時(shí)間:2022-01-30 09:59:43
開(kāi)篇:寫(xiě)作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇大一電工實(shí)訓(xùn)總結(jié),希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過(guò)程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
Abstract: Using of experimental equipment and simulation technique in the course practical training of Electronics in Electrical Engineering and Principles and Applications of Single Chip Microcomputer can stimulate students' interest to study and improve independent learning initiative. Through the application of computer simulation software, bottleneck of resources is solved in the practical training and new ways of practical training of basic courses are set.
關(guān)鍵詞: 機(jī)電專(zhuān)業(yè);資源;計(jì)算機(jī)仿真;課程實(shí)訓(xùn);應(yīng)用能力;新途徑
Key words: mechanical and electrical specialty; resources; computer simulation; practical training; application ability; new way
中圖分類(lèi)號(hào):G42文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1006-4311(2011)01-0296-02
0引言
由于教學(xué)改革的需要,在我院裝備分院對(duì)單片機(jī)原理與應(yīng)用課程實(shí)訓(xùn)中,采用計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)和實(shí)物教學(xué)相結(jié)合的方式進(jìn)行。經(jīng)過(guò)實(shí)踐,收到了比較好的教學(xué)效果。以往的實(shí)訓(xùn)課程,是在進(jìn)行完電工電子實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,手工焊接一個(gè)實(shí)際的印刷電路和所需的元器件來(lái)完成。在教學(xué)資源相對(duì)緊張的情況下,此項(xiàng)實(shí)訓(xùn)準(zhǔn)備材料的周期長(zhǎng),采購(gòu)、維護(hù)成本和場(chǎng)地費(fèi)用高。同時(shí),由于實(shí)訓(xùn)環(huán)的課程安排均是在十或十二周的理論課程結(jié)束后進(jìn)行。這段時(shí)間,各專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)室均是在包括白天、晚上星期六、日在內(nèi)的滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)行。我院在校生在一萬(wàn)一千人以上,需要做實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)的師生人數(shù)眾多。為了保證實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)質(zhì)量,原制定了嚴(yán)格的制度,必須保證實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)時(shí)間和實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)質(zhì)量。為此,實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)資源和時(shí)間的矛盾在十二周到十九周這段實(shí)踐環(huán)節(jié)安排上,產(chǎn)生了比較突出的時(shí)間與資源瓶頸。采用軟件仿真技術(shù)與實(shí)物實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)相結(jié)合,可以有效解決上述瓶頸問(wèn)題。
1利用Protel印制板繪制軟件結(jié)合Multisim電工電子仿真軟件進(jìn)行電工電子實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)訓(xùn)練
Multisim電工電子學(xué)仿真軟件是加拿大InteractiveImageTech公司的產(chǎn)品,是世界公認(rèn)的幾大電工電子仿真軟件之一。基于個(gè)人計(jì)算機(jī)運(yùn)行的該軟件,易學(xué)易用,高校電工電子學(xué)所教授的知識(shí),采用該軟件均可進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真驗(yàn)證。PROTEL軟件是美國(guó)PORTEL公司在80年代末推出的EDA軟件,在電子行業(yè)的CAD軟件中,它當(dāng)之無(wú)愧地排在眾多EDA軟件的前面,是電子設(shè)計(jì)者的首選軟件,它較早就在國(guó)內(nèi)開(kāi)始使用,在國(guó)內(nèi)的普及率也最高。
而采用此軟件可以仿真電工學(xué)、模擬電子學(xué)、數(shù)字電子學(xué)的基本電路和復(fù)雜電路,運(yùn)行狀態(tài)直觀明晰,其結(jié)果與實(shí)物仿真完全一致。所以利用該軟件是可行的。
在仿真的基礎(chǔ)上,讓學(xué)生將仿真結(jié)果與實(shí)物運(yùn)行的結(jié)果相對(duì)比,使學(xué)生產(chǎn)生立體的思維與學(xué)習(xí),有效地?cái)U(kuò)展了學(xué)生的知識(shí)深度與廣度,收到了良好的效果。由于我院裝備分院的本科和專(zhuān)科學(xué)生需要進(jìn)行電工電子實(shí)訓(xùn)的學(xué)生數(shù)達(dá)到了11個(gè)班級(jí),共計(jì)350人以上,實(shí)訓(xùn)條件滿(mǎn)足不了要求。因此,我們利用Multisim教學(xué)版共享軟件首先在分院計(jì)算機(jī)中心開(kāi)設(shè)了電工電子學(xué)的仿真訓(xùn)練課程,編寫(xiě)了詳細(xì)的實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書(shū)。在上機(jī)實(shí)習(xí)前,對(duì)學(xué)生集中進(jìn)行仿真實(shí)例和軟件基本操作的講解,然后指導(dǎo)學(xué)生上機(jī)操作。從軟件的安裝開(kāi)始,對(duì)實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書(shū)上精選的仿真實(shí)例進(jìn)行全面的仿真訓(xùn)練,教師全天候的現(xiàn)場(chǎng)輔導(dǎo)教學(xué)。由于我院硬件教學(xué)資源相對(duì)有限,而此軟件所提供的仿真直觀易用,并且只要有計(jì)算機(jī)就可以進(jìn)行,所以,此種方法可解決實(shí)驗(yàn)室硬件教學(xué)資源矛盾。在現(xiàn)今計(jì)算機(jī)極大普及的條件下,學(xué)生在理論教學(xué)上存在難以消化的問(wèn)題,通過(guò)軟件仿真都可以得到計(jì)算機(jī)仿真的驗(yàn)證。這種實(shí)訓(xùn)安排,引起了學(xué)生的極大興趣與參與熱情。與此同時(shí),我們開(kāi)設(shè)了Protel線路板原理圖和印制板繪制軟件的訓(xùn)練。兩套軟件在平均每個(gè)班級(jí)20學(xué)時(shí)的實(shí)訓(xùn)課程中,收到了極好的實(shí)訓(xùn)效果。學(xué)生普遍感到利用計(jì)算機(jī)軟件工具,實(shí)訓(xùn)學(xué)到了自我提高電工電子學(xué)理論知識(shí)的捷徑。在采用此方法的11個(gè)班級(jí)中,實(shí)訓(xùn)的成績(jī)普遍達(dá)到中等以上,取得良好以上成績(jī)的學(xué)生數(shù)達(dá)到了75%以上。最可貴的是,學(xué)生感到電工電子學(xué)不再是難學(xué)的理論,而是躍然在計(jì)算機(jī)屏幕上的鮮活的實(shí)例。并且過(guò)去感到不理解的問(wèn)題,通過(guò)仿真分析變得簡(jiǎn)單和容易掌握了。從仿真分析到印制版制作,通過(guò)實(shí)訓(xùn)培養(yǎng)和鍛煉了學(xué)生分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力。同時(shí),為后續(xù)的課程如傳感器與檢測(cè)技術(shù)等專(zhuān)業(yè)課程的講授奠定了有力的基礎(chǔ),也為教學(xué)資源相對(duì)緊張的條件下開(kāi)辟實(shí)訓(xùn)課程的新路子積累了經(jīng)驗(yàn),節(jié)約了教學(xué)經(jīng)費(fèi)。
2利用Proteus單片機(jī)仿真軟件進(jìn)行單片機(jī)仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)
單片機(jī)課程的教學(xué)相比電工電子學(xué)的教學(xué)難度更大一些,不僅有硬件的學(xué)習(xí),也要有匯編語(yǔ)言和C語(yǔ)言的學(xué)習(xí)。此實(shí)訓(xùn)是在相應(yīng)的單片機(jī)實(shí)物實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。與電工電子學(xué)實(shí)訓(xùn)面臨的狀態(tài)一樣,實(shí)物實(shí)訓(xùn)安排非常緊張,就是安排下了,實(shí)訓(xùn)的內(nèi)容也是有限和單調(diào)的。同樣,對(duì)于學(xué)生來(lái)講,在單片機(jī)課程理論講授和課程實(shí)驗(yàn)中取得的進(jìn)展十分有限。為了使學(xué)生掌握單片機(jī)理論并熟練掌握匯編語(yǔ)言調(diào)試與仿真技術(shù),在教學(xué)資源相對(duì)緊張的狀態(tài)下,我們?cè)趩纹瑱C(jī)實(shí)訓(xùn)課程中引入了英國(guó)Labcenter公司開(kāi)發(fā)的電路分析與單片機(jī)仿真軟件Proteus教學(xué)版軟件和美國(guó)Keil Software公司出品的51系列兼容單片機(jī)調(diào)試軟件Keil。Proteus軟件是目前最好的模擬單片機(jī)器件的工具,可以仿真 51系列、AVR、PIC等常用的MCU及其電路(如LCD、RAM、ROM、鍵盤(pán)、馬達(dá)、LED、AD/DA以及部分SPI器件和部分IC器件)。Keil uVision2是美國(guó)Keil Software公司出品的51系列兼容單片機(jī)C語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言軟件開(kāi)發(fā)系統(tǒng)。兩種軟件聯(lián)合使用,進(jìn)行仿真。針對(duì)單片機(jī)實(shí)訓(xùn)課程,參考相關(guān)的資料,我們編寫(xiě)了近160頁(yè)的單片機(jī)實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書(shū)。以單片機(jī)AT89C51為例,例舉了70個(gè)單片機(jī)仿真調(diào)試線路,基本上做到學(xué)生對(duì)單片機(jī)從簡(jiǎn)單到綜合應(yīng)用的實(shí)例進(jìn)行綜合性的訓(xùn)練。同樣做到了兩人一組,每人一題,獨(dú)立繪制單片機(jī)應(yīng)用原理圖,并進(jìn)行匯編語(yǔ)言編制與調(diào)試。結(jié)合原理圖進(jìn)行單步調(diào)試仿真以及斷點(diǎn)仿真和調(diào)試。同樣,首先由教師進(jìn)行軟件操作和實(shí)例講解,然后由學(xué)生每人一機(jī)進(jìn)行實(shí)例的仿真實(shí)訓(xùn),教師在實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地現(xiàn)場(chǎng)輔助指導(dǎo)。學(xué)生在計(jì)算機(jī)上仿照實(shí)例進(jìn)行單片機(jī)仿真,并將仿真的結(jié)果與實(shí)驗(yàn)箱實(shí)物仿真結(jié)果進(jìn)行實(shí)踐對(duì)比。通過(guò)單片機(jī)仿真實(shí)訓(xùn),學(xué)生找到了熟悉和掌握學(xué)習(xí)單片機(jī)硬件電路和軟件學(xué)習(xí)的工具。通過(guò)對(duì)單片機(jī)應(yīng)用實(shí)例的仿真調(diào)試,使學(xué)生對(duì)單片機(jī)軟硬件的熟悉程度有了極大的提高,增加了對(duì)單片機(jī)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)熱情,為進(jìn)一步深入掌握單片機(jī)的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。由于該軟件易學(xué)易用,通過(guò)仿真實(shí)訓(xùn),使學(xué)生對(duì)單片機(jī)的理論和應(yīng)用不再畏懼,而是煥發(fā)了極大的學(xué)習(xí)熱情。單片機(jī)的實(shí)訓(xùn)成績(jī)均在中等以上,優(yōu)良率較采用此方法前提高了70%以上。
3經(jīng)驗(yàn)總結(jié)
通過(guò)利用以上教學(xué)版軟件開(kāi)展的基礎(chǔ)課程的實(shí)訓(xùn),我們克服了實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)資源相對(duì)緊張的矛盾,實(shí)訓(xùn)的學(xué)時(shí)和內(nèi)容不僅滿(mǎn)足了教學(xué)要求,而且學(xué)生通過(guò)實(shí)訓(xùn)提高了對(duì)基礎(chǔ)課理論的深入理解和綜合應(yīng)用。最有意義的是,學(xué)生掌握了對(duì)所學(xué)課程自我練習(xí)、自我提高的工具和鑰匙,有助于學(xué)生通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真培養(yǎng)提高掌握課程的基本理論和應(yīng)用的能力;有助于優(yōu)秀學(xué)生在掌握課程基本理論和提高應(yīng)用基礎(chǔ)上,進(jìn)一步深入鉆研和學(xué)習(xí),達(dá)到較高的綜合應(yīng)用水平。同時(shí),也為后續(xù)專(zhuān)業(yè)課程的講授、畢業(yè)設(shè)計(jì)的綜合應(yīng)用,創(chuàng)造了有利的條件。也為理論課開(kāi)展項(xiàng)目教學(xué),以軟件動(dòng)態(tài)多媒體演示和課堂講解的立體化教學(xué)模式積累了經(jīng)驗(yàn)。
由于教學(xué)版軟件屬于共享軟件,因此只要具備計(jì)算機(jī)硬件條件和有限的實(shí)驗(yàn)室硬件資源,就可以開(kāi)展相應(yīng)的實(shí)訓(xùn)。這種計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)與實(shí)物的結(jié)合,為我們今后進(jìn)一步總結(jié)經(jīng)驗(yàn),創(chuàng)造更好的基礎(chǔ)課實(shí)訓(xùn)條件開(kāi)創(chuàng)了新的途徑,探索與豐富了在實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)中進(jìn)行有效教學(xué)的新路。
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【關(guān)鍵詞】電工電子教學(xué) 多媒體技術(shù) 仿真軟件 Protel軟件
【中圖分類(lèi)號(hào)】G712 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089(2013)07-0239-02
引言
隨著最近30年經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,出口貿(mào)易和內(nèi)需驅(qū)動(dòng)雙重引擎的刺激,使得經(jīng)過(guò)中等職業(yè)教育的學(xué)生成為就業(yè)市場(chǎng)的寵兒,甚至很多地方出現(xiàn)了用工荒。但是通過(guò)對(duì)中職生用工企業(yè)這幾年的反饋來(lái)看,雖然我們的學(xué)生就業(yè)率很高,但是很多學(xué)校的學(xué)生很難做到“人盡其能,學(xué)以致用”,進(jìn)入用工部門(mén)后需要重新培訓(xùn)才能工作,或者培訓(xùn)后也不能勝任綜合性較強(qiáng)的工作,這些不僅影響了中職學(xué)校畢業(yè)生的收入水平,也影響了中國(guó)的制造業(yè)向高端的發(fā)展。對(duì)比歐洲制造業(yè)強(qiáng)國(guó)德國(guó),瑞士,因?yàn)槠浞浅V匾暵殬I(yè)教育,畢業(yè)生素質(zhì)很高,成為其強(qiáng)大工業(yè)體系的核心競(jìng)爭(zhēng)力。筆者認(rèn)為,造成這種局面很大一部分原因在于學(xué)校缺乏與社會(huì)的溝通,沒(méi)有處理好學(xué)生與就業(yè)的關(guān)系,不了解社會(huì)需要什么樣的人才,以陳舊的教學(xué)方式來(lái)教育學(xué)生,從而既不能提高學(xué)生的積極性,也不能有效的進(jìn)行知識(shí)傳遞,造成職業(yè)教育在市場(chǎng)導(dǎo)向的教育改革中落后于形勢(shì)。
電工電子專(zhuān)業(yè)屬于職業(yè)教育的熱門(mén)專(zhuān)業(yè),也是企業(yè)需求最大的部分。我們知道,職業(yè)教育屬于行動(dòng)體系,強(qiáng)調(diào)的是工作過(guò)程系統(tǒng)課程是基于知識(shí)應(yīng)用, 所以電工電子專(zhuān)業(yè)課程主要是基于對(duì)是物理學(xué)中的電學(xué)的應(yīng)用,然而對(duì)于進(jìn)入中專(zhuān)學(xué)校的學(xué)生,一般來(lái)說(shuō)物理基礎(chǔ)很不扎實(shí),因此,摸好學(xué)生的”底子”,進(jìn)行因材施教顯得非常重要。從這個(gè)角度來(lái)說(shuō),中職院校的電工電子教學(xué),不僅要做到實(shí)用性,新穎性,更要做到差異性,區(qū)別于高等教育,從基礎(chǔ)抓起。因此,本文本著轉(zhuǎn)變思想,結(jié)合實(shí)際的出發(fā)點(diǎn),對(duì)職業(yè)教育的電工電子專(zhuān)業(yè)教學(xué)提出了一些看法。
1.重實(shí)訓(xùn),循序漸進(jìn)培養(yǎng)技能,實(shí)訓(xùn)驅(qū)動(dòng)基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí),基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)助力操作技能的提高
對(duì)于大多數(shù)中職學(xué)生來(lái)說(shuō),由于物理基礎(chǔ)的薄弱,畏難和面對(duì)抽象理論的不知所措都是導(dǎo)致厭學(xué)情緒的誘因。因此,接觸實(shí)訓(xùn),實(shí)踐電類(lèi)裝配工作的基本操作,讓學(xué)生在具體真實(shí)的實(shí)物面前揭開(kāi)電的神秘面紗,開(kāi)啟探索的興趣。然后再開(kāi)展理論教學(xué)會(huì)起到事半功倍的效果。
