電氣自動化技術專業范文
時間:2023-03-20 23:37:30
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篇1
關鍵詞:電氣自動化技術;改革;技能大賽;“1+X”證書;校企合作
1電氣自動化技術專業改革的背景
山西省教育廳結合我國“中國制造2025”“工業4.0”發展戰略,舉辦了“山西省職業技能大賽”。其中,“自動化生產線組裝與調試”比賽項目是促進高職院校適應當地經濟、緊貼產業需求,發展裝備制造企業急需的自動生產線的安裝、調試與維護技術人員。新時代背景下,“1+X”證書制度的開發和建設,促進了高職院校評價向社會開放,將學歷證書和職業技能等級證書相融合,提高學生的就業能力,緩解就業壓力和矛盾。以職業能力為導向,提出了高職院校電氣自動化技術專業人才培養模式與“1+X”證書制度高度融合。“自動生產線組裝與調試”項目技能大賽和“1+X”證書涉及的專業課程內容正是電氣自動化技術專業所包含專業課程的整合。主要包括變頻器技術、伺服控制技術、傳感器技術、氣動技術、PLC編程及硬件技術、組態控制技術、機械技術、機器人編程及調試技術、自動生產線的安裝與調試技術、自動生產線故障診斷技術等多門學科,要達到要求的基本條件,需要把所有專業課程的基本理論和基本實踐技能完美地結合在一起。
2電氣自動化技術專業當前存在的問題
臨汾職業技術學院電氣自動化技術專業課程體系以2008年修訂的《電氣自動化技術專業培養方案》為基礎,按照近幾年技能大賽、“1+X”證書和社會職業能力需求先后對培養方案進行了兩次修訂,課程體系不斷更新。但經過多年來的教學實踐,還是發現一些問題有待完善。2.1課程體系存在的問題。(1)實踐教學總學時略顯偏低,學生理論知識基本掌握,但實踐技能水平偏低。缺乏實踐技能綜合訓練課程,不能通過綜合實訓項目把所學的專業內容與實際生產設備聯系起來。(2)課程設置機械部分課程比重過大,占用學時略多,使得電氣方面的課程學時開設不足,從而造成學生電氣方面的基礎知識和技能不夠扎實。(3)課程體系與1+X證書、技能大賽所需專業知識側重有所偏差,對考取職業資格證書和參加技能大賽帶來一定的影響。(4)企業崗位需求不能與課程體系無縫對接。企業所需的職業能力、實踐能力與學生在校期間掌握的理論、實踐能力存在一定的偏差。2.2技能大賽展現的問題。(1)由于培訓周期長、知識面廣、實踐技能水平要求高,從開始培訓到能夠參加比賽,至少需要半年以上的學習和實踐過程。培訓過程中,學生的基本功不扎實,動手能力差,加上繁多的專業知識和大強度的專業訓練,大部分學生在培訓過程中非常吃力。(2)指導教師要對不同層次的學生、多個專業課程內容進行授課,教學難度極大,缺乏一支理論扎實、技能水平高的技師型教學團隊。(3)學生自己能夠理解的一些問題,不能準確地用語言表達。特別是在比賽過程中的答辯環節,很多學生會做不會說,這也是一種專業知識薄弱,理論與實踐基本功不扎實、技能訓練周期短的問題造成的。(4)近年來,技能大賽中低壓電器線路安裝與調試、傳感器安裝與調試、氣動回路安裝與調試等實踐操作能力、元件檢測能力、故障診斷能力相對薄弱。尤其近幾年比賽中出現問題最多的并不是PLC編程的問題,而是設備電氣線路安裝速度慢,電氣元件檢測與調試不熟練,出現故障不能及時診斷和排除,影響了技能大賽的成績。2.3“1+X證書”存在的問題。雖然勞動和社會保障部頒發的《維修電工職業資格》認證,基本滿足電氣自動化技術專業的基本理論和實踐技能的要求。但還不能滿足新形勢下“1+X”證書制度試點的要求,還不能完全與企業、行業用人標準接軌。
3電氣自動化技術專業改革措施和成效
電氣自動化技術專業人員必須具有計劃組織、團隊協作、開拓創新等綜合職業能力,具備自動化設備的安裝、調試、編程、故障診斷及維護等技能。為了注重“工匠精神”的培育,還將職業素養也納入了競賽內容范圍。因此,職業院校人才培養要與國家職業標準、企業要求對接,進行相互融合,把技能大賽、“1+X”證書與課程建設、教學資源建設緊密結合,對電氣自動化技術專業人專業建設和改革具有很重要的指導意義。3.1將部分專業課程進行了拆分、重組,構建了新的課程體系。(1)結合電氣自動化技術專業建設現狀和技能大賽、1+X證書基本要求,構建能勝任電氣控制及自動化系統設備的安裝、調試、運行、維護等崗位的課程體系。將原課程體系中的專業基礎課程、專業核心課程、專業拓展課程及專業選修課程內容進行優化,提高了學生的就業競爭力、精益求精的工匠精神和可持續發展的能力。例如,《低壓電器及PLC》《電機與變壓器》兩門課程拆分為電動機拆裝實訓項目、低壓電器實訓項目、PLC系統與編程實訓項目。又根據實驗實訓條件,重新組建成《電機與電氣控制技術》《可編程序控制器編程與實踐》兩門課程。(2)為了適應近年來新的技能大賽項目和企業職業能力要求,增加了專業核心課程《工業機器人現場編程及操作實訓》、專業拓展課程《自動化系統集成綜合訓練》、專業選修課程《工業機器人離線編程》。并將《機械設計》《液壓氣動》《金屬工藝及熱處理》三門課程整合成《機械基礎》《金工實習》兩門課程。3.2加強實驗實訓室的改造、升級,加大實驗實訓比重,提升實踐技能水平。(1)增加了工業機器人綜合實訓室、3D打印實訓室,同時,對老舊實驗實訓室進行維護和改造。引入模塊化實訓教學模式,將專業課程按照實訓項目劃分為PLC實訓、單片機實訓、數控加工實訓、電動機拆裝實訓、金工實訓、自動生產系組裝與調試實訓等多個模塊化實訓項目,逐步實現所有專業課程理實一體化教學模式。2019年,自動化171班的38名學生在山西華翔集團頂崗實習期間,經過短期培訓,能夠快速適應工作崗位,尤其在自動化生產線的調試、工業機器人操作、數控機床操作、產品檢驗等工作崗位表現突出。有5名同學實習不足兩個月就晉升為班組長或技師,快速成為企業技術能手,充分體現了理實一體化教學效果,大大提高學生技能水平。(2)將部分實驗實訓室免費開放,學生可以利用節假日或課余時間進入實驗實訓室進行理論學習和實踐操作,并安排專業課教師進行技術指導,加強理論知識與實踐能力的相互融合。學生在專業課教師的指導下,自發組織了“3D打印興趣小組”,利用實驗實訓室開放時間,自己動手制作了prusai3型3D打印機。學生在組裝、調試的過程中,對3D打印機的結構、工作原理和3D打印切片軟件參數設置有了更深的了解。學生們充分發揮自己的想象力、創造力,利用3D打印機制作出了很多學習、生活中實用的小設計、小發明、小創造,激發了學習專業知識的興趣,提升了學生技能水平。3.3加強校企合作,實現產教融合協同育人模式。(1)利用學校教學資源和企業專業技術優勢,校企合作共同開發課程資源。做到優勢互補、資源共享、協同發展,讓學校、企業共同參與電氣自動化專業改革,把企業文化、職業能力、考核體系等方面融入人才培養方案,提高教育教學水平。2020年,我院抽調專業課教師與山西華翔集團技術管理人員共同聯合開發了《數控加工實訓》精品課程,盡可能真實地把大量企業生產制造與產品開發中的圖紙、案例、程序、配方等納入課程教學體系中,共同打造精品課程。開發完成后,不但可以作為學校理實一體化教學資源,也可以作為企業員工培訓的教學資源。(2)在開發適應企業轉型發展、能力提升的專業課程的同時,聘請企業專家進入課堂進行專題講座,促進校企共同發展,協同育人。2020年,我院兩名專業課教師深入企業,為立恒鋼鐵集團進行了特種作業人員安全技術《低壓電工作業》和《熔化焊接與熱切割作業》培訓,共計64學時、300余人次。2019年,自動化171班學生在山西華翔集團實習時,定期邀請企業專家、車間主任、班組長進行專題講座。主要對企業文化、企業管理制度、成才事例、專業技術等方面進行授課,讓學生能夠快速地了解企業,了解崗位,快速成為適應自身發展的高素質技術人才。(3)專業課教師進入企業實踐鍛煉,促進校企技術交流,將企業標準、行業標準融入專業改革。充分體現了理論知識和實踐技能的轉化、實際生產和教育教學的相互融合,注重崗位責任、安全、紀律意識的培養和建立,對電氣自動化技術專業改革提供了依據,更具有很重要的現實意義。2019年開始,我院共計選派10名專業課教師利用假期赴山西華翔集團、旺龍藥業集團、火鳥無人機有限公司等企業進行實踐鍛煉。專業課教師在數控加工、自動生產線調試、工業機器人操作、無人機駕駛、產品檢驗等崗位進行了實踐鍛煉。3.4建立線上線下教學資源庫,充分發揮網絡教學優勢,提高教學效果。根據新的課程體系,將以前的課程資源重新整合,開發出適應新的課程體系和技能大賽的課程資源。目前,已有《工業網絡及組態控制技術》《數控加工實訓》《工業機器人離線編程》等課程建立了校級網絡課程。作為院級科研課題,“可編程序控制器編程與實踐的線上線下混合式教學模式”已立項,正在建設中。今年疫情期間,所有專業課教師利用網絡資源和線上教學平臺,搭建和完善專業課程資源庫,進行線上教學,將理論知識和實踐技能通過網絡遠程進行傳授,所有專業課程全部實現了線上教學。疫情緩和后,針對網絡教學只能進行理論學習和實踐技能展示的實際情況,將所有專業課程全部轉為模塊化實訓,通過線下技能強化訓練和線上課程的復習,提升了學生的實踐操作能力,鞏固了理論知識的學習。3.5電氣自動化技術專業知識面廣、輻射能力強,通過專業改革加強相近專業的建設。(1)以電氣自動化技術專業改革為抓手,組建以電氣自動化技術為龍頭的專業群,并推動其他相關專業快速發展。從2016年到2019年,連續四年增添了機械設計與制造、工業機器人技術、新能源汽車、無人機應用技術四個新的專業。實現資源互補、共同發展,推動機電一體化技術、工業機器人技術、機械設計與制造、無人機應用技術、新能源汽車等專業的協同發展。