时间:2022-10-10 23:25:41
导言:作为写作爱好者,不可错过为您精心挑选的10篇机电专业课程论文,它们将为您的写作提供全新的视角,我们衷心期待您的阅读,并希望这些内容能为您提供灵感和参考。
随着当前社会科学技术的高速发展,各行各业自动化程度的不断提高,社会对专业人才的各方面能力都提出了更高的要求,机电技术应用专业人才更是如此。但是,在目前的中等职业院校中,机电技术应用专业教学方面却存在很大的问题,归结起来主要有以下几个方面:学时量较少。随着各个中职院校课程改革的逐步推进,机电技术应用专业的专业课时却逐渐的缩减了,导致学生对于理论知识掌握的不够扎实,实操水平更是无法跟上教学要求。授课方式单一。教师在传授专业理论课时,大部分还是以口头讲授法为主,对于一些知识表达过于抽象、苍白,导致学生在学习过程中,偶尔会出现部分问题难以理解的情况,使其感到单调、乏味,大大降低了学生的学习兴趣。最终导致教学效率越来越低,使教学双方的积极性受到严重打击。理论教学与实操教学相脱离。在教学过程中,实操部分的内容安排与理论教学内容相脱节,实操时未曾很好的应用到理论课堂上所学习到的知识。致使学生在实操过程中感受不到理论知识的存在,无法体会到书本上的知识在实操中的充分应用,降低学生对于理论知识学习的积极主动性。学生水平参差不齐。对于以上几点问题,我们要在机电技术应用专业课程体系改革中加大关注力度,尽量避免其在日后的教学中出现或尽量减小其影响。下面就对如何进行课程体系改革做进一步的探讨。
一、理实一体化教学
1.教学形式理实一体化。将学校教学环境设计为工厂形式,设立理实一体化的教室,使教室环境贴近生产车间。学生在接受理论知识的过程中,可参照实物进行理解,也可同时进行实际操作。要达到教学形式方面的理实一体化要求,学校需要统一组建理实一体化专业教室,同时还需要根据课程内容需求采购配备专业设备器材等,营造出与车间生产相类似的氛围。日常教学中也要实行理实一体化的管理模式,实施以“项目教学”为导向的实践操作教学模式。参照企业的生产过程来进行教学环节的设定,把专业性教学放入模拟生产的情境中进行,在生产实习工厂中进行机电专业的理论性教学,让学生充分体验到实际企业生产的环境是什么样子的。学生可以在学校学习两年,即四个学期。这期间,学生必须要完成基础性课程学习、专业性课程学习、机电课程设计以及机电技能实训操作。基础性课程和专业性课程相互结合着学习,可以充分的使用项目教学及模拟环境的方式进行实操练习。
2.教学内容理实一体化。(1)编写全新的教学大纲。在重新编写机电技术应用专业的教学大纲时,编者应该将机电专业性课程中内容相近相似的课程整合到一起,形成一个课程整体感比较强的教学大纲。在新的教学大纲中,应当突出强调机电专业知识的完整性、系统性和连续性,同时还要依据工厂的实际岗位需求情况来制定专业性课程的具体排布。(2)编写全新的教学计划。学生所在学校需要将合作企业的技术专家及其主要负责人请入学校,与其共同编写适合未来指定岗位的的全新教学计划。新的教学计划必须要充分的满足企业岗位的需求,切实的推进校企一体化进程,即教师与师傅一体化、学生与徒弟一体化、教室与车间一体化、教具与工具一体化、作业与产品一体化等。3.教学评价理实一体化。在教学形式理实一体化的情况下,学校方面应该对考核方式进行改革,全面改变传统的单纯的考试考核方式。单纯的考试考核方式最终的成绩高低是无法对学生的水平进行全面的评估评价的,这样使学生在走向职业岗位后对自身的评价不够准确具体,领学生对自身缺少一个有效的定位,不利于学生的职业生涯发展。原因是传统的考试考核方法无法做到全方位的反映出学生在实际的学习过程中对理论知识的掌握情况和对实际操作技巧的掌握情况。因此,教学评价的体系应该是全面的、动态的,应当是随着时代的发展而进行着变化的。
二、教学形式多样化
1.校企合作模式。学校在学生培养的各个方面尤其是专业性课程设置方面可采用校企合作的模式进行,这样可以更好的贴近社会,贴近实际,同市场进行有效结合,这样能够充分发挥出学校的教学、科研等方面的教育优势,为合作企业提供充足的产品研发场地,达到教学与生产双向合理化结合的目的。在日常教学中,我们必须以学生为主体,而教师为主导,尽量在实际操作的教学模式下学习新的知识。应用以实践为导向的项目教学法,分解完整的学习过程为一个个具体的实际项目,重新编写出相适应的教学方案,参照教学方案来设计新的教学思路,更好的培养学生的专业技术能力。2.订单式培养。学校针对全国范围内的大中型企业及其建设项目,特定方向性的培养技术型人才。学校与企业双方共同签定技术型人才的培养订单,使技术型人才的培养方向与企业及其项目的建设相互结合,同时按照企业的要求设立相关课程,制定招生计划、学制及教学计划。根据不同企业对于不同技术岗位所需专业知识的特定要求,同时由学校老师和企业专家两方面一起拟定专业教学大纲,确定专业课程内容设置,选定适合的教材,制定实操训练内容,还要对专业课程设定进行实时动态管理,以达到企业最新的要求。为达到企业实际生产与专业性教学零距离对接的目的,学校可以让机电技术专业的在校学生进行轮流上岗实习,充分利用当前学校现有的设备材料资源,让学生参与到产品的实际加工生产中去,使其实操练习和生产实践对接,实现实操教学和实际生产之间的“无缝”接轨。充分利用校企合作的优势,更进一步的加强学生的实际生产适应能力。
作者:周霖 单位:本溪市机电工程学校
参考文献:
现代社会是一个高速发展的社会,机械、电子等新技术也一直处在日新月异的发展状态中。而机电一体化专业技术的学习的目的就是应用在日常的生活生产中,新技术不断出现,但未能及时加入到机电一体化专业课程的教学内容中,这就使学生在机电一体化专业课程上学习的内容与企业应用的机电一体化专业技术有着较大的出入。而真正具备机电方面专业知识技能的人才,却极少会参与到专业课程内容的编写中。多方面的原因就导致了机电一体化的专业课程内容不能及时得到更新,技术知识落后,不适用于当前的社会。
1.2部分教学内容与生产实际脱离
一方面,在机电一体化的专业课程的教学过程中,选用的大部分都是高学历低经验的专职教育教学工作者,这部分机电一体化的专业课程教师自身就没有实践另一方面,虽选用的有具备实践经验的来自企业的专业课程教师,但学校中又没有与之所具备的实用机能相对接的课程,能让教师对实用性技能进行讲解,最终课堂教学内容还是以理论知识作为重点。理论与实际脱离,学生的学习动力受挫的同时也不能为社会培养出高水准的应用型人才。
1.3传统的教学结构已经不能适应
社会的发展机电一体化的专业技术在不断的革新中,而传统的学科结构大都不是围绕学生的就业方向和社会需求来设置的,这就导致了学生在学习了主要以知识结构来设置的机电一体化专业课程后,只掌握了一些理论知识,却不具备独自实际操作的能力。传统的机电一体化课程还存在着新技术没被纳入到教学结构中,而已有的教学结构中出现诸多的知识内容重复的问题。从上述描述的我国机电一体化的专业课程中存在的一些问题,可以看出,当下,必须将培养专业人才的目标放在首位,突破传统教学模式和教学内容的束缚,果断摒弃那些华而不实的理论知识,对机电一体化的专业课程进行改革,以期为社会培养出一批有用的技术实用型人才。
2机电一体化专业课程的教学改革
2.1从教学内容上对课程进行改革