實(shí)際教學(xué)中,本著職業(yè)導(dǎo)向教學(xué)的目的,面對(duì)新生,首先帶領(lǐng)學(xué)生接觸導(dǎo)線,介紹導(dǎo)線的類(lèi)型,導(dǎo)線的半徑與額定電流的關(guān)系等,動(dòng)力線與信號(hào)線的選型區(qū)別。在學(xué)生對(duì)導(dǎo)線有了具體認(rèn)識(shí)后,也就不覺(jué)得電學(xué)是抽象的了。然后培訓(xùn)學(xué)生的焊接技能,反復(fù)練習(xí)導(dǎo)線的外皮的削剝,導(dǎo)線之間的連接,導(dǎo)線與接線柱和接插件的連接,二極管,三極管,表貼件和直插件等的焊接技巧,掌握好這些,就為連接一個(gè)完整電路打下了基礎(chǔ),也為學(xué)生學(xué)習(xí)電工電子提供了自信,可以在此時(shí)進(jìn)行引導(dǎo),強(qiáng)調(diào)理論學(xué)習(xí)的重要性和必要性[1]。由于學(xué)生之前已經(jīng)接觸過(guò)了普通元器件和導(dǎo)線,因此教學(xué)時(shí)對(duì)電路圖中的符號(hào)和導(dǎo)線的認(rèn)識(shí)生動(dòng)起來(lái),記憶比較快;同時(shí)因?yàn)閷W(xué)生具備了組裝電路的能力,因此就有了設(shè)計(jì)電路系統(tǒng)的興趣需求,對(duì)基礎(chǔ)元器件的原理認(rèn)識(shí)也變得迫切與渴求。當(dāng)學(xué)生開(kāi)始有了電路計(jì)算的能力時(shí),可以設(shè)計(jì)幾個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生去實(shí)現(xiàn)。
以實(shí)現(xiàn)三相異步電動(dòng)機(jī)的控制電路為例,該實(shí)驗(yàn)不僅是電工實(shí)驗(yàn)的基本案例,也是學(xué)生能力和工廠實(shí)際結(jié)合最近的地方。為了完成實(shí)驗(yàn),學(xué)生需要學(xué)習(xí)低壓電器和繼電接觸控制的有關(guān)知識(shí),了解其規(guī)格、型號(hào)及使用方法,需要學(xué)習(xí)三相異步電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)、連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)、停止的控制電路原理,還需要學(xué)習(xí)使用萬(wàn)用表排故的方法。這些都在學(xué)生掌握了相應(yīng)的理論知識(shí)后才能完成,從這個(gè)角度來(lái)說(shuō),實(shí)訓(xùn)驅(qū)動(dòng)知識(shí)學(xué)習(xí),知識(shí)助力技能提高。
同時(shí)對(duì)實(shí)訓(xùn)來(lái)說(shuō),循序漸進(jìn),規(guī)范訓(xùn)練是中職教育需要注意的,早期介入實(shí)訓(xùn)固然可以讓學(xué)生減輕高不可攀的心理負(fù)擔(dān),提高學(xué)習(xí)的興趣。但是搭建電路系統(tǒng)時(shí),不僅要求學(xué)生接對(duì)線這么簡(jiǎn)單,對(duì)焊點(diǎn)飽滿(mǎn)度的要求,走線的美觀,強(qiáng)弱電信號(hào)是否要分開(kāi)布線等細(xì)節(jié)都必須要求到位[2]。這是由于中職教育的職業(yè)教育特性使然,更注重培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)習(xí)慣,以便將來(lái)快速的和工廠接軌。
2.開(kāi)發(fā)興趣,小設(shè)計(jì)缺陷驅(qū)動(dòng)解決問(wèn)題能力
對(duì)于工廠來(lái)說(shuō),需要的不僅是嚴(yán)格執(zhí)行圖紙的員工,更需要發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,排查解決問(wèn)題的員工,由于硬件電路行業(yè)更注重調(diào)試經(jīng)驗(yàn)的積累,這是一份個(gè)人價(jià)值與從業(yè)時(shí)間成正比的工作。因此,對(duì)于電工電子專(zhuān)業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō),培養(yǎng)起基本的故障解決思路,將會(huì)為他們?nèi)蘸蠊ぷ鞲叨鹊奶嵘鸬讲豢晒懒康闹Α?/p>
我們也注意到,中職學(xué)生本身基礎(chǔ)差,僅是知識(shí)的灌輸和預(yù)設(shè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的復(fù)制也往往是差強(qiáng)人意,所以培養(yǎng)故障解決思想要從小做起,不能貪大求多,否則會(huì)使學(xué)生重新產(chǎn)生畏難情緒。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的,我們往往應(yīng)在電路中加入一些小的設(shè)計(jì)缺陷或者比較明顯的故障,引導(dǎo)學(xué)生去解決問(wèn)題。在這個(gè)過(guò)程中,解決了問(wèn)題的學(xué)生不僅獲得了成就感,也因?yàn)楣收系膯我恍员阌谌タ偨Y(jié)排故的方法。通過(guò)多次實(shí)踐,從而形成獨(dú)立的思路和習(xí)慣,在以后面對(duì)復(fù)雜問(wèn)題可以保持思路清晰,靈活運(yùn)行所學(xué)。
以制作前置音頻放大電路為例,提供給學(xué)生一套示例電路圖,并由學(xué)生進(jìn)行電裝完成。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn),按照示例所組裝的電路放大能力不夠理想,引導(dǎo)學(xué)生從放大電路的原理出發(fā),思考擴(kuò)大方法倍數(shù)的方法,調(diào)整相關(guān)電阻電容,解決問(wèn)題。問(wèn)題本身并不復(fù)雜,但加深了學(xué)生對(duì)放大器的認(rèn)識(shí),為家電維修等課程開(kāi)展也打下了基礎(chǔ)。
3.多媒體詳解技能過(guò)程,提高教學(xué)結(jié)果
中職教育著眼于培養(yǎng)專(zhuān)業(yè)熟練技術(shù)工人,所以更注重技能的傳授,技術(shù)細(xì)節(jié)是否教授到位,可能影響的是學(xué)生一生的操作習(xí)慣。在課堂和實(shí)驗(yàn)室中,由于場(chǎng)地和視場(chǎng)的限制,學(xué)生不能有效掌握動(dòng)作要領(lǐng),這個(gè)時(shí)候,多媒體對(duì)動(dòng)作進(jìn)行剖析,讓學(xué)生看清楚,學(xué)明白是非常必要的[3]。
在實(shí)訓(xùn)技能培訓(xùn)時(shí),元器件排布,導(dǎo)線頭的連接,表貼元件和直插元件是否虛焊,都是非常微小的操作,如果進(jìn)行實(shí)焊演示,前排的同學(xué)即便能夠看得清楚,也不一定記得住全部動(dòng)作要領(lǐng),更不用說(shuō)靠后的學(xué)生。所以,使用相機(jī)等多媒體手段重新規(guī)劃課程,把微小的局部按照動(dòng)作順序分解,制作成PPT或視頻分享演示給學(xué)生,以形成最大的視覺(jué)沖擊,加深記憶。此外,采用多媒體手段的另一個(gè)好處是便于分析實(shí)訓(xùn)成果,例如:布線規(guī)整有序的電箱和雜亂的電箱在圖片對(duì)比下一目了然,也可通過(guò)放大功能對(duì)布線細(xì)節(jié)進(jìn)行分析[3]。
此外,多媒體手段對(duì)諸多基本理論的動(dòng)態(tài)演示也具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。
4.重視仿真技術(shù)理解電學(xué)過(guò)程,提高機(jī)理分析能力
由于經(jīng)費(fèi)原因,面對(duì)昂貴的實(shí)驗(yàn)儀器,中職院校的實(shí)驗(yàn)室建設(shè)往往并不完善,為學(xué)生提供完全的實(shí)驗(yàn)環(huán)境是不允許的。此外,由于課時(shí)和學(xué)生基礎(chǔ)的限制,搭建完全的硬件電路不僅耗時(shí),而且容易出現(xiàn)各種故障,排故的過(guò)程不僅耗費(fèi)老師的時(shí)間,也消耗著學(xué)生的熱情。
在進(jìn)行正弦波振蕩電路實(shí)驗(yàn)時(shí),如果采用multisim7.0等軟件進(jìn)行仿真,將起到事半功倍的效果。由于電阻電容電感等元器件的生產(chǎn)工藝差異性,按照統(tǒng)一原理圖搭建的電路的諧振頻率都是有差異的,這將影響學(xué)生對(duì)原理的理解。使用multisim7.0進(jìn)行仿真,不僅保證輸入輸出的穩(wěn)定性,還可以通過(guò)任意調(diào)整RLC參數(shù),改變諧振頻率,也可以使用虛擬示波器獲得穩(wěn)態(tài)積分波形。這些都大大加深學(xué)生對(duì)電路的理解程度,提高學(xué)習(xí)興趣[4]。
仿真實(shí)驗(yàn)并不能完全取代實(shí)際實(shí)驗(yàn),在中職教育中,有選擇讓學(xué)生自己搭建一些簡(jiǎn)單電路,將大大提高學(xué)生對(duì)電工電子系統(tǒng)的認(rèn)知能力,以便將來(lái)勝任其維修維護(hù)工作。但是在實(shí)際實(shí)驗(yàn)中,仿真試驗(yàn)的也有很重要的驗(yàn)證作用,在綜合訓(xùn)練中,指導(dǎo)學(xué)生來(lái)搭建一套簡(jiǎn)易頻率計(jì)電路,在設(shè)計(jì)完成,搭建電路之前,就可以讓學(xué)生使用先進(jìn)行仿真驗(yàn)證,以提高實(shí)驗(yàn)效率,幫助學(xué)生分析問(wèn)題,解決問(wèn)題。
5.關(guān)注行業(yè)動(dòng)態(tài),重視Protel等軟件的教學(xué),提高學(xué)生技能水平,融入產(chǎn)業(yè)鏈高端
當(dāng)前的職業(yè)教育現(xiàn)狀中,中職學(xué)生在用工初期只能勝任重復(fù)性工作,之后由于基礎(chǔ)所限,導(dǎo)致學(xué)習(xí)意愿不強(qiáng),無(wú)論是對(duì)電路調(diào)試還是簡(jiǎn)單設(shè)計(jì),只能做到簡(jiǎn)單的模仿復(fù)制,很少做到舉一反三,同時(shí)工作經(jīng)驗(yàn)的積累,也均是落于口頭的傳承,很難達(dá)到原理清晰,落于圖紙之上。對(duì)于教師而言,也只是滿(mǎn)足于學(xué)生就業(yè)完成的數(shù)據(jù),無(wú)心兼顧就業(yè)質(zhì)量。這一點(diǎn)正是國(guó)內(nèi)職業(yè)教育與國(guó)外職業(yè)教育的差距所在,僅這一點(diǎn)差距,就影響學(xué)生一生的職業(yè)高度。對(duì)中職生來(lái)說(shuō),不能僅僅只作為一個(gè)熟練操作工,處于產(chǎn)業(yè)鏈的下游部門(mén)。更需要掌握更多技能,勝任一些簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)工作,提高自身的競(jìng)爭(zhēng)力,從執(zhí)行者晉身創(chuàng)造者。
電工電子行業(yè)中,Protel作為一款EDA軟件[5],無(wú)論經(jīng)典的Protel 99se,還是最新的Protel DXP,擁有最廣泛的使用者。由于基礎(chǔ)所限,并不是所有的學(xué)生的都能掌握Protel軟件,但是在教學(xué)中加強(qiáng)對(duì)Protel的教學(xué),將會(huì)對(duì)優(yōu)秀的學(xué)生產(chǎn)生不可估量的影響。同時(shí)由于課時(shí)限制,Protel教學(xué)應(yīng)該側(cè)重規(guī)則的認(rèn)知和熟練的規(guī)范性操作,而不是復(fù)雜電路的設(shè)計(jì)和應(yīng)用。
Protel教學(xué)從以下兩點(diǎn)入手:(1)原理圖繪制和讀圖能力;(2)電路板繪制和調(diào)試能力。原理圖繪制應(yīng)從熟悉的電路系統(tǒng)開(kāi)始,比如一個(gè)照明電路,簡(jiǎn)易頻率計(jì)電路,主要是訓(xùn)練標(biāo)準(zhǔn)的繪圖方式,這其中包括自定義元件庫(kù)的建立,電線和連接線的區(qū)別,標(biāo)準(zhǔn)元件符號(hào)的識(shí)別等知識(shí)。這些知識(shí)點(diǎn)需要反復(fù)練習(xí),其目的為將來(lái)的設(shè)計(jì)工作打下規(guī)范性的基礎(chǔ),同時(shí)提高學(xué)生對(duì)標(biāo)準(zhǔn)圖冊(cè)的讀圖能力。電路板繪制以簡(jiǎn)易頻率計(jì)作為實(shí)例,在原理圖基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)或?qū)敕庋b,從兩層板開(kāi)始,學(xué)習(xí)對(duì)不同信號(hào)走線的分區(qū)排布規(guī)范和測(cè)試點(diǎn)的設(shè)置,設(shè)計(jì)缺陷分析等技能要點(diǎn)。中職生的軟件學(xué)習(xí),應(yīng)該出于兩點(diǎn)考慮:(1)要保證足夠的上機(jī)課時(shí)和足夠多的簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì);(2)每一個(gè)實(shí)驗(yàn)都必須輔以詳細(xì)的書(shū)面操作示例。這兩點(diǎn)措施首先避免了課程流于形式,注重基礎(chǔ)技能培養(yǎng),同時(shí)降低了課程難度,提高了學(xué)生實(shí)踐的愿望,是切合中職教育的。
6.結(jié)束語(yǔ)
從筆者多年教學(xué)實(shí)踐總結(jié)而言。我們的職業(yè)教育,在當(dāng)前工業(yè)轉(zhuǎn)型的驅(qū)動(dòng)下,需要教育出基礎(chǔ)牢固,學(xué)習(xí)能力強(qiáng),職業(yè)素養(yǎng)高的勞動(dòng)者,他們能勝任更復(fù)雜的操作和現(xiàn)場(chǎng)狀況,能執(zhí)行制造業(yè)的高端需求,有了這樣的人力資源,我國(guó)才能轉(zhuǎn)型成一個(gè)高端的制造業(yè)強(qiáng)國(guó),職業(yè)教育也才算是滿(mǎn)足了階段性的社會(huì)需求。
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筆者認(rèn)為,技工學(xué)校教育的成敗不能以就業(yè)率來(lái)衡量,而要以就業(yè)質(zhì)量,即以學(xué)生就業(yè)后的工作能力、職業(yè)素養(yǎng)、企業(yè)評(píng)價(jià)、可持續(xù)發(fā)展等來(lái)綜合衡量。目前,部分技工學(xué)校畢業(yè)生無(wú)法在1~3年內(nèi)達(dá)到企業(yè)崗位要求,他們主要存在的問(wèn)題是:適應(yīng)性差、實(shí)際應(yīng)用能力不強(qiáng)、創(chuàng)新能力弱,這在很大程度上制約了技工學(xué)校服務(wù)區(qū)域產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的能力。
筆者聯(lián)合我校就業(yè)部門(mén)教師和專(zhuān)業(yè)教師走訪近百家企業(yè),經(jīng)調(diào)查研究,發(fā)現(xiàn)企業(yè)對(duì)從業(yè)人員要求很高。第一,要求從業(yè)人員能夠吃苦,能做事情,要穩(wěn)定不跳槽。第二,要求能夠勝任工作,企業(yè)不愿意聘用無(wú)工作經(jīng)驗(yàn)的人員。第三,個(gè)人素養(yǎng)要高。大型企業(yè)有專(zhuān)門(mén)的技術(shù)人員,而小型、微型企業(yè)缺少專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員,有部分企業(yè)沒(méi)有專(zhuān)業(yè)電氣技術(shù)人員,只聘請(qǐng)一名電工從事生產(chǎn),這些企業(yè)中很多屬于“三無(wú)”企業(yè),無(wú)設(shè)計(jì)、無(wú)圖紙、無(wú)規(guī)范,學(xué)生就業(yè)后只能跟著師傅看一步學(xué)一步,入職培訓(xùn)無(wú)計(jì)劃性,部分學(xué)生工作半年后還是一無(wú)所知。筆者抓住小型、微型企業(yè)急需高質(zhì)量人才、自己又無(wú)法培養(yǎng)的契機(jī),聯(lián)系數(shù)家小型、微型企業(yè),幫企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品、培養(yǎng)人才,真正做到了與企業(yè)無(wú)縫對(duì)接。
一、電氣專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)品實(shí)訓(xùn)模式界定
所謂生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)品實(shí)訓(xùn)模式,就是學(xué)生在實(shí)訓(xùn)課中生產(chǎn)實(shí)際產(chǎn)品,要求生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品能夠拿到企業(yè)應(yīng)用。此模式的優(yōu)點(diǎn):真正做到與企業(yè)無(wú)縫對(duì)接。
二、生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)品實(shí)訓(xùn)模式的要求
因?yàn)槠髽I(yè)對(duì)生產(chǎn)的產(chǎn)品有很高的質(zhì)量要求,所以對(duì)學(xué)生的能力也有一定的要求,要求學(xué)生有相應(yīng)的基礎(chǔ)(如要求電氣專(zhuān)業(yè)學(xué)生能夠識(shí)圖、安裝、接線),有一定的調(diào)試能力,有一定的故障排除能力。我校生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)品實(shí)訓(xùn)模式的教學(xué)對(duì)象是二年級(jí)學(xué)生,他們?cè)谝荒昙?jí)已經(jīng)實(shí)訓(xùn)了12周,能夠簡(jiǎn)單識(shí)圖,能夠安裝、調(diào)試簡(jiǎn)單的接觸器繼電器線路,會(huì)排除模擬鉆床Z3040的電氣故障。
生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)品實(shí)訓(xùn)模式對(duì)教師的要求更高,教師要能夠?qū)⑵髽I(yè)的產(chǎn)品生產(chǎn)出來(lái),能夠滿(mǎn)足企業(yè)的要求,能夠指導(dǎo)學(xué)生,還要能幫助學(xué)生解決問(wèn)題,并能對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)。我校實(shí)訓(xùn)教師都有豐富的工廠實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),要求在工廠工作至少兩年,帶一名徒弟共同指導(dǎo)學(xué)生電氣實(shí)訓(xùn)。
生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)品實(shí)訓(xùn)模式對(duì)企業(yè)的要求是產(chǎn)品有一定的代表性,學(xué)生能夠做出來(lái),還能夠放手讓學(xué)生生產(chǎn),并給予學(xué)生適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)。目前,筆者主要從兩方面開(kāi)展生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)品實(shí)訓(xùn),一是電氣控制箱的生產(chǎn),二是電氣部分的維護(hù)。合作的企業(yè)中電氣控制箱是PLC、變頻器、觸摸屏控制,電氣維護(hù)部分是我校實(shí)訓(xùn)車(chē)間各種機(jī)床的電氣部分。
生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)品實(shí)訓(xùn)模式對(duì)學(xué)校的要求是學(xué)生的實(shí)訓(xùn)要有連續(xù)性,通常是周實(shí)訓(xùn);企業(yè)和教師之間要經(jīng)常溝通;對(duì)教師提供支持。我校是以周為時(shí)間單位開(kāi)展實(shí)訓(xùn)的,對(duì)實(shí)訓(xùn)教師非常支持,希望教師能走出去,為企業(yè)排憂(yōu)解難,服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
