機電一體化課程設計案例范文
時間:2023-10-11 17:24:44
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篇1
根據機電一體化人才培養方案和本專業的課程設置,研究改革課程設計大綱基本要求。根據應用型和創新型人才培養要求,課題的方向主要分為兩大方向進行選擇:一類題目主要針對應用能力培養,把本專業的知識進行有機的綜合,提高學生的綜合實踐能力;另一類題目主要針對創新能力培養,結合創新設計大賽相關題目,把本專業的知識進行創新性應用,提高學生的創新設計能力。普通型課程設計題目1)向學生征集。在課程中學生擁有與課程設計相關的好想法,可以展開討論,要求對其方案進行分析,符合課程設計要求的,教師根據其內容下達課程設計的任務。實踐證明,對自己提供方向的題目,學生的積極性會很強。2)選擇典型機電一體化產品讓學生進行設計,結合學生的實力進行選取,同時與本專業的專業方向盡可能的相關,開發學生的潛能。比如數控方向的學生,可以選擇數控車床工作臺二維運動伺服進給系統設計、數控銑床工作臺三維運動伺服進給系統設計等,為未來職業發展打下好的基礎。3)學習借鑒其他學校機電一體化設計的內容,在現有設計內容的基礎上,根據本校本專業課程設置的特點,對設計的內容做以適當增減,以適合本專業的學生。創新型課程設計題目可以借鑒全國機械創新設計大賽的課題[3],其中每屆成功參與全國總決賽的作品都收錄在決賽作品選集中,由高等教育出版社出版。這里面有比較好的案例,同時作品中也存在可以改進的地方,有興趣的學生可以從中選擇與機電一體化相關的課題,提升自己的能力。在條件允許的情況下,可以做出產品的模型,提高學生的機電一體化能力,同時也可以為學生參加今后的機械創新設計大賽做準備,做到“以學促賽,以賽促學”。在專業教學中,學生經常會困惑本專業畢業后到底有什么前途?能做什么?機電一體化課程設計教學貼近實際,能把多門專業課有機地結合起來,把枯燥的課本知識靈活地運用,極大地鼓舞了學生的興趣,激發學生對實際問題的思考,對工程實踐產生濃厚的興趣。堅持理論教學與實踐教學并重,可大幅提高教學效率和教學質量,同時為選拔優秀學生參加機械類學科競賽提供條件。
2課程設計的實施方式
課程設計實施方案:設計報告書是對整個設計過程的總結和提升,也是進行工程交流的重要文獻資料,通過指導學生撰寫課程設計報告書,培養學生撰寫工程技術文檔的能力。對設計說明書的撰寫,提出如下要求:1)嚴禁課程設計報告抄襲,基本工作獨立完成;2)根據任務書能提出合理的設計方案和機構的工作原理;3)設計要符合國家標準,學會使用設計手冊、專業術語、專業名詞規范;4)設計圖圖紙規范,符合設計說明書的要求,不照抄手冊和案例,設計參數與圖紙相一致;5)學會使用專業相關軟件,對設計的機械機構和控制部分進行分析和仿真,是驗證設計正確的有效手段之一;6)課程設計配備了一些實際的零部件可供學生設計使用,以及基本的控制電路,學生要具備一定的實踐操作能力,掌握器件的選擇與焊接,會進行程序的編寫,掌握系統故障的檢測與維修能力。課程設計采用分組式進行,每個小組3~5人,視工作量而定。課題難度較大可以分五人,原則上一般三人為一組。每個小組在規定的時間完成基本要求,每個學生都要參與該組課程設計答辯,通過問題了解學生在課程設計中所做的主要工作,檢查有無抄襲情況、有無坐享其成的學生,結合設計報告書的撰寫質量和實際所做的產品質量進行綜合評定。
3實施效果
通過在重慶大學機械電子工程專業的實踐,在機械電子工程專業中開設機電一體化課程設計,已基本摸索出培養機電復合型技術人才的規律。普通型題目實現機電融合、知識整合理論教學與工程實踐并重。由于在教學中缺乏機電知識綜合運用能力的培養和訓練,學生在學習了機械設計、機械制造和電子技術、計算機技術和傳感器技術等基礎課程后,不能很好地將機、電的知識融會貫通,大多數學生也只是了解基本的機電設備的基本功能,在系統運用中存在問題,在機電一體化系統的綜合設計方面存在不少困難。通過開設機電一體化課程設計實踐教學環節,通過理論設計與實際操作,比如數控工作臺進給系統的設計,從電機、聯軸器、絲杠、導軌的設計到型號的選擇、控制單片機的設計與仿真,最終實現數控工作臺進給系統的裝配與調試。機電一體化課程設計對學生的理論知識與實踐緊密地連接起來,提高了學生的綜合應用能力。創新型題目為學生參加機械創新競賽做了鋪墊通過課程設計,為機械學科學生參加如全國大學生機械創新設計大賽做了鋪墊。在第六屆全國大學生機械創新設計大賽(重慶賽區)中,學生榮獲重慶賽區一等獎一項、二等獎一項。其中,“幻顯黑板”作品獲得國家專利。該作品包括了框架的設計、傳動系統布置,控制系統采用單片機控制,執行元件有步進電機、直流電機、電磁離合器、電磁制動器、光電編碼器等器件。本次參賽作品充分運用機電一體化技術,機電一體化課程設計改革效果顯著。
4結語
篇2
Abstract: Based on the national model of Nanning College for Vocational Technology, the paper presents the curriculum model building by schools and enterprises from innovation of teaching model, reform of content, organization and implementation, reform on teaching method, development of informatization teaching method and teaching environment, and course evaluation reform.
關鍵詞: 校企共建;課程設計;工業機器人
Key words: building by schools and enterprises;design of the program;industrial robot
中圖分類號:TP313 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2013)13-0263-02
0 引言
南寧職業技術學院是全國首批28所、廣西首家國家示范性高職院校,《工業機器人安裝編程調試》是學院機電一體化專業(工業機器人應用方向)的核心課程,以工作過程為導向,進行課程設計開發建設,通過校企共建模式做了一些探索實踐。
1 明確課程定位、教學目標、建設目標
1.1 機電一體化專業(工業機器人應用方向)培養目標 培養擁護黨的基本路線,遵紀守法,適應工業機器人技術應用第一線需要的,德、智、體、美等方面全面發展,具有必備的工業機器人應用基礎理論知識和專門知識及勞動技能,具有良好的職業道德和敬業精神,可從事工業機器人等智能裝備、自動控制設備生產和使用的制造、安裝、調試、編程、操作、維修、養護和技術管理及營銷服務等工作的高技能應用型專門人才。
1.2 課程定位 本課程是在機電一體化專業(工業機器人應用方向)中開設的一門專業核心課程,它是介于前續課程與頂崗實習之間的綜合性課程,為了滿足工業機器人行業要培養工業機器人裝配調試、操作維修、設備維護管理專業人才需要。通過本課程的學習,學生能夠了解工業機器人安裝與調試的一般流程方法,能夠獨立完成工業機器人的安裝、調試、運行、維護、維修等工作。為學生后續頂崗實習和今后從事工業機器人技術領域的工作打下堅實的基礎。
1.3 課程教學目標 通過學習課程工作任務的完成,使學生了解工業機器人的分類、特點、組成、工作原理等基本理論和技術,掌握工業機器人的安裝、編程、調試的一般方法與流程,具備工業機器人的安裝、編程、調試、故障檢測與維修,設備管理等解決實際問題的基本技能,提高其實際應用技能,并使學生養成善于觀察、獨立思考的習慣,同時通過教學過程中的案例強化學生的職業道德意識和職業素質養成意識。
1.4 課程建設目標 根據實際情況,設定了課程建設目標:編寫適合校企課程的教材,擴充及完善現有的多媒體教學資源,建立課程教學網站,擴充設備條件,校企共建校內、校外實訓室(基地)加強教師培訓,開放實訓室、工作室。
2 校企共建課程實踐
依據機電學院機電一體化專業(工業機器人應用方向)校企合作人才培養方案的要求,具體做以下的探索創新:
2.1 《工業機器人安裝、編程與調試》課程的開設情況 我院于2010年將此課程列入機電一體化專業選修課程,2012年申請設立機電一體化專業(工業機器人應用方向)將此課程例入專業核心課程。
2.2 選擇與富士康科技集團(南寧)進行校企業合作的理由及背景 ①富士康科技集團(南寧)正式落戶南寧;②2011年富士康科技集團,掌舵人郭臺銘宣布將投入“百萬機器人”到生產線上。
