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关键词:高职;应用型本科;“3+2”分段培养;实践教学体系;电气自动化技术专业
作者简介:王继水(1965-),男,江苏常州人,常州机电职业技术学院教授,研究方向为高职教育管理、计算机应用技术;潘雪涛(1973-),男,江苏常州人,常州工学院教授,研究方向为机械工程、教育管理;朱轩(1982-),男,江苏镇江人,江苏常州机电职业技术学院讲师,研究方向为高等职业教育、现代教育技术、计算机应用技术。
基金项目:2015年度江苏省教改课题“中职与普通本科‘3+4’分段培养技术技能型人才的研究与实践”(编号:2015JSJG115),主持人:李俊生、潘雪涛。
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1001-7518(2016)23-0048-03
随着现代化产业结构的不断转型和升级,企业对高端技术技能型人才的需求日益旺盛,但是,由于目前高等职业技术教育仍然局限于专科层次,培养出的技术型人员不能很好地适应新型的产业需求,因此,高等职业教育的“升级”显得尤为重要。但是由于当前许多高职院校仍处于内涵建设阶段,与本科层次办学要求相比仍有很大的距离,贸然将现有的高职院校升格成本科院校,将会出现“高职教育质量的滑坡或高职教育体系上新的断层[1]。为了改变高职院校的办学现状,实现职业技能教育向本科及以上的合理衍生和有机链接,2014年国务院颁布了《现代职业教育体系建设规划》的文件,提出 “在办好现有专科层次高等职业(专科)学校的基础上,发展应用技术类型高校,培养本科层次职业人才”[2],为实现高等职业教育阶段与应用型本科教育阶段的实施分段培养提供了政策保障。常州机电职业技术学院电气自动化技术专业与常州工学院电气工程及其自动化专业实施专业对接,开始试行高职与应用型本科“3+2”分段人才培养试点项目,按照“专业对接、课程衔接、实践导向、专本一体”的建设思路,构建高职与应用型本科“3+2”分段培养的实践教学体系。
一、高职与应用型本科分段培养的实践教学目标体系
在高职与应用型本科分段人才培养阶段中,实践教学目标体系应遵循应用本科技术技能型人才培养的规律,主要培养学生的实践操作能力、技术开发能力和工程设计能力。通过对专业对应的职业岗位工作任务、工作过程、职业能力和职业素质等要素的分析,高职与应用型本科“3+2”分段人才培养电气自动化技术专业的实践教学目标体系构建遵循“一体两翼、阶段递进”的原则。其中“一体”是指实践教学体系构建以围绕培养学生“专业技能”为主体,“两翼”是指在培养“专业技能”的同时,培养学生的职业素质和专业能力为辅助,高职阶段和应用型本科阶段根据定位不同在能力培养上遵循“阶段递进”的原则,逐层推进,如图1所示。
在专业知识上,高职阶段主要培养学生掌握面向电气自动化设备公司、电气自动化集成公司,从事电气自动化设备的安装、调试、运行、维护等岗位工作所需的专业知识;应用型本科阶段则主要培养学生掌握自动化技术、控制技术和控制理论、计算机技术、电力系统等系统工程技术等方面较宽广的工程技术基础知识和专业知识。在职业素质上,高职阶段重视培养学生的团队协作能力、软件应用能力、解决问题能力等基础职业素质;应用型本科则进一步提升对工程素质、职业资格素质的培养。在专业能力上,根据人才培养定位的不同,高职阶段倾向于操作能力、生产能力、维护能力和销售能力的培养;应用型本科阶段则上升到设计能力、工程能力和决策能力的培养。总之,高职与应用型本科分段技能型人才培养实践教学目标的构建必须以岗位职业能力为目标,以专业知识、职业素质、专业能力的培养为切入点,以理论教学和项目实践落脚点,激发学生学习专业知识、提高职业能力的潜力,在潜移默化中,使学生的专业知识、综合能力得到进一步提升。
二、高职与应用型本科分段培养实践教学内容体系
构建实践教学内容体系是落实实践教学目标,提高实践教学质量的根本策略[3]。根据对电气自动化技术专业职业岗位典型性工作过程和职业能力的调研和分析,分段培养实践教学内容体系的构建根据岗位技能培养的一般原则,遵循“由易到难、由简到繁”的顺序,构建“四段式”的实践教学内容体系,主要由基础技能实训、专业专项技能实训、专业综合技能实训和顶岗实习四个部分组成,如图2所示。