针对机电一体化的专业课程存在的问题,首先是对教学内容的改革完善。专业课程自然要以专业知识技能的获取为中心,紧抓机电专业所具备的特点,以理论知识够用为标准,少讲多练,将知识和技能的学力融入到实践教学环节中。同时加大实践教学的教学力度,将提升学生的独自分析问题和解决问题的能力作为教学的重点,并规范学生的实践操作,使之更接近企业对机电产品的生产标准。对于有内容交叉重复较多的课程,可以通过对几个课程内容脉络的梳理和整合,将之融入成一门条理性和综合性更强的课程。对常用到的理论知识进行精讲,以实践操作为主,让学生在机电一体化的专业实践课程中通过自己的亲手操作融会贯通所学的理论知识,提升自己对知识技能的应用能力。而对于另外一些内容复杂且内容脉络繁杂的课程可进行科学的拆分,一方面帮助学生更容易掌握理解这部分知识,另一方面也是为了加大实际操作课的课时。使理论和实际在这种高效的理论知识的学习和实践操作中更加紧密有机的结合起来。
2.2从教学方法上对课程进行改革
将教、学、做有机结合来进行机电一体化专业课程的教学。依照目前的机电一体化的专业课程的教学来看,其教学方式依旧沿用的是传统的灌输式教学方式。教师是课堂教学的中心,学生只是被动的坐在原位听教师所教授的知识,没有进行自主探究和合作学习的意识和机会。大量的时间都被没有进入实用阶段的理论知识所占据,这样实际操作的时间就少了,学生的实际操作能力差。针对这种情况,在确定了新时期的新的教学目标后,对机电一体化专业课程的教学手段和教学方法进行进一步的改革,将教师教和同学紧密联系起来并进一步融入到由教师指导的实践操作中,以保证一个高效的学习效率和较好的教学质量。这种方法对于学生巩固所学知识、提升自主操作能力也大有裨益。与普通的专业学科相比,机电一体化专业课程的学习对于学习的过程更为注重。原因在于学生有关机电一体化专业的知识和技能都是在机电一体化专业课程的学习过程中获取的。因此,在机电一体化的专业课程的教学方法改革中,可以将合作学习的方法作为一种新的教学方式融入到机电一体化的专业课程的教学中。合作学习为学生之间的专业知识和技能的学习创造了一个平等交流的平台。总的来说,合作学习在机电一体化专业课程的教学上的应用,能够使学生在一个平等交流的环境中,进行自主的、积极的思考,学会与人协作共同去解决问题。同时对于学生的信息整合能力也有一定程度的提高作用。
2.3转变传统教学观念,积极提升教师实际操作技能
与一般的学科不同,机电一体化专业课程的最终目的是在于培养出一批能够进入到实际工作中的技能型人才。很显然,在我国一直沿用至今的传统教学观念并不符合机电一体化的专业教学。故而,教师应及时转变自己的教学观念,把学生作为机电一体化专业课程学习的主体,做好教学过程中的讲解、引导和辅导工作。同时摒弃以往以专业理论为重的观念,积极投身到机电一体化的实际操作技能的学习中,加深自己对机电一体化专业课程了解的同时,可以更多的为学生传授真正的机电一体化操作经验,带来更好的教学效果。教师还要关注机电一体化最前沿的技术的发展,及时根据现实情况对教学内容和教学方法进行调整,帮助学生获得更多的机电一体化专业知识和技能。
二、以往单片机课程采用多媒体理论教学加单片机实训的形式
这次单片机课程改革最主要的目的是增加学生上课时的操作项目,力求达到每节课学生都有事可做。过去在多媒体教室上课最主要的问题就是课堂讲授部分到实训的时候很多内容还得重新讲一遍,费时费力,学生动手能力得不到充分锻炼,学习过程非常被动。其主要矛盾可以归结为C语言的程序编写与多媒体教学之间的矛盾。单片机课改的具体做法是将授课地点改为机房,包括实训器材也都拿到机房,在课程安排上,先从C语言上机实训开始学习C语言基础,本着以C语言够用为原则试着编写一些单片机程序下载到单片机集成电路板当中完成单片机实训,实现教学做一体式教学。总的来说,以C语言为载体的这种教学模式效果要好于以硬件为载体的教学模式,并且从教学条件角度,这样做更容易实现教学做一体式教学。单片机课程改革前后最明显的区别就是学生自主设计能力增强了,动手能力、分析能力、团结协作能力都得以锻炼。
三、电机与PLC控制是本专业的一门强电类课程。
本课程改革的重点是在理论部分增加操作项目,并且加入PLC实训部分。以往电机与PLC控制课程采用的是多媒体理论教学加电机实训的形式,电机理论部分和PLC控制部分在多媒体教室进行,电机实训部分在实训室进行。改革之后上课地点选在机房和实训室进行,机房增加一款电气设计软件和一款PLC编程软件及其仿真软件。由于强电课程不是本专业的主干课程,在实训设备配备上还比较欠缺,主要表现在PLC实训方面缺少相关设备。多媒体教室上电气原理图的课程学生得不到动手操作的机会,学习效果不理想。其主要矛盾可以归结为学生手绘图困难与原理图分析之间的矛盾,梯形图程序学习与多媒体教学之间的矛盾。在机房利用已学过的AutoCAD软件平台教学生使用SuperWorks软件载入低压电器符号及绘制电气控制原理图,然后到实训室对熟悉的控制环节进行电机实训演练,进一步加深对控制原理的理解;PLC部分在机房使用STEP7软件和S7-200仿真软件进行梯形图的程序编写及仿真实训。这样一来,学生们通过自己动手利用软件熟悉器件的符号、型号及工作原理,掌握电气控制原理图的绘制及控制方法和控制环节,进一步开发了学生们自主学习理论知识的潜力和创造力,再通过实物接线实操,进一步巩固和验证了之前的学习成果。利用软件辅助教学要好于多媒体教学的效果,通过仿真软件做实训弥补了设备不足的缺陷。对于本专业的弱电类课程也可以采用相关软件进行辅助教学。例如用Protel99SE软件可以辅助电子技术类课程的进行。
中职机电学生评价体系的研究。
2.概念界定
(1)中职:中等职业学校的简称,是指职业教育层次结构中相对于高等和初等职业学校的职业学校,主要包括职业高中、普通及成人中等专业学校、技工学校等招收初中毕业生的职业学校。
(2)机电:中等职业教育三年制机电一体化专业的简称。
(3)评价:教学评价是教学活动不可缺少的一个基本环节,它在教学过程中发挥着多方面作用,从整体上调节、控制着教学活动的进行,保证教学活动向预定目标前进并最终达到该目标。
(4)体系:体系是指若干有关事物或某些意识相互联系而构成的一个整体。本课题拟研究教、学及课程的质量评价体系,包括评价内容和各级评价指标等。
二、研究背景
1.职业教育教学改革的要求
《国务院关于大力发展职业教育的决定》中明确提出:课程改革作为职业教育教学改革的核心内容,是今后一个较长时期改革发展职业教育的迫切要求和重要任务,对建设和完善有中国特色的现代职业教育体系具有重大的意义。在目前提倡素质教育的情况下,课程改革是实施素质教育的关键,而评价在整个课程改革中又具有突出的作用,构建素质教育课程评价体系是课程改革顺利进行的保证。
2.中等职业学校目前的评价现状要求构建符合专业特色的评价体系
目前,中等职业学校教学评价依旧有着较重的传统评价的特点,机电专业学生为适应将来就业的岗位群,除具备专业知识和专业技能外,还应具备实践能力、创新能力、合作能力等其他核心能力,而这些是目前的评价体系无法评价的。
3.各方发展的需要
(1)学生全面发展的需要
随着中等职业教育新课改的不断进行,对学生的考核与评价已开始将总结性评价和过程性评价相结合,定量评价和定性评价相结合,教师评价和学生自评、互评相结合,但缺少系统的实用的评价指标。
(2)教师专业成长的需要
教育发展,教师为本。要“发挥评价促进教师提高和改进教学实践的功能,建立促进教师不断提高的评价体系。强调教师对自己教学行为的分析与反思,建立以教师自评为主,校长、教师、学生家长共同参与的评价制度,使教师从多种渠道获得信息,不断提高教学水平。”
(3)课程不断发展的需要
