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关键词:自动化生产线 教学做一体化 任务驱动
中图分类号:G642.0 文献标识码:C DOI:10.3969/j.issn.1672-8181.2013.23.182
1 引言
《自动生产线安装与调试》是一门综合性和系统性很强的专业课。综合性是指在该课程中,机械技术、微电子技术、电工电子技术、传感器技术、接口技术、信息变换技术、网络通信技术、触摸屏技术等多种技术有机结合,并综合应用到生产设备中;系统性是指生产线的传感检测、传输与处理、控制、执行与驱动等机构在微处理单元的控制下协调有序地工作,有机融合在一起。通过该课程的学习可以使学生全面实践工业控制自动化职业岗位所需的相关知识,具备在生产一线从事机电和自动化控制设备的操作、调试、维护、生产组织和管理及技术服务的能力,能有效提高学生的职业技能和职业素养。
2 教学方法的选取
目前,在我国职业教育大力改革,更关注学生创新能力、解决问题能力的背景下,特别是职业教育强调“工学结合”的实践性人才培养目标的定位下,《自动化生产线安装与调试》课程采用“教学做一体化”的教学方法,以任务驱动教学,将课堂移到实训室进行现场教学,通过情景教学,将理论和实践有机融合,学生在做中学,学中做。这种教学方法相对于传统的教学方法主要实现了两个转变,一是将以教师为中心转变为以学生为中心,二是将以教材为中心转变为以工作任务为中心。在教学过程中,可将教学内容分成若干个工作任务,根据学生的个性特点将学生分成若干小组,每个工作任务由各小组成员分工协作完成,使学生能自主学习、协作学习,通过完成任务掌握必备的知识和技能,这样不仅提高学生综合运用知识分析和解决问题的能力以及团队协作精神,而且也培养了他们的创新意识和创造才能。
3 教学内容的选取
以YL-335B自动化生产线为教学载体,该生产线包含供料、加工、装配、分拣及输送5个单元,涵盖了传感器技术、气动技术、低压电气控制技术、变频技术、步进电机技术、工业网络技术、PLC技术、电气系统的安装与调试技术、机械系统的安装与调试技术、系统的维护与故障诊断修复技术等,这是一个庞大而复杂的知识体系,教师需要紧紧围绕专业培养目标合理选择教学内容。
教学内容的选取应遵循职业性、针对性、适用性和实践性,即既要重视学生职业素养,使培养的学生适应企业对自动线的安装与调试的需求,也要依据认知规律,内容安排由浅入深,由单一到综合,依据这样的原则,教学内容的选取首先应该从机电设备类企业的调研着手,了解企业的职业岗位需求,包括诸如生产线操作、生产线的控制编程、生产线的安装与调试、生产线的维修、生产线的管理与维护等;其次明确岗位对应的工作任务包括生产辅助设备准备、生产线的调试与使用、生产加工工艺的制订、PLC控制程序的编写、机械电气及驱动装置的安装与调试、故障的诊断分析与排除、生产线的日常管理与维护;再基于这些工作任务进行能力重构,需要学生具备机械结构的装配能力、精度与灵敏度调整的能力、气动系统的安装与调试能力、传感器的选择安装与调整能力、电路的布线、电气设备的安装与调试能力、变频技术与伺服驱动技术的控制能力、PLC编程调试能力等;然后进行学习性任务的建立,包括:自动线结构与功能的认知、自动线的操作、单站的机械安装与调试、单站的气动安装与调试、单站的传感器安装与调试、单站电气线路的安装与调试、单站PLC编程与调试、通讯设置及总线连接、整机调试运行及故障诊断与分析排除,结合这些学习性任务和YL-335B明确教学任务包括:自动生产线的认知、供料单元的安装与调试、加工单元的安装与调试、装配单元的安装与调试、分拣单元的安装与调试、输送单元的安装与调试、自动生产线整机运行与调试。