(2)根據電氣自動化專業發展方向,結合實驗實訓室升級改造情況,開發了兩個新的技能大賽項目,“機電一體化項目”“工業機器人技術”項目正在建設中。3.6專業改革與技能大賽相結合,把技能大賽引入課堂。(1)增設《自動生產線調試與維護》課程,將技能大賽內容引入課堂,讓所有的學生了解技能大賽,參與技能大賽。讓技能大賽與電氣自動化技術課程體系相互融合,讓學生掌握自動生產線的機械、電氣、氣動回路、傳感器、變頻器、伺服控制的安裝與調試能力;PLC、組態控制技術的程序設計與調試能力。2020年4月,山西旺龍藥業集團新進4臺口罩機生產線,缺乏自動化設備安裝、調試技術人員,我院抽調自動化171班4名學生赴旺龍藥業進行口罩機生產線組裝、調試,及時將設備安裝、調試完成,保證了口罩生產進度。最終四名同學被企業留用,成為自動化設備維護崗位正式員工。(2)同時,圍繞技能大賽開設校內其他課程的校內技能競賽,逐步將技能競賽成為常態,使每位學生都能參與技能競賽中,有利于提高師生技能水平提升,讓技能大賽不再遙不可及,學生技能水平逐年提高。自2017年以來,我系每年舉辦校級職業技能大賽,先后舉辦了單片機程序設計、PLC編程與調試、電動機拆裝、數控加工、金工等多項技能大賽,共計有30多名學生獲獎。2019年,在山西省第十三屆職業技能大賽中,我院兩名學生在組隊參加“自動生產線組裝與調試”項目比賽,榮獲“二等獎”,取得了第三名的好成績。同時,有兩名專業課教師榮獲“優秀指導教師”。通過比賽不但提高了學生技能水平,也提升了教師的實踐能力。為創建高技術、技師型教師團隊打下了良好的基礎,也為職業技能大賽的選手選拔提供了有力保證。3.7實行專業課教師輪流輔導技能大賽。讓所有專業課教師參與技能大賽培訓,有利于專業課教師對技能大賽的競賽內容、規則以及專業課程的重難點深入了解,從而增強實踐技能教學能力。在技能大賽培訓過程中相互學習、共同提高,將專業課教師快速打造成電氣自動化專業技能大師,逐步提高整體實踐教學水平,創建一支技術過硬的技師型教學團隊。近年來,共計有6名教師參加了技能大賽培訓。參與培訓的教師通過實踐技能培訓、鍛煉,解決了一些課堂教學中存在的疑難問題,并把技能大賽培訓過程中的經驗和機巧應用在平時的教學中,提高了教學效果。隨著技能大賽項目的不斷增加,輪流輔導的制度不斷完善,參與技能大賽輔導的教師越來越多,最終將實現全員參與,整體提高。3.8專業改革與“1+X證書”相結合,實現“雙元化”的育人模式。(1)對電氣自動化技術相關專業“1+X證書”試點進行了申報,以專業帶頭人為龍頭組建教師團隊,與培訓評價組織共同對有關“1+X”證書和標準的進行開發和建設。(2)進一步完善試點人才培養方案,做好職業教育“學分銀行”建設,聘請企業、行業專家共同參與試點申報工作,著力打造“多元化”育人模式。(3)繼續做好勞動和社會保障部頒發的高級維修電工職業資格的考試認證,同時,繼續拓展新的職業技能認證。2020年,我院與山西華翔集團共同成立了華翔學院,本著“優勢互補、資源共享、互惠互贏、共同發展”的理念,共同培育面向未來、高技能的裝備制造行業人才。同時,山西華翔制造有限公司也成為我院“1+X”證書試點。
4結語
專業改革要與企業職業能力需求、技能大賽、“1+X”證書接軌,充分發揮校企合作優勢,也是實現雙主體育人的重要舉措。通過對電氣自動化技術專業的改革,大大加強了技師型的師資隊伍建設,構建了全面的教學管理體系,提升了師生的技能水平,拓展了校企的合作、創新。為其他相關專業的教學改革提供了參考,對推進我院的轉型發展具有重要的現實意義。
參考文獻:
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篇2
關鍵詞 中職教育;電氣自動化;模塊化教學
中圖分類號:G712 文獻標識碼:B
文章編號:1671-489X(2016)23-0166-02
隨著社會的不斷進步與發展,中職學校教育的不斷改革創新,先進的教學模式越來越多地得到學校和廣大教師的關注與重視。我國中職教育的主要目標就是為社會培養技能型人才,因此,在教學過程中教學模式改革變得尤為重要。歷史上,模塊化教育模式主要以“MES”和“CBE”兩種流派比較具有代表性。我國對模塊化教學的研究和實踐早于“項目化”教學,大概從20世紀90年代已經開始進行探索。目前,我國中職院校在專業實踐課教學中正積極探尋模塊化教學模式。中職電氣自動化技術專業模塊化教學作為一種結合理論知識與實踐技能教學的創新教改模式,能有效提高學生的知識掌握和運用能力,實現教學目標。
1 中職院校電氣自動化技術專業進行模塊化教學的作用
中職電氣自動化技術專業模塊化教學的目標就是在課堂教學過程中,以重點教學內容為中心,緊緊圍繞重點內容展開教學活動,每一個模塊都對應一個教學內容。正常狀況下,每個教學目標的出現還都具有差異化的模塊,把教學目標與對應的模塊相結合,并且在模塊中能夠檢驗,存在有關的教學目標,同時每個教學模塊間能夠相互聯系。
在教學過程中,教學模塊中的教學目標包括綜合性課程、簡單課程等,經過強化,從而相對推進了基礎知識和實際操作的相互聯系。應用模塊的方式展開教學,能夠快速處理教育教學過程中出現的實踐操作課程的缺陷,可以從根源上改變傳統教學模式重知識、輕實踐的弊端[1]。
同普通高中教育相比,中職教育必須注重學生實操課程的學習,在中職院校的教學過程中,需要加大實操教學的學習時間,利用實操教學,指導學生把已學的有關知識運用到實際操作過程中,同時協助學生培育適合社會的能力。在設計模塊化教學措施過程中,必須根據實際目的,整體結合學生的學習實力,并且對學生學習能力能夠完成的目的展開整體探析,有效設定教學模塊中的實操課和理論課間的權重。
2 中職院校電氣自動化技術專業實操教學模塊的構造
中職院校電氣自動化技術專業在進行模塊化教學時,教學模塊中需要加入培育學生綜合素質的有關內容。比如就中職院校來講,基本的電子技術、電路理論等課程一同組成電氣自動化技術專業基礎課程。在構建進行電氣自動化技能專業課程教學時,著重指導學生積攢校外實踐學習的實操閱歷,必須將全部的實操課程展開整體研究,從而指導學生準確認知工作崗位,并且指導學生改進基本理論課程,推進指導學生養成整體利用實力,把職業技術整體訓練時期放在工作之前。
研究就業崗位,協調課程意識 就中職院校而言,想要全面增強電氣自動化技術專業的教育學習效果,必須將教學體制展開進一步改進,從而構建有效的教育教學體制,指導學生建立就業方向,并且必須要注意:1)對就業職位內容有準確的認知;2)對課程的真實進程有準確的認知;3)對人才的整合性條件等展開準確認識。中職院校電氣自動化技術專業在制定實操教學模塊時,必須對工作崗位展開進一步的探究解析,并且不斷協調課程建立意識,從而迅速完成人才培育目標[2]。
探究解析就業工作過程,建立健全的課程步驟 中院院校的教學跟普通高等學校和普通高中有很大的不同,主要在于中職學生的文化基礎相對較差,接受能力相對弱,那么在當前社會就業壓力如此大的時代,中職院校需要科學有效分析中職學生主要的就業方向以及所在崗位的工作職責,必須建立全新的教學意識。通過對這些內容的科學分析,中職院校再根據學生的實際情況,設計適應于中職學生學習以及對中職學生未來就業有效的模塊化教學內容。并且,在整個模塊化教學過程中,中職學院應本著順應時展的思想,結合理論和實踐,逆思維分析,制定真正適應學生的課程體系。
3 中職院校電氣自動化技術專業進行模塊化教學的實施方法
制定有效的人才培養對策 隨著高科技的發展,電氣自動化技術專業人才的需求也隨之變大。中職學生要想在就業過程中突出個人優勢,必須要有個人的創新之處。因此,在整個中職院校教學過程中,針對電氣自動化技術的教學方案,需要順應社會需求來進行不斷改變,比如利用工學結合的方式。
中職學生本身因基礎的一些限制,在一些理論知識方面理解不是那么深入,那么為了提升就業競爭力,中職院校應從兩方面入手:個人素養以及個人動手能力。針對個人素養,中職院校應設置相應課程,在學生就業前幫助其認識一個工作崗位上的人應該具有什么職業素養。而針對個人動手能力方面,中職院校應采用理論和實踐共同教學的模式,多開展實踐訓練,多鼓勵和倡導學生自主進行實踐,從而提高動手能力,得到相應提升。通過這兩點提升中職學生的核心競爭力。
建立健全的模塊化課程體制 探索模塊化教學的過程中,中職院校對于中職學生未來的就業方向的內容要有深入的了解。通過研究探索相崗位的人才能力需求,得到公司對于該崗位的人才需求標準,中職院校就能夠合理科學地制定出專門針對中職學生的模塊化教學課程,相信這部分教學課程是真正適應中職學生未來就業的[3]。
因為中職學生的接受能力有限,在設計模塊化教學課程過程中,一定要協調專業知識、技術知識。并且在設計過程中,對于課程的難度一定要有梯度,課程的教學目標也一定要明確,教學方式要適應學生,使得整個模塊化教學達到設置目的。通過制定這類模塊化教學模式,中職學生在學習專業知識過程中能夠更好地消化吸收,也能夠科學合理地結合相應理論知識進行正確的實踐操作。
4 結語
總而言之,模塊化教學不但能夠增強課堂教學效果,而且能夠全面提升教師的教學技能水平。根據中職學生特點,學校在推行模塊化教學實踐時從某種程度上也是給教師壓擔子,寄希望于廣大教師能夠吸收當前課程改革的新理念。教師在課堂上教的內容是不足以提升學生的核心競爭力的,推行課程教學改革勢在必行,刻不容緩。
參考文獻
[1]董航飛.周燕.模塊化教學模式下中高職課程銜接研究:以南通航運職業技術學院電氣自動化專業為例[J].南通航運職業技術學院學報,2013(4):125-128.
