时间:2023-08-04 17:25:34
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇机电一体化培养方案,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。

关键词:机电一体化技术专业;人才培养方案;开发;课程体系;构建
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2012)18-0225-03
0 引言
随着机电一体化技术的广泛应用,以“懂技术,会操作”见长的高职机电一体化技术专业毕业生受到企业的青睐。然而,麦可思研究数据显示,机电一体化技术专业位居2010届失业最多的高职专业之首。这一调查结果表明,现阶段的高职机电一体化技术专业建设存在一些影响其可持续健康发展的深层次问题,主要体现为人才培养规格和质量与就业市场需求之间还存在较大差距。因此,开发专业人才培养方案,重构课程体系,已成为当前机电一体化技术专业亟待解决的关键问题。
1 人才培养方案开发的主要原则
教育部于2006年颁布了《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》,其中明确指出:要积极推行与生产劳动和社会实践相结合的学习模式,把工学结合作为高等职业教育人才培养模式改革的重要切入点,带动专业调整与建设,引导课程设置、教学内容和教学方法改革。该文件不仅对高职院校专业建设和教学改革提出了要求,也为高职院校人才培养方案的开发提供了指导性的原则。
1.1 校企合作原则 专业人才培养方案的制订,必须紧聘请行业企业技术人才和能工巧匠全程参与。以市场调研为基础,认真分析企业对专业人才的需求情况、本专业面向的就业岗位和岗位要求应具备的职业能力,以实际工作过程和职业岗位分析为依据,重构工学结合课程体系,确保课程设置符合高技能人才培养的需求,符合高等职业教育教学的规律。
1.2 够用为度原则 专业层面的“够用为度”,不是某几门课程的简单删减或补充,更不是课程学时数的简单调整,而是对人才培养方案中整个课程体系的重大改革。以构建工学结合特征突出的课程体系和课程单元为切入点,形成彰显实践性、开放性、职业性的一体化教学模式,从而推动人才培养模式改革。
1.3 职业性原则 一方面,引入职业资格标准和企业行业标准指导制定课程标准;另一方面,将“双证书”教育纳入专业人才培养方案,使学生在校期间能够达到职业标准的操作规范。
1.4 特色发展原则 从本专业的实际情况出发,校企合作共同开发人才培养方案,积极探索多样化的人才培养模式,努力办出专业特色。
2 人才培养方案开发的逻辑顺序
以就业为导向,以能力为本位的高职专业人才培养方案开发的逻辑顺序如图1所示。在专业建设指导委员会指导下,组建校企合作开发团队;针对专业所面向的行业企业和岗位群进行人才需求调研;以职业分析为基础,确定专业人才培养目标和规格;通过对工作任务和行动领域等主要内容的职业分析,提炼典型工作任务和职业行动能力;通过对学习领域和学习情境为主要内容的课程标准设计,获得工作过程系统化的学习领域课程或课程模块;按照工作过程导向、技能提升顺序和知识学习逻辑三者有机统一的思路,构建工学结合课程体系;制订的专业人才培养方案经过运行与评估反馈,实现不断更新和优化。整个开发流程紧紧围绕“岗位能力和职业素养”这一核心来进行,并形成过程开放、流程封闭的信息反馈系统,动态调整,持续改进。
3 人才培养方案开发的主要内容
依据高职专业人才培养方案开发的逻辑顺序,开发以就业为导向,以能力为本位的专业人才培养方案,主要包括:组建开发团队、人才需求调研、职业分析、教学分析、课程体系构建、人才培养方案制定、人才培养运行、评估与优化等内容。下面就以陕西国防工业职业技术学院机电一体化技术专业为例,介绍专业人才培养方案的开发与课程体系构建的主要内容。
3.1 组建开发团队 组建一支双师结构的专业开发团队,是开展专业人才培养方案开发工作的重要前提,而深层次的校企合作,则为高素质开发团队的顺利组建提供了机制保障。我院不断创新合作模式,充分发挥校内外各种优质人力资源整合的合力,积极探索并逐渐形成了长期稳定、互利双赢的校企合作机制。一方面,机电工程学院自陕西黄河机电股份有限公司、中船重工西安东风仪表厂、西安科技大学等单位聘请11位企业专家组建了专业建设指导委员会;另一方面,聘请校外专业带头人1人、骨干教师2人,聘请校外兼任教师4人,组成了17人开发团队。其中副教授和高级工程师5人,3位教师具有职业技能鉴定中、高级考评员资格。
3.2 开展人才需求调研 人才需求调研是专业人才培养方案开发的一项基础性工作,主要包括行业调研、企业调研等。调研内容主要包括专业人才结构现状、人才供求状况、企业组织架构和专业发展趋势,职业岗位对知识、技能和态度的要求、相应职业资格要求、学生就业去向等。我院采用调查问卷、访谈与专题研讨等方式,主要对西安东风仪表厂、中国航天科技六七基地165研究所、宝鸡秦川机床厂等7家企业进行了调研,并形成了“企业对机电技术应用人才需求情况的调查分析报告”。
报告显示,陕西作为一个国防工业大省,国防科技工业中的兵器、电子、航空、航天、船舶、核工业等行业普遍缺乏技能型专业技术人才,国防科技工业企业大量使用的特种设备及专用生产线,对机电一体化等专业技术应用型人才需求旺盛。机电一体化技术专业开发组依据调研数据,从职业岗位能力分析入手,调整专业方向,使其较好地贴近毕业生岗位需求实际。专业定位为“以电为主、以机为辅,机、电、计算机三能互补”,确定了以机电一体化设备的操作、安装、调试和维修为专业核心岗位,以自动生产线运行管理、机电一体化设备销售与售后技术服务、系统设计与技术改造为专业扩展岗位的职业岗位群。
3.3 进行职业分析 专业开发组依据专业特色和职业岗位群分析结果,确定了32项典型工作任务和完成任务所需的职业能力,为构建工学结合课程体系提供了依据。
3.3.1 专业特色分析 机电一体化技术不是微电子技术、计算机技术、信息技术与机械技术等几种技术的简单叠加,而是在信息论、控制论和系统论基础上建立起来的集机械与电工电子及电气控制为一体的应用技术。机电一体化技术的学科交叉性、融合性,决定了它的复杂性,也对专业建设和专业教育实施的各环节如开发人才培养方案、课程体系构建、教学模式应用、教学评价与监控等提出了更加复合的要求。
3.3.2 工作任务分析 工作任务分析是指对本专业所对应的岗位(群)中需要完成的工作任务进行分解的过程,目的在于掌握其具体的工作内容,以及完成该任务需要的职业能力。
3.3.3 行动领域分析 行动领域分析是指在工作任务分析的基础上,将相互关联的典型工作任务按照职业成长的规律和难易程度归类形成的典型工作任务集合,将典型工作任务转化为学习模型,梳理和整合职业行动能力,形成职业行动能力分析表。
3.4 构建工学结合课程体系 工学结合课程体系构建是工学结合人才培养模式改革的核心内容之一,是在借鉴和扬弃德国学习领域课程模式基础上形成的具有中国特色的课程体系开发模式,是以培养综合职业能力为目标、以工作过程为导向、以典型职业工作任务分析法(BAG)为课程开发方法、以学习性工作任务为课程内容的载体、通过行动导向教学来加以实施的一种课程体系开发模式。其开发思路是:从调研实际工作任务集合到提炼典型工作任务集合,再到选取学习性工作任务集合。通过工作岗位(群)分析、典型工作任务(集合)分析、岗位职业能力分析、行动领域到学习领域转换并排序等步骤加以开发实施。
3.4.1 校企合作共建课程体系 校企共建是高职教育课程体系构建的前提条件。要保证课程内容体现职业性和专业特色,必须有行业、企业专家或技术人员共同参与课程体系构建的全过程。尤其是在岗位工作任务调研与典型工作任务归纳、行动领域确定、课程内容设置等方面,必须征求行业、企业专家意见并进行论证,才能确保课程体系及课程内容的针对性与适用性。
3.4.2 构建工学交替人才培养模式 根据先进制造业的工程特点和机电一体化技术的专业定位,依托军工行业优势,实施校企共建,构建符合职业能力形成规律的职业教育模式,建立了“三阶段、两融合、递进式”的工学交替人才培养模式。其主要特点是:①依托以船舶第872厂为核心企业的校企合作平台,学生在校内外三年不断线全过程实施“工学结合”人才培养;②依据岗位能力考核标准和职业标准,将机电一体化职业技能高级认证、维修电工职业资格鉴定贯穿于教学过程,实现学历毕业证和职业资格证的双证融合;③根据高职学生的认知规律,将人才培养的三个阶段(即文化素质培养、岗位基本技能训练和岗位综合能力训练),由浅至深、由单项到综合进行科学排列,形成“递进式”岗位职业能力培养。
3.4.3 工学结合课程体系构建的流程和基本结构 工学结合课程体系构建要充分考虑学生可持续发展能力的培养,使之不局限于狭隘、单一工种的特定岗位上,而是综合考虑适岗、应变、创新、发展的职业行动综合能力培养要求,课程体系与课程内容能与岗位和市场需求互动,突出岗位工作的针对性和职业发展的适应性。根据机电一体化技术专业岗位要求和职业考核标准分解职业能力,形成基本素质和能力、岗位基本能力、岗位综合能力三个层次的能力;以岗位能力训练为主线,构建以工作过程为导向突出核心岗位能力培养双证融合的工学结合课程体系。(图3)