4 教学组织和实施
教学实施的过程应在学校自动化生产线的理实一体化实训室,如果有校企合作,则可在工业现场,由企业专家边讲边做边评的方式进行,这样可使理论与实践紧密结合,让学生活学活用,大大激发学生的学习积极性,达到事半功倍的效果。
整个教学过程的组织和实施应该是以学生为主体,以教师为主导,将教学内容分成若干个子任务,每个任务的实施分为以下六个步骤进行。
4.1 提出任务
教师应根据教学内容与要求设定任务目标,提出具体要求,启发学生思考要完成此目标需要哪些相关的知识和技能,哪些是学生已经具备的,哪些是需要新学的。学生领任务书,明确任务要求。
4.2 制定计划
教师进行相关知识点的引入,启发学生分析与讨论,制定合理的计划。同时要将学生分组,划分学习小组时,教师要先对每个学生的个性特点、知识水平、能力及综合素质有一个大概的了解,然后采用让同组学生的理论能力、沟通能力、动手能力等形成互补,即“同组异质,组间同质”,通过这种分组方法,可以激发学生的学习兴趣,提高学生的竞争意识。学生分组自主分析与讨论,进行任务的拆分和人员的分配,制定实施计划。
4.3 方案决策
教师对各组所列方案进行点评,引导学生做出正确的决策方案。学生各组代表汇报计划实施方案。
4.4 任务实施
教师督查整个任务实施过程,进行现场的组织和管理,指导学生安全规范的操作。学生各小组成员分工协作在规定的时间内完成任务。
4.5 任务完成情况检查
教师巡视检查各组学生完成情况,并做平时成绩的记录。学生各小组整理实训台,交验任务完成情况。
4.6 分析评价
教师对学生任务实施的成果进行点评和总结,任务实施过程中遇到哪些问题,怎么解决的,并启发学生进行任务的拓展分析与思考。学生自评、互评,总结,写任务报告,进行拓展任务的思考与实践。
5 总结
该课程的教学一方面实现了课岗对接,教学的过程就是以岗导学的过程,同时学生通过该课程的学习,可以到企业从事生产线的操作、控制与编程、安装与调试、管理与维护等工作,也是学以通岗的过程。教学过程采用以任务驱动的教学做一体化方式符合学生学习的认知规律,能充分调动学生的主动性、积极性和参与性,学生在做中学到大量的知识和技能,实现了教学的整体优化,保证了课程教学目标和人才培养目标的实现。
参考文献:
一、课程设计的基本思想
美国着名的教育心理学家和杰出的教学设计理论家加涅提出“为学习设计教学”,意指是运用系统方法分析教学问题和确定教学目标,建立解决教学问题的策略方案、试行解决方案、评价试行结果和对方案进行修改的过程,是在教学之前对教学过程中的一切预先筹划、安排教学情境,以期达到教学目标的系统设计。现代教学设计突出以学生学习活动为中心,重视对学生学习心理的分析和研究,依据学生学习的规律设计教学活动,从而最大幅度地提高学生学习效率,促进学生科学素养的全面发展。
基于工作过程的课程设计以行动体系为基础,将学习领域转化为行动领域,让受训者经历完整的工作过程,在完成典型的具有综合性的工作任务过程中获取工作过程知识,解决“在工作中学习”和“在学习中工作”的问题。基于此理论确立课程设计的基本思想为:以实际岗位为参照,按照“校企合作、工学结合、专业教育与职业教育融通,工学交替、实境育人”的思路,根据专业职业岗位能力要求,以仿真工业现场——实训平台为载体,采用项目化教学,强调以工作任务为依托组织教学内容,以学生为主体开展教学活动,确立学生的中心角色和教师的主导作用,以服务专业能力的培养为中心。
二、课程设计
(一)典型的工作任务分析
