过程就是一个完整的工作过程,按照工作过程的资讯、计划、决策、实施、检查、评估的过程来安排课程结构。每一个学习任务的学习过程是信息获取、知识应用、技能训练、能力提升的综合过程,是工作过程知识的获得过程,是形成工作经验的过程。
通过任务学习要达到的具体学习目标是:能熟练使用智能化系统设备,能完成智能化系统设备的安装、调试和检修。在教师指导下,通过学习资料,在工作页指引下,熟练使用项目设备的,并能对项目设备进行安装、调试和检修。在工作过程中,学习者使用的仪表、工具和材料要符合安全生产要求。学习者在规定的时间完成项目设备进行安装、调试和检修,作业时安全规范,自觉维护工作环境的安全。学习结束后,学生获得智能设备使用、安装、调试和检修的工作经验。
3 基于工作过程导向的《智能小区》课程特点
3.1 以能力为本位,突出实践教学
我校的智能小区实训室,是根据智能小区对智能化设备的要求,以及中职学生特点,配备了七大智能小区设备系统。七大项目的教学都在智能小区实训室进行,实施理实一体化教学。在教学中以项目为载体,每个项目的学习任务都是从认识、使用设备,设计、安装和调试设备,最后检修设备的顺序进行教学,接近真实的工作过程情景,符合工作经验形成过程,突出培养学生专业技能。以小组学习为教学组织形式,培养学生团队合作精神等社会能力。为了学生能获得更多智能化系统设备知识,还组织学生参观学校的消防报警系统和广播及背景音乐系统,增加学生的实践经验。
3.2 以工作页为指引完成学习任务,体现以学生为中心的教学
教材的每个学习任务都配有相应的工作页,学生在工作页的指引下自主完成学习任务。工作页的形式按照企业岗位职责、岗位操作内容、要求和业务进行编写。主要包括四大部分内容:一是工作内容与目标,作用是让学生明确在学习中的具体内容与目标,即让学生知道“要做什么事?通过做这件事能有何收获?”根据工作内容与目标的要求,学生可以初步制定工作计划,大致确定所需的工用具及资料;二是工作准备,包括工作劳动组织(小组内的工作分配)、工作用具准备及相关知识准备三个内容;三是工作过程,它是工作页的主体部分,需用相当篇幅详细记录工作过程、相关数据等;四是工作总结与评价,让学生总结和评价自己在完成本工作任务之后有哪些收获,掌握了哪些技能,有哪些体会及经验教训,是否达到了预先制定的工作目标。
3.3 遵循中职学生认知规律,合理安排课程内容顺序
学生进入实训室看到各种智能化设备都非常好奇,非常兴奋。如一看到楼宇对讲系统,学生往往第一印象是门前主机、室内分机、管理中心主机等,至于工作原理是认识设备、学会使用设备后才慢慢理解的。遵循学生认知规律,摈弃过去先讲授理论后实操的做法,先让学生学会用。以楼宇对讲系统为例,从认识楼宇对讲系统设备开始,先了解各设备的名称、外观,然后教授学生操作各种设备,使整个系统处于最佳工作状态。在建立实物概念后引入图形符号和线路知识,让学生用软件画出楼宇对讲系统的拓扑图,最后学生按图安装一个小型楼宇对讲系统,完成各参数的设置,调试使系统正常工作。在学生具备安装、调试等技能的基础上学习检修系统故障的知识和技能。
3.4 以培养综合职业能力为目的的过程性学业评价
基于工作过程导向的课程开发主要是为培养学生的综合职业能力,通常把综合职业能力分为专业能力,方法能力和社会能力,过程性评价主要从综合职能力的三方面进行考核。学生按工作页完成一个学习任务后,从熟练操作设备,安装、调试设备,对设备常见故障检修等方面考核专业能力;学生在学习中碰到问题,能否自觉查资料或从同学、老师得到帮助来解决问题等方面考核学生的方法能力;根据学生学习态度,遵守纪律,团队合作精神等方面考核社会能力。评价的方法是采用学生自评、小组评价和教师评价相结合,课程结束后综合每个学习任务的评价给出总评。
4 教学效果
基于工作过程导向开发的《智能小区》课程和教材,在教学实施的过程中确实起到了很好的教学效果,通过真实的项目任务训练锻炼了学生的实践动手能力,提高学生学习的积极性和主动性,学生获得了工作过程知识,形成了工作经验,培养了综合职业能力,为以后的工作奠定基础。
参考文献
[1]姜大源.世界职教课程改革的基本走势及启示――职业教育课程开发漫谈[J].中国职业技术教育,2008(27):7-13.
[2]姜大源.工作过程导向的高职课程开发探索与实践[M].北京:高等教育出版社,2008(12).