3.4.4 教学模式分析 根据专业教学目标和教学内容,结合专业特色,积极吸收现代职业教育先进理念,倡导实施一体化教学模式。首先,教学中按照“做中教、做中学”教学方法,按照工作过程进行引导,组织学生进行活动,注重“教”与“学”的互动,使学生在活动中增强合作意识,具备课程相应的职业能力。其次,立足于加强学生实际操作能力的培养,采用项目教学,以工作任务引领提高学生学习兴趣,激发了学生的成就动机,提高了学生的自主学习能力,提高了学生的岗位适应能力。
3.5 制订人才培养方案 人才培养方案的制订是整个开发工作的整理、融合环节,要按照规范性、实用性和发展性的原则要求进行编制。其中,学习领域课程的“排列组合”是需要重点解决的问题。我院经过充分论证,确定了基本素质和能力、岗位基本能力、岗位综合能力三个层次的岗位职业能力,制定了突出职业能力培养的核心课程的课程标准,编写出版了3部配套的一体化课程教材,创新了课程考核评价方法,形成了以就业为导向、以能力为本位的机电一体化技术专业人才培养方案。
3.5.1 人才培养方案的主要内容 人才培养方案包括:招生对象与学习期限、培养目标、培养规格、工作过程分析、人才培养模式、课程体系及教学模式、教学进度安排、课程描述、教学条件、毕业条件(学籍管理与毕业标准)、学分替代、编制说明等12个部分。
3.5.2 课程体系的基本架构和主要指标 依据课程体系结构设计,将课程分为公共基础学习领域、专业基本学习领域、专业核心学习领域、专业拓展学习领域、公共拓展学习领域和素质教育拓展领域等六个部分。根据教育部《关于制订高职高专教育专业教学计划的原则意见》、“实践类课时占总教学时间的50%以上”及“顶岗实习时间原则上不少于半年”等要求,人才培养方案中讲授课时为1537学时,实践课时为1342学时;公共基础学习领域课程所占比重约为20%,专业基本学习领域和专业核心学习领域课程约所占70%;专业拓展学习领域课程约占10%;校外顶岗实习时间安排在第6学期;课内总共146学分,公共拓展学习领域、素质教育拓展领域、军训合计16学分。
3.6 人才培养方案的评价与动态调整
3.6.1 人才培养方案的评价
3.6.1.1 整体评价 人才培养方案要能回答教什么、怎么教和按照什么顺序教等三个核心问题。主要包括专业培养目标定位是什么?为了实现培养目标构建了什么样的培养模式,设置了什么课程?为了模式的运行和课程实施组建了什么样的师资队伍和教学团队,建设了什么样的实习实训条件,采用了什么教学模式等评价指标。
3.6.1.2 分项评价 ①依据与培养目标。主要包括制定方案的依据、人才定位、培养目标、就业岗位、个人职业发展、培养模式等评价指标;②课程体系构建。主要包括对目标的支撑作用、形成职业核心能力的完整性、对职业核心能力形成的支撑作用、职业素质结构、职业知识结构、职业能力结构、职业证书对职业能力的体现度等评价指标;③课程与计划。主要包括课程设置、课时设置、课序设置、核心骨干课程定性、核心骨干课程描述、课程考核要求、毕业条件、学分替代等评价指标;④实施与管理。主要包括实习实训条件支撑、师资配备与教学能力、教学方法、教学过程管理与评价方案等评价指标。
3.6.2 人才培养方案的动态调整 根据PDCA循环程序,专业人才培养方案制定后,需要在专业教学质量监控与评价体系的控制下,按照计划(Plan)、执行(Do)、检查(Check)、处理(Action)的顺序进行人才培养方案的质量管理。在有序的循环运行过程中,依据信息反馈,发现问题并逐步解决问题。将未解决的问题放到下一个PDCA循环过程中,周而复始,实现阶梯式螺旋上升。通过对专业人才培养方案的动态调整和持续改进,不断优化课程体系与课程内容、完善实训教学条件、提升师资水平、改进教学方法、提高学生的就业竞争力。
4 结语
近年来,我院机电一体化技术专业改革践行高职教育工学结合理念,已从宏观开发层面深入到了学习领域课程的教学项目开发及课业设计层面。人才培养方案的开发与课程体系构建作为一个开放的循环反馈系统,需要教学思想与教学目标、教学内容与教学方法、教学基本条件与教学管理、教学队伍建设等诸多因素的协调配合,需要不断进行调查、研究与分析,适时调整人才培养目标和培养规格,以使所建立的课程体系真正符合职业能力的要求。
参考文献:
[1]赵志群.职业教育工学结合一体化课程开发指南.清华大学出版,2009.
[2]郝秀凯.工学结合人才培养方案制订的系列问题探讨[J].教育与职业,2008,23.
[3]张庆臣.高职机电一体化技术专业人才培养方案制定中的几个问题及其思考[J].教育教学研究,2011,51.
(1)设计题目、内容不规范,要求不统一。
由于每届或每班的指导教师不同,设计题目、内容、要求、难易程度偏离太大。如有数控机床改造设计、伺服系统控制设计、交通灯控制设计等,要求、工作量也不相同。有的设计任务偏难,有的设计任务又太简单。
(2)设计资料缺乏。
由于机电一体化是一门新兴的技术和专业,这方面的知识内容都在相关的杂志刊物登载,书籍相对少一些。要进行课程设计,收集这方面的资料较困难。没有现成的资料汇编及设计手册,学生要花费较多的时间找资料,往往是教师帮助寻找资料。而且没有像机械零件设计那样的系统完整的课程设计指导书。在设计中盲目性较大。
(3)师资不足。
最早几年机电专业方向只有一个班或两个班,指导教师有2~4人即可。一般由主讲或熟悉机电一体化控制系统课程的教师指导。近几年随着学生的扩招,机电专业扩展到4~5个班,指导教师需要8~10人,明显不够,因此有必要进行培养。
2机电一体化课程设计改进措施
(1)编写合适的机电一体化课程设计指导书,配齐设计资料。
到目前为止未见过公开出版的机电一体化课程设计指导书,所以有必要编写合适的机电一体化课程设计指导书,并收集较全的资料进行汇编,与指导书汇编成册。
(2)规范设计题目,统一要求。
规范设计题目不是整个设计都用同一个题目,而是在一个范围内选择题目,教师根据所选的题目按统一的要求下达任务书。设计题目一般以简易数控机床设计、数控机床改造设计、机器人及控制设计较为合适。在市场上可见的机电产品多得很,不是所有的机电产品都适合做题目,因其难易程度是不同的。机电专业的课程设置是以机床设计、机器人设计控制为典型产品的,在机电一体化课程设计中要反映课程设置的内容。机电专业方向课程有机电一体化系统设计、计算机控制技术、机械制造装备设计、机器人导论等课程。这些课程的内容在电的方面主要介绍了以计算机为核心的控制系统;机械方面介绍了机械运动、机械传动、机械结构及相关的标准部件,如滚动导轨、滚珠丝杠等。在选题及设计中要反映上述的内容。因此规范化的题目主要为数控车床(或铣床、钻床等)设计、车床(或铣床、钻床等)数控化改造设计、或是工业机器人及控制设计。这些都具有一定的机械部分内容,如数控机床进给轴传动部件,机器人的腰身、手臂运动部件及滚珠丝杠、导轨的应用等。电的方面包含数控系统电路设计,计算机控制系统设计及对机械部分的控制;从而实现了机电结合。对规范化的题目、要求及上述设计内容都已编入指导书中。
(3)指导教师的培养。
首先被培训的教师可以跟班听课,熟悉掌握相关的课程内容,然后在机电一体化课程设计进行中跟班辅导,以培养出合格的指导教师。
(4)加强督察。
当指导教师接到指导课程设计任务后,首先拿到机电一体化课程设计指导书,根据要求写出课程设计任务书;并由教研室主任或院教学指导委员会审查,合格才可向学生下达任务。指导中,教师要填写指导日志,随时记录指导中的难点、及出现的问题和解决方法,并进行小结,以便下一次指导时提高设计水平。
3机电一体化课程设计指导书主要内容
3.1设计题目确定及要求
3.2总体方案确定
(1)总体方案设计;
(2)绘制总体方案图。
3.3伺服系统机械传动部件设计
(1)切削力计算;
(2)滚动丝杠螺母副的计算与选型;
(3)伺服系统传动设计;
(4)步进电机当量扭矩计算及选型;
(5)机械传动结构设计(绘制一个轴的机械装配图)。
3.4控制系统硬件电路设计
(1)确定控制系统方案及绘制系统框图;
(2)单片机的选用;
(3)存储器的选用与扩展;
(4)译码电路设计;
(5)接口电路设计;
(6)绘制控制系统硬件电路原理图。
3.5基本的参考图表汇编。
4近一届学生机电一体化课程设计进行情况
4.1教师配备
近一届机电专业学生,每届有四个班进行机电一体化课程设计,共配备6名教师;其中有四名为独立指导教师,两名为辅导教师,为培养新的指导教师储备力量。
4.2指导书的使用及设计过程
设计学生和指导教师每人一份机电一体化课程设计指导书。教师按照要求写出机电一体化课程设计任务书,并经研究所长审查后发给学生。设计题目主要有CA6140普通车床数控化改造设计、C6132普通车床数控化改造设计。在同一个题目的学生中,要求设计进给轴部件时,一部分学生设计X轴进给部件,另一部分学生设计Z轴进给部件。整个过程根据设计任务书的题目、要求和机电一体化课程设计指导书给出的设计步骤、方法,先进行总体方案设计,再进行机械传动部件设计,最后进行CNC硬件电路设计。整个过程经过了机械、电子两方面的训练,实现了机电结合,达到预期效果。
4.3填写指导日志
教师在指导设计的过程中,及时填写指导日志,记录设计中的难点、问题,并进行小结。
5本文总结