通过开展电气自动化专业毕业生就业岗位的调研,并结合行业、企业和本地区对人才需求的状况,归纳出柳州铁道职业技术学院电气自动化技术专业首次就业岗位是自动化生产线的维修电工、调试员、机电设备维修员等,未来发展岗位是车间电气技术员、PLC程序设计员及系统维护技术骨干和班组长等基层管理者。以上职业岗位要求具有运行分析、故障检测、维修保养及编写整理技术文档、设备技术改造等专业技能。针对首次就业岗位和发展岗位工作任务分析,依据在实际工作中出现的频率、重要性,所能承载的知识、技能程度,确定本课程的典型工作任务是:机械设备的安装与调试、电气设备的规划与安装、传感器的安装与使用、气动回路的安装与调试、PLC程序的编制与调试、HMI(人机界面)的设计、设备故障的判断与排除等。
(二)课程目标
亚龙YL-335B自动生产线及亚龙YL-221柔性生产线训练装置归纳、总结了现代生产线的技术特点,与实际生产情况十分接近,因此我们选用这两个装置作为教学载体,在课程教学中使学生具有安装如送料、加工、装配、输送、分拣等工作单元的技能,具备构成一个典型的自动生产线的机械平台并联机调试的技能;理解并掌握在系统中的气动控制技术、机械技术(机械传动、机械连接等)、传感器应用技术、PLC控制和组网、步进电机位置控制和变频器技术等实际应用,具备熟练运用这些技术的能力。
(三)学习情景的创设
采用基于行动导向的方法进行设计,经多方面调研、探讨,开发设计了9个学习情境,每个情景由若干任务构成。每一个情境的实施都是一个完整的工作过程,并按认知规律和职业成长规律,由浅入深、由易到难、循序渐进,具有可重组和迁移性。
如图1所示,该课程设置了参观企业整体生产线工作过程、拆装调试亚龙335B自动线各工作站、联机调试亚龙221柔性生产线三大部分渐进学习。每一部分的教学学习目标和学习情境明确,课程教学载体由易到难,从简单拆装到气路连接,从硬件设计到软件实现,从机械控制到人机界面,激发学生的兴趣,让学生掌握技术的同时也对今后的就业岗位有所了解,增强学生学习的自觉性和责任感,实现技能提高与素质教育双赢。
(四)教学实施策略
实施过程中依照“任务、分析、制定、优化、实施、评价”六步工作方法组织教学,以行动导向法为主要教学方法,对不同的知识点综合运用引导文法、团队学习法、头脑风暴法、成果展示法、案例分析法、岗位体验法等各种恰当、有效的教学方法,引导学生独立思考,积极实践,促进学生自主学习,提高教与学的效果。项目以小组形式完成,每组4人为宜,在构成组员时,应把握学生的层次、不同个体的差异,即针对不同学生的个体特征与心理倾向,不同的知识基础与接受能力,将基础好、动手能力强、活跃的学生与相反的学生组合在一起。这样,既能保证项目活动按时完成,又有利于学生间互相交流,有助于专业较差学生的水平得到提高。
实施过程中,要做到“师生角色转换”,教师起发动、组织、协调、伴随作用,教师不能包办代替,而是应注重发挥学生的学习潜能及集体智慧,充分发挥学生的学习主动性,着重培养学生的能力,让学生有机会应用他们所学的知识解决实际问题;将真实的工作场所模拟到学习环境中,使学生感受到企业员工的身份,得以在其中进行自由探索、强调“协作学习”,学生在教师的组织和引导下共同讨论和交流,进行协商和辩论,先内部协商,然后再相互协商,强调信息资源的利用。为了使学生主动探索,教师必须为学生提供各种信息资源,包括各种类型的教学媒体和教学资料,强调教学过程的最终目的是让学生获取工作知识、工作技能,而非完成教学任务。
实施过程中,应兼顾专业能力、方法能力、社会能力的培养,尤其注重学习能力的培养,提高学生的分析问题、解决问题的能力,使学生从学习中得到成功的体验,增强学习兴趣和学习的信心,从而实现课程的培养目标。
(五)课程考核
