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【关键词】电气自动化;专业剖析;高职高专;人才培养工作水平评估
[Abstract] The evaluation practice of the work achievement of educating and training persons in higher vocational colleges and polytechnics,professional analysis is an important part.This article according to Siping Professional College electricity automation technology specialized analysis the successful experience, Introduced the specialized analysis obtains result and Shortcomings.
[Keywords] electricity automation;Specialized analysis ;Vocatial And Technical Collage;evaluation practice of the work achievement of educating and training persons
引言
高职高专院校人才培养工作水平评估有力地促进了高职院校的建设和发展,对提高教育教学质量等方面发挥了重要作用。专业剖析是评估工作的一项重要内容,是学校以评促建的基础性工作。
2009年12月23日至25日,吉林省教育厅评估专家组对我校进行了实地考察并作了评价总结。我校人才培养评估工作得到专家高度肯定,特别是电气自动化技术专业剖析工作得到了专家组的高度赞扬。我作为电气自动化技术专业负责人,将本次专业剖析的组织及工作方法、本次专业剖析对我专业的建设的促进作用情况进行总结。
一、我校电气自动化技术专业概况
我校电气自动化技术专业是学校重点建设专业之一,并在2008年12月被遴选为吉林省第三批高等职业教育专业教学改革试点专业。本专业拥有一支专兼结合、以校内专任教师为主、企业技术人员为辅的“双师结构”合理的教学团队。建有设备先进、能满足实践教学需要的实验、实训室7个,校内实训基地2个,校外实训基地16个。近三年平均就业率达到97%以上。
二、电气自动化技术专业剖析的组织及工作方法
2009年3月成立了电气自动化技术专业剖析领导小组。为了赢得评建时间,2009年暑假,我专业全体教师放弃了假期休息时间进行重点整改。由于暑假没有教学工作和行政工作的干扰,精力集中,效果显著。对照“专业剖析的内容和要求”各条目的内涵要求,分析专业现状,肯定专业的优势,找出专业差距;确定了“促建、促改、促管”的重点,制订了整改方案;撰写专业剖析报告并组织讨论修改,收集整理佐证信息资料;校内专家组对专业剖析报告进行多次的评议,检查佐证材料,分析存在的问题,确定进一步整改措施并实施整改。使电气自动化专业剖析工作经过了严格的把关。
三、电气自动化技术专业建设成效
通过专业剖析,使电气自动化技术专业在专业办学思路、师资队伍建设、办学特色等都得到提高。取得了如下成效:
(一)依据行业需求,探索形成了合理的专业建设目标。我们深入四平地区重点企业做了深入细致的调查研究,跟踪相关专业的毕业生在岗情况,不断调整和充实本专业的职业岗位群。根据职业岗位群确定了专业培养人才的知识能力结构。按知识能力结构,确定了专业培养目标,构建了具有鲜明特色的高职课程体系。打造了贴近企业实际的特色专业课和核心课。编写了具有本专业特色的系列教材和讲义。开辟了工学结合、校企结合,三阶段“工学交替”的符合高职高专学生技能培养规律的实践教学体系。充分体现专业“立足地方,以人为本,注重实效,办出特色”的建设目标。
(二)根据专业建设目标,修订了人才培养方案,创新人才培养模式。根据人才市场需求,构建了具有鲜明特征的“一个专业平台,两个专业方向”的人才培养模式。由“职业素质课”、“职业基础课”和“职业技能课”模块一起构建了电气自动化专业的基础平台,由“智能控制技术”模块和“换热器机组”模块构建了两个动态的专业方向。
(三)依据人才培养模式,构建了基于工作过程的课程体系。新的课程体系由理论教学体系、实践教学体系、基本素质教育体系组成。
1.理论教学体系由职业素质课、职业基础课、职业技能课和职业方向课四个模块构成。
2.实践教学体系形成“三横二纵”模式。
(1)“三横”是指“三阶段工学交替”。第一阶段,入校后第1学期,学生进入企业进行为期1周的专业认识实习。第二阶段,在第2至第4学期及暑假期间,集中安排学生在校内和校外企业进行与专业相关的至少9周的技能训练。第三阶段,在第5至6学期安排学生进行26周的专业顶岗实习和就业顶岗实习。
(2)“二纵”是指贯穿于教学全过程的二条实践能力培养体系。校内“教学做”一体的专业技能训练教学体系。校内学习以专业技能培养为目标,着力培养学生的电气技术应用能力、控制技术应用能力和供配电系统安装维护能力。学生进入校内可编程控制等实训室,完成自动化专业的职业技能训练,了解和感受本专业的职业特点、工作内容及能力要求。校外“教学训”一体的岗位能力实践教学体系。校外实训以岗位能力培养为目标,主要培养学生适应企业工作岗位的实践能力、专业技能及综合职业素质。
3.基本素质教育体系由课堂教学和校内外活动组成。
从入学的专业教育到“一个专业平台”的搭建,从参加认知实习到毕业顶岗实习,我们始终把职业素质教育贯穿于教学活动的全过程。
(1)职业资格证书教育有计划有落实,取证率高。我专业已经将职业资格证书教育融入了人才培养方案中,通过双证融通保证了职业资格证书教育的实施与落实。
(2)通过开展第二课堂活动实施职业素质教育。我专业已把电子技能大赛作为进行职业素质教育的重要课堂,坚持每年举办一次。通过技能大赛,不仅提高了本专业学生的电子工艺技能,而且在培养良好职业素质方面起到积极作用。
(3)聘请业内资深专家、毕业校友等举办学术讲座,召开座谈会。使学生了解社会对从业人员的需求和要求,树立学生职业意识,使学生在学习期间就对职业概念有一个正确认识。
(四)依据专业人才培养需要,改善了教学基本条件
1.打造了一支具有职业特征的“双师”结构教师队伍,形成一批探索性的教育教学成果。一方面坚持“走出去”的原则,鼓励教师到企业顶岗实践、挂职锻炼;有6位教师参加过国家教育部人事司举办的全国青年骨干教师高级研修班的培训;已有12人考取了国家职业技能鉴定中、高级考评员。另一方面坚持“请进来”的原则,聘请企业技术能手来专业担当授课任务及指导实践。专业教师完成省级课题8项;编写《数字电子技术》等16部高职高专教材;建成4门省级优秀课和1门省级精品课程。
2.校内实训室和实训基地已经初具规模。学校投资了400多万元建立了具有真实职业氛围、设备先进的电气实训中心。包括自动化综合实训室、传感器实训室等多个实验实训室。建立了机加实训中心和数控技术中心两处校内实训基地。我校电气自动化实训基地成功入选2009年中央财政支持的职业教育实训基地项目,本项目建有西门子PLC网络实验室、组态软件实验室等11个实验或实训室。
(五)优化课程结构,整合课程体系,改革教学方法,强化学生职业能力培养
按照突出应用性、实践性的原则,我们对部分主干课程的教学内容进行了整合,体现了“精学湛练”的校训思想内涵。在《工厂电气控制技术》课程教学中实现了理实一体化教学,该课程在原有一周校内实训的基础上,增加了校外企业实训和校企合作制作电气控制柜的培训项目,实现了“教中学”、“学中做”、“做中学”。《PLC可编程控制》教学中,我们借助校企合作的平台,采用工学结合、工学交替的方式,以项目为导向,将典型的PLC可编程控制项目引入课堂,合理设置和序化教学内容;同时将课堂延伸到校外实习基地,延伸到工程现场,让学生在真实的编程控制岗位顶岗实习,使学生综合素质和能力得到全面提高。
(六)突出从业能力培养,建立了产学紧密结合的职业人才培养长效机制
1.学用结合,实现“两个对接”,使能力培养贯穿于教育教学全过程。即开设课程与预期职业岗位能力需求的对接、开设课程与相应国家职业标准的对接。做到学用结合,学到的有用,需要的能学到。为此,我们对所有课程重新制定了课程标准,并在课程标准中对职业岗位能力进行了重点审核。
2.校企共建,互惠双赢,构建了产学紧密结合的职业人才培养长效机制。本专业已经和四平高斯达纳米、四平巨元换热器等十余家企业签定了合作协议,共建校外实训基地。并把《检测与转换技术》实训和《组态控制》实训分别安排在慧宇仪表厂和红嘴钢铁自动控制室进行,把实训室建在企业,充分发挥企业的资源优势。
(七)我专业始终坚持以特色求生存、创新谋发展。我们通过调研得知,四平市现在每年为换热器行业配套制作的电气控制柜数量达近万台,而从事此类工作的专业人才缺口较大。尽管这个行业只是换热器行业的一个“副业”,可我们抓住这个机遇,把电气控制柜的岗位培训做“主业”来抓,提出把“副业”做“主业”的创举。将与之相关的《电气控制技术》、《可编程控制技术》等课程做了相应的整合;并且通过电气自动化技术平台,将电气控制柜制作引到学校来进行,学生由全程参与发展到目前完全以学生为主进行制作。目前四平市从事电气控制柜及相关产品的制作、调试工作的人员中,我专业毕业生占50%以上。
四、存在问题及整改措施
主要体现在教学设施方面,虽有一批专业实践设备,但专业设施的现代化程度还不够高。完成典型任务所需要的“教、学、做”一体化实践场所需要进一步完善。
在今后的办学实践中,要继续争取学校和企业的经费投入,进一步扩充和完善校内实训基地建设;进一步采取措施,提高本专业“双师型”师资队伍的质量;在专业建设上,要将传统的控制技术向工控网络技术方向转变。适度在电气自动化技术专业的学生中普及机电一体化的观念,特别是针对换热器行业的机电一体化内容建设。
五、结语
通过专业剖析,对照专业剖析指标体系和评估标准,我们不仅看到本专业的不足,同时也发现了本专业的优势和特色,使本专业的办学特色系统化,进一步提高和升华。使我专业的教学质量显著增强,毕业生职业能力明显提高,毕业生就业质量大幅提升,校企合作,互惠共赢机制得到进一步加强,为我专业的长远发展打下了一个坚实的基础。
参考文献:
[1]雷世平.对高职高专院校人才培养工作水平评估的思考[J].河南职业技术师范学院学报(职业教育版),2006(1):20.