随着社会的进步,知识更新很快,特别是专业知识,而专业知识的载体——课程,它的更新速度远远赶不上知识的更新。专业课教学有别于文化课教学,它需要相应的设备和条件。这就要求教育教学管理者周期性地对学校课程的执行情况、课程实施中的问题进行分析评估,调整课程内容,改进教学管理,形成课程不断革新的机制。因此,需要建立促进课程不断发展的评价体系。
三、研究价值
1.实践价值
建立系统的、合理的机电专业课程教学评价体系,拟订完整的机电专业课程教学评价指标,切实改变机电专业课程教学评价中的不利现状,解决一些实际问题。
2.推广价值
本课题研究成果有助于机电专业课程改革的深入进行,给其他专业和其他学校的课程评价改革提供借鉴。
四、研究目标
立足于中职机电专业的一线课堂,建立促进学生全面发展、促进学生不断提高、促进课程不断发展的评价体系。这是一个相对较为完备的、适应新课程改革的、可操作性较强的、对中职机电专业课程教学有促进作用的教学质量评价体系。
五、研究思路
重视课题研究的过程、实践和实效,使课题研究成果真正具有使用价值和指导价值。严格按照“立项开题、理论研究、中期成果交流、实践验证、结题准备、结题鉴定”这一程序进行,具体的研究过程可分为以下四个阶段:
1.调查现状
通过问卷调查的形式,对学生学的评价、教师教的评价及课程的适应性方面进行调查,形成调查报告。
2.形成方案
针对调查的现状,应该建立相对全面和合理的促进学生全面发展的评价体系、促进教师不断提高的评价体系、促进课程不断发展的评价体系。
3.实践应用
在我校中职机电专业班级中进行实践。
4.分析修正
针对实践中出现的问题进行分析,对评价体系进行修正。
六、研究内容
我们将本子课题分为四个要点,并以此作为研究重点。
1.中职机电学生评价案例评介
2.中职机电学生核心能力的研究
3.中职机电学生评价内容的理论与实践研究
4.中职机电学生评价体系的建构研究
七、研究方法
1.文献研究法
搜集与课题相关的资料,并组织课题组成员学习与课题有关的先进理念,提升理念,以前沿的理论指导实践。
2.调查研究法
深入到学生、教师和用人单位中,对学生学、教师教及对课程的现状等方面进行调查研究,了解现行评价体系的不足。
3.行动研究法
在课题研究的中期,我们将在本校中职机电专业班级进行实践,及时总结经验,不断完善和丰富研究成果,提高课题的实用价值。
4.经验总结法
总结实践的经验教训,提出针对解决目前中职机电专业课程教学评价中存在问题的有效策略,建立更为合理的评价体系。
八、预期成果
1.《中职机电专业课程教学评价研究》结题报告
2.针对学生、教师、课程的教学评价体系
3.《中职机电专业课程教学评价》论文集
4.《中职机电专业课程教学评价》实践材料汇编
九、研究进度
1.准备阶段(2010年12月—2011年4月)
(1)组织本组成员进行相关理论的学习,深化对本课题的认识;
(2)收集、查阅相关资料和文献;
(3)完成开题报告初稿的撰写;
(4)组织课题组全体成员讨论开题报告;
(5)召开开题论证会议;
(6)签署课题研究责任书。
2.实施阶段(2011年5月—2012年6月)
(1)讨论并确定各子课题的框架和内容,按计划开展课题研究活动;
(2)建立评价体系,在相应班级进行实践;
(3)2011年12月,进行课题研究中期评估;
(4)收集、整理过程性材料;
(5)撰写并发表研究论文;
(6)撰写子课题报告。
3.整理阶段(2012年7月—2012年10月)
(1)对实践情况进行总结反思,修正评价体系;
(2)对课题研究的各项成果进行分类、整理;
(3)撰写结题报告初稿;
(4)汇编课题成果。
4.总结阶段(2012年11月—2012年12月)
[中图分类号]G642.0[文献标识码]A[文章编号]2095-3437(2014)02-0008-03
一、引言
机电专业是全国各个理工类高校都普遍开设的一门专业,该专业旨在培养能够从事和胜任机械设计、机械制造、电子设计、机电系统设计、自动化工程应用、机电一体化装备使用、维修、维护及设备管理与设计等工作的高素质、高技能、应用型专业技术人才。
本论文主要结合盐城工学院机械电子工程专业在实际实验教学过程中所开展实施的一系列实验教学改革措施,详细探讨地方本科院校机电专业如何汲取地方企业资源,开展特色专业实验教学,从而实现提升学生实际动手实践能力和向企业输送高质量的应用型本科人才的目的,进而达到院校和企业双赢的局面,并以此和广大机电专业教师共同探讨,共同推动机电专业实验教学改革。
二、地方本科院校机电专业实验教学现状分析
(一) 实验教学现状分析
1.实验教学设备陈旧、损坏严重
通过走访几所地方本科院校,发现机电专业的实验教学设备普遍存在陈旧、损坏的情况,有的实验设备总共采购了3台,其中2台已经处于瘫痪状态,仅一台能够勉强满足实验课程的开设,这表明机电专业实验设备亟待更新与补充,才能够满足机电专业实验教学的需求。
2.实验课程滞后,与社会技术脱节
机电专业实验教学课程应当紧贴当前社会实际应用的机电技术,然而目前通过走访,发现多数院校机电专业的实验仍然以液压操作台、51单片机、机电控制面板、简易数控车床等实验内容为主,实验教学课程严重滞后于当前社会实际的应用技术,这样培养出来的本科生除了会操作液压缸、数控车床外,基本也已经与社会主流技术脱节,无法真正实现应用型本科人才的培养目的。
3.实验要求太低,实验内容过于简单
由于地方本科院校的生源质量问题,机电专业实验也呈现出了相应的低要求、低水平,很多实验都是演示性实验,根本不需要学生动手操作实践,过于简单的实验内容也无法激发学生的学习热情和创新激情,导致出现很多学生敷衍机电专业课程实验的现象。
4.实验人员配备不到位
笔者所走访的几所地方本科院校几乎都没有配备专职的实验教学人员,实验教学任务都落到了理论教学老师的肩上,这样固然能够掌握学生的学习动态情况,但是实验室不配备专职实验导师,造成了机电专业课程教师授课压力过大,同时也不利于学生实验的开展,由此导致了实验室无人管理、机电实验设备无人问津的局面,最终出现机电实验设备陈旧及损坏严重的现象。
5.实验室开放程度不够全面
机电专业实验由于实验设备往往都具有一定的复杂性,而且操作也带有一定的危险性,机电实验设备一旦损坏,维修十分麻烦,且维修费用不低,这就导致地方本科院校不愿意向学生开放机电实验室,实验室的开放程度不够彻底全面,在一定程度上也扼杀了学生进行动手创造的源泉和热情。
(二) 原因分析
1.机电专业课程实验已脱离社会应用的实际
正如前文所分析的,机电专业是为了培养具有一定机电系统、机电装备的设计、使用、维护和管理技能的本科人才,但是在地方院校机电专业实验的培养方案和实验大纲的制定上,就变成了会操作普通车床、继电器、电机、液压系统等简易机电设备,这些专项操作技能似乎更应该是职业技术学校应该开设的实验课程,而地方本科院校机电专业的实验内容已经严重滞后于当前社会普及应用的一些机电装备及机电技术,比如:生产流水线自动化控制系统、机械手系统、嵌入式机电装备系统等,这些机电实验项目的开设,并不需要花费高昂的成本,但是在笔者走访的几所地方院校中鲜有开设。
2.部分领导及教师对实验课程重视程度不够
实验教学相对于科研而言,不容易产出标志性成果,在一味追求论文、专利、奖励等标志性成果的浮躁社会背景下,难免会有部分领导及教师对实验教学产生轻视的看法,而且机电专业实验教学相较于理论教学而言,考核操作难度较大,因此往往容易出现教师对实验存在一定敷衍的现象,比如将实验课程推给年轻教师,但是却又不指导年轻教师从事实验教学,或者在实验讲解之后便钻进办公室搞科研等,这种对实验教学的轻视在一定程度上造成了机电专业实验开展成效并不大的结果。