课程成绩评定基于发展的教学评价观,包含过程性的考核和结果性的考核。过程性考核包含工作态度的评价、工作过程步骤与方法评价、知识的应用评价等。结果性考核包含项目所涵盖的应知部分的评价、应会部分的评价、项目工作中的问题记录和解决问题的方法、成果展示等。在过程性考核中,对每个学习任务中通过学生自我评价、团队评价、教师评价的方式进行,全面客观地评价学生在实施过程中的表现情况,注重学生答辩及讲演,提高学生语言表达与交流的社会能力;注重学生动手能力和实践中分析问题、解决问题能力的考核,对在学习和应用上有创新的学生应予特别鼓励。
三、高素质的教师队伍是取得良好效果的有力保障
工学结合实施的关键是要有一支理论基础扎实、技术应用能力较强的“双师型”师资队伍。在实施项目化教学中,教师应具备这样的素质:一是具有良好的师德;二是具有较深厚的理论功底,较宽的专业知识面和很强的综合能力;三是具有较强的实践经验。
【关键词】3+3 中高职衔接 课程体系 机电专业
一、培养目标是建设“3+3中高职衔接项目”课程体系的根本依据
(一)机电专业“3+3中高职衔接项目”中职阶段培养目标设定
机电专业“3+3中高职衔接项目”前三年人才培养目标应介于机电中职就业班和机电综合高中班的培养目标之间,培养学生良好的文化修养和职业道德,掌握机电技术应用专业对应职业岗位必备的知识与技能,培养能从事自动化设备和自动生产线的安装、调试、运行、维护和营销等工作,能胜任生产、服务、管理一线工作的高素质劳动者和中等技术技能型人才。课程体系以就业为导向,倾向于培养学生职业能力、实践能力,如机电设备操作能力、自动化设备安装、运行操作能力等。机电专业“3+3中高职衔接项目”前三年培养目标既要达到中职就业班学生的就业水平,如维修电工、维修钳工中级水平,还需要达到综合高中班学生的基础理论知识水平,为学生继续学习提供保障,课程体系综合文化基础知识、专业基础理论知识与技能知识,如文化课中语文、数学、英语、物理,专业理论课中的“机械制图”“机械基础”“液压与气动”“电工基础”“电子基础”等,深度和难度要求与综合高中学生一致,技能知识学习与中职机电专业班级学生同等要求,以适应学生升入高职后学习的需要和高技能人才培养的需要。
(二)机电专业“3+3中高职衔接项目”高职阶段培养目标设定
高职阶段培养目标原则上与从其他途径进入高职的学生培养目标没有太大差别,主要培养面向现代制造业,德、智、体、美全面发展的高等技术应用型专门人才,培养适应市场经济需要,具有良好职业道德和较高职业素质,具有较强职业综合技能,能独立创业,因地制宜地从事机电设备及其他行业设备的生产线(自动线)安装、维修、操作及管理,机电产品零部件设计、加工工艺编制、加工编程等应用型、技能型、创新型高等职业人才。由于学生来源方式不同,学生具备的知识、能力结构也不相同,中高职衔接项目的学生职业能力强而逻辑思维能力相对较差,构建课程体系时应区别对待。要相对弱化逻辑思维能力、研究能力培养方面的要求,强化学生专业知识应用能力,在课程安排中淡化数理等纯理论知识的学习和深度方面要求,英语教学也应降低学习难度。
二、课程深度融合是“3+3中高职衔接项目”课程体系构建的目标
中高职衔接项目对应衔接专业在最新国家专业目录中已明确规定,都是性质相同的专业,对应专业在中职和高职阶段原有的课程体系中有许多课程尤其是专业课程有重叠,中高职衔接项目课程体系在构建时如不进行中高职课程的深度融合,很难发挥中高职衔接项目人才培养优势。机电专业中高职阶段重叠的课程有“机械制图”“金属材料及热处理”“公差配合与技术测量”“液压与气动”等,其中有不少课程中高职阶段内容相差无几,学生重复学习相同内容,导致学习兴趣低且严重浪费时间;有些专业课程如“机械设计基础”“电工电子”等,高职与中职学习内容只有深度方面的区别,高职校因为考虑到普高招收的学生实际,一般都是从基础知识开始进行学习,也出现较大重复,浪费时间,不利于提高人才培养的效率。