轨道交通行业是广东省确定重点发展的战略性新兴产业之一,按照规划,到2020年高速铁路建成1866公里,广东省将新增城市轨道交通线路690公里,城际轨道交通线路1593公里。随着上述规划的实施,轨道交通装备制造业的快速发展必然伴随各种技术装备的发展,所有这些新型技术装备的维护自然需要大量的技术人员,另外装备制造业生产的各种装备的装配、调试也需要大量熟悉机电业技术的高技能人才。各种机电设备尽管形态千差万别,但是基本技术原理具有相同性。“机电一体化技术”是机械、电子、计算机及信息处理技术、自动控制、检测传感技术、伺服控制技术、系统工程等有机结合的一门复合技术,它代表着机电工程技术发展的前沿方向,具有强大的创新应用潜力。而如何培养机电一体化技术专业人才服务轨道交通行业,针对轨道交通装备制造、车站相关机电设备维护保养及车辆检修基地等技术岗位,着力进行人才培养模式的改革是亟待解决的问题。目前国内外大部分工科类职业学院都开设了机电一体化技术专业,通过对相关院校的调研,该专业的培养目标大体上可归纳为:培养以机械和电子技术为基础,熟悉现代机械制造的基本理论、掌握机电一体化设备的操作、维护、调试和维修技术的,具有机电一体化产品局部设计和新产品开发能力的,以及产品管理、推广及售后服务等工作的高等技术应用性专门人才。[2]尽管专业培养目标明确,但各高校都有自己的专业特点,例如新加坡南洋理工学院机电一体化技术专业开设了32门专业课程,其中带有航空或飞行器字样的课程就有9门,培养目标明确,专业特色鲜明;广东轻工职业技术学院的机电一体化技术专业紧紧依靠啤酒、食品包装等轻工行业,培养在自动生产线及相关自动化机械工作岗位从事安装与调试、维护与管理、技改与销售等工作的应用型人才,其校企合作基础扎实,人才培养质量稳定,社会声誉较高。广州铁路职业技术学院的机电一体化技术专业,在向兄弟院校学习的基础上,在学院骨干院校建设及创一流高职院校中针对如何适应地方经济发展,打造专业特色,培养社会需要的人才等方面进行了有益的探索与实践。
二、专业定位、课程体系与教学改革
(一)专业定位
机电一体化技术涉及的知识面宽广,是集机械、电子、信息和管理等诸多学科于一体的新兴交叉学科,因此机电一体化专业是一个很宽泛的专业,也可以说是一个专业平台。[3]我们对接广东省区域经济发展,通过对机电专业相关的企业、行业、企业联盟调研,分析与预测专业对应的区域产业人才需求,提炼出轨道交通行业特定工作岗位(岗位群)对机电一体化人才的职业技能与素质要求,其毕业生主要面向机电行业,以及轨道交通行业的机电产品研发制造企业、设备运行等就业单位,面向的主要职业岗位有:自动化设备检修、电气设备安装调试、机电产品开发、设计等。据此,我们依据高技能人才培养要求,将专业的培养目标定为:以市场为导向,主动适应珠江三角洲传统优势产业和新型特色制造业发展需要,面向生产、建设、服务和管理第一线,以“产教一体,寓学于工”的模式培养具有创新精神和良好职业道德,具备机电一体化技术基础知识和专业技能,适应机电一体化产品设计制造、轨道交通机电一体化设备的安装调试、维护与保养、管理等工作岗位,具有工匠精神、创新精神的技术技能型人才。
(二)课程体系的构建
坚持一条主线、强化能力的原则。即从专业技术应用出发,以培养学生的职业能力为主线,运用倒推法,从职业能力结构,演绎出知识、能力、素质结构,直至人才培养方案、课程标准。其“公共基础课”按照国家和省教育主管部门的有关精神设置基础性人文课程以外,根据专业特点和就业市场需求,精心设置了“机械+电气”双支撑的“专业基础课程(专业群平台课程)”,设置了“机械制图与CAD”“机械基础”“电工电子技术应用”“机电传动与控制”“液压与气动技术”“可编程控制器”六门课程。在此基础上,根据就业市场需求和学生的职业发展需要,设置“专业核心课”和“综合能力课”,专业核心课开设了“单片机原理及应用”“数控机床电气控制”“生产线组装与调试”“机器人技术应用”;综合能力课开设了机加工实训、钳工实训、机电设备拆装实训、电气控制综合实训、数控机床操作与编程、毕业顶岗实习。专业核心课中还开设了城市轨道交通车站机电设备、车站电梯维护课程;专业选修模块中还设置了铁道概论、轨道交通车辆构造与维修、车站空调与通风系统维护课程,以对接轨道交通行业发展对车站设备管理和维护人员的需求。为了激发并培养学生的创新创业意识,还开设了就业指导、创新创业指导,以及专业选修课中设置了机电产品创新设计课程,鼓励学生参加市级及以上大学生创新创业大赛或各类科技创新、创意设计、创业计划等专题竞赛,获得三等奖及以上奖项的学生可以免修该课程。
(三)教学方法改革
深入开展课程建设与改革,创新课堂教学。推行项目教学、案例教学、工作过程导向教学等融“教、学、做”为一体的教学模式。改革教学方法和手段,强化“以学生为中心”的理念,广泛运用启发式、讨论式、探究式等教学,以激发学生主动学习的动力。通过建设专业核心课程的精品在线开放课程,使教师利用课程平台,自主搭建课程、辅助教学实施,实现教学目标;使学生利用该开放的平台,通过动画变换视角、直观形象地学习抽象的概念,使教学活动更加符合学习者的自然思维习惯,提高学习者的学习兴趣和积极性,用虚拟仿真替代危险性高或难以安排的现场实习,或展示现实教学中难以理解的复杂结构、复杂运动等,提高实际教学效果,在课堂教学以外巩固所学和拓展学习。构建选课平台,借助网络学习,真正实现弹性教学模式[4]。
三、专业的主要特色和成就
(一)进行订单班培养模式探索
紧密对接广东省轨道交通行业的发展需求,依托学院的传统和专业集群优势,牵手轨道交通行业企业,联合培养适应企业特殊需求的高端技能型人才。目前与广州地铁、广州铁路(集团)公司、东莞地铁、深圳地铁、香港地铁等轨道行业企业开展“订单式”培养,逐渐形成“人才共育、过程共管”的紧密型校企合作机制,开设“2+1”模式订单班。校企双方形成共同制定人才培养方案、共同培养学生、师傅教师互派共培、资源共享的机制。同时建立企业兼职教师库,聘请企业的能工巧匠与校内教师共同讲授课程,针对学生未来的工作岗位技能进行授课。在跟岗、顶岗过程中采用企业教师一对多、一对一的教学,指导学生独立操作。通过半年的企业顶岗实习,切实提高学生职业素质,实现顶岗实习与工作岗位对接。
(二)建成中高职衔接培养体系
近年来先后实施了3+证书、三二分段、中职自主招生等中高职衔接的人才培养模式改革,在人才培养规格定位、人才培养方案、课程设置、实训实习、培养模式、实训条件建设及师资队伍培养等方面做好衔接和沟通,探索构建中高职模块化课程体系,形成中高职一体化的人才培养方案以及相应的人才培养机制,促进中等职业教育与高等职业教育协调发展。在项目建设中从实践上升到理论,并制订了中高职衔接的专业教学标准和课程标准。
(三)利用工学结合园中的“校中厂”和校内实习基地,提高学生的实践动手能力
专业以培养学生的岗位职业能力为核心,构建以校内专业岗位实践和校外顶岗实习组成的实践教学体系。校内生产性实训教学根据教学目标和毕业生就业岗位能力要求,按照由浅入深,从简到繁,从单一到综合的逻辑进行安排。校内生产性实训注重单项能力的强化训练及简单功能系统的设计、装调、维修等。为此我们通过“引企入园”的方式,引进了广州市鸿辉电工机械有限公司、广州冠通机械设备实业有限公司、东莞景腾自动化科技有限公司等以机电一体化产品为主业的实体企业,校企共建“校中厂”。在“校中厂”内安排对应的岗位进行顶岗实习,达到综合锻炼毕业生解决问题、适应工作岗位要求的培养目标。如在“校中厂”进行可编程控制设计、机电设备拆装实训、单片机产品控制系统设计、生产线的安装与运行调试、数控机床的电气线路连接及系统调试等。
(四)毕业生得到社会认可
根据广东省教育厅委托第三方专业评估机构麦可斯MICOS对毕业生评估报告数据显示,我校机电一体化技术专业2014届毕业生毕业半年后就业率高达100%,高于全国94%的水平。毕业半年后平均月收入为3746元,高于其他国家骨干校相第2期邹伟全,张晓东,张杨:具有轨道交通特色的机电一体化技术专业建设探索与实践关专业3478元的水平。近三年用人单位对毕业生综合评价的称职率达100%,优良率大于70%。毕业生就业后,在较短的时间内得到了企业的高度认可,其工作态度端正,具有较强的吃苦耐劳、勤奋务实的精神;知识面宽,上手快,并具有较强的创新精神,赢得了良好的社会声誉。
(五)报考、报到率处于较高的水平
从广东省自主招生分专业报名情况来看,机电一体化专业报考率2015年达604.44%,2016年达513.24%;在普通高校招生考试中2015年报考率达147.37%,2016年达153.22%。从报到率来看,2015年为92.39%,2016年为93.12%,以上数据说明广州铁路职业技术学院机电一体化专业得到社会的认可。
四、结语
经过多年的建设,机电一体化技术专业依托广州铁路职业技术学院在轨道交通行业的传统和集群优势,定位于轨道交通特色的机电一体化人才培养,从人才培养模式改革、教学方法创新、师资队伍建设、实践教学条件改善等方面开展一系列特色专业实践活动,各项工作卓有成效,特色更加鲜明,现已成为面向轨道交通车站培养特色专门人才的基地。
作者:邹伟全 张晓东 张杨 单位:广州铁路职业技术学院
参考文献:
[1]教育部.关于印发《高等职业教育创新发展行动计划(2015—2018年)》的通知[Z].教职成[2015]9号.
[2]朱敏红,闫红蕾.机电一体化专业职业技能体系的研究[J].职教通讯,2012(3):20.