3.实验课程与实验内容设置不够合理
机电专业实验课程本来就要求具有一定的动手实践能力,但是在笔者走访的几所地方本科院校机电专业的实验中,普遍以演示性实验居多,即使有要去动手操作实践的实验,实验难度也不大,而且还是在老师操作一遍的情况下让学生完成实验,实验效果大打折扣。更为重要的是,在机电专业实验的教学中,缺乏有效的综合实验或者实验技能实训环节,导致学生对机电专业课程实验缺乏兴趣,进而出现敷衍实验课程的现象。
4.实验室管理存在不足
机电专业实验开设率低,实验设备陈旧及损坏严重,师生都对实验课程缺乏兴趣,不可否认的是,实验室管理对此负有不可推卸的责任,更新、维护实验设备,简化设备维修手续,落实实验设备责任制,配置专职实验室管理人员,这些都是实验室管理部分在日后需要重点解决的问题。
三、地方本科院校机电专业特色实验教学探讨
(一) 我院机电专业产学研结合特色实验教学的实施措施
1.与当地企业共建具有地方特色与品牌效应的实验室
盐城属于发展中的新型工业化城市,汽车产业、精加工制造业、纺织机械、农业机械等都是盐城地方的特色产业,我院机电专业紧扣这些行业的特点,依托地方企业的优势,充分挖掘机电专业实验教学与上述产业界的内在联系,积极与地方企业共建实验室,并努力营造具有地方特色的品牌效应,先后与盐城当地知名企业如东风悦达起亚集团、江淮动力集团等企业共同建设了具有盐城地方工业特色的实验室。这些实验室的建立绝大多数都紧扣企业的实际需求,既能够锻炼广大本科生的实际动手能力,而且也能够为企业的生产、制造、产品质量检测、产品性能实验等提供服务,从而实现了企业和院校双赢的局面。
2.结合地方企业需求设置实验课程内容
结合地方企业实际的生产制造需求,我院机电专业不断凝练专业方向,深度设计专业实验内容,充分利用企业现有的先进生产制造设备进行实验内容的开发,既能够满足机电专业实验教学的需要,同时也能够提早为企业培养相关专项技术人才,实现人才的对口培养和输送。我院机电专业先后开设了五自由度机械手控制实验、精密数控车床加工实验、汽车电子传感测试系统实验、流水线自动控制实验等多项大型复杂的专业实验,受到了学生的普遍欢迎,而经过这样的专业实验训练出来的技能应用型学生同样也受到了当地企业的青睐。
3.鼓励教师自制实验设备
从而调动广大教师,尤其是青年教师的积极性。通过自制实验设备专项资金,目前我院机电专业已经完成了机电传动控制综合实训实验台、微机原理应用模块化实验台等课程实验设备,并且已经投入到实际的综合实验与课程设计之中应用。从实际使用的效果来看,既为学校节省了购置实验设备的费用,同时也能够更加灵活地适用于专业实验教学,成效十分明显。
4.加大课外实验实训比例
机电专业课程普遍呈现出理论教学周期过长、实验实践教学周期过短的现象,导致学生容易出现眼高手低的现象,鉴于此,我院机电专业实验教学改革从课外实验环节入手,加大课外实验实训教学周期的比例,学生除了要完成规定的理论学习和实验学习之外,还必须参加一定比例的课外实验实训,如:企业技术专家培训讲座、专项技能学习、企业顶岗实训等环节,全部考核合格之后才能够拿到该门课程的学分。通过课外实验实训环节的锻炼,学生提前跨出校门,进入企业锻炼,提高了动手实践能力,进一步巩固了专业课程实验教学的效果。
(二) 经验、不足和建议
我院机电专业自从实施实验教学改革以来,从院校资源和企业资源双管齐下,积极依托企业优势实行校企共建实验室,收效明显,一方面学生实验课积极性明显高涨,而且学生做实验从过去的“要我做”转变为现在的“我要做”,少数动手能力较强的学生甚至自己设计实验,极大地提高了学生动手实践能力;另一方面教师也可以依托校企共建实验室开展自己的课题研究,而且还有助于和企业合作横向课题,实现校企双赢,真可谓一举多得。回顾机电专业实验改革的历程,之所以能够受到学生的欢迎,其中最主要的一条经验就是时刻以学生为中心,真正从提高学生的动手实践能力出发,践行“应用型本科人才”的培养目标,激发学生的求知欲和创造力,让学生把所学的理论知识应用于实验和生产实践,从而提高了学生的专业技能水平,让学生不再面临毕业即失业的窘境,这样的实验教学课程又岂有不火的道理?
当然,在机电专业实验教学改革的过程中,也暴露出了一些不容忽视的问题,主要反映在以下几个方面:
1.实验教师人数偏少,理论课教师工作量过大
由于专职实验教师较少,实验课程往往也落到了理论教师的肩上,理论课教师疲于应对备课、上课、改作业、准备实验、批改实验报告等教学环节,既不利于保障理论课程的教学效果,同时也不利于实验课程的开展。
2.专业实验准备时间长,理论课与实验课时间难以协调
由于机电专业的很多实验操作比较复杂,实验时间较长,在一次实验之前往往需要准备很多环节,无法做到随到随做,这就导致实验课程与理论课程难以协调,加上实验班级较多,往往容易顾此失彼,经常出现先集中上理论课再集中做专业实验的现象,这不利于学生更好地消化吸收机电专业知识。
3.实验结果难以考核
机电专业的实验普遍呈现出过程性操作的特点,即一个实验需要操作很多中间环节或步骤,且往往由于一个操作或者一个细节而改变实验结果,这就导致实验教师无法单凭实验结果是否成功来对学生进行实验评分,因此,考核学生的实验动手能力具有较大的操作难度。
针对上述问题,可以从以下几个方面着手实施:
1.合理分配师资力量
由地方本科院校实验主要还是由理论教学老师承担,为此,应当合理分配师资力量,比如可以采用老教师带新教师的办法,将实验工作分配给年轻教师,既合理利用师资资源,同时也锻炼了年轻教师的教学基本能力和实验动手能力;再比如可以与企业结合,由企业排遣技术人员担任实验指导老师,院校给予一定薪酬,这样也能够在一定程度上减轻实验教师的工作压力。
2.倡导工学交替式学时分配方案
由于机电专业理论课程往往具有学时较长的特点,实验教学通常滞后于理论教学,这对于学生的消化吸收是不利的,因此必须要倡导新的学时分配方案,国外的工学交替学时分配方案值得借鉴,不必将机电专业课程集中在几周之内结束,而是理论课程与实验课程并行,学生学习理论课程之后紧接着参加实验课程,工学交替循环往复,可以起到事半功倍的教学效果。
3.建立多主体考核评价机制
目前我国本科高校考核普遍采取“一考定终身制”,很多课程过分依赖于期末考试,因此,本论文提出构建“多主体全方位”的考核评价体系,通过“工学交替”学制的创新应用,将理论课程教学与企业产学研合作教育相结合,为每一阶段的理论学习及企业实习实训分别设置考核与考察任务,量化多维考核指标,力求全面反映学生对知识和技能的掌握情况,并建立企业用工反馈评价体系,通过反馈回地方院校的用工评价,从反面加强对本科学生应用能力培养方案和执行措施的修正,进一步提高机电专业应用型本科人才真正的实践应用能力。
四、结语
机电专业是全国各大理工类高校都普遍开设的一门技术应用型专业。笔者所在的盐城工学院机电专业,瞄准市场技能需求,定位学生技能模块,合理设计学生技能实验实践环节,同时结合地方优势资源实现校企共建实验室,走产学研合作教学之路,走出了一条特色化实验教学之路,创新建立的多个实验室受到了广大学生的欢迎,同时对于培养应用型本科人才也起到了积极的意义,对于其他地方本科院校如何建立具有自身特色的教学资源有着较好的指导与借鉴意义。
[参考文献]
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[4]韩培庆.高职教育实践教学模式改革的思考[J].职教论坛,2006,(6).