篇3
關鍵詞:電氣自動化技術 教學策略
隨著信息化社會的到來及其不斷地向縱深發展,社會對電氣自動化專業人才需求的加大,同時對能力要求越來越高,為適應社會的需求,除了加強學生掌握本專業理論知識外,還需培養學生的實際應用能力。為此,我們電氣自動化專業在教學方法、教學手段、措施等方面加以改革,以提高學生的綜合能力、加強素質教育為主線,結合課程自身的特點和技術發展趨勢,并取得了階段性的進展。
一、教學方法和手段
教學方法與手段要服從于教學內容,要著眼于人才培養。對不同類型的課程,應該設計不同的教學模式與教學方法。以講授為主的課程在教室上課比較適宜。而對于一些應用性、綜合性的課程,精講多練、項目驅動的教學方法受到普遍推崇。在學校積極推進教學改革的大環境下,我們合理地調動多種資源,充分利用網絡教學平臺的不同功能,體現了教師的主導作用,并激發了學生的學習主動性,教學效果明顯提高。但教學環境的改善并不等于教學質量的提高,由于過分依賴于電子教案,教師的講課方法單調,反而失去了原有的講課風采,效果不佳。所以,對每一種教學手段都要揚長避短。不要簡單地否定一種教學手段,即使是黑板加粉筆,也有它適用的場合。合理地搭配不同教學手段,可以各取所長,相得益彰。
1.在教學觀念上,由“授人以魚”轉到“授人以漁“。即以知識傳遞、灌輸為主轉到在傳授知識的同時,注意發展學生的能力,加強學習方法與研究方法的指導,培養學生的自學能力以及實踐動手能力。
2.課堂中,“教法”與“學法”相結合。由“重教輕學”轉換為以教師為主導學生為主體的授課方式;充分體現學生在教學過程中的主體作用,調動學生學習的積極性。
3.間接傳授與直接面授相結合。隨著現代教育技術的發展,由班級教學轉向小組教學、個別教學與班級教學相結合,由直接面授轉向遠距離的間接傳授與直接面授相結合。
4.向自主性、合作性及研究性、創新性發展。現代高職教學方法改革是在逐步向以高層次教學方法為主、幾個層次的教學方法有機組合的方向發展。
5.重視教學方法整體改革。研究證明,多種教學形式的結合可能是促使學生投身學習的有效方法。顯然,現代各種教學方法的改革都是以研究和挖掘學生的學習潛能,最大限度地發揮及發展學生的聰明才智為目標,把提高學生素質放到首位,有效的培養學生的自學能力、思維能力、實踐能力和創造能力。
二、教學策略
1.研究教學對象,因材施教
現在的中職學校學生科學文化水平及素養方面參差不齊,按照傳統的教學方法已不適應現在高職教學的需要。部分的工科學生對理論性的知識比較厭學,而對實踐環節比較感興趣,所以我們針對這樣的特點對教學大綱進行重新整合,使得我們的教學既迎合了學生的口味,也將專業知識傳授給學生。
2.明確目的,激發興趣
興趣是學習的動力,因此在學習之初就必須激發學生的學習興趣,讓學生明白所學知識的重要性。從而消除厭學畏難的心理。理論聯系實際,在講到電動機正反轉控制的時候,聯系實際生活中的例子如:工地的升降機,生活中的電梯,企業生產流水線的控制電路等。讓學生明白學之有用的道理,而不是單純的講抽象的原理。這樣學生就會自發的學習,上課也能增強注意力,最終達到教與學的總體效果的共同提高。
3.注重演示教學,培養思維能力
在教學中注重演示教學手段,既有利于將抽象理論知識轉化為具體現象,深化學生的感性認識,也有利于學生進一步提高操作技能,這樣也培養了學生的思維能力和分析問題的能力。比如說在講解《電路基礎》疊加定理這一知識點的時候利用演示實驗教學,讓學生從實驗數據中得出結論,再和理論推導相比較,增強教學效果。這樣一來,學生對知識的掌握就比較牢固,應用也較靈活。
4.總結歸納,列表比較分析,深入淺出,加強記憶
教學過程中,碰到難點重點,如何讓學生學得透記得牢?教師應該由淺入深,深入淺出的循環漸進的教學手段,來避免學生因難以理解而不能很好掌握一些重點知識。在每一章的結束時,將重要知識點以列表形式表達出來,這樣學生會把整章的知識聯系起來,既印象深刻又不會混淆,對重點難點也容易掌握。
5.學習教學藝術,運用“行動導向教學法”提高教學效果
為充分培養學生分析和解決問題的能力,教師在備課時除了要將重難點突出,還要運用一些有效的教學輔助手段,以達到既吸引學生注意力又培養學生解決問題的思維能力。例如,我們教研室的老師參加廣東省的“行動導向教學法”送教上門的培訓,再經過我們自己的探討與分享,將引導文法、案例教學法、項目教學法等多種教學方法運用到我們自己的課堂。
6.應用現代教育技術
開發研制了計算機輔助教學課件。教學課件以教材為藍本,包含簡明、清晰的授課講義、重點、難點、例題演示、控制系統計算機仿真和控制系統分析計算等內容,既有課本內容的直接再現,又增加很多有助于講解理論和計算方法的表現手段。課件以計算機為載體,既可用于課堂教學,又可通過上網,供學生進行自學和課后復習使用。控制理論的分析方法有很多圖解法,如頻域分析、根軌跡法、狀態空間法等。利用計算機強大的計算能力仿真能力和豐富的色彩,可輕而易舉地準確繪制出清晰美觀的畫面。采用動畫技術后,圖形的來龍去脈可用動態演示。計算機的圖形演示與教師的講授相結合,使教學內容形象化、具體化和生動化,增進學生的理解,提高學生的學習興趣。
篇4
關鍵詞:高職;專業認知;職業規劃
中圖分類號:G712 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)52-0193-02
現代高職教育強化素質教育,一方面提高了大學生的文化素養,營造校園文化氛圍;另一方面,科學技術的迅猛發展對從業人員的知識、能力、素質提出了更高要求。從培養目標來看,高職教育更注重面向社會、針對企業的實踐人才應用能力的培養,是以能力為主的職業技能培訓。從培養模式來看,高職教育培養的是技術應用型人才,在教學過程中使“教、學、做”融合在一起,以培養學生的技術技能適應社會適應職業。但現實存在一個矛盾,那就是高職院校以學科專業建設為重,辦學特色體現為學科專業建設,中學教育最終體現在志愿填報時對專業的選擇,工廠企業對人才的招聘注重學生的專業學習能力及技術技能,三者之間沒有良好的銜接,這樣對于新一代大學生而言,專業的認知和職業的規劃影響其能否順利度過大學生涯,及其將來的職業發展。
一、專業認知教育的重要性
在高中階段學生、老師及家長對大學的專業設置及職業技能在社會上的應用缺少了解,而學生在填報志愿時一般都會受到老師、家長及親戚朋友的影響,必然會導致報考專業時的盲目選擇和心理抵觸。根據對本專業新生的專業認知問卷調查顯示,85%的學生就讀該專業是依據高中老師、父母或親朋好友的建議;75%的學生對專業的認識及以后可能從事的崗位了解很少;70%的學生對以后的發展前景感到迷茫。他們進入高職院校后,對所學專業缺乏正確和系統的認識,必然影響學生對專業學習的積極性。專業認知教育是專業教育對心理學的應用,處于學業發展的基礎位置。大學生的主要任務是專業學習,首先要知道所學專業及將來從事的崗位,形成對專業的認可;其次才能做好職業規劃,在學習中掌握職業技能。
二、專業認知教育的目標
專業認知教育作為我院電氣自動化技術專業“職業化三級遞進”的人才培養模式的第一階段,主要安排在一年級的兩個學期。在第一學期,進行專業基礎技能學習的同時,安排有專業介紹、專家講座,使學生了解行業企業及專業技術在企業的應用,對本專業形成正確的認識,明確學習的內容和方向。在第二學期,安排學生到企業進行為期4周的專業認知實習,學生跟隨企業兼職教師進行現場實習。在實習過程中,學生系統學習企業文化、生產過程、工藝流程、工作崗位技能及工作崗位規范等,對以后從事的職業及崗位有系統的認識,明確以后工作崗位所需的職業素質,在以后的學習中端正學習態度,樹立正確的職業價值意識。本專業的認知教育已經納入學生在校期間專業學習的全過程,將專業認知教育與基礎課程、專業課程、實踐課程及就業指導課程等結合起來,分階段、分步驟、由淺入深,循序漸進地進行,目前已經收到良好的成效。
三、專業認知教育的內容和實施
1.專業介紹。專業介紹主要針對大學新生,通常安排在開學后一個月內。新生通過專業老師對專業應用和專業課程的介紹以及觀摩學院的實驗、實訓設備對所學專業形成初步系統的認識,對專業的就業前景產生美好憧憬,對所學專業產生興趣。入學后要求其填寫調查問卷,了解他們就讀本專業的原因及對專業的了解程度、學習的目標及就業的期望,從而有針對性地開展后續的專業認知教育。
2.專家講座。針對學生在學習過程中產生的一些困惑,在學習的各個階段安排相關的知識講座,聘請在企業工作的高級技術人員由淺入深地講授電氣自動化技術專業的概念、專業技術知識、專業前沿動態、專業就業方向等,鼓勵學生形成具有探索精神、研究精神的學習習慣,不斷培養學生對專業的興趣和認同感,及時解決學生因遇到學習困難而產生的消極情緒,使學生能及時找到學習目標。
3.專業認知實習。廣西機電職業技術學院電氣自動化技術專業圍繞廣西北部灣建設和區域經濟發展對電氣自動化人才需求,培養具有良好職業素養和職業意識,具備自動化設備安裝、調試、維修、改造、設計專業知識和工程實踐技能,從事自動化設備操作監控、維修調試、工程設計、銷售服務等崗位的高技能人才。針對新生對自動化技術應用缺乏認識,渴望了解本專業職業崗位信息,安排學生進行專業認知實習,專業認知實習全部在校外企業進行,根據企業生產實際情況安排實習時間,總計120學時。我們選擇具有代表廣西支柱產業的行業企業進行專業認知實習,例如在廣西華銀鋁業有限公司、廣西春茂電氣自動化工程有限公司等企業,由企業兼職教師進行現場教學,學生在企業學習企業生產構成、工藝流程、崗位技能、自動化設備應用,親臨其境的學習使學生更好地理解自動化技術應用的廣泛性和重要性,增強對專業學習的興趣和信心,培養學生形成良好的職業素養。根據企業生產的實際情況,我們采取“長”、“短”結合方式,對于能提供實踐機會且具有足夠企業兼職教師的廣西華銀鋁業有限公司等企業,我們進行長時間的跟班工作體驗,對于自動化程度高但實踐機會少的企業,例如廣西南南鋁箔有限責任公司、廣西東糖紙業股份有限公司、南寧發電設備廠等進行短時間的參觀認知實習。