2.3 與合作企業人員共同制訂課程設置方案 在工業機器人專業申報中廣西制造業工業機器人應用情況及人才需求情況調研報告基礎上,結合合作企業具體情況,與合作企業人員共同修訂課程設置方案,遵循以職業能力培養為重點,與行業企業合作進行基于工作過程的課程開發與設計,充分體現職業性、實踐性和開放性的要求。課程設置方案如圖1所示:
2.4 整合課程內容,在課程教學內容引入合作企業中工業機器人應用案例 為強化學生的工業機器人安裝、編程與調試的實際應用能力,在教材中及課程教學中引入合作企業中工業機器人應用案例。將相關課程內容進行整合,確定了本課程內容,課程內容涵蓋了簡單到復雜。如表1所示:
2.5 與合作企業人員共同編寫課程教材 當前工業機器人的教材及教學特點是過分強調細節及知識的完整性,忽略學生興趣的培養及總體知識的掌握,忽略了調動學生學習積極性,很多學生學習完所有課程知識后,仍然無法完成完整的最簡單的系統設計應用,教學和實際應用脫節,學生沒有達到最起碼的入門要求。編寫適合校企課程的教材是本門課程建設的重點工作。引入合作企業中工業機器人應用案例,同時結合現有實訓設備條件,與合作企業人員共同編寫課程教材。
2.6 采用教、學、做一體化教學 在教學方法、教學內容、教學場所三方面實施教、學、做一體化:即在教學中采用以“教學做一體化”為核心的教學法,結合項目驅動教學法、比較教學法、案例教學法、啟發式教學法、分組討論教學法等多種教學法,調動學生學習積極性,提高教學的效率,開發學生主動思考問題的創新能力;教學內容為教、學、做一體化內容;教學場所為教、學、做一體化實訓室。
2.7 充分應用信息化教學手段 在教學中充分應用教學軟件:提供單片機、PLC、工業機器人編程教學版、工業版編程軟件及(虛擬)仿真軟件,能夠提供仿真教學環境,優化教學過程;還注重多媒體教學資料應用,包括教學課件(PPT)、電子教案、視頻資料、案例材料等。切實提高教學質量和效率。擴充及完善現有多媒體教學資源:通過收集國內外的最新資料,進一步擴充及完善現有的多媒體教學資源,工業機器人技術發展速度很快,特別注意資料的時效性,不僅滿足課內教學要求,還能滿足課程拓展教學要求。建立課程教學網站:依照網絡教學環境“網絡教學資源豐富,架構合理,硬件環境能夠支撐網絡課程的正常運行,并能有效共享”的目標要求建立課程教學網站,提高學生自主學習能力。
2.8 擴充設備條件,與合作企業共建校內校外(企業)實訓室(基地) 通過擴充與整合設備條件,校企共建校內實訓室(基地)有:教學做一體化實訓室4間(現代工業控制技術實訓室1間、變頻及PLC控制實訓室1間、GE智能實驗室1間、液壓與氣動傳動1間),校企合作企業富士康科技集團提供的SMT生產線2條;在富士康科技集團(南寧)工業園區建立校外(企業)實訓室(基地)。具備有單片機實訓設備、PLC、三軸直角坐標機械手、智能小車、三菱五(六)自由度工業機器人、FESTO柔性生產線等本課程相關的專業實訓設備,完全滿足課程教學要求。
2.9 多途徑加強教師培訓 通過參加行業內技術培訓、技術論壇等途徑,加強對教師在工業機器人新技術方面培訓,達到更新知識,緊追行業新技術,提高教學水平,增強教學效果。
2.10 開放實訓室、工作室 通過逐步開放相關實訓室、機電一體化技術應用工作室,向學生提供自主學習場所,強化技能訓練,引導學生參與校企合作科研項目、參加技能大賽,增強學生的提高工業機器人技能的應用能力及創新能力。
2.11 改革課程評價方法,并在課程評價內容引入合作企業中工業機器人典型應用案例 為能如實考核學生的工業機器人安裝、編程與調試的實際應用能力,校企共同研究制訂課程評價方案,在課程評價內容引入合作企業中工業機器人典型應用案例作為考核內容,著重考核學生對知識技能的應用能力、團隊合作能力、職業素養。為此擬采用如下課程評價:
2.11.1 設置科學的考核內容(引入企業實際項目案例)
①通過制訂工作計劃;②機械、電氣線路圖讀識、安裝與調試;③編程:工業機器人控制系統控制程序的設計、編程能力;④整體控制系統的運行調試能力;⑤按職業工種標準考核職業素養。
2.11.2 評價的方式 評價的方式采用過程評價(占40%)與集中考核評價(占60%)結合。1)過程評價:實訓報告、綜合作業、各階段學習評價(每個學習情境均有學習評價表);2)集中考核評價:按設定的考核內容的要求,以團隊合作形式完成,進行成果展示。教師及企業工程師對其成果進行如下評價:①安裝過程優化設計;②操作行為的規范性;③環保意識;④職業素養。
3 校企業共建課程的成效
從2010年至今進行了近3年的校企共建課程探索、實踐,取得了較顯著的效果:①學生參加技能競賽成績顯著。2011年廣西高職院校技能大賽(機器人項目)第二名,2011年全國職業院校技能大賽高職組(機器人項目)三等獎,2011年全國高職院校自動生產線安裝與調試技能大賽二等獎,2012年廣西高職院校技能大賽(機器人項目)第一名,2012年全國職業院校技能大賽高職組(機器人項目)三等獎。②學生職業技能取得明顯的提高,畢業生在技術崗位上就業人數明顯增加。以前機電一體化專業畢業學生以相關設備的操作為主,近兩年來通過校企共建課程的學習、訓練,學生的工業機器人安裝、編程、調試職業技能取得明顯的提高,從事相關設備安裝、調試、維護崗位的人數明顯增加。
4 結束語
通過校企共建課程模式,使課程體系以職業能力培養為主要目標,以典型工作任務(項目)為載體,將學習過程、工作過程與學生能力培養有機結合起來,充分體現工學結合,有效提高了學生“零距離”就業競爭力。
參考文獻:
[1]姜大源.職業教育學研究新論[H].北京:教育科學出版社,2007.
篇3
關鍵詞:高職;機電一體化;有效性;探索
1明確一體化教學的目標
一體化教學的目標是培養高素質、高技能、技術型的新型生產一線人才。對于高職學校來說,一體化教學改革是發展高職學校的動力。開展一體化教學是為了順應了市場的需求,也為學校今后的教學拓展了空間。全面推進教學一體化改革是學校提高教學質量、適應社會需要、提高社會聲譽、加快學校發展的正確選擇。
2與時俱進,改進教學方式
在教學內容力面,制定符合現代化建設要求的機電一體化專業教學計劃,以綜合素質培養為基礎,以能力培養為主線,圍繞培養目標,對知識、能力、素質等方面進行合理的綜合安排,力求整體優化。在課程設計方面,除了安排專業必修課外,還適當設置專業選修課,以便學生根據個人的實際需要制定相應的課程學習計劃。
高職應采用項目導向、任務驅動的教學模式,選擇具有先進性、適用性、開放性的項目作為教學載體,通過完成虛擬或真實的生產或工作任務,促進專業知識和專業技能的融合。例如:模具設計的案例教學方法,能夠將理論知識與實踐相結合,讓學生系統地學習,同時讓學生掌握相應的分析問題、解決問題的能力。
在教學方式方面,運用多媒體教學進行直觀教學,可以有效提高教學效率,充分調動學生的學習積極性。教師應與時俱進,了解課程最新的技術動態,并將其傳授給學生,從而提高學生的學習興趣、求知欲和學習動力。
3注重實踐,增強動手能力
實踐教學內容體系是以過程 (加工、設計)為主線,分階段制定實踐教學內容,內容包括實訓大綱、實訓教材、實訓教學規范、實訓考核標準、題庫等。以能力培養為核心,以精工藝、善施工、懂數控、會操作為目標。制定各階段實踐性教學總體計劃和要求。形成與理論教學相互配合,以基本技能為基礎,專業技能為重點,注重技術應用和創新能力的培養,采用開放式管理模式,產、研、培一體化的體系。實踐教學計劃與大綱要明確各階段學生做什么、怎樣做、達到什么標準等具體量化的內容。
在實踐教學改革的同時,建立一套科學完善的實踐教學評價體系是提高實踐教學質量的重要手段。在實踐教學過程中應突出過程考核的重要性,激發學生學習的主動性。高等職業院校應盡快改變傳統的教學質量評價模式,應與企業共同制定學生學習的質量評價標準,校企雙方應共同承擔學生在實踐學習中的考核責任。學習結束后,校企雙方的專職教師共同提供最終的評價結果。除評價結果外,還應注意在完成實踐項目過程中學生體現的主觀性、創新性,注意對學生綜合素質的評價與考核。
高職教育必須強調課內實踐的有效、實用。機電一體化作為操作性很強的應用學科,必須以培養學生的能力為中心來設計課程內容。要增加實訓課時,理論教學和實踐教學的比例力爭達到1∶1。我們應該先對專業課程進行分析討論,確定該課程必須掌握哪些方面的實際操作能力,再據此安排設置訓練。
4加強合作,定期組織專業實訓
學校可與當地相關的事業、企業單位建立合作基地,針對相關企業目前急需的人才設定特殊人才培養模式,實現互動教學。定期向合作單位輸送學生進行實際工廠訓練,加強學校和企業之間的互動培養,有助于學生今后的發展。
