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关键词:培养技师课程 设置 特点 建议
一、机电一体化专业技师课程设置
1.知识和能力要求
(1)能力要求。具备英语和计算机方面的通用能力;掌握操作机电一体化设备的技能,具有分析、制定机械加工工艺文件的能力;具有处理车间生产现场工艺技术问题的能力;具有维护常用机电一体化设备运行的能力;具有维修机电一体化设备的能力,管理车间生产现场的初步能力。
(2)知识要求。具有高技能型人才必需的文化基础知识;具有必需的机械技术知识;具有必需的检测与传感技术知识;具有必需的伺服驱动技术知识;具有必需的信息处理技术知识;具有必需的自动控制技术知识;具有车间生产和质量管理及产品营销知识。
2.机电一体化专业技师课程设置的依据
机电类技师课程设置的构建,一是,根据江苏省人社厅《技师学院专业目录及教学计划汇编》。二是,要以目前与将来生产一线的高技术、高技能的职业能力为导向,从职业能力分析入手,围绕培养目标对人才的知识结构、能力结构和专业技能的要求,采取模块的形式和综合化的方法设计课程。三是,根据支撑机电一体化专业的理论知识、技能要求和区域经济特点和就业单位的要求,开设相关课程。
3.理论课程结构
课程结构是指课程或课程内容的排列组合结构。课程结构可以分为专业纵深型结构(I型)、专业分支型结构(Y型)和纵条型结构(II型)三类。
4.实践课程结构
机电一体化专业教学坚持以实训为主体,理论课程依附于实践课程的理念。根据学生的实际文化程度及就业的需要,调整文化基础课程、核心课程、专门化特色课程和实践课程的教学目标。
二、机电一体化专业技师课程特点
1.突出核心技能的培养
机电一体化这一高新技术的发展、变化十分迅速,原有的技术岗位不断分化复合,智力成分和创造性成分不断增加,劳动者的核心技能发挥着越来越重要的作用。
强化核心技能的培养,关键是开发核心技能训练课题。编制核心技能训练课题应以核心技能内涵为依据,渗透行业通用技能标准。为了便于教和学,便于教学检查,可以把核心技能教学内容分解成思维、能力、方法、技巧、意识、品质六大系列。
实施核心技能课题训练,很重要的一步就是编写新型的教案。教案是核心技能教学活动的蓝图和方案,核心技能课程内容结构既不同于学科课程的知识体系,也不同于常规技能实训。
核心技能融于行业通用技能,同样,行业通用技能课题训练又可促进核心技能的提高。
2.明确核心课程、特色课程、综合课程
(1)核心课程是开设课程中指与专业密切相关的、能统揽专业全局的、基础性的、关键而具有共性的课程。虽然目前人社部没有统一的技师教学计划,但从支撑机电一体化专业技术角度出发,再结合现有学校资源,笔者建议专业核心课程为工程制图及计算机绘图、自动控制技术、机械工程传动基础、传感器和测试技术、电工电子技术基础、机械制造技术基础。
(2)课程的综合化。生产一线和工作现场的许多问题几乎都具有综合化的特征,用单一的学科知识往往解决不了问题,需要综合运用多方面的技术知识加以分析,然后找出各种技术办法加以解决。
3.采用“整合能力观”模式
根据机、电两个专业的特点,从职业能力目标出发,借鉴“整合能力观”的课程观思想,选择不同的教学模式,最大限度地发挥教学资源优势。基础课教学主要强调知识的系统性和逻辑性,专业课教学打破学科体系,采用课题式一体化教学模式。
根据技师能力标准,设计一系列研修专题。如高新技术专题,典型技术专题,综合技能专题和技术攻关专题等。笔者学校在进行课题、课程设计教学时,专门成立了学科专业评审组,制定课题、课程设计工作条例,明确规范。由学科专业评审组成员对学生所在单位进行技术调研,了解学生所在岗位技术含量,针对学生情况确定课题标准,采用研修互动模式,由每位学生结合自身实际提出课题,经学科专业评审组集体评审其课题的可行性,再下发课题通知书,进入为期四个月的课程、课题设计教学阶段。把各专题理论实践结合在一起,课堂教学与企业生产实际相结合,学员以研修的方式进行学习,并实行导师制和小班化学习,着重培养学生自我学习和独立开展工作的能力,养成强烈的敬业精神和创新意识。
三、关于院校培养技师的几点建议
1.课程标准化建设
技师教学目标的制定和考核的标准,是近年来国内职业技师院校在技师教学中遇到的首要问题。
2.中外课程合作研究
关键词:微课 微视频
一、微课定义
微课是指按照新课程标准及教学实践要求,以视频为主要载体,围绕某个知识点(重点、难点、疑点)开展的精彩教与学活动的全过程。