三、生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)品實(shí)訓(xùn)模式的開(kāi)展
模塊一:電氣控制箱是高速塑料波紋管成型機(jī)配套的控制箱,內(nèi)部采用PLC、變頻器、觸摸屏控制,線路復(fù)雜,調(diào)試難度高。
教師要對(duì)機(jī)器有全面的了解,能夠生產(chǎn)出該產(chǎn)品。因?yàn)楹芏嗥髽I(yè)是無(wú)設(shè)計(jì)、無(wú)圖紙、無(wú)規(guī)范的“三無(wú)”企業(yè)。設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)對(duì)學(xué)生而言難度很大,但它又很關(guān)鍵,關(guān)系到學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。由于學(xué)生無(wú)法到企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng),這就要求教師將機(jī)器工作的視頻和圖片展示給學(xué)生,對(duì)機(jī)械要求進(jìn)行說(shuō)明,讓學(xué)生根據(jù)這些要求提出自己的設(shè)計(jì)思路。在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),學(xué)生5人一組,共8組。如主電機(jī)設(shè)計(jì),學(xué)生通過(guò)半小時(shí)的討論和查資料,在教師的引領(lǐng)下,提出以下5種方案:改變齒輪傳動(dòng)比、直流調(diào)速、電磁離合器、變頻器、電風(fēng)扇調(diào)速,學(xué)生寫(xiě)下該調(diào)速的優(yōu)點(diǎn)。指導(dǎo)教師總結(jié)分析各種調(diào)速的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn),并給出實(shí)際無(wú)級(jí)調(diào)速、性?xún)r(jià)比高、現(xiàn)應(yīng)用最廣泛的變頻調(diào)速。教師給每組發(fā)變頻器使用說(shuō)明書(shū),指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)主電機(jī)的主電路和控制電路。在工作臺(tái)的升降電路中,8組學(xué)生都提出采用電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)升降,在控制電路中相差很大,設(shè)計(jì)出點(diǎn)動(dòng)、自鎖、延時(shí)三種,連鎖方面有單連鎖、雙重連鎖、機(jī)械連鎖。在速度顯示上,學(xué)生的方案更有新意,利用了很多書(shū)本上沒(méi)有的知識(shí),如光柵測(cè)速、紅外測(cè)速、GPS測(cè)速等。整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程花了一天多時(shí)間,教師給出自己的設(shè)計(jì)思路(因?yàn)橐鶕?jù)企業(yè)現(xiàn)有的元器件進(jìn)行生產(chǎn))供學(xué)生參考,并對(duì)學(xué)生提出的思路進(jìn)行總結(jié),在發(fā)回學(xué)生自己設(shè)計(jì)的圖紙后,讓他們分組討論,最后確定圖紙。
學(xué)生最感興趣、積極性最高的是生產(chǎn)。但學(xué)生發(fā)現(xiàn)使用的元器件,他們基本不認(rèn)識(shí),因?yàn)閷W(xué)校實(shí)訓(xùn)時(shí)采用的是學(xué)生易看懂、互換性好、成本低的元器件,不符合工業(yè)產(chǎn)品體積小、性能高的要求。采用的工具也是企業(yè)工人工作中使用的,比學(xué)校用的工具的性能好很多。學(xué)生通過(guò)查資料和聽(tīng)指導(dǎo)教師講解,對(duì)元器件和工具使用情況都掌握得非常好。通過(guò)參考本地專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)變壓器的大企業(yè)的技術(shù)要求及實(shí)際安裝與接線,學(xué)生掌握了線槽的切割安裝、元器件布置、接線、程序輸入、參數(shù)設(shè)置、調(diào)試以及各種工具的使用。控制箱生產(chǎn)平均需要6天時(shí)間,最后3天學(xué)生用Protel畫(huà)圖。通過(guò)兩周實(shí)訓(xùn)課的學(xué)習(xí),學(xué)生感覺(jué)學(xué)到了很多東西,很有成就感。
模塊二:我校實(shí)訓(xùn)設(shè)備包括不同的普車(chē)40多臺(tái),各種數(shù)控機(jī)床30多臺(tái)及其他設(shè)備,價(jià)值2 000多萬(wàn)元。這些設(shè)備新舊不一,維護(hù)保養(yǎng)困難,在采用生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)品實(shí)訓(xùn)模式以前以生產(chǎn)廠商修理為主,但存在速度慢、費(fèi)用高、質(zhì)量不能保證的問(wèn)題。
在采用生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)品實(shí)訓(xùn)模式前,我校學(xué)生學(xué)習(xí)故障排除是為了能夠通過(guò)電工中級(jí)考試中規(guī)定的故障排除這個(gè)項(xiàng)目,要求學(xué)生40分鐘排除一個(gè)主電路、兩個(gè)控制電路故障,學(xué)生只能學(xué)會(huì)部分排除故障思路,很難解決現(xiàn)實(shí)中碰到的問(wèn)題。采用生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)品實(shí)訓(xùn)模式后,實(shí)訓(xùn)車(chē)間設(shè)備維修單會(huì)迅速被送到電氣實(shí)訓(xùn)組,電氣實(shí)訓(xùn)組在第一時(shí)間安排維修小組,通常由5人組成,通過(guò)填寫(xiě)表格,一步一步開(kāi)展維修,使整個(gè)維修過(guò)程程序化,問(wèn)情況、找圖紙、畫(huà)草圖、找故障、分析、討論、判斷、排故障。在教師的指導(dǎo)下,學(xué)生通常需要半天時(shí)間解決問(wèn)題,有力地保障了學(xué)校相關(guān)專(zhuān)業(yè)實(shí)訓(xùn)正常開(kāi)展。
學(xué)校在每學(xué)期開(kāi)學(xué)初對(duì)實(shí)訓(xùn)設(shè)備開(kāi)展一次半年檢,在實(shí)訓(xùn)教師指導(dǎo)下,學(xué)生對(duì)要檢查的各項(xiàng)逐一檢查,并填寫(xiě)相應(yīng)表格,確保學(xué)校的電氣安全。
學(xué)生通過(guò)真實(shí)的電氣維護(hù)實(shí)訓(xùn),能夠掌握維護(hù)技能,而不是僅僅去應(yīng)付中級(jí)工考試,使學(xué)生走入工作崗位就能對(duì)電氣進(jìn)行維護(hù)。
四、生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)品實(shí)訓(xùn)模式的瓶頸
通過(guò)采用生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)品實(shí)訓(xùn)模式,學(xué)生眼界打開(kāi)了,自信提高了,企業(yè)得到了合格的產(chǎn)品,學(xué)校也能享受電氣維護(hù)的迅捷服務(wù),但也存在瓶頸,筆者認(rèn)為主要存在以下幾個(gè)問(wèn)題:
(1)企業(yè)產(chǎn)品比較少,不能全面覆蓋。我校正準(zhǔn)備與另外幾家典型小型、微型企業(yè)合作,其中一家是生產(chǎn)罐頭流水線的,一家是專(zhuān)門(mén)生產(chǎn)配電箱的,一家是電氣服務(wù)公司,還有一家專(zhuān)門(mén)從事維護(hù)的企業(yè),我們力求使企業(yè)產(chǎn)品豐富化。
(2)對(duì)教師要求過(guò)高。我校以前的實(shí)訓(xùn)內(nèi)容相對(duì)來(lái)說(shuō)比較簡(jiǎn)單,而企業(yè)的產(chǎn)品要求比較高,并且很多東西超過(guò)了教師的知識(shí)和能力,這要求實(shí)訓(xùn)教師要不斷自我學(xué)習(xí),不斷指導(dǎo)學(xué)生。
(3)與企業(yè)銜接問(wèn)題。產(chǎn)品做好后,電氣控制箱要和機(jī)械設(shè)備一起調(diào)試,而學(xué)校與企業(yè)有一定的距離,所以學(xué)生很難到企業(yè)進(jìn)行調(diào)試。在電氣維護(hù)上,學(xué)校的設(shè)備不可能每天都?jí)模收洗蠖嗍且淮涡缘模苌俪霈F(xiàn)重復(fù)的情況,而每小組5個(gè)人,這樣就導(dǎo)致大部分學(xué)生不能親自排除故障。目前,我們準(zhǔn)備將出現(xiàn)的故障拍成視頻,但也很難使大部分學(xué)生能有故障排除的親身體會(huì)。
【關(guān)鍵詞】職業(yè)教育;實(shí)習(xí);工學(xué)結(jié)合;企業(yè)參與
1.重慶三峽職業(yè)學(xué)院概況
1.1 重慶三峽職業(yè)學(xué)院簡(jiǎn)介
學(xué)院校園占地600畝,建筑面積20余萬(wàn)平方米,教學(xué)、科研設(shè)備投入5700萬(wàn)元。學(xué)院建有校內(nèi)實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)中心92個(gè),校外實(shí)習(xí)基地135個(gè);設(shè)有國(guó)家勞動(dòng)和社會(huì)保障部命名的“全國(guó)特有工種職業(yè)技能鑒定站”和“計(jì)算機(jī)信息高新技術(shù)培訓(xùn)考試站”。是重慶農(nóng)機(jī)高端應(yīng)用人才星火計(jì)劃培養(yǎng)基地、重慶市三峽庫(kù)區(qū)移民勞動(dòng)技能培訓(xùn)基地和萬(wàn)州區(qū)農(nóng)村勞動(dòng)力轉(zhuǎn)移培訓(xùn)基地、萬(wàn)州區(qū)農(nóng)業(yè)職業(yè)經(jīng)理人培訓(xùn)基地。
1.2 重慶三峽職業(yè)學(xué)院汽車(chē)檢測(cè)與維修技術(shù)專(zhuān)業(yè)簡(jiǎn)介
汽車(chē)檢測(cè)與維修技術(shù)專(zhuān)業(yè)設(shè)立于重慶三峽職業(yè)學(xué)院農(nóng)業(yè)機(jī)械與車(chē)輛工程系,該專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)時(shí)間為2009年,在校學(xué)生人數(shù)300余人,其中畢業(yè)學(xué)生人數(shù)60人,大三學(xué)生人數(shù)120人,大二學(xué)生人數(shù)100人,大一學(xué)生人數(shù)120人。在校三個(gè)年級(jí)學(xué)生人數(shù)基本一致。該專(zhuān)業(yè)專(zhuān)業(yè)教師人數(shù)8人,實(shí)訓(xùn)老師1人。本專(zhuān)業(yè)學(xué)生需修專(zhuān)業(yè)課程名稱(chēng):汽車(chē)機(jī)械基礎(chǔ)、機(jī)械制圖、CAD制圖、互換性測(cè)量技術(shù)、汽車(chē)概論、發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造與維修、汽車(chē)底盤(pán)構(gòu)造與維修、汽車(chē)電子電工技術(shù)、汽車(chē)電氣設(shè)備檢測(cè)與維修、汽車(chē)電控系統(tǒng)檢測(cè)與維修、汽車(chē)美容等。
1.3 重慶三峽職業(yè)學(xué)院合作企業(yè)簡(jiǎn)介
重慶三峽職業(yè)學(xué)院地處三峽庫(kù)區(qū)腹地——重慶市萬(wàn)州區(qū),萬(wàn)州區(qū)作為重慶市第二大城市有著較強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)實(shí)力。因此,汽車(chē)市場(chǎng)在重慶市萬(wàn)州區(qū)分部十分廣闊。從進(jìn)口汽車(chē)及合資品牌的奔馳、寶馬、奧迪、大眾、雷克薩斯、斯巴魯、三菱、福特、豐田、本田、鈴木、起亞汽車(chē)城市展示廳及4S店到國(guó)產(chǎn)汽車(chē)BYD、長(zhǎng)城、華晨汽車(chē)、長(zhǎng)安汽車(chē)、江淮汽車(chē)等都在萬(wàn)州落戶(hù)。和學(xué)校達(dá)成長(zhǎng)期合作協(xié)議、并且作為重慶三峽職業(yè)學(xué)院汽車(chē)檢測(cè)與維修技術(shù)專(zhuān)業(yè)學(xué)生校外實(shí)習(xí)基地的企業(yè)主要有:重慶帝威汽車(chē)銷(xiāo)售服務(wù)有限公司(東風(fēng)本田汽車(chē))、重慶互邦集團(tuán)(廣州本田、一汽豐田)、BYD銷(xiāo)售服務(wù)有限公司、中汽西南萬(wàn)州、商社汽貿(mào)、中邦汽車(chē)(長(zhǎng)安汽車(chē))、林海汽車(chē)(長(zhǎng)城汽車(chē))等企業(yè)。
2.往屆學(xué)生學(xué)期中見(jiàn)習(xí)模式及該模式出現(xiàn)的主要問(wèn)題
2.1 往屆學(xué)生學(xué)期中見(jiàn)習(xí)模式
按照2012年前人才培養(yǎng)計(jì)劃,汽車(chē)檢測(cè)與維修技術(shù)專(zhuān)業(yè)學(xué)生第三學(xué)期(大二上學(xué)期)中(11月至12月)將安排學(xué)生到企業(yè)進(jìn)行為期4周的學(xué)期中實(shí)習(xí)課程。這4周中,所有學(xué)生均被同事安排到學(xué)校校外實(shí)習(xí)基地中去。
表1 往屆學(xué)生實(shí)習(xí)安排表
2012年汽車(chē)檢測(cè)與維修技術(shù)專(zhuān)業(yè)學(xué)生學(xué)期中實(shí)習(xí)安排表
班級(jí) 實(shí)習(xí)地點(diǎn) 實(shí)習(xí)時(shí)間 備注
汽檢1班 帝威東本(20人)
重慶互邦(15人) 11月5日至12月1日
汽檢2班 BYD(15人)
中汽西南(10人)
商社汽貿(mào)(12人) 11月5日至12月1日
汽檢3班 中邦汽車(chē)(20人)
林海汽車(chē)(15人) 11月5日至12月1日
2.2 往屆學(xué)生學(xué)期中見(jiàn)習(xí)模式的主要問(wèn)題
參照2012年前人才培養(yǎng)計(jì)劃,學(xué)生學(xué)期中實(shí)習(xí)過(guò)程存在一些問(wèn)題,這些問(wèn)題主要表現(xiàn)在:
(1)企業(yè)歡迎度不高
由于每年11月份至12月份是汽車(chē)售后市場(chǎng)較為繁忙的銷(xiāo)售、保養(yǎng)、維修等旺季,企業(yè)人員特別是維修技師和管理人員都比較忙,學(xué)生進(jìn)入企業(yè)后,師傅無(wú)暇顧及帶學(xué)生學(xué)習(xí)實(shí)際接待、保養(yǎng)、維修等。因此,學(xué)生學(xué)習(xí)效果不佳。
(2)學(xué)生進(jìn)入同一個(gè)企業(yè)人數(shù)過(guò)多
學(xué)生進(jìn)入同一企業(yè)人數(shù)過(guò)多也是造成學(xué)生學(xué)習(xí)效果不佳的主要原因之一,一個(gè)售后接待人員或者一個(gè)維修技師最多能夠在工作時(shí)為2-3位學(xué)生演示、講解。如果人數(shù)過(guò)多,勢(shì)必會(huì)造成師傅重復(fù)講解、學(xué)生注意力不集中等問(wèn)題。
(3)專(zhuān)業(yè)課老師無(wú)課可上
按照這種模式實(shí)行學(xué)期中實(shí)習(xí),該專(zhuān)業(yè)所有專(zhuān)業(yè)教師都會(huì)在這4周中沒(méi)課可上,造成師資浪費(fèi)情況發(fā)生。
3.新學(xué)生學(xué)期中見(jiàn)習(xí)模式探討
3.1 新模式運(yùn)作過(guò)程
為了避免往屆學(xué)生學(xué)期中實(shí)習(xí)出現(xiàn)的主要問(wèn)題,我們創(chuàng)建了一種新的實(shí)習(xí)模式,這種模式能夠較好的解決學(xué)生同時(shí)進(jìn)入同一個(gè)企業(yè)帶來(lái)的問(wèn)題,如表2。
表2 汽車(chē)檢測(cè)與維修技術(shù)專(zhuān)業(yè)學(xué)期中實(shí)習(xí)安排表
實(shí)習(xí)時(shí)間 汽檢1班 實(shí)習(xí)單位 汽檢2班 實(shí)習(xí)企業(yè) 汽檢3班 實(shí)習(xí)企業(yè)
9月-10月 實(shí)習(xí) 分別安排至7個(gè)校外實(shí)訓(xùn)基地,每一個(gè)企業(yè)人數(shù)約4人 上課 分別安排至7個(gè)校外實(shí)訓(xùn)基地,每一個(gè)企業(yè)人數(shù)約4人 上課 分別安排至7個(gè)校外實(shí)訓(xùn)基地,每一個(gè)企業(yè)人數(shù)約4人
10月-11月 上課 實(shí)習(xí) 上課
11月-12月 上課 上課 實(shí)習(xí)
12月-1月 上課 上課 上課
3.2 新模式成效總結(jié)
新模式創(chuàng)建并實(shí)施后,能夠較好解決學(xué)生進(jìn)入企業(yè)后學(xué)習(xí)效果不佳的情況,首先,進(jìn)入同一企業(yè)的學(xué)生人數(shù)在4-5人左右,企業(yè)師傅在平時(shí)工作、作業(yè)過(guò)程中能夠輕松為學(xué)生講解、演示操作過(guò)程。第二,這種模式下,進(jìn)入企業(yè)的學(xué)生人數(shù)分撒,企業(yè)容納學(xué)生壓力不大,企業(yè)歡迎度變高。第三,不會(huì)出現(xiàn)專(zhuān)業(yè)課教師無(wú)課可上的局面,由于這種模式運(yùn)作后,沒(méi)門(mén)課程的老師可以在同一學(xué)期中對(duì)同一內(nèi)容在不同時(shí)間上3遍,這有助于專(zhuān)業(yè)課教師總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。
參考文獻(xiàn):
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,出現(xiàn)了虛擬仿真技術(shù)。我們將仿真軟件的虛擬實(shí)驗(yàn)功能引進(jìn)課堂,在講解理論的同時(shí),利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行多媒體演示,搭建電路,設(shè)置參數(shù),通電實(shí)驗(yàn),在顯示屏上可以直接顯示實(shí)驗(yàn)結(jié)果,使一些抽象的概念形象化、直觀化、簡(jiǎn)單化,彌補(bǔ)了理論上的抽象性。例如,在基本放大電路中,靜態(tài)工作點(diǎn)選擇的是否適合,直接影響到放大器的性能。若設(shè)置不當(dāng)將會(huì)產(chǎn)生飽和失真或截止失真。在理論課上,學(xué)生往往對(duì)于公式的推導(dǎo)及曲線的講解不能深刻體會(huì),導(dǎo)致對(duì)于基本放大電路的知識(shí)點(diǎn)不能較好地掌握。而通過(guò)仿真軟件EWB的展示,可以給學(xué)生一種直觀的認(rèn)識(shí)。同時(shí),有興趣的同學(xué)還可以自己設(shè)參數(shù),觀察靜態(tài)工作點(diǎn)選擇的是否合適,如果不合適會(huì)產(chǎn)生什么樣的失真結(jié)果。這樣的理論課學(xué)生學(xué)起來(lái)有積極性,學(xué)習(xí)效果也就有很大提高。再舉個(gè)例子,在模擬電子線路中,三極管的基極(b)、集電極(c)和發(fā)射極(e)三個(gè)極之間的電流,存在Ie=Ic+Ib這樣的關(guān)系,教材中指出這個(gè)公式是經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論,同時(shí)列出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格。然后,老師在課堂上讓學(xué)生驗(yàn)證一下表格里的數(shù)據(jù),的確符合上述規(guī)律。這樣的理論教學(xué),學(xué)生沒(méi)有體驗(yàn),就事論事,學(xué)生只有死記硬背。但如果利用模擬仿真,搭建電路,讓學(xué)生親手用EWB軟件中提供的電流表實(shí)際測(cè)量一下,自己得出上述結(jié)論,那效果就會(huì)不一樣,學(xué)生很快就會(huì)記住三極管三個(gè)極之間的電流關(guān)系。正如一位教育學(xué)家總結(jié)的:“你告訴我,我會(huì)忘記;你給我示范,我會(huì)記住;你讓我自己做,我會(huì)明白,而且一輩子都不會(huì)忘記。”所以,利用模擬仿真技術(shù)進(jìn)行理論教學(xué),可以將復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化,抽象問(wèn)題形象化,理性知識(shí)感性化,讓我們的學(xué)生在理論學(xué)習(xí)時(shí)不感到枯燥,調(diào)動(dòng)起他們的思維,讓學(xué)生在不斷的探索中學(xué)習(xí)。