分段培养实践教学内容体系遵循职业能力培养由低到高的层次安排实践教学课程顺序,并将电子电工行业规范标准融入到实践教学课程之中,提高实践课程教学内容质量。其中在高职阶段安排电工实训、电子实训、钳工实训等电工电子类基础实践教学,着重培养学生扎实的电子电工基础操作技能;专业专项技能实训通过“工业机器人系统编程实训”实践课程展开,依托“PLC技术”、“单片机技术与C语言编程”等理实一体化课程,实施围绕电装工业机器人项目展开的相关项目实践,重点培养学生信息分析和软件应用的能力;专业综合技能实训主要培养学生掌握自动化设备电气系统的设计安装及调试的能力,这个阶段注重学生专业知识、专业能力和职业素质的综合能力培养;顶岗实习阶段是对学生前三个阶段实践能力的最终检验,通过企业真实环境和项目的锤炼,提升学生的职业岗位技能。
应用型本科阶段则在高职阶段的基础上,不再安排基础操作类的实践课程,在专业专项技能实训中,主要安排软件开发、计算机及控制类的实践课程,提升学生技术开发能力;专业综合技能实训则通过选修的方式,在“电力工程”、“电机控制技术”、“楼宇消防安保技术”等专业选修实践课程项目中,学生可以自行选择方向进行实践操作,这个阶段重视对学生工程设计能力、管理能力和决策能力的培养;毕业设计阶段让学生进入企业实际工程项目管理团队中,培养学生的设计能力和创新能力。
三、高职与应用型本科分段培养实践教学管理体系
实践教学管理体系是组织、协调整个实践教学体系有效运转的重要保障,在构建分段培养实践教学管理体系时,根据ISO9000质量管理体系的基本思想和实施方法,将实践教学管理体系分为:制定人才培养方案、实践课程管理规范、实践课程标准的制定、实践教学过程实施控制、实践教学质量的评价以及实践教学效果反馈和改进等6个部分组成,如图3所示。
在分段培养实践教学管理体系中,人才培养方案作为纲领性文件由常州工学院和常州机电职业技术学院电气自动化技术教学团队与企业专家共同指导开发,确保了电气自动化专业实践课程体系安排的合理性。实践课程标准是在人才培养方案的基础上,针对具体课程执行过程的教学大纲,规定了实践类课程的课时、教学内容和考核方法,是实践课程实施的执行文件;教学实施与控制环节是对实践课程准备、设计、施行检查和评价各个环节的管理和监控,不同类型的实践课程需要根据各自课程的特性施行,并对实践课程的各个实施环节进行针对性的详细设计;考核评价是对实践课程教学结束后,对实践课程教学质量有效性的判定,根据工作过程表现和工程项目质量等因素进行多元化的评价;实践教学效果反馈是对人才培养方案和实践课程标准是否合理的有效验证,通过走访毕业生和实习单位了解专业人才培养质量的情况,为专业进一步建设提供数据支撑;实践类课程管理规范是围绕规范实践类课程开展实施的一系列管理规章制度,主要包括实践课程实训、企业定岗实习、专业毕业设计等方面的管理规范,实践教学体系中实践教学活动的展开都需要以实践类课程管理规范为指导,确保整个实践教学活动有章可循,教学检查有制度可依。
四、高职与应用型本科分段培养的实践效果
高职与应用型本科“3+2”分段培养实践教学体系构建后,在常州机电职业技术学院电气自动化技术专业和常州工学院电气工程及其自动化专业之间进行联合教学试点,经过多轮的教学实践,对学生专业能力的培养和职业素质的提升具备良好的促进效果。
(一)形成了岗位能力层次递进的“四段式”实践教学体系
电气自动化技术专业联合欧姆龙自动化技术有限公司、昆仑通态自动化软件有限公司等自动化设备制造企业和自动化设备应用企业,从职业岗位工作任务入手,依据电气自动化技术职业岗位中设备制造、设备组装、设备运行调试和设备保养维护的职业岗位工作过程,以真实企业项目为载体,按照基础技能、专业专项技能、专业综合技能和企业顶岗实习四个层次递进关系,形成“四段式”实践教学体系。实现了高职和应用本科阶段职业岗位能力培养的有效衔接。
(二)实施了校企共建课程的教学改革,提高了专业人才培养的质量
首先,校企共建的课程提高了学生学习的积极性,由于引入企业项目资源,使得校内课程教学项目具有真实性和有效性,学生学习的主动性明显提高,能够很好的融入到整个教学过程中;其次,通过企业项目的实践,锻炼了学生的专业能力,提高了学生的职业素养;第三,通过参与企业的生产项目,学生能够进一步了解企业和社会的需求现状,明确专业的就业岗位,对合理规划个人职业发展和增强就业信心具有良好的推动作用;第四,通过解决在企业生产过程中出现的各种现实问题,学生能够对所学的专业知识更加融会贯通,对于知识的应用能力得到明显加强,岗位职业能力得到进一步提升。
在构建高职与应用本科分段培养实践教学体系的实施过程中,实现了高职教育与应用本科教育之间的有效衔接,在提高人才培养质量的同时,进一步拓宽了职业教育的建设思路,为高职教育的发展指明了新的方向。
参考文献:
[1]檀祝平.高职与应用型本科衔接一体化课程体系构建与实践研究[J].职教论坛,2013(24):80-83.