四、專業認知教育的實施保障
電氣自動化技術專業的專業認知實習已納入教學計劃,納入整個專業的培養計劃,專業認知實習安排120個學時,學分2分。成立了由系部領導、專業負責人、專業教師及專業輔導員組成的專業認知實習教育實施小組,根據本專業培養目標和培養方向結合企業的實際生產設計專業認知實施方案。學生到企業實習,日常管理和安全教育是難點,專業認知實習教育實施小組對此制定了專業認知實習方案。實習之前召開實習動員大會,強調實習的目的和意義以及實習期間的管理。按照外出實習安全教育的要求,分別進行系領導、專業帶頭人、帶隊指導老師安全教育工作(包括工作場所安全、公共場所安全、交通安全、個人財產安全等),并要求學生簽訂安全承諾書。參加實習的學生與學生家長聯系,告知家長實習事宜,征求家長同意,并要求家長配合做好其子女的安全教育工作;實習期間,各實習點具體負責人要經常對學生進行人身安全和財產安全的提醒;學生入崗前要求人人必須參加實習企業的生產管理和操作規范的安全教育;實習期間,學生不能擅自離崗或住宿區,如有需要,必須向帶隊老師請假經同意后方可離開。學校與企業、學生、家長簽訂專業認知實習教育協議,把安全責任明確到個人,開展生活安全教育和工廠、車間、班組三級安全教育。
五、專業認知教育的成效
1.增強學生對專業的認可。通過到企業了解自動化生產的控制流程、自動化生產設備的運行控制、工業生產工藝等,學生對電氣自動化技術專業建立感性認識,并進一步了解本專業涉及的相關理論知識和所學專業的內容在工程技術領域中的應用,在實踐中了解專業、熟悉專業、熱愛專業,對其產生濃厚興趣,增強對專業的認可度。
2.學生逐漸形成職業意識、職業素養。在企業的實踐過程,學生能了解企業文化及其對企業發展的積極作用。通過企業兼職教師講授企業的經營狀況、工藝流程、崗位技能、設備應用等,引導學生尊重知識、愛崗敬業,形成職業意識。在實踐過程中,學習工人師傅和工程技術人員的勤勞刻苦的優秀品質和敬業奉獻精神,培養學生在實際生產中觀察、分析、研究、解決問題的能力,培養學生具有職業道德、職業技能、職業作風等,逐步形成敬業精神和團隊合作態度。
3.加強校企合作,推進人才培養。企業專家提出畢業生與用人單位之間的關系猶如商品與市場的關系,因此,專業的人才培養應更好地與市場需求接軌,特別是校企合作的加強,推進了工學結合人才培養模式改革。依托行業企業,以崗位所需知識為依據,培養學生崗位工作能力,提高技術人才的培養質量。專業團隊教師與企業技術人員合作編寫具有工學結合特色的《電工基礎》、《機器人技術》、《變頻器應用與維護》等教材。根據多年的認知實習經驗由本人主編的《廣西支柱產業生產經營概況及電氣自動化技術專業概論》成為學院本專業在全國骨干院校建設的特色教材之一。
4.加強師資隊伍建設。“雙師型”教師隊伍是高職院校可持續發展的核心內驅力,也是提高高等職業教育教學質量的關鍵。通過聘請廣西華銀鋁業有限公司、廣西南南鋁箔有限責任公司、廣西春茂電氣自動化工程有限公司、上汽通用五菱汽車股份有限公司等企業具有生產過程自動控制崗位工作經驗的高級工程師、高級技師、技師和從事職工培訓的技術人員擔任部分專業課程及實踐課程的教師,作為企業頂崗實習的指導教師,充實教學隊伍,提高實踐水平。
自2009年起開始實施到2013年電氣自動化技術專業總計有5個年級共計698人參加專業認知實習。由于學生人數較多,企業難以同時安排一百多人的實習場地,把學生均分成兩個大組,實習場所交叉進行。多年的專業認知實習證明我們的培養目標是正確的,教育手段和培訓方法是有效的,專業認知實習的實施同時促進專業建設、課程設置,優化了課程體系,提高了人才培養工作質量。
參考文獻:
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關鍵詞 中國制造2025 高職教育 電氣自動化技術專業
中圖分類號:G717 文獻標識碼:A DOI:10.16400/ki.kjdks.2016.11.017
Abstract In response to the "China Made 2025" program, understand and adapt to the development of regional economy and the market timely, reasonable adjustment of talent cultivation model in Yangzhou area, mechanical and electrical related enterprises in the talent demand for research. Through the investigation, to find out the location of Higher Occupation College of electrical automation technology professionals, summed up the enterprises for talents cultivation of opinions and suggestions, provide the basis and reliable guarantee for the subsequent training program specified.
Keywords China Made 2025; higher vocational education; Electric Automation Technology Specialty
氣自動化技術專業結合了多個學科和技術,專業口徑較寬,適用范圍廣泛,就業方向靈活。為了明確企業對于電氣自動化專業的人才培養需求情況,找準定位,確定目標,真正體現就業導向、能力本位的辦學方針,因地制宜與時俱進地進行人才培養模式改革,需要有針對性的對江蘇揚州及周邊地區企業進行調研,了解企業對本專業人才培養的意見和建議。
1 專業人才培養的社會背景
《中國制造2025》為我國制定了走向制造強國的行動綱領,而人才培養是實現建設制造強國的根本前提,《中國制造2025》中明確提出了“人才為本”的基本方針,要求要加快培育制造業發展急需的專業技術技能人才,這就給高等職業教育電氣自動化技術專業帶來了巨大的機遇和挑戰。與此同時,《中國制造2025》也提出要堅持市場的主導地位,因此本專業的人才培養模式的制定也應當堅持以企業、市場、社會乃至國家的需求為標桿。只有以《中國制造2025》為綱領,以崗位、企業和社會的需求為準繩,進一步推動改革,深化落實,全方位進行人才培養模式的調整,才能培養出企業需要、社會認可、國家滿意的具有電氣自動化技術專業背景的高素質技術技能型人才。
2 專業人才培養的區域與行業背景
隨著揚州市經濟和社會的飛速發展,目前已建成了半導體照明、綠色新能源、智能電網、數控金屬板材加工設備、汽車及零部件共5個國家特色產業基地。總投資80億元產能為30萬輛的上海大眾汽車第三大生產基地落戶揚州儀征,濰柴集團亞星客車有限公司、揚州江淮汽車公司、大洋造船等大型國企民企也紛紛搶灘揚州沿江區域。與此同時,擴大至整個江浙地區,電氣機械和器材制造業,通用設備制造業,計算機、電子通信和交通設備制造業等均為該兩省的支柱產業。《中國制造2025》提出的電力裝備,高檔數控機床和機器人,新一代信息技術產業等共十大領域,其中大部分領域均涉及到了各種電氣類裝備制造。由此可知,揚州地區乃至整個江浙地區的支柱產業與《中國制造2025》提出的重點發展領域是高度統一的。因此,未來幾十年內,在揚州乃至整個江浙地區,企業、市場和社會對電氣類人才需求量將與日俱增且有增無減。
電氣自動化技術專業畢業生可就業于各類工礦企業,如制造、石油、化工、電力、紡織、制藥、食品、輕工等行業,從事電氣自動化系統及設備的操作監控、安裝調試、運行維護、技術升級改造、故障搶修等工作,或從事工廠供配電設備管理、維護、操作等工作,或在技術服務型公司,從事技術合作項目的安裝、調試和后期技術服務工作,也可在中央控制室、自動化產品營銷等部門工作。
由此可見,具有電氣自動化技術專業背景的高素質技術技能型人才具有廣闊的就業空間和良好的發展前景。
3 企業對專業人才培養改革的意見建議
我們對江蘇揚農化工集團、江蘇牧羊集團、揚州新大通科技有限公司、江蘇縱橫蘇天網絡發展公司、南京擎天科技有限公司等揚州及周邊城市的30家企業進行走訪調研,調研結果表明,企業對具有電氣自動化技術專業背景的高素質技術技能型人才的需求巨大,但同時,企業還對本專業的人才培養提出了幾點意見和建議。
3.1 人才培養模式有待調整
人才培養目標定位必須與行業的實際保持緊密聯系,以及時滿足市場、企業和社會的需求。培養模式必須形成有機的、統一的整體,讓學生抱著濃厚的興趣,實現學中做、做中學,最大程度提高教學效果與教學質量,讓學生可以將所學到的基礎理論知識轉化為熟練的實踐動手技能。人才培養過程中,還應當大力開展各類校企合作項目,推進聯合辦學,進一步與企業維持一種持久深入且具有系統性的共贏合作,讓學生能夠靈活運用課堂上所學習到的知識和技能,主動發現,仔細分析,準確解決未來實際工作崗位中遇到的具體問題。只有這樣才可以真正做到實現知識技能的融會貫通,將內化的知識應用于實踐,造福企業乃至社會。
3.2 專業課程設置有待改進
電氣自動化技術隨著科學技術的進一步發展已經進入一個新的階段,新的概念和體系已經基本形成。自動控制技術、電子信息技術、通信技術、計算機技術與網絡技術等多門學科高度融合和交叉,企業對具備以上綜合知識技能的復合型的人才需求很大。課程設置要進一步拓寬,要有一定的計算機網絡技術、通信技術、設備制造與加工、機械與電力傳動及的基礎知識,并且盡可能多的介紹各類控制對象和控制方法。與此同時,還應當讓學生了解最前沿的電氣自動化新技術,以此達到培養學習興趣,激發創新意識的目的。