所以,“3+3中高职衔接项目”课程体系构建时不能照搬中职和高职原有的课程体系,必须根据中高职分段培养目标,制定中高职一贯制的课程体系,明确在中职和高职阶段需要开设的各门课程,同一门课程的不同内容在什么阶段学习等。如“金属材料及热处理”“公差配合与技术测量”可以考虑放在中职阶段学习,而“机械制图”“机械设计基础”等课程则应按不同学习阶段进行明确,拟定各阶段学习内容和考核办法,分别讲授不同内容,避免学习内容的重复。技能实训课程,中职阶段应侧重于基本技能及中级工要求,高职阶段应侧重于专业技能、岗位技能和高级工要求。
三、模块化课程在中高职衔接课程体系构建中的作用
模块化课程是近几年来专业课程改革成果之一,根据课程内容按知识、能力要求或某一职业岗位技能要求重新组合成各个学习模块,具有独立性强、实用性强、针对性强、灵活方便、高效的特点。构建中高职衔接课程体系时,可以按各阶段培养目标,重新组建学习内容,构建各自相对独立又有一定关联的学习模块,避免同类课程中高职阶段学习内容的重复,实现中高职课程深度融合。如“机械制图”课程,中职阶段以机械制图基础、基本读图能力、CAD计算机绘图能力为主开展学习活动;高职阶段只需设置一定的提高学习模块即可,如开设较复杂零件绘图模块、装配图识读模块、零件测绘模块等,既保证中高职机械制图学习的连贯性,又各自相对独立,避免重复,提高人才培养效率。又如“金属材料与热处理”课程,大部分知识内容均可安排在中职阶段学习,但由于大多中职学校实验实训设备欠缺,力学性能、热处理、材料及热处理后的金相组织无法观察等,构建本课程体系时,高职阶段可以相关实验项目为主线,融入需要提高的知识技能构建高职学习模块,同样可以起到避免重复、提高效率的作用。
四、实践―修正―实践是中高职衔接课程体系构建的主要方法和程序
构建机电专业中高职衔接课程体系需要中高职衔接项目学校的教师、行业专家、企业专家深度参与,从人才培养目标、分段培养目标的界定、中高职衔接项目的特点、机电类企业人才岗位及任务等方面着手。由于中高职衔接项目是个新事物,还没有成功的课程模式可供借鉴,构建课程体系时应逐步建立,分步实施,及时总结,及时修订完善。具体方法:
首先,确定“3+3中高职衔接”人才培养总体方案。从机电类企业人才需求状况调查着手,分析机电类岗位及岗位要求,拟定机电类中高职人才知识能力目标,结合国家相关标准,确定课程结构、课程门类及课程标准,编排课程时间次序、专业教师及实验实训条件等,构建完整的人才培养总体方案。
第二,拟定分段培养目标,确定课程衔接关系及实施方案。根据人才培养总体方案,考虑中高职衔接项目办学特点,拟定中高职分段培养目标,确定哪些课程在中职阶段学习,哪些课程在高职阶段学习;或同一类课程,中高职阶段分别学习什么内容,达成什么样的教学目标等,实现中高职课程深度融合。
第三,进行课程开发与实施。依据课程标准和中高职分段培养目标,组织中高职衔接学校的骨干教师、企业专家及课程专家进行相应课程开发实施,单纯采用现有的中职或高职课程或教材不利于教学实施,也不利于人才的培养。当然开发课程有一定难度,也需要一定过程,可分步进行,先从专业基础课程着手进行开发,再推广到专业课、技能实训课程等。
(浙江工业职业技术学院机电工程分院 浙江 绍兴 312000)
摘要:传统教学模式下学生缺乏学习主动性的现象很明显,依循 CDIO 理念,对“PLC、变频器和触摸屏综合技术”课程的课程内容、项目选用、评价体系等进行教学改革,建立较为完备和系统的工作情境和项目案例库,可以实现真正的一体化教学,有助于培养学生的工程意识,提高学生的创新能力、实践能力和综合素质。
关键词 :高职;CDIO 理念;教学改革;项目教学;创新能力