关键词: 课程体系 电气自动化 国家职业标准 衔接
自全国职业教育改革创新国家试点实施以来,许多地方将中高职衔接列为重要改革项目。中高职衔接在理论和实践方面取得了一定成果,但在课程体系衔接方面还存在许多问题。本文以电气自动化专业为例,探索研究中高职课程体系如何有效衔接的问题。
一、中高职课程设置存在的主要问题
(一)中高职教育的层次不明显,人才培养目标不明确。
中职与高职是同一类型、两个层次的教育,在人才培养目标或规格上有独立性和差异性。我国高职教育起步于上世纪八十年代,很多高职从中职升级而来,对办学层次的提高,培养目标的认识不到位,部分高职院校片面、盲目追求升本科的倾向,很多都是普通高等本科教育的简单复制,高职教育“职”的类型特色并不明显;相对于中职而言,高职教育的“高”又无处体现,学生动手能力没有比中职学生强,这必将制约职业教育的可持续发展。
(二)中高职的文化素养课程存在不同程度的脱节。
中职学校文化基础课的学时和教学内容普遍偏少,对学生文化素质的要求偏低,导致中职学生文化基础薄弱,进入高职后适应不了高职的教学要求。中职侧重于对学生进行职业基本操作规范和基本技能训练的培养,对于文化素养课程,遵循“实用,够用”的原则,达不到高中毕业生的水平。高职的文化基础课程以高中所学知识为起点,导致对口单招班的高职学生大多认为高职的文化基础课难、跟不上。对电气自动化专业的对口单招班学生进行调查发现,中职学校的数学、英语、物理课时少,进入高职后,学习高等数学、大学英语、自动控制原理等课程时很困难[1]。
(三)中高职在专业课程教学内容上存在重复。
相同或相近专业的专业课程相同,这可以理解,因为专业涉及的职业能力一样,但是中高职作为不同层次的教育,二者在课程内容的升度、难度和能力要求上应是有区别的,就像小学语文与初中语文的区别一样。本学院的对口单招班学生,来自省内44所中职院校,重复的课程主要有:电工、电子、电机电控、液压、气动、电气绘图。对中职生来讲,课程重复浪费学生时间,浪费学校教学资源和人力资源,打击学生的学习积极性:同时给高职院校老师组织教学带来较大难度。
(四)中高职学校存在重实践、轻理论的问题。
实践教学是具有独特功能与价值的相对独立的教学形式,是高职教育类型特色的一个重要体现。有的中高职学校过分注重技能训练,轻视学生专业基础理论培养,造成学生毕业后职业提升困难,终身教育理念未得到落实和体现。只讲培养学生的一技之长是不对的,我们既要培养一个职业技术人才,更要培养一个公民。
二、中高职课程体系改革思路
(一)坚持学生的个人发展和社会需求相一致的原则。
职业教育的“以服务为宗旨,以就业为导向”的办学方针,是一种以社会为中心的实用主义教育观念。职业教育是教育的一种类型,其教育责任除了为社会培养良好的熟练劳动力外,还有人的发展。在经济体制转型的过程中,在人口红利逐渐消失的过程中,新技术不断涌现,掌握单一劳动技能的、不能及时更新的人必将被社会淘汰。相对市场而言,教育有滞后性,无论是在技术上还是人才的培养规模上,这就意味着有一些人才是超出市场需求的,而有些是远低于市场需求的,这种情况下,人的自我发展能力就显得特别重要,他们要能够根据社会的需求,进行自我学习、自我提高,最终在社会上立足。
(二)坚持校企合作的人才培养模式。
世界各国成功的职业教育经验都证明:职业教育需要企业的参与。在德国,企业是职业教育的主体之一,利用现成的生产设备对学生进行技能培训,减少了学校的设备投入。职业教育的职业性决定了其培养环境的开放性。借鉴国外先进经验,国内也探索出了产学结合、校企合作的模式。这种学校和社会用人单位结合、校内教师与校外教师结合、理论与实践结合的人才培养模式,可以打破传统职教的封闭状态,校企合作是实现职业教育培养环境开放性的有效途径。
(三)课程体系改革与国家职业标准相对接。
中高职培养目标的衔接就是预期的工作岗位的层次衔接。工作岗位的科学定位的依据是基于国家职业分类基础上的国家职业标准,国家职业标准是根据职业活动的内容,对从业人员工作能力水平提出规范性要求[2]。由此可见,国家职业标准是中高职衔接中课程体系改革的指南针。我国的职业资格证书体系是五个等级的,分别是国家职业资格五级、四级、三级、二级、一级,分别对应初级工、中级工、高级工、技师、高级技师。不同等级的职业资格证书对应的知识与技能要求不同,中职和高职学生毕业时应获得国家职业资格四级和三级证书。
三、基于国家职业标准的电气自动化专业课程体系的构建
从南京工业职业技术学院电气自动化专业的对口单招班开始,运用访谈和问卷的方式,了解他们的组成、重复课程及对高职教育的要求与建议等。本院的对口单招班学生,来自省内44所中职院校,重复的课程主要有:电工、电子、电机电控、液压、气动、电气绘图、英语、数学、物理课程与中职衔接不上,学生学习困难。由于涉及的学校多,而且中职院校有统一的考试范围,在考试的指挥棒下就有统一的教学内容,因此中职的课程体系改革应在教育主管部门的领导下进行。高职院校对课程体系的定位于选择有较大的自,所以本文从实际出发,讨论如何根据国家职业标准构建针对对口单招班学生的课程体系。