微课充分运用现代技术和网络教育资源,能更好地满足学生对知识点的个性化学习、按需选择学习,是传统课堂学习的一种重要补充和拓展资源。
二、发动机电控系统检修一体化课程的微课程大纲设计
1.微课程知识点的系统性
发动机电控系统检修一体化课程是汽车检测与维修专业的一门核心课程,学习项目包括电控发动机燃油系统元件检修、电控发动机进气系统元件检修、电控发动机点火系统元件检修、电控发动机排放控制系统元件检修等。知识点的选择一定要覆盖某系统的重点,通过一系列知识点的微视频学习可以理解掌握该系统。
2.微课程知识点的重要性
该知识点一定是学习过程中的重点、难点,尤其是学习难点,具体表现为以下3种类型。
(1)难理解。该系统的工作原理比较深奥,教师对学生知识结构及学习能力把握不准确,讲解的内容深度难以掌控。造成学生虽有动手能力,但是理论基础太差,不利于学生的长远发展。
(2)难演示。教师在教学过程中,经常需要进行现场实物演示。但是有些实物由于自身结构或安装位置等原因,现场演示有难度。
(3)难匹配。教材与一体化学习任务不能匹配,通过微视频把该知识点的精髓加以提炼规范,为任课教师提供指导标准。
3.微课程知识点的代表性
该知识点是某一类传感器或执行器的代表,通过把该知识点制作成微视频,在学习其他类似知识点时可以借助该视频。比如汽车有很多温度类型传感器,教师就选择冷却液温度传感器检修制作成微视频作为代表。
4.微课程知识点的先进性
由于汽车技术的不断进步,知识点的选择一定是当前的主流技术,至少3年内不会被淘汰,因为汽车整车的升级换代一般需要5年或更长时间。
5.微课程知识点的可开发性
该知识点在视频拍摄中难度适中,可以充分利用学校的教学设备资源。如果视频拍摄难度过大,会造成成本过高或给工作带来很大的挫折感,不利于微视频的系列开发。
基于以上综合分析,发动机电控系统检修一体化课程的微课程知识点选择如下:
丰田花冠电动汽油泵检修、油泵控制电路检修、喷油器检修 、冷却液温度传感器检修、压敏电阻式进气压力传感器检修、热膜式空气流量传感器检修、电子节气门检修、加速踏板位置传感器检修、丰田可变进气正时系统检修、别克凯越怠速步进电机检修、电磁式曲轴位置传感器检修、霍尔式凸轮轴位置传感器检修、压电式爆震传感器检修、丰田花冠“1缸失火故障”检修、别克凯越高压火弱故障检修、废气再循环检修、氧传感器检修、发动机自诊断系统检修、燃油计量单元故障检修。
三、发动机电控系统检修一体化课程的微视频设计过程
1.微视频知识点的内容选取
发动机电控系统检修一体化课程根据学习内容不同大致分为“传感器、执行器的检修”或“具体故障的排除”2种类型。“传感器、执行器检修”类型的微视频内容设计为传感器或执行器的认识、工作原理、检修步骤与方法,对应教学目标的3个层次;“具体故障的排除”类型微视频内容设计为故障的原因分析、故障的检修步骤与方法。微视频时间控制在8~10分钟。
2.微视频的制作过程设计
(1)工作情境描述环节。故障案例引入与企业真实的典型工作任务相结合,教师通过抽取任务背景及问题,对关键信息进行处理,设置任务。让学生融入到真实的企业工作情境,实现自身角色的转变。具体表现形式有通过网络下载与学习内容相符合的真实案例视频或利用学校设备拍摄真人视频或通过PPT的方式进行语言描述。
(2)认识传感器或执行器环节。通过清晰的图片展示,配以简洁文字说明。
(3)工作原理讲解环节。首先通过动画演示,学生通过观看动画演示理解工作原理,可能学生在观看过程中不一定完全理解,所以在动画演示完毕,需要再通过ppt对动画内容进行言简意赅的总结归纳,加强学生的理解。
(4)故障检修环节。首先对该知识点常见的故障进行分析,然后通过检修操作视频再进行演示,方便学生理解操作的规范及意义。
关键词: 音乐课堂教学 艺术实践 实施方案
一、音乐课堂教学与艺术实践结合的意义及现状