“机电专业应用数学”是机电工程专业一门必修课程,其先修课程是初等数学,后续课程为:机械零件数控加工、机电设备维修技术、机械设计基础、工程力学、数控编程及操作等专业课程。这些专业课程根据岗位不同,主要分研发岗位课程、生产岗位课程,学习期间学生还要参加各类技能比赛、考取技能证书,毕业前要进行顶岗实习、撰写毕业论文或毕业设计。学生通过对数学基本知识的学习,不仅可以提高其逻辑思维能力、判断能力,还可以为专业课程的学习提供数学支持,为专业问题的解决提供思想方法,所以本课程定位是:为专业课程的学习服务,为工作岗位的需求服务,为学生的可持续发展服务。
二、机电类专业毕业生岗位及能力分析
机电类专业毕业的常见就业岗位是:机械(模具)设计、制造、安装、检测、维护及调试,技术改造,产品开发与营销等。
机电类专业毕业生需要具备的与数学有关的岗位能力有:能够正确选择加工工具与设备(机),能够灵活操作数控机床进行零件加工(机),能够正确选择、组装、检修设备的元器件(电),能够对产品的质量进行检验,能够对设备状态进行正确判断(综合),企业决策与管理能力(综合)。
机电类专业课程中与数学相关的能力有:刀具角度、零件尺寸的计算能力、数控机床加工零件时的参数计算能力,会计算机床电流向量,会对零件各类数据进行分析等。
三、设计思路
“机电专业应用数学”课程设计,就是通过以上分析,提炼出机电类专业学生需要具备的数学能力,以及支撑这类数学能力所需的数学知识,将机电专业应用数学教学内容按项目进行划分。采用以实际问题解决为导向的项目教学法,辅以案例、任务驱动和问题导向教学法,教学环节采用项目式情境引入――数学新知学习――项目解决导出。整个教学遵从数学课程的基础性、针对性、现代化、互动性和层次性原则。
四、教学目标
(一)通识能力目标
1.具有概念互译能力,能够将机电类概念与数学概念对接;2.具有问题转化能力,会将机电类问题转换成数学问题;3.具有运算能力,能计算出数学模型的解;4.具有回归能力,会将数学解回归成实际问题的解决办法;5.具有迁移能力,会将一个实际问题的解决方案迁移成其它问题的解决方案。
(二)专项能力目标
会利用各类方程对凸轮、齿轮、连杆等机械构件运动轨迹进行描述、分析与计算,会利用微积分对电路、电机的电流、电压等的变化进行定量分析与计算,会利用微积分计算工程机械中受弯构件的刚度、强度,会利用微积分对机械元件进行设计和性能校核,会用解析几何知识对数控编程中的基点与节点进行选取与计算,会利用数理统计知识对加工零件的质量、误差做数据分析。
(三)知识能力目标
掌握函数、三角函数、参数方程、极坐标基本知识,充分理解极限、连续、导数、微分、积分概念,熟练进行极限、导数、微积分基本运算,理解常微分方程的概念及求解方法,掌握空间直角坐标系、向量、空间平面、直线、概率论与数理统计基本知识。
(四)素质教育目标
通过本课程学习,树立学生吃苦耐劳的实干精神,形成敢于创新的职业习惯,养成细致、严谨的工作作风,具有较强的团队协作能力。
五、教学内容
整个教学内容以数学知识体系为主线,以岗位与专业课程需求的教学项目为引领,构建项目化教学内容。“机电专业应用数学”分为四个教学项目,分别是:项目一:机械构件运动轨迹的描述、测量与计算。项目二:机电工程中受弯构件的变形计算,机械元件的设计计算、性能校核和优化设计。项目三:机械零件的绘制、测量及加工计算。项目四:零件测量精度分析。
四个教学项目对应四个教学模块,分别是:初等数学(函数、参数方程、极坐标)、微积分学(极限与连续、导数与微分、不定积分、定积分及其应用、常微分方程)、空间解析几何和空间角度的计算、概率论与数理统计(随机事件及概率计算、随机变量、随机变量的数字特征)。
六、情景设计
在项目四(零件测量精度分析)中采用的情境是:要对一批零件的加工精度进行统计分析,通常首先对每个零件的尺寸进行测量并记录,然后将尺寸划分成数个等长度的区间段,统计各个区间段内的零件数目,最后在平面直角坐标系里,以每个区间的中点为横坐标,以该区间内的零件数占总零件数的百分比为纵坐标,画出若干个离散点,将这些离散点用光滑曲线连起来,就得到了零件尺寸的正态分布图。由此情境进入概率论与数理统计知识的学习。
七、首末次课设计
(一)第一次课设计
环节一:畅所欲言
学生自由发言,介绍对机电类专业的认识、对本门课程的认识、希望从本课程的学习中获得什么等。
环节二:项目展示
展示机电专业中需要的数学知识,明确学习数学的目的。
环节三:课程要求
教师介绍本课程的特点、学习方式、学习要求,考核标准。
环节四:分组交流学生分组交流自己的学习计划和目标。
(二)最后一次课设计
环节一:谈谈收获
每个学生谈谈本课程的学习收获,老师补充,进行课程总结。
环节二:秀秀实力,分组进行
1.计算交流电路中电阻元件从电源吸收的平均功率
2.用微分方程知识分析机械运动中的阻尼现象及特点。
环节三:评评成果
各小组之间开展互评打分,教师参与评价并进行评分。
八、考核方式
1.学习态度考核:10%。学习态度包括课前预习、课堂纪律、课堂参与度、作业完成情况;
2.完成项目情况考核:30%。包括完成项目过程中表现出的数学互译能力、模型构建能力、计算能力、创新能力、应用数学知识解决问题的能力。
3.期末考试考核:60%。期末进行闭卷考试,考查一学期所学基本数学知识及运用知识解决问题的能力。
九、设计效果
VOCSCUM(Vocational Competency Systematized Curriculum)课程及课程开发方法,是教育部高等教育司和全国高职高专校长联席会组织国内众多高职教育专家,在已有职业教育课程模式的基础上,借鉴了国外先进的职业教育课程模式及其开发方式,尤其是澳大利亚和德国职业教育的经验,并结合我国的国情,研制出的一套全新的高职教育课程模式及其开发方法。此课程模式是一个能力本位的实践课程模式,它提出高职教育的课程设计应以满足产业界的要求为宗旨,即以就业为导向,以新的职业能力内涵为目标构建的职业能力系统化课程。VOCSCUM课程开发方法主要包括专业设置、专业职业――学习分析、专业人才培养整体职业能力――学习结构框架、单元课程概要设计和培养方案设计五个步骤。
二、高职机电一体化技术专业课程分析
为了用先进的VOCSCUM课程模式开发高职机电一体化技术专业课程,对现行的课程实施方案进行分析是非常必要的。分析的结果是现行的课程体系存在以下问题:(1)课程开发从根本上属于学科中心型模式。(2)课程设置没有体现出对综合职业能力的培养。(3)课程结构比较单一。(4)现行实施方案的课程没有采用学分制管理。(5)现行实施方案的教学计划把证书课程纳入课程体系,但和社会结合不够紧密。(6)现行实施方案的教学计划考虑了产学结合及“定单教育”,但力度尚显不足。
从上述分析可以看出,课程模式是最根本和最重要的问题,必须对课程模式进行改革。只有采用适合高职特性的课程模式,才有可能引入学分制,实现课程的弹性;才能把课程和职业很好地联系起来,真正实现产教结合、校企合作。
三、VOCSCUM模式下机电一体化技术专业课程开发方案
用VOCSCUM课程开发方法,进行高职机电一体化技术专业课程方案设计,主要是进行以下五个方面的工作:
1.专业设置论证。主要是聘请行业专家进行专业的可行性论证,以确定准确的高职机电专业人才培养目标。
2.专业职业―学习分析。主要目标是确定专业的职业目标以及与职业目标相对应的职业能力。基本方法是职业能力通过行动领域的专业任务来完成,专业任务则转化成学习领域的专业课程,每一单项职业能力所需知识和课程又以学习链路的形式展示出来。