[2]教育部高等教育司.高职高专院校人才培养工作水平评估资料汇编[G].北京:人民邮电出版社,2003:123-135.
关键词:自动控制原理;独立学院;范例教学;结构主义教学
作者简介:周战馨(1970-),女,吉林省吉林市人,常州大学信息学院,副教授;张继(1981-),男,江苏常州人,常州大学信息学院,讲师。(江苏 常州 213016)
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)19-0113-02
在多年的教学实践中,我们发现独立学院电气自动化专业的学生来源复杂,学习能力参差不齐,学习目标各种各样,这些都给“自动控制原理”教学带来很大困难。同时,进入21世纪以来,科学技术在不断加速中发展,尤其在电子、电气和材料等领域,新材料和新技术层出不穷。但是目前高等院校开设的“自动控制原理”作为一门专业基础理论课,内容比较抽象,更多强调培养学生动手解算能力,与实际应用有些脱节。
为了达到独立学院培养目标,通过系统分析实际教学情况,查阅并参考近现代教学理论[1]和各个学校开展的教学改革,[2,3]在实际教学实践中进行了有益探讨。
一、问题分析
第一,独立学院电气自动化专业生源复杂,学习能力偏差和学习目标不明确。由于笔者所在常州大学地处江苏省,经济发展在国内处于前列,尤其在电子、电气和能源新材料等方面。地方经济逐步转向科技型,对应用人才需求旺盛。因此从政府、企业到普通群众无不认识到掌握技术、具有技能的重要性。随着国家对高等教育改革的进一步推进,给更多的青年人带来机会,面对高就业率,电气自动化专业得到了更广泛的关注。这样就形成了学生中既有理科背景的,还有少部分文科背景的;既有高考偶然因素失利的,也有勉强达到录取分数线的;既有喜爱电气自动化专业的,更有不少是为了就业和父母期望而来的。在教学中明确体现了不同生源学生的学习能力差别。前两年的大学学习过程,只能基本上帮助大部分人适应大学教学节奏,在学习方法和学习效率方面基本没有改进。反而不断增加了他们的学业压力,引发一部分人消极情绪,对自身的改进没有了信心。第三年进入专业课学习,少部分对知识掌握好的学生,由于外界不断对他们的肯定,学习积极性得到提高,主动与老师互动;大部分学生对专业知识刚接触,对于抽象的理论知识不知道有何用处,对自身能力的潜力认识不够,满足于考试通过,拿到学分。
第二,独立学院培养目标不断变化,受母体高校影响大。自独立学院开设之初,其培养目标随着社会经济技术的发展和人们对其在高等教育中作用认识的加深,在不断发展变化。从最初的对主流学校的有益补充,发展到主要培养技能型和技术型人才;在师资和教学设施建设上,基本都是参照所母体学校进行。为了保证教学质量和教学进度,很多师资都是从母体学校借调。所以保证了对人才的培养质量,满足了学生和家长对学校的期望,却加重了任课教师的教学强度。任课教师要面向不同基础,不同理解能力和学习能力的学生。
第三,由于我国近些年经济持续高速发展,对技术人才需求随之增长。更多的企业为了自身的可持续发展,引进先进技术设备;越来越多的技术型小企业获得发展空间;社会上不断涌现新专业方向、新技术应用领域。高中毕业生不能够通过短时培训胜任岗位;普通高等学校的毕业生缺少实际动手能力,对工作岗位待遇期望值高。独立学院通过十年多的不断完善,已逐步注重市场调研,充分结合母体学校的专业特长,加强学生的应用能力的培训,但是目前仍不能满足社会需求。
二、实践探讨
面对以上实际情况,从掌握基本知识和应用角度出发,在以下三方面做了教学改进。
1.实施“缺漏”教学,让学生掌握最基本的概念和原理
心理学家M·瓦根金提出的范例教学非常适用于独立学院“自动控制原理”的教学。他强调让学生掌握课程中最基础、最本质的因素。因此根据电气自动化学生的学习背景,我们精选出最典型、最有代表性的概念和原理作为授课重点,并增加相应的授课学时。对于负反馈系统的理解,增加实际系统分析,对同一个电机速度控制系统在不同情况下作用进行分析。首先进行定性分析,然后再进行定量分析;对于控制系统稳定性,打破章节限制,集中讲解其重要性和分析手段;对于控制系统设计部分,侧重于讲解思路,只把PID控制器作为重要知识点。
实践证明,学生认为学习节奏比较适中,对概念的理解比较清晰,减少了为了达到教学进度使得部分学生跟不上的现象;教师对设计部分内容降低要求,比较符合独立学院电气自动化专业学生的实际学习背景,减弱了母体高校教学要求的影响。
2.应用“结构主义”教学方法
作为三大教学论之一,结构主义教学论强调心理学与教育学的紧密结合。要学习和掌握学科的基本结构;要组织螺旋式课程;要广泛使用发现方法。将原发现过程再编制,应用于教学中学生学习过程。发展学生的归纳、推理等思维能力。目的是让学生形成迁移能力,这种理论特别适用于“自动控制原理”的教学。以电机速度控制系统为重点,设置多种工作状态。首先演示控制系统工作状态,让学生通过测试设备发现问题,引导学生分析可能的原因,提供相应的理论分析方法,共同分析现象所体现的控制系统原理。因此提高了学生参与的积极性,也增强了他们自身理解问题和解决问题的自信心。由于对电机速度控制系统的分析对控制系统三个指标——稳定性、快速性和准确性完全覆盖,使学生对控制系统原理的基本结构有清晰的理解。许多学生不再和教师探讨“自动控制原理”课程对以后工作有什么作用,与自身生活有什么联系,传递函数表示什么,画根轨迹作用是什么等等。对学习能力的培养,使学生自主学习能力加强,能够缩短适应工作岗位的进程。
3.提高MATLAB和网络的使用率
MATLAB是控制系统分析设计的一个平台。[4]对于喜爱虚拟世界的年轻人而言,许多实际控制系统的理解难度比较大,但在虚拟世界,可以出错,可以随时修改,同时不受元件成本、安装要求的限制。教师在教学过程中,利用MATLAB即时演示控制系统工作现象。在入门阶段,教师充分考虑到学生英语基础低面导致独立阅读帮助文件进展慢的情况,专门安排时间引领学生掌握基本仿真命令。
由于智能手机的普遍使用,几乎本专业所有学生都能随时查询信息。通过引导学生查询与“自动控制原理”课程相关内容,使学生学会正确搜索学术信息,对信息的使用要先进行基本判断。如对于利用SIMULINK进行仿真验证,许多学生直接使用网络上提供的模型。但在仿真时经常出错。此时教师帮助学生分析出错原因,通常是在学生提出三个修改后仍不成功的情况下。由此鼓励了一部分动手能力强学生的学习兴趣。
三、总结与展望
通过采用新的教学理念,紧密结合怀德独立学院电气自动化专业“自动控制原理”实际教学情况,实施了淡化理论知识推导,注重理论知识框架的掌握;减少对计算的要求,提高对应用软件的运用能力;降低对控制系统设计的学习要求,加强典型实际系统分析能力和对基本概念的理解。
分析当前教学效果,可以得出学生的自信心得到提高,教师的教学能力得到提升,摆脱了以前学生面对理论知识学习没兴趣、没信心,教师面对学生只能放慢教节奏,全面降低教学要求,课堂很少互动的被动局面。
当然,要使“自动控制原理”课程的教学效果进一步提高,还需要对教师的应用能力进行培训,提供机会让他们走出学校到企业去,了解技术应用新动向、新需求。学生更需要走出学校,提高对本门课程在实际系统中重要性的认识。这些均是我们以后需要做的工作,希望电气自动化专业的毕业生能很好地符合社会需求,更快地适应岗位。
参考文献:
[1]巨瑛梅,刘旭东.当代国外教学理论[M].北京:教育科学出版社,2004:21-163.