音乐课堂教学是常规性教学,是学生获取音乐知识的主要途径之一。在课堂上,教师把自己所掌握的知识、技能,通过课堂这种组织形式,再加上各种有效的教学手段传授给学生。课堂教学分两部分,一是老师的教,二是学生的学,如何将这两者有效地结合,使教师能在日常的四十五分钟的课堂上把自己的知识、技能、教学理念、育人观念和思想精髓、情操通过各种手段、途径,让学生掌握、领悟,从而得到升华,转化为学生自己的知识、技能等,进而使教学相长,这是课堂教学的目的。当然这是靠长期的、多次的教学环节才能达到的目标,仅靠一两节课是难以完成的,日常的每节课都只是基点。在这个过程中,教师的基本素养、知识结构、教学方法、教学手段与学生的基本素质又是课堂教学质量能否保证、教学目标能否实现的关键。所以,首先我们要通过各种途径与手段提高教师的基本素养、知识结构、教学方法与手段等,如读硕、读博、外出进修学习、交流等,同时,我们要抓好日常教学管理,优化教学方式方法,营造良好的教学育人环境,使高素质的教师能够最大化地发挥己之所长,为学院的课堂建设及培养运用型人才发挥所能。在学生课堂学习这个环节上,除加强学生的日常管理外,更重要的是树立学生主动自觉地获取知识的观念,通过老师有效的教学手段,培养他们的学习兴趣,而学生具备了这个条件,加上一个好老师的教,再有好的学习环境的保障,就没有学不好的道理。
艺术实践是音乐类学生展现自我,获得舞台、讲台、社会性活动锻炼,从而提高专业技能与教学能力、社会活动能力的重要环节,是把课堂学习所获得的知识、能力具象化,通过多种表现手段来体现,与社会相联系,从而得到社会的认可,体现自我价值的主要途径。因为音乐本身就是一门实践性与操作性很强的艺术,每一位学习音乐,特别是音乐表演的学生要想在专业上得到提高,使自己的专业技能与表演能力日臻成熟,都必须通过大量的艺术实践活动锻炼自己,这是学习音乐表演的共同规则。相信任何一个音乐类院校,包括师范类院校的音乐专业,肯定都把艺术实践这一块作为重头来抓。至于具体的实践方式、实践途径,相信不同院校各有自己的一套。
我在绍兴文理学院从事声乐教学工作已有十年,懂得音乐的学科特点,深知音乐技能的获得只有课堂教学与艺术实践相结合才能使学生得到锻炼与提高,掌握专业知识与技能,从而适应社会的需求。音乐的课堂教学与艺术实践是教师、学生共同探索、学习、提高专业知识、专业技能的两大重要环节,缺一不可。如何探索出一条有效的发展途径,使音乐课堂教学与艺术实践活动有机地结合,使老师、学生共同提高、共同进步,从而培养出应用型的,适合地方经济文化建设、中小学音乐教育、社会性音乐活动需要的人才。结合当前学校提出的地方型院校应立足当地,狠抓教学,培养应用型人才的战略目标,在音乐学院领导的坚强领导下,在广大师生的大力支持下,我结合音乐学院当前的实际,制定出一系列前所未有的、行之有效的教学实践与艺术实践活动的计划并付诸实施,取得了良好的效果,收到了明显的绩效,受到了很好的社会评价,也引起了学校的高度重视,为音乐学院今后的可持续发展奠定了一定的基础。如:很多年已没有举办的每学年两场教师音乐会,教师公开课活动,学生月末音乐会,出台新的学生技能课考试制度,学生声乐钢琴伴奏结对子制度和学生五项全能比赛及学生舞蹈专场比赛,视唱练耳PK赛;还有为提高音乐厅的合理利用,提高教师公开课教学及学生的舞台锻炼而紧接着要实施的技能课老师音乐厅授课活动、音乐厅开放日系列活动等。事实证明,这些措施的实施是行之有效的,是具有积极意义的。
二、具体内容、目标和拟解决的关键问题
(一)举办教师音乐会
为了巩固和提高专业技能教师的业务水平和教学实践能力,扩大我院在学校和社会上的影响力,特举办教师音乐会,音乐会已于2007学年第一学期开始举办了五场,绝大部分技能课老师都登台表演,部分通过公开课的形式也一一展示,已初步取得了良好的效果。拟解决的关键问题是统一部分技能课教师的思想认识,让其积极主动地、自觉地加入到教师音乐会中来,让其明白这项措施的实施是为了提高专业教师的业务水平,促进技能课教学,提升我们学院在社会上的影响力和美誉度,而并非给老师无理加压。
(二)开展教师公开课
教师公开课是检验、测评教师教学水平与质量,教学相长的重要环节,我院近几年也有过几次公开课的展示,但好景不长,且大都停留在为应付学校的检查,个别老师去听听课完任务交差的层面上,没形成制度与规格,达不到公开课的影响与效果。为此,为提高我院教师的授课能力与教学水平,激发学生的学习兴趣,营造良好的教学氛围,教学相长,我院已于2007学年第一学期开始开展教师公开课活动,力争把这项活动办出规格与特色,长久地开展下去。通过前四次公开课教学活动,我们发现拟解决的关键问题是公开课的公开性和示范性还不够。
(三)举办学生月末音乐会
以前我院学生演出及艺术实践活动也不算少,但鱼龙混杂,没有名目,大多属联欢性质,为演出而演出。为规范教学,提升学生音乐会规格,打造学生音乐会品牌,提高学生的专业技能,加强学生艺术实践,锻炼学生的演唱、演奏能力,我院已于2007学年第一学期开始举办学生月末音乐会,到目前共举办了13期,相当一部分学生在这个舞台上得到了很大的锻炼与提高。拟解决的关键问题是节目表演形式比较单一,大多数是独唱、独奏,重唱、重奏及集体性节目少,要发动老师组织并辅导学生,并提高节目质量。