實(shí)踐教學(xué)中的應(yīng)用
實(shí)踐教學(xué)在電工電子技術(shù)的課程中安排比重較大,因?yàn)檫@是一門(mén)專(zhuān)業(yè)技能課,實(shí)踐性很強(qiáng)。在上電工電子技術(shù)課的第一天,老師就要重點(diǎn)講用電安全,因?yàn)樽鋈魏问虑椋踩偸堑谝晃坏摹W(xué)生進(jìn)行各種實(shí)驗(yàn)操作,一定要規(guī)范操作,注意操作規(guī)程,但仍不排除會(huì)有意外的發(fā)生。所以,作為電類(lèi)的教師,在上實(shí)驗(yàn)課時(shí)難免會(huì)有各種擔(dān)心。這是其一。其二是由于經(jīng)費(fèi)的問(wèn)題,很多實(shí)驗(yàn),由于實(shí)驗(yàn)室元器件、設(shè)備不全,規(guī)格不合適等原因而不能完成。就算能完成,也要花很大一筆開(kāi)銷(xiāo)。如果采用虛擬仿真技術(shù),我們只需要計(jì)算機(jī),在計(jì)算機(jī)房就能完成很多實(shí)驗(yàn),而且不存在安全隱患和設(shè)備不足的問(wèn)題,特別是驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn),很快就能得到結(jié)果。虛擬實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)的建立,使學(xué)生可以不受場(chǎng)地與設(shè)備限制,只要有計(jì)算機(jī),就可以進(jìn)行各種相關(guān)電路的設(shè)計(jì)與仿真,有效做到理論與實(shí)踐的結(jié)合,加深了學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解,提高了學(xué)生的應(yīng)用能力及實(shí)踐能力,培養(yǎng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性,大大改善了教學(xué)效果。例如,在數(shù)字電路的實(shí)踐教學(xué)中,仿真軟件中的邏輯轉(zhuǎn)換儀非常有用。實(shí)際工作中并沒(méi)有這個(gè)儀器,它能夠?qū)⑦壿嬰娐泛驼嬷当怼⑦壿嫳磉_(dá)式之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。利用這一功能,學(xué)生在設(shè)計(jì)組合邏輯電路時(shí),非常的方便實(shí)用。另外,在項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)中,對(duì)于設(shè)計(jì)各種電路而言,利用仿真模型,可以減少元器件損耗,方便更換不同型號(hào)規(guī)格的元件,減少設(shè)計(jì)成本。再比如,在整流濾波實(shí)驗(yàn)中,我們也可以讓同學(xué)利用仿真技術(shù)進(jìn)行先行實(shí)驗(yàn)。首先,搭建整流濾波電路,在儀表欄中調(diào)出雙蹤示波器,A通道接輸入端,B通道接輸出端,接通仿真電源,在示波器上就可以看到整流的效果,改變電路中電容參數(shù),還可以觀察波形的變化,不同電容量,波形脈動(dòng)的成分是不同的。這表明了電容濾波的效果。這樣的仿真實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生在實(shí)物實(shí)驗(yàn)之前就有一個(gè)深刻的了解,包括實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)結(jié)果、注意事項(xiàng)等,在實(shí)物操作時(shí),做到心中有數(shù),提高了實(shí)物實(shí)驗(yàn)的效率。雖然,仿真實(shí)驗(yàn)有很多優(yōu)點(diǎn),但實(shí)踐性的教學(xué)不能完全依靠仿真技術(shù),我們還是要將仿真實(shí)驗(yàn)和實(shí)物實(shí)驗(yàn)結(jié)合起來(lái),充分發(fā)揮仿真技術(shù)的作用,讓仿真技術(shù)為真正的實(shí)驗(yàn)教學(xué)服務(wù),達(dá)到提高學(xué)生操作技能的目的。
仿真技術(shù)應(yīng)用的思考
仿真技術(shù)應(yīng)用于教學(xué)中,毫無(wú)疑問(wèn)地提高了教學(xué)效果和效率。首先,利用仿真教學(xué),激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,有利于突破教學(xué)中的難點(diǎn)。仿真技術(shù)引入課堂后,把許多抽象、難以理解的教學(xué)內(nèi)容變得生動(dòng)有趣,動(dòng)態(tài)地顯示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果,化難為易,能夠促使學(xué)生積極思考,提高自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新思維能力。其次,仿真教學(xué)在一定程度上可以彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)設(shè)備不足,并且可以模擬一些實(shí)物實(shí)驗(yàn)不易進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。但是,在實(shí)際應(yīng)用中,不能完全用仿真教學(xué)代替實(shí)物實(shí)踐教學(xué)。仿真教學(xué),只能起到輔助作用,實(shí)際動(dòng)手操作能力,必須要通過(guò)實(shí)物性的實(shí)驗(yàn)操作才能得到提高。而且,真正的實(shí)驗(yàn)不能因此而減少。模擬仿真軟件種類(lèi)比較多,選擇一款簡(jiǎn)單易學(xué)、適合教學(xué)的才是最好的。經(jīng)過(guò)教學(xué)實(shí)踐證明,運(yùn)用電子仿真技術(shù)作輔助,在優(yōu)化課堂教學(xué)、提高教學(xué)效率、增強(qiáng)教學(xué)效果方面起到了重要作用,是一種先進(jìn)的教學(xué)手段,很值得推廣。(本文作者:王心紅單位:大連海洋學(xué)校)
【關(guān)鍵詞】 高職教育;工程光學(xué);教學(xué)改革;考核方式
【中圖分類(lèi)號(hào)】G642.4 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089(2013)33-0-02
武漢軟件工程職業(yè)學(xué)院激光加工技術(shù)專(zhuān)業(yè)是國(guó)家骨干高職院校的重點(diǎn)建設(shè)專(zhuān)業(yè),《工程光學(xué)》作為該專(zhuān)業(yè)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程,掌握好這門(mén)課程的基礎(chǔ)知識(shí)和實(shí)踐技能,對(duì)學(xué)生后續(xù)課程的學(xué)習(xí)和未來(lái)的工作,將起到非常重要的作用。但在這門(mén)課程的教學(xué)過(guò)程中,往往很難達(dá)到理想的教學(xué)效果,分析其主要原因有兩點(diǎn):一是教學(xué)內(nèi)容與企業(yè)對(duì)高職學(xué)生所要掌握的基本技能有一定的差距;二是教師在教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容上往往沿用本科院校的教學(xué)方法。因此,加強(qiáng)對(duì)高職工程光學(xué)基礎(chǔ)課程的教學(xué)研究,使之適應(yīng)高職教學(xué)要求,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,提高教學(xué)質(zhì)量十分必要。筆者結(jié)合實(shí)際教學(xué)經(jīng)驗(yàn),提出從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段和考核方式等幾個(gè)方面進(jìn)行教學(xué)構(gòu)建。
一、明確培養(yǎng)目標(biāo)
高職院校光電類(lèi)專(zhuān)業(yè)是面向社會(huì)實(shí)際需求,培養(yǎng)德、智、體、美全面發(fā)展,適應(yīng)生產(chǎn)、建設(shè)、管理和服務(wù)的第一線需要,掌握光伏太陽(yáng)能、光電器件、光電儀器等方面的專(zhuān)業(yè)理論知識(shí),從事光電子產(chǎn)品的裝配、調(diào)試、檢測(cè)、維護(hù)等工作的高素質(zhì)技能型專(zhuān)門(mén)人才。
目前,高職院校在《工程光學(xué)》課程教學(xué)中普遍存在的問(wèn)題是:高職《工程光學(xué)》的通用教材不夠完善,很少有與實(shí)際工程問(wèn)題相聯(lián)系的例子[1],缺少生動(dòng)性、趣味性和啟發(fā)性的教學(xué)內(nèi)容;在總課時(shí)的分配上,理論課時(shí)較多,實(shí)踐應(yīng)用課時(shí)較少;課程考核方式上,理論比重考核大而實(shí)踐考核少,導(dǎo)致培養(yǎng)的學(xué)生所掌握的基本技能與企業(yè)對(duì)學(xué)生所要掌握的基本技能相差較大。因此,在教學(xué)中應(yīng)重新構(gòu)建如何使高職院校的工程光學(xué)課程的設(shè)置適應(yīng)企業(yè)對(duì)人才的培養(yǎng)目標(biāo)需求,如何使專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)理論與后續(xù)課程設(shè)計(jì)銜接、過(guò)渡與鋪墊,培養(yǎng)學(xué)生過(guò)硬基本功。
二、改革教學(xué)內(nèi)容
課程教學(xué)要以培養(yǎng)學(xué)生的綜合職業(yè)能力、創(chuàng)新能力和高新技術(shù)應(yīng)用能力為抓手。從職業(yè)能力培養(yǎng)的角度來(lái)分析,確定教學(xué)的要求、突出課程的基本內(nèi)容,這是對(duì)課程教學(xué)的普遍要求。而落實(shí)到《工程光學(xué)》這門(mén)課程,總體要求是掌握光學(xué)的基本概念、基本原理,使學(xué)生能根據(jù)所學(xué)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)來(lái)解決工程中的一些實(shí)際問(wèn)題[2]。因此,在教學(xué)內(nèi)容方面筆者根據(jù)對(duì)人才培養(yǎng)的要求作了如下調(diào)整:
(1)重視基礎(chǔ)知識(shí)和基本原理,適當(dāng)減少繁雜的數(shù)學(xué)推導(dǎo)
根據(jù)學(xué)院國(guó)家骨干高職院校的建設(shè)方案,以及借鑒兄弟院校的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和企業(yè)對(duì)人才的需求,完善人才培養(yǎng)方案,重新明確了教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)要求[3],《工程光學(xué)》屬于專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課,高職學(xué)生一般在大一就開(kāi)始了該課程的學(xué)習(xí)。因此,教師應(yīng)將《工程光學(xué)》教學(xué)內(nèi)容緊密、巧妙地融合于各門(mén)專(zhuān)業(yè)課程中,為學(xué)生后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。在理論課程的講授過(guò)程中,由于工程光學(xué)課程要求學(xué)生具有較扎實(shí)的高等數(shù)學(xué)知識(shí),這恰恰是高職學(xué)生的短板。因此,在教學(xué)中保證夠用的原則下,應(yīng)注重基本原理、定律的復(fù)習(xí)引導(dǎo),適當(dāng)減少繁雜的數(shù)學(xué)推導(dǎo),強(qiáng)調(diào)概念的物理意義及其應(yīng)用,同時(shí)既要涉及到相關(guān)原理的擴(kuò)展應(yīng)用,又要注意把握擴(kuò)展的深度,這樣在學(xué)習(xí)過(guò)程中就可以做到事半功倍,學(xué)生學(xué)起來(lái)也會(huì)相對(duì)輕松。
(2)根據(jù)市場(chǎng)需求,調(diào)整教學(xué)內(nèi)容,深化教學(xué)改革。
由于《工程光學(xué)》課程涉及的內(nèi)容非常廣泛,在保證系統(tǒng)講授工程光學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的前提下,將生產(chǎn)一線涉及到的新技術(shù)、新工藝、新產(chǎn)品、新設(shè)備等相關(guān)的研究前沿和研究成果融入課堂教學(xué)中,同時(shí)根據(jù)人才培養(yǎng)方案的要求,來(lái)選取不同的教學(xué)內(nèi)容。如:激光加工技術(shù)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)幾何光學(xué)、物理光學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí),光學(xué)儀器使用及調(diào)試等基本知識(shí)從而使之掌握基本光學(xué)儀器測(cè)量技術(shù),基本光路及光學(xué)現(xiàn)象的分析,激光光學(xué)器件調(diào)試技能,光學(xué)零件檢測(cè)、特性分析等基本技能;光電子技術(shù)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生必須具備光學(xué)元件的加工與檢測(cè),光學(xué)元器件的特性分析及調(diào)試,光電子設(shè)備和精密儀器的光學(xué)成像和測(cè)量系統(tǒng)分析。
(3)教學(xué)內(nèi)容分理論、實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)三大模塊有序開(kāi)展。
理論教學(xué)指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)教學(xué);反過(guò)來(lái)實(shí)驗(yàn)教學(xué)有利于對(duì)理論知識(shí)的理解,實(shí)訓(xùn)教學(xué)有利于對(duì)理論知識(shí)的升華。然而傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)通常在課堂時(shí)間內(nèi)安排一些驗(yàn)證理論知識(shí)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,較少運(yùn)用理論知識(shí)去解決實(shí)際問(wèn)題,而且由于受課時(shí)的限制,學(xué)生只能做事先安排好的實(shí)驗(yàn),幾乎沒(méi)有選擇的余地,這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式不利于發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、不利于拓寬學(xué)生的知識(shí)面、不利于培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)及解決實(shí)際問(wèn)題的能力。結(jié)合我院實(shí)際,對(duì)工程光學(xué)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行了改革,將工程光學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)置為一門(mén)單獨(dú)的實(shí)驗(yàn)課程,制定獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱,將課程學(xué)時(shí)數(shù)提高到48學(xué)時(shí),系統(tǒng)地安排實(shí)驗(yàn),在實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容方面本著“逐步引導(dǎo)、循環(huán)上升”的原則[4]開(kāi)展教學(xué),在完成教學(xué)大綱規(guī)定的教學(xué)任務(wù)之余,實(shí)驗(yàn)室還面向?qū)W生開(kāi)放,學(xué)生不受學(xué)時(shí)限制,可根據(jù)自己的時(shí)間來(lái)預(yù)約實(shí)驗(yàn)時(shí)間和內(nèi)容,管理員只需準(zhǔn)備好相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)器材,在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題,主要依靠學(xué)生自行解決,教師進(jìn)行適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo),這樣極大的鍛煉了學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
實(shí)訓(xùn)教學(xué)實(shí)行“項(xiàng)目型教學(xué)”,使學(xué)生真正體驗(yàn)“學(xué)習(xí)的內(nèi)容是工作,通過(guò)工作實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)”,采用基于工作過(guò)程的光學(xué)零件加工工藝的實(shí)訓(xùn)課程,《光學(xué)零件CAD與加工工藝》是一門(mén)理論與實(shí)踐結(jié)合緊密的實(shí)訓(xùn)課程,是光電儀器設(shè)計(jì)、光電器件、光學(xué)檢測(cè)技術(shù)、光通訊等專(zhuān)業(yè)課程的重要聯(lián)接紐帶,是光學(xué)工程師和光電儀器工程師所必備的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)。通過(guò)實(shí)訓(xùn)使真正實(shí)現(xiàn)教室—車(chē)間,學(xué)生—員工,教師—師傅的轉(zhuǎn)變,在整個(gè)實(shí)訓(xùn)過(guò)程中,分綜合型和設(shè)計(jì)型兩部分來(lái)安排實(shí)訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容:
1)綜合性實(shí)訓(xùn)是通過(guò)理論與實(shí)踐相結(jié)合的方式,幫助學(xué)生深入理解課程內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容中包含了“光學(xué)零件的上盤(pán)、下盤(pán)技術(shù)”、“光學(xué)零件加工工藝流程”、“光學(xué)零件加工質(zhì)量檢驗(yàn)技術(shù)”、“光學(xué)零件的鍍膜和膠合工藝”等綜合實(shí)驗(yàn)。“光學(xué)零件的上盤(pán)、下盤(pán)技術(shù)”主要是針對(duì)光學(xué)零件生產(chǎn)過(guò)程中所必需的加工夾具進(jìn)行設(shè)計(jì);“光學(xué)零件加工工藝流程”要求學(xué)生掌握光學(xué)零件的粗磨成型工藝、細(xì)磨工藝、拋光工藝、定心磨邊工藝和檢測(cè)的全套生產(chǎn)流程;“光學(xué)零件加工質(zhì)量檢驗(yàn)技術(shù)”要求學(xué)生會(huì)對(duì)加工工件的表面質(zhì)量檢驗(yàn)、面形檢驗(yàn)、棱鏡的角度檢驗(yàn)、幾何尺寸的檢驗(yàn);“光學(xué)零件的鍍膜和膠合工藝”主要訓(xùn)練學(xué)生掌握光學(xué)零件特種工藝中薄膜設(shè)計(jì)和按一定技術(shù)進(jìn)行結(jié)合的基本能力。
2)設(shè)計(jì)性實(shí)訓(xùn)是結(jié)合課程教學(xué)或獨(dú)立于課程教學(xué)而進(jìn)行的,實(shí)訓(xùn)內(nèi)容具有一定的綜合性、探索性。要求學(xué)生根據(jù)所掌握的Zemax等相應(yīng)的光學(xué)設(shè)計(jì)軟件在電腦上對(duì)所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品進(jìn)行仿真,著重培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立解決實(shí)際問(wèn)題能力和創(chuàng)新能力。
三、改革教學(xué)方法和教學(xué)手段
教學(xué)方法的變通,有利于學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容的理解,從而提高教學(xué)效果。結(jié)合實(shí)際情況,在授課過(guò)程中主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行了教學(xué)方法和教學(xué)手段的改革。
1、利用現(xiàn)代化的教學(xué)手段,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
工程光學(xué)課程圖多、知識(shí)面廣、公式推導(dǎo)復(fù)雜且具有一定抽象性。應(yīng)用多媒體課件借助顏色、圖像、動(dòng)畫(huà)等多種技術(shù)將授課內(nèi)容圖文并茂的展示給學(xué)生,加深學(xué)生對(duì)課堂內(nèi)容的理解,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,而且可以大幅度擴(kuò)展授課信息量,收到事半功倍的效果。另外,精心設(shè)計(jì)的多媒體課件,包括一些典型例題、習(xí)題的講解、現(xiàn)代光學(xué)的實(shí)際應(yīng)用,甚至一些光學(xué)知識(shí)專(zhuān)題講座,用于課堂教學(xué),同時(shí)上傳到校園網(wǎng)上,供學(xué)生課后學(xué)習(xí),以適用于不同要求、不同程度學(xué)生的需要。在講授一些抽象的知識(shí)點(diǎn)時(shí),使用多媒體課件能將單調(diào)、枯燥的理論知識(shí)變?yōu)樯鷦?dòng)、形象的動(dòng)態(tài)畫(huà)面,易于學(xué)生理解和吸收[5];同時(shí)節(jié)約了大量的作圖時(shí)間,有效提高課堂效率,從而解決了課程容量大與有限學(xué)時(shí)的矛盾。
(2)多做課堂演示實(shí)驗(yàn),多設(shè)光學(xué)實(shí)驗(yàn)選修課程,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)激情
課堂講解與演示實(shí)驗(yàn)相結(jié)合,學(xué)生觀看教師的實(shí)際操作,更有利于定理、定律的理解,有利于提高教學(xué)效果。充分利用已有的示教儀器和設(shè)備,適當(dāng)增加演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)。部分簡(jiǎn)單的光學(xué)演示實(shí)驗(yàn)可帶到課堂上,對(duì)于一些比較復(fù)雜的光學(xué)儀器如邁克爾遜干涉儀等設(shè)備,可以在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行理論教學(xué),在講到顯微鏡結(jié)構(gòu)和物鏡類(lèi)型的時(shí)候,可將顯微鏡和物鏡拿到課堂上,對(duì)著實(shí)物逐個(gè)部分講解,再結(jié)合書(shū)上的光路圖,學(xué)生就很容易記住顯微鏡的結(jié)構(gòu)形式和性能參數(shù)。在全校大力宣傳每年在武漢舉辦“中國(guó)光谷”光博會(huì)等重大活動(dòng),組織學(xué)生到光博會(huì)現(xiàn)場(chǎng)參觀和學(xué)習(xí),同時(shí)面向全院增設(shè)一些交叉性較強(qiáng)的光學(xué)實(shí)驗(yàn)公選課,內(nèi)容向普及性、趣味性方向轉(zhuǎn)移,以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)激情。
(3)重視互動(dòng)教學(xué),創(chuàng)新教學(xué)模式,鼓勵(lì)學(xué)生深度學(xué)習(xí)
為了提高學(xué)習(xí)效果,采用互動(dòng)教學(xué)法,互動(dòng)主要包括學(xué)生-老師互動(dòng)、學(xué)生-學(xué)生互動(dòng)、學(xué)生-內(nèi)容互動(dòng)等幾種形式。運(yùn)用互動(dòng)教學(xué)能激發(fā)學(xué)生在學(xué)習(xí)上的興趣,同時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生深度學(xué)習(xí)。結(jié)合筆者的教學(xué)經(jīng)驗(yàn):在講授課程時(shí),要在教學(xué)實(shí)施方案中設(shè)有交流、討論專(zhuān)題,一般先由教師提出討論題目、要點(diǎn)、閱讀書(shū)目,學(xué)生可據(jù)此進(jìn)行準(zhǔn)備。討論前可將全班同學(xué)分成幾個(gè)學(xué)習(xí)小組,組內(nèi)的每位同學(xué)分別承擔(dān)不同的任務(wù),通過(guò)討論讓學(xué)生交流各自的學(xué)習(xí)情況,使學(xué)生能相互啟發(fā)、相互促進(jìn),從知識(shí)運(yùn)作、技能訓(xùn)練、語(yǔ)言表達(dá)、歸納總結(jié)等方面得到充分的鍛煉。在討論過(guò)程中,教師可根據(jù)學(xué)生表達(dá)的不同觀點(diǎn),對(duì)每個(gè)小組的結(jié)果進(jìn)行考評(píng)。因此,每個(gè)小組成員不但期望自己同組的同學(xué)努力,而且自己也會(huì)加倍努力,這樣大大刺激了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,有效地幫助師生完成教學(xué)任務(wù),同時(shí)使師生之間、學(xué)生之間的交流更加密切,整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程是通過(guò)“組內(nèi)合作,組間競(jìng)爭(zhēng),課堂內(nèi)外結(jié)合[6]”來(lái)完成。使同學(xué)思維更加活躍,培養(yǎng)了學(xué)生探究問(wèn)題的興趣、自學(xué)能力和獨(dú)立思考的能力。
四、改革考核方式
課程考核在某種程度上具有導(dǎo)向作用,采取何種形式進(jìn)行課程考核將關(guān)系到教學(xué)效果的好壞和教學(xué)質(zhì)量的高低。根據(jù)《工程光學(xué)》課程內(nèi)容特點(diǎn)對(duì)學(xué)生的成績(jī)進(jìn)行評(píng)定時(shí),既要包括對(duì)基本知識(shí)掌握情況的考核,又要包括知識(shí)應(yīng)用能力的考核。學(xué)生的總評(píng)成績(jī)可由以下幾部分[1]構(gòu)成。
一是課堂表現(xiàn)和出勤情況,占15%。要求學(xué)生定期對(duì)教師所講的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行總結(jié),并在課堂上談?wù)勛约涸趯W(xué)習(xí)中遇到的困難以及最終解決這個(gè)問(wèn)題的辦法。
二是知識(shí)考試,占40%。轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的考試觀念,樹(shù)立以能力測(cè)試為中心的考試制度,同時(shí)對(duì)考試命題提出較高要求,考題要能體現(xiàn)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,要有利于學(xué)生發(fā)散性思維、創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)。逐步探索多種考試方式,例如可以實(shí)行教考分離,考評(píng)主要由企業(yè)來(lái)完成等。
三是實(shí)踐技能考試,占45%。實(shí)踐技能主要分實(shí)驗(yàn)和實(shí)訓(xùn)兩部分來(lái)進(jìn)行考核,考核是對(duì)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力的高低進(jìn)行評(píng)價(jià),通過(guò)考核促使學(xué)生努力提高自己的實(shí)踐技能。
五、結(jié)束語(yǔ)
工程光學(xué)課程是一門(mén)理論性和應(yīng)用性較強(qiáng)的課程,由于現(xiàn)代光學(xué)學(xué)科的迅速發(fā)展,對(duì)工程光學(xué)課程的教學(xué)改革是教學(xué)發(fā)展的必然要求。實(shí)踐證明,通過(guò)不斷改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法對(duì)實(shí)現(xiàn)高職《工程光學(xué)》教學(xué)改革的總體目標(biāo)和提高學(xué)生應(yīng)用光學(xué)的能力很有幫助。
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[4]丁茹,李輝,趙麗,鄭桐.測(cè)控專(zhuān)業(yè)“光學(xué)基礎(chǔ)”課程教學(xué)改革探討[C].天津工程師范學(xué)院學(xué)報(bào)
1明確培養(yǎng)目標(biāo),建立層次化實(shí)訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容體系
把握競(jìng)賽精神,明確電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方向的培養(yǎng)目標(biāo),關(guān)鍵在于把握競(jìng)賽命題內(nèi)容,與時(shí)俱進(jìn),從而引導(dǎo)實(shí)踐教學(xué)的發(fā)展,全面提高學(xué)生工程實(shí)踐能力。在實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中重點(diǎn)解決兩個(gè)問(wèn)題,一是如何加強(qiáng)學(xué)生的基礎(chǔ)能力,二是如何提高學(xué)生的綜合設(shè)計(jì)能力,最終使學(xué)生的電子制作技能、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)調(diào)試技能及解決實(shí)際問(wèn)題的能力達(dá)到全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽所要求的標(biāo)準(zhǔn)。分析歷屆控制類(lèi)題目的命題內(nèi)容發(fā)現(xiàn),對(duì)大學(xué)生控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng),涉及傳感器應(yīng)用、模擬電路制作、功率電路制作、數(shù)字電路制作、控制算法編寫(xiě)、機(jī)械制作等多方面的知識(shí),具有非常強(qiáng)的綜合性。典型的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。其中檢測(cè)電路主要涉及各類(lèi)傳感器及其相應(yīng)調(diào)理電路的設(shè)計(jì)制作;控制電路涉及單片機(jī)、ARM、FPGA等控制器的應(yīng)用;驅(qū)動(dòng)電路主要包括電機(jī)驅(qū)動(dòng)和其他功率電路的設(shè)計(jì)制作;機(jī)械統(tǒng)主要包括電機(jī)的應(yīng)用、機(jī)械結(jié)構(gòu)的制作等。另外根據(jù)具體要求,還可能需要通信電路和其他的擴(kuò)展電路。針對(duì)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)所需的知識(shí)結(jié)構(gòu),建立層次化的實(shí)訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容體系,合理分配基本性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)比例,按階段實(shí)施學(xué)習(xí)計(jì)劃,逐步培養(yǎng)學(xué)生從基礎(chǔ)模塊訓(xùn)練到驅(qū)動(dòng)程序的編寫(xiě)能力,再到PID控制算法的編寫(xiě)與調(diào)試能力,最終使學(xué)生達(dá)到一般控制系統(tǒng)的綜合設(shè)計(jì)能力,具體的教學(xué)內(nèi)容如表2所示。實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容整體包含了3個(gè)層次的訓(xùn)練:①訓(xùn)練學(xué)生掌握電工電子工程實(shí)踐的基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能;②訓(xùn)練學(xué)生掌握儀器儀表的使用方法及與單片機(jī)有關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí);③訓(xùn)練學(xué)生掌握與控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)有關(guān)的各個(gè)功能模塊的設(shè)計(jì)與調(diào)試方法;④對(duì)學(xué)生知識(shí)面進(jìn)行拓展,訓(xùn)練學(xué)生學(xué)習(xí)與高級(jí)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)有關(guān)的知識(shí)。
2以開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室為基礎(chǔ),改革實(shí)踐教學(xué)管理體制
為了全面提高學(xué)生控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力這一實(shí)踐教學(xué)的根本目標(biāo),一方面要打破傳統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)模式,不再以“自動(dòng)控制原理”“電機(jī)學(xué)”“傳感器檢測(cè)技術(shù)”等理論課程的界限劃定分屬于各門(mén)課程的實(shí)踐教學(xué),而是要建立起由驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)綜合構(gòu)成的層次化實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容體系;另一方面要在管理上打破陳規(guī),建立以學(xué)生自主管理為基礎(chǔ)的開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室,模糊課堂與課余的時(shí)間概念,將實(shí)踐教學(xué)向課堂外有效延伸。開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室作為學(xué)生開(kāi)展課外科技活動(dòng)的主要場(chǎng)所,是支撐實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的基本物質(zhì)保障,近年來(lái)得到了各高校的重視。開(kāi)展較早的院校均通過(guò)向?qū)W生開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室資源培養(yǎng)出了許多優(yōu)秀的工程實(shí)踐人才,通過(guò)參加學(xué)科競(jìng)賽、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等教學(xué)環(huán)節(jié)的評(píng)比,這些學(xué)生的動(dòng)手能力、協(xié)作精神以及創(chuàng)新思維等綜合素質(zhì)都明顯提高,獲得了教師、同學(xué)、社會(huì)的普遍認(rèn)可。但是,隨著越來(lái)越多的學(xué)生積極參與開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室,隨之而來(lái)的場(chǎng)地、設(shè)備、經(jīng)費(fèi)及管理方面的問(wèn)題也日益凸顯,制約了實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)的順利展開(kāi),教師引導(dǎo)并幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室自主管理成為解決該問(wèn)題的有效途徑。在如何引導(dǎo)學(xué)生的自主管理體制問(wèn)題上,學(xué)校也做了積極的探索,包括以下3個(gè)方面。(1)模擬公司管理制。將學(xué)生以班集體的組織形式招收到開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室中,實(shí)驗(yàn)室的日常管理主要由班長(zhǎng)負(fù)責(zé),教師主要與班長(zhǎng)進(jìn)行溝通協(xié)調(diào),一般不直接參與管理,基本的管理組織結(jié)構(gòu)如圖2所示。班長(zhǎng)作為總負(fù)責(zé)人定期安排組織工作,下屬5個(gè)部門(mén)的具體分工如下:①技術(shù)部,主要負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)室的儀器儀表等設(shè)備的管理以及技術(shù)培訓(xùn)工作;②財(cái)務(wù)部,主要負(fù)責(zé)班費(fèi)的管理工作;③元器件庫(kù),主要負(fù)責(zé)學(xué)生常用元器件的購(gòu)買(mǎi)、分發(fā)、管理工作;④網(wǎng)絡(luò)部,主要負(fù)責(zé)網(wǎng)站的建設(shè)和管理工作;⑤辦公室,主要負(fù)責(zé)組織協(xié)調(diào)安全、衛(wèi)生、紀(jì)律、規(guī)章制度等日常管理工作。(2)師徒培訓(xùn)制。對(duì)技術(shù)知識(shí)的渴望是開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室中組建班集體的核心動(dòng)力來(lái)源,為了讓學(xué)生們能夠得到有效的技術(shù)培訓(xùn),可采用師徒制的方法引導(dǎo)學(xué)生互幫互助,先進(jìn)帶動(dòng)后進(jìn),形成“大三帶大二、大二帶大一、老師帶大四”的基本制度。這種制度不僅讓更多的學(xué)生受益,而且?guī)熒g建立了深厚的師徒情分,在實(shí)踐過(guò)程中提高了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí),不僅為電子競(jìng)賽,也為學(xué)生畢業(yè)后進(jìn)入社會(huì)合作創(chuàng)業(yè)打下了堅(jiān)實(shí)的感情基礎(chǔ)。(3)項(xiàng)目考核制。為了對(duì)每個(gè)團(tuán)隊(duì)學(xué)生的階段性學(xué)習(xí)成果進(jìn)行測(cè)試,可利用學(xué)校的各種政策和經(jīng)費(fèi)支持,通過(guò)創(chuàng)新項(xiàng)目對(duì)學(xué)生團(tuán)隊(duì)進(jìn)行綜合性考核,讓學(xué)生對(duì)工程項(xiàng)目的立項(xiàng)申請(qǐng)、方案論證、項(xiàng)目實(shí)施、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、總結(jié)報(bào)告等環(huán)節(jié)有一個(gè)系統(tǒng)性的認(rèn)知,培養(yǎng)更加有效的工程思維能力。具體的項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)不僅可以通過(guò)國(guó)家大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目獲得,也可以通過(guò)校企合作、大學(xué)計(jì)劃等多個(gè)方式獲得,作為開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室的重要物質(zhì)保障。