3.3 非智力因素培養有待加強
企業所需要的高素質技術技能型人才除了掌握必備的專業文化知識和技術技能外,還應當具備良好的職業道德修養和敬業精神,擁有服務社會的意識、協作共贏的團隊意識和經濟安全環保的可持續發展的意識,具備較強創新能力和自學能力,并能夠及時快速的適應新環境、接收新知識、掌握新技術,并具有良好的文字表達、溝通協作的能力。因此,在人才培養的過程中,除了傳授科學知識和鍛煉專業技能,還不能忽略非智力因素的教育。
4 人才培養模式改革的策略和實踐措施
4.1 以行業為標桿,改進人才培養模式
人才培養機制應當以企業需求為準繩,以實用為根本,以就業為目標。該專業定期組織教師和專家深入相關企業,進行崗位需求與知識、能力等其他素質方面要求的相關調研,根據企業的具體崗位需求和相關基本素質要求,有針對性地改革人才培養模式,動態地調整人才培養方案,從而保證以此為依據培養出的學生符合行業要求和企業需求。
該專業創新性的提出并實踐了“1+1+1專業導師制”人才培養模式,該人才培養模式充分發揮專任教師的導學、導能和導業的作用,積極與企業進行溝通交流與合作,為每一位同學配備一個專業背景的班級導師和企業導師,企業導師定期進課堂、辦講座,既傳授了基本的科學理論知識,又鍛煉了企業實際需要的動手實踐的操作能力,從而為其畢業后的順利就業提供了強有力的保障和依據。借此人才培養模式,將專業教師的傳授和企業導師的指點充分融入到人才培養的全過程,能夠及時有效的根據企業的動態需求實時進行調整和改革,充分發揮行業需求在人才培養方面的引領作用。
4.2 以實踐為宗旨,調整課程體系建設
本專業以企業崗位素質要求為標準,以培養專業技能為主要目的,以實際工程項目為中心,以具體教學情境為載體,進一步完善和改進課程體系,加強專業知識與實踐技能的相互滲透和彼此融合。因此本專業在課程設置上,重點選擇具有較強實踐性和實用性的課程。
4.3 以項目為導向,大力推進理實一體
為了滿足國家對于高等職業教育工學結合的要求,有針對性的進行實踐教育教學改革,優化教學方法,加大再造力度,該專業教師基于多年的實踐教學經驗,結合來自相關合作企業的反饋和建議,與企業工程師合作,從高職學生的認知規律和特點出發,以企業實際生產過程案例為載體,以具體實踐項目為依托,針對主干課程編寫了相應的項目化教材。截至目前櫓梗該專業教師已主編與參編了《生產過程控制系統的設計與運行維護》、《先進組態控制技術及應用》、《傳感器檢測與應用》、《PLC應用技術圖解項目化教程》等共18部適用于高職高專教學的項目化教材。科學知識的學習與實踐操作能力的提高緊密融合貫穿于每個具有實際背景的典型案例之中,逐步突破重點難點,激發學生濃厚的學習興趣,通過實際動手操作鞏固對理論知識的認識理解并鍛煉其實踐操作的能力。有利于畢業生更快的適應具體崗位的實際工作,鍛煉培養了其利用學校所學習到的理論知識去發現、分析并解決實際工作中遇到的具體問題的能力。
4.4 以素質為終極,加強非智力因素培養
《中國制造2025》提出了以創新為驅動,要提高國家制造業的創新能力,這就為該專業培養學生的非智力因素指明了方向,即要大力培養學生的科技創新能力。本專業成立若干導師工作室,根據學生的興趣以及專業知識的掌握程度合理搭配并分組,因材施教,充分發揮學生自身的主觀能動性與創新積極性,讓學生在專任教師的引導和帶領下,基于理論知識基礎和熟練的實踐動手能力,自主設計研發,制作專業創新作品,參加創新創業大賽,申請創新發明專利。通過組建學生科技創新社團和創新創業中心,鼓勵學生基于所學習的理論知識和所掌握的專業技能,勇于創新,自主創業,借此加強學生對新技術新產品的敏感度和開發新市場的敏銳度,為其未來的發展開辟科技創新和自主創業的新領域。
5 結論
在《中國制造2025》的社會背景下,根據企業與社會的要求,相應對人才培養方案進行改革和完善已成為勢不可擋的趨勢。總結企業對專業人才的培養建議后,應當采取相應的改革措施,應當以行業為標桿,改進人才培養模式,以實踐為宗旨,調整課程體系建設,以項目為導向,大力推進理實一體,以素質為終極,加強非智力因素培養。
電氣自動化技術專業只有始終堅持以《中國制造2025》為綱領,以滿足企業需求為目標,動態調整人才培養模式,大力推進人才培養改革,積極采取應對的實踐措施,才能培養出基本知識功底扎實,實踐動手技能高超,同時具有卓越的科技創新思維和突出的職業能力素質,廣受企業的好評并深受社會的認可的高素質技術技能型人才。
參考文獻
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關鍵詞:校企合作;電氣自動化;課程;改革
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1674-7712 (2013) 06-0184-01
校企合作教學方式可以提高學生自身的綜合素質以及實際工作能力,能夠較好的適應社會對學生的自身要求。目前,我國正在積極的發展和提倡該種教學模式,并在進行積極的探索與實踐,而各個學校也都在致力于教學體質的改革,在建設高水平師資隊伍的同時培養出優秀的適應社會發展的人才。
一、高職電氣自動化技術專業課程進行校企合作模式改革的目的和意義
高職電氣自動化技術專業課程主要有《過程控制》、《計算機控制系統》、《自動控制系統工程設計》等,這些課程存在理論較為抽象而實踐性較強的特點,重點在于培養學生的工程實踐能力。目前的課堂教學主要使用的是企業的實際工程案例,只能簡單的進行書本教學,無法將所學的理論知識與實際的生產過程想結合,往往造成學生只能理論知識都學過,但是實際生產實踐都不會的局面,這樣的教學模式很難培養出高層次的工程人才,與電氣自動化專業讓學生在跨出校門后快速的轉向優秀的電氣自動化控制技術人才的目標不相符合。
國外校企合作教學的成功案例有很多,如德國巴登-符騰堡州的“雙元制”教育,英國的“三明治”教育。國內在校企合作方面的課程設計也在積極的探索與實踐當中,常用的做法是企業參與學校相關人才培養計劃,參與教材編寫,共同進行課件開發,一起進行教學體制的改革等。電氣自動化教學進行校企合作模式教學的改革主要目的有:(1)率先進行校企合作教學模式的改革,努力對同類課程教學起到示范以及帶動作用;(2)努力提高學生的實踐能力以及創新能力,通過校企合作的模式提升學生的培養質量;(3)通過校企合作模式深化學校與企業合作的深度,建立可持續的課堂教學模式,達到教育資源優化配置組合的目的。
二、電氣自動化課程校企合作模式改革內容
電氣自動化課程進行校企合作模式的改革主要目的就是由學校和企業共同來創造良好的教學環境,共同完成相關的課程設置,共同完成電氣自動化相關課程的教學,在課程教育中體現出工程實踐,課程教育服務專業和工程需求。
(一)教學內容改革
在教學內容方面主要是在原來的理論課堂教學的基礎上增加相關工程案例方面的內容,將與學校合作的企業的實際工程實踐需求等內容加入相關課程內,使學生在進行理論課程學習的同時增加工程實踐方面的相關知識。
(二)教學方法改革
在教學方法方面主要應該依據項目引領,任務驅動的教學方針,以相關合作企業的實際工程項目作為教學的引領,以專業的工作任務作為驅動,根據專業課程的標準,與企業相關人員共同進行項目設計,項目具體實施過程中相關老師以及企業人員共同制定項目的任務,根據所制定任務向學生下達相關的任務單,項目實施完成后老師和企業相關人員共同對項目進行考核、驗收和評價,并提出項目存在問題的解決辦法。
(三)教學形式改革
教學形式的改革主要是增加實踐的課程。在原有教學模式案例分析、課堂講解、專題討論、專題講座及實踐教學的基礎上再強化實踐課程的教學,主要是加強現場教學的實踐課程。現場教學主要是強化與企業的相關合作,將課堂教學改為工廠實習、科研現場教學,實施工程項目實際以及生產實際教學。
(四)師資隊伍改革
在師資隊伍方面的改革在學校原有相關課程教師的基礎上,聘請企業相關的工程技術人員作為兼職課程教師,向學生講授電氣自動化方面的實用知識、最新技術以及最新研究成果和進展。
(五)教學主體改革
在教學主體方面的改革主要是實行雙向教學,教師改變灌輸者和說教者的角色,而是學生相關學習內容的參與者和組織者,向學生的相關知識內容學習提供支持,學生改變被動學習的角色,而是主要進行主觀積極的探索,以此達到教與學的雙向過程。
(六)課程考核評價改革
在課程考核評價方面的改革,主要是將學生平時作業成績、企業實踐成績、企業實踐報告等內容加上考試成績以及課程設計成績進行綜合考慮評價,增加實踐能力在評價中的比重。
三、校企合作教學模式案例
針對某院校電氣自動化專業設置課程《自動化工程項目設計與實踐》進行初步校企合作模式的探索,具體所進行的改革如下:(1)聘請了相關合作公司的高級工程師進行電氣自動化專業學生課程設計中PLC、DCS系統的設計和自動控制系統相關的設備選型等;(2)帶領電氣自動化專業學生到合作企業進行現場PLC控制系統的相關設計、上位監控系統設計等內容的實踐和學習,讓學生在理論課程學習的同時感受真實的工作環境;(3)將項目引領、任務驅動教學方式應用于教學。將學生分成多個小組,學校老師和企業相關人員共同制定項目需完成的任務,每個小組指定項目負責人,各個成員根據任務書確定自己需要完成的任務,主要有收集資料、控制系統原理、控制系統設計、軟硬件及仿真調試等。課題任務主要來自老師科研項目和企業工程實踐。老師和企業人員在項目實施的過程中進行指導和監督,在項目完成后進行考核驗收和給出評價評分。(4)將平時成績和企業實踐能力及實踐報告等綜合考慮入學生課程成績,增加學時實踐能力。
四、結語
校企合作模式教學是將學習和工作緊密結合一起的教學模式,將課堂教育與實際的生產工作經驗互相緊密結合,可以提高學生自身的綜合素質以及實際工作能力,能夠較好的適應社會對學生的自身要求,應作為未來教學改革的方向之一。
參考文獻:
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篇7
【中圖分類號】G【文獻標識碼】A
【文章編號】0450-9889(2013)01C-
0027-02
電氣自動化技術專業的一個鮮明特點是實踐性非常強,其人才培養目標是培養適應社會發展需要的具有創新意識和實踐能力的高素質人才。實現其培養目標的關鍵是讓學生通過大量的動手實踐,參與實際的教學活動,并獲得良好的效果。因此構建電氣自動化技術專業新的實踐教學模式是當前教學工作的重中之重。
在當前大力發展職業教育的新形勢下,職業技能大賽的作用、影響力和人們的關注度逐年提高和攀升,這更加促使職業教育工作者深入思考在今后的教育教學過程中如何更好地發揮大賽的引領作用。例如教學內容的選取、實訓方式的改革、課程體系的更新、實踐基地的建設和育人理念的確立等。
近年來,我院非常重視學生的職業技能競賽,自2009年以來在自治區級以上各類職業技能競賽中取得良好成績。與此同時,我院組織教學團隊同步開展職業技能競賽引領教學改革的相關課題研究,在技能競賽的訓練方法、課程整合優化等方面取得初步的研究成果。在此基礎上,以我院電氣自動化技術專業為對象,改革實踐課程體系、實驗教學、實踐基地、畢業設計等四個重要環節,逐漸探索以技能競賽為導向的實踐教學模式的有效途徑。
一、以技能競賽為導向的實踐教學理念
技能競賽是一個完整的項目式或任務式實踐活動。其核心就是將實踐教學內容任務化,以競賽項目形式完成實踐任務,將競賽項目細分為各個有機相連的子任務,以競賽活動為載體,使學習者逐個突破子任務,達到完成整個項目的明確目標。它打破了傳統實踐教學中教師“單向灌輸”、學生“被動接收”的教學方式,變被動實踐為主動參與,教師不斷地激勵學生,最大限度地調動學生學習的積極性和實踐興趣。它以現代教育理念為指導,以實用為主,以學生發展為主,改變知識的單向傳播,強調形成積極、主動的學習態度,強調競爭與合作。在實踐教學中既有“教”的設計又有“學”的設計,既有自主學習、實踐又有合作探究,充分發揮學生的主體作用和教師的主導作用。實踐證明,以技能競賽為導向的實踐教學可以大大提高學生的主動實踐能力。
二、實踐課程體系的改革與創新
電氣自動化技術專業的實踐課程體系改革主要圍繞自動化生產線安裝與調試技能競賽、維修電工技能競賽和電子設計競賽等項目來開展研究。這些競賽項目涵蓋機械、電子、電氣、氣動、傳感器、PLC編程應用、單片機編程應用、觸摸屏組態、工業網絡等多學科交叉技術,基本覆蓋本專業的核心技術。這些技術的掌握和應用對本專業學生的專業知識、職業素養、崗位能力、綜合素質的培養具有重要作用。因此基于上述核心技術,研究開發一種全新的實踐課程體系至關重要。
基于技能競賽為導向的理念,吸收國內外著名高職院校教學改革的經驗,分析我院辦學特點和人才培養目標,提出了電氣自動化技術專業的三級遞進式實踐課程體系結構。
專業基礎級實踐課程。主要包括電路認知、電子電路設計、電子產品組裝與調試、電工考證實訓、C語言程序設計等課程。
專業技能級實踐課程。主要包括電力電子技術實訓、傳感器技術實訓、電氣控制與PLC應用技術實訓、變頻調速技術實訓、單片機應用技術實訓、電機與拖動技術實訓等課程。
專業應用級實踐課程。主要包括維修電工技能實訓、自動線安裝與調試實訓、電子產品設計與開發實訓等課程。
該課程體系具有兩個特色。一是課程體系按照先學基礎、再學技能、最后綜合應用,充分遵循由易到難、由淺入深、由簡單到復雜、由寬泛到專業的認知規律,形成三級遞進式課程體系。教學計劃的安排也與之相適應,大一開設專業基礎課,大二開設專業技能課,大二下學期、大三上學期開設專業應用級課程。二是課程體系建立在以技能競賽為導向的教學理念上,開設的課程不是簡單的級別羅列和劃分,課程內容也不是傳統的教學內容的照搬,而是基于三個競賽項目的內容和要求進行綜合考慮。所有課程均采用項目式教學,任務驅動,大大提高學生的主動實踐能力和綜合運用能力。
三、實驗教學改革與創新
以實驗課程體系和教學方法的改革為切入點,構筑先進的融理論教學與實踐教學于一體、知識傳授與能力培養相協調的專業實驗平臺。整合不同課程的相同實驗課和實驗內容,重新修編實驗大綱和實驗指導書,并充實、更新相關實驗內容,調整基礎性實驗和綜合性、設計性實驗的要求;對實驗教學方式進行改革,既有必做實驗也有選做實驗,既有課內實驗也有多門課程的綜合實驗。實行開放式實驗教學,充分利用電氣自動化協會,開展豐富的課外科技實驗活動,拓寬學生的視野,增長他們的見識,促進實驗教學質量的提高。
四、實踐基地建設和改革
近年來,我院大力投入實訓基地建設,大大改善了實踐教學條件。學院電工電子與自動化實訓基地整合了部分教學實驗室資源,成立校企合作中心、信號實訓中心、電工電子基礎技能訓練中心、自動化技術中心、電子技術中心和創新基地。
根據三級遞進式實踐課程體系的設計思路,構建基礎技能、專業技能、應用技能三大實訓基地平臺。
(一)專業基礎實訓平臺
基本技能實訓平臺是訓練學生專業基本技能,幫助他們形成良好專業素養的基礎平臺。平臺設置了電子基本技能、電氣基本技能、檢測與轉換3個實訓模塊,包括電工、電子技術基本實驗,電路認知與焊接實訓,電子產品裝配與調試實訓,各種電子電路的安裝與調試實訓,電工考證實訓,電氣設備安裝與調試實訓,機床控制電路安裝與故障處理實訓,傳感器與檢測技術實訓,電力電子技術實訓等項目。
(二)專業技能實訓平臺
專業技能實訓平臺包括單片機控制、PLC控制、變頻調速等實訓模塊,共7個實訓項目。該實訓平臺對于學生提高專業能力和職業能力具有非常重要的作用。它力求體現真實的職業環境,強調實訓項目的應用性和操作的規范性,鼓勵大膽創新實踐,使學生保持與行業實際水平基本同步。
(三)專業應用實訓平臺
專業應用實訓平臺偏向于工程實踐,由電子產品開發、電氣工程項目設計、自動化生產線安裝與調試3個實訓項目組成。它們都是以項目的形式開展實踐教學活動,完全按照技能競賽項目的要求,將專業基礎、專業技能和專業綜合應用緊密結合的項目式教學。
電子產品開發項目:按照電子設計競賽的要求,將電子技術、C語言程序設計、單片機應用技術等專業課程知識轉化為實際應用――設計并制作出一款實用的電子產品。
電氣工程項目設計:按照維修電工技能競賽要求,將電工原理、電氣控制技術、電機實訓、電氣設備故障處理實訓、PLC實訓等課程知識轉化為實際的電氣產品設計。
自動化生產線安裝與調試項目:按照自動化生產線安裝與調試技能競賽要求,開設自動線安裝與調試綜合實訓課程,該課程將氣動技術、傳感技術、PLC技術、變頻和伺服驅動技術、觸摸屏組態技術、工業網絡技術等融為一體,采用理實一體化教學方法,基于YL-335B綜合實訓平臺,通過系統設計、安裝、編程、調試,達到使學生掌握電氣自動化專業核心技術的目的。
五、畢業設計的改革與創新
畢業設計是實踐教學的一個綜合性應用環節,是學生靈活運用所學專業知識能力的重要體現,對提高他們的專業綜合素質和就業競爭力有積極推動作用。因此,實踐教學模式的改革離不開畢業設計環節,其改革主要從選題和成果形式兩方面考慮。教師要根據學生的特點、興趣、就業方向,以技能競賽為導向,有針對性地布置選題,并充分利用自動化實訓基地的各種設備作為畢業設計載體或控制對象。論文成果以設計作品、設計裝置等物化產品為主,可以是電子產品設計類、電氣工程設計或自動化生產線設計等課題,從而打破以往重理論輕實踐的畢業設計要求,對進一步提高學生的動手實踐能力、專業綜合能力起促進作用。
篇8
關鍵詞: 課程體系改革 優化課程內容 工程實踐
當前國家重點強調,對于二本院校著力進行轉型發展,然而二本院校轉型發展的主要目標是以符合社會需求培養應用型人才[1]。我院為社會培養應用型人才的核心和實現培養目標的關鍵是課程體系建設,那么怎樣對現行的課程體系做出改革,培養當前適合制造大國的應用型人才是眾多二本學校需要研究的一個關鍵問題[2-5]。
縱觀工學院的電氣工程及其自動化專業的課程體系,專業建立已經有幾年,也多次對課程體系進行改革和調整,但是從前后知識的邏輯性連接,學科間的交叉學習及內容的詳盡性等方面考慮,不適應對學生應用能力和創新能力的培養[6-10]。具體反映在以下幾個方面:
課程設置缺乏整體性。很多教學課程缺乏整體性的課程內容規劃,比如課堂上對于理論知識的講解內容不夠完整,跟不上當前電氣專業一個行業的發展現狀,而且主要出現一些較嚴重的重復性的教學內容,對于將理論與實踐緊密聯系進行教學的深度遠遠不夠,大多數課程甚至缺乏實踐環節,整體規劃和合理的課程安排欠缺妥當。
依舊存在學科本位思想的課程模式。對于我院的電氣工程及其自動化專業課程體系的改革建設,學科本位思想仍產生一定的影響,主要體現在對于本專業的教學計劃和課程結構設置依舊采用學科本位的思想。也就是“公共基礎課+專業基礎課+專業課”的“三段模式”,大多習慣學科課程的思想方式,以致從教學內容到方法都沒有發生本質性的改變,沒有向培養學生的實踐動手能力方向實現本位轉換。
1.構建新的課程體系及教學內容
采取以工學結合為主要途徑,培養學生的自主學習能力為主要目的,同時融合行動、本位和知識體系等課程模式的優點,對我校工學院的電氣工程及其自動化專業課程體系進行改革,創建以項目為本體結合課程學習方式的課程體系。
(1)培養目標的確定。
本院將主要培養以崗位和職業資格需求為目標的應用型人才。采用這樣的培養方式,不僅可以使學生通過在校的四年時間學習專業知識及從業的一些資格證書,而且可以在學習時就掌握企業崗位所需求的職業技能,不至于出現眾多學生口中念叨的畢業季失業季的現象。
電氣工程及其自動化專業的培養目標主要是:培養一批能夠適應社會,為社會服務,在具備堅實的專業知識之后從事企業第一生產線的相關工作,并具有優秀的職業道德情操和熟練的職業技能,真正成為德智體美勞全面發展,而且具備完美的創業精神和可持續發展的應用基礎能力,對企業自動化生產線的系統進行設計、安裝和調試等工作的高薪人才。
(2)課程體系的重構。