(四)学生声乐钢琴伴奏结对子制度
为提高学生钢琴伴奏水平,解决长期以来声乐考试钢琴伴奏难解决的难题,促进学生全面发展,以适应将来从事音乐教学及社会音乐事业的需要,我院拟定于2007学年第二学期实施钢琴伴奏结对子制度。拟解决的关键问题是要学生克服消极懒惰及依赖心理,从我做起,每个学生都要学会简单的钢琴伴奏,最终具备基本的钢琴伴奏能力。
(五)学生五项全能比赛
五项全能比赛是师范类音乐专业学生的常规赛事,但我院自办学以来从未有过。基本的五项是指声乐、器乐、舞蹈、自弹自唱及朗诵,各院校也根据各自的特点会略有调整,我院也结合自己的特点,制定出有绍兴文理学院音乐学院特色的新的五项全能,即声乐、器乐、舞蹈、自弹自唱或合唱指挥(任选一样)、上音乐课五项,上课这一项是我院的特色项,也是考察学生综合能力的一项。据此,为培养出全能型的,在社会上有竞争力的,能够适应社会需求的,适应中小学音乐教育的人才,我院定于每学年在学生中开展五项全能比赛一次,2008学年5月份成功举办了第一届。主要问题是由于这是音乐学院办学以来第一次,部分老师和学生对此项比赛的认识不足,参加报名比赛的学生人数少,主要是做好宣传和对有条件参与此项比赛的学生的发动及辅导工作,让比赛能够保质保量地按时进行,完成预定的目标与计划。
(六)技能课考试制度
音乐学院以前一直是每学期期末考一次试,这是不利于学生技能水平提高的,特别是现在的学生,进校时专业技能水平就低,再加上受社会各方面的影响,主动学习的积极性就不高,有的学生一学期就练习那么一两首考试曲目应付期末考试,练习量远远不够,专业技能水平如何提高?针对这种情况,我院出台新的技能课考试制度,目的是以考试促学风,使教学相长。在原来的基础上,增加了技能课期中考试,且还是声乐、器乐,不论是年级高低均为两首曲目,期中加期末成绩的平均分就是该门课该学期的成绩。该项制度已于2007学年第一学期实行,大大促进了教风学风建设。
(七)举办学生舞蹈专场比赛
舞蹈课是音乐类学生的基本课程,舞蹈这门技能也是学习音乐的学生,特别是学习音乐教育及声乐表演的学生必须具备的技能。我校自开办音乐专业以来从未举办过舞蹈专场比赛。为提高学生的舞蹈技能水平,促进舞蹈课教学,我院定于2008学年第二学期中后期举办首届舞蹈比赛,以后每两年举办一次。拟解决的关键问题是调动学生的积极性,让学生主动地参与到该活动中来。
(八)视唱练耳PK赛
视唱练耳是一门理论兼技能课,是学习其他的专业基础课,该门课程学习直接影响到其他课程的学习,且学习起来十分枯燥,见效慢。为提高我院的视唱练耳教学,激发同学们的视唱练耳学习兴趣,增加该门课的趣味性学习,我院于2007学年第二学期第十五周举办视唱练耳PK赛一次,以后每学期定期举办,以年级为单位,由学生组织,教师做评委。拟解决的关键问题是开拓教师、学生的思维,要求创新,教师愉快地教,学生愉快地学。
(九)技能课老师音乐厅授课活动
为提高音乐厅的合理利用,提高教师公开课教学及学生的舞台锻炼,我院决定于近期开始实行技能课老师音乐厅授课。音乐厅授课应在正常的上课时间,将对愿意参与音乐厅授课的技能课老师进行统计排序,按所排时间上课,这将对教师实行公开课教学有很大锻炼,同时也能让学生体会舞台、感受舞台。
(十)音乐厅开放日
为让所有的学生都能得到舞台实践与锻炼的机会,我院定于每周的星期二晚上6∶30―9∶00为音乐厅开放时间,该时间段内每一位音乐学院的学生都有资格参加舞台实践与锻炼,如参与锻炼学生人数多,规定每位学生占用舞台及钢琴的时间不得超过10分钟。如遇该时间段有演出及其他讲座、教学活动,则应服从其他演出活动所需,该开放日也随之取消。
除以上常规性的教学与实践活动外,学院还经常承接一些省、市、学校及企事业单位的晚会演出活动及庆祝性演出活动,多渠道开辟教师及学生的实践舞台,提高专业技能水平。
三、具体实施方案、实施计划及可行性
(一)教师音乐会
1.音乐会每学期一次,时间定在每学期的第八周,如遇特殊情况另做调整。
2.原则上要求担任声乐、器乐教学的教师都要参加,对于不愿参加音乐会的技能课老师可以公开课的形式体现(公开课由教学领导和教学委员会综合评定,纳入年终考核,方式与理论课教师的公开课同)。
3.音乐会表现形式不限,可以是声乐或器乐专场,也可以是声乐和器乐综合,表演形式也不限,可以独唱(奏),也可以重唱(奏),要求形式多样,要求保证表演质量的同时,也要有可看性。