校企合作,能充分發揮校企雙力的優勢。實施工學交替的人才培養模式,能夠為學生實習、實踐、就業和教師的再教育、科研、社會服務提供更大空間。校企合作,使學生以職業人的角色參與到所學專業的實際生產環境中,是培養生產一線高技能人才的重要途徑。探索教學和培訓、生產與科學相結合的特色實訓基地建設,達到人才培養和經濟效益雙贏。
總之,教學是不斷探索、不斷創新的過程。在科技高速發展的今天,我們必須與時俱進,做到與行業、企業轉型跨越發展相適應,積極探索教學改革新思路,及時調整人才培養模式,這樣才能培養出社會和企業發展所需要的機電一體化專業技能型人才。
參考文獻:
篇4
摘要:本文結合互換性與測量技術課程和高職學生特點,按照培養高素質技能型人才的要求,對機電一體化專業學生就業崗位進行了分析,介紹了在互換性與測量技術課程中采用項目化教學的優勢和必要性,并以二級齒輪減速器和數控實訓零件作為載體設計了4個教學項目,并對項目的實施提出了建議。
關鍵詞 :高職機電一體化互換性項目化教學
課題:本文系濟寧職業技術學院教育教學研究計劃項目“高職機電一體化專業《互換性與測量技術》項目化教學改革”(項目編號:2014JXLX01)研究成果。
一、背景資料
《國務院關于加快發展現代職業教育的決定》(國發〔2014〕19號)要求,“加快現代職業教育體系建設,深化產教融合、校企合作,培養數以億計的高素質勞動者和技術技能人才。”《決定》同時指出,“提高人才培養質量,推行項目教學、案例教學、工作過程導向教學等教學模式。”
互換性與測量技術是工程技術語言的重要組成部分,起著聯系基礎課與實踐教學、專業課之間的紐帶作用。該門課程的教學內容來自于國家標準,教學的主要目的是宣傳和貫徹國家標準,使學生掌握有關互換性的國家標準、常用零(部)件的精度設計與檢測,為今后從事機電類各崗位工作儲備必要的知識和技能。
二、傳統教學方法
互換性與測量技術課程的特點是標準多、符號多、概念多、術語多,知識點抽象且實踐性強。傳統教學方法主要以理論知識學習為目標,按知識邏輯講授課程內容:在學習方式上,以課堂學習作為主要學習形式;在評價方式上,以平時成績加期末考試成績作為學生的課程成績。傳統教學方法的優點是所講述的理論知識系統全面、整體性強,但側重的是知識講授,忽視了知識與工程實踐之間的聯系,加上學生普遍缺少工程實踐經驗,對該門課程的學習興趣不高。這種方式沿用了本科院校的“學術型”人才培養模式,偏離了高職院校“技術技能型”人才培養模式。學生在學完該門課程后雖對有關互換性的國家標準有了一定了解,但仍然不知怎樣去用。
三、項目化教學優勢
行動導向學習理論認為,學習的目的是獲得職業(行動)能力。“行動”是達到給定目標的有意識的行為,將認知學習過程與職業行動結合在一起 。項目化教學法是基于行動導向學習理論的一種教學方法,教學內容和知識點融合在“項目”中,教學形式的基礎和出發點是一個完整的“項目”。傳統教學方法是“讓我學”,而項目化教學模式由“讓我學”轉變為“我要學”。在項目化教學實施過程中,學生處于主體地位,教師起主導地位,學生在完成一個具體項目的工作任務中學到了相應知識和技能。
四、互換性與測量技術課程項目化教學設計
1.機電一體化專業學生就業崗位分析
機電一體化專業學生就業崗位主要是從事機械零件測繪、加工與裝配、質量檢測與控制、裝配與調試、設備維修與管理等工作。以上各崗位均在不同程度上用到了工程技術語言——機械工程圖樣。而機械工程圖樣主要包含表示零部件結構的視圖,以及表示零部件尺寸精度、形位精度、表面粗糙度等的“精度要求”。可見,明確產品的精度要求是各崗位(群)工作者應具備的最基本的能力要求。
2.互換性與測量技術課程知識體系
互換性與測量技術課程知識體系如下圖所示,主要內容是機械零(部)件的互換性與測量。在實際教學中,主要講述基礎模塊,提高模塊作為選學內容。
3.互換性與測量技術課程項目化教學設計
充分結合現有實訓條件,選擇典型的、與生產實際相結合的零部件作為項目的載體,并考慮所選擇的載體在課程體系中具有前后銜接作用。該課程一般在第3個學期開設,該學期同時會開設數控加工實訓,在后續課程機械設計基礎中會開設減速器拆裝課程設計。結合實際,筆者選擇二級直齒輪減速器及數控實訓零件作為項目的載體。教學內容圍繞著典型零件的精度檢測進行,項目任務由單一到綜合、簡單到復雜,使學生在完成任務的過程中逐步掌握精度設計與檢測的方法與技能。根據該課程知識的體系,筆者設計了如下4個項目(表)。
五、項目教學中應注意的問題
1.提高學生積極性,挖掘學生潛力
目前高職學生大多基礎知識薄弱,學習主動性差;部分學生動手能力強。在教學中應充分利用學校現有的實訓條件,將課堂搬到實習、實訓車間,提高學生的學習積極性和動手能力。在項目的實施過程中,學生根據項目設定的任務,查閱相關資料,靈活運用所學知識去完成任務。在整個過程中,教師起引導作用,使學生在完成任務的過程中掌握知識,并培養他們的團隊意識和協作精神。
2.改革課程考核模式
傳統的課程考核方式一般是平時成績加期末考試成績相結合的模式,平時成績依據課堂出勤、課堂表現、作業完成情況等來確定,在總分中占約20%;期末成績主要根據卷面成績確定,在總分中占約80%。在項目化教學中,主要根據學生平時表現情況和任務完成情況等來評價學生成績,平時成績占約80%;期末考試主要是檢驗學生對基本知識的掌握程度,占約20%。
六、小結
基于行動導向的項目化教學模式與傳統教學模式相比具有明顯的優勢,符合教學改革要求。目前,項目化教學研究正在各高等院校如火如荼地開展,相信在不久的將來,項目化教學模式必將由目前的探索階段轉為成熟階段,從而提升高職教育質量,并在實踐中進一步完善,為社會輸送更多的高素質技術技能人才。
參考文獻:
[1]高曉康,陳于萍.互換性與測量技術[M].北京:高等教育出版社,2009.
[2]李旻.案例教學法在互換性與技術測量教學中的應用[J].裝備與制造技術,2013(8).
[3]張小亞.互換性與測量技術課程改革探討[J].湖北農機化.2013(4).
篇5
【關鍵詞】高職 工作過程 工業機器人技術應用 課程標準
【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A
【文章編號】0450-9889(2017)01C-0074-03
按照工信部的發展規劃,到2020年,我國工業機器人裝機數量將達到100萬臺,大概需要20萬工業機器人技術應用的相關從業人員。這就意味著,從2016年開始到2020年,平均每年需要培養3萬名以上的工業機器人應用人才。但是,與工業機器人應用人才的需求逐年增長相比,工業機器人方面的人才培養卻處于滯后狀態。目前,本科院校培養的機器人相關人才,大多從事原理研究、本體開發及特種機器人開發等,因此,國內急缺工業機器人應用技術方面的對口人才。
隨著機器人技術的飛速發展,工業機器人已廣泛應用于各個領域的工業現場。為了適應機器人技術人才的需求,工業機器人技術應用課程應運而生。工業機器人技術應用課程是高職院校機電一體化技術專業的專業必修核心課程,而課程又處在人才培養的核心地位。該課程是廣西職業技術學院2016年工學結合優質核心課程立項建設的課程,它的開設對接了現代工業機器人相關產業的發展要求,培養目標是滿足工業機器人相關產業高技能人才的需求。本課程主要是培養學生綜合運用所學知識來解決與機器人技術有關問題的能力;根據典型案例進行程序編寫及應用控制理論的相關知識解決實際問題的能力;以及團結協作、吃苦耐勞、精益求精的職業素養,為就業夯實基礎。
一、課程性質與定位
(一)課程性質
該門課程是高職高專院校機電一體化技術專業必修的核心課程。學生通過對工業機器人技術應用內容的學習,掌握機器人的基本知識、基本原理、基本方法和綜合應用技術。課程主要內容包括機器人的基礎操作知識I/O通信、程序數據、程序編程和硬件連接等。本課程主要目標是為學生畢業后從事工業機器人操作、安裝、編程、調試、維護、保養以及生產管理等工作打下良好的基礎。
(二)課程定位
課程以機電一體化設備PLC控制與調試、機床電氣線路維修及液壓和氣動系統的應用與維修為前導課程,同時也是學習工業機器人現場編程與調試、工業機器人離線編程、自動化生產線安裝與調試等后續課程的基礎,起著承上啟下的銜接作用。
二、基于工作過程的課程設計
(一)設計思路
緊扣機電一體化技術專業人才培養方案,校企合作進行課程設計和典型工作任務的開發。改變傳統的以知識傳授為主要特征的學科式課程模式,以工程項目、工作任務來重組課程內容。同時將職業素質培養、職業技術標準融入課程。課程實施采用工學結合、校企合作、“教學做”一體化的教學模式,課程評價以過程性評價為主,用典型工作任務的完成情況來考核課程內容的掌握情況,具體設計思路如下:
1.組建包括學院專任教師和ABB(中國)有限公司、庫卡機器人(上海)有限公司、南寧燎旺車燈有限責任公司、廣西宏智科技有限公司企業專家的課程開發和實施團隊。
2.引入工業機器人技術的職業標準,以南寧燎旺車燈有限責任公司等企業的工業機器人操作、安裝、編程、調試職業崗位的工作過程為導向,分析業崗位的工作任務,按照一定的邏輯關系進行排序,對完成工作任務需具備的知識、能力、素質做出較為詳細的描述,形成團隊成員認可、思路清晰、層次分明的工作任務分析表。
3.根據職業能力的復雜程度,整合典型工作任務。召開有企業專家、課程建設團隊人員參與的課程標準建設會議,確定本課程的工程項目,并將工程項目即學習模塊細化,具體劃分為若干學習任務。
4.在課程教學方法與教學手段的設計上,按照“項目引領、任務驅動”的模式,以工業機器人的實際應用情況為載體,對原有課程內容進行解構與重構,將課程內容分成認識工業機器人、讓工業機器人動起來、工業機器人基本訓練和工業機器人技術應用四個主要模塊,每個模塊又分為若干學習任務來組織教學。
5.在教學效果考核上,采用過程評價與結果評價相結合的方式,側重過程考核,重點考核學生完成工作任務的能力。
(二)課程目標
本課程總體目標是為了學生畢業后能從事工業機器人設備的操作、安裝、編程、調試、維護、保養工作,并使學生提高自學能力,能追蹤幾種常見品牌的機器人使用方法和機器人方面的新技術、新發展。
通過本課程的學習,學生能全面掌握知識目標、能力目標和素質目標。知識目標:掌握機器人的基礎操作知識,I/O通信、程序數據、程序編程和硬件連接等。能力目標:熟練操作機器人,能獨立完成機器人的基本操作,根據典型工作任務進行程序編寫調試及應用工業機器人技術解決實際應用問題。素質目標:注重職業道德和誠信教育,提高學生的綜合素質。
(三)具體工作過程分析
根據崗位對知識、技能和素質三方面的能力需求及學生的認知規律,解構課程傳統知識,根據實際的工作過程,由淺到深,由簡單到復雜,重組課程內容。調整后的學習模塊及學習任務如表1。
三、課程標準實施建議
(一)教學方法
將“項目引領、任務驅動”貫穿教學過程的始終,針對不同的學習任務和學習情境,選用不同特點的教學方法,主要教學方法如表2所示。
(二)教學評價
由注重知識考核,轉變為注重能力和過程考核,采取實操、作業展示、項目任務完成考核和期末筆試等多種方式進行考核,采用過程考核與結果考核相結合的綜合考核方式,其中過程考核成績占60%,結果考核成績占40%。
為了加強對學生能力的考核,過程考核采用教師評價和學生自評相結合的方式,每個學習模塊完成后,由各小組提交一份工作總結,教師根據總結的內容和內涵進行評分,并進行小組內答辯,對提出創新見解的小組適當加分,小組成績由教師先給出各小組得分,組長再根據組員在工作完成中所起的作用和表現狀況,給出各組員的得分,教師將每個學生的個人成績與小組分配成績相加,得出課程過程考核的最終考核成績,如表3所示。
(三)師資條件
組成一支職稱結構、學歷結構、年齡結構、專兼比例合理的課程教學團隊。主講老師應具備碩士以上學歷或者中級以上職稱,應具有2年以上控制系統實際項目設計經驗,具有扎實的機器人專業知識和熟練的機器人操作技能,能綜合運用行動導向教學法,動手能力強;輔助老師應具有較強的控制系統安裝與調試方面的技術技能,具有較豐富的企業一線經驗。
(四)教學條件
“教、學、做”一體化實訓場所如機器人實訓室、自動化生產技術控制實訓室,實訓室配備先進的工業機器人實訓裝置、常用電工工具等,并具備多媒體教學的環境條件,以具有工業機器人等先進自動控制設備的企業作為校外實訓基地。
(五)教學資源
1.教材使用與建設。根據校內實訓室和校外實訓基地條件,校企專家合作編寫適合以工作過程為導向組織教學的校本教材和實訓指導書。校本教材不僅可以促進學生的個性發展,還可以有效提高教師的業務能力和課程開發水平。
2.教W資料建設。以課程標準為依據,完善習題試題、視頻動畫及操作手冊等教學資料庫,便于學生課下自學和拓展提高。
3.建設課程網站。課程網站的建設利于課程資源整合和共享,便于學生課前預習和課后復習,充實學生的課余生活,激發學生自主學習的興趣,提高課程的教學質量。
【參考文獻】
[1]姜大源.論高等職業教育課程的系統化設計――關于工作過程系統化課程開發的解讀[J].中國高教研究,2009(4)
[2]湯曉華,蔣正炎,陳永平,欒秋平.工業機器人應用技術[M].北京:高等教育出版社,2015
[3]朱英華.試論工作過程系統化課程標準的開發思路――以汽車機械基礎為例[J].職業,2015(12)
【基金項目】廣西職業技術學院教研課題“高職以工作過程為導向的機電一體化專業課程體系建設的研究與實踐”(桂職院〔2014〕142209);2015年廣西職業技術學院工學結合優質核心課程《工業機器人技術應用》建設項目
篇6
關鍵詞:高職教育;液壓與汽動;課程項目化改造
作者簡介:劉棣中(1962-),男,江蘇宜興人,廣西水利電力職業技術學院機電工程系,實驗師;陳為民(1962-),男,廣西玉林人,廣西水利電力職業技術學院公共基礎部,副教授。(廣西南寧530023)
中圖分類號:G712 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2012)16-0050-02
高職課程教學既要體現職業性、開放性,又要體現實踐性,如何實現三者的融合,是高職院校課程改革、實現高職教育培養目標要解決的關鍵問題。教師作為高職課程教學的實施者,應該尋找自身存在的問題和突破口,把引入先進的教學理念、教學體系、教學內容和教學模式作為高職教育教學改革的重要內容,在課程教學中實施項目化改造、項目引導、任務驅動、一體化教學等卓有成效的教學模式,力求使整個專業培養過程達到工作過程導向,培養職業崗位能力的目標。課程項目化教學改革借鑒國外職業教育課程開發經驗,能夠實現高職課程學習與工作、學生與員工的融合,是突出高職辦學特色、促使課程改革走向優質的一條有效途徑。下面就廣西水利電力職業技術學院整體性教學改革中“液壓與氣動技術”課程實施任務驅動項目教學的案例,探討課程項目化改造的途徑。
一、課程項目化改造的必要性
“液壓與氣動技術”是機電類專業的核心課程,為機電類企業的生產與管理崗位培養具有機電設備的安裝、運行、維護、檢修能力的高端技能型人才。課程原來實施的是理論為主,實踐應用為輔,先理論后實踐的教學模式,教學內容是一堆枯燥的概念、公式、專業術語,學生難以理解;加之長篇累牘的文字敘述和模糊的二維圖形來描述液壓系統結構和組成,學生在學習時更感覺枯燥無味,教師在臺上滿堂灌,學生臺下昏昏欲睡;教學內容、教學過程缺乏與職業活動的聯系,導致教學效果不佳,影響了后續課程的學習與應用。針對高職學生活潑好動、怕理論而愛動手、形象思維能力強、抽象思維欠缺、基礎薄弱、自我控制能力較差的特點,必須遵循高職學生“從形象過渡到抽象,以感性引導理性”的認識規律,對“液壓與氣動技術”課程進行項目化改造,通過實施項目化教學以期達到提高課程教學效果,探索高職課程教學改革途徑的目的。
二、課程項目化改造的思路
課程項目化改造是指根據課程特點和職業能力培養需要。將課程的教學內容按照職業性、開發性、實踐性原則設計成能覆蓋整個工作領域或者某一工作過程,承載工作過程需要的所有知識的教學項目,根據項目整合和應用所學的知識,以項目實施、項目完成的方式引導課程內容的學習,以達到知識在應用中學習、鞏固和掌握的目的。所設計的項目源自實際生產過程,有利于培養學生的職業能力和崗位適應能力,便于激發學生探究的興趣和解決問題的動機。通過所有專業核心課程的項目化改造,課程體系逐步由傳統的學科體系向職業能力為導向轉變;專業培養目標逐步由傳授知識為主向培養職業能力為主轉變;課程開發逐步由以知識體系為主向以工作過程為導向轉變;教學組織逐步由以教師的“教”為主體向以學生的“學”為主體轉變;考試內容和考核方式逐步由考核學科知識向考核職業崗位要求的能力轉變,并由原來的終結性考核向過程性考核轉變。
三、課程項目化改造的實例
課程項目化改造就是根據高職教育的特點,遵循“從形象過渡到抽象,以感性引導理性”的認識規律,依據教學目標將課程內容情境化,以機電設備生產、操作、控制與維護過程為主線,以機電行業中機電設備的安裝、調試、運行與維護工作過程為基點進行課程重組,科學設計教學內容,使學生在真實的工作實踐中掌握液壓與氣壓傳動裝置的知識和技能。對“液壓與氣動技術”課程進行項目化改造,具體做法是根據專業培養目標廣泛征詢行業專家的意見,對就業崗位做出正確分析,結合社會與企業的具體情況分析各職業崗位的能力要求,確定課程的知識目標、能力目標和素質目標,圍繞課程的教學目標設計課程的教學項目,以項目貫穿教學內容為目標增刪、整合和序化教學內容。