3.专业人才培养整体职业能力――学习结构框架分析。这主要是在专业职业――学习分析的基础上,将各单项职业能力和职业延展能力分析的结果合成,形成整体职业能力――学习结构框架。这一结构框架体现出了横向上职业能力培养的递进过程,以及纵向上职业能力培养的课程链路。要求既要有能力培养的递进式层次阶段,也要有能力培养的必修课程、选修课程和证书培训课程的明确区分。
4.单元课程设计。这主要是在专业人才培养整体职业能力――学习结构框架分析的基础上,进行单元课程设计。
5.培养方案设计。用VOCSCUM课程开发方法开发的高职机电一体化技术专业培养方案主要包括如下内容:(1)专业名称:机电一体化技术。(2)培养目标:本专业培养与我国社会主义现代化建设要求相适应,德、智、体、美等全面发展,从事机电设备、自动化设备和生产线的运行、维护、管理第一线需要的高级技术应用性人才。毕业生重点掌握机械、电工与电子技术、自动控制等方面的基础知识;掌握典型机电设备的结构与工作原理;具有机电自动化设备安装、调试、运行和维修的基本能力;具有一般机械加工的操作能力和编制简单零件工艺规程的能力;具有简单机电设备改装的能力。具有较强的解决现场实际问题的能力,获取相关的职业技能证书。(3)职业目标与就业选择:主要就业岗位:机电设备应用工程师、机加工段长。次要就业岗位:机电产品营销员、机电设备的操作、机加工工艺员、企业管理。(4)专业人才培养能力体系。(5)培养方案的框架体系。(6)课程设置及教学进程计划表。(7)主要课程介绍。
四、结论
VOCSCUM模式下机电一体化技术专业课程开发方案具有如下特色:
1.课程模式贯穿了“以就业为导向”的宗旨。首先,在开办专业之初,根据地方发展需要确定专业人才需求,进行培养目标定位与专业方案设计;聘请有行业企业专家参与的专业指导委员会进行可行性论证。其次,在进行专业职业――学习分析的制定时,始终体现出就业导向。机电一体化技术专业的职业目标定位为机电设备应用工程师和机加工段长,这是在大量职业调查、市场分析和生源市场调查后确定下来的,这一定位比较明确、准确。
2.课程模式突破了学科范型,以能力培养为主线。在课程设置方面坚持了“压缩公共基础课,加强专业课程建设,注重操作实践课程,拓宽急需知识课程”的培养原则,改变了过去按学科体系教学造成的知识结构的分割,避免了课程之间的内容脱节与重复,突出了专业核心能力的培养。除了少量通识课程以外,大多数课程采用了更适合高等职业技术教育的“问题中心”课程范型、“训练中心”课程范型、“项目中心”课程范型以及“培养中心”课程范型。特别是以掌握专门技术和培养专项能力为主的“训练中心”课程范型得到了广泛的应用。
3.以专业能力培养为主线构建课程体系,选择教学内容,进行课程整合,包括理论课程的整合和理论课程与实践课程一体化的整合。课程整合主要包括了两个方面,即根据职业能力培养的需要,将传统的基础课与专业基础课的教学内容进行必要的组合和综合,以及依据理论与实践课程一体化整合要求,对机电设备的拆装、维护,机加工段长培训等课程实现理论教学、实训一体化整合。
4.课程结构设计遵循教育规律,坚持两个不断线,实现能力培养的递进性和渐进性。主要是专业知识学习不断线和专业专门技术能力培养不断线。
二、目的和意义
在此课题的研究过程中,紧密结合本校教学实际 ,经过调查、统计、分析、实践 ,研究出各门课程的教学标准,技能考核标准、考试考核模式等能指导教学实际的方法 ,对本校的教学工作能起到一种指导、推动作用,而要达到教研目的。开展本课题研究,可以提出一些先进的教学管理思想和考试考核模式、基本措施、基本方法,丰富职业教育教学理论,为全面推行职业学校学生毕业标准打下坚实的理论基础;开展本课题研究,有利于职业教育进一步深化办学体制改革,深化教育教学改革,促进学校内部管理制度的改革,探索中等职业学校教学管理的运行机制和具体模式;开展本课题研究,有利于实现学校教育与社会教育、就业前教育与就业后培训、不同类型教育之间、不同类型学校之间的沟通和衔接,促进终身教育体系的建立和学习型社会的形成;开展本课题研究,有利于职业学校面向全体学生,促进学生全面而富有个性的发展,全面实施素质教育;开展本课题研究,有利于促进教师的专业化发展,提高教师整体素质和科研能力;开展本课题研究,有利于职业教育教学评价和考试制度的变革。
三、研究的基本内容
(一)、具体研究内容:
1、通过公共文化课程新旧大纲对比研究、职业学校大纲与普通高中大纲的对比研究,编制农村职业学校机电类专业文化课程的指导性教学计划,探索教学模式改革,制定相应的评价体系。
2、以项目驱动教学作为专业课程的教学模式,研究专业课程教学计划编制、目标任务(项目)的一般性方法和原则,构建适合农村职业学校机电类专业课程的项目驱动教学的内容,实现对学生的分层次教学,加强教学过程的监控与管理,建立相应的教学质量评价体系。
在计划编制时注意各课程之间的整体协调,注意学生终身学习的需求。项目确定时注意考查学生对基本概念的深入理解、对所学内容的综合运用、对所学技能的实际操作能力,教学内容力求切合学生实际。依据学生个性特点,合理区分学生层次,针对各层次学生的特点和需求,确定不同小项目、小目标,并逐步缩小目标差异,最终全部实现整体目标。
为配合项目驱动教育的实践,正确引导师生的“教”和“学”,使学生成绩更能反映学生的全面素质,我们将对传统的考试方法和内容进行改革,构建一个新的多元评价体系。具体分为平时考核(含学习态度考核,小项目完成情况)、期末测试(理论测试在试卷库中抽取,组织集中考试;实践测试采用工厂生产模式测试,要求完成成型的综合产品)。
3、针对学校目前实习工场出现的一系列安全事故隐患,进一步明确实习指导教师岗位责任,规范管理制度,强化学生安全教育、职业素养教育、职业道德教育,同时根据新大纲要求,调整学生专业课与文化比重,优化实践课与理论课比例,加大硬件建设资金投入力度,扩大校外社会实践基地范围,创造学生实践良好环境,进一步突出实习实践。
(二)研究目标
1、制订专业指导计划。根据新大纲的要求,重新编制机电类的教学指导计划,优化各专业课程开设秩序,确定各课程的教学目标、应完成的教学任务,确定项目教学中的各项目任务。
2、创新校本教学内容。从农村市场对职业学校的需求出发,根据学校自身特色,精心编写一到二本具有特色并被同行认可、学生满意的适合农村职业教育项目驱动教学的校本教材。
3、优化教学模式、技术与方法。充分发挥教师在教学中的主导作用,突出学生的主体作用,运用“模块式”教学方法,形成一个具有推广价值的项目教学模式。充分运用现代教学技术手段,更新教学方法,使技术、手段、方法优化。在方法上改灌输式为启发式,改单一接受式为重视发现式、导学式、分块式教学,使学生真正有独立思考与创造才能的机会,培养学生创新思维能力。
4、强化学生专业实践。
5、建立测评体系。通过对教师教学计划的审定、教学过程的监控管理、教学成果的检测考评,建立教师教学的评价体系。通过对学生课堂学习评价、各个项目学习评价、学期的成绩测评等环节,建立学生学习评价体系,同时建立学生政治思想评价体系,完成对农村职业学校机电类专业的综合测评体系的优化工作。
(三)拟解决的关键问题:
1、校本教材的开发。
2、教学管理制度的完善。
3、专业指导计划的修订。
4、学生评价机制的建立。
四、研究方法
1、文献查阅法:通过上网和查阅资料,了解有关实习实训操作流程;学习和借鉴有关项目驱动教学的实录案例的方式方法;补充质量测评体系的漏洞;完善指导性计划的内容等。
2、问卷调查法:设计制定面向全校师生的问卷,内容主要涉及当前学校教育教学管理模式存在的不足;教师教学质量考核和学生的综合评价机制有哪些方面需要改善等等。通过调查和分析,得出结论,寻找解决办法。
