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1.2课程体系设置机电一体化技术专业是一门跨学科的综合性专业,因此专业课程设置必须是综合的,课程设置应与专业培养目标一致,以就业为主导,设置六门左右的的专业核心课程,使学生通过学习专业核心课程,能熟悉本专业的培养方向,形成有特点的机电专业课程体系,如表2所示。其中,一般专业课为学习专业核心课提供必须、够用的理论基础。专业核心课培养学生的职业能力,实践技能课强化学生的基本技能和综合运用知识的能力,比如通过《焊接与万用表组装实训》课程学习,既可以提高学生的焊接技能,又可以让学生熟悉电子产品制作与调试的过程。通过顶岗实习,帮助学生将知识、技能融会贯通,形成职业岗位能力。素质拓展课主要是拓宽学生的专业视野、为职业能力迁移和可持续发展奠定基础。
2专业课程改革
2.1教学内容的改革教学内容主要抓机电专业的特点,理论以够用为标准,少讲原理等枯燥的内容,加大实践教学环节课时,注重分析问题和解决问题能力的培养,并且使学生的实践操作更接近企业的实际操作标准。例如将《电气控制技术》、《电力拖动基础》与《传感器与检测技术》等课程整合为《单元电气控制电路分析与制作》。精讲常用的理论知识,以实践操作为主,让学生在操作过程中获得更多知识和能力。将《机械制图》和《AutoCAD》课程进行整合为《机械制图及CAD》,让学生在手工绘图的同时,学会计算机辅助绘图,学生可以通过计算机绘图更好地验证所学理论知识的正确性。将《电工电子技术》拆分为《电工基础》和《单元电子电路分析与调试》,不但加大课程实践操作课时,而且增加了学生电子产品制作的内容,使理论和实践更加紧密的结合起来。
2.2教学方法的改革
2.2.1教、学、做一体化教学方法《单元电气控制电路分析与制作》课程主要是培养学生基础的电气控制电路设计能力、电气接线能力与电气线路故障查找能力,此课程采用教、学、做一体化方法来教学。例如:对三相异步电动机正反转控制电路,老师先对三相异步电动机正反转工作原理进行简单介绍,然后学生根据基本的“三相异步电动机全压起动单相运转控制电路”来设出“三相异步电动机正反转控制电路”,老师然后完善电路,学生根据设计出的电路现场实际接线,最后通过同组互检,没问题可以通电,检查三相异步电动机的转动方向变化情况。
2.2.2项目式教学方法[3]《械制图及CAD》课程主要培养学生的机械样图的绘制和识图能力,也是企业技术人员必备的一项技能。可以按照企业的工作过程,把课程内容拆分为几个项目,每个项目下可以有几个子项目———任务,主要项目见表3,项目由简单到复杂,知识点循序渐进、由浅入深、由易到难,项目的合理性决定了学生能力的培养和教学效果。
中图分类号:G424;TH39 文献标识码:A 文章编号:1674-9324(2017)01-0243-02
机电一体化专业课程普遍具有实践性强的特点。在现有的机电一体化专业课程教学中,大多采用的是传统的终结性考核方法。然而,传统的终结性考核只是对教学效果的结论性评价,在目前以提高学生的综合素质为目标的情况下,采取单一的终结性评价无益于专业课程教学质量的提高。
本文从机电一体化专业课程教学设计的角度出发,探索形成性考核体系的设计,分析形成性考核体系对促进课程教学的意义,并以机床电气控制课程为例,说明形成性考核体系的具体构建形式。
一、机电一体化专业课程形成性考核体系的设计思路
设计机电一体化专业课程的形成性考核体系,主要目标是有效监控教学过程管理,在提倡学生自主学习的同时有效评价其学习状态和效果,保证教学任务的如期完成,贯彻落实学生全面发展和素质教育的要求。
需要明确的是,形成性考核与终结性考核对于建立完善的学业评价体系而言,缺一不可,二者相辅相成、相得益彰。基于上述考虑,机电一体化专业课程形成性考核体系的设计并非完全排除终结性考核,而是以形成性考核与终结性考核并重作为行动指导原则。
设计机电一体化专业课程的形成性考核体系,重点是要在原有考核体系的基础上,进一步提高形成性考核的比重,丰富形成性考核的内容,创新形成性考核的形式。