根据国家职业标准,电气自动化专业的对口职业有10个,分别是:电工仪器仪表装配工、电子仪器仪表装配工、电气设备安装工、变电设备安装工、变配电室值班电工、高低压电器装配工、变压器、互感器装配工、维修电工、电子设备装接工、可编程序控制系统设计师。根据以上职业的三级鉴定标准和市场调研情况,确定电气自动化专业16项职业技术领域共性专业能力要求,分别如下:
(1)典型电气线路与电子线路图的识读和绘图能力;
(2)电气电子机柜、机箱结构图识读与绘图能力;
(3)常用电工仪器仪表的使用能力;
(4)低压电气电路的装配与分析测试能力;
(5)常用电子仪器仪表的使用能力;
(6)典型电子线路的分析与测试能力;
(7)一般电子产品初步设计、组装、调试能力;
(8)常规电气控制线路的设计能力;
(9)常规电气控制柜的接线、安装、调试与故障检修能力;
(10)典型电气设备PLC控制系统的选型设计能力;
(11)典型电气设备PLC控制程序的编制能力;
(12)典型自动化控制系统的设计能力;
(13)典型自动化控制系统的安装、程序编制、调试能力;
(14)弱电工程图纸识图、绘图能力;
(15)弱电工程基本施工、调试、维护能力;
(16)工程项目文件整理与撰写能力。
根据以上专业能力,制定了公共课基础课、技术平台课、专业方向课的课程体系。
(一)公共课基础课
在传统课程英语、数学、计算机基础、技术物理、体育等课的基础上,增加了职场交流与沟通、心理健康、职业观与职业生涯规划、形势与政策、法律基础等课程,拓宽了学生知识结构的广度和宽度,使其在具有可变性和流动性的职业生涯中有转换的能力,提高自我适应的普遍性,使其在未来面临转换时有更强的职业才能自生力。英语课程要根据中职生的英语水平编写合适的教材,加强专业英语的学习,力争中职生源能通过学校英语应用能力的考试,毕业后与高中生源有相当的英语能力。
(二)技术平台课
电气自动化技术专业群紧紧围绕工学结合人才培养模式,依托16家企业,构建面向电气自动化专业群一个公共技术平台下的核心课程模块及综合能力训练模块,加4个面向职业岗位(工业企业电气自动化、楼宇自动化、照明自动化、过程控制与自动化仪表)的专业方向专项能力训练及半年顶岗实习的课程体系,如图1所示。在技术平台课的安排上,去除学习内容重复的电工、电子、电机电控、液压、气动、电气绘图课程,但是相关的内容在实训项目中均有体现。比如电气绘图,我们不教绘图软件的简单使用,但是在电气控制综合项目实训中,指导同学根据国家绘图标准绘制电气原理图、接线图等。采取理论和实践结合的教学方式,在实训课程中采取“引进来,走出去”的方式开展教学。比如电工技术项目设计实训,同学们既有校内设计项目,又到企业参与光伏发电汇流箱的安装与调试工作,或者参与电控柜的安装,这样学生在企业工程师的指导下工作,了解企业行业的规范标准,积累一定的工作经验,并且把平时所学的一个个知识点串联起来,对专业有了直接的认识。
图1 电气自动化技术专业群课程体系
(三)专业方向课程
为了突出专业性,开设与电气自动化工作岗位密切相关的课程:供配电技术,工业组态技术,照明及其控制技术,过程控制技术。以上专业方向课程均采用与工作岗位密切相关的项目教学法,为学生走上工作岗位作准备。顶岗实习项目,放在课程体系的最后进行安排,时间是半年。把学生放到真正的工作环境、真实的职场情景中学习、工作。学生在顶岗实习的时候,既是学校的学生又是企业的员工,企业用员工的标准来要求学生,从而使学生在顶岗实习期间获得完全真实的职业情景,进而提高学生的综合职业能力。
参考文献:
关键词: 电气工程及自动化 教学改革 课程体系结构 实践教学 毕业设计
电气工程是一门实践性很强的学科,专业主要特点是强弱电结合、软件与硬件结合、理论知识学习与应用能力培养相结合。学生除了接受课堂教学外,还需进行大量的实践活动,通过实践锻炼,使学生毕业后具有解决各种电能变换技术与电力传动控制技术的实际应用能力。对于学生实践动手能力的提高,可通过强化综合应用能力的培养和进行高级技能职业资格的培训与考核来实现,通过课堂教学和实践环节的锻炼,使学生将所学理论知识转换为实际工作能力,在重视课堂理论知识教学的前提下,还应强调对学生实践能力的培养和锻炼,因此,要大胆调整课程体系结构,加强实践环节锻炼,抓好毕业设计。
一、大胆改革课程体系结构
由于科技进步和自动化程度的不断提高,强电专业人才的需求量将会有所减少,而对其知识结构的要求也会变化。电气工程愈来愈多地应用信息技术、计算机技术和自动化技术等,电气工程的学科结构、研究方向都发生了较大的变化。因此,电气工程与自动化专业在一定程度上要进一步拓宽专业口径,新的强电专业的人才必须掌握更多的信息技术、自动化技术和计算机技术。针对电气自动化技术的不断发展变化,课堂理论教学内容也应进行适当调整,对专业的课程设置进行调整,删除一些陈旧落后的技术课程,加入一些最新技术和当前应用比较广泛的技术作为课堂教学内容。