1.明確課程定位
“液壓與氣動技術”是繼“機械制圖”、“機械設計基礎”、“電工技術”、“電氣控制與PLC應用”、“傳感器技術”等專業基礎課后開設的一門專業核心課程,該課程將前修課程的知識和能力進行序化和應用,同時,為后續課程設計、畢業設計及畢業后所從事的專業工作打下堅實的基礎。該課程是以機械制造與自動化、機電一體化技術等專業為主體,輻射其他機電類專業的一門重要的技術核心課程,在各專業的教學中起到知識應用與職業關鍵能力培養的作用。
2.確定課程教學目標
通過深入機電類行業企業調查本課程能力目標對應的具體崗位,廣泛聽取生產一線實踐專家對專業涵蓋的職業崗位群的工作過程分析,確定機電類專業核心課程“液壓與氣動技術”教學目標為:通過本課程的學習,學生系統地掌握液壓與氣壓傳動的基礎知識、基本原理和基本計算方法;初步具備機電一體化產品開發設計及技術改造的能力,具備簡單機電設備的安裝調試、維修的能力;能正確選用和使用液壓與氣動元件,并熟練地繪制出液壓與氣動回路圖,能分析、設計液壓與氣動的基本回路;能安裝、調試、使用、維護一般的液壓與氣動系統,能診斷和排除液壓與氣動系統的一般故障;認識到這門技術的實用價值,增強應用意識,逐步培養學生學習專業知識的能力以及理論聯系實際的能力,為學習后繼課程和進一步學習現代科學技術打下專業基礎;同時,培養學生的創新意識、嚴謹求實的科學態度以及自學能力。
3.設計課程的項目
本課程以液壓系統故障診斷與排除工作任務為基點進行課程項目化改造,用兩個綜合性項目:挖掘機液壓系統故障診斷與排除(下設3個子項目)、氣動PLC控制實驗系統故障診斷與維修貫穿全部教學內容。在項目設計過程中強調學生主體、師生互動、情境真實、理實一體化的教學方法,遵循學習性工作任務與生產實際密切相關,應用性強,工作任務的選擇由易到難,教師的傳授由多到少,學生自主學習程度由低到高的原則,把原課程知識點解散并重構于四個任務中,將相關的知識技能轉化為具體的訓練內容,設計出以項目為驅動、以實際工作過程為主線的教學模式,確保教學內容與實際工作的一致性。通過科學的設計教學內容,讓學生在真實的設備故障診斷與維修工作中掌握液壓系統結構組成、工作原理和故障診斷方法、液壓系統維修技能。詳見表1。
四、典型項目設計舉例
“液壓與氣動技術”課程以設備安裝調試與故障診斷維修為載體設計教學情境,使教學具有“任務驅動”及“教、學、做一體化”的特點,工作任務由安裝調試到故障診斷、維修,符合了由易到難的原則;項目的設計及教學模式的選擇強調學生主體、師生互動、情境真實的教學特點。下面以子項目1:“YC85-8挖掘機液壓傳動系統安裝與調試”為例介紹項目設計的思路。詳見表2。
五、課程項目化改造后的教學效果
根據戴士弘教授的“高職課程的能力本位、項目化改造”的精神和原則,圍繞著為專業服務和以培養學生能力為主的思想,對“液壓與氣動技術”進行了課程設計,課程項目化改造后直接以項目為載體,教學目標明確,打破了傳統的教學模式,在做中學、學中做,符合高職學生的特點和學習規律。同時,以項目任務的形式引入競爭機制,使學生的學習積極性和主動性得到充分發掘和提高,有效地提高了教學效果和學生能力,學生在后續學習和設計中的獨立性、工作能力和自信心得到了很大的提高。
六、結束語
實踐證明,課程項目化改造是教學改革的有效途徑。項目化教學使高職學生的學習狀態從“要我學”變為“我要學”,并有效地培養了學生的專業能力和崗位適應能力。但是,在課程項目化改造的過程中,大部分高職院校還普遍存在著課程體系仍然是公共課及專業基礎課、專業課三段式的傳統模式,師資及教學條件等無法滿足課程項目化改造的要求等難題,需要各校因勢利導,尋求多種途徑以彌補教學資源緊缺的問題,才能確保達到有效提高教學質量的目的。
參考文獻:
[1]戴士弘.職業教育課程教學改革[M].北京:清華大學出版社,2007.
篇7
教育部將我國大學劃分為3類:分別是研究型大學、研究教學綜合型大學和一般教學型大學.其中“985工程”和“211工程”這類國家重點高校為研究型大學,其他高校或者歸為綜合型大學,或者歸為教學型大學,地方高校歸類為教學型大學.研究型或綜合型大學的生源質量無疑會優于教學型地方高校,這2類院校學生的英語和數學基礎知識非常扎實;此外,研究型大學的學科門類齊全,科研力量強,科研水平高,對教學科研的資金投入大,而地方高校在這些方面完全無法與之相提并論.正因如此,地方院校與研究型大學在教學指導思想、教學內容和培養目標方面均有很大不同.地方院校如若照搬重點高校的教材,采用與重點高校類似的教學計劃,不切實際地讓學生一味加強理論知識的學習,則對于應用型人才的培養是極為不利的.在對地方高校的教學指導思想有了正確認識之后,對其培養目標也必須有準確清晰的認識.研究型和綜合型高校主要培養研究型人才,其中很多學生將通過考研、考博繼續深造;而地方高校以培養應用型人才為主,需要適應社會和地方經濟建設對人才的需求,學生要掌握一定的基礎理論知識,學生對基礎知識的掌握應以必需和夠用為度,教師授課時對理論公式不做演繹性推導,教學以培養學生的工程設計能力和動手能力為主.機床電氣控制課程的教學改革應以服務地方經濟和培養應用型高素質人才為主導思想,教師應根據目前的行業標準和實際所采用的技術組織教學,不能盲目拔高,也不能盲目照搬研究型大學的教學內容和教學方法.基于以上指導思想,機床電氣控制課程應遵循以下教學原則:
1)課程教學中不對理論知識作深入探討,堅持以培養實踐能力為中心、以案例為導向的原則,讓學生在案例講解中學習掌握理論知識,講授理論知識以必需和讓學生夠用為指導思想.
2)教學中應突出學生的主體地位,建立“學做合一”的教學模式,對學生采取因材施教的方法,以促進其專業技能及關鍵能力的培養;此外,教師還可通過小課題、小設計、小制作激發學生的學習興趣,使之從被動學習轉變為主動學習.教師要改變傳統的“灌輸式”教學方式,積極探索和實施“以問題為中心”的自學討論法和引導歸納法,采用多種形式相結合的教學模式,構建以教師為主導、學生為主體的教育模式,著力培養學生的創造性思維及自主、持續學習的能力.
3)機床電氣控制課程教學難度較大,是一門實踐性很強的學科.該課程考核時應以學生的創新思維、設計觀念、方案可行性作為主要考核內容.理論考核所占比例為30%,實踐考核則占70%.
2教學內容的調整
機床電氣控制課程涉及的知識面較廣,如果按照傳統的教學方法組織教學,學生普遍會感到較難理解并產生畏難情緒.為了使學生能較好地掌握相關理論知識和實踐操作技能,在教學改革過程中,選擇教學內容應根據各專業所對應工作領域對能力的要求進行取舍.保留與特定教學目標相關的部分,舍去無關部分,整合關系不密切的部分.機床電氣控制課程包含2個部分:第1部分是繼電接觸控制原理與應用,介紹電器元件的結構與工作原理、基本控制環節、典型機床的控制線路分析和電氣控制線路的設計;第2部分是可編程控制器的原理與應用,介紹可編程控制器的工作原理、指令系統、梯形圖編制、典型系統的控制方式和可編程控制器控制系統的設計步驟等.2個部分中均涉及到典型系統的控制方式,對控制系統的工作原理介紹得比較詳細,但對具體實例中機床、設備的結構和工作原理介紹得較少.在維系知識結構系統性和完整性的前提條件下,不同專業在選擇具體案例時應注意結合本專業的特色,在教學大綱或教材使用說明中注明專業范圍內應理解、掌握并能應用的知識點.根據機電一體化專業教學改革的需要,為了滿足我校的人才培養目標要求,我們對教學內容做了如下改革:
1)適當調整教材內容.教學內容要與時俱進,體現最新的科學知識,我們將教材中已過時的知識予以刪除,把與專業相關的新知識、新技術、新工藝、新方法及時補充進去,使教學內容能與時展同步.我們的具體做法如下:在教材的選擇上進行了調整,積極選用并自編含有最新PLC技術理論和實例的教材,采用了比較適合機械設計制造及其自動化專業學生學習的教材《工廠電氣與PLC控制技術》.在安排課程內容時,更偏重于PLC相關內容的講解,對機床電氣部分的內容予以弱化.所謂弱化是指可將一些基礎電路結合到實際機床電路分析中,這樣不僅可以節省課時,也便于學生更好地掌握機床電路的分析方法.針對工業企業生產自動化的現狀,我們選擇目前應用最廣泛且具有良好發展前景的三菱FX2N小型PLC、歐姆龍和西門子S7-200PLC作為教學內容.我們還在教學中刪減了部分傳統接觸繼電器的控制內容,如20世紀六七十年代的機床電氣控制內容,增加了電力拖動基礎知識的介紹,還增加了機床電氣的安全性、可靠性等內容.編程器的相關內容已經過時,也予以刪除;拓展增加了PLC應用技術知識、聯網通訊協議、人機界面、組態王的應用等內容.