二、考核体系的内容和形式
遵循上述设计思路,机电一体化专业课程的形成性考核体系主要包括形成性考核和终结性考核两部分。其中,形成性考核比重从原有的20%-30%提高到40%-50%,相应降低终结性考核的比重。
1.形成性考核的内容和形式。成性考核内容涵盖学生学习过程中知识、素质和技能方面,主要包括学习态度、学习能力和学习效果。其中,学习态度主要指学生课程学习的积极性、主动性和创造性;学习能力主要指学生选择学习资源、学习媒体、学习方式与方法进行课程学习的合理性与有效性水平;学习效果主要指学生独立或分组完成课程学习内容、课程作业、课程实践环节的数量及质量。
形成性考核的形式不仅包括纪律考核、课堂表现考核、作业考核,还包括自主选择学习资源完成指定任务考核、阶段性测验考核、实践环节考核。纪律考核主要考查学生理论课和实践课的出勤情况及是否遵守纪律,特别是实训室的规章制度;课堂表现考核主要考查学生学习态度是否认真、回答问题是否积极、是否能够主动提出问题并与老师沟通;作业考核主要考查学生对所学模块的某一个或几个重要知识点的掌握情况;指定任务考核分小组进行,每组4-5人,综合考查学生的自学能力、交流沟通能力及团队协作能力;阶段性测验考核主要考查学生对某一模块知识的掌握情况;实践环节考核主要考查学生的动手操作能力及运用所学知识解决实际问题的能力。
考核过程中注意考核主体的多元化,特别是在指定任务考核环节,采取教师评价与小组互评、组内成员互评、学生自我评价相结合的方式,加强对学生学习能力及学习过程的评价,提高学生的学生主动性,弥补传统评价体系中以教师评价为主的不足。
2.终结性考核的内容和形式。终结性考核仍采取期末试卷考核的形式,考核内容以学习效果为主,对具体内容进行更为合理的设计。按照最新制定的机电一体化专业课程标准对于知识点的要求,将课程内容划分为了解、理解和掌握三个层次。终结性考核所涵盖内容的80%~90%均为掌握的内容,是指课程的基本知识和基本原理;其余10%~20%为理解的内容,此类考核内容要求学生在理解基本知识和基本原理的基础上举一反三。
机电一体化专业课程的形成性考核体系设计本着全面性和科学性的原则,便于课程形成性考核的实施。体系内容便于量化,并考虑到考核主体的多元化。以机床电气控制课程为例,课程形成性考核体系的设计如表1所示,其中实践环节考核要点及评分标准如表2所示。机电一体化其他专业课程的形成性考核体系设计可参考表1进行。
三、结语
机电一体化专业课程形成性考核体系的设计,旨在增强形成性考核在机电一体化专业课程教学中的可操作性,并总结出一套适用于机电一体化专业课程教学的考核机制,有效解决目前专业课教学中普遍存在的问题,如:学生对课程的学习过程重视不够,出现旷课、不按时交作业等现象;实践环节依赖于小组中的其他同学,自己不亲自动手操作;学期末为了通过终结性考试,出现作弊现象等等。
机电一体化专业课程形成性考核体系的设计,将有助于促进教师的教学和学生对教学标准的理解、认知和掌握;引导教师在形成性考核分析报告的基础上及时把握学生的学习需求、动态,调整教学方案;同时学生可以借助形成性考核工具动态评估学习效果,逐步形成适合自己的学习策略,提高自主学习能力。
值得注意的是,在形成性考核体系中,专业课教师需要作为考核主体全程参与到考核的各个环节当中(如表1所示),这无疑大大增加了教师的工作量。因此,建立相应的考试管理制度是保障形成性考核体系顺利实施并全面推广的关键因素之一。
参考文献:
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Design of a System for Formative Assessment of Mechatronics Curriculum
SHI Yan,ZHANG Tie-bi,LIU Wei,JIA Xin-li
中图分类号: 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)11-0062-02