3采用實(shí)例化教學(xué)手段,自制實(shí)驗(yàn)設(shè)備
實(shí)驗(yàn)設(shè)備的選用是實(shí)踐教學(xué)體系形成的重要環(huán)節(jié),為了適應(yīng)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的要求,結(jié)合學(xué)校實(shí)踐教學(xué)體系的內(nèi)容特點(diǎn)以及學(xué)生掌握知識(shí)結(jié)構(gòu)的基本情況,實(shí)驗(yàn)室自行研制了更加符合學(xué)校實(shí)際情況的實(shí)驗(yàn)設(shè)備,不僅節(jié)約了設(shè)備購(gòu)置經(jīng)費(fèi),降低了成本,還能夠以自制設(shè)備為基礎(chǔ),拓展一些有特色的實(shí)踐教學(xué)課程,并應(yīng)用于課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等其他教學(xué)環(huán)節(jié)。根據(jù)一般控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本特點(diǎn),以培養(yǎng)學(xué)生對(duì)于簡(jiǎn)單系統(tǒng)建模、理論模型的工程應(yīng)用、PID控制算法設(shè)計(jì)、C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)以及控制系統(tǒng)分析5個(gè)方面的能力為目的,選擇有代表性的、學(xué)生感興趣的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)案例作為教學(xué)對(duì)象,以實(shí)例帶動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí),讓學(xué)生直觀地感受到控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的難度和技巧,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和想象力,促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐水平的提高。如圖3所示,結(jié)合歷屆電子競(jìng)賽題目,自制ARM、FPGA等開(kāi)發(fā)板以促進(jìn)學(xué)生對(duì)高級(jí)嵌入式系統(tǒng)處理器的學(xué)習(xí)和掌握,自制智能小車(chē)、兩輪自平衡小車(chē)、四軸飛行器等比較典型的控制系統(tǒng)作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)備,由簡(jiǎn)入繁,逐步深入,具有一定的代表性,且受到大學(xué)生的普遍喜愛(ài)。興趣與理論的結(jié)合能進(jìn)一步提高學(xué)生的設(shè)計(jì)能力。實(shí)驗(yàn)設(shè)備研制過(guò)程中,通過(guò)組織學(xué)生申請(qǐng)立項(xiàng),使其積極參與示例程序的編寫(xiě)與硬件調(diào)試工作,并且將學(xué)生設(shè)計(jì)使用過(guò)程中的實(shí)際感受及時(shí)反饋記錄,最終開(kāi)發(fā)出了符合學(xué)校實(shí)際情況的教學(xué)設(shè)備,提升了實(shí)踐教學(xué)效果。
4實(shí)踐教學(xué)方法的創(chuàng)新性設(shè)計(jì)
實(shí)踐教學(xué)方法是指導(dǎo)教師以工程實(shí)踐為主,培養(yǎng)學(xué)生工程素養(yǎng)、獲得工程技能的一系列教學(xué)活動(dòng)的組合,實(shí)踐教學(xué)與理論教學(xué)相輔相成。實(shí)踐教學(xué)方法的創(chuàng)新,有賴(lài)于打破傳統(tǒng)的以理論教學(xué)為主、實(shí)踐教學(xué)為輔的教學(xué)觀念。為了吸引學(xué)生興趣,以實(shí)踐教學(xué)推動(dòng)理論知識(shí)的掌握和吸收,可以從以下3個(gè)方面進(jìn)行把握。(1)實(shí)踐教學(xué)課程的設(shè)置更加具有針對(duì)性和系統(tǒng)性,有效整合學(xué)校分散的實(shí)踐教學(xué)資源,形成系統(tǒng)化解決某個(gè)問(wèn)題的課程體系。比如以控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)為目的,相關(guān)的課程設(shè)置可以涵蓋如下5個(gè)方面:①控制系統(tǒng)常用傳感器課程,包括溫度傳感器、光電傳感器、超聲波傳感器、傾角傳感器、角度位移傳感器、音頻信號(hào)檢測(cè)器等;②控制系統(tǒng)常用微控制器課程,包括單片機(jī)、FPGA、ARM、DSP;③控制系統(tǒng)常用模塊課程,包括鍵盤(pán)和LED控制、液晶顯示器、觸摸屏、ADC和DAC、無(wú)線收發(fā)模塊、語(yǔ)音模塊等;④控制系統(tǒng)常用電機(jī)控制課程,包括舵機(jī)、直流電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)的控制等;⑤控制系統(tǒng)PID控制算法課程,包括增量式PID算法設(shè)計(jì)、位置式PID算法設(shè)計(jì)等。(2)提倡學(xué)生先做后學(xué),學(xué)完再做。首先在實(shí)踐過(guò)程中發(fā)現(xiàn)實(shí)際問(wèn)題,然后通過(guò)理論學(xué)習(xí)與實(shí)驗(yàn)解決問(wèn)題,使學(xué)生獲取的知識(shí)結(jié)構(gòu)更加具有針對(duì)性,過(guò)程中教師要注意引導(dǎo)學(xué)生掌握解決某個(gè)問(wèn)題的有效途徑和方法,了解學(xué)生的思維方式,而不是把主要精力放在問(wèn)題本身上,積極營(yíng)造民主、寬松的實(shí)踐教學(xué)氛圍,鼓勵(lì)學(xué)生大膽提問(wèn),不唯師、不唯書(shū),通過(guò)討論、網(wǎng)絡(luò)、請(qǐng)教、看書(shū)等各種各樣的方法最終達(dá)到解決問(wèn)題的目的。(3)突出學(xué)生在實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中的主體地位。教師引導(dǎo)學(xué)生以工程項(xiàng)目化的方式面對(duì)并解決問(wèn)題,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使教師對(duì)學(xué)生的實(shí)踐教學(xué)成為一種自我意識(shí)激發(fā)下的活動(dòng),模糊課堂與生活的界限,鼓勵(lì)學(xué)生利用課余時(shí)間主動(dòng)投入到實(shí)踐活動(dòng)當(dāng)中來(lái),當(dāng)學(xué)生從實(shí)踐中獲得成就感和榮譽(yù)感后,就會(huì)感染更多的學(xué)生參與,形成良性循環(huán)。
5結(jié)語(yǔ)
關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞:CDIO;協(xié)同創(chuàng)新;物聯(lián)網(wǎng);卓越工程師;培養(yǎng)模式
DOIDOI:10.11907/rjdk.161988
中圖分類(lèi)號(hào):G434文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào)文章編號(hào):16727800(2017)001018504
引言
“十三五”規(guī)劃將“建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用基礎(chǔ)設(shè)施和服務(wù)平臺(tái)”列入信息產(chǎn)業(yè)未來(lái)發(fā)展的重大舉措,物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)進(jìn)入加速發(fā)展時(shí)期,需要大批能將科技成果迅速轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的創(chuàng)新型技術(shù)人才。物聯(lián)網(wǎng)工程的人才培養(yǎng)特點(diǎn)可概括為:高、新、快,即高要求,需建立全新培養(yǎng)體系,人才需求緊迫[1]。因此,研究如何做好人才培養(yǎng)的頂層設(shè)計(jì),探索具有指導(dǎo)意義的緊缺人才培養(yǎng)規(guī)律與方法,并指導(dǎo)踐行,成為物聯(lián)網(wǎng)工程專(zhuān)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的核心問(wèn)題,也是高校服務(wù)國(guó)家戰(zhàn)略與社會(huì)需求的一個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題。武漢理工大學(xué)是全國(guó)第一批獲批物聯(lián)網(wǎng)工程專(zhuān)業(yè)的院校,本文以該校物聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)業(yè)作為研究個(gè)案,基于CDIO與協(xié)同創(chuàng)新理論,結(jié)合教育部“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”實(shí)踐,提出一種應(yīng)用型卓越人才培養(yǎng)新模式優(yōu)化框架,并探討在此框架指導(dǎo)下的專(zhuān)業(yè)建設(shè)實(shí)踐。
1國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
國(guó)家教育部2010年推出“卓越計(jì)劃”,把培養(yǎng)創(chuàng)新型工程師作為重要戰(zhàn)略目標(biāo),物聯(lián)網(wǎng)工程專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)的很大一部分正是“工程應(yīng)用型”人才(另外一部分是繼續(xù)深造的科學(xué)研究型人才)。校企聯(lián)合培養(yǎng)環(huán)節(jié)是“卓越計(jì)劃”人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)及其實(shí)現(xiàn)矩陣建構(gòu)的關(guān)鍵因素,是有效實(shí)施“卓越計(jì)劃”的保障,其重要性已獲得很多國(guó)家共識(shí)。國(guó)外比較成功的校企合作模式有:德國(guó)的“雙元制”模式、英國(guó)的“三明治”模式和美國(guó)的“合作教育”模式等[2]。國(guó)內(nèi)不少高校相繼采取了形式多樣的校企合作方式,例如:卓越工程師計(jì)劃、卓越教師計(jì)劃、訂單式人才培養(yǎng)模式、產(chǎn)學(xué)研一體化、校企合作培養(yǎng)、3C立體培養(yǎng)、局域項(xiàng)目學(xué)習(xí)等培養(yǎng)模式[3]。
國(guó)家教育部在2012年提出“協(xié)同創(chuàng)新”計(jì)劃,指出“高校要與科研機(jī)構(gòu)、企業(yè)開(kāi)展深度合作,建立協(xié)同創(chuàng)新的戰(zhàn)略聯(lián)盟”。協(xié)同創(chuàng)新理念下校企合作的內(nèi)涵是高校和企業(yè)利用各自不同的教育方法和教育理念,相互融合,以促進(jìn)資源的流動(dòng)和整合,培養(yǎng)符合國(guó)家和社會(huì)需要的創(chuàng)新型人才,提高高校人才培養(yǎng)質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新價(jià)值的最大化。在協(xié)同創(chuàng)新中,協(xié)同是手段,創(chuàng)新是目的[4]。文獻(xiàn)[5]將校企協(xié)同創(chuàng)新具體舉措總結(jié)為參與培養(yǎng)過(guò)程、校企共建、企業(yè)贊助、委托培養(yǎng)、合作培養(yǎng)等5類(lèi)17種。
為解決創(chuàng)新工程型人才培養(yǎng)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題,美國(guó)麻省理工學(xué)院聯(lián)合4所大學(xué)通過(guò)4年國(guó)際合作研究創(chuàng)立了CDIO工程教育方法(CDIO Approach)。CDIO代表構(gòu)思(Conceive)、設(shè)計(jì)(Design)、實(shí)現(xiàn)(Implement)和運(yùn)作(Operate)。它以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運(yùn)行的生命周期為載體,讓學(xué)生以主動(dòng)的方式,按照課程之間的內(nèi)在有機(jī)聯(lián)系學(xué)習(xí)工程理論和實(shí)踐[6]。CDIO核心內(nèi)容包括1個(gè)愿景、1個(gè)大綱和12條標(biāo)準(zhǔn)[7],該方法繼承和發(fā)展了歐美20多年來(lái)工程教育改革的大工程理念。在此基A上,國(guó)內(nèi)外有多所大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)采用CDIO作為改革方法,并提出體現(xiàn)教育目標(biāo)的CDIO教學(xué)大綱和體現(xiàn)系統(tǒng)化改革的CDIO標(biāo)準(zhǔn),具有很高的借鑒價(jià)值。
我國(guó)開(kāi)設(shè)物聯(lián)網(wǎng)工程專(zhuān)業(yè)的高校,從2010年首批的30所,增加到目前的約600余所。經(jīng)過(guò)幾年的發(fā)展,我國(guó)在創(chuàng)新工程型人才培養(yǎng)模式研究領(lǐng)域,無(wú)論是在理論研究還是實(shí)踐應(yīng)用方面都取得了很大進(jìn)步,但是大多數(shù)高校物聯(lián)網(wǎng)工程類(lèi)專(zhuān)業(yè)主要還是采用以理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)室為中心的傳統(tǒng)人才培養(yǎng)模式。武漢理工大學(xué)于2009年開(kāi)始進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)工程方向試點(diǎn),獲首批物聯(lián)網(wǎng)工程專(zhuān)業(yè)后,參考國(guó)內(nèi)外相關(guān)經(jīng)驗(yàn),并結(jié)合本院實(shí)際情況,形成了一套切實(shí)可行的物聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)業(yè)卓越工程師培養(yǎng)模式的系統(tǒng)方案,獲批第七批國(guó)家特色專(zhuān)業(yè)。
2物聯(lián)網(wǎng)工程專(zhuān)業(yè)卓越工程師培養(yǎng)模式優(yōu)化框架人才培養(yǎng)模式指在一定的教育思想和教育理論指導(dǎo)下,學(xué)校根據(jù)人才培養(yǎng)目標(biāo),對(duì)培養(yǎng)對(duì)象采取的某種特定的人才培養(yǎng)結(jié)構(gòu)、策略、體系及教育教學(xué)活動(dòng)的組織樣式和運(yùn)行方式的總稱(chēng)[8]。人才培養(yǎng)模式的優(yōu)化涉及培養(yǎng)目標(biāo)、課程體系、教學(xué)與管理隊(duì)伍、考核與激勵(lì)機(jī)制等多個(gè)維度。協(xié)同創(chuàng)新理念下的“卓越計(jì)劃”內(nèi)容與CDIO內(nèi)容在人才培養(yǎng)模式的多個(gè)維度具有高度的融合性(見(jiàn)表1),兩者結(jié)合具有相互促進(jìn)的作用。因此,本文以CDIO和協(xié)同創(chuàng)新理論為基礎(chǔ),以卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃為中心,并結(jié)合學(xué)校物聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)業(yè)的實(shí)際情況,提出一種工程型卓越人才培養(yǎng)新模式。以企業(yè)需求為邏輯起點(diǎn),從校企觀念轉(zhuǎn)變與文化融合的頂層設(shè)計(jì)入手,建立以學(xué)校為主體、企業(yè)參與的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)、課程體系、教學(xué)模式、實(shí)踐基地,以及共同評(píng)價(jià)人才培養(yǎng)質(zhì)量的人才培養(yǎng)體系,其框架結(jié)構(gòu)如圖1所示。
該框架借鑒國(guó)內(nèi)外CDIO工程教育的經(jīng)驗(yàn),結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)業(yè)卓越計(jì)劃的特點(diǎn),構(gòu)建穩(wěn)定的卓越計(jì)劃實(shí)踐教育平臺(tái);提出校企共建實(shí)踐基地的新方法,學(xué)校和企業(yè)明確各方的職責(zé)、任務(wù)和利益,企業(yè)積極參與大學(xué)生實(shí)踐基地建設(shè),學(xué)生們?cè)诨乩飬⑴c企業(yè)的工程設(shè)計(jì)、產(chǎn)品制造、項(xiàng)目管理等工作,在實(shí)踐中鍛煉工程素質(zhì),使企業(yè)、學(xué)校都在基地建設(shè)中取得成果,形成多贏的局面;建立企業(yè)層面的校企協(xié)同內(nèi)在需求機(jī)制,在借助企業(yè)崗位實(shí)訓(xùn)提高物聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)業(yè)學(xué)生應(yīng)用實(shí)踐能力的同時(shí),還可以依托高校的科研力量,提升企業(yè)的研發(fā)和創(chuàng)新能力,確保企業(yè)從卓越計(jì)劃中直接受益。
3物聯(lián)網(wǎng)工程專(zhuān)業(yè)卓越工程師培養(yǎng)模式實(shí)踐