4.演唱(奏)曲目不限,节目及曲目数量可根据音乐会的时间灵活调整。
5.音乐会地点在院音乐厅,也可根据需要在学校铁城科教馆或体育馆举办,如条件允许,也可在绍兴大剧院举办。
音乐会原定每学期两次,于每学期第五周和第十五周举办,效果不错,但部分老师反映压力太大,故改为每学期一次。
(二)教师公开课
1.公开课活动每学期一次,时间初步定在每学期第十一、十二周完成,取名“公开课周”。
2.公开课对象为全体理论课老师及不参加教师音乐会的部分技能课老师,同时也鼓励和欢迎其他技能课老师参加(对参与者加分奖励,纳入年终考核)。
3.公开课老师填表排序排时间,填报上课内容及授课对象,由教学领导及教学督导组成员统一评定,分优、良、中、合格、不合格五档,纳入年终考核。
4.公开课形式及内容教师自定,要求授课教师要有充分准备,力争达到最佳效果。公开课欢迎其他老师和学生旁听。
5.公开课地点――多媒体教室。
上公开课的同时希望有较高科研水平与科研能力的老师不定期地举办学术讲座,帮助学生树立良好的学术观与科研观,把以往的好传统继续下去。
(三)学生月末音乐会
1.音乐会定于每学期每个月末的一周举办,具体时间见通知。
2.学生可根据个人的专业特长在学工办自愿报名,填报演唱(奏)曲目及演唱(奏)形式、班级及指导老师,最后由节目审查组老师审查决定音乐会名单及节目。
3.音乐会必须体现所教所学,与其无关者不准上此音乐会。
4.音乐会主持人在学生中产生四人进行培养,男女各二人,轮流主持。
5.音乐会地点――演播厅。
学生月末音乐会至今已举办了13期,使大部分学生得到了锻炼与提高。
(四)学生声乐钢琴伴奏结对子制度
1.由于大三、大四年级是主修生(声乐、钢琴、器乐),所以大三、大四年级采取自由结对的形式,可以一对一,同时为发挥部分钢琴伴奏水平较好同学的优势,也可采取一个对多个的形式。并将配对结果由各班班长负责交教务科存档,一经确定不能随意更改。
2.为鼓励大一、大二年级同学共同提高,共同进步,同时也为避免具体实施过程中会存在的矛盾,决定一、二年级实行成绩结对制。就是以每学期期末钢琴考试成绩为依据,第一名和第二名结对,第三名和第四名结对,依次类推。
3.由于一、二年级每学期期末钢琴考试成绩会有变动,故结对对象每学期也会变化,应以每学期初教务科公布的结对名单为准,一经确定,不可随意更改。
因为学生钢琴伴奏的水平参差不齐,有的学生甚至不会伴奏,这就直接影响到部分学生的声乐演唱和成绩,所以亟待解决的是要学生克服畏难心理,勤奋练习,提高水平。
(五)学生五项全能比赛
1.定于每学年第二学期中期举办五项全能比赛。
2.为适应学生将来就业,引导学生全面发展,师范生和非师范生均可自愿报名参加。
3.五项比赛内容必须健康向上,体现所教所学,要有艺术性和规范性,上课项内容及形式自定,但要体现中小学音乐课或社会性音乐课的特点。
4.各赛项的评委由全体或部分任课老师担任,本着“三公”原则,依据综合分由上到下评出一等奖一名,二等奖两名,三等奖三名,单项奖五名(每项各一名),该比赛不设优秀奖。
5.初复赛比赛地点、时间依据专业性质灵活调整。
6.评选出六名选手进入总决赛决出一二三等奖。总决赛现场,(除上课项外)各赛项评委老师分四组坐定,选手依序号逐项比赛,评委逐项打分,最后加上上课项得出总分,决出名次,单项奖取每项的最高分,现场颁奖。总决赛要营造出良好的气氛,要有观赏性。
7.总决赛地点――演播厅。
舞蹈专场比赛、视唱练耳PK赛、技能课老师音乐厅授课活动、音乐厅开放日等的实施计划,实施方案前面已有说明,不再赘述。
音乐学院已有多媒体教室数间,音乐厅、录音棚、排练厅,以及上百间教师和学生琴房,为课堂教学、学习和公开课、音乐会和学生的各种比赛提供了场所保障。音乐学院领导对项目的实施、教学改革给予了大力支持,全体教师爱岗敬业,学生参与积极性高,这为各项目的实施与开展提供了保障。
关键词:高职院校;机电一体化;课程
一、高职机电一体化课程的重要性
机电一体化技术是现代工业的基础,是机械、电子和微电子等技术相互渗透、相互结合形成的现代化高新技术,是其目的是运用机械、电子、液压、气动、信息等方面的知识和技术,来解决生产过程中的技术问题,提高产品性能及自动化程度,是高等学校机械、机械制造及自动化等专业的莘莘学子应该掌握的技术。
二、教学内容
1.概论:机电一体化的基本概念、技术体系和发展前景,本课程的内容体系、学习方法、注意事项及所达目的