随着我国经济和科学技术的发展,培养从事机电设备的使用、维护、维修、设备的管理与设计等工作的高素质、高技能、应用型高级职业技术人才已经成为机电一体化专业教学的核心和主体。我们应实现机电一体化专业课程的改革,由传统学习模式“被动、依赖、虚拟”向“主动、独立、体验”转变,提高学生的专业技能和职业素质,促进我国机电一体化专业的发展。
一、机电一体化专业课程改革的重要性
实行课程改革是改变我国机电一体化教学现状的根本原因,也是推动我国机电一体化发展的直接动力。随着科学技术的发展,一体化产业逐渐成为高新产业的主导地位,成为经济发展的重要支柱。社会对一体化专业的学生提出了更高层次的要求:第一,具备扎实的专业技术技能,能够使用现代化机器设备,理解、掌握现代化信息技术的使用方式。第二,拥有一定的经营管理能力、环境适应能力和应变能力,能够快速适应企业的管理经营模式。第三,具有丰富的实践经验,具备良好的职业道德操守和团队合作意识。但是,我国一体化专业教学由于起步晚,并没有形成有效的教学模式、经验,因此严重阻碍了我国一体化专业的发展,不能满足市场对一体化专业人才的需求,出现“用工荒”的人才危机,严重阻碍了我国一体化技术、经济的发展。
二、机电一体化专业课程改革
1.优化重组课程。现阶段,在我国机电一体化专业的教学中,为了培养市场所需的高技能、全方面发展的综合性人才,学生学习课程种类越来越多、课程量越来越大。但由于高职学生时间、精力的限制,造成“学不透彻”、“多而杂”的学习现状,严重打击了学生学习的积极性,降低了学习效率。在教学中,老师往往受传统教学理念、教学模式的影响,对教学采用机械式的、灌输式的教学方法,枯燥乏味的教学理论,大幅度的实践任务,这容易使学生产生逃避、厌烦、抵制的情绪。因此,优化重组专业课程是课程改革的核心问题。优化、重组高职机电一体化教学课程,进行有效合理的调整安排需要我们遵循“综合化与简约化”原则。将机电一体化专业系统划分为几大系列课程,实行综合化与简约化原则,对传统的学科进行重新整合,将复杂烦琐、理论性过强,但实际作用并不大的学科进行简约。优化专业课程,在一定程度上保证了专业学科的质量,减轻了学生学习的任务。因此我院为了达到社会对人才的要求,就是要求当代大学生既具备扎实的专业技术技能,同时又要拥有一定的经营管理能力。所以在近几年对机电一体化专业的学生开设了《机电产品营销与服务》、《现代企业生产管理》等课程,使学生们的自身能力得到相应的提高,整体素质上了一个台阶。
2.机电类经典课程的数字化改革。高职机电一体化课程改革需要不断引进先进的计算机技术、设备,实行数字化的课程教学。计算机语言是一种数字化高科技技术,是计算机运行、工作的工具和载体,也就是指对计算机执行相应操作的指令和程序。随着计算机技术的发展,新一代的计算机语言正在迅速运用到一体化专业教学中,对机电一体化教学的发展有着很大的影响。现阶段,随着计算机技术的发展和数字化的发展,新的计算机语言不仅高效、简洁,其功效能满足工程计算、绘图等机电一体化专业的多方要求。因此,在课程改革中,应当引进计算机语言学科,实行机电一体化专业教学的数字化改革。在教学中,基于计算机数字言语的功能,开展有效的教学模式,提高教学的有效性。比如说对于烦琐的工程计算、绘图任务应使用相应的计算机软件,教师应当注重对学生分析问题的思路、解决问题的数学模型的引导教学,培养学生的数学思想、实操能力、逻辑思维等。