[2]谢志刚,齐晓慧,王永川.自动控制原理教学中的方法论探讨[J].中国教育技术装备,2009,(12):31-32.
[3]宫二玲,谢红卫,张纪阳.融入实践环节,提高学习兴趣——《自
徐国庆在《职业教育课程论》论著中指出,职业教育的课程目标是培养学生的职业能力,职业教育课程展开的逻辑主线应以能力发展为顺序。职教课程体系的构建,首先要梳理与工作岗位相匹配的职业能力,按照由简到繁的顺序对这些能力进行排列。学生进入职业学校学习职教课程时,他便进入了一个职业能力发展的阶梯,每学完一门课程,便能获得一个内容明确的职业能力。前面习得的职业能力将是后面要获得的职业能力的重要基础。
以职业能力为主线设计课程,并不能完全排斥知识课程,有些知识与工作任务之间存在紧密联系,能在工作任务中明确找到其应用点,而有些知识,并不能找到其与工作任务之间的明确关系。所以,这些知识有必要以知识本位课程形式单独进行学习。
二、电气自动化专业毕业生岗位分析
从课程开发的技术角度讲,要实现课程衔接,必须对中职本科课程内容实现层次化描述,职业教育课程开发首先应进行岗位分析、任务分析与职业能力分析。
笔者经过对多家合作企业及本科院校近年电气专业毕业生的问卷调查、走访或重点电话采访,以及深度访谈、座谈会等多种形式的调研,与企业领导、人力资源管理人员、技术主管等的深入沟通,了解到相关企业的用人需求、岗位要求,了解了现有专业课程的适切度,了解了电气专业毕业生的就业行业、就业市场、就业质量等,全面了解了与电气专业毕业生的职业面向。根据调研,分析职业能力,形成了职业岗位能力分析表,并以此为基础形成了本专业的人才培养目标,确定了本专业的人才培养方案。
三、电气自动化专业中职本科衔接的人才培养目标:高层次应用型人才
现代工业背景下,科学技术工程构成了人类现代生产的基本过程。科学、技术、工程是3种不同的活动,他们相互区别又紧密关联,科学技术工程产业各个活动对人的要求必然不同,所以,人的社会分工也会不同,工作对人的要求规格也不同。因此,不同类型、层次的人才划分的基本依据是社会活动分工。
在生产实际中,电气行业技术活动与工程活动属性明显。电气行业技术活动主要产品生产管理、技术管理、运行维护、产品研发(软硬件)、质量安全检查等,而其工程活动主要有电气产品生产、产品安装及维保。
因此,电气自动化专业主要培养学生适应电气行业发展的技术创新和服务能力。具体来讲,是培养满足区域经济发展、智能装备制造和电力行业发展需求,具备电气工程的基本理论、方法和技能,经过电气工程技术系统训练,有一定独立工作能力,能从事电气装配、设计及电气工程的开发、应用和管理等工作,具有扎实专业素养、创新能力及发展潜质的高层次应用型本科人才。
四、中职本科课程衔接的实践点
(一)课程衔接的基本点:构建中职本科七年一贯课程体系
电气自动化专业中职本科衔接,按照企业岗位能力要求,分析典型职业活动工作过程,突出人才培养系统性、适应性和针对性,形成中本衔接、能力导向七年一贯课程体系。该课程体系强调前3 年夯实学生的基础知识并突出其实践操作技能的培养,后4 年强调宽理论知识及深度能力培养,将理论与实践相结合,并将其深化,突出学生工程实践能力和综合创新能力的培养,通过有效的课程整合或重构,实现中职到本科的平稳提升。
(二)课程衔接的重要任务:内容衔接
为达到课程目标,应针对具体课程,分析其主要内容、实施基础、服务于后续课程中的具体事项,厘清课程之间连接的关键内容,根据不同课程知识、技能技术的侧重实施不同的策略。
1.知识特征课程的衔接策略
这类课程往往在中职与本科阶段各有不同目标,而课程名称相似,应依据学生心智特点、年龄特点、知识及能力基础等条件,研究课程具体内容间的界限,寻找衔接策略,以避免内容重复或产生盲点。
策略一:分段要求,螺旋上升,提高知识水平,实现有序性衔接。
主要针对名称相似、关系密切、衔接紧密的专业课程分段制定目标。分阶段制定课程的教学基本要求,细化知识、能力与素质三维目标,促进中职本科教学内容的有序衔接。
策略二:重定目标,有效整合,提高课程效率,实现一体化衔接。
针对原有学制中,课程名称相似,但内容重复的课程,中职本科,采用重新整合的方式,优化并整体设计中职、本科阶段的教学目标。
2.技术技能特征的课程衔接策略
技术技能特征的课程更能体现职业能力发展的递进顺序,要合理规划能力发展顺序,设计职业技能资格进阶,研究其衔接策略。进一步开发项目课程,形成有中职本科衔接特色的课程资源。
策略一:以项目为载体,实现从简单到较复杂再到复杂系统控制的技术能力衔接,实现顺序性衔接。
策略二:以控制器使用为例,学习不同类型控制器应用的技术能力,实现展延性衔接。
策略三:拓展延伸,培养综合,提高职业能力,实现纵深性衔接。
电气专业学习工作对象往往有自动化程度高的特点,多学科交叉、深入的学习,尤其是一些理论课程的学习会增强学生对复杂系统的认识能力,所以,本科段中增加对自动控制及其应用、新技术的学习特别重要。
(三)课程衔接的重中之重:能力培养
如前文所述,一个合格的应用本科毕业生所具备的能力是对复杂系统不可预知的工作过程中问题的处理能力。这种能力不是到本科三四年级才培养就能够形成的,而需经过长期的综合培养,即在中职阶段就应培养。课程是能力培养的最重要途径,对于电气专业而言,课程实施中的能力培养主要有以下途径。
1.追问,促进学生深度思维能力的发展
(1)情境追问,通过设置问题情境,比如电路调试及维修性实践环节中,引导学生建立各种现象、原理之间的联系,引导学生利用所学知识对各种现象进行研究、分析,总结相应的方法,归纳得出结论。这样,在问题的牵引下,研究对象不断呈现新的状态,学生思维始终保持探索研究的状态,能够培养学生深度思考的习惯。
(2)变式追问,围绕电气专业知识性课程,将一些问题多角度变化,提出多种设想和解决问题的方法。思维多向性的明显特征是面对一个问题尽量从多角度、多方面来观察、思考、想象,从而扩大选择余地,训练学生的多向思维能力。
2.熟练,促进学生对小系统运行能力的发展电气专业在技术性课程的项目化教学中,学生一般经历从小项目到大项目的多个项目的学习,以使学生对相关技术有相对完整的认识。项目大小一般按元器件多少、电路复杂程度、编程复杂程度综合确定。一个项目可以看成一个系统,笔者认为,中职本科衔接课程中,必须重视小项目的学习或分解项目的学习,包括参数、元器件特性及调试、排故方法的学习和应用,让学生熟悉电路结构、能够顺利安装系统、促进系统运行、完成维护保障。教师应引导学生熟知所学系统,在每个项目的系统认知、系统组建、系统运行、系统检测、系统维护维修等过程中培养学生的综合能力。
关键词:高职;工业信号检测与控制;课程改革;多元化课堂
中图分类号:G710 文献标识码:A 文章编号:1672-5727(2013)04-0047-02
随着高职教育的进一步发展,越来越要求各专业的课程能够更好、更紧密地与专业所要培养的岗位能力相结合。在这种大环境的要求下,我院课程组对电气自动化技术专业的《工业信号检测与控制》课程进行了多方面的改革尝试,取得了显著的效果,对同类课程的教学改革具有很好的借鉴作用。
课程内容的选取与整合