独立学院应结合自身特点,按照本三层次“应用型创新人才培养目标”,大胆改革、勇于创新,把电气工程及自动化专业建设成经济建设和社会发展需要的特色专业。专业建设应主要包括两个专业方向:电力电子与电力传动;电气自动化。专业特点:强弱电结合、软件与硬件结合、电气技术与信息技术结合、理论知识与应用能力结合。培养基础理论扎实、知识面宽、具有较强的实际动手能力和综合应用能力、人文精神、科技素养与创新精神相结合的高素质复合应用型人才。
本专业学科基础课主要课程有电路原理、模电、数电、电机学、电力电子技术、计算机技术(语言、软件硬件基础、单片机等)、信号与系统、控制理论。专业课及专业选修课主要课程有:电力拖动与控制、电力系统分析、电力系统自动化、电力系统继电保护、电气检测技术、高低压电器等。总学分数为176.5。其中通识教育基础课和学科基础课106.5学分,专业选修课13学分,学科选修课12学分、集中实践教学环节35学分、文化素质和公告选修课10学分。
上述的课程体系适用于研究型重点院校,对我们本三教学应用型院校来讲需要作以下修改和调整:
(1)学科基础课主要课程设置基本类同,删去理论较深、适用于研究型院校的“工程电磁场”课程。
(2)“电机学”理论较深,课时过多(5学分,含1学分实验),适用于“电机与电器”专业方向。教材修改为“电机与拖动”,学分降为3.5学分,含0.5学分实验。
(3)原课程体系的专业选修课适用于“电力系统及其自动化”专业方向,不适用我们拟订的专业方向,须作较大的修改。拟设置市场经济热门的、应用性较强的课程:电器控制技术、PLC原理与应用、单片机技术与应用、传感器原理与应用、微机测控技术、运动控制系统、电气工程基础(学位课)、变频器原理与应用、开关电源、计算机网络等。
二、对实践教学环节进行改革
本三层次应用型人才的培养应从知识结构、应用能力和综合素质等多方面着手。不仅在理论教学中致力于理论的应用,注重课程体系的系统性、综合性、先进性及实用性,更重要的是加强实践环节,突出系统性、工程性、实践性教育。本专业人才培养定位:为适应我国社会经济和科技发展对高等教育人才培养的要求,遵照教育要“面向现代化,面向世界,面向未来”的精神,贯彻德智体全面发展,培养基础理论扎实,知识面宽,重视理论联系实际,强化实践动手能力,重视知识、能力、素质协调发展,实施因材施教,重视自学能力、创新能力和“复合型”“应用型”人才的培养。
实践教学环节改革必须用创新的思路抓好以下五个实践环节:
(一)实验环节。
1.大胆淘汰技术陈旧的项目,采用新技术、新器件、新方法、拟定实验项目。项目的内容要具有应用广泛、实用性强,能培养学生实验技能,提高思考问题、分析问题、解决问题能力的特点。
2.改革实验方法,强化实验管理,量化实验评分标准,将实验成绩定量纳入期末成绩综合记分。
(二)校内创新创业实践环节。
1.组织高年级学生积极开展课外科技活动:学校提供实验场地和实验设备,学生自拟题目、课外设计,搭制线路,到实验基地调试。教师给予答疑指导,没有实验指导书,只有实验工具书。学生通过自我探索、充分发挥创新思维,不断提高独立工作、分析问题、解决问题的能力和互帮互学的团队精神。
2.引导学生自我创业:独立学院可能目前不能培养出院士、科学家,但可以培养出企业家、社会活动家。本三学校很多学生有良好的家庭背景和社会人脉资源,学生的智商、情商也较高,有较强的活动能力。学校提供有关创业方面的课程、锻炼平台,来拓展他们的创业素质,挖掘创业潜能,可大大提高学生的竞争力。
(三)生产实习环节。
目前,由于众所周知的各种原因,学校组织的集中式生产实习均以参观、授课为主,学生不能亲自动手,参加实习,使实习流于形式,既花钱费劲,又收效不大。
改革设想:利用一周时间进行生产实习,参观3―4个企业。参观了解产品的生产制造、企业管理、质量保证、加工设备等环节,使学生进一步了解社会、了解企业,更好地与市场接轨。其余二周时间与毕业设计时间合并,这样可以更有效地利用时间,节省生产实习的经费开支,从而可以进一步提高毕业设计的质量。
(四)校内职业技能实训环节。
目前是市场经济时代,企业成为了社会经济活动的主体,具有选任和用人的决定权。专业技术人员必需接受企业化和社会化的双重管理,其中职业准入制度是专业技术人员社会化管理的有效方式。职业注册资格制度是现代化专业人员准入管理的国际通行做法,是人类社会文明步入质量认证时代的一个标志。
为使我们培养的人才能顺利进入人才竞争市场,高等学校的毕业证书是毕业生获得从事相应专业工作的第一张准入证。专业人员职业资格证书(高级维修电工)是毕业生获得从事相应专业工作的第二张准入证。在此基础上学生走向社会,经一段时间的工作锻炼,可向注册工程师等有关的专业技术人员职业岗位的资格认证努力。
三、抓好毕业设计
毕业设计是学生在大学期间的最后学习阶段,运用所学知识和能力独立进行的一次综合训练。毕业设计环节的教学质量与学校对毕业设计的规定和组织、学生素质和态度、教师水平与指导情况以及毕业设计环境等多种因素相关。