2)適當調整教學內容中理論教學與實踐教學的比例.增加實踐教學環節,突出應用性和實踐性.本校采用的是三菱公司的FX2N-64MR型PLC進行教學,它與上位計算機通過RS232C進行連接,只要在計算機上運行Fxgpwin軟件,就可編輯、修改甚至監控程序的運行;然后再將PLC的輸入、輸出端子接到相應的電氣元件設備上(如按鈕、行程開關、電機),之后就可以進行調試了.傳統教學只重視理論教學,對實踐教學不夠重視,相應教學內容也偏少.例如:在繼電、接觸器控制部分教學中,教師僅講授控制電路原理分析及基本控制電路;在PLC應用部分則只講述PLC的結構和工作原理,PLC的指令系統、編程方法和PLC應用舉例等內容,有關位置安裝圖、電氣接線圖及其安裝、調試等工藝設計方面幾乎均未涉及.在進行課程教學改革后,我們適當增加了這些方面的內容,使理論教學與工程實際更加貼近,結合更加緊密.此外,為了使學生得到更好的工程實踐鍛煉,在完成PLC內容的教學及實訓工作,學生已基本掌握了PLC理論知識和編程技巧后,我們給學生安排約1周課時,讓其選擇容量適宜的PLC控制課題.這樣可以讓學生從PLC的使用、電氣系統原理設計、電氣元件選擇、安裝工藝、調試方法等各方面經歷一個完整的工程設計練習,接受成為一名工程師的基本素質訓練.采用理論與實踐相結合的教學方法,有助于畢業生走上工作崗位后能盡快適應實際工作的需要.
3)教學內容要注重實用性,要讓學生能看懂、能學會、能用上,不要拘泥于原有的條條框框,不盲目追求知識的結構性和系統性,教學中教師要適當減少理論公式的推導.
3教學方法的改革和創新
在教學方法改革中,我們將多種教學手段綜合靈活運用,收效良好.
1)在課堂教學中,我們將實物展示、實驗與多媒體課件進行有機結合,以此幫助學生更好地理解機床電氣控制原理及機床的操作方法.
2)借助現代教育技術手段,幫助學生全面掌握教學內容,促使其將表面知識深化并轉化為“內存”,在潛移默化中培養學生分析和解決問題的能力.在教學中,教師要注意將教學內容與學習情境相配合,可以實施的具體教學手段有課程多媒體教學課件、網上互動學習平臺、項目仿真實訓等.要充分利用多媒體技術能綜合處理和控制文字、聲音、圖形、圖像、動畫的能力,以靈活而多方位、立體化的方式將信息知識形象生動地展示給學生,以此激發學生的學習興趣,提升其想象力和創造力,力求收到良好的教學效果.我們還充分挖掘網絡資源的優勢,讓學生可以隨時隨地通過網絡完成課程學習和自評,這樣做突破了實訓室的局限性,擴大了教學時空;同時,我們還利用一些可模擬硬件PLC的仿真軟件,對PLC程序進行離線仿真與調試.多媒體為建立理論教學與計算機模擬仿真、驗證實驗與綜合設計相結合的多維PLC教學新體系創立了條件,能更好地滿足學生的求知欲望,也為學生提供了更多的實踐機會.機床電氣控制的教學不僅要有理論知識的講解,更重要的是要開啟學生的思維,使學生能有意識、有目的地進行思考和感知.
3)強化實踐教學,提高學生的實踐動手能力.我們在教學改革中明確了新的教學思路,優化了教學實驗大綱,讓學生通過基本實驗掌握一些基本技能,獲得對知識的感性認識.安排的具體實驗見表1.
4)在教學中積極采用案例教學法組織教學.案例教學法是一種引導學生對案例進行學習、分析、討論,從而培養學生分析問題和解決問題能力的教學方法.在每次上課前,教師應針對不同的工業設計要求學生查閱資料,對不同學生的方案分別進行講評,點評時穿插基礎理論知識,使學生能在設計中學會知識.例如:讓學生采用可編程控制器設計電梯線路時,學生編制出多種指令程序.教師可讓學生驗證各自的程序,發現其程序的優與劣.教師將學生的答案進行集中求同處理,從程序實施難易程度、運行時間、可靠性等方面,得到不同角度的最優方案.這樣有利于提高學生的思維能力和靈活運用所學知識的能力,不斷提高教學質量和教學效果.在實際教學中,筆者將每個課程設計題目作為一個案例.每個課程設計題目占用1周時間,在綜合考慮工程實用性和難易程度的情況下,筆者精心編制了課程設計題目(見表2),悉心指導學生編程并調試程序,協助學生最終完成設計,有效提升了學生的工程設計能力.
4結語
篇8
關鍵詞:工學結合;高職;畢業設計;改革
中圖分類號:G718 文獻標識碼:A 文章編號:1672-5727(2013)11-0054-02
近年來,各高職院校招生規模迅速擴大,培養要求和培養模式也發生了較大的變化,很多學校實施了工學結合、頂崗實習的教學模式。然而,作為專業教學最后一個環節的畢業設計并沒有受到足夠的關注,大部分學校基本采用傳統的設計模式,有的學校根據教學現實稍作調整。畢業頂崗實習對畢業設計影響很大,總體上看,目前高職院校的畢業設計多數流于形式,質量嚴重滑坡,現狀堪憂。高職畢業設計必須進行合理的調整和必要的改革以適應新形勢下高職教育的培養規模和培養模式。
高職院校畢業設計存在的問題
目前,大部分高職院校仍然沿用傳統畢業設計模式,與當前高職教育的培養要求和教學現實相背離、相矛盾,具體表現為:
不符合當前高職教育的培養目標 高職教育畢業設計一直以來沿用本科院校畢業設計的模式,這種模式的畢業設計可以提高學生的專業知識運用能力,使學生獲得一次綜合性的專業訓練。但是本科院校的畢業設計偏重對理論知識的研究和設計能力的訓練,而高職教育的培養目標是培養社會需要的高素質、高技能人才,注重職業素質和職業技能的培養。目前,高職畢業設計選題仍局限于設計的題目,形式僵化,難度偏高,沒有體現高職教育的培養目標。很多學生由于不具備學校要求的設計能力而抄襲別人的畢業設計,蒙混過關。
不適合當前高職教育的培養模式 為了更好地培養學生的職業素質和職業技能,縮短畢業生與崗位的距離,大部分高職院校在最后一學期都安排了整學期的頂崗實習。同時,學生在企業實習期間要完成畢業設計,即邊實習邊設計。很多學校在學生選題方面采取雙向選擇的辦法,即學生可以根據實習時所從事的工作內容與指導教師商定設計題目。這種做法的初衷是好的,可以使學生的畢業設計更加貼近工作實際,學以致用,培養學生的知識運用能力。但實際情況卻不盡如人意。在企業實習的高職學生,很多從事產品檢驗包裝、機床操作維護等與工程設計關系不大的工種,很難找到技術含量高的設計課題;同時,企業的條件很難滿足學生做畢業設計的要求,企業基本按員工要求學生,學生業余時間較少,且辦公條件比較簡陋,無處查閱資料。
不適應當前高職教育的教學規模 目前高職院校的招生規模不斷擴大,師生比例失衡,教師在完成教學任務的同時,還要完成學生管理、科研、社會服務等其他工作。一個教師常常要指導十幾個甚至二十幾個畢業生,教師指導畢業設計的精力明顯不足;加之很多學校從學生的就業考慮,頂崗實習單位往往是學生自己聯系的準就業單位,實習學生分布比較分散。在此形勢下,高職畢業設計指導很難到位,導致畢業設計的質量普遍下降。
對高職教育畢業
設計改革的思考與建議
高等職業教育在經歷了近二十年的快速發展,教育理念和培養模式都發生了較大的變化,畢業設計作為專業教學的重要環節改革勢在必行。高職院校畢業設計改革重點應該是畢業設計模式的改革,即從選題、指導到管理考核等方面進行改革,依照高職教育的培養要求,體現出學生職業技能的綜合訓練和職業素質和全面培養。近兩年,筆者作為機械類專業教師,一直開展畢業設計改革的研究與探索。下面結合高職機械類專業學生的畢業設計談談自己對畢業設計改革的一些看法。
強化課程設計,淡化畢業設計 高職教育隸屬于高等教育,雖然比較強調職業能力的培養,但不同于中等職業教育,高職機械類畢業生還需要具備一定的結構設計能力和較強的工藝設計能力。很多高職院校也在降低畢業設計選題的難度,基本與課程設計難度相當。高職院校可以在平時的教學中強化課程設計,使得學生在畢業頂崗實習之前就具備了基本的設計能力,這樣的培養更扎實,更具實效。機械類專業可以在《機械設計基礎》課程后設置課程設計,開展減速器等典型部件的綜合設計;在《機械制造技術》課程后設置課程設計,開展萬向節滑動叉等典型零件加工工藝規程和工藝裝置的綜合設計;在《液壓傳動》課程中開展液壓壓力機等典型設備液壓系統圖的識讀與設計;在《模具設計與制造》課程中設置課程設計,開展晾衣架等日用品模具的設計與制造訓練;在《數控加工工藝與編程》課程后設置綜合實訓,開展復雜軸類、復雜型腔類零件數控加工工藝設計與編程的訓練等。在這些專業核心課程之后設置綜合設計實訓,基本可以實現對學生基本設計能力的訓練和基本知識運用能力的培養。可以通過案例教學和項目化教學等方式,將學生基本設計能力的培養貫穿于整個課程教學的始終,從而減輕學生畢業設計的壓力。
改革畢業設計選題形式,使人才培養與社會需求相一致 高職畢業設計的目的不應該僅是提高學生專業知識的綜合運用能力,還應該體現職業素質和職業技能的綜合訓練。要實現這一目的,應允許畢業設計選題的多樣化,鼓勵學生結合實習崗位選擇設計、加工、維護等與專業相關的技術課題。在設計室實習的學生可以開展產品開發的設計課題;在加工崗位實習的學生可以開展復雜零件加工的制造課題;也允許學生結合實習崗位撰寫技術報告,比如,有的學生在實習時配合工程技術人員進行某一生產線的安裝與調試,那他就可以這一技術工作為選題寫一份技術報告。技術報告既是學生對其崗位某一項技術工作的總結,也可以通過書寫報告加深認識和繼續升華,對其職業素質培養有很大幫助。不管是產品開發的設計課題,還是零件加工的制造課題,都要鼓勵學生做出實物成果,通過學生自己獨立加工零件,體現對學生機床操作技能、零件加工技能、產品檢測檢驗技能等職業技能的綜合訓練。浙江省、福建省、天津市的很多高職院校機械類專業非常注重畢業設計成果實物化,并在就業應聘時進行展示,很大程度上提高了畢業生就業的成功率。