1课程设计内容及选题原则
根据机电一体化人才培养方案和本专业的课程设置,研究改革课程设计大纲基本要求。根据应用型和创新型人才培养要求,课题的方向主要分为两大方向进行选择:一类题目主要针对应用能力培养,把本专业的知识进行有机的综合,提高学生的综合实践能力;另一类题目主要针对创新能力培养,结合创新设计大赛相关题目,把本专业的知识进行创新性应用,提高学生的创新设计能力。普通型课程设计题目1)向学生征集。在课程中学生拥有与课程设计相关的好想法,可以展开讨论,要求对其方案进行分析,符合课程设计要求的,教师根据其内容下达课程设计的任务。实践证明,对自己提供方向的题目,学生的积极性会很强。2)选择典型机电一体化产品让学生进行设计,结合学生的实力进行选取,同时与本专业的专业方向尽可能的相关,开发学生的潜能。比如数控方向的学生,可以选择数控车床工作台二维运动伺服进给系统设计、数控铣床工作台三维运动伺服进给系统设计等,为未来职业发展打下好的基础。3)学习借鉴其他学校机电一体化设计的内容,在现有设计内容的基础上,根据本校本专业课程设置的特点,对设计的内容做以适当增减,以适合本专业的学生。创新型课程设计题目可以借鉴全国机械创新设计大赛的课题[3],其中每届成功参与全国总决赛的作品都收录在决赛作品选集中,由高等教育出版社出版。这里面有比较好的案例,同时作品中也存在可以改进的地方,有兴趣的学生可以从中选择与机电一体化相关的课题,提升自己的能力。在条件允许的情况下,可以做出产品的模型,提高学生的机电一体化能力,同时也可以为学生参加今后的机械创新设计大赛做准备,做到“以学促赛,以赛促学”。在专业教学中,学生经常会困惑本专业毕业后到底有什么前途?能做什么?机电一体化课程设计教学贴近实际,能把多门专业课有机地结合起来,把枯燥的课本知识灵活地运用,极大地鼓舞了学生的兴趣,激发学生对实际问题的思考,对工程实践产生浓厚的兴趣。坚持理论教学与实践教学并重,可大幅提高教学效率和教学质量,同时为选拔优秀学生参加机械类学科竞赛提供条件。
2课程设计的实施方式
课程设计实施方案:设计报告书是对整个设计过程的总结和提升,也是进行工程交流的重要文献资料,通过指导学生撰写课程设计报告书,培养学生撰写工程技术文档的能力。对设计说明书的撰写,提出如下要求:1)严禁课程设计报告抄袭,基本工作独立完成;2)根据任务书能提出合理的设计方案和机构的工作原理;3)设计要符合国家标准,学会使用设计手册、专业术语、专业名词规范;4)设计图图纸规范,符合设计说明书的要求,不照抄手册和案例,设计参数与图纸相一致;5)学会使用专业相关软件,对设计的机械机构和控制部分进行分析和仿真,是验证设计正确的有效手段之一;6)课程设计配备了一些实际的零部件可供学生设计使用,以及基本的控制电路,学生要具备一定的实践操作能力,掌握器件的选择与焊接,会进行程序的编写,掌握系统故障的检测与维修能力。课程设计采用分组式进行,每个小组3~5人,视工作量而定。课题难度较大可以分五人,原则上一般三人为一组。每个小组在规定的时间完成基本要求,每个学生都要参与该组课程设计答辩,通过问题了解学生在课程设计中所做的主要工作,检查有无抄袭情况、有无坐享其成的学生,结合设计报告书的撰写质量和实际所做的产品质量进行综合评定。
3实施效果
通过在重庆大学机械电子工程专业的实践,在机械电子工程专业中开设机电一体化课程设计,已基本摸索出培养机电复合型技术人才的规律。普通型题目实现机电融合、知识整合理论教学与工程实践并重。由于在教学中缺乏机电知识综合运用能力的培养和训练,学生在学习了机械设计、机械制造和电子技术、计算机技术和传感器技术等基础课程后,不能很好地将机、电的知识融会贯通,大多数学生也只是了解基本的机电设备的基本功能,在系统运用中存在问题,在机电一体化系统的综合设计方面存在不少困难。通过开设机电一体化课程设计实践教学环节,通过理论设计与实际操作,比如数控工作台进给系统的设计,从电机、联轴器、丝杠、导轨的设计到型号的选择、控制单片机的设计与仿真,最终实现数控工作台进给系统的装配与调试。机电一体化课程设计对学生的理论知识与实践紧密地连接起来,提高了学生的综合应用能力。创新型题目为学生参加机械创新竞赛做了铺垫通过课程设计,为机械学科学生参加如全国大学生机械创新设计大赛做了铺垫。在第六届全国大学生机械创新设计大赛(重庆赛区)中,学生荣获重庆赛区一等奖一项、二等奖一项。其中,“幻显黑板”作品获得国家专利。该作品包括了框架的设计、传动系统布置,控制系统采用单片机控制,执行元件有步进电机、直流电机、电磁离合器、电磁制动器、光电编码器等器件。本次参赛作品充分运用机电一体化技术,机电一体化课程设计改革效果显著。
4结语
机电一体化课程设计改革突破传统的课程设计方式,里面加入了创新专题,可以借鉴机械创新设计大赛的题目,既能满足应用型人才培养的需求,又能兼顾创新能力的提高,实现因材施教。实践证明,所采用的机电一体化课程设计改革效果显著。
作者:李立成徐漫琳柯昌辅 单位:重庆大学城市科技学院助教重庆大学城市科技学院
【关键词】机电一体化 教学改革 专业特色 智能化
一、引言
随着现代化工业生产的发展,由气动技术、液压技术、传感器技术、PLC技术、网络及通讯技术等学科的强烈相互渗透而形成的机电一体化技术,已成为当今工业科技的重要组成部分。但是也存在不足之处,学生毕业后大部分被分配在生产第一线,所从事的工作不是研究、设计、开发、决策等,而是操作设备、制定工艺、筹划工装卡具、调整试车、查找故障和排除故障,在学校学的知识相当一部分用不上,而现场工作所必需的工作能力又不具备。
二、改革的必要性
随着国民经济的增长,社会对人才的需求也开始增长,社会对人才特别是机电一体化专业人才的知识结构提出了新的要求。旧的办学模式在人才培养的方法和途径上受到很大的制约,使毕业生在理论研究的领域里“缺乏理论”,在技术应用领域内“缺乏应用”。有的专业由于课时设置不合理、教学方法陈旧等诸多原因,学生理论知识学习不扎实,又缺乏必要的社会实践与动手能力,以至于课程结束后,了解的只是一些课本上的理论知识。
三、改革的思路
1 制定适应新形势的教学内容。制定符合现代化建设要求的机电一体化专业教学计划,遵循国家、省教委的有关文件精神,以综合素质培养为基础,以能力培养为主线。围绕培养目标,对知识、能力、素质等方面进行合理的综合安排,力求整体优化,培养实用的职业技术人才。
2 先进教学手段的应用。(1)运用多媒体进行直观教学。(2)联系生活,启发学生思维,理论与实践相结合。(3)与时俱进,激发学生的求知欲。
3 改革优化实践环节。为了培养学生专业技术能力,改革传统的实践教学模式,将实践教学分为三个阶段进行:(1)实验技能训练。实验技能训练主要包括专业基础课和专业课中的实验,使学生掌握基本实验仪器的使用,基本数据的测量、采集和基本实验方法的运用。(2)单项技能训练。单项技能训练主要包括金工实习、数控实训等,学生进行基本技能(钳工、机加工、电工)、职业基本素质(数控车、数控铣、加工中心的编程和操作)的训练。通过训练使学生掌握相应的技能,参加职业资格考核取得数控工艺员或数控车、铣、加工中心操作工等级职业资格证书。(3)综合技能训练。综合技能训练主要包括生产实习、顶岗实习等,学在实训中,采用边教、边学、边做的教学方法,通过典型零件数控加工案例引导教学设计,针对实际零件数控加工任务讨论工艺解决方案,并在加工现场实施,形成不同零件加工效果的直观比较和认识,有效培养学生的技术应用能力,毕业后实现“零距离上岗”。
四、机电一体化的智能化发展
机电一体化是集机械、电子、光学、控制、计算机、信息等多学科的交叉综合,它的发展和进步依赖并促进相关技术的发展和进步。未来机电一体化的主要发展方向有:
1 智能化。智能化是21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述,是在控制理论的基础上,吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法,模拟人类智能,使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力,以求得到更高的控制目标。
2 模块化。模块化是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又是非常重要的事。这样,可利用标准单元迅速开发出新产品,同时也可以扩大生产规模。
3 网络化。20世纪90年代,计算机技术等的突出成就是网络技术。由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾,而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。
4 微型化。微型化兴起于20世纪80年代末,指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。国外称其为微电子机械系统(MEMS),泛指几何尺寸不超过1立方厘米的机电一体化产品,并向微米、纳米级发展。微机电一体化产品体积小、耗能少、运动灵活,在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优势。
5 绿色化。工业的发达给人们生活带来了巨大变化。一方面,物质丰富,生活舒适;另一方面,资源减少,生态环境受到严重污染。于是,人们呼吁保护环境资源,回归自然。绿色产品概念在这种呼声下应运而生,绿色化是时代的趋势。
Abstract The students' innovation consciousness and innovation ability in mechatronics system design were improved by introducing the case teaching method into the course of "mechatronics system design" for solving the question in cultivating students' innovation consciousness and innovation ability in the traditional teaching mode. It is proved that case teaching method was introduced into the curriculum was effective to stimulate students' learning interest and improve students' in the design of mechatronic system innovation consciousness and innovation ability by the result of teaching practice case of the development of branch pipe welding system.