武漢理工大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)工程專(zhuān)業(yè)依據(jù)上述人才培養(yǎng)模式優(yōu)化框架制定了“3330策略”、“2544目標(biāo)”系列建設(shè)規(guī)劃(見(jiàn)表2)[1]。其中3330策略為:優(yōu)先建設(shè)3個(gè)基礎(chǔ)(隊(duì)伍、知識(shí)體系、實(shí)踐訓(xùn)練條件);3個(gè)結(jié)合(與校內(nèi)相關(guān)專(zhuān)業(yè)結(jié)合、與相關(guān)培訓(xùn)單位結(jié)合、與行業(yè)結(jié)合);3個(gè)折中(近期與遠(yuǎn)期、傳感層與系統(tǒng)集成、新體系與老專(zhuān)業(yè));在專(zhuān)業(yè)組建初期開(kāi)展“零點(diǎn)行動(dòng)”,即:全國(guó)都在起步階段,務(wù)必強(qiáng)抓競(jìng)賽與教材建設(shè)。近期與中遠(yuǎn)期制定了兩階段目標(biāo),概括為“2544目標(biāo)”,即兩年內(nèi)建成5個(gè)平臺(tái),4年4類(lèi)知識(shí)融合,包括計(jì)算機(jī)、控制、通信、海量數(shù)據(jù)處理融合。
專(zhuān)業(yè)卓越工程師培養(yǎng)模式比較序號(hào)CDIO的12條標(biāo)準(zhǔn)協(xié)同創(chuàng)新+“卓越”理念本校培養(yǎng)模式優(yōu)化1*專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)理念(將產(chǎn)品和系統(tǒng)生命周期的發(fā)展原理,即“構(gòu)思一設(shè)計(jì)一實(shí)施一運(yùn)行”作為工程教育背景)校企聯(lián)合培養(yǎng)人才機(jī)制協(xié)同的物聯(lián)網(wǎng)卓越工程師培養(yǎng)體系2*學(xué)習(xí)效果(與專(zhuān)業(yè)目標(biāo)一致,并得到利益相關(guān)者驗(yàn)證的個(gè)人人際能力和產(chǎn)品、 過(guò)程與系統(tǒng)建造能力以及學(xué)科知識(shí))按通用標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)工程人才基于CDIO的物聯(lián)網(wǎng)卓越工程師培養(yǎng)方案3*一體化課程計(jì)劃(一個(gè)由相互支持的專(zhuān)業(yè)課程和明確集成個(gè)人人際交往能力以及產(chǎn)品、過(guò)程和系統(tǒng)建造能力為一體的方案所設(shè)計(jì)出的課程計(jì)劃)4工程導(dǎo)論(一門(mén)導(dǎo)論課程,提品、過(guò)程和系統(tǒng)建造中工程實(shí)踐的所需框架,并且引出個(gè)人所需培養(yǎng)的能力)5*設(shè)計(jì)-實(shí)現(xiàn)的經(jīng)驗(yàn)(在課程計(jì)劃中應(yīng)有兩個(gè)或更多的設(shè)計(jì)-實(shí)現(xiàn)經(jīng)驗(yàn),其中一個(gè)為初級(jí),一個(gè)為高級(jí))以強(qiáng)化工程能力和創(chuàng)新能力為重點(diǎn)改革人才培養(yǎng)模式特色實(shí)訓(xùn)課程設(shè)置6工程實(shí)踐場(chǎng)所(工程實(shí)踐場(chǎng)所和實(shí)驗(yàn)室能支持和鼓勵(lì)學(xué)生通過(guò)動(dòng)手學(xué)習(xí)產(chǎn)品、過(guò)程和系統(tǒng)建造,學(xué)習(xí)學(xué)科知識(shí)和社會(huì)知識(shí))基于協(xié)同合作理念的崗位實(shí)訓(xùn)方案7*一體化學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)(一體化學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)帶動(dòng)學(xué)科知識(shí)與人際交往能力,產(chǎn)品、過(guò)程和系統(tǒng)建造能力的獲取)強(qiáng)化培養(yǎng)學(xué)生的工程能力和創(chuàng)新能力教學(xué)資源平臺(tái)課堂教學(xué)形式改革8主動(dòng)學(xué)習(xí)(基于主動(dòng)經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)方法的教與學(xué))9*提高教師的工程實(shí)踐能力(提高教師的人際交往能力以及產(chǎn)品、過(guò)程和系統(tǒng)建造的能力)擴(kuò)大工程教育的對(duì)外開(kāi)放“走出、引進(jìn)”的師資培養(yǎng)方案10提高教師的教學(xué)能力(提高教師在提供一體化學(xué)習(xí)、使用主動(dòng)經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)方法和考核學(xué)生學(xué)習(xí)等方面的能力)改革完善工程教師職務(wù)聘任、考核制度 11*學(xué)習(xí)考核(考核學(xué)生在人際交往能力,產(chǎn)品、過(guò)程和系統(tǒng)建造能力以及學(xué)科知識(shí)等方面的學(xué)習(xí)情況)教育界與工業(yè)界聯(lián)合制定人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)校企共同參與的質(zhì)量評(píng)價(jià)體系12專(zhuān)業(yè)評(píng)估(對(duì)照12條標(biāo)準(zhǔn)評(píng)估專(zhuān)業(yè),并以持續(xù)改進(jìn)為目的,向?qū)W生、教師和其他利益相關(guān)者提供反饋)注:12條標(biāo)準(zhǔn)中,有7條是最基本的(用*號(hào)表示),體現(xiàn)了CDIO與其它教育模式的不同。另外5條標(biāo)準(zhǔn)反映了工程教育的最佳實(shí)踐,作為補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)
3.1協(xié)同式物聯(lián)網(wǎng)卓越工程師培養(yǎng)體系
協(xié)同式創(chuàng)新強(qiáng)調(diào)高校與企業(yè)兩種資源和諸多優(yōu)勢(shì)要素的合理配置、全面共享和有機(jī)融合,不僅為學(xué)生的實(shí)習(xí)、企業(yè)實(shí)訓(xùn)等工程實(shí)踐教育環(huán)節(jié)提供了更多機(jī)會(huì)、途徑和保障,也為企業(yè)改進(jìn)技術(shù)、促進(jìn)科技成果轉(zhuǎn)化、提高工程質(zhì)量贏得了更多智力資源,實(shí)現(xiàn)了校企協(xié)同的互利共贏局面,在更深層次和更高水平上推進(jìn)高校與企業(yè)的聯(lián)合。因此,要結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)工程行業(yè)背景,優(yōu)選合作企業(yè)。2013年物聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)業(yè)與無(wú)錫感知博覽園等企業(yè)簽訂了校企合作意向書(shū),雙方通過(guò)不斷商榷、修訂,結(jié)合學(xué)校優(yōu)勢(shì)專(zhuān)業(yè),聯(lián)合制定了本專(zhuān)業(yè)的知識(shí)體系、課程與實(shí)驗(yàn)體系,以及專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)方案,形成了突出交通、物流應(yīng)用背景和科研成果特色的物聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)方向。
3330策略3類(lèi)資源結(jié)合:結(jié)合社會(huì)、校內(nèi)、行業(yè)資源3項(xiàng)折衷原則:折衷近/遠(yuǎn)期、高起點(diǎn)/適用性、分層/系統(tǒng)技術(shù)“零點(diǎn)行動(dòng)”:在建設(shè)起點(diǎn)采用競(jìng)賽、興趣項(xiàng)目促進(jìn)自主學(xué)習(xí)與知識(shí)更新傳感網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)智能終端開(kāi)發(fā)平臺(tái)2年建5個(gè)平_雛形數(shù)據(jù)服務(wù)平臺(tái)(云服務(wù)平臺(tái))基礎(chǔ)訓(xùn)練平臺(tái)(接口、通信、現(xiàn)場(chǎng)總線控制)2544目標(biāo)工程實(shí)踐平臺(tái)(智能抄表、家居、物流、交通)C3SD融合(計(jì)算機(jī)/通信/控制,海量數(shù)據(jù)處理技術(shù))
4年4項(xiàng)任務(wù)完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境及體系完善工程實(shí)踐體系面向我校三大行業(yè)服務(wù)應(yīng)用3.2基于CDIO的物聯(lián)網(wǎng)卓越工程師培養(yǎng)方案
在積極參與國(guó)內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)業(yè)建設(shè)研討會(huì)和各種形式調(diào)研的基礎(chǔ)上,從社會(huì)和企業(yè)的實(shí)際需求出發(fā),優(yōu)化“卓越”課程體系,綜合統(tǒng)籌制訂培養(yǎng)方案,主要包括:設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)與應(yīng)用技能培養(yǎng)課程體系、創(chuàng)新能力培養(yǎng)課程體系;建立包含核心理論課程、開(kāi)發(fā)應(yīng)用類(lèi)課程和創(chuàng)新類(lèi)課程等階段性培養(yǎng)任務(wù)的方案;基于協(xié)同合作理念制定崗位實(shí)訓(xùn)方案;制定培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的綜合實(shí)踐計(jì)劃,強(qiáng)調(diào)學(xué)生交流溝通能力與團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)的培養(yǎng),注重提高學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的能力。
把課程體系劃分為核心理論課程、實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)課程和應(yīng)用創(chuàng)新類(lèi)課程3部分,提高應(yīng)用性較強(qiáng)的課程比重,加強(qiáng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)實(shí)踐的參與性,降低一些理論深、與項(xiàng)目應(yīng)用開(kāi)發(fā)實(shí)踐相關(guān)度低的課程比重。通過(guò)卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃的運(yùn)用,優(yōu)化應(yīng)用型創(chuàng)新人才知識(shí)結(jié)構(gòu)。
3.3特色實(shí)訓(xùn)課程設(shè)置
針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)業(yè)部分特有的實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)課程(傳感器技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程、RFID實(shí)驗(yàn)課程、無(wú)線傳感網(wǎng)技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程、智能家居實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)、多點(diǎn)傳感數(shù)據(jù)傳輸、傳感數(shù)據(jù)簇聚優(yōu)化實(shí)時(shí)處理等實(shí)驗(yàn)課程)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)置,并制定完善的物聯(lián)網(wǎng)工程專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)課程建設(shè)方案。
3.4校內(nèi)外實(shí)訓(xùn)與實(shí)驗(yàn)保障
在多次到全國(guó)物聯(lián)網(wǎng)先進(jìn)戰(zhàn)略基地與研發(fā)企業(yè)調(diào)研的基礎(chǔ)上,結(jié)合學(xué)校“十二五”建設(shè)規(guī)劃,確立物聯(lián)網(wǎng)工程實(shí)驗(yàn)和實(shí)訓(xùn)中心的建設(shè)原則為:充分利用校企合作模式,建立健全物聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)業(yè)綜合性創(chuàng)新實(shí)踐基地,為學(xué)生提供需求分析師、測(cè)試工程師、系統(tǒng)研發(fā)工程師、產(chǎn)品經(jīng)理、硬件安裝與銷(xiāo)售工程師等多種崗位的實(shí)習(xí)。依托實(shí)踐基地,以項(xiàng)目實(shí)踐訓(xùn)練為中心任務(wù),切實(shí)提高物聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的合作和應(yīng)用能力。
實(shí)驗(yàn)和實(shí)訓(xùn)中心包括5大實(shí)驗(yàn)和實(shí)訓(xùn)平臺(tái):傳感技術(shù)應(yīng)用平臺(tái)、嵌入式與移動(dòng)智能終端開(kāi)發(fā)應(yīng)用平臺(tái)、云計(jì)算與服務(wù)計(jì)算平臺(tái)、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用工程實(shí)訓(xùn)平臺(tái)、物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)技術(shù)支撐平臺(tái)。實(shí)驗(yàn)平臺(tái)涵蓋了物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的各個(gè)層次,可滿(mǎn)足本科教學(xué)與研究需要。同時(shí),建立“物聯(lián)網(wǎng)綜合演示實(shí)訓(xùn)中心”,并與“教育部信息中心”聯(lián)合建立了“全國(guó)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用人才培養(yǎng)認(rèn)證湖北實(shí)訓(xùn)基地”,相關(guān)環(huán)節(jié)充分體現(xiàn)了卓越計(jì)劃和CDIO的特色。
3.5教學(xué)資源平臺(tái)
根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)業(yè)技術(shù)知識(shí)面寬、實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容豐富的特點(diǎn),將物聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)業(yè)的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整合創(chuàng)新,提出以物聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)業(yè)人才知識(shí)能力生長(zhǎng)規(guī)律為引領(lǐng)的實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)構(gòu)架,以有效提升大學(xué)生的工程技術(shù)能力。
在教學(xué)資源建設(shè)過(guò)程中,改革傳統(tǒng)以固定教材為中心的教學(xué)資源組織形式,聯(lián)合具有實(shí)用工程知識(shí)、豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和工程創(chuàng)新能力的企業(yè)高級(jí)工程技術(shù)人員,建立以工程項(xiàng)目實(shí)施為目標(biāo)的教學(xué)資源平臺(tái),將源于工程實(shí)踐的具體問(wèn)題、實(shí)際案例,以及來(lái)自行業(yè)企業(yè)的設(shè)計(jì)與研發(fā)項(xiàng)目轉(zhuǎn)化為教學(xué)資源。
3.6課堂教學(xué)形式改革
優(yōu)化傳統(tǒng)教學(xué)組織模式,需要采取靈活多樣的教學(xué)形式。基于項(xiàng)目的教學(xué)法與卓越工程師培養(yǎng)目標(biāo)具有極強(qiáng)的融合性。教在組織教學(xué)內(nèi)容時(shí),以項(xiàng)目需求劃分知識(shí)單元,最大化地增加以項(xiàng)目應(yīng)用開(kāi)發(fā)為中心的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容,堅(jiān)持精講多練,夯實(shí)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)。同時(shí),并未完全摒棄傳統(tǒng)的以教為主的教學(xué)模式,而是與以學(xué)生為本位的教學(xué)方法相結(jié)合,靈活使用以項(xiàng)目設(shè)計(jì)為導(dǎo)向(Design-Directed Learning)的能力培養(yǎng)理念、基于問(wèn)題學(xué)習(xí)(Project-Based Learning)的教學(xué)模式、探究式課堂教學(xué)(Inquiring-based Learning)與實(shí)踐教學(xué)(Experimental Learning)等[9]多種教學(xué)方法,引導(dǎo)學(xué)生積極思考,并穿插討論、實(shí)操等環(huán)節(jié),培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)、探索與解決問(wèn)題的能力,以及在實(shí)踐中的創(chuàng)新思維和應(yīng)變能力。
為了構(gòu)建學(xué)生的自主學(xué)習(xí)環(huán)境,促進(jìn)專(zhuān)業(yè)教師的知識(shí)更新以及將專(zhuān)業(yè)和學(xué)科建設(shè)的研究成果付之實(shí)踐,武漢理工大學(xué)與教育部信息中心合作,聯(lián)合建立了“物聯(lián)網(wǎng)工程訓(xùn)練中心”,以及物聯(lián)網(wǎng)工程專(zhuān)業(yè)“大學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)競(jìng)賽集訓(xùn)中心”。物聯(lián)網(wǎng)工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生已組建了多個(gè)創(chuàng)新興趣小組,學(xué)生參加了第七屆“博創(chuàng)杯”全國(guó)大學(xué)生嵌入式設(shè)計(jì)大賽、“TI杯”首屆全國(guó)大學(xué)生物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新應(yīng)用設(shè)計(jì)大賽、第二屆中國(guó)大學(xué)生服務(wù)外包創(chuàng)新應(yīng)用大賽、中國(guó)大學(xué)生計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)大賽等,并取得佳績(jī)。
3.7高水平工程教育教師隊(duì)伍建設(shè)