當前我院電氣工程及其自動化專業課程體系的重構主要以適應社會企業的職業崗位能力為核心,從整體突出課程框架中技術工作過程的主線地位,構建整體性工學結合的適合我院應用型人才發展的課程體系。根據本專業的具體定位和培養目標,并通過合作企業的指導,共設置五個模塊:職業核心課程、專業核心課程、專業基礎課程、專業拓展課程和頂崗實習,要求對企業自動化系統設備的正常運行涉及的各環節有全面了解。
(3)課程設置的確定。
本院采取以企業工作任務引領方式,主要以適應企業從業的崗位需求實行對本專業課程的設置。學生將在校所學的專業課程知識輕松自如地應用到企業的相應崗位中,體現理論聯系實踐、將理論應用到實踐中去的課程理念。對于社會此方面動態性的發展和前瞻性,將會不斷調整適合我國自動化專業發展趨勢的課程設置體系。
(4)專業核心課程的建設。
重點打破傳統課堂理論教學模式,以項目和理論教學為主體方式,以課題研究的主要工作為組織課程的中心內容,讓學生在實際做項目的過程中邊做邊學習專業知識,將理論應用到實踐中,實踐以理論為指導,加強對學生的職業能力訓練。
(5)“教、學、做一體化”的教學模式。
重點采取以項目為主導的實踐行為,在課程教學中實行教、學、做一體化教學模式,做到以學生為主體,真正實現邊教邊學、邊學邊練和學做合一的適合社會需求的新型教學模式,極大地激發學生的項目研究興趣。
2.課程體系及教學內容的具體實施
本校工學院的電氣工程及其自動化專業課程的開發是一項系統工程,通過前期的實踐,發現采取校企合作的培養方式是最基本和最有效的途徑。具體共同采取措施和培養方法如下:
(1)專門針對我院的電氣工程及其自動化專業成成了課程體系開發組,該課題組主要由我院經驗豐富的專業課程教師和企業內的行業專家組成。
(2)為了明確適應社會人才的培養目標,特意進行相關企業崗位需求調研。在此基礎上,我院專業教師和企業優秀人員進一步進行洽談論證,進行詳細的分析并得出本專業的培養目標:努力培養德智體美勞全面發展,并且從方方面面反映出的具備優秀的追求完美的創新精神和精益求精的工作態度,同時對專業理論知識掌握牢靠,具有熟練的職業技能,能夠勇于沖上企業第一生產線,并勝任自動化生產線的各種設備的維修、調試和設計等工作。
(3)重構課程體系。結合前述的課程定位和專業的培養目標,以培養學生的團隊協作和交流溝通,以及提高學生的實踐創新能力、就業能力及創業能力為主體目標,重構課程體系。根據我們與企業人員共同研討論證,按照工作崗位業務范圍工作領域工作任務職業能力學習領域(課程)的工作流程進行課程體系的開發。
(4)專業課程的重置。面對當前社會企業對本專業人才的需求,重置專業課程。設置中參照勞動和社會保障部門對職業核心能力的培訓設立職業核心能力課程;根據企業對電氣工程及其自動化專業的畢業生的專業理論和基本技術的需求構建了專業技術基礎課程;根據當前社會的崗位需求和職業技能的要求設立專業技能核心課程,而且將相關的職業資格標準引入課程教學內容中;為加強學生的生產實習和社會實踐,安排一個學期到上海豐武光電有限公司的頂崗實習。
(5)建設專業核心課程。當前社會對應于型人才的需求要求越來越高,所以綜合考慮社會需求現狀,針對企業的崗位要求的職業能力,本院重點提煉了核心課程教學內容,著重以實際真實的工作創造真實的教學環境,努力讓學生在這種真實的學習任務中,不斷成長,不斷探索和開拓進取。
(6)采用基于工作過程的“教學做”一體化教學模式。針對本院的電氣工程及其自動化專業核心技能課程,所有學習任務將都防災實訓過程中以理論講授、實驗和實習合為一體化的教學方式完成。實行企業中實際項目作為學習導向,統一應用邊學邊做邊看邊教的教學做一體化模式進行教授和學習,真正發揮教師的主導作用,以學生為主體學習者,從被動的知識接受者成為開發項目的主體,讓他們自行體會自己真心要干什么,能干什么,最想干什么,這樣對各方面的積極性的調動具有很強的促進作用。
(7)改進考核評價方式。每所高校基本都離不開試卷形式的考查,故本院設立的理論試卷考查形式,重點針對職業核心能力課程和專業技術基礎課程的考核,在實訓和試驗中完成對實訓成果、技術報告、對儀器設備的操作熟練程度和正確程度上的實際考查。各項考核按一定權重相加評定實驗和實訓成績。
當前我院經過兩年的實踐及全體老師和學生的共同努力,對于專業課程體系和教學內容的改革取得初步的成效。以主體為項目課程的課題體系不僅僅讓學生的專業基礎能力在教學過程和學習過程中得到更好的培養,更重要的是對于崗位的細化,讓學生真正與社會緊密聯系,拓展就業口徑,實現按需辦學。
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篇9
傳統高職教育一直采用課堂教學和集中實訓兩種教學模式,對于理論性較強的課程,采用理論教學+實驗課的模式,而對于實踐性較強的學科,則采用集中實訓的模式。就業中主要存在兩個問題: 容易造成理論與實踐的脫節,學生整個課程體系不完整。 一些專業技術課的技術特點體現不明顯,學生分析和處理實際問題的能力不強,離企業的要求還存在一定距離。陳舊的教學模式培養出來的人才不能保證學生零距離就業。在人才培養模式中采取“教學做一體化”教學深入的改革,可以滿足適應企業行業對電氣自動化技術類技能型人才的新需求。
2、我校“一體化”教學課程開發實施過程
“教學做”一體化教學模式改革指導思想是以培養面向生產、建設、服務和管理第一線高技能人才為目標,以增強學生實踐動手能力和綜合運用知識能力培養為重點,以合理精簡整合、序化教學內容為核心,集知識、技能和態度于一體,運用多種教學方法和教學手段,不斷提高課程教學質量。
基于就業導向的電氣自動化專業人才培養方案課程設置。針對就業方向,該專業人才培養方案中設置了自動化專業的學習領域,有重點的規劃了學習領域中需要實施一體化教學的課程。
典型就業崗位和學習領域如下:①電器柜維修——《電路分析與應用》②儀器儀表維護與維修——《過程控制與自動化儀表》③電子電路設計與應用——《電子線路分析與應用》④電機維護與維修;機床電氣控制線路維護——《電機控制與應用》電氣制圖——《電氣CAD及工程制圖》變頻器應用系統設計——《變頻驅動裝置調試與應用》PLC程序設計與操作,觸摸屏安裝與應用——《PLC程序設計與實踐》(含觸摸屏)單片機系統開發——《單片機產品設計制作與調試》自動化生產線的安裝維護——《自動生產線安裝與調試》傳感器的安裝與維護——《傳感器應用》11數控機床日常維護;數控機床電氣控制系統維護——《數控機床控制系統故障診斷與維修》12供配電線路的維護與維修——《企業供配電系統運行與維護》13DCS系統維護與維修;現場總線安裝與調試——《DCS控制系統維護》14組態系統的操作與調試——《組態軟件應用》15企業生產運行管理——《企業管理》
其中《電子線路分析與應用》、《電機與控制應用》、《PLC程序設計與實踐》、《電氣CAD及工程制圖》、《變頻驅動裝置調試與應用》、《自動生產線安裝與調試》、《單片機產品設計制作與調試》、《數控機床控制系統故障診斷與維修》、《組態軟件應用》、《DCS控制系統維護》課程采用一體化教學。
完善的一體化課程的教學大綱保證教學有章可循。一體化課程教學大綱是執行專業培養計劃,實現培養目標要求的教學指導文件,是組織教學,進行課堂教學質量評估和教學管理的主要依據。制定與一體化教學培養方案相配套的課程教學大綱是規范教學要求,提高教學質量,實現專業人才培養目標的重要環節。在各科一體化課程教學大綱中,均編制了課程性質,課程目標,教學內容及課時分配,教材教輔資料,一體化教室規范要求等內容。使得一體化教學的具體實施有章可循。
自編一體化教材及實驗指導書。合理、實用的教材教輔和實驗指導書是完成一體化教學的基本資料。該文原載于中國社會科學院文獻信息中心主辦的《環球市場信息導報》雜志http://總第522期2013年第39期-----轉載須注名來源為了達到教學大綱的要求,并配合理論知識和教學設備統一性,該專業的一體化課程教材必須選擇自編教材,實驗指導書也均由校內實驗指導經驗豐富的老師編制。一體化教材以項目、任務單元的形式編制,在保證內容科學性的同時,也體現了有效性和實用性的特點。教材和實驗指導書的合理選配為一體化教學效果的提升提供了必要條件。
教室設為工作間。一體化教室就是將教室與工作間融為一體,讓學生感受情景教學的氛圍,在任務驅動教學中學習理論知識,并獲得操作技能。做到在實踐中教理論,在運用中學技術,提高職業素質。各門一體化課程的教室配備教學必須品,同時也裝配了實操設備。教學場所既可以聽課,做筆記,多媒體演示,黑板講解,更重要的是一體化教室也是實驗室、工作室、甚至車間。為老師邊講邊演示,學生邊學邊操作提供了平臺。
“雙角色”教師。教師水平直接影響教育教學質量。為了體現一體化教學的重要性,對一體化課程的教師選配尤為嚴格。一體化課程都安排兩個老師教學,一個主講一個輔導。兩個老師均要獲得高校教師資格和技師資格證,且有多年教學經驗,至少有一個要有企業工作經驗。我校對一體化教學教師進行多次培訓,提升教學水平,掌握新的教學工具盒手段,改善教學方法。并定期深入企業實踐,學習新的技術,避免知識陳舊落伍。因此,良好的一體化教師隊伍為教學質量提供了保障。
3、“一體化”教學實踐效果
注重職業發展和專業定位。使學生獲得與工作崗位需要相一致的職業能力;注重任務驅動的課程設置。為學生提供體驗完整工作過程的學習機會;注重教學做一體化。以工作任務為中心來整合相應的知識、技能和態度,實現理論與實踐的統一;注重工學結合。“一體化”教學以職業能力培養為主線,以企業車間管理制度作為課堂制度,順應了工學結合的發展;注重以職業技能鑒定為參照的技能訓練。使學生在獲得學歷證書的同時,能順利獲得相應職業資格證書。
“一體化”教學在很大程度上促進了我校“培養面向生產、建設、服務和管理第一線的,德、智、體、美等方面全面發展的,實踐能力強、職業素質高,具有創新精神和實踐能力的高端技能型專門人才”的高職專業人才培養目標的實現。