Key words Case teaching method; mechatronics; system design; innovation consciousness
0 前言
“?C电一体化系统设计”是机械制造专业的一门主要专业课程,其任务是通过机械本体结构、控制原理、伺服系统和检测系统等诸方面基本知识的学习,使学生掌握机电一体化系统设计的主要步骤、过程和方法,它是机械专业中总结性较强的课程,对提高机电专业类毕业生的综合专业素养及专业创新能力十分重要。在教学过程中,传统教学存在难以对学生机电系统设计创新能力进行有针对性的培养的问题。
1 将案例式教学法引入“机电一体化系统设计”课程教学的可行性
高等学校应面向国家经济发展要求,培养具有创新意识、创新能力的工程技术人才。在机电一体化设备地位愈来愈重要的今天,培养具有设计创新意识和创新能力高校毕业生是高等学校教育任务的必然要求。
案例教学,是一种开放性、互动性较强的教学方式。在课堂教学前要进行周密的策划和准备,选择特定的案例并指导学生提前阅读;课堂上要组织学生开展讨论或争论,形成反复的互动、交流、辩论,通过各种信息、知识、经验、观点的碰撞来达到启示理论和启迪思维的目的。案例教学法的主要优势在于给予学生较大程度的自主发挥、自由创造的空间,能够有效实现学生由注重知识向注重能力方向的转变,适用于有一定的专业基础背景知识学生。案例教学的不足主要是相关课程知识不易有效地、系统地进行传授,如何保证学生学习效果考核的客观性存在一定程度的困难等。
而传统教学模式中注重知识系统传授、考核明确客观是其突出的优点,但在培养学生的当前所必备的创新能力方面有一定程度的欠缺。两种教学模式存在一定程度的互补性。如何在有限的课时内既实现知识的系统传授,又实现案例教学的各个过程,有着相当的困难。但在机电一体系统设计课程中,将此两种方式进行有机融合有一定的有利条件:机电一体化系统设计课程通常是安排在机械、机电专业类学生在大学生四年级上半期进行,学生的基础课、专业基础课均已修完,具有一定的专业基础知识。当然,有些学生课程欠帐较多,基础知识较弱,需要教师运用相当的方法去鼓励、激励他们补上欠账并完成新任务,在大四学生心思相对较散的情况下,这是有较大难度的。
2 案例式教学法在“机电一体化系统设计”课程教学的具体实施
2.1 教学案例的选取
机电一体化系统设计强调的是机电专业知识在系统设计中的综合运用,强调设计者站在机电一体化的全局角度去设计和优化机电一体化的系统。同时,也要考虑教学主体学生的理解和接受能力。因而所选择的案例要兼顾知识的综合性、实用性、创新性与系统的复杂程度适中相结合。经考虑,选用便携式插管焊接设备开发作为案例教学的基本案例。
确定此案例作为机电一体化系统设计课程的主讲案例是基于以下几点考虑:插接管道焊接系统的便携化、工作现场化、价格低廉化、操作便利化是插管焊接相关各行业的迫切要求,因而此案例为较强的工程实践背景;此案例在机械结构设计方面,包括控制电机选择、传动机构选择与设计等内容;在电气方面包括基本电路设计、电气元器件选择与搭配,传感器的选择等;在系统设计方面,包括硬件平台的搭建,也包括软件系统的设计,其内容涵盖了机电一体化系统设计的绝大部分内容;难度适中且有一定的基础,先期已通过大学生创业项目“便携式插接管道焊接系统开发”对此案例内容进行研究,从项目完成过程看,学生通过努力可以较好地完成此案例的全部工作。
2.2 教学案例与传统教学具体内容融合步骤
在课堂教学前,要进行如下准备工作:由于机电产品设计方案的提出有其自身的特点,它总是在一定的基础上提出然后不断改进形成的,所以针对每个子案例,教师都要准备一至两套简要技术方案路线来为学生作为参考,使得学生能够按时提出较为合理的技术方案;根据五个子案例内容做好学生的分组工作,共十组,每两组负责一个子案例,对每个子案例给出几种技术可能实现方案,由各组学生在课下完成相关方案选择与细化,并完成相应的辩论预案。
在课堂进行中,一次课堂教学完成一个子案例的教学任务。教师只是负责情景导入及必要的启发工作,由负责此子案例的两组学生自主完成案例完成方案设计、讨论与辩论任务。经试验,课堂上比较合适的安排如下:
(1)设计方案讲述:每次由负责同一个子案例两个小组根据各自预先完成的PPT阐述各自的设计方案,每个小组讲5-10分钟,共需要10-20分钟。
(2)两小组成员相互辩论环节,先就A组方案进行讨论, 由B组同学主要指出其方案的不足,A组同学就本组方案进行辩论,此过程安排15~20分钟。然后按同样方法就B组方案进行讨论,两种方案的讨论共需30~40分钟。
(3)班内其他同学对两种方案评论环节:由班内同学自由发言对两种方案进行评论,最后选择出最优方案或提出其他设计思路,对于各小组方案的不足可提出补救或改进意见。此过程安排20分钟左右。
(4)教师评论启发环节:教师应从以下几个方面对本节案例课程进行总结,首先对两组学生准备方案的态度、由所设计方案和答辩过程中所体现的专业素质进行评价;然后对学生所提出方案的本身优、缺点进行评价,并根据情况对已经提出设计方案改进或补救意见进行?结;最后根据具体情况对学生设计思路进行启发,如可以提出其他设计思路等。
3 两种教学模式下学生的教学效果对比
在两届学生中进行实验,通过学生问卷和试卷成绩测评来比较不同教学模式下的教学效果。分别对两届学生进行调查,统计结果对比如见表1,其中2015届是按传统教学法讲授课程,2016届学生引入案例教学法讲授本课程,同时将课程成绩统计结果也列入表1中。
在表1中:
F1:机械结构优化理论掌握程度(%)
F2:机械结构选择掌握程度(%)
F3:电气元件选择掌握程度(%)
F4:硬件平台选择掌握程度(%)
F5:对软件编程的掌握程度(%)
F6:对于案例与传统教学相结合的满意度(%)
作者结合职业教育思想和机电一体化技术专业学生的技能培养情况,对社会市场以及企业进行了人才需求情况的调研。通过对调研结果的分析得到了目前机电一体化技术专业学生人才需求及对企业学生职业能力的要求情况,为后续专业培养提供有力证据。
关键词
职业教育;机电一体化;人才需求
机电一体化技术知识面宽,应用广泛,学生毕业后能够从事的工作领域广,为了及时了解区域经济的发展,掌握机电一体化技术专业人才的岗位群、工作任务和企业需求情况,把握本专业的发展方向,确定人才培养目标,找准人才培养的定位,合理制定人才培养方案和课程内容,真正体现就业导向、能力本位的办学方针,特对扬州及周边地区的人才需求进行调研分析。
1专业设置的区域与行业背景
目前扬州正提高先进制造业的竞争力、发展以汽车、食品机械、智能交通、化工机械、传动关键零部件等专业和成套设备为重点的装备型制造业。制造业的不断发展推动了机电一体化技术的前进步伐并且使得机电一体化产品在市场上不断更新,因此与机电一体化相关的教育业和服务业也在不断改革和发展。机械、汽车、化工、船舶、新能源新光源等五大千亿产业产值增幅全年均保持11%以上。上海大众就是一个典型事例:新增10万辆车、尤妮佳二期、江淮10万辆皮卡等一批重大项目开工、投产。清华扬州智能装备科技园、东大科技园、扬大科技园开园运行,促进机电行业深度发展。
2015年,扬州全年实现地区生产总值3625亿元,增长11%。公共财政预算收入295.19亿元,增长13.9%,增幅列全省第二;其中税收收入242.22亿元,增长13.9%。城镇常住居民人均可支配收入30380元,增长10%;农村常住居民人均可支配收入15255元,增长11%。产业层次提高效果非常之明显,高新技术产业产值占规模以上工业产值的比重达到40%以上;产业结构明显调整优化,而且建立健全有区域特色的机电类的自主创新体系,增加科技、人力、知识等重要环节的投入,成立以服务中小企业为宗旨、市场为导向、应用技术研发为重点的扬州产业技术研究院。“科教合作新”计划深入推进,签订校企产学研合作协议496项,新引进高校院所或知名企业研发中心、创新中心54家。
机电一体化技术水平的提高,对推动“长三角”及扬州地区经济繁荣,对五大千亿产业做大做强,对向高端发展、向研发设计和销售服务两端延伸、提高产业核心竞争力等方面具有十分重要的意义,机电一体化技术人才的质量和数量更是扬州区域经济建设、行业企业发展的重要保证。行业和区域的经济发展为机电一体化技术专业建设和发展提供了良好的契机。
2人才需求分析
通过对上海大众仪征分公司、南京汽车集团有限公司、扬农集团、牧羊集团、江苏金方圆数控机床有限公司等扬州及周边城市的30家企业的调研,发现随着石油化工、汽车、现代装备制造业三大主导产业规模的不断扩大,企业设备先进,自动化程度不断提高,新型机电设备、自动化生产流水线占据企业设备的绝大部分,传统机电设备只占很小的比例;进口设备比例大,国产设备比例小;高端技能型的机电一体化技术专门人才的需求在不断扩大。机械技术与电气技术已经变的密不可分,从而机电行业对人才的市场需求量也发生了很大的变化,许多企业一方面为了提高生产的高效性从而精简缺乏专业技能的员工,然而在另一方面又非常需要大量的专业的技术型员工。总体上看来,从事机电行业的人员数量非但没有明显的上升,反而在一定的时间段内呈现出了下降的趋势。与之相对应的情况就变成了,机电行业对从业人员的技能要求更高了,从以前单纯的“懂机”或“懂电”,向既“懂机”又“懂电”的方向发展。因此,与工业发展速度不相适应的高素质的技能型人才在市场上极为短缺,主要表现为以下几方面:
(1)机电一体化技术在制造行业生产及管理中的应用现状。随着企业技术和设备的不断引进、嫁接以及改造的完成,机电一体化技术十分广泛地应用在现代生产过程中,成为现代设备制造和生产过程控制中不可缺少的部分。机电一体化技术在制造业的应用从简单的数控机床、柔性制造系统(FMS)、机械加工中心以及机械手发展到现在的智能机器人、无人生产车间和将设计、制造、销售、管理集于一体的计算机集成制造系统(CIMS)。机电一体化的产品涉及工业生产、科学研究、人民生活、医疗卫生等各个领域,如集成电路自动生产线、激光切割设备、印刷设备、家用电器、汽车电子化、微型机械、飞机、雷达、医学仪器、环境监测等。
(2)企业对机电专业人才需求状况。对扬州及周边地区的一些企业的用人情况作了调研,从收集的数据分析来看,受调研的企业只是全市机电类企业的一小部分,但有的企业在规模、技术力量、产品类型和质量、人才构成等一些基本状况具有一定的代表性。从数据的分析中可以发现,数控机床操作仍占较多的份额,而一些机加工的市场需求仍在加大,尤其是对熟练机加工人员需求很迫切。自动化生产线的维护人员的需求也逐渐出现了上升倾向。另外,对懂得机电知识并且能从事机电产品营销的人员也有大量的需求。生产线的操作工的需求却在下降,大大小于前两年。企业对产品质量更高的追求,使得越来越多的企业更专注于员工的质量,很多机电企业用人时,不仅全面考察其专业教育的背景,而且更关注人的社交能力和非智力素质,善于与别人交流,明确正确的价值观,树立敬业精神,培养吃苦精神,有纪律性,有责任心,并且拥有良好的工作态度。
(3)高职层次机电人才需求量。在传统行业中,高新技术行业已经逐渐占据了主导地位,传统产业的革命渐渐开始,然而机电一体化技术确是在传统产业革命中产生的一种新的科学新兴领域。目前应用机电一体化技术的产品具有强大先进的功能,在精度、速度、动力的优势下,并提高了自动化程度,具有柔性化、智能化、信息化等特点,同时向先进的控制管理过渡,如自适应控制、自组织、资管理等模式,最终向智能化发展。当今,数控编程及操作人员有着大量的市场前景,所以近几年来,高职院校的机电专业毕业生在市场上更是供不应求,就业前景可谓是一片光明。在未来的几年甚至十几年内,国内企业对机电一体化人员的需求量是有增无减。目前省内高等技术工人严重紧缺,而且中年人较多,制造业工人中具备高等技术资格的人员不多。这都是我们的优势所在。
调查显示,针对目前在职的机电技术人才的现状,大部分单位对此的满意度很低,主要体现在两个方面:一方面是部分专业人才具有较高的学历层次,理论知识扎实,但是动手能力和工作实际能力较弱,在工作后通常需要职业培训;另一个方面是有经验的老技术人员的发展滞后于现代技术的革新,在新技术面前无所适从。绝大部分的企业表示对技能型机电人才的渴望。同时,在江苏省机电一体化维修行业的从业人员,具有高级技术水平的技术人员的所占比重很低,因此厂家不得花重金邀请国内外机电专业人员来服务,但是还不能满足现代化工业生产的需求本地区人才市场的这种巨大需求,为机电一体化技术专业的设置提供了重要依据,为专业的发展注入强大动力,为毕业生的就业提供了广阔的空间。
3对人才培养方案的建议
(1)对人才培养目标的建议。调查结果显示,企业看重的不仅是学生对本专业知识技能的掌握程度,更加看重的是工作、学习态度还有团队精神和沟通能力,因此对于机电专业人才培养的建议是:课程的理论知识不要太深,但应具有一定的高度和宽度,加强培养学生的动手能力。
(2)对课程设置的建议。在整个教学课程体系中,以专业技能为主要教学目标,每个目标彻底改变原有的教育教学体系。以教学目标为中心,配备多个技能模块。专业课程种类与课时的合理搭配。就本专业而言,由于学生主要从事的是机电设备的安装、维护与维修等方面,所以在技能训练的课程应有一定的高度和宽度,而在必备技能方面需要达到应有的职业资格等级工的基本要求。
(3)对专业实验实训设施配置的建议。为了达到专业理论知识和实践教学在时间、场所、教师上的统一,充分利用已建国家级电气自动化实训基地和电气工程实训中心,最高限度地建设与生产实际条件相吻合的实习环境,对机电专业特别加强液压与气动、电气设备维修、PLC、机电一体化设备调试、钳工工场、机械拆装实训室等校内实习基地建设,并在校外加强机电类实习基地建设。
4结论
在未来发展和发扬有特色的机电专业是重中之重,这就需要我们要做好十分充分的社会调查,并结合现代化科技的发展对专业人才的需求,找到适合学生的专业发展的定位目标,全方面提高学生的专业能力和职业能力。
参考文献
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[3]张刚,张晓东.机电一体化专业人才培养的探讨[J].淮南职业技术学院学报,2015.15(3):67-69.