3.课程理论教学改革。高职学生缺乏良好的自我控制能力和学习能力,学习基础较差,对学习积极性不高,注意力容易转移,造成教与学环节的严重脱节。学生的学习基础、学习态度存在一定的问题,在教学中,对教学效果、教学态度等有很大的影响。因此,在教学中,老师应当基于高职学生的现状,实行切合实际的教学课程改革,开展教学活动。在教学活动之前,应当对学生进行大体定位,摸清学生的学习现状。对教学内容,应当遵循够用实际为原则。比如说,在讲授机械传动技术时,由于学生建模所需的专业数学知识,在实际生活中,又没有获得相应的实操经验。因此,在教学中,老师应当忽略机械传动技术原理的讲解,对其故障分析和处理方法作重点讲解。另外,教师应当认清每位学生存在的差异,实施因材施教的教学方法。在教学中,遵循“少数服从多数”的教学方法。教学难度应当与大部分同学学习能力、学习基础相适应。在上课之前,应当对上节课的教学内容进行粗略的回顾,再开始新课教学,这样不仅照顾到了基础较差的同学,同时也有利于知识点之间的衔接,学生容易进入教学活动中,提高了教学的有效性。我院提倡的具体做法就是:在布置大作业或者进行毕业设计的时候,把学生分成小组,每个小组都有好、中、差的学生,这样有利于同学之间相互学习和帮助,既提高了学生的学习能力和学习成绩,又培养了学生的团队合作意识。
4.实行项目化课程教学。机电一体化专业教学是一门实践性很强的学科,在课程改革中,应当加重实践课程在教学中的比重,培养掌握机电一体化设备的操作、维护、调试和维修,掌握应用机电一体化设备加工的工艺设计和加工工艺的基本方法和基本技能的高级工程技术人才。这需要我们在教学中,开展实施项目化课程教学方法。项目化课程教学实质是将理论教学内容转化为若干个教学任务、项目,并围绕项目问题开展实践教学,从实践中解决理论问题的教学活动。在教学中,老师以小组的形式,将学生进行分组,然后将相应的项目任务分配给学生,学生通过制定、填写相应的实验报告表的形式,完成课程教学活动。比如说,实验目的和要求、实验原理、实验仪器、操作步骤、实验结果、讨论等实验活动程序,不仅使学生了解实践操作的大致环节,达到实验教学的目的,而且培养了学生的自主学习能力。项目化课程教学将理论教学与实践活动紧密结合,使学生切身体会到机电一体化专业在实际生活中的具体运用,确保了学生的教学主体地位,活跃了课堂氛围,调动了学生的学习积极性,提高了教学的有效性。在项目教学中,老师扮演引导者的角色,确保项目教学的实践性。同时,我院为了确保教学效果,还在每个学期适当时间安排学生到校企合作单位进行一个月的实习。如柳州福臻车体实业有限公司,柳州东风汽车有限公司等。
总之,作为一名机电一体化技术教学老师,应当紧密结合高职学生学习能力、基础等现状,大胆创新教学模式,探索课程改革的有效措施,实现我国机电一体化专业又快又好地发展。
参考文献:
制造业的高速发展给机电一体化技术专业的发展提供了机遇,对从业人员的理论知识、实践技能和综合素质提出了更高的要求。培养掌握机电一体化技术的高素质技能型人才,提高人才培养质量和综合素质显得尤为迫切。
1存在的问题
高职特色不够鲜明、不能完全适应现代制造业对人才培养要求等不足,主要表现在:
1)课程设置尚未完全摆脱学科本位思想的影响
我国的高职教育经历了10余年的高速发展,但很多院校的专业人才培养方案仍然受到高等教育的学科本位思想的影响。课程体系的构成在名称上改为“职业基础课+职业技术课+职业技能训练课”3个模块,但实质上课程设置还明显存在传统的“三段式”教学倾向,教学内容和方法也没有真正向“能力本位”转变,部分教师仍然习惯于学科体系的思维方式。
2)部分课程设置相对独立,课程体系缺乏系统性
部分课程的选择过多考虑知识点的完整性,对整个课程体系缺乏系统的规划和安排,导致个别课程显得相对独立,同时也造成教学内容存在重复现象。例如,“电路分析”“电机拖动基础”“工厂电气控制设备”3门课程中有关电机学的知识有重复。“气动技术”和“自动生产线安装与调试”2门课程气动教学内容有交叉。实践性课程的安排受校内实训条件的限制,岗位针对性不强,教学内容偏重理论,理论与实践分开教学。
2开发思路
笔者对中国航空一集团、二集团的部分企业进行调研,分析归纳出本专业领域的岗位需求、典型能力和主要工作任务。以典型职业岗位群为依据,分析其典型工作任务,找出对应的职业能力。按照“教学做一体化”的教学模式,将知识、能力、素质培养有机结合,充分调动合作企业的积极性,共同制定新的专业课程标准,开发出体现工学结合特色的课程体系;对课程内容重新构建与整合,结合国家职业技能标准要求以及湖南省机电一体化技术技能抽查标准,将典型工作任务及岗位能力要求融入课程内容。