为了改变传统的完全按照知识体系进行教学的模式,使课程教学的内容和过程与实际岗位相结合,我院课程组根据人才培养方案的要求,将电气自动化技术专业原先开设的相对独立的《传感器技术》课程与《单片机原理及应用》课程整合成一门专业核心课程。课程是以工业信号的检测、转换、处理和控制为主要内容,旨在为从事工业信号控制、机电产品和电子产品的生产及开发的企业培养具有检测技术和单片机综合应用能力的人才。
根据人才培养方案所确定的培养目标,课程组认真组织研讨,遵循校企共建原则,基于测控应用系统开发的典型工作过程的理念设计课程,对理论知识框架下的教学内容进行重组,突出了课程的职业性、实践性和开放性。
课程要求对工业信号的检测与控制的教学主要包括单片机应用技术和各种传感器对信号的采集与处理。其中,单片机应用技术包括存储、外部端口、定时器、计数器、中断等资源的运用,编程语言的运用,程序开发平台的运用及资源的运用。传感器对信号的检测主要涉及各种传感器检测模块和转换模块的运用。因此,可选取一个典型的单片机应用产品作为载体,通过这一载体将信号检测与控制技术的各种能力贯穿始终。课程组最终选取智能的、综合的温控系统作为教学内容的载体,该产品以单片机作为控制核心,包括执行模块(电机)、显示模块、时间模块、语音模块及各种传感器与转换模块。智能的、综合的温控系统的功能设计具有很强的扩展性,功能越多,所需的技术与器件种类就越多;性能指标要求越高,对应的技术含量也就越高;控制方式越多,控制电路就越复杂;控制对象越多,需要采集的信号种类就越多,使用的传感器种类和复杂程度就要求越高。例如,显示模块既可以选用数码管显示,也可以选择字符液晶或图形液晶显示;控制方式既可以采用声控,也可以采用遥控;控制的对象既可以只是温度,也可以是温度、湿度、亮度、位置等。
为了便于课程的教学,课程一共设计了10个项目,由一个综合项目——综合温控系统分解成多个初级测控项目,采用逐级递进的方式进行项目编排,按照学生职业能力培养的基本规律,将课程内容分为“单片机基本知识模块”、“检测与控制系统设计模块”及“检测与控制综合应用模块”三个学习阶段。按照人的认知规律,从技能,到技术知识的架构,从简单,到综合,逐步递进,螺旋上升,构建了“项目加任务”的《工业信号检测与控制》课程的知识体系。
本课程学习项目设计的特点是具有完整性、系统性、扩展性和适应性。(1)完整性:每一个项目都是完整的工作过程;(2)扩展性:前一个学习项目是后一个学习项目的基础,后面学习的项目是前面学习项目的扩展与综合;(3)系统性:学习项目都是以典型的实际应用为载体分解而成的,所有学习项目综合成一个典型的测控系统;(4)适应性:通过选取不同的学习项目可以重组不同产品的功能。
课程的组织形式
课程项目的实施 每一个学习项目都是以一个完整的测控应用产品开发过程实施教学,在该项目实施的过程中,既可训练学生的职业能力,同时,也可培养学生的职业素质。每个项目都是从设计要求开始,包括明确做什么?怎么做?跟我想跟我学跟我做功能扩展等几个工作环节,进行基于单片机的测控系统开发能力训练。
具体教学内容及对应学时 《工业信号检测与控制》课程学习是依据从事信号检测和控制系统的设计与检修的企业的真实工作过程,以信号检测和控制系统的设计、制作与调试为载体,训练学生掌握信号检测和控制系统的设计原则、设计方法,进一步培养学生的实际动手能力。根据理论知识由浅入深并考虑到能力培养的递进性,将课程分为3大模块,共设计了10个项目,各个学习模块的学时分配如表1所示。
教学方式的改革
理实一体化教学 课程以典型的项目将单片机技术与传感器技术相融合,在项目实施过程中讲解相关知识点,采取融“教学做”于一体的教学改革模式,适合目前流行的教学方法——行动导向教学法。教材采用真实的项目驱动,体现了完整的教学环节,便于理论实践一体化教学并设计了阶梯式实践环节。
丰富的教学方法的运用 经过课程组教师的教学实践经验总结,逐渐形成了基于测控系统开发工作过程的教学方法体系,其核心思想是学生为主、教师引导,根据不同的教学环境,采用不同的、灵活多样的教学方法。(1)趣味案例激励法。在“做什么”教学环节中,采用趣味案例激励法激发学生对项目制作的兴趣,以达到让学生主动参与项目制作的目的。(2)项目分析引导法。在“跟我想”教学环节中,采用项目分析引导法引导学生的发散思维,训练学生的思维方法,这对提高学生分析和解决问题的决策能力、激发学生的创新能力是很有益的。(3)资料检索对比法。在“跟我做”硬件电路设计环节中,教师预先布置课外作业,让学生通过网络等途径独立检索相关技术、器件的应用资料,然后教师与学生共同进行分析与对比,可逐步提高学生的信息检索能力和对新技术、新器件应用的吸收与转化能力。(4)互助协作答辩法。在编程和调试过程中,学生可以与其他同学进行互助,同组成员相互协助完成项目制作后,教师通过现场答辩的形式对学生掌握情况进行核实,必要时可进行补充辅导,以培养学生协作求实的基本素质。(5)调试分析讨论法。针对调试环节中出现的故障问题,教师及时组织学生一起进行分析讨论,营造以学生为主体的讨论氛围,提高学生的参与意识和主导意识。(6)项目制作评价法。在完成项目制作环节中,指导教师对学生完成的项目进行评价,以此强化学生的质量意识和认真严谨、求真务实、精益求精的做事态度。(7)预备知识提问法。在项目制作过程中根据能力训练需要,以小知识、小提示、小问答等灵活多变的方式对学生进行提问,让学生将理论与实践联系起来,强调学有所用。(8)技能竞赛奖励法。逐步形成每年组织一次测控系统制作知识和技能竞赛,将竞赛成绩纳入学生的课程学习测评成绩,以此激励学生自主学习的热情。
现代教学技术手段的应用 课程实训室配有多媒体投影仪和现代教学互动软件——国之源电子教室,保障了在教学过程中可以很好地进行师生交流。课程教学网站提供了与本课程相关的教学信息和在线提问功能,同时,还提供了很多行业信息资源,通过QQ群、电子邮件等现代交流技术,可实现师生之间、学生之间的多样化交流,实时或异步进行布置作业、答疑、讨论等教学活动。实训室中不仅配备了单片机产品开发的硬软件环境,还配置了单片机仿真工具PROTEUS软件,并与教学内容和学习项目相配合,开发了一系列虚拟项目,学生可随时随地通过网络完成操作训练,突破了实训室的局限性,大大优化了教学过程。
课堂形式的改革
为了更好地培养学生的专业岗位能力,突破单纯课堂形式的局限性,经过教学实践与资源拓展,课程正逐步形成一个多元化的课堂教学模式。这种多元化课堂教学模式的创新点就是打破传统的在教室中学习理论、在实训室中验证这种单一的教学模式,建立起由教室到实训室、由虚拟到真实、由课内到课外、由学校到企业、由基础到进阶、由进阶到创新、由书本到网络的教学模式,可以拓展学生的学习空间,使学生的学习与实际工作氛围更加贴近,实现无缝对接。
我院课程组在课程改革的探索过程中,以学生为主体,不断改进和调整一些不合理的部分,取得了显著的效果:相对于原先学生普遍觉得难学的单片机课程,绝大部分学生的学习兴趣都有所提高,尤其是在做出各种有趣的作品以后,学生之间可以互相比较,共同努力,取得进步。学生基本都能掌握一个测控产品开发的基本过程,对系统要求的分析、参数的选择、传感器的选型等过程等都有了明确的概念,可以轻松地对一个小的测控系统进行设计制作。学生参加创新作品制作及电子设计竞赛的兴趣也非常浓厚,有助于对课程所需要培养的岗位能力进行很好的课堂形式的拓展。
参考文献:
[1]成建生.高职电气自动化技术专业人才培养体系的构建[J].教育与职业,2011(36):123.