3、行动研究法:针对教育活动和教育实践中的问题,在行动研究中不断地探索、改进教学管理模式和方法 ,解决教育实际问题,将改革行动与研究工作相结合,与教育实践的具体改革行动紧密相连。(特点是边执行、边评价、边修改)。
4、教育实验法:立足于自己的所在的教学班级,通过实验前、后学生学习的变化,找到适合指导学生学习的方案。
5、个案研究法:结合课题研究目标,引导学生从实际出发,制定学习计划,针对个性发展的需要,进行有效指导。
五、研究进度
1、前期准备与开题阶段:
时间为XX年6月至XX年11月。内容为实施方案的制订、相关文件的出台、专家讲座、教师培训。预期成果:各种方案、文件的制订。
2、专题研究阶段:
时间为XX年9月至XX年8月。阶段工作为:(1)XX年9月至XX年3月:调研、讨论优化教学内容。形成项目驱动教学新体系并完成项目驱动教学教材初稿,同时在09级各专业中的《机械加工》、《c语言》、《作文教学》、《静物色彩》、《职业生涯》课程中试用。推行“项目教学法”教学方法,举办学生座谈会,开展问卷调查,总结该方法在教学中的优点及不足,不断进行完善,并推行到其它的课程中去。(2)XX年3月至XX年8月:完成各项目内容电子课件制作工作,归纳、总结使用该方法在教学中的优缺点。预期成果:过程监控体系方案、评价体系方案出台,完成若干篇论文。
3、综合研究阶段:时间为 XX年8月至XX年11月。阶段工作为:(1)XX年8月-XX年3月:在XX级学生中试用教材并推行“项目驱动”教学方法,完善各专业项目教学法而形成完整的教材。(2)XX年3月-XX年8月:在XX级学生中继续试用新编教材。预期成果:完成课题研究报告,撰写科研论文4篇,教学论文2篇,教材出版。
4、课题结题阶段:XX年12月
六、课题组人员分工
1、项目驱动教学法校本教材开发
负责人:
组成人员:
2、项目驱动教学法与分层次教学法有机结合的探讨,学生心理教育及综合素质的培养,建立完整的项目教学法过程管理制度和质量评价体系
负责人:
组成人员:
3、项目驱动教学法实践与成果推广
负责人:
组成人员:
七、预期研究成果
本课题的研究成果主要有职业教育教学管理的完善,机电专业教学指导计划的完善,课程项目的确立及开课规划的形成,校本教材的开发,采用项目教学法,在教学过程中实现分层次教学,在教学过程中完成对学生综合素质的培养,形成较为完善的项目教学过程评估体系、效果评价体系。
成果形式主要有:⑴完成《机械加工》等适合项目驱动教学的相关校本教材;⑵形成一套完整的教育教学管理制度;⑶完成课题研究报告及教育教学论文10篇以上。编纂论文集《职业院校教学管理模式的创新研究与实践》。(3) 调查报告、研究报告各一份。
本课题的研究成果预期先在校内机电专业进行实践,然后进一步向校内和校外相关专业进行推广,取得预期效果后进一步申请成果并争取在湖南省范围内的广泛推广。本课题的应用范围主要是在中等职业技术学校。此项目受益面比较广,主要有以下几个方面:(1)首先对于社会而言,为国家终生教育体系框架的建立奠定一定的基础和积累丰富的经验,并且能以此进行扩展,优化了社会教育资源,职业教育不再是断头教育,职业教育类学生也有了技能终生发展的道路,对于我国职业教育的可持续发展将起到非常大的推动作用,同时也能更快更好地培养各层次技能人才;(2)其次对于职业学校而言,由于确定了专业指导计划,明确了各项目培养目标,合理的课程开发方法、课程设置方法,对于各类职业技术教育的改革具有重要的指导和提升作用,促进各个学校办学水平的提高;(3)再者中等职业学校学生是本课题研究成果的最大受益者,他们可以在相同的时间内学到更多的知识和技能,学习更多有用的职业技能和知识,在就业中具有更强的竞争力;同时根据情况,能随时进入更高层次的学习,不断提高职业技能水平;(4)最后企业也是本课题研究成果的直接受益者,因为更多的高素质的劳动者将促进企业和地方经济的发展。
八、经费概算
0 引言
“机电一体化”一词的英文名词是“Mechatronics”,它是取Mechanics(机械学)的前半部分和Electronics(电子学)的后半部分拼合而成的。由于机电一体化技术是其他高新技术发展的基础,其发展依赖于其他相关技术的发展,因此很多高校都开展了机电一体化这门课程的课堂教学。机电一体化是一门综合性实践性很强的课程,涉及知识面广、容量大,这门课的教与学都不容易。
传统的教学方法都是按照机电一体化系统的功能结构构成,将机电一体化系统分为若干个功能结构模块,逐一进行讲解,例如分别讲解机械本体功能模块,传感检测功能模块,中央控制功能模块等等,这样的教学方法易于学生理解,但是在无形中割裂了机电一体化系统各个功能模块之间的有机联系,为此必须结合机电一体化这门学科本身的特点,对其教学方法和教学策略进行改革与尝试,以期从中能够找到有效的复合机电一体化课程特点的教学方法与教学策略。
1 我国当前机电一体化类课程教学现状及其原因分析
结合我国目前高等教育的现状,造成当前机电一体化类课程理论讲不透、实验做不好、学得不扎实的原因主要有以下几个方面:
1.1 师生思想上都不够重视
从目前的高等院校的教学现状来看,重视理论教学轻视实践教学一直是我国高等院校理工科教学的传统方法,在这样的教学模式下,尤其是像机电一体化这样的课程,理论课本来就比较晦涩难懂,加之实践实训比较少,学生学到最后完全没有系统的概念和知识体系,对于机电一体化的理解只是停留在表面层次,因此必须要逐步加强实践实训。从体制上来说,师生自身对该课程的重视程度不够也是十分重要的原因,教师认为对于机电一体化课程教学任务重,往往疲于应付授课;而学生对于机电一体化课程知识的理解比较吃力,往往兴趣不大,加之实践实验时间较少,最后将实践实训流于形式,因此,师生在思想上不够重视是目前高等院校机电一体化课程教学的一个基本现状。
1.2 机电专业实践教学课程的设计不合理
机电类专业实践教学的课程内容包括很多技术内容,目前,绝大多数高等院校的机电专业课程体系受传统教育思想的影响,课程的内容过多过深奥,理论课时数太大,实践技能教学课时不足,而且内容陈旧。还有些学校脱离实际情况过高地制定了课程标准,导致教学与实践相背离。现在学校里学习的知识和社会上用到的知识相差很远,很多学生学习了很多知识,可到了社会上去无从下手。相关机电行业和企业很少参与机电类专业实践课程的制定,这也是导致高等院校机电专业的实践课程体系设置不合理的原因。
1.3 实践教学条件不完善
由于机电一体化类课程所开设的实验,往往实验设备体积比较庞大,集成度较高,价格昂贵,因此很多院校对于机电一体化课程实验所配置的实验设备都是很简单的,目前很多高等院校也在进行教学改革,增大实验实践课程量,但是相应的实践教学课程内容仍然或多或少的存留着传统教学模式的影子,主要表现在以下几个方面:
(1)实验实践条件差,硬件实验设备陈旧,很多实验台或者实验设备都是演示性实验,整个实验过程都是老师在做实验,学生只负责看,即使动手也是按照老师调试好的实验按照老师实验的顺序重复一遍,实验教学效果比较差,这使得整个实验就流于形式化。
(2)缺乏综合性的创新性的实验台供学生动手实践,目前机电一体化类的课程实验都只是简单的重复性的实验,缺乏激励学生创新动手能力的综合性实验,这使得机电一体化类的实验无法激发学生创新能力,无法提高学生动手实践能力。
(3)实验实践评价机制不够健全,很多实验实践流于形式,这导致学生对实验重视程度不够,多数学生的实验报告依靠抄袭完成,老师对学生没有印象,学生的实验成绩仅仅凭实验报告打分,实验实践评价机制的缺失使得机电一体化类的实验实践失去了价值。