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1672-5727(2014)05-0095-03
概述
CDIO是由MIT等世界著名高校研发的从理念到大纲到课程到教学直至评估的一整套先进的工程教育模式。我院教学团队从2009年开始尝试基于CDIO理念的“PLC、变频器和触摸屏综合技术”课程改革,因为该综合技术属于工业控制的主流设备,高职院校为社会提供的不仅仅是大量新生劳动力,而且是具有现代企业理念的,有技术、高素质的现代产业工人。该课程是高职院校的一门综合性、设计性极强的机电产品控制应用型设计课程。其任务在于:训练学生综合应用PLC、变频器和触摸屏技术知识,掌握它们的设计方法和研发能力;开拓设计思路,增强理论知识与实践相结合的能力;培养科学性、系统性及全面性的设计素质;训练团队合作能力。
但是目前教学上普遍存在以下问题:(1)在课程设置现状方面。大多数高职院校并未单独设置PLC、变频器和触摸屏综合技术一体化教学课程,而是采用以PLC、变频器理论教学为主,以验证性的实验或实训为辅的方式进行教学且实践课时偏少,侧重技能训练的学生往往只能掌握各门课的基础技能。(2)在课程内容现状方面。目前的设备控制课程往往是学完一定的理论之后再做相应的实验,内容相对独立,学生无法从整体上把握设备控制开发的思路,也就无法体现“构思、设计、实现和运作”的教学思想。(3)PLC、变频器和触摸屏种类繁多,毕业生就业时从事相关行业工作,实现所学专业知识与生产实际快速接轨存在一定的困难,即知识“移植”能力不够,自学能力与创新能力不够。
基于“CDIO”的课程设计
基于“CDIO”理念的课程体系 课程内容应根据CDIO 工程教育理念结合学生知识水平和企业需求,按照任务分析——论证方案——确定方案——实施方案——测试效果——评价六个步骤实施每个教学任务,使学生在项目实施过程中学会PLC、变频器和触摸屏综合技术在设备中的设计安装和调试。知识体系框架如下页图1所示,其中工业控制核心技术包括PLC、变频器和触摸屏技术,控制对象为设备中使用的液压气动技术、电机技术和传感器技术。最后,内容涉及各设备控制器之间的网络技术和监控技术。
基于项目化的教学层次设计 实践内容设计应充分体现项目化教学的设计思想。以“做项目”为主线组织课程教学,以“用”导“学”,尽量让学生亲自动手,全身心投入。要突出项目训练的完整性,在做项目过程中学习必要的知识,知识以必需、够用为度,强调自学能力的培养,强调应用所学知识解决问题。项目团队人数一般为4人,各队选出项目组长,负责整个项目开发的所有运行过程,涉及任务分配、人员管理、阶段性成果报告等。在不同层次的具体实践中,可以将一个完整项目分解成若干相对独立的子项目,通过子项目的训练掌握单一技能,最后将子项目综合起来,完成整体项目的内容。在项目的实施过程中,以学生为中心并引导学生主动学习。整个过程分为4个实践过程,即验证性实践、设计性实践、综合性实践和创新性实践,如图2所示。
项目式教学的设计 没有项目支撑的工科课程内容是缺乏实践性和生动性的干瘪理论框架。工程项目的设计和选择是需要专业课教师花工夫来做的事情。在选择工程项目时可以从以下几个角度考虑。
1.项目的选用有利于激发学生兴趣。我院采用了参加全国机械创新设计大赛的一些娱乐类作品,如获得全国二等奖的娱乐机器“捕鱼达人”,其控制系统采用PLC完成对一组气缸的控制,在项目实施中,根据游戏的难度设置了5个级别,即5个不同工作情境对应不同的控制方案;又如获得浙江省机械设计大赛二等奖的“排除万难”任务型机器人,其控制对象有多个直流电机和电磁阀,在项目实施中,根据机器人的实施任务选择4个阶段性控制要求。这些项目在实施后学生可以在课外一边练习和改进控制技术,一边通过娱乐提高学习兴趣。其中的一款机器人如图3所示,通过PLC控制机器人的直流电机和气动系统实现过隧道、过单边桥、抓螺母和拧螺母等一系列动作,操作按钮组和保护装置的设计对学生的控制能力培养很关键。