2.机械技术:数控机床进给传动系统建模的步骤和方法,机电一体化系统中所用的典型机械传动部件和支承部件
3.机电一体化中集成电路的应用:基本逻辑运算电路和典型集成芯片在机电一体化系统中的应用
4.接口技术:接口的种类和应用,常用人机接口和机电接口的工作原理和应用
5.检测与传感器:传感器的工作原理、选择使用和信号处理
6.控制系统:控制系统的分类和性能指标、控制系统的数学模型建立、微机控制技术、PID控制器的设计
7.伺服系统:直流伺服系统、交流伺服系统、步进伺服系统和电液伺服系统的执行元件及控制,伺服系统的设计
8.机电一体化技术的应用:几种典型机电一体化系统:机器人、数控机床、三坐标测量机、汽车防抱死制动系统、现代温室设施
三、高职院校机电一体化课程改进措施
(一)课程设置需满足市场需要,体现优化综合能力
高职院校在对学生的课程进行设置时要根据现在的社会需求、毕业生工作地方的特点和该行业的需求情况等因素进行综合性考虑,不能茫然设置。开设理论课程时要以时间合理、够用为原则,为学生进行实践活动腾出更多的时间出来,在理论知识方面,要让学生们学到应该掌握的知识体系,符合用人单位选人的基本素质,并对学生后续的深造打下基础,不至于基础知识弱化。由于人才市场在不断的变化,高职院校应该围绕市场办教育这个理念进行,使学校的机电一体化专业与社会单位需求相满足,针对瞬息万变的市场,单位开始注重对有能力的人才的选择,利用学历进行选人的单一标准已经开始变得多元化,操作实践能力强的人才才是企业单位比较看重的。所以,在机电一体化专业的设置中,要把课堂学习与实习、分岗综合实习和实地实习进行连接一起,分配好各个阶段的时间,这样学生们在课堂学习的书本知识可以快速应用到实习中去,并在实习中发现问题、分析问题和解决问题,逐步锻炼出较强的操作实践能力,让学生们在学习期间就累积实际工作经验,这对日后步入工作环境中大为有益,缩短了学生们的适应期。当然了,这也符合教育部提出的原则,在高职院校中强调实践性,让课程的设置服务学生的就业,既拓宽学生的知识面,边学边实践,乐学活用,又为学生提供了探索的空间,让学生在实际的操作中发现问题,弥补不足,强化优势,对他们以后的职业非常有用。
(二)加强研究,搞好教材编写工作
针对机电一体化专业的教材来讲,大多都是书本系统知识,理论知识,而跟学生息息相关的实践教材却很少,这也对授课老师造成了不小的难度。因此在保障教学质量的前提下,学校老师根据该专业的可操作性和先进性进行教材的编写工作,通过自身在授课中遇到的问题,怎么解决的等经验,和编写老师一同讨论,交流学习,优势互补,慢慢编写出实用的实训教材,并根据学校教学条件,建立相应的教学案例库,为以后积累素材。针对课程设置相对滞后、教材落后实际的情况,也要及时解决。
(三) 加大机电一体化课程实践性教学的力度
1、课内实践的开设必须有效、实用
高职教育必须强调课内实践的开设有效、实用,机电一体化作为操作性很强的应用学科,必须以培养学生的能力为中心来设计课程内容。要增加实训课时,理论教学和实践教学的比例力争达到1:1。我们应该先对专业课程进行分析讨论,确定该课程必须掌握哪些方面的实际的操作能力,再据此进行安排设置训练。结合实验室建设,加强实践教学, 通过建设先进制造、数控网络实验室,将本课程的部分实践性教学环节与此结合起来,培养了学生的动手能力。 培养工程意识 ,加强毕业设计的教学指导,将课本中有关系统设计内容与具体的设计课题有机结合,使得枯燥的公式推导和计算工程变成很有意义的工程训练过程,从而使学生的综合运用能力得到明显的提高。 理论联系实际,采用企业现场教学 ,使学生能了解到典型机电一体化产品的设计、制造过程,加强理论联系实际的学习。
2、采用多样化的教学途径
高职教育除了平时的课堂教学外,要加强与企业的联系,可以请企业机电一体化总监、财税基层干部、其他学校专业资深人士等来学校作各种讲座,追踪最新的机电一体化前沿知识。学校还可以在寒假、暑假要求学生下企业进行社会实践,写出实践报告,并酌情给予一定的学分。机电一体化技术是在传统技术的基础上由多种技术学科相互交叉、渗透而形成的一门综合性边缘性技术学科,所涉及的技术领域非常广泛。要深入进行机电一体化研究及产品开发,就必须了解并掌握这些技术。概括起来,机电一体化共性关键技术主要有:检测传感技术、信息处理技术、控制技术、伺服驱动技术、机械技术和系统总体技术。教学过程中,注重引导学生如何综合运用已学课程的知识,而不是将这些知识进行简单的堆积。机电一体化技术实践性很强,各种理论都需要在实践中不断的加深理解,该课程在学生将来的工作中将发挥巨大的作用。由于学生实践经验缺乏,对问题的理解存在困难,因此对本课程的学习兴趣不高,针对此状况,我们积极改革教学方式,采用多媒体教学、案例教学,加强实践性教学环节,取得了良好的效果,毕业设计中进行相关课题的学生都取得了优良的成绩。(作者单位:黄冈职业技术学院)