[2]于建明.高职理实一体化课程课例开发研究[J].内江科技,2011(11):51.
[3]杜广朝.高职电气自动化技术专业建设探索与实践[J].黄河水利职业技术学院学报,2008(1).
关键词: 一体化教学 《照明线路安装与维修》 教学应用
《照明线路安装与维修》是电气自动化设备安装与维修专业的一门专业核心课程,是学生初识电气专业的敲门砖,电气专业的基本知识基本理念都通过这门课传授给学生。照明课程的教学质量直接影响学生对电气专业的学习积极性。
1.传统教学方法在照明课程中的现状分析
传统的教学方法以教师的讲授为主,课堂上教师将课程中的知识点逐一进行讲解,课堂下学生完成练习册上的作业,教学工具是教材、练习册等。讲授法是教学组织中教师应具备的最基本的素质,这种模式的教学方法经历时间的考验,可谓经典。但是在教育理念和教育方法快速发展的今天,传统教学方法有它的两面性:
1.1传统教学方法的优势。传统教学方法中以教师为主导,有利于教学组织管理和教学过程把控,对教学条件要求较低,适用于理论性强的章节。例如:《低压熔断器》中对熔断器参数的讲解,教师将参数罗列于黑板上,通过横向和纵向的对比,学生可以清楚地掌握。
1.2传统教学方法的不足。传统教学方法中,作为学习主体的学生在整个教学过程中处于被动的地位,不利于学生学习积极性的激发。而且学生只能通过教师的语言刻画和板书描绘理解教学内容,缺乏直观的认知,导致教学效果不良。如在《楼梯双控灯》中,教师与其用语言、板书描述任务背景,不如将学生引入实际场景中,让学生身临其境,直观体会双控灯安装的必要性。
2.一体化教学在照明线路课程中的组织形式
一体化教学要根据教学目的和内容灵活运用,切不可生搬硬套。正式上课前应根据学生情况分成小组,以四人一组为宜,选组长,起组名,定口号。一般由以下形式组织教学:
2.1安全教育。学生按既定小组列队,按照安全技术规程要求整理着装,教师进行例行安全事项的强调,学生喊安全口号。每次实训前,通过该环节强化学生安全意识,培养学生的安全操作习惯。
2.2获取信息。教师应根据现有条件,利用现代化教学手段和方法,将任务直观呈现在学生面前,让学生置身其中,根据学生情况做适当的讲解;学生根据任务要求,扮演相应的角色,主动查找、学习完成任务所需要具备的理论知识和技术要领。
2.3制订计划。教师指导学生制订工作计划;学生做好前期知识技能储备后,制定有针对性的方案。此阶段学生需完成“两图两表一措施”即电气原理图、位置布置图、工具元件耗材清单、分工分步表和安全措施。
2.4做出决策。教师验收学生制定的工作方案;学生分组以多种形式展示制订的计划,小组与小组之间互相提出合理化建议,取长补短使计划更趋合理。
2.5方案实施。教师巡回指导学生依据计划完成任务,期间督促学生施工过程中注意电气安装规范,技术工艺符合操作规程及施工安全;学生在教师的指导下按计划完成任务。
2.6检查控制。教师验收学生的工作成果;学生以小组为单位,展示工作成果。
2.7评价反馈。教师针对学生任务完成的情况,总结整个过程中各小组的优点及缺点,给出师评成绩;学生小组之间给出互评成绩,小组内部给出自评成绩,并完成评价表。在这里注意本环节中的过程性评价贯穿整堂课。
2.87S管理。实训结束以后,要求学生按照7S管理标准,整理实训工具,打扫实训工位,做好实训收尾工作。
3.一体化教学在照明线路课程中的实施效果
照明线路课程作为较早进行一体化教学试点的课程,相对已经比较成熟,在以下几方面效果显著。
3.1专业知识技能。照明线路课程作为电气类专业的基础课程,理论知识相对浅显,但对于后期课程的学习起到不可替代的作用。一体化课程改革,将原本单纯的教师“满堂灌”改变为学生主动完成实际的任务,在这个过程中,学生为了完成任务,就得主动学习专业知识。原本枯燥的专业知识就变得活跃起来,形成教师教得轻松、学生学得扎实的局面。
3.2综合职业素养。通过一体化教学模式的改革,学生变被动为主动,化身课堂的主角,主动查阅,去讨论、去探究处理问题的方法,培养独立思考独立学习的能力;一体化的学习任务需要学生与小组内的同伴共同商量并配合着做,增进学生间的情谊,强化团队合作的意识。7S管理在学习活动中的应用,增强学生标准化的意识。这些方面改变贴近企业对员工的现实要求,提升学生的综合职业素养,为其将来走上工作岗位,迅速进入职业人的角色奠定坚实的基础。
4.结语
一体化教学改革取得了良好的效果,它使课堂变得生动有趣而富有活力,教师从传统的口干舌燥的讲授中脱离出来,化身“导演”把控整个教学过程。学生从被动地接受知识中脱离出来,变为学习的主人,主动学习完成任务所需的知识,在学中做、做中学,真正体会到学习的乐趣,以及完成任务的成就感。师生协作,共同唱好“一体化教学改革”这幕大戏。
参考文献:
1、该专业毕业生主要从事现场仪表和在线分析仪表维护、网络维护、电气运行、DCS系统维护、弱电系统维护(电话、视频),阀门调试,仪表技术管理等工作。
2、企业的用工需求是:员工应具有扎实的理论功底,熟练掌握自动控制的原理和方法、自动化单元技术和集成技术及其在各类控制系统中的应用、现场仪表的原理及故障处理、DCS、PLC系統软件知识的掌握、计算机网络技术、传感器技术,最好系统学习过与煤化工领域相关的专业课程。
二、技术员调研分析
1、工作内容。参与新建、改造项目的施工,负责质量技术验收,确保施工图纸,资料完备;制定检修计划,负责监督执行;提出备品备件的需求计划及材料计划;做好技术管理工作,根据实际的生产,制定相应的管理制度;收集事故数据,并进行分析;对影响生产的故障,汇报至运行部及中心领导并按指示进行处理。
2、工作流程。巡检,发现问题及隐患,下发问题及隐患整改单,责任班组整改完成,进行质量验收,编制检修计划,编制检修方案。
3、职业生涯规划。三年成长为合格的化工仪表维修工,四年成长为主操,六年成长为班长,十年成长为技术员或副主任。
4、工作中所需职业资格证书。自动化仪表特种作业证,化工仪表维修工证。
5、职业知识和能力。
职业知识:电工学知识、常规仪表(温度、压力、液位)的结构及工作原理、
掌握阀门的相关知识、掌握控制系统的知识、掌握仪表的选型相关知识等、CAD制图绘图、仪表识图知识等、在线分析仪表的工作原理及仪表基础知识及适用场合。
职业能力:分析判断和处理仪表故障的能力、学习能力、公文写作能力、电脑操作能力、安全防护技能、沟通协调能力、创新能力。
三、一线工人调研分析
毕业生求职时所面临的主要困难是工作经验不足、专业基础知识不扎实、动手操作能力差。因此一线工人建议学校应加大实验实训力度,力争学生在校期间具备考取化工仪表维修工的能力;加强对学生顶岗实习过程的指导,力争学生在顶岗实习后就能独立上岗工作。
企业对一线工人的素质要求如下:
很高的学习能力、处理问题的能力、敬业精神和责任心、劳动安全意识和保护意识、对过程控制的理解和掌握能力;较高的技术资料的记录和整理能力、机器设备操作能力、团队合作及协调能力、独立工作能力、效益意识、质量意识、计算机操作能力等。
企业对一线工人的知识要求如下:
化学基础知识、环保与安全知识、化工制图知识、熟读工艺流程图和管道仪表流程图、过程检测技术、化工过程控制装置、DCS(集散控制系统)、总线控制系统知识、计算机网络与接口知识、在线分析仪表知识、PLC可编程控制器的知识、ESD紧急停车系统的知识等。
四、岗位职责调研分析
调研部门及岗位如下:
部门:仪表管理中心:综合管理科、健康环保科、生产设备科、计量科、系统分析及弱电运行部(仪表分析、仪表系统)、动力及空分运行部、气化运行部、净化及合成油运行部、检修运行部 。