實施雙導師制,使畢業設計指導落到實處 畢業設計指導是一種個性化較強的工作,每個學生的題目幾乎都不相同。目前,高職院校普遍存在師資短缺的問題,一個教師指導十幾個甚至二十幾個學生的畢業設計,效果可想而知。既然學生可以在頂崗實習期間結合實習崗位完成畢業設計,與學生在一起的師傅、技術員多數實戰經驗豐富,應該可以承擔校外指導教師的職責。校內指導教師把關設計內容和技術標準,校外指導教師承擔崗位技術問題的咨詢,并共同承擔實習設計的管理及考核。校外指導教師參照校內指導教師享受一定的勞動薪酬。校外指導教師的參與不僅能很好地解決學校師資不足的問題,同時也是學校難得的教師資源,他們不僅實戰經驗豐富,而且與學生朝夕相處便于指導。當然,在實際操作中,也出現了企業技術人員因工作繁忙、缺少責任心等原因疏于指導和管理的現象,這需要學校加強與企業溝通、協調,制定相關的制度,明確校內外指導教師的職責、義務和報酬;同時,開展與企業的多方面合作,獲得企業的支持與配合。
改革畢業設計考核,突出成果實物化 畢業設計考核,應該由校內外指導教師及行業、企業專家共同組成的答辯小組完成。做結構設計、工藝設計等課題的學生,不僅要求他畫出設計圖紙、撰寫必要的設計說明,還應要求他獨立加工出實物,這樣才有資格評優、評良。這種課題除進行答辯考核以外,還要對學生畢業設計實物成果進行測試和評價。對于撰寫技術報告的學生可以采取面試的形式,根據報告內容和實習崗位回答相關的職業基本知識和崗位技術問題。對于同一企業或同樣崗位的,指導教師可以設計若干與企業具體崗位相關的技術問題,讓學生抽選回答。
校外實訓基地建設要便于畢業設計開展 如果學生頂崗實習過于分散,勢必給指導帶來很大困難,雙導師制也很難實施,畢業設計質量很難保證。如果選擇若干深度融合規范的企業作為畢業實習基地,畢業生相對集中,容易實施雙導師制,保證畢業設計指導的質量,便于畢業設計管理與考核。高職院校與企業要加強職業培訓、合作辦學、技術服務、科學研究等方面的合作,將學生畢業設計與企業的生產、科研等工作有機地結合起來,使高職教育的畢業設計真正體現與生產實踐相結合,提高學生的職業適應能力和就業競爭能力。
參考文獻:
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作者簡介:
篇9
[關鍵詞]“啟發式”和“引導式”教學;學習興趣;精講多練;解決問題的能力
中圖分類號:H319.1 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)11-0215-01
[Abstract]This paper focuses on according to the characteristics of the teaching object, change the "spoon feeding" education mode, advocate "heuristic" and "guide" teaching, let students think more, practice more, carry out classroom discussion. On the teaching method, heuristic, adhere to clarify the ideas Jingjiang more training, training the ability principle, using lectures, discussion, practice, operation and mapping with multiple links, in order to improve the students' flexible use of the knowledge, the ability to analyze problems, to solve the problem.
[Key words]"heuristic" and "guide" teaching; learning interest; Jingjiang more training; problem solving ability
一、教學方法及教學手段的改進---教學方法的多樣性
我們的教學對象是高職五年制機電專業的學生,針對教學對象的特點,我們改變“滿堂灌”的教育模式,提倡“啟發式”和“引導式”教學,讓學生多思考、多練習,開展課堂討論。教學法上堅持講清思路、引導啟發、精講多練、培養能力的原則,采用講課、討論、練習、大作業及測繪等多個環節配合,以提高學生靈活運用所學知識,分析問題、解決問題的能力。在授課過程注重師生互動、生生互動,靈活運用各種教學方法,取得了良好的教學效果。學生學習興趣、學習積極性和主動性得到了充分的體現。具體方法如下:
1、討論式教學
根據章節特點,對學生聽課中的疑惑問題采用討論的形式解決。例如對機件的表達方法,讓學生分組討論,形成不同的表達方案,并將各自的表達重點和突出優勢闡述出來。經過充分討論、比較、甚至學生之間會激烈地辯論起來。之后在教師的引導下一起歸納總結,進行綜合分析,選擇出最佳方案。這種教學方式極大地體現了學生的主體地位,發揮了學生的主觀能動性,對提高學生分析問題和解決問題的能力起到了很好的促進作用。
2、講練結合型教學
這種將“教、學、練”融一體的教學模式特別適合于實踐性強的制圖課程。教師在講清基本概念、理論、繪圖方法和例題分析之后,讓學生即刻在習題集上作圖。在做圖過程中教師做巡視指導,對作圖過程中出現的典型問題給予集中提示,針對作圖關鍵步驟進行再討論分析。這種方法使課堂氣氛活躍,目的明確,學習積極性高。課后再完成少量的擴展性習題,加以鞏固課上內容,擯棄了以往課堂上滿堂灌,課下再做作業的被動情況。這樣教師可及時了解學生接受的程度、聽課效果,作業錯誤率大大降低,學習興趣有顯著提高。
3、錯誤提示型教學
針對學生作業中常見的錯誤,讓大家進行充分的討論,學生的習題集上臨時改、臨時畫。因為是學生畫過的圖形,聽課比較有興趣。另外,將學生中的優秀作業在同學之間傳閱,起到示范作用,揚長避短。再者教師們經常針對學生作業情況進行交流,把各類題型常見錯誤整理歸納,以供學生復習時判斷正誤,對所學內容加深理解。
實踐證明,以上幾種教學方法靈活運用,充分調動了學生的學習積極性,體現了以學生為主體的思想,使枯燥的理論知識得以很好的掌握和運用。
二、課程建設與改革思路
1.到企業調研后形成的一些想法
經過到各機械設備生產、銷售企業調研,了解到機電一體化技術的新發展。課程建設小組要學習新的技術并根據這些情況要增加新的教學內容,設計新的學習活動。
2.存在的問題和進行的改進
課程建設項目小組對過去教學文件進行梳理,要對課程標準進行修改,課程標準中要加入職業素質能力。原來課程中的知識,設計出相應的學習任務和與之相關的學習活動讓學生當作任務來學習,重點考查學習成果的質量,在新的課程建設中重點突出工作任務、學習任務、學習活動,還要注意學習任務和學習活動的系統性和完整性。
3.基于工作過程的課程建設思路
(1)進行專業分析。(到企業調研)
(2)對典型工作任務機械制圖與CAD進行分析。(召開有實踐工作專家參會的項目研討會,到企業調研)
(3)課程教學分析
(4)確定教學目標(能力目標)
(5)課程組織
(6)課程實施
(7)課程評價(召開有實踐工作專家參會的項目研討會)
4、教學理念與教學設計
重視學生在校學習與實際工作的一致性,有針對性地采取工學交替、任務驅動、項目導向等行動導向的教學模式,重視學生完成完整工作任務能力的培養。
5、多種教學方法的使用及效果
重視教學方法改革,根據課程內容和學生特點,靈活運用案例式教學、討論式教學等多種恰當的教學方法開展教學,有效調動學生學習的積極性,引導學生積極思考、樂于實踐,提高自主學習效果,促進學生學習能力發展。
6、教材及相關資料建設
選用先進、適用教材,與行業企業合作編寫工學結合特色教材,有齊全的課程設計方案和學習指南等教學相關資料,符合課程設計要求,建立突出職業能力和素養培養的課程標準。
教材建設體現五年制機電專業的專業特色,增加和更新新知識和新應用。課程建設組新編的五年制機電類教材,使本課程的教學效果得以充分的體現。為了幫助學生課外預習、復習和促進學生自主學習,提供了網絡化教學資源,如多媒體課件、習題庫及答案。
7、實踐教學環境的先進性與開放性
具有零部件測繪室、計算機機房等實踐教學條件,能滿足教學要求。
參考文獻
[1] 郭建尊《機械制圖及計算機繪圖》中國勞動與社會保障出版社2010年8月.