5、結合企業需求的電氣自動化技術專業“一體化”教學對學生就業的積極作用
篇10
關鍵詞:電力系統及其自動化;數值計算方法;教學改革
作者簡介:郭壯志(1983-),男,河南周口人,廣東工業大學自動化學院,講師;吳杰康(1965-),男,廣西隆安人,廣東工業大學自動化學院,教授。(廣東 廣州 510006)
基金項目:本文系電氣與控制廣東省實驗教學示范中心子項目實驗教學改革項目的研究成果。
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)13-0069-02
“數值計算方法”是研究使用計算機求解各種數學問題近似解的一個數學分支。伴隨著計算機技術的迅速發展,其已成為研究分析電力系統運行與控制問題不可或缺的技術手段,具有便捷、高效、成本低、可模擬真實條件和理想條件下狀態等顯著優點,在電力系統故障分析、電力系統穩定性分析、電力系統短路計算、電力系統過電壓計算、電力系統潮流計算、發電機運行特性分析、電磁場計算等領域都有應用。電力系統分析與計算軟件如POWERWORLD、PSCAD、PSASP等都要以數值計算方法為理論基礎,因此廣東工業大學(以下簡稱“我校”)將其設置為電力系統及其自動化專業本科生的必修專業基礎課。與其他數學課程相比,該課程具有知識面廣、理論復雜、公式冗長、難于記憶等特點,對于本專業還需強調基礎理論與電力系統運行控制理論的緊密結合。
筆者目前從事電力系統及其自動化專業“數值計算方法”課程教學,針對教學過程中存在的問題進行了分析和探討,在借鑒該課程先進教學經驗的基礎上,結合電力系統及其自動化專業學生特點,在教材、教學內容、教學方法、教學目標、考核方式等方面提出了相應的改革措施,以促進教學效果的提高。
一、“數值計算方法”課程教學現狀
“數值計算方法”是分析和研究電力系統運行與控制問題的必要技術手段,定位為我校電力系統及其自動化專業的必修專業基礎課,2學分,共32學時,全部為理論課時。考慮到該課程教學要以“高等數學”、“線性代數”等知識為基礎,目前安排在大二下學期講授,以理論教學為主。教學目標是通過各種數值算法的學習,培養學生分析解決問題的能力,強調理論的完整性和嚴謹性。采用期末測試成績和平時成績綜合考評的方式,期末測試成績占80%,平時成績占20%。
二、“數值計算方法”課程教學存在的主要問題
1.教材選用針對性不強
教材作為承載并傳遞課程教學內容的載體媒介,[1,2]對課程教學效果有顯著影響。“數值計算方法”隸屬應用數學范疇,是理論分析和工程應用結合的橋梁。在電力系統及其自動化專業課程教學中,教材選用不僅要考慮知識的完整性、理論的嚴謹性,同時要突出課程與本專業的關聯性,使學生能夠“學以致用”。長期以來由數學專業的教師承擔本專業的“數值計算方法”課程教學,所選用的教材理論性較強,沒有充分考慮到與電力系統及其自動化專業的專業背景和知識結構的結合,學生難于做到所學即所用。
2.課程教學內容和教學計劃不甚合理
目前,我校電力系統及其自動化專業“數值計算方法”課程教學課時共32學時,安排在大二下學期講授,全部為理論教學,無實驗和實踐環節。此時,學生雖具備學習該課程必需的“高等數學”和“線性代數”等數學知識,但缺乏電力系統分析、電力系統繼電保護、高電壓技術等專業知識,不具備講授“數值計算方法”在電力系統應用的知識前提。學生僅僅把該課程當作一門數學課來學習,學完后對其應用價值知之甚少,與專業教師期望的教學目標有較大差距。
3.課程教學方法相對落后
目前,我校大多數課程已經實現了現代多媒體技術教學。根據各學科的性質和特點,很多課程已引入了互動式教學、啟發式教學、立體式教學等先進教學方法。然而由于“數值計算方法”課程涉及知識面廣、內容抽象、教學課時少,因此長期以來本專業該課程的教學方法仍然以“注入法”為主,偏于強調教師的主導作用而忽略了學生的主觀能動性。同時因為是數學專業的教師授課,他們對電力系統知識了解不多,大部分時間花在了算法的理論推導和證明,忽略了本專業學生的數學基礎弱、對理論推導與證明興趣不高的特點,學生上課時注意力不集中,教學效果不理想。
4.課程教學目標存在不足
目前,我校電力系統及其自動化專業“數值計算方法”課程的教學目標強調理論的嚴謹性,偏向培養學生的理論分析能力而弱化了實驗實踐教學,不符合該課程理論與應用結合的特點和本專業培養應用型人才的教學實際。
5.考核方式不盡合理
考核是教學評價的核心,直接影響到課程教學系統功能的整體優化。[3]目前,電力系統及其自動化專業該課程考核指標相對單薄,由期末測試成績和平時成績兩部分組成,而期末考試成績在綜合考核指標中占主導地位,平時成績評定指標中作業處于核心地位,作業仍然主要以理論推導型和算法設計型題目為主,過分強調“分數”、理論分析與算法推理的重要性。對于理論與實驗實踐并舉的“數值計算方法”課程,該評價方法簡單、功能狹窄,容易造成學生被動學習、課程學習目標游離、理論與實驗實踐脫節,不利于學生學習興趣培養和學習能力、創造能力、專業領域應用能力等高階能力的養成與提高。
三、“數值計算方法”課程教學主要改革措施
根據“數值計算方法”課程教學中存在的主要問題,結合課程與電力系統及其自動化專業特點,以教材改革為基本點,以整合優化教學內容為核心,以改進教學方法為手段,以完善考評方式為保證,以提高學生興趣、獲取理論知識、訓練思維、培養創造能力和本專業應用能力為目標,進行課程教學改革和實踐。
1.加強教材建設
目前,該課程教材主要有兩類:[4]偏重理論推導和算法分析,主要解決“為什么這樣計算”的問題;強調算法設計和數據處理,淡化理論分析與證明,主要解決“如何利用計算機求解數學問題”的問題。至今,還沒有一種與本專業結合緊密的有關數值計算方法的教材,難于滿足專業教學需求。由于編寫新的教材周期長,筆者認為教材建設應采用漸進式,首先針對工程專業培養應用型人才的特點,選擇知識結構完整、邏輯結構清晰、強調計算機算法實現和淡化理論分析證明的教材;其次組織本專業教師編寫滿足學生需求并緊密結合電力系統理論分析和工程應用背景的教材。
2.合理調整課程教學內容與教學計劃
根據本專業學生特點,對教學內容進行調整、整合與優化,主要有以下幾個方面:淡化理論證明,適應應用型人才培養的需求;增加數值算法計算機程序教學內容,體現課程理論與應用融合的特點;增加上機實驗教學內容,培養學生理論與應用結合的能力;增加電力系統理論研究和工程應用背景與數值計算方法有機結合的內容,讓學生了解數值計算在本專業的哪些領域被應用和如何應用。
我校電力系統及其自動化專業學生在大三上學期開始學習“電力系統分析”、“電力系統繼電保護”等專業課程,為促進數值計算方法與電力系統知識的融合,擬將本課程的教學計劃從大二下學期調整到大三下學期,在課程講授時不僅可將專業應用背景融入到教學中,也讓學生知道該課程學有所用和如何被應用;擬增加實驗實踐教學內容,將課程總課時調整為40學時,理論教學課時32學時不變,增加實驗實踐教學課8學時,提高學生“學以致用”的能力。
3.改革課程教學方法
借鑒其他課程先進經驗,結合本專業特點,該課程教學方法改革措施主要有:
(1)應用理論總結替代算法理論推導過程來淡化分析與證明,做到理論深入淺出,降低課程學習難度,提高學生興趣。例如:當講到簡單迭代法收斂性定理時首先告訴學生該定理的本質就是迭代函數,導數的絕對值小于1,然后利用學生已掌握的導數知識進行闡釋,使其輕松掌握該類型算法收斂性判定的簡單直觀方法,降低理論難度。
(2)利用直觀教學講授算法原理,淺顯易懂。例如:當講到對分區間法、Newton法等算法原理時,利用算法迭代進化直觀圖可便捷高效地讓學生掌握算法的原理。
(3)引入本專業應用背景,做到理論與實踐緊密結合,使學生感覺學有所用。例如:在講到Newton法求解非線性方程時,將電力系統潮流問題引入,并探討其求解原理與方法。
(4)實驗教學課堂案例化。在課堂上針對具體問題講授利用MATLAB如何實現算法,以起到拋磚引玉的作用,為學生實驗實踐作范例。
4.修正課程教學目標
教學目標要結合課程特設、專業特點,做到反映實際、與時俱進。電力系統及其自動化專業培養的應用型人才,因此培養目標要從重理論轉向強調應用,注重和電力系統理論研究及工程應用的結合。
5.改革課程考核方式
課程自身特點和本專業的人才培養要求促使當前該課程考核方式需要革新,圍繞著端正學生學習態度,激發學生學習興趣,促進理論、實驗和實踐有機融合的目標,考核方式的主要改革措施有:降低期末測評比重,由原來80%降到70%,增加實驗實踐教學考核指標,實現考核指標多元化;重視實驗實踐評估,將平時學生實驗實踐的過程、結果、積極性等都作為實驗成績評定的指標;作業成績評定既注重理論又注重實驗實踐,“雙管齊下”促進理論與實際的緊密結合,在布置作業時,不僅要寫出理論依據,算法的設計步驟,還要附上利用MATLAB進行程序實現的代碼和結果,以實現學而會用,避免“光說不練”、“紙上談兵”;與專業應用結合的能力作為期末考評的一個量化指標。學生針對本專業自選與計算方法應用有關的案例,利用MATLAB實現數值計算方法程序,并采用盡可能多的方法去實現,針對不同的方法分析其應用效果和優缺點,如果有可能提出改進方法。
四、結束語
本文針對我校電力系統及其自動化專業“數值計算方法”教學過程中存在的問題進行了分析,并從教材建設、教材計劃制訂、教學方法優化、教學目標修正、考核指標變革五個方面探究課程的改革和實踐措施,以便促進該課程教學效果的提高。其中一些措施如文中所提教學方法已應用到教學中,被學生認可和接受。目前雖然還沒有與本專業緊密結合的教材,但已不再選用偏重理論的教材而選用理論適度、偏重應用的相關教材,[5]也得到了學生的認可。該課程的改革還處于初始階段,在教學過程中繼續借鑒先進教學方案,總結已有的改革教學經驗,逐步提高該課程的教學質量和教學水平。
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