[4]吕栋腾.高职机电专业岗位能力分析研究[J].机械职业教育,2013(3):54-55.
[关键词]机电一体化 项目驱动 讨论互动 教学实践
[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2015)10-0155-02
机电一体化技术与系统课程是南京理工大学泰州科技学院机械电子专业的专业主干课,是一门综合性、应用性很强,具有系统工程应用意义的课程。[1]课程涉及专业内容多,知识广泛,理论性和实践性较强。为帮助学生实现从理论学习到实践应用的过渡,提高学生对所学知识的综合运用能力以及工程实践能力,更好地培养应用型、创新型人才,我校机械电子专业教学团队对该课程不断进行教学改革,更新教学内容,积极探索理论与实践相结合的教学方法。
一、教学中存在的问题
(一)理论教学方面存在的问题
教材和教学内容与先修课程重复率高,各知识点分散。[2]机电一体化技术与系统是许多高校相关专业为高年级本科生开设的一门课程,旨在让高年级学生厘清前三年的各专业课之间的关系,能够以系统的观点和方法去分析和设计机电一体化系统。由于是原专业基础知识的巩固和加深,因此,教材和教学内容包括了之前学过的多门课程,教材大而全,教学内容多而广;此外,该课程现有教材内容一般按照机电一体化大系统的各组成子系统组织设计,即每一子系统对应一章内容,不同章节知识点之间缺少有机联系。虽然知识点可以独立教授,但容易孤立,学生无法深刻理解机电一体化产品的系统性和技术的综合应用性。
(二)实践教学方面存在的问题
机械电子专业由于为我校后增专业,机电一体化技术与系统课程开设时间相应也不长,加之机电设备的复杂性、高造价、台套数不足、使用维护成本高等原因,在实验教学环节开设的多为演示性、验证性实验,学生动手操作调试的机会少。[3]在课程设计环节,则通常纸上谈兵,模仿设计,学生学习积极性主动性不高,更谈不上创新设计。
上述原因使得理论教学与实践教学脱节,在教学中出现“理论教学教懂难、实验教学动手难”的问题。针对传统教学体系中存在的问题,结合我校现场工程师的培养目标,机械电子教学团队探索构建了以学生为主体,以项目驱动为主线,通过项目任务引导理论教学和理论教学指导项目实践的互推互动的教学新模式。在剖析某几个典型机电一体化系统(项目)的结构组成、工作原理、设计过程中,串联讲解知识点并在实验环节进行知识点在项目中的具体应用实现,进而将项目实施和理论讲授有机融合,实现一体化教学。教学改革探索的实践表明,在机电一体化技术与系统这门课程的教学上,采用此方法是可行且有效的。
二、以项目驱动为主线的教学新模式应用
以项目驱动为主线,是指以项目为载体、教师为主导、学生为主体,将某一门课程的核心概念和原理,通过一个或多个项目的形式来体现[4],将课程中分离的知识点转换为在具体项目中应用的相关联的技术支持点,将学生认为枯燥乏味的理论知识转变为生动的、具体的技术实现,有利于学生更加系统地认识和掌握所学习的知识。
(一)项目选择
教学新模式应用中,项目设计或选取尤为重要,其成功与否直接影响教学效果。首先,项目应具有代表性,以体现机电一体化关键技术的典型应用;其次,项目应具有可操作性,即项目的难易程度应适中;最好配套有足够数量的、具体可操作的装备供学生实践操作;再者[5],项目应具有可拓展性,以培养学生综合应用和创新能力。
基于上述考虑,并在我校实验室二期建设经费大力投入的支撑下,分别以PLC和51单片机两大控制核心为基点,提出了“物料自动分拣”、“自动立体仓库”、“桁架机器人”和“自动寻迹小车”四大项目。以“物料自动分拣”项目为例,此项目涉及的知识模块包括:西门子S7-200PLC控制,异步电动机的变频调速,辨识物料颜色、材质的传感检测,触摸屏监控,自动定位控制,光电编码器及气动元件应用等多项技术,均为机电一体化共性重要技术。与此相对应,MPS实验室增配了多台套可拆装式物料分拣实验装置,学生可通过机械安装、电气硬件接线、软件编程、系统调试等环节进行动手实践操作,既可进行单项实验,也可进行综合性、创新性实验。
(二)具体实施
1.理论教学方面
概述部分仍沿用教材内容,重点讲述机电一体化概念、体系结构、特点及发展趋势。在课程开始即强化机电一体化产品(系统)“机电有机融合”的特点、“系统化”的设计开发理念和“综合性”的技术应用。
其余内容则采用项目驱动教学法,并分两大模块,分阶段展开。
(1)第一阶段:以教师讲授为主,选用“物料自动分拣”和“自动立体仓库”两大项目,按“任务分析方案总体设计硬件选型、设计软件设计系统调试”的项目一般设计开发流程开展。通过两个项目的介绍,使学生熟悉项目开发的一般流程,总体方案设计的一般要求和原则,掌握系统原理图的设计要求,学习如何结合功能实现和成本控制进行硬件选型,常见硬件的工作原理和使用方法等。在此基础上,使学生掌握变频调速、检测系统设计、伺服驱动与控制、步进电机与控制、软件编程技巧与仿真调试等有关综合应用的理论知识。
(2)第二阶段:采用讨论互动课的模式进行,教师主要起引导和指导作用,选用“桁架机器人”和“自动寻迹小车”两大项目。教师按每一项目确定3种任务方向共制订6套项目设计任务书,包括设计题目、功能需求、技术要求及重难点。学生结合自身的兴趣爱好,每3-5名同学自由组合为一组,从6套任务书中任选一套,每套设定限选额度(上限为4组)。选题在讨论互动课正式开始前两周即确定完毕。在两周准备时间内,各小组需要完成的工作内容是:任务分析组员分工资料查阅组内讨论方案拟订方案形成书面报告并制作PPT。在讨论互动课上,按相同任务书抽签选取1-2个小组进行10分钟的上台演讲、报告,5分钟的讨论互动答辩。每组答辩完成后,教师利用2分钟左右的时间总结学生讨论、发言情况,提出改进意见。[6]讨论互动课通过教师创设情境,激发学生思维,强化对知识点的理解学习,促进学生参与合作,有效调动了学生在课堂上的积极性和主动性,变单纯传授知识为培养学生的学习方法和能力。
2.实践教学方面
实践教学主要包括实验教学和课程设计。
(1)实验教学:由于实验室新购置了多台实训装置,因此,开出的实验项目从之前单一的验证性、演示性实验,扩展跃升到集难度递增的单项实验和综合性实验于一体的系统全面的实验体系。同时,实验环节所需要的理论知识、技术应用规范和应用技巧与理论课所讲授内容高度契合,极大增强了学生实验时的自信心、积极性和主动性,学生敢于并愿意动手操作,实验效果突出,学生动手能力显著提高。
(2)课程设计:在设计选题上摒弃了之前单一的命题方式,改为可从教师给定的多组题目中任选或学生自由选择的方式。其中,教师给定的题目主要为讨论互动课上项目任务的综合和深化。由于已进行过较为充分的论证,因此,对这部分设计题目详细设计部分要求完成度较高,最好可通过实物验证。
(三)课程考核
与教学模式改革相匹配,对课程考核方式进行了调整,更加强调应用能力的测试,加大实验环节考核比重,增加讨论互动课考核。其中,对于实验环节的考核,除了考察实训时的常规表现(如出勤率、操作规范情况、实验完成情况、实验报告情况)外,在最后一次实训课上以现场发放任务卡的形式,要求各组学生利用现场实训装置,在限定时间内,完成某一小项目的设计、接线、编程和调试工作,最终根据完成情况现场打分,该分值为实验环节最终考核成绩的主要组成部分。
三、总结
教学改革实践表明,以项目驱动为主线的理论实践一体化的教学新模式,实现了理论教学与实践教学的深度结合,将教学内容与工程实践紧密联系,提高了学生对相关技术的工程综合应用能力,以‘用’促‘学’,学以致用;体验型的讨论互动教学方式,让学生主动参与教学过程,发挥其主体作用,增强了学生的团队协作能力、沟通能力,提升了学生的综合素质。
[ 注 释 ]
[1] 杨汝清.机电控制技术[M].北京:科学出版社,2009:1.
[2] 陈英俊.“机电一体化设计基础”课程教学内容创新设计分析[J].中国电力教育,2014(11):94-95.
[3] 姜庆昌,郭士清,陈光军.基于CDIO理念的机电一体化系统设计课程教学改革实践[J].黑龙江教育(高教研究与评估),2012(1):8-9.