[2] 謝利民《現代教學基礎理論》.上海教育出版社 2006年7月.
篇10
(一)職業教育的“行動體系”“行動體系”概念起源于國外職業教育,尤其是德國職業教育經驗。該“行動體系”強調將理論教學與實踐教學綜合化,形成按照行動完整的“過程邏輯”而不是按照學科理論的“結構邏輯”組成新的綜合化課程來實現綜合職業能力的培養目標。傳統的職業教育,實踐教學和理論教學是平行或分離的,實踐教學和理論教學在內容上協調不充分,很難實現兩個學習場所(課堂與實踐教學場所)的一體化學習,學生也很難將在理論和實踐學習中的內容聯系起來,形成整體化的職業行動能力。因此,現代職業教育基于工作過程導向的課程開發解決的核心問題放在了理論和實踐教學的一體化上。如基于工作過程的課程開發模式立足于職業崗位(群)和工作過程分析來進行課程設計開發,課程內容以職業崗位具體化的工作項目或任務為載體,如零件、產品、設備、工藝、案例等,每個項目或任務都包括實踐知識、理論知識、職業態度和情感等內容,是相對完整的一個系統,具有高度綜合性。以實踐作為課程教學的主線,通過實踐帶動知識、技能的學習與職業素養的養成,強調學生學習過程與學習結果的統一,這種為實現高等職業教育人才培養目標而進行的基于工作過程的課程開發是必須建立在校企合作、工學結合的基礎上的。
(二)職業教育本質特征1.高職教育的發展方向:我國新型工業化的發展道路對高技能型人才在質和量上的需求在不斷擴大,這種需求單靠學校一方之力已難以滿足,面對這種挑戰,高職教育就必須走面向市場、適銷對路、產銷一體化的校企合作、工學結合之路。2.高職教育主要人才培養模式:我國的人才培養模式正處于探索階段,有訂單培養、任務驅動等多種模式。無論哪種模式,它只是產學結合在學習時間上的分配、安排有所差異,都可以歸納為校企合作和工學結合的教學模式下的人才培養模式。3.高職教育發展的內在規律:工學結合、校企深度融合是高職教育本身固有的特性,體現了高職教育發展的內在規律,只有順應這種規律,高職教育才能健康、可持續地發展下去。
二、創新校企合作、工學結合辦學體制機制,實現校企深度融合
現就內蒙古機電職業技術學院校企合作、工學結合的實踐進行分析和梳理,以期促進人才培養模式的進一步深化,建立更加有效的可持續發展的校企合作體制機制。
(一)校企合作的前提是校企雙方要轉變觀念作為企業,要以主人的身份直接參與學校的辦學過程及人才培養,分享辦學效益。學校則要充分認識到,單靠一己之力很難滿足社會對高技能型人才的需求,只有開放辦學才能創新,才能將學校辦出自己的特色,也才能可持續發展下去。
(二)構建組織機構,為校企合作搭建平臺學校積極創新校企合作辦學體制機制,建立、健全校企合作、工學結合的組織機構,成立了處級建制的校企合作部,成立由自治區經濟與信息化委員會牽頭,行業(能源、電力、冶金、機械、水利)、學院和行業企業共同組成的校企合作發展理事會,擴建了能源、電力、冶金、機械、水利5個二級專業分會。學校以校企合作發展理事會為平臺,與大唐國際再生資源公司共建高鋁資源學院,與阿拉善左旗政府、騰格里工業園區企業共建政、校、企人才共育基地,形成學校與企業人才共育、過程共管、成果共享、責任共擔的緊密型合作辦學體制機制。校企合作發展理事會為學校專業建設、師資隊伍建設以及構建工學結合的人才培養模式,提升社會服務能力、增強辦學活力等方面搭建廣闊的平臺。
(三)校企融合,開展科學和技術研究在學校提高教師科研能力,服務社會的思想指導下,幫助企業解決在生產、建設、服務第一線遇到的各種問題已成為學校校企合作工作的重中之重。校企雙方積極進行新產品的開發、設計、研究、探索。在此過程中,企業提供科研平臺,提供資金支持,學生參與學習,實現教師+企業+學生的模式,達到學校、企業、學生“三贏”的目的。為此,學校修訂完善了科研獎勵制度和科研經費管理辦法,加大科研經費投入,提高對服務社會的橫向課題和專利成果的獎勵力度,2012年獲得新型實用專利1項、自治區科技廳科研項目2項,獲得資助經費40萬元,獲得自治區教育廳科研項目4項,學院配套提供相關費用。
(四)校企在教學基本建設中實施全方位、開放性的合作
1.專業建設共建:根據自治區黨委、政府提出的“8337”發展思路,產業結構調整升級和發展綠色循環經濟對人才的新需求,學校深入包頭鋼鐵集團公司、神華集團準格爾能源有限公司、大唐國際托克托發電有限公司等大中型能源企業進行調研,根據企業需求及時調整專業方向,使專業結構更加適應自治區經濟發展需要,以建設國家和自治區級品牌專業為抓手,加強專業內涵建設,目前已建成12個自治區級品牌專業,其中機電一體化技術、電力系統自動化、電廠熱能動力裝置、冶金技術4個專業被教育部、財政部確定為中央財政專項資金支持的重點建設專業。
2.課程體系共建:學校引入能源、冶金、水利行業企業技術標準,修訂課程標準,完成了機電一體化(能源方向)等7個重點建設專業的課程標準的制定,與企業合作開發課程,建成30門工學結合的優質專業核心課程,開發68部體現行業和地方特色的教材及系列講義,建成2門國家級精品課程、12門自治區級精品課程。
3.師資隊伍建設共建:一是完善制度,修訂出臺《兼職教師聘用與管理辦法》,充分發揮客座教授和企業兼職教師的作用;二是加強“雙師素質”教師隊伍建設,繼續實施“雙掛“”雙送”工程。新招聘的青年教師均到企業或校內生產性實訓基地接受為期半年以上的實踐技能培訓,專業教師利用假期到合作企業調研、學習,了解新技術,學習新工藝;三是國家骨干高職院校重點建設專業實施“雙帶頭人制”,即每個重點專業培養1名專業帶頭人,從行業企業聘請1名專業帶頭人;四是從企業聘請一線技術人員和能工巧匠來學院擔任兼職教師,建立500名以上相對穩定的兼職教師資源庫,絕大部分專業,特別是國家骨干高職院校重點建設專業專業課學時50%由企業兼職教師授課。
4.校內外實訓基地建設共建:學校與呼和浩特眾環集團等企業共建3個“校中廠”實習實訓基地。“校中廠”引進企業產品,引入企業管理模式,以學院為主體,校企共同管理,共同培養人才。“校中廠”由企業兼職教師和學院專業教師共同擔任實踐指導教師,結合生產實際,推動任務驅動、項目導向教學模式,將教學與生產有機結合;與內蒙古豐泰發電有限公司、神華北電勝利能源有限公司、內蒙古利豐汽車有限公司等企業共建9個“廠中校”實習實訓基地。“廠中校”以企業為主體,校企共同管理,實行雙班主任制、雙指導師制、學生員工制,制定《學生頂崗實習管理辦法》,采取設立學生頂崗實習專項資金和實施校企雙方共同評價機制等措施,提高頂崗實習教學質量。
5.人才培養質量監控體系共建:學校構建教育行政部門為指導、行業企業參與、學校實施的教學質量保障體系,聘請行業企業管理人員、技術專家和兼職教師參與人才培養各個質量環節的評價。6.校企合作,改革人才培養模式:學校加強與企業的聯系與合作,深化“校廠一體,產學結合”的人才培養模式。汽車電子技術專業與內蒙古利豐汽車有限公司合作實施“工學結合、校企雙向介入”的人才培養模式;冶金技術專業與大唐國際再生資源公司合作實施工學交替的人才培養模式;水利水電建筑工程、水利施工技術、工程測量與監理專業與富凱龍水利水電公司合作實行“訂單式”人才培養模式。通過改革使人才培養更加貼近行業企業的需求。
三、校企深度融合保障機制的確立