2 机电一体化类课程的教学改革策略探讨
2.1 充实机电一体化类课程的专业实践教学内容和完善教学手段
在对机电一体化课程专业实践课程进行教学改革的时候,我们提倡应当根据各个院校各个专业自身的专业特色进行相应的教学改革,添加符合专业特色的实践教学内容,不断完善实践教学条件和教学手段,尽量弱化传统实践模式中的演示性的或验证性实验,加大动手实践实验及综合性实验内容,并和理论课程对应起来,使得学生在掌握理论知识的基础上进行相关实践实验,这样更容易掌握机电专业知识和技能。
2.2 重视机电一体化类课程的专业实践教学环节的考核
任何课程都需设置考核环节,同样的,机电一体化课程实践教学也需要考核,考核环节也是学生最为敏感的环节之一。传统的机电专业实践课程考核的方式是出勤考查、实验报考考查以及最后实验考查成绩相结合的方式,这种考查考核方式不能够考查出学生的完全实践能力,只能够从实验报告的完成情况给学生考核打分,因此传统的考核方式并不合理,就需要对传统的考核方式进行改革。
结合机电一体化课程实践教学的特点,对于机电一体化实践课程的考核不应该有一个统一的模式和标准,而是应该结合实践教学的方式和手段灵活的设定考核方式,采取定量结合定性的方法进行实践教学考核。简单的演示性或者验证性实验,应当减小考核的比重,而对于综合实验及动手考查较为全面的实验,考核比重就应当加大;另一方面,还可以灵活的采取口试笔试、现场提问、课程设计、综合课程实验等多种形式进行考核,重点不是考查学生的知识理解程度,而是应当重点考核学生对于实践技能的掌握和应用能力。
2.3 加大机电专业校内外实习实训基地建设的力度
对于机电一体化这样的实践要求较高的课程,实践实训基地的建设就显得十分有必要了。实践实训基地的建设力度直接关系到机电一体化课程实践教学的效果与成果,而学生实践能力的掌握也取决于实践实训基地的建设,以及实践实训基地实践教学内容的设置和安排。各院校要想真正提高机电一体化专业实践课程教学的效果,就必须加大对实践实训基地的建设力度。另一方面,机电专业校内外实习实践项目的开设依赖于实习实训基地,而目前多数机电专业课程依赖于金工实习的相关设备,因此对于机电一体化类课程的专业实习实践,必须要加强具有机电一体化特色的专业实习实践基地及其相关设备的投资建设力度,为机电一体化类课程及其专业的学生提供足够丰富的实习实践动手机会,以真正提高机电一体化类课程的专业实习实践能力水平。
3 结语
随着科学技术的飞速发展,教育的方法和手段应适应这一发展的需要,传统的纯理论教学已不能适应新的教育目标,加强实践能力和创新能力的教育已势在必行。本论文所探讨的机电一体化类课程实验教学方法及其教学改革策略的应用研究,是结合当前国内高等院校机电一体化类课程教学内容设置及其实验实践教学现状而提出来的,能够有效地提高机电一体化类课程的教学效果,对于这一类的理论知识多且深、动手实践能力要求高的课程而言,必须要不断加强实验实践教学的份量,而本论文也是重点探讨如何开展实践动手能力的训练,对于进一步提高机电一体化类课程的实验实践教学效果无论是在理论方面还是在实践方面都具有较好的借鉴和指导意义。
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专业建设是高职院校教学工作主动、灵活地适应社会需求的关键环节,是学校建设和发展的根本所在,自20世纪90年代以来,随着计算机等电子技术在制造业的广泛应用,推动了机电一体化技术的进步和机电一体化产品的不断开发,如今,机电一体化产业以其特有的技术带动性、融合性和广泛适用性,逐渐成为高新技术产业中的主导产业,成为新世纪经济发展的重要支柱之一。在此影响下,各高职院校纷纷开设机电一体化专业,以满足社会对该专业人才的需求。但目前该专业的课程设置是专业定位模糊,“双师型”教师队伍力量薄弱;教学实验、实训条件落后,实践训练水平有待提高;适应新技术发展需要的课程体系有待构建:体现当代工业发展水平的专业教材有待突破。鉴于此,机电一体化专业建设与课程体系的再构建,是当前亟待解决的问题。
一、机电一体化专业的学科领域
机电一体化技术是一门跨学科的综合性科学,是由近年来蓬勃发展的微电子技术、计算机科学、机械工程和电力电子技术互相渗透而成的一门新兴学科,是在信息论、控制论和系统论基础上建立起来的应用技术,支撑“机电一体化”这门学科的有:1)机械学,2)控制论,3)电子学,4)计算机科学。
二、机电一体化专业课程设置存在的问题:
(1)现有课程设置不能很好的突出高职以技能为本位的高等职业教育课程观,理论课比重过大,实习、试验、实训环节不完善。
(2)现有课程设置没有充分围绕学生的就业方向和社会需求来设置,不能跟周围大环境的具体需求密切结合,没有很好的突出高职以就业为导向的高等职业教育课程观。
(3)现在所采用的机电一体化专业教材很多没有充分体现出现代机电行业的发展水平,内容陈旧、落后,且各门课程之间相互独立,相关知识未能有机地渗透和融合在一起,也未能充分考虑与中职教材的很好衔接。
(4)有些课程的设置出现了严重的前后脱节以及学时安排不合理的情况。
(5)教学实验、实习、实训条件落后,实践训练水平有待提高。
(6)教学方法、手段不灵活,不能根据课程的性质灵活选用。
(7)缺乏一些反映机电一体化先进技术课程。
三、课程设置的改革思路:
课程设置改革的思路、方向、主线:社会需求——就业——培养目标——培养方案——课程体系——课程设置——教学方法与模式一教学评价——结果(毕业生)——符合社会需求,根据这一思路进行课程设置时,应遵循下述原则:
1)应确立高职课程体系改革的目标是培养生产、建设、管理、服务第一线需要的高等技术应用型人才.是一种能直接上岗的技术型人才,因此,在课程设置时要把握文化基础知识以“必需、够用”为度,专业知识强调针对性和实用性,要充分考虑与地方经济紧密结合。
2)课程设置应从学生就业方面考虑,并结合本地区企业的需求。因为地区、行业的发展水平不一,企业之间所拥有的装备和所应用的技术在技术含量和应用水平上就会有一定的差异,因此这也就决定着因服务面向目标的不同从而使各高职高专院校机电一体化专业在课程内容上存在着一定的差异。
3)由于机电一体化专业是由多个学科复合的专业,因而专业技术课程内容必须是一种综合结构。在设置专业课程时应以毕业生应具备的技术应用能力为主线重组课程内容,冲破原有课程(甚至学科)体系,删除陈旧的与专业培养目标相距过远的课程内容,增添新知识,围绕学生的就业方向,设置4——5门核心课程,一方面在理论教学的学时安排上加以强调,另一方面要与实验、实训相配合,使学生通过核心课程的设置,更进一步了解本专业的培养目标和就业方向,从而形成具有行业特色的高职高专综合课程。
4)在考虑课程设置时要遵循联合国教科文组织第十八届大会上通过的《关于职业技术教育的建议》:该建议指出“为就业做准备的职业技术教育,应当为卓有成效地、愉快满意地工作打下基础。为此,应当做到:(1)使受教育者获得在某一领域内从事几种工作所需要的广泛知识和基本技能,使之在选择职业时不致受到本人受教育的限制,甚至在一生中可以从一个活动领域转向另一个活动领域;(2)为受教育者从事的第一个工作提供充分的专业上的准备.并提出有效的在职培训;(3)使个人具备在其职业生涯各阶段都可以继续学习所需要的能力、知识和态度。”由此可见,培养适应广泛就业需要的复合型、综合型“通才”是世界职业教育改革发展的潮流。
5)要考虑到课程的设置一方面要与学生的就业相结合,另一方面也要激发学生的学习兴趣,因此在课程设置时应充分考虑学生的学习兴趣,使学生在该专业的主干平台课程学完后,可以结合自己的就业方向来选择适合自己的专业核心课程。