【关键词】机电一体化 机械设计基础 教学方法 教学改革
【中图分类号】 G 【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889(2014)01C-0046-02
对于机电一体化专业的学生来说,机械设计基础课程是一门重要的专业技术基础课,对后续课程的学习有非常重要的影响,学生在此期间如果没有学好甚至出现厌学情绪将有可能出现弃学的现象,对其日后的学习和在从事相关机电类工作当中解决实际问题都将产生非常恶劣的影响。因此,教师非常有必要认真思考如何针对高职学生存在学习态度不端正、学习兴趣不浓厚、缺少良好的学习方法等普遍现象进行教学改革,以提高教学质量。本文从新课程导入、一体化教学、第二课堂建设、开放式教学四个方面来阐述如何激发学生的学习兴趣,培养自主学习的能力和实践创新的精神。
一、新课程导入
高职机电一体化专业把机械设计基础课程大都安排在入学后的第三个学期开课,在此之前的机电类专业课主要有机械制图与CAD及机械制造基础。学生在经历了一年的大学生涯后对大学生活和学习的热情在减退,还有较大部分学生在大学第一学年中由于种种原因,专业基础课的学习并不理想甚至出现厌学情绪。如果教师在此门学科的绪论中不作适当的引导,学生可能从一开始就觉得没有兴趣,之后再想让其改变观念就更难了。因此,笔者在绪论中是以提问的形式作为开头的。比如:了解自己日后的工作环境或工作内容吗?知道自己毕业后应具备哪些基本的技能吗?这个时期的学生开始关注毕业后的情形,这是可以提起他们兴趣和注意力的问题。围绕这个问题的展开把机械设计基础课程的作用及重要性讲解清楚,让学生自己去感受。
接着把本课程的授课方式与以往的不同之处告诉学生,这时要注意一定要有新意才能吸引住学生,比如:本课程的授课方式是将每个知识点的学习用实物模型加装配图的形式展示出来,先是理解图中每个零件的实物样式,然后讲零件的装配顺序与装配工艺要求,再接着讲机构的工作原理,最后是要求小组成员运用所学知识开展创新设计或改造设计,每一环节的学习都要求学生组成团队进行自主分析、参与、团队间进行竞赛,而且在这个学习过程中还将学到CAXA三维实体设计软件的应用,同时学生可自带电脑进行创新设计,为配合大家的学习,在第二课堂还开展拆装设备比武大赛、机械创新设计大赛及三维设计大赛。
笔者这样的授课方式比传统的纯理论满堂灌更受学生的欢迎,比赛活动的开展也极大提高了学生的学习热情。教育实践和教育心理学实验都表明,学习动机推动着学习活动,能激发学生的学习兴趣,保持一定的唤醒水平,指向特定的学习活动。因此,为引导学生的学习由最初的兴趣到自主学习,教师一方面要注意正确引导与传授知识,使学生持续感受到学有所用的快乐感和成就感,另一方面还要注意与学生保持一种健康快乐的交流方式,参与学生的学习创作过程,师生之间处于一种平等的共同进步的状态。
二、一体化教学
以培养高端技能型人才为培养目标的高职教育,首先要培养的目标之一就是学生的谋生能力即有理论基础的操作技能。因此,教师讲课应不拘泥于在教室进行,也可以在实训中心或车间进行,有些内容转移到实训室内对着实物进行讲解更容易让学生理解,同时还可以让学生动手拆装或操作,这种直观的感受是在教室内用多媒体教学无法实现的。机械设计基础是一门实践性很强的课程,高职学生毕业后更多的是成为生产、建设、管理和服务一线的技术能手和业务骨干,从事设计工作的相对较少,他们工作当中需要的是知识的运用而非设计。设计人员在完成设计任务时普遍的思维过程是从设备的输出件要完成的任务开始倒推至动力输入件,而其他工作人员在最先读图或看实物时更多的是从寻找动力输入件、物料输入端开始顺序延伸到设备的输出件。