毕业设计是培养学生综合运用所学的基础理论、专业知识和实践技能,提高分析、解决工程实际问题的能力和初步科学研究的能力,是实践教学最主要的环节。
(一)抓好毕业设计选题、审题关。
毕业设计课题应结合生产、科研和实验室建设的实际任务。有较强的工程背景,能促进教学、科研、生产的有机结合;课题要符合专业培养目标,要有一定的深度和广度,工作量要饱满,使学生在规定的毕业设计时间内,经努力能按时完成任务。
(二)产、学、研紧密结合,共同抓好毕业设计。
为充分调动学生积极性,提高学生的就业率,鼓励学生在即将就业的单位(校外),紧密结合生产实际,由学校、校外单位共同指导,抓好毕业设计。
(三)鼓励学生创新创业。
对于有创业意向和愿望的学生,鼓励他们立题,在教师的指导下,在毕业设计期间,利用学校仪器、设备,尽快研制出产品的原理样机。
毕业设计是学生在大学中的最后的一个重要教学环节。为了提高毕业设计的教学质量和充分发挥毕业设计的作用,要在学校组织实施、教师指导、提高学生本身的学习动力,尽快为学生解决上机机时、提供现场毕业设计机会和解决与毕业设计、找工作的冲突以及在考研等问题上及时作出应有的努力。
四、结论
在电气工程领域,需要具有坚实理论基础和创新能力,能较系统地掌握电工技术、电子技术、控制理论和计算机应用技术与宽广专业知识,并具备一定的科技开发和科学研究能力的高级工程技术人才。在人才培养过程中,我们注重强电与弱电结合、软件与硬件结合、元件与系统结合、运行与制造结合,使学生毕业后的就业有很强的适应性,既可以从事电力系统及其相关领域的工作,也可以在自动化及信息技术领域从事工程设计、研究开发、系统运行等其他方面的工作。随着实践经验的增加,我们将结合教育管理的客观规律,根据电气工程及其自动化专业与学科发展的要求,不断修改完善教学改革方案,并不断进行探索和研究。
参考文献:
[1]华红艳,楚随英.“电气工程及其自动化”专业实践教学改革探索[J].郑州航空工业管理学院学报,2005,24,(1):97-98.
关键词:Protel电路软件;实践教学;实训基地;改革
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1674-9324(2012)07-0216-02
随着计算机技术和电子技术的迅速发展,Proel软件已经成为电子设计的至关重要工具。在很多本科院校课程教学中,让学生能熟练掌握Protel软件设计和应用,并能为将来就业奠定良好基础。《Protel电路软件设计》课程已经成为了自动化相关专业必修课程。本文主要针对实践教学中存在的问题,以培养学生能力为宗旨,提出改革的目标和具体措施。
一、《Protel电路软件设计》实践教学的必要性
1.实践教学有利于提高教学质量,突出教学特色。《Protel电路软件设计》课程具有实践性强、操作性强等特点。离开了实践教学,授课的内容多是纸上谈兵,不能做到学以致用。因此,学生通过实践,再加上教师及时地讲解和指导,使得所学的理论与实践相结合,一方面有助于加深对理论知识的理解,另一方面更掌握重要知识点的应用,从而提高了《Protel电路软件设计》专业课程的教学质量,改善了教学效果,突出教学特色。
2.实践教学更有利于培养学生的实践动手能力和可操作能力。要理解和掌握《Protel电路软件设计》课程的理论知识和专业技能,就必须不断动手操作。因此,学生们在实践当中要经过多次的反复动手操作,才能真正了解和掌握电路板制作的过程。通过教学与实践相结合,让学生的实践能力得到锻炼和提高,掌握绘制原理图、制作电路板的整个过程。
3.实践教学有利于培养和提高学生的学习兴趣和热情。在理论教学中,内容比较枯燥乏味,再加上学生学习兴趣不够。因此,通过学校的就业及相关部门联系电路板相关单位,带领学生参加电路板单位实习。这样,学生在实践教学中不但可接近实际操作,而且也能亲自体验其中制作电路板的最大乐趣。
二、理论教学体系和实践教学体系的改革
为加强课程建设和课程改革,在充分利用学校拥有的设备基础上,采用先进的教学手段,自作多媒体教学课件,通过专业教学的不断改革,逐步改进和完善理论教学和实践教学两个体系。理论教学体系改革的核心是课程内容的改革。理论教学体系改革还必须改革相应的教学方法、手段,考试方法、方式等等。而实践教学改革必须根据社会的需求量,围绕专业培养目标,制定以培养学生应用能力为主的实践教学体系;必须改革实践教学方法和考核的内容及形式,突出专业技能和能力考核,并且获得相关证书。
三、《Protel电路软件设计》实践教学建设研究
1.实践教学的目标和内容。设置《Protel电路软件设计》课程的实践教学目标如下:本科院校教育主要培养的是技术应用型人才,在教学实践环节中,要以应用、就业为导向,不断提升学生的动手能力、基本技能和理论知识水平,也是提高本科院校学生职业技能的重要手段。因此,本课程教学目标要围绕这个总目标而确定,是让学生通过Protel电路软件设计课程学习,能够掌握原理图及印制电路板图的绘制、制作、检查以及创建立自己的新原理图库和元器件封装库等基本操作,可以独立完成电路原理图和印制电路板设计,拓展就业方向,为未来的学习和工作打下坚实的专业基础。在教学过程中,将原理图设计、印刷电路板设计、原理图库设计、元器件封装库设计和电路原理图仿真等等作为教学内容,并突出教学重点在于原理图设计和印刷电路板设计两方面。