岗位:科长、副科长、工程师、技术员、班长等。
科长的岗位职责:①负责组织仪表设备管理制度的修订;②负责仪表大检修项目的审批和组织实施;③参加重大基建、技措工程的方案审定和质量验收工作;④负责审核技术方案及操作规程,组织编写仪表技术改造实施方案。
副科长的岗位职责:①负责所辖装置仪表维护检修及相关技术等工作;②遵照执行中心安全管理规定、安全技术操作规程和安全技术措施,检查、监督各班组规章制度的执行情况;③对员工进行安全教育、技术练兵、技术考核;④负责审核各类设备的检修维护操作规程、检修方案和调试规程等各类规程、方案;⑤组织审核本运行部各类备品备件计划。
工程师的岗位职责:①编制修订仪表生产设备管理制度和仪表设备检修规程、技术方案、阀门检修规程、技术方案;②汇总编制各类检修计划,参与组织实施,并对检修质量进行验收;③根据仪表设备使用的具体情况,适时提出仪表设备技术改进方案。
技术员的岗位职责:①负责各自部门的仪表技术管理工作;②编制各自部门的仪表检修规程、技术方案、检修计划;③定期检查各自部门的各装置仪表运行情况。
班长的岗位职责:①负责本部门各装置仪表岗位安全生产,严格落实本岗位安全生产责任制,指挥协调本班各项安全生产活动;②严格执行岗位操作规程,控制好各部门各装置仪表各项指标;③负责监管、考核本班组目标责任制的落实情况;④负责组织管理本班组各部门各装置仪表设备巡检工作,并对工作开展情况进行监督检查、考核。
以上调研结果的总结分析,将对化工自动化技术专业人才培养方案中培养目标、职业范围、人才规格(基本素质、专业技能和知识、资格证书要求)、工作任务与职业能力分析、核心课程等项目的制定起到很大的支撑作用。
目前,随着我国船舶制造和船舶修理行业的发展,船舶电气安装和船舶电气设备检测、维护、修理急需大量的有较强动手能力的技术人才,以解决船舶制造和船舶修理行业电气设备的运行、维护、检修、装配、调试等日常性技术工作的基本需求。船舶企业中能担任这类任务的技术专业的人才严重短缺。以船舶工业基地——浙江舟山为例,该市现有船舶配件企业100多家,近三年,许多企业的船舶电气的设备开发与安装的订单持续递增,生产企业的发展急需一大批具有现场操作能力又有理论知识的应用性技术人才,这给船舶电气自动化专业的人才培养提供了良好的发展机遇。
但是,船舶电气行业存在着从业人员的整体知识水平不高,生产力水平相对较低的严峻现实。据调查,在船舶电气安装、维修队伍中,70%以上的从业人员只有初中文化水平,那些具有理论水平和维修经验的综合型船舶电气维修人才最为紧缺,真正具有船舶电气零部件安装和故障诊断能力的优秀技工不足20%。提高船舶电气维修队伍素质的关键在加强职业教育,提高船舶电气维修岗位技能。因此高职院校的船舶类专业就要担当起船舶电气类专业人才培养的大任,尤其是实训建设方面,要强化学生的实践动手能力,在实践中提高船舶电气零部件安装和故障诊断能力。
2.船舶电气专业实训建设基本思路
目前职业院校培养出来的学生与企业岗位要求有一定的差距,要解决这个问题,人才培养模式改革的重点是教学过程的实贱性、开放性和职业性,实验、实训、实习是三个关键环节。要重视学生校内学习与实际工作的一致性,探索课堂与实习地点的一体化。对于船舶电气相关专业来说,在校期间的实贱教学也同样非常重要,实训教学方法与手段、实训教学内容与船舶电气行业岗位要求的吻合度是关键。因此,有必要对船舶企业的岗位能力要求进行分析研宄,并为船舶电气专业教学服务,这对专业实训教学改革有重要的指导意义。
2.1 以岗位能力分析为起点,确立船舶电气专业课程教学改革基本依据
首先针对当前高职船舶电气专业教学现状,结合学院船舶电气实训基地情况,对船舶电气实训教学进行必要的整合。根据现代船舶电气技术的特点,从培养学生能力本位角度出发,综合分析现代船舶电气服务从业人员尤其是船舶电气专业应具备的基本能力和核心能力,并以此为依据,研宄开发实训教学内容有助于构建船舶电气类人才综合能力专业培养课程体系。
2.2 以实训教学质量为核心,培养与实际岗位必需核心技能
船舶电气实训教学应当突出核心能力的培养。现代船舶电气电控技术的超常规发展,相应的其检测维修技术也发生了根本性变革。传统的劳动密集型船舶电气维修业向劳动/技术双密集型转变,而目前高素质的船舶电气专业维修人才较缺乏。尤其是既有专业理论知识,又懂机电一体化和掌握现代船舶电气核心能力一一船舶电气电控系统检修,并具有较强动手能力的复合型人才更是奇缺。船舶电气实训教学改革的目的是以学生能力本位为核心,在校打下扎实的技能基础,着重致力于核心能力的培养,让毕业后就业的学生既能在现有岗位站稳脚跟,又能在今后的岗位上走得更远。改革是为了扎实基础,持续发展。要设法做到企业需要的,教学上都达到了;企业潜在需要的,教学上也做到了,只有这样我们的实训教学改革才是有成效的。
2.3 以配套实训设备开发为保障,保障实训质量,降低教学成本
通过对船舶电气专业核心技能实训教学的分析总结,我们认为船舶电气控制系统核心技能/应用技能的培养模式可以归纳如下:“教师多媒体在线演示教学—学生电气原理分析—学生台架控制系统安装界线、调试训练—学生船电设备排故训练”的核心能力/综合应用能力教学训练过程。通过模拟实船故障排除教学,把理论(电气设备原理)与实践教(学生电气控制系统安装、调试、排故演练)学融为一体,真正做到理论与实贱的一体化教学。为了有效降低实训教学成本,保障实训效果,学校应自我开发配套的教学设备供学生实训。
3.船舶电气专业实训体系建设
实训体系的建设,一般包括实训设备开发、实训教学方法和实训师资建设三方面内容。
3.1 实训教学设备开发
船舶电气实训教学设备是提高学生技能,搞好“能力本位”课程建设的关键。通过对国内有关电气教学设备制造厂家考察和调研,分析研宄了国内外有关船舶电气专业教学仪器设备的状况,目前所使用的船舶电气类专业教学实训设备存在一些问题。
实训设备的排故系统比较简单。如Y-A电机起动设备,规模小,继电器、接触器数量少,只针对单台电机控制,模块比较少,功能单一,不能进行变速、正反转制动等复杂控制。排故系统开发的软件与船舶电气故障的实际现象有一定的差距,影响教学的正确性,同时不能很好的体现船舶电气检测与维修的核心能力故障诊断与排除的思路。
未来的排故系统,以结合PLC、单片机来控制,以微机、弱电来控制电器,如单片机控制的船用三速锚机排故,PLC控制机舱自动化系统,包括数字量与模拟量的采纳来控制电器元件,最后控制终端电气设备。
国内生产的船舶电气类专业实训教学设备,只是简单的船舶电气部件组合,要满足教学需要,必须增加台套数以及实训指导教师数量,势必增加教学成本。根据以上的实际情况,如何解决这些矛盾,是船舶电气类专业实训教学建设中必须思考和解决的问题。通过配套设备的开发研宄,可以较好地解决船舶电气实训教学中设备的配套跟进,真正做到教学所需,实际所达,如开发船舶电气教学排故实训台(自动泵组)设备,等等。
3.2 实训教学方式
船舶电气专业适合使用综合整体设计、创造性的“项目集成式”实贱教学模式。在高职课程体系中,学生职业能力的培养目标被分解到不同的专业课程中。教师的教学都是依据某一具体课程展开。因此,学生的学习过程客观上被分成单元进行。于是,就产生了这样的问题,即使学生都很好地掌握了每门课程所要求的能力,也并不意味着学习效果的最优化。由于学生在学习过程中受到认识与实贱的局限,他们不可能对专业课程所要求的目标能力之间的相互联系有一个清楚的认识与把握。因此,在相互独立的专业课程学习结束后,对这些课程以实际工作情形为背景,以项目为载体,对学生的单元能力进行组装。这种组装,形象地说是“搭积木”,但是又不同于“搭积木”时的机械堆砌,它对单元能力的组装是通过集成来实现的,既把职业能力当成一个总体来理解,充分重视各单元能力的相互综合、连贯、配合,关注学生学习的迀移、运用和创新,从而达成“一加一”大于二的整体最优化效果。