[4] 沙树静,刘亚梅.基于项目驱动的机电专业教学模式探索与实践[J].长春理工大学学报,2012(1):207-208.
关键词:行动导向教学法;高职;机电一体化;课程改革
高职学校的传统的教学方式已经不能适应现代社会对于人才的需求了,只有转变教学方式才能使高职学校培养出更多实用型的技术人才,这与高职学校的教学基本目标也是一致的,一般高职学校各专业培养出的学生往往是直接走向社会投入生产活动的技术人员,因此学生的实践能力是优势,只有保持这个优势才能使高职毕业生获取更多竞争价值,本文对机电一体化的专业课程中的行动导向法的应用进行了探讨,探索出一条教学的改革之路。
1机电一体化专业课程的现状
将机电两个生产元素结合的技术是由美国的电气与电子的工程师协会首先提出的,经过一段时期的研究与发展,逐渐给出了关于这项复合型的技术的定义:将电子学相关的技术、计算机控制系统与机械工程三项技术结合在一起进行生产活动,随着这项复合技术逐渐被应用到生产活动中,并且有效地改变了生产的速度与质量,学者与技术人员逐渐将这项技术扩展延伸成一门高职学习的专业课。这主要是因为当今世界对于计算机自动化操作的需求范围越来越大,同时也是生产力发展的需求,我国的机械产业发展也要依靠这项技术,因此我国的生产单位非常需要这类型的人才,同时也带给了这门专业课的各个课程以及教师很大的压力,导致课程出现了以下问题:因为生产的需要,因此我国机电一体化体系中的各项技术发展速度极快,因为高职学校与生产单位的割裂,导致高职技术教师的授课知识并没有根据情况的变化而及时进行更新,课程不仅脱离的学科发展情况,还与实际情况相分离,使得机电一体化专业发展缓慢。
2课程改革的思路
为了适应机电一体化的学科发展,高职学校只有选择课程改革这条道路才能更好地对这一专业的学生进行培养,改革的主要思路就是将应用型人才的培养工作确定为教学的根本性任务,将适应社会的生产单位的需要为基本目标,制定的教学方案要能确保提高这专业的学生能力与知识,使机电一体化专业的学生既有知识基础,又有技术手段,将来投入到工作环境时也能做好学校与单位的衔接工作。行动导向法是一个很好的尝试,能够满足高职学校的应用能力与技术能力的培养需求。
3行动导向教学方法的概况
在将行动导向法应用到机电一体化课程之前,我们要先对这种教学方式进行了解,这个教学方法是由英国的教学领域的专家首次提出的,教育与培养学生的能力,而在职业教育的范围内,对于这个教学方法有新的定义,将培养对象投放到模拟生产与工作的环境之中,使学生运用所学的理论知识进行实际操作,学生在模拟的环境中遇到的一般问题,都需要运用自己的能力进行解决,在模拟工作结束后,学生要对实际操作进行反思与总结,通过这种方式来获得知识与技能,这种教学方式弱化了技术教师在教学活动中的作用,将高职学校的学生看作实践的主体,是一种比较先进的教学方法。
4改革的具体教学措施
对于我国的高职学校的机电一体化的课程开展的现状以及行动导向教学法有一定的了解后,我们可以提出以下具体的对于教学课程的改革措施。
4.1学习领域课程方案。根据文教部长联席会议对学习领域的定义,所谓学习领域是指一个由学习目标描述的主题学习单元。每个学习领域由能力描述的学习目标、任务陈述的学习内容和总量给定的学习时间(基准学时)三部分构成。以构建理论为学习领域课程方案的教育理论基础,以行动导向为学习领域课程方案的教学实施原则是学习领域课程方案的主要特征。学习领域是指向学习的职业行动领域,它包括实现职业培养目标的全部学习任务,并通过行动导向的学习情境使其具体化。学习领域课程方案以工作过程为导向,按工作过程中的职业能力培养来选择和序化课程内容,强调学习的内容是工作,通过工作实现学习,从而达到学会工作的目的。
4.2机电一体化专业课程开发方案。借鉴学习领域课程方案的工作过程系统化的思想,课程开发具有以下特点:行动导向课程体系目标是培养学生具有某一职业岗位或岗位群所必需的知识与技能、过程与方法、情感与态度以及价值观,具有职业“定向性”的特点。行动导向课程体系的目标是“以具体的、特定的、外显的可操作性的行为方式陈述。”行动导向课程体系的结构以建构主义思想为理论指导,以设计导向论为依据。行动体系课程的目的在于获取自我建构的主观知识———过程性知识,一般指经验,并可进一步发展为策略,即以尽可能小的代价获取尽可能大的效益。行动导向课程体系中技术理论知识和技术实践知识被有机地统一到工作过程之中,课程内容是围绕完成典型工作任务的职业活动即行动这个核心形成一个整体。在此过程中,职业能力由不连续地分散在职业工作体系中,到连续地收敛在职业能力体系中,再系统地分散到课程体系的分项课程中,形成了职业能力的“分散———收敛———再分散”过程,实现职业能力序化。在进行机械的零部件加工的课程讲解时,可以与实际的零部件生产厂家联系,让高职学生前往厂家进行参观与学习,主要学习加工轴类零件、套类零件、盖类零件、箱体零件以及齿轮零件,学生在观看真实的加工过程后,能够收获比教师在课堂上使用图片进行讲解更好的教学效果。机电一体化专业课程改革也要体现“以人为本”的教育理念,关注人的可持续性发展,重视学习与职业、岗位能力相适应,使高职机电教育致力于培养“立地”人才,即技能型或技术应用型人才。行动导向课程体系具有的能力本位的职业性、工作过程的实践性和职业迁移的开放性特征,对当前高职教育的课程改革与建设具有十分重要的现实指导意义。
5结论
现代社会既需要学术性的研究人员,也需要技术型的应用人员,我国的高校要对这两种人才的培养工作同样给予足够的重视,行动导向教学法为高职学校的教育活动提供了新的思路,高职教师应当在教学中不断对行动导向教学法进行改进,使其更加适应机电一体化专业,通过这个专业和教学方法培养出更多优秀的技术人员。
作者:马 丽 赵孝民 单位:佳木斯职业学院
参考文献
[1]傅伟,柳青松,邓光.基于工作过程系统化的高职专业建设内涵探析[J].职教论坛,2010(9).
【关键词】 高素质技能型人才;“教-学-做”一体化
总书记在党的十七大报告中指出:优先发展教育,建设人力资源强国。强调实施素质教育,更新教育观念,健全面向全体劳动者的职业教育培训制度。根据《教育部关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》(教高2006 16号)文件精神好和《关于实施国家示范性高等职业院校建设计划加快高等职业教育改革与发展的意见》(教高2006 14号)文件精神,我们对机电一体化技术专业的内涵、培养目标进行深入研究。同时又对机电类企业和人才市场进行深入调查分析,对机电一体化技术专业的培养计划与企业交流。根据机电设备行业的核心产业、相关产业和附加产业对机电类专业高技能人才的需求情况,细分人才市场,有针对地培养学生的专业能力。
下面我谈一下对机电一体化技术专业的进一步改革设想。
1 机电一体化技术专业改革的指导思想
将职业素质教育贯穿人才培养全过程,以培养高素质技能型人才为主线,以实践教学为突破口,以课程体系和教学内容改革为重点,通过整合课程,实施“教-学-做”一体化改革,使教改取得新突破,使专业建设水平有新提高。
2 机电一体化技术专业改革思路
高等职业教育就是就业教育,它虽然是高等教育的一种类型,与普通高等教育有相同之处,但是也要充分认识其区别,高等职业教育有其自身的特点。从事高等职业教育一定要从自身的实际出发,找准市场定位,突出高职特色,以就业为中心,一定不能把高职教育办成普通本科教育的“压缩”和普通专科教育的“克隆”。高等职业教育的定位是培养生产、建设、管理、服务一线的高素质技能型人才。变现在各学校普遍采取的以学科为主开设课程为以任务驱动与项目为中心设置课程,把教学的重点放在对学生的各项能力培养上。
3 教学改革的突破口――实践教学环节
在“一条主线、三个层面”实践能力培养模式基础上,对课程体系进行系统化设计,开发“教-学-做”融为一体的任务驱动与项目导向课程,创建有利于进行产品或样品制作的“教学车间”( 精心设计一组符合职业能力培养要求的任务驱动课程或项目导向课程,学生在类似企业的新产品开发车间或修理车间――“教学车间”中,进行“教-学-做”相结合的专业学习,最终制作出一实物样品或产品,以激发学生学习兴趣,培养学生学习能力、实践能力和创新意识),改变目前课程设计和毕业设计从图纸到图纸,老师说了算的“纸上谈兵”式教学模式;针对学生“顶岗实习”期间的工作任务和环境及总体教学要求,开发满足“工学结合”要求的、与“顶岗实习”同步进行的配套课程;开发“双证融通”课程,将目前机电类专业中面面俱到的“轮换工种”实习改造成与职业资格考证培训要求相结合的专项技能训练课程,将学历教育与职业资格证书培训有机融合,提高毕业生的实践能力,提高教育教学质量。通过课程体系和教学内容改革,使校内外实践教学基地建设和师资队伍建设,以项目纽带形式进行展开。通过课程体系和教学内容改革,可以开发针对任务驱动和项目导向课程、打工实习配套课程和双证融通课程的特色教材和教学课件。
4 机电一体化技术专业改革的设想
在对机电企业调研的基础上要对本专业的培养方案进行较大的改革,真正体现“以就业为中心”,以提高学生的能力为重点,培养受社会欢迎的高素质技能型人才。
1引言
近几年来,全国职业技能大赛发展迅速,引领着职业院校教学改革的方向, 是我国职业教育的一项制度创新。 通过大赛,规范了学生的训练内容和训练方式,提高了学生职业能力和职业素养。很多院校在教学中,积极组织学生参加各类职业技能大赛,比如“机械设计创新大赛”、“全国职业技能大赛―自动化生产线调试”等,与行业企业合作,推行“校企合作,工学结合”人才培养模式。实践证明,大赛在教学改革中的实践与运用,对专业教学内容、师资队伍建设、实训基地建设等方面都有重要的指导作用。
2职业技能大赛促进教学内容改革