2.实践教学的具体改革措施。①实验实训教材建设,教材建设是高等学校建设的一项基本内容,也是课程建设的核心,是进行教学工作、稳定教学秩序和提高教学质量的重要保证。实验实训教材也是工科专业建设的特色之一,因此编写《Protel制版实训教材》和《Protel制版课程设计》等等指导书。在实训的过程中,教师需要培养学生加深对课程知识的理解和掌握,选择典型的实例作为学生认识实践的参考对象,采取模拟的实践方法,使学生受到理论联系实际的锻炼,从而提高学生的实践动手能力,有利于培养学生职业能力、电路板设计能力。②加强Protel专业实训基地建设,本科院校实训基地建设包括校内、校外两种实训基地的建设。本科院校充分利用社会资源,在学校之外建设实践教学基地,学校应与企业建立长期的合作关系,让企业参与专业教学计划的制定,按照教学规定对学生进行职业技能训练,主要承担学生生产性实习和顶岗见习的任务。建设校内实训基地,主要承担学生基本职业能力培养和训练的任务。③加强考试考核制度的改革,考试考核制度的改革是落实教学计划、教学内容和教学大纲的基本保证。改革传统的考试考核方式,注重培养学生综合应用知识的能力、解决问题的能力、动手操作能力和实践创新能力。以Protel电路应用软件的考试为例,考试包括理论、实验实训和平时作业及考勤。其中理论部分占50%,主要考核学生知识理解、应用、综合、分析的能力;实验实训占30%,主要考核学生实际动手操作能力;平时作业及考勤占20%,主要考核学生做作业情况、认真态度问题。此外,还要通过相关等级考试,学生必须获得中、高级证书,才能颁发毕业证书。④培养一批有企业实战经验的《Protel电路软件设计》教师队伍,师资队伍是实现本科教育目标的关键。因此需要具有双师素质的教师来完成教学相应任务,特别的是来自企业的一线的,熟悉基于Protel DXP软件的相关项目开发的工程师。同时鼓励在职教师进修,签定相关合同来支持教师到企业单位实践、实习,鼓励教师参加各类执业资格培训和考证。另一方面,鼓励积极从企业引进具有Protel DXP软件方面的工作实践经验丰富和理论基础扎实的高级技术人员充实和扩大教师队伍。还应为受训教师提供充足的训练时间,提高他们的操作技能和工艺水平;再次,适当提高的双师型比例,不断改进教学手段和方法。
参考文献:
[1]阎金铭,房庆平.改革课程内容构建机械基础类课程教学新体系[J].交通高教研究,2000,(3).
[2]郭翠菊.教育学课程实践教学的设计与实践探索[J].青海民族大学学报(教育科学版),2011,(4).
[3]居吉乔.“电子CAD”课程项目式教学的设计与实践[J].中国电力教育,2011,(7).
针对上述人才培养目标,在电气自动化专业教学体系设置和教学模式上应充分体现其特点。为此,我们通过多门基础、专业课程建设,对电气专业课程体系、课程设置,特别是课程教学改革、实践与创新教学的改革进行了探究和实践,形成了以专业课程群为教学背景,基于“项目导向,任务驱动”的教学组织形式,结合专业技能竞赛的教学新模式,体现了电气专业创新性和实践性人才培养的特点。
1 构建具有创新性的专业课程群体系
电气工程及其自动化专业是一个工程性很强的专业,其专业范围主要包括电工基础理论、电气装备制造和应用、电力系统运行和控制3个部分。因此专业课涵盖的范围比较广,涉及学科较多。在我院,该专业课程体系按照综合教育模块—学科教育模块—专业教育模块—专业实践实训模块的体系设置。其中,综合教育模块和学科教育模块是公共基础课,进行通识性教育;专业教育模块包括专业基础课、专业方向选修课和专业相关选修课,是培养电气专业本科人才的核心课程教育模块;专业实践实训模块包括课程综合实验和专业实践实训两部分,是培养学生实践能力和创新精神的重要部分。专业教育课程设置见表1。
表1 电气工程及其自动化专业课程体系
以往各门课程的讲授都是各位教师孤立授课,授课内容、案例、实验都是各自为政,学生学习结束后无法建立整体观,理论知识无法融会贯通和灵活应用。为了克服这一现象,并适应社会对电气专业人才的需求,培养具有电气专业素养、实践能力强和富于创新的电气人才,需要对专业课程体系结构功能进行进一步的改革和调整。我们根据课程性质以及课程间的联系,将专业课程划分为3个课程群:
(1)电气传动类课程群:由电力系统基础、电机与拖动基础、运动控制系统、电气控制及PLC技术、传感器与现代检测技术和单片机原理及接口技术6门课程组成,是电气自动化的主干课程群,主要教学目的是利用计算机技术和电子技术实现对电力电子电路的控制和电机参数的检测,从而实现交直流电机的调速和控制[1]。
(2)控制类课程群:由自动控制原理、现代控制理论、计算机控制技术、现场总线技术、控制系统仿真5门课程组成。其主要教学目的是培养学生对控制系统中控制理论与方法的掌握。