3.3 实训师资建设
开展产学合作,强化实训师资建设。“师资互补、工学交替”人才培养形式,是学校与企业在师资合作、技术交流的基础上,共同制订人才培养方案,学生到企业生产实贱与在校学习相互交替的合作教育形式,是一种兼有师资培养和学生培养双重培养的产学合作方式。
从师资培养角度看,船舶电气专业建设要跟上技术进步、生产实际变化,必须让高职院校实训教学保持与企业需求同步,必须组建一支由社会同行专家、企业生产技术骨干等组成的实训兼职教师队伍。要按照“结构合理,数量充足,相对稳定,流动充实”的原则建没、培育好这一支队伍,让它与学校专职教师队伍形成互补,动态调节、优化整体师资队伍结构。从这一点上看,学校必须吸纳企业师资。从学校的实际看,船舶电气专业方向的学生总数比较多,实贱训练分布在各个船舶企业。从教学管理的角度也十分需要在企业中寻找、培育合适的指导教师,承担实践实训教学任务。
因此船舶电气的实训教师要走出去。只有走出去,在企业的生产第一线进行锻炼,参与企业的技术研发、生产管理,才能真正培养双师型教师。
从人才培养角度看,学校要实现人才培养目标,创新人才培养模式,培养出企业欢迎的学生。应用性技术人才必须具有的职业素质,如质量意识、安全意识、敬业意识等只靠学校教育是无法完成的,这需要企业环境、企业文化的熏陶,同时船舶电气技术也处于不断创新之中,只有在企业的直接参与下,学生在企业的具体实贱中才能掌握最新的技术。因此,只有与企业相结合,才能完成高职教育的培养目标。因此船舶电气专业的实训建设,必须利用船舶电气企业的资源优势,解决教学中实习、实贱条件上的困难,实施“产学合作 “工学交替”的教学模式。
4.结语
关键词:职业院校 《工厂供电》 教学改革
《工厂供电》是高职高专电气自动化技术专业设置的一门主干专业课。本课程适用于招收普通高中毕业生,学制三年的电气自动化技术专业。该课程主要介绍了工厂变配电所的一、二次系统及电气安全、电能节约等内容。供配电系统的不断智能化化、计算机控制下变电所的出现等,我们认为必须紧跟市场潮流。但目前的工厂供电教材还沿用传统的老旧内容,课本知识与生产实际严重脱节,很难适应信息飞速发展的现代化教育。我们认为在教学过程中,我们应该充分结合供配电系统的实际情况调整授课内容,改进教学方法;以便在新的时期取得较好的效果。
1、实事求是是《工厂供电》教学的生命线
1.1 结合实际,充分讲解课程
很多的内容,如重型设备、各种工厂接路线、安全性防护措施、保护接地电能节约等,我们应该先在基本理论层次得到提高,得出应该解决的难点,然后让同学们到学校指定的实习基地,将抽象的知识具体化,使一些枯燥乏味的内容变得生动有趣,有利于学生较完整地建立《工厂供电》的整个课程体系。同时我们应该请现场技术专家在工厂供电的实际中讲解课程内容。因为丰富的实践工作经验是《工厂供电》课程的物质基础,能结合具体应用背景介绍一些书本上仅仅是简单提及的新技术、新产品、新工艺以及设计思路。这种形式不仅能丰富教学内容、拓宽学生的视野、增强感性认识,还能针对电气工程中的具体问题,让学生提出不同的见解,以激发学生的创新意识这样也方便学生针对课程内容进行总结,理清思路。学生们会认为所学知识非常有用,这样才能真正调动学生的学习劲头;从而更好的解决我们遇见的教学问题。
1.2 采用信息技术,生动形象的进行教学
随着信息技术的发展,传统的教学模式也得到了很大的改进。计算机辅助教学(computer Aided Instruction,简称CAI)。CAI的使用能大大增加学生学习效率、提高学习质量和教学效率,实现最优化的教学目标。
针对我们《工厂供电》的教学实际;有些内容是不方便直接观察物理构造的,先利用多媒体教学,让学生观看图片,带领学生去参观,加深学生的印象。对有些即使在现场也无法观察的现象,我们也采用多媒体辅助教学的形式;利用多媒体辅助教学软件,用动画模拟工厂供电体系工作情况,化静为动,形象直观,使学生准确地掌握了这部分知识。
1.3 教学方法和方式的创新
本课程的教学改革,要让我们的课程实现理论与实践高度复合式发展的的课程体系。以工厂实习等实践活动为基础,我们认为应该在实际的实践活动中不断的提高学生的理论素养和实际动手能力,为学生能够在就业市场得到企业的青睐打下了坚实的基础。
在实际中可以采取:把课堂搬到了院变电所和实训室,针对设备讲原理、讲功能,讲操作;把供配电设备和特殊行业的供配电设备的外形图做在课件上,使大家有一个感性的认识;鼓励大家进行网上学习,了解新设备,学习新知识;本课程还安排有一周的生产设计,十六周的顶岗实习。采用这种教学方式,可基本满足培养目标要求的实训要求,学生学习兴趣高,教学效果好与企业共建了校内外实训基地,校企结合,工学交替,学校教师与企业技术人员共同评价实践教学效果,有力地保障了学生知识的应用和技能训练,同时也培养了一支具有丰富教学经验和工程实践经验的教师团队。实现“依托行业、工学结合、突出应用、强化能力”的课程教学目标。
2、充分贯彻以人为本的方针。坚持以学生为中心
我们认为我们在教学中应该由以教师为中心的学习向以学生为中心的学习转变。教师的责任是为学生成长成才提供优良环境和学习条件,重点要做好四方面的工作。
遵循教育规律深化学改革。要培养真正意义上的符合要求的《工厂供电》方面的人才,从教育规律上说,最重要的是要调动学生学习的自觉性、主动性。这也是能否从根本上解决学风问题的关键所在。因此,教育教学改革的重点,一是要在课程设置和教学管理上增加更多的弹性,为学生“松绑”,为学生的自主学习留出更多空间,促进学生多样化、个性化的发展;二是要改变现行的以课堂讲授为主的教学方式,更多地推行探究式的学习,要以任务方式安排学生进行各类系统设计和系统制作,从而实现学生的主动学习、主动实践。
广泛开展学生课外课程探讨活动。开展大学生科技创新活动,是有效调动学生自主学习积极性的另一个重要手段我们认为学院在这方面已有较好基础,可以更好的进行这方面的活动。
3、加强课程设计工作
3.1 端正课程设计教学目的
我们的课程设计应该注重培养学生正确的设计思想,理论联系实际的工作作风,严肃认真、实事求是的科学态度和勇于探索的创新精神;培养学生综合运用所学知识与生产实践经验,分析解决工程技术问题的能力;通过课程设计实践,训练并提高学生在理论计算、结构设计、工程绘图、查阅设计资料、运用标准与规范和应用计算机等方面的能力。
3.2 加强课程设计的选题工作
我们认为课程范围中应该包含必要的课程设计部分,;课程设计的题目应尽可能有实用背景,对模拟性质的“题目”不得年年重复使用;根据学生的知识和能力状况来设计工作量和难度系数,使学生在规定的时间内既工作量饱满,又经过努力能完成任务;课程设计题目由指导教师拟定,并经教研室主任审定。课程设计的题目也可由学生自拟,但必须经指导教师报教研室主任批审,同意后方可执行。
3.3 完善课程设计的督导机制
我们应该组织起一只高效的督导队伍深入到答辩现场进行检查,检查学生是否按设计任务书完成全部工作;仔细审查学生的设计图纸是否合格,实验结果和程序运行是否正确;仔细审查设计计算说明书(或论文)撰写是否规范;检查指导教师是否履行了自己的职责;检查答辩组织与答辩过程是否规范,检查学生的答辩质量。答辩结束后,指导教师要写出检查工作总结,一式叁份,一份存教研室,一份存学生所在系,一份存教务处,对这期课程设计做出总的评价,肯定成绩,找出问题,提出改进完善的建议。