2.项目的选用对象在生活中比较常见。如我院教学团队与本地企业合作建立的立体车库在许多商场、宾馆、专门的停车场都能见到,许多学生对其工作过程比较熟悉,有利于减少设备介绍的时间,引起学生对控制方案的共鸣。
3.项目的选用结合本地区的企业设备。学生毕业后大部分在本地区工作,为使学生在毕业后尽快地适应工作需要,在项目内容上可选用本地区的轴承制造业、黄酒制造业、纺织印染制造业等相关设备的控制系统。有的学生在学习中参与了教师的一些简单项目开发并将其作为毕业设计题目。如图4(a)是为企业设计的涡流探伤检测台,图4(b)是学生通过实训室搭建的控制系统,并通过编程完成了毕业设计。
课程评价体系 在CDIO工程训练模式下,可将项目的整个运行过程“构思——设计——实现——运作”纳入考核范围,鼓励学生在做中学、在学中做,教师则提供实验条件和指导,保障学生充分自由地发展,增强创新意识,并为学生提供遇到问题时加以解决的方法、对仍然存在的问题进一步改进的思路等。课程的考核采取多元化的评价体系,具体涉及以下几方面:基本技能及基础知识、设计能力、团队协作能力、职业素质和评价。在针对项目的某一个工作情境中,需要完成设备工艺流程和产品目录规划表(涉及工艺流程描述和工作计划安排)、设备控制实施表(涉及I/O分配表的编写、控制流程图、控制程序编写过程记录、设备调试过程记录、实施过程中遇到的问题与对策和总结等)和评价表(涉及每个工作任务的考核要求、配分和评分标准)等等。
课程支撑条件
教师的CDIO能力培养 CDIO教学改革成败的关键在于教师队伍的能力。很多教师虽然有丰富的理论知识和较强的科研能力,但缺乏相关的企业工作经历或工程经验。因此,在选择教师时应考虑以下三个方面:(1)作为企业科技指导员,与企业有密切的项目合作关系。(2)多次带领学生参加省级或以上相关竞赛并取得一定的成绩。(3)在企业一线多次实践锻炼并积累一定的经验,或具有企业相关工作经验。
实践平台的设置 学生一般不具有丰富的设计经验,创造性地设计新机构的控制系统时往往不知从何处入手。因此,有必要讲授一些控制方案设计经验,帮助学生构思。这项工作主要是通过院团委和相关教师组织并结合教育部、教育厅主办的一些机械创新设计大赛、自动线安装与调试大赛等设定比赛题目,号召学生发挥自己的想象力,形成可行控制方案并加以实施。我院的工业控制创新实践室不仅为学生提供了全过程工程训练的机会,锻炼了学生的实际动手能力,同时还培养了学生的创新精神、团结协作精神。
学院政策的支持 我院教学团队得到了学院在政策上的支持,主要体现为:对教师CDIO教学能力加以培养,与十多家企业开展相关合作并取得了一定成效;学生在完成一套设备控制系统的开发方案后,可作为毕业论文并优先推荐为优秀毕业论文,优先推荐到合作企业,并作为参加控制类相关大赛的重要选拔依据。
改革成效
经过近四年的教学试点,新教学模式下的“PLC、变频器和触摸屏综合技术”课程取得了较好的效果,涌现出了一批优秀的学生和教师。学生的专业基础水平能更好地适应企业岗位要求,许多学生毕业后能独立完成企业安排的项目并得到企业的一致好评。学生的团队协作能力得到明显提高,与教师交流的能力得到明显加强。学生的拼搏精神得到激发,许多学生为了完成任务往往工作到很晚才回寝室休息。教师的业务水平不断提高,与企业的合作更加紧密。需要指出的是,这门综合类控制课程的教学效果离不开其他专业课程和整个教育环境的配合。
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