因此,教学顺序设计为先到实训中心认识电动机、联轴器、平键、齿轮传动、带传动、轴、轴承、螺纹联接等,让学生在脑中建立起这些实物的模型、特征及功能,形成感性认识。而后再回到教室,根据实物模型、装配图来分析其中的构造原理,最后让学生根据所学的知识点进行相关内容的小范围设计。比如:讲解凸轮机构时以凸轮的作用、可实现的功能、各组成部件间的装配关系及结构上的关键点的学习为主,弱化凸轮轮廓曲线的求解。授课时先展示一凸轮夹紧机构,还让学生亲自推动手柄感受一下,然后再播放一段不同形状的凸轮工作的视频,给学生在脑中先形成一个感性认识,接着问学生哪个是输入件?哪个是输出件?让学生再看一遍视频,接着把视频中的机构装配图展示出来,学生组成小团队进行分组讨论如上问题,这时笔者通常会利用CAXA实体设计软件对各个零件进行3D建模,以帮助学生更好地理解实物构造,然后由各团队分别讲述各个零件的装配顺序及动作原理,与此同时教师根据学生的描述运用CAXA实体设计软件即时拖动各个零件到相应的位置进行装配,这样学生会很容易理解或发现自己存在的问题,接着教师再根据学生的描述进行动画设计,以帮助学生正确理解机构的工作原理。利用CAXA实体设计软件很好的实现了教师与学生的相互学习,建立了良好的沟通方式,学生通过此过程的描述极大增强了对知识点的理解和个人表达能力。最后再要求各团队分头完成一项改造设计任务,例如:请设计一个自动舂米机。已知条件:利用原有的手动式舂米装置进行改装,工作场所内只有电源。要求学生能绘制出一个完整的机构简图,这其中要包括动力输入装置、中间转换联接、输出装置等。经过这样的反复练习,学生在脑海中能建立一个完整的知识体系,以往的教学只讲凸轮机构自身,不提及相关的其他配套装置,这样会让学生很难理解接受,更谈不上做改造设计。在教学上由于有了最早的感性认识,学生即使还不懂得如何选择电动机,但是他们已经知道了电动机的动力输出后是要通过一个联轴器传递到减速装置,可选择的减速装置有:齿轮减速、带轮传动、链轮传动等,这些实际上就是一个装配工人、设备维护人员应该掌握的理论知识。至于电动机的参数应该如何选择,不清楚也没有多大的关系。在教学上更多的是先想办法让学生掌握这些基本知识,然后再考虑教授一些简单的具体设计。
三、发挥第二课堂的作用
面对高职教育中课时一减再减的压力,如何保证学生学到的知识总量不减,教学质量、教学效果更好更令人满意是目前被大多数教师关注的问题。笔者是充分利用第二课堂的作用来带动学生继续学习,以弥补课时不足。先是利用课余时间带领学生走向机电市场、生产厂家,让学生们尽可能地广泛接触、认识各类机电产品,在头脑中形成感性认识。带领学生把在课堂上完成的创新设计进行模型创作评比,这种手与脑的结合更好地促进了学生对知识的掌握和理解。由系部牵头在全系内开展拆装设备比武大赛、机械创新设计大赛及三维设计大赛,形成了月月有比赛,以赛促学习的良好局面。这期间教师的参与非常重要,教师要真正参与学生的团队创作、比赛准备等具体工作中,给学生以恰当的指引和关怀,这样学生对专业课的学习及参与比赛的热情才不会减退,才能最大化地激发学生的自主学习和创新能力的发挥。
四、开放式教学
一方面可在有序管理的前提下对学生实行“开放式实训教学”,校内综合实训基地可接受学生课后应个人要求对部分设备机台、实验内容进行开放。要求学生先写申请、制订具体实验方案,经相关人员审批后,在实验管理人员的监管下进行相关作业,这样由学生自己制订方案,综合运用所学的机、电、液等专业知识独立作业,对培养学生的职业技能和综合素质大有好处。
另一方面充分利用CAXA三维实体设计软件辅助教学,笔者预先设计了大量的机械零件三维模型并形成元器件库,交给学生存贮在他们自己的电脑中,课堂创新设计环节允许学生用自带的电脑打开CAXA三维实体设计软件进行创作,学生可调用库中元件快速搭建模型,实现动画演示,各创作团队将设计结果进行评比,这种教学方法能极大满足学生求学心切的心理需求,从而提高学习兴趣。而且体现了教师与学生人格上的平等性,不再是谁主谁次的地位。只有真正尊重学生,把学生当成一个成熟的、理性的社会个体来看待,充分相信学生有自觉管理、自觉遵守课堂纪律的能力,才能形成良好的学风、和谐的学习氛围。
总之,面对高职学生生源差异性日渐增大,教学学时减少的环境,积极运用各种教学方法努力提高教学效果,培养学生的学习兴趣,积极开拓学生的创新能力是当下教师刻不容缓的责任。提倡以工作过程为导向的教学改革思路能更好地贴近学生日后的实践活动,采用灵活多变的教学方法本身就体现了教师的创新精神,这为积极引导、鼓励学生创新做出了良好的表率作用。这同时对教师综合素质也提出了更高的要求,教师能力的不断提高才能更好地开创新的教学局面,以满足社会日新月异的人才需求。
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【基金项目】2011年度新世纪广西高等教育教学改革工程立项项目(2011JGB250)