关键词:跨学科;交叉学科;协同教学;交叉学习
文章编号:1672-5913(2013)01-0003-03
中图分类号:G642
1 背景
1989年,美国学者舒梅克(Shoemaker)在跨学科学习基本定义的基础上提出了跨学科教学的定义:教学将跨越学科界限,把课程的各个方面组合在一起,建立有意义的联系,从而使学生在广阔的领域中学习。跨学科教育是社会发展的需要,联合国教科文组织曾指出,高等教育日益国际化是学习和研究的全球性特征的一种反映,应通过新的教育和教学方法,使学生学会在多元文化环境和国际环境中独立思考和协同工作。
国外跨学科教学改革起步较早,发展较快。近年来,美国大学普遍设置跨人文与自然科学、人文与社会科学、人文与技术科学等新学科与综合课程,如斯坦福大学的“多学科教学与研究”(Multidisciplinary Teaching and Research)行动等。英国利兹大学在理科、艺术与社会科学、现代语言等学科领域设置各种结合课程,其中理科设置70多门;牛津大学现有30%以上课程都是由两种以上科目结合而成,诸如“哲学与数学”、“经济学与工程科学”、“生理学与哲学”等。
跨学科教育有不同的形式和内涵,从专业角度来说,设置跨学科专业,建立辅修、双学位制度;从课程教学角度来说,开设包含跨学科内容的新课程;从学生角度来说,课程的受众跨学科化,便于进行交叉融合。
在设置新的交叉学科专业时要淡化专业界限。2000年美国联邦政府颁布的专业目录,增设交叉专业,有25个学科群设置了跨学科专业,用以培养跨学科专业人才。中国教育部也于2010年开始修订专业目录,强调兼顾新兴学科、交叉学科的专业设置。目前进行跨学科专业培养研究的文献包括工程管理类专业、工业设计类专业等。
在跨学科课程改革方面,密歇根大学提出跨学科协同教学,采用“课程合作”模式和“集合式课程”模式。前者由具有相关经验的教师共同设计、讲授;后者则是2~3门相关主题的独立课程被安排同步讲授。这种理念很务实,相对容易实施,但需要解决教学资源、信息和经验、激励机制、行政管理和学生专业背景等带来的问题。也有学校开设了新的跨学科课程,如软件知识产权管理、计算思维和网络、群体与市场课程等。
学生交叉学习也是跨学科教学的重要方式。提出指导本科生“多学科联合毕业设计”的方法,通过将计算机专业和非计算机专业的学生组成课题小组,制定相关题目,共同完成设计,达到培养学生跨学科综合能力的目标。在电子商务课程教学中,学生来自网络、经济、网络营销与广告、信息安全、在线支付、电子获批、法律、公共管理和在线出版等专业背景,他们在课程学习和项目实施中实现了跨学科交流。底特律大学组织工程系和护理系的学生,联合为残障人士设计城市辅助设施,并从中相互学习。则尝试面向计算机工程和计算机科学的同学同班开设数据库系统课程。
本文在2012年7月下旬北京大学李晓明教授主持的“跨学科课程(网络、群体与市场)培训班”背景下,总结合肥工业大学计算机与信息学院在跨学科教学方面进行的实践,包括学科大类培养模式、教改实验班探索、数字媒体方向建设等,并对如何进一步推动跨学科教学进行了构想,包括“网络、群体与市场”这门跨学科课程的开设计划,以及如何推动跨学科选课等。在此基础上,希望能将李晓明教授的跨学科课程在我校落实,将其跨学科理念在我校发扬光大。
2 跨学科教学实践
合肥工业大学计算机与信息学院在跨学科教育方面已有一些初步实践,包括学科大类培养、创新班设置、数字媒体方向建设、学院平台课建设等方面。
2.1学科大类培养
合肥工业大学于2012年启动宣城校区招生工作,开设5个系,采用2+2培养模式,即2年统一培养,2年专业培养。以信息工程系为例,设置计算机科学与技术、物联网工程、电子信息科学与技术、电子科学与技术、光信息科学与技术、自动化、测控技术与仪器等7个计算机与信息类专业。在前面4个学期,系里所有学生在同一平台上课,强调专业大类培养,形成较宽的学科基础和跨学科背景。2年后,开始分流,进入专业课程学习阶段。尽管上述改革刚刚开始,但在此模式下,学生之间知识交叉会自然形成,跨学科优势将凸显。
2.2教改实验班
合肥工业大学于2010年成立电气信息类教改实验班,依托计算机与信息学院管理。实验班的专业方向为电气信息类,学生由学校2010级各理工类专业的50名同学组成,是学校本科人才培养的示范区和先导区,旨在培养基础宽厚的跨学科人才。教改实验班同样采用2+2培养模式,前2年实行跨学科的特殊培养计划,2年后自由选择专业。目前该班同学已经分散到电子信息工程、通信工程、自动化、电气自动化、计算机、信息安全等专业进行专业学习,但该班级建制仍然保留,希望能够保留跨学科交流的环境。
2.3数字媒体方向
计算机科学与技术专业的发展使得学科方向越来越丰富。在“宽口径”、“重基础”原则的指导下,我们于2008年修订教学计划时设置以下4个模块方向:数字媒体方向、软件方向、嵌入式系统方向和网络方向。每个方向由4门选修课程和1门方向综合设计课组成。
数字媒体是一个学科交叉方向,合肥工业大学采用计算机与信息学院与建筑与艺术学院联合培养模式。在4门理论课程中,数字媒体艺术概论课程由建筑与艺术学院承担,其他3门由计算机与信息学院老师承担;在方向综合设计实践环节中,需要按组完成项目,我们采用4+2方式来组队,即4名计算机专业同学加上2名广告学同学,如表1所示。项目中大体按照技术、艺术方面进行分工,如完成游戏类项目,计算机专业学生负责编程实现,而广告学的同学负责文案设计和艺术指导,同学之间通过讨论等环节实现跨学科交流。
3 跨学科教学构想
3.1网络、群体与市场跨学科课程
2012年7月22-28日,由李晓明老师主讲的“跨学科课程(网络、群体与市场)培训班”在北京举行。本次培训班由教育部计算机专业教指委、计算机学会教育专委会、高等学校计算机教育研究会三家联合发起,纳入教育部“2012高等学校青年骨干教师高级研修班”。笔者有幸参加这次跨学科培训班,主要想学习跨学科教学模式和方法。关于本次培训班,个人一些总结如下:
1)听到很多学科之外的很多东西,学到了知识,还学到了跨学科教学方法,如面对不同专业的学生该如何讲清楚同一个知识点,如何深入浅出地用计算机思维和理论来解释其他领域的问题和现象等。
2)培训班学员来自不同专业和领域,与数学、管理和计算机等专业的学员一起交流、学习,本身也是“跨学科”协作的一部分。
3)计算机学科和社会学科结合很自然,因为我们对社会现象耳熟能详,对很多东西有直观的感受,这样经过理论分析的结果都能接受。这次“跨学科”培训的选题非常好,也容易推广。
正因为如此,我们计划将这门课程带到合肥工业大学,进行跨学科教学方面的尝试。北京培训结束后,我们于8月召集相关教师组织了一次教学讨论沙龙,决定开设“网络、群体与市场”课程。因为是第一次开设这门跨学科课程,我们计划采用四步策略,如表2所示。其中,第一步课程研讨班已经开始,学院3名教师已经试讲部分课程。而最终我们希望本课程与国外同类课程实现同步授课,达到课程国际化的目的。
3.2跨学科选课政策
为了推动跨学科教育,合肥工业大学在2011年教学计划中实行个性化学分,以推动跨学科选课。设置的个性化学分有6个,必须通过选择外专业课程来获得。通过此方式,一方面让学生选择自己喜欢的外专业课程,另一方面可促进课程受众的跨学科化。这样的政策易于实施,不用大动干戈即可实现跨学科教学。