3实施过程
3. 1组建校企联合的专业建设委员会
专业建设委员会是人才培养目标制定、课程体系构建的组织机构,也是教学实施及教学效果的指导、评价机构。我院机电一体化技术专业建设委员会由本专业带头人、骨干教师和成都飞机制造厂、陕西飞机制造厂、株洲南车时代电气有限公司、安徽江淮仪表厂等企业的技术骨干或管理人员组成。
3.2企业调研,确定专业定位及培养目标
通过对株洲南车时代电气有限公司、昌河飞机制造厂、空空导弹研究院、成都飞机制造厂、株洲钻石刀具厂等企业调研,跟踪本专业毕业生近3年来的就业情况,归纳出本专业的典型就业岗位群。
初始岗位群为:从事机电一体化设备的安装、调试、维修、销售和管理。发展岗位群为:通过3 ~5年的工作锻炼,可从事机电控制系统的设计、编程、调试、故障处理,机电一体化设备的高级维修、管理、改造升级及技术支持与服务。因此,确定本专业的人才培养目标为:面向航空机械制造类企业,培养具有诚信品质、敬业精神、责任意识、遵纪守法意识,掌握本专业必备的基础理论和专业知识,熟悉一般机电一体化设备的工作原理,掌握机电一体化设备的操作、维修与调试技能以及智能化技术、PLC技术等相关知识,能够胜任企业生产、质量管理、技术开发、产品营销和技术服务的一线高素质技能型专门人才。
3. 3基于工作过程,构建课程体系
根据专业定位及培养目标,归纳本专业的基本工作任务。本专业培养的毕业生,其未来职业主要有3个发展方向:1)维修电工,主要从事机械设备电气系统线路及器件的安装、调试、维护与修理。2)机床操作工,主要从事普通机床或数控机床进行零件加工。考虑到择业的不确定性,在教学中应兼顾2个方向的内容。因此,我们确定了机电一体化技术专业课程体系框架由职业基础课程、职业技术课程和职业能力核心课程3个层次构成。在新课程体系中,职业基础课程为:形式与政策、思想道德修养、实用英语、高等数学、计算机基础、就业指导等;职业技术课程为:机械零件图样识读与绘制、电气安装规划与实施、零件的手动工具加工、电子电路分析与应用、使用普通机床的零件加工等;职业能力核心课程为:使用数控机床的零件加工、电机拆装与维修、机床电气检修、液压与气压系统的安装与调试、PLC控制系统安装与调试、自动生产线安装与调试、机电设备维修等。
3.4针对核心技能,开发项目课程
项目课程是以企业生产过程中的工作任务为基础,根据工作任务所包含的知识点、技能点,按照由简单到复杂、由易到难的规律划分为若干个单元项目,再由若干个单元项目组成的课程。本专业8门职业能力核心课程全部采用项目课程形式开发,在设计每个单元任务时,以“理论知识与生产任务相互融合、相互渗透”为原则,使每个单元任务中都包含必需的理
论知识、基本操作、设备安装、调试或维修技能等,其最终目标是:每个单元都由学生亲自动手实践来完成,或制作一个产品,或排除一个故障,或进行一项试验,或完成一项维修。如“机床电气检修”课程中,设计了5个单元工作任务,分别是低压电器的检测与维修、电动机控制线路的安装与调试、普通机床电气系统检修、起重机电气系统检修、数控机床电气系统检修,使学生“做中学、学中做”,取得了显著的效果。
3. 5推行教学做一体的教学模式
对本专业的核心课程,打破了原来理论+实践(实验、实训)的传统教学模式,以工作任务驱动,采用“教学做一体化”的教学模式,充分尊重学生在学习过程中的主体地位,发挥教师的主导作用。让学生不仅明确了“要做什么”,也清楚了“为什么做”、“应该怎样做更好”,在学习中体验了实际工情景与工作过程,很好地调动了学生的学习积极性。
4结束语
经过实践,我院机电一体化技术专业课程体系、教学内容和教学模式的改革取得了初步成效。根据市场需求、岗位能力重新进行了专业定位,形成了基于工作过程、以项目课程为核心的课程体系,推行了教学做一体、工学交替的教学模式,不仅使学生的专业基础能力得到了强化,而且使学生的职业技能和综合素质得到了提升,拓宽了毕业生就业口径,提高了就业质量。