(3)信号处理类课程群:由信号分析与处理、DSP原理与应用、嵌入式系统3门课程组成。其主要教学目的是培养学生对信息处理和分析方法与实践应用的掌握。
综上可见,每个课程群由多门基于教学内容相互贯通、相互融合的课程构成。课程群中各门课程的理论知识具有较强的衔接性和连贯性,并存在知识点覆盖、重复的现象。因此在进行课程教学过程中,对课程内容的设计应充分考虑课程群教学内容的优化与整合,在教学内容、形式、实践、考核等方面需要体现课程群内部课程的相关性和综合性,充分利用课程内容上的关联性相互支撑和强化,培养学生以工程项目为驱动的学习模式。我们基于电气传动类课程群进行教学新模式探讨。
2 电气传动类课程群教学新模式
2.1 调整并优化课程内容
电气传动类课程群是专业课程体系中的重要组成部分,6门课程覆盖二、三年级,既有专业基础课,也有专业方向选修课和专业相关选修课。其中,电机与拖动技术是专业基础课程,主要讲授电机的基础知识和原理,着重分析三相异步电动机和直流电动机的结构及基础知识,如启动、制动、调速性能及相关的计算;电力电子技术主要讲授电力电子器件制造技术和变流技术,如整流、逆变、斩波、变频、变相等;运动控制系统主要讲授直流调速、交流调速和随动系统;电气控制及PLC技术涉及电气基本控制方法及系统设计、可编程控制器原理及应用等知识,培养学生电气控制分析与设计的能力;单片机技术主要讲授基于微处理器的数据采集、显示、驱动等内容;传感器与现代检测技术主要是对传感器和常见检测手段的介绍。
可见,基于课程群的教学必须具有整体观和统一性,课程教学内容的设计,需要综合考虑各课程内容之间的联系,避免相同内容重复讲授;同时需要注重基础知识与专业知识之间的相互衔接,在教案、案例设计上统一规划,强调知识体系的完整性与系统性。
在课程群课程教学过程中,可以将同一实际项目贯穿于整个课程群教学中,例如围绕交流电机或直流电机的速度控制系统的设计与实现进行举例,不同的课程对应系统实现的不同部分进行知识点讲解:电机与拖动技术、运动控制系统主要围绕电机结构、性能和调速方法设计教学内容;电力电子技术则可着眼于电器原件的选型、主电路的设计、参数的计算等进行讲解;传感器与现代检测技术阐述了速度检测的方法选择、检测电路和具体实现方法;电气控制及PLC技术、单片机技术则解释监控系统可以用两种形式来实现。通过一个实际项目贯穿于多门课程,即实现了从理论分析到具体实现的整个过程。当完成该课程群教学后,学生将建立起一个完整而生动的知识结构,具有较好的教学效果。
2.2 三层次实践教学
课程群的实践教学分成3个层次:基础实验教学、综合实践教学和竞赛创新教学。
2.2.1 基础实验教学
该层次的实践教学主要是对理论教学内容进行验证,让学生加深对课堂教学内容的理解。基础性实验教学除了在实验室中进行外,还根据课程教学内容,在理论课程中引入多种仿真软件,如Simulink,Protus,Multisim对相应控制系统和电路系统进行仿真。让学生 深刻理解理论知识,并适当让学生设计实验,通过实际操作获得实验结果。
2.2.2 综合实践教学
为了体现课程群实践教学的开放性、研究性和创新性[2]。我们在验证性和设计性实验的基础上,针对课程体系特点开发了综合性实验。如在完成检测技术和单片机两门课程的学习后,需要完成大论文的实践训练和基于单片机环境监控系统设计的开放性论题。鼓励学生利用所学知识,完成对某一环境参数的监控设计。
2.2.3 竞赛创新教学
结合课程,鼓励不同年级的学生参加各类学科竞赛,形成课程学习—教学实践—创新竞赛相结合的教学模式,激发学生学习动力。例如:在完成电子技术、电子设计创新(1)学习后,组织学生参加全国电子设计与开发大赛;学习完单片机原理及接口技术、传感器与现代检测技术、电子设计创新(2)后,组织学生参加全国单片机设计与开发大赛;在完成电子设计创新(3)和专业综合实践后,组织学生参加物联网全国创新类大赛。近几年已有多名学生参加了竞赛并获得了佳绩。这一与竞赛相结合的创新实践教学模式激发了学生的兴趣,并加强了学生对本专业的认识,增强了学生创新能力的培养。
2.3 与技能认证相结合
在教学过程中,结合电气工程师类认证考试设置教学知识点和重点,鼓励学生参加各类电工电气类工程师认证,加强学生的实践能力,并且为学生的就业提供保障。
3 结束语
基于课程群的教学模式,可以让学生通过学习将各门专业课程有机地联系起来,增强学生对课程的整体把握、完整理解和综合应用;多层次的实践教学激发了学生学习的兴趣,并锻炼了实际动手能力;教学与技能认证的培养方式提高了学生就业竞争力。我们已经按照该方案在某些课程上进行了改革探索,并取得了一定的效果。但是在具体实施过程中仍存在较多的困难,如课件整体规划存在难度,不同课程教师的配合度以及学生的接受能力和考核方式的具有局限。我们将在后续的课程建设中继续努力,找到一条真正适合的教学之路。
参考文献
[1] 梁永春,刘建业.电气传动课程群开放式课程设计体系研究[J].中国电力教育,2011,21:167-168.