在机电一体化技术专业中,传统的教学内容强调理论知识的系统性和逻辑性,而职业教育的培养目标是技能型人才,因此,打破学科体系的束缚,构建符合机电一体化技术专业人才培养目标的基于工作过程的课程体系,就需要与行业企业深化合作交流。由于各种原因,在某些方面企业很难配合学校,而职业技能大赛正好可以弥补这个缺憾。从2008年开始的全国职业技能大赛的比赛项目,都是在进行充分的企业调研和行业企业专家反复论证后拟定的,符合国家要求的职业标准,又能考察学生的知识、能力和素质水平。
2014年全国职业技能大赛,与机电一体化技术专业相关的项目主要有智能电梯装调维护、工业机械手与智能视觉、机械创设制造、工业机器人、数控机床装调维修、自动化线安装调试等。根据大赛的指导思想和评价标准,以及机电一体化技术专业典型工作任务和相应职业岗位能力要求,众多院校在2014级人才培养方案中,构建了通识学历课程模块、专业基础能力模块、专业核心能力模块和专业拓展课程模块的课程体系,设立了机电设备维修与维护、电梯安装与维护、机械设计制造等三个方向。
同时,机电一体化技术专业的教学改革过程中,抓住参加职业技能大赛的时机,与企业进行深层次接触,全面了解市场需求。参照大赛项目的特点和涉及的知识、能力、素质要求,以及比赛规则和评分标准等,对课程内容进行了选择。摒弃了陈旧的内容和晦涩难懂的理论推导,突出课程的实践性和操作性,培养学生兴趣,提高学生职业技能水平。比如,“机电一体化技术”这门课程,即结合应用机械技术和电子技术于一体。随着计算机技术迅猛发展和广泛应用,机电一体化技术获得前所未有的发展,成为一门综合计算机与信息技术、自动控制技术、传感检测技术、伺服传动技术和机械技术等交叉的系统技术,并向光机电一体化技术方向发展,应用范围愈来愈广泛。学院在教学过程中实施任务驱动教学法,鼓励学生在实验室内将理论与实践相结合,院系借鉴技能大赛评定标准对学生进行考核评价,提高了学生的学习兴趣和课程教学质量,增强了学生的职业能力。
3职业技能大赛推动专业师资队伍的建设
高职教育的培养目标决定了高职教师队伍除能胜任理论教学外,还必须具备较强的专业实践能力和职业岗位工作的指导能力,即成为理实一体化“双师”型教师。通过指导学生参加职业技能大赛,教师进一步明确了机电一体化技术专业相关岗位的职业技能要求。根据大赛的内容和评分要求,适时改进授课计划和内容,使得教学内容更具有针对性和规范性;促进了高职教师教学理念的转变,教学方法、教学手段的提高,进一步促进了教师自身能力的提高,有利于“双师”型师资队伍的建设。
同时,随着机电技术的飞速发展,PLC、变频器、触摸屏等一些新技术、新工艺在企业大量应用,也在工业机械手与智能视觉、自动化线安装调试等技能大赛中应用,反映了行业企业的产业结构调整和技术升级中对高技能型人才的需求,这就对教师自身提出了更高的要求。通过对指导教师的赛前培训,以及指导教师在比赛过程中的实践,锻炼师资队伍。
4职业技能大赛推动实训基地的建设
在职业技能大赛中取得更好的成绩,不仅是参赛学生技能和水平的较量,也是师资队伍、实训条件、校企合作的比赛。参照“自动化线安装调试”、“数控机床装调维修”等大赛项目,以及“中、高级维修电工职业技能鉴定”标准,对我院电工电子、低压电器维修实训室等进行更新建设,同时一些院校与相关公司共建电气设备安装调试生产线,从公司引进电梯设备,扩建电气控制实训室、PLC实训室、变频控制实训室等,为人才培养方案的实施提供了有力的保障。同时,根据职业技能大赛的要求,在校内校外实训基地建设与利用过程中,加强了校企合作关系。以“合作办学、合作育人、合作发展、合作就业”为主要内容,平衡校、企、学生三方利益。
论文摘要:根据国家整体规划,胶东半岛蓝色经济圈已经进入快速建设期,机电一体化专业人才需求在本地区也将迎来一个高峰期。本文对其专业人才需求背景进行了详细的分析,并根据本校及本专业现有的师资力量,提出了建设“高职机电一体化专业技术人才”方案。在本文中,确定了三个专业培养方向,总结了“1.5+0.5+1”的人才培养新模式,“教学做一体化”教学模式,以及“双证融通”式课程教学模式。
机电一体化技术是集机械、微电子和计算机技术于一体的综合应用技术,也是现代制造业的核心技术。随着山东省大力推进半岛制造业基地暨北部沿海经济产业带建设,机械制造、电子信息、食品加工和黄金工业四大支柱产业以及汽车、手机、电脑三大产业集群均进入了快速膨胀期。制造业的现代化水平得到了提升,最显著的标志是采用大量的自动化生产制造系统取代了传统的、自动化程度较低的生产方式。
现代机电一体化技术是机械、电子、信息和管理等学科有机结合的高新技术,广泛应用于机械、电子、汽车、食品、医药等行业。可以说,任何产品只要投入工业生产,就必须采用自动化生产制造技术以提高产品质量和生产效率,否则将没有市场竞争力,而自动化生产制造的核心技术就是机电一体化技术。因此加速培养机电一体化技术高素质技能型人才已经成为高职高专院校的当务之急。在此背景下,山东省大部分高职院校都开设了机电一体化技术专业以满足社会对该专业人才的需求。但一方面,企业难于招聘到合格人才,另一方面相应毕业生感叹就业困难,工作难找。分析原因是供非所需,高职院校内部在该专业培养目标与定位、专业建设与课程设置,实习实训内容及条件等方面存在问题。因此,应依据社会需求确定人才培养目标,以就业为导向构建人才培养新模式,增强人才培养的针对性,适用性,实现人才培养与社会职业岗位的接轨,服务地方经济,并促进毕业生充分就业。
1 根据半岛区域经济发展需要,确定高职机电一体化技术专业人才的培养目标
在对山东省机电设备制造企业和胶东半岛大中型机电企业调研、毕业生跟踪调查和专业建设委员会论证的基础上,归纳出半岛经济发展急需的三种职业特色鲜明的机电类就业岗位群,分别是食品灌装生产线的运行与维护,新能源装备制造的生产与维护,电子组装工艺操作。
山东省是我国重要的粮食及食品生产加工基地,随着人民生活水平的提高,人们对食品的质量、包装和精细化程度要求越来越高,这就带动了食品灌装、包装设备的飞速发展。自从我省做出重点发展食品产业群的重大决策以来。产业集群蓬勃发展对灌装生产线人才的大量需求早已初见端倪。
根据国家中长期发展规划,我国的核电和风电已经进入高速发展期。山东在半岛沿海地区规划了海阳、荣成、乳山三座核电站,并计划在“十二五”末全部投产发电。同时山东地处东部沿海,具有丰富的风能资源,各大发电集团竞相在山东沿海地区修建风力发电厂。这使得山东省核电、风电等新能源装备制造业快速发展,可以预见随着山东核电、风电产业发展的推进将需要大量掌握核电、风电相关知识的装备制造业专业技术人才。
随着现代信息产业的不断发展,电子应用技术发展的不断需求,电子组装技术在真个电子整机装配加工中所占的地位越来越重要。胶东半岛在发展电子信息与家电产业集群的同时,电子组装技术备受关注,据调查分析,电子组装技术产业的人才存在着巨大的缺口,在未来需要众多电子组装技术人才满足企业生产需求。
我们通过以上市场调研,制定了适应区域经济发展的机电一体化技术专业的人才培养方案,确定了在机电一体化技术公共知识平台的基础上分三个专业培养方向:食品灌装生产线的运行与维护、新能源装备制造的生产与维护、电子组装工艺操作。
2 构建科学合理的新型人才培养模式,为胶东半岛培养高素质技能型人才
2.1 构建“1.5+0.5+1”的人才培养新模式
机电一体化技术专业的传统教学模式是实施“2.5+0.5”人才培养模式,即三年中两年半在学校完成教学计划规定的所有课程,最后半年赴企业进行顶岗实习。这种传统人才培养模式难以培养出我们所需要的为地方企业量身打造而熟练掌握专业知识和技能的专门化人才。因而进行人才培养模式改革,构建科学合理的人才培养新模式势在必行。“1.5+0.5+1”正是贯彻分方向教学并实施产学研合作办学的一种教学新模式。1.5是指在新生入学后在第一到第三学期,学习基础类模块、专业基础模块、专业核心模块和技能核心模块,在这样一个公共知识平台的基础上主要培养学生从事机电类岗位的基本能力。0.5是指在第四学期进行专业拓展能力模块的学习,即学生根据自己的兴趣和就业意向自行选择三个就业方向的一个,进行该方向一系列知识和技能领域的学习。1是指在最后一年,学生根据各自选择的专业方向到对口的企业进行更有针对性地进行技能培训,并顺利完成顶岗实习。
2.2 推行“教学做一体化”教学模式
在分方向教学的课程学习中,部分课程专业性强,如没有合适的实训载体,学生难以实际掌握该专业技能,因而在合作企业的帮助下建设了两个校企合作共建实验室,在这里实现了部分课程理论教学和实践教学一体化的教学模式,通过以具体的工作任务为中心,实际操作为载体。使学生在实际训练中得到了知识和技能的培养,提升了学生的职业素质。并有企业技术人员担任课程的部分授课任务,使学生所学知识与企业的实际需要实现了“零距离”接轨。
2.3 实行“双证融通”式课程教学
高职教育的特点是突出学生职业技能的训练,培养学生的职业实践能力。而国家在长期对各行业生产一线和生产过程职业技能的总结过程中,形成了一套完备的各行业职业资格标准。所以参照行业职业资格标准,进行课程体系的改革和课程内容的重组,有助于提升学生的核心竞争力。这种以“双证书”为目标,构建以职业能力为主线的教学内容和教学环节,将“双证书”教育融入教学全过程,使学生在学习相关课程后可直接参加职业资格证书考试,我校机电一体化技术专业学生在学校期间可考取维修电工(中级)证书和机电一体化技能认证。
3 结语
以服务为宗旨,以就业为导向,走产学研结合的发展道路,是国家对高职院校办学方向的科学定位。通过对胶东半岛人才市场需求的深入调查研究,培养特色鲜明的机电一体化技术专业人才适应区域经济发展的人才需求,不仅契合高职院校的服务定位,而且提高了毕业生就业对口率,真正实现了学校与企业的“零距离”接轨。
参考文献:
[1] 李宏.构建机电一体化技术专业课程体系的探索[j].机械工程与自动化.2004,12.