基于CDIO的課程教學(xué)改革是一項(xiàng)長(zhǎng)期的工程,需要教師持之以恒,同時(shí)也需要學(xué)校制定相應(yīng)的教師培養(yǎng)方案與考核機(jī)制,激勵(lì)教師參與教改,做到教學(xué)與科研均衡發(fā)展。因此,需要依托校企合作、校校合作等形式,以跟蹤掌握物聯(lián)網(wǎng)最新技術(shù)動(dòng)態(tài)和提升工程項(xiàng)目技能為重點(diǎn),設(shè)計(jì)長(zhǎng)期有效的師資培訓(xùn)體系。
武漢理工大學(xué)為保證專(zhuān)業(yè)領(lǐng)先發(fā)展,除資金投入保證外,還堅(jiān)持與國(guó)際化大環(huán)境密切聯(lián)系,采取了“走出去、引進(jìn)來(lái)”措施。“引進(jìn)來(lái)”即從海外引進(jìn)優(yōu)秀人才,強(qiáng)化教師隊(duì)伍。在引進(jìn)人才的同時(shí),也將先進(jìn)理念引入培養(yǎng)過(guò)程。定期聘請(qǐng)海內(nèi)外學(xué)者、知名企業(yè)的高級(jí)技術(shù)人員到學(xué)校開(kāi)設(shè)培訓(xùn)課程,如“開(kāi)源硬件平臺(tái)報(bào)告”、“大數(shù)據(jù)時(shí)代報(bào)告”等,由此拓展教師的專(zhuān)業(yè)國(guó)際視野,有針對(duì)性地培養(yǎng)掌握先進(jìn)技術(shù)和先進(jìn)教學(xué)理念的雙師型教師隊(duì)伍;“走出去”即每年派遣骨干力量赴海外研修訪問(wèn),組織教師參加教指委專(zhuān)業(yè)建設(shè)研討,讓教師進(jìn)入企業(yè)全職在崗學(xué)習(xí),深入企業(yè)了解和掌握新技術(shù)及其實(shí)際生產(chǎn)流程。
3.8學(xué)習(xí)考核與專(zhuān)業(yè)評(píng)估
改變以往以課程為單元的考試形式,以校企共同參與的方式,采用兼顧項(xiàng)目實(shí)踐過(guò)程和效果評(píng)價(jià)的考核形式,強(qiáng)調(diào)對(duì)學(xué)生應(yīng)用技能和創(chuàng)新能力的評(píng)價(jià),提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性。
制定一個(gè)校企共同參與的具有CDIO特色的物聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)業(yè)教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)體系,以檢驗(yàn)學(xué)生的應(yīng)用和研發(fā)技能。以工程項(xiàng)目實(shí)踐為單位進(jìn)行考察,以考察工程項(xiàng)目實(shí)踐的完成過(guò)程及效果為主要手段,結(jié)合過(guò)程評(píng)價(jià)與效果評(píng)價(jià),建立準(zhǔn)確、可監(jiān)控的校企共同評(píng)價(jià)體系,包括評(píng)價(jià)框架體系、考核指標(biāo)、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)等。評(píng)價(jià)體系由校方提出實(shí)施原型,給予企業(yè)在實(shí)施中進(jìn)行修正調(diào)整的權(quán)限,使標(biāo)準(zhǔn)逐步變得精準(zhǔn)。
4實(shí)踐成效與展望
武漢理工大學(xué)于2009年開(kāi)始進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)工程方向試點(diǎn),獲批首批物聯(lián)網(wǎng)工程專(zhuān)業(yè)后,招收本科生人數(shù)逐年遞增,現(xiàn)已培養(yǎng)了200多名本科生。自進(jìn)行人才培養(yǎng)模式優(yōu)化實(shí)踐以來(lái),本專(zhuān)業(yè)CDIO模式基本形成,已建立完整的包含課程結(jié)構(gòu)、教學(xué)模式、資源平臺(tái)等內(nèi)容的教學(xué)體系,并通過(guò)教育質(zhì)量評(píng)價(jià)體系檢驗(yàn)了其有效性,教學(xué)效果良好。本專(zhuān)業(yè)學(xué)生表現(xiàn)出很高的學(xué)習(xí)熱情,積極參加各類(lèi)大賽,以體驗(yàn)式與自主方式學(xué)習(xí)的學(xué)生明顯增多,學(xué)生綜合素質(zhì)與工程能力有較大提升,并且培養(yǎng)了若干名物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)人才認(rèn)證資質(zhì)教師。2015年,在全國(guó)213所獲批此專(zhuān)業(yè)的學(xué)校中,武漢理工大學(xué)排名前11,其物聯(lián)網(wǎng)人才培養(yǎng)模式獲湖北省教學(xué)成果2等獎(jiǎng)。然而,相關(guān)人才的培養(yǎng)要實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,還需要不斷優(yōu)化完善培養(yǎng)模式、與時(shí)俱進(jìn)。物聯(lián)網(wǎng)工程專(zhuān)業(yè)將來(lái)在深度國(guó)際交流合作、行業(yè)與政府支持等方面還有更多提升空間。
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關(guān)鍵詞:南華大學(xué);礦物加工;核特色
作者簡(jiǎn)介:胡凱光(1964-),男,湖南寧鄉(xiāng)人,南華大學(xué)核資源學(xué)院,教授;王清良(1969-),男,湖南寧鄉(xiāng)人,南華大學(xué)核資源學(xué)院,教授。(湖南 衡陽(yáng) 421001)
基金項(xiàng)目:本文系湖南省普通高等學(xué)校教學(xué)改革研究課題(項(xiàng)目編號(hào):2012-217)、南華大學(xué)高教研究課題(課題編號(hào):2011XJG020)的研究成果。
中圖分類(lèi)號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-0079(2013)05-0094-02
南華大學(xué)礦業(yè)工程學(xué)科是國(guó)防科學(xué)技術(shù)工業(yè)委員會(huì)和湖南省共建學(xué)科,具有明顯的國(guó)防和鈾特色。該學(xué)科1998年獲采礦工程碩士學(xué)位授予權(quán);2004年獲礦業(yè)工程領(lǐng)域工程碩士學(xué)位授予權(quán);2005年獲采礦工程博士學(xué)位授予權(quán);2009年獲礦業(yè)工程一級(jí)學(xué)科博士后科研流動(dòng)站;2010年獲礦業(yè)工程一級(jí)學(xué)科碩士和博士學(xué)位授予權(quán)。礦業(yè)工程學(xué)科包括礦物加工工程、礦物資源工程和資源勘探工程。南華大學(xué)礦物加工專(zhuān)業(yè)1959年開(kāi)始招收礦物加工工程本科生,幾十年來(lái),在教學(xué)、科研和對(duì)地方經(jīng)濟(jì)服務(wù)方面做出了巨大貢獻(xiàn)。在核工業(yè)創(chuàng)業(yè)時(shí)期,國(guó)家對(duì)鈾礦行業(yè)投入了巨大的人力及資金,使鈾礦業(yè)形成了相當(dāng)規(guī)模。改革開(kāi)放后,核工業(yè)民,經(jīng)費(fèi)人員縮減,核特色地礦類(lèi)專(zhuān)業(yè)的發(fā)展陷入困境。
進(jìn)入新世紀(jì),核電的快速發(fā)展使得鈾礦企業(yè)對(duì)核特色礦物加工專(zhuān)業(yè)人才的需求加大。核特色礦物加工專(zhuān)業(yè)的畢業(yè)生重新成為企事業(yè)單位受歡迎的人才。在時(shí)代賦予的機(jī)遇和挑戰(zhàn)面前,礦物加工本科人才培養(yǎng)課程體系等進(jìn)行必要的調(diào)整和改革,成為迫切需要重視和解決的問(wèn)題。
2012年,湖南省高等學(xué)校招生委員會(huì)決定將中南林業(yè)科技大學(xué)、南華大學(xué)、湖南科技大學(xué)等5所二本高校調(diào)整到本科一批錄取,這給核特色礦物加工專(zhuān)業(yè)的生存發(fā)展提供了新的挑戰(zhàn)與機(jī)遇,同時(shí)也對(duì)核特色礦物加工專(zhuān)業(yè)本科人才培養(yǎng)提出了更高要求。
一、專(zhuān)業(yè)建設(shè)及培養(yǎng)方案改革
1.跨學(xué)科交叉研究
為改善培養(yǎng)人才的知識(shí)結(jié)構(gòu)和專(zhuān)業(yè)人才對(duì)前沿學(xué)科、新興學(xué)科知識(shí)的掌握與應(yīng)用,礦物加工工程專(zhuān)業(yè)堅(jiān)持以國(guó)際先進(jìn)水平為目標(biāo),圍繞鈾、傳統(tǒng)選礦和濕法冶金進(jìn)行跨學(xué)科的交叉研究,實(shí)現(xiàn)礦物加工過(guò)程的“高效益、低能耗、無(wú)污染”。專(zhuān)業(yè)研究發(fā)展形成以下幾個(gè)主要的方向。
(1)濕法冶金。包括地浸采鈾、地表堆浸采鈾和原地爆破浸出采鈾的理論及關(guān)鍵技術(shù);鈾礦石高效破碎系統(tǒng);泥巖型鈾礦制粒的粘結(jié)劑;細(xì)菌浸鈾理論及關(guān)鍵技術(shù)等。
(2)鈾水冶理論與工藝。包括鈾礦浸出液的分離純化、鈾的吸附淋洗、重鈾酸鹽的精制理論、技術(shù)及工藝;不同類(lèi)型鈾礦浸出液中鈾的吸附與淋洗的機(jī)制等。
(3)鈾礦冶輻射防護(hù)與環(huán)境保護(hù)。包括鈾礦山及周邊地區(qū)放射性核素在地下水和土壤中的遷移轉(zhuǎn)化機(jī)制、放射性廢水的生物和生物-化學(xué)處理的機(jī)制和技術(shù);鈾尾礦庫(kù)放射性污染物在淺層地下水中遷移、轉(zhuǎn)化的機(jī)制與治理技術(shù)等。
2.改革培養(yǎng)方案
南華大學(xué)礦物加工專(zhuān)業(yè)自2005年重新招生以來(lái),分別制定了2005版、2007版、2009版、2011版人才培養(yǎng)方案并進(jìn)行了實(shí)踐,取得了較好成績(jī),在此基礎(chǔ)上又制定了2012版人才培養(yǎng)方案。在2012版人才培養(yǎng)方案中更好地體現(xiàn)了因材施教的思想,實(shí)現(xiàn)模塊化、差異化教學(xué),促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展,提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。2012版人才培養(yǎng)方案中,核特色礦物加工本科人才培養(yǎng)課程體系在更加突出核特色的同時(shí),兼顧了濕法冶金和傳統(tǒng)選礦。
南華大學(xué)正處于向教學(xué)研究型大學(xué)轉(zhuǎn)型階段,目前已進(jìn)入一本招生學(xué)校行列,同時(shí)隨著學(xué)校教育規(guī)模的擴(kuò)大,學(xué)生之間的個(gè)性差異、能力差異、興趣差異、城鄉(xiāng)差異將會(huì)明顯加大,為此,高等教育質(zhì)量觀和人才觀必須作出相應(yīng)變革,課程建設(shè)及課程教學(xué)也必須進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整,教學(xué)改革應(yīng)首先從培養(yǎng)方案的改革著手。
二、礦物加工課程體系改革
課程是教育的心臟,必須通過(guò)課程的教學(xué)來(lái)實(shí)現(xiàn)人才的培養(yǎng)目標(biāo)。
1.課程改革的基本思路
(1)推進(jìn)課程的結(jié)構(gòu)化教學(xué)。將教學(xué)計(jì)劃中的課程設(shè)置為公共基礎(chǔ)課板塊、學(xué)科基礎(chǔ)課板塊、專(zhuān)業(yè)方向課板塊和選修課板塊,以實(shí)現(xiàn)課程體系的整體優(yōu)化。
(2)專(zhuān)業(yè)課程模塊化。南華大學(xué)礦物加工工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生畢業(yè)后就業(yè)方向主要有三方面:一部分學(xué)生進(jìn)入核工業(yè)礦山、工廠從事鈾水冶工作;另一部分進(jìn)入銅、金等金屬、非金屬礦山從事濕法冶金工作;第三部分到金屬、非金屬選礦廠從事傳統(tǒng)的選礦工作。因此專(zhuān)業(yè)課的安排也圍繞鈾水冶工藝、濕法冶金、選礦三大塊,教師應(yīng)以綜合能力培養(yǎng)為中心開(kāi)發(fā)課程,組織教學(xué),使專(zhuān)業(yè)課的教學(xué)更加貼近生產(chǎn)實(shí)際,培養(yǎng)出的學(xué)生更符合用人單位的要求。
(3)加強(qiáng)課程的實(shí)踐性。為加強(qiáng)課程的實(shí)踐性,“鈾水冶工藝學(xué)”、“溶浸采鈾”、“礦物加工學(xué)”、“礦物巖石學(xué)”、“礦物加工試驗(yàn)研究方法”、“分析測(cè)試技術(shù)”等大部分專(zhuān)業(yè)課程開(kāi)設(shè)了實(shí)驗(yàn)課,“鈾水冶工藝學(xué)”、“礦物加工試驗(yàn)研究方法”和“選礦廠設(shè)計(jì)”三門(mén)課開(kāi)設(shè)了課程設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容減少驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),增加綜合性、設(shè)計(jì)性和研究探索性實(shí)驗(yàn)以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神。
2.南華大學(xué)礦物加工工程專(zhuān)業(yè)課程體系
近年來(lái),我國(guó)礦物加工教育界對(duì)礦物加工工程專(zhuān)業(yè)的課程體系進(jìn)行了許多研究和探討。南華大學(xué)礦物加工工程專(zhuān)業(yè)在制定教學(xué)計(jì)劃時(shí)充分考慮和借鑒了學(xué)者們的成果,并結(jié)合本校礦物加工核特色,將整個(gè)課程體系分為公共基礎(chǔ)課程平臺(tái)、學(xué)科基礎(chǔ)課程平臺(tái)和專(zhuān)業(yè)課程平臺(tái)如表1所示。
(1)課程體系的整體優(yōu)化。
1)公共基礎(chǔ)課程平臺(tái)。公共基礎(chǔ)課程主要包括思想政治理論、外語(yǔ)、體育、計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)、軍事理論和訓(xùn)練等課程。大學(xué)四年會(huì)一直開(kāi)設(shè)外語(yǔ)和信息技術(shù)課程,且采取分類(lèi)、分層次的教學(xué)方法。一、二年級(jí)開(kāi)設(shè)大學(xué)英語(yǔ)和計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課,高年級(jí)安排雙語(yǔ)教學(xué)課程、專(zhuān)業(yè)英語(yǔ)、計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)應(yīng)用及包含外語(yǔ)和計(jì)算機(jī)教學(xué)內(nèi)容和要求的選修課程。
公共基礎(chǔ)課一方面為學(xué)生學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)奠定知識(shí)和能力基礎(chǔ),另一方面為學(xué)生形成科學(xué)的世界觀、價(jià)值觀和完善人格奠定知識(shí)、情感和意志基礎(chǔ)。
2)學(xué)科基礎(chǔ)課程平臺(tái)。學(xué)科基礎(chǔ)課程平臺(tái)是向?qū)W生傳授從事某一學(xué)科方向所必須的基本理論、知識(shí)、技能和態(tài)度,并為學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)課奠定基礎(chǔ),為學(xué)生日后的交叉綜合研究能力的形成打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),課程設(shè)置盡可能采用綜合化課程,從而拓寬學(xué)生的知識(shí)面,達(dá)到“寬口徑”的要求,同時(shí)使學(xué)生對(duì)自己以后學(xué)習(xí)、從事的專(zhuān)業(yè)有所了解。
南華大學(xué)礦物加工工程專(zhuān)業(yè)、礦物資源工程專(zhuān)業(yè)和礦物勘探專(zhuān)業(yè)三個(gè)專(zhuān)業(yè)合在一起成為地礦類(lèi)大類(lèi),這一大類(lèi)內(nèi)的學(xué)生大一課程一樣,而通過(guò)大一一年學(xué)習(xí)后,學(xué)生自主選擇專(zhuān)業(yè)。
3)專(zhuān)業(yè)課程平臺(tái)。專(zhuān)業(yè)課程平臺(tái)強(qiáng)調(diào)專(zhuān)業(yè)的前沿信息和專(zhuān)業(yè)發(fā)展的前瞻性,按照拓寬專(zhuān)業(yè)口徑與靈活設(shè)置專(zhuān)業(yè)方向相結(jié)合的原則,課程設(shè)置要突出專(zhuān)業(yè)特色,以增強(qiáng)學(xué)生就業(yè)的針對(duì)性。表2列出了南華大學(xué)礦物加工工程專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程和專(zhuān)業(yè)課程平臺(tái)的具體課程。
選修課板塊可以拓展學(xué)生的自主學(xué)習(xí)空間、營(yíng)造個(gè)性發(fā)展的環(huán)境、激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造意識(shí),學(xué)生通過(guò)選修不同知識(shí)層面的學(xué)科,形成特殊的知識(shí)結(jié)構(gòu)、拓寬視野、訓(xùn)練創(chuàng)新思維。
4)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。集中性實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)包括軍訓(xùn)(2周)、實(shí)習(xí)(金工實(shí)習(xí)、電工電子實(shí)習(xí)、認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí))、課程設(shè)計(jì)、學(xué)年論文、項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)、社會(huì)實(shí)踐(獨(dú)立生產(chǎn)實(shí)習(xí))等。
5)第二課堂。積極開(kāi)辟第二課堂,探索“研究型”課外教學(xué)模式,教師在教學(xué)實(shí)踐中,對(duì)于學(xué)有余力,而又有志于從事科學(xué)研究的學(xué)生,除了對(duì)其鼓勵(lì)和引導(dǎo)以外,還應(yīng)積極為他們開(kāi)辟第二課堂,使其利用課余時(shí)間進(jìn)行探索性實(shí)驗(yàn)。
為提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力,可以讓學(xué)生直接參加教師的科研項(xiàng)目。學(xué)生的畢業(yè)論文選題絕大部分是結(jié)合教師科研任務(wù)進(jìn)行。
三、效果與問(wèn)題
1.研究與實(shí)踐的初步效果
自從南華大學(xué)重新開(kāi)辦礦物加工工程專(zhuān)業(yè)以來(lái),一直突出強(qiáng)調(diào)堅(jiān)持“核”特色,努力把礦物加工工程專(zhuān)業(yè)建成南華大學(xué)的品牌專(zhuān)業(yè),為核工業(yè)和地方經(jīng)濟(jì)培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)以及國(guó)防工業(yè)、核工業(yè)發(fā)展需要,具有良好敬業(yè)精神、較高的道德水準(zhǔn)和科學(xué)素養(yǎng),具備從事礦物(鈾及其他金屬、非金屬)分選加工和礦產(chǎn)資源綜合利用的生產(chǎn)、設(shè)計(jì)、科學(xué)研究、開(kāi)發(fā)、技術(shù)改造及生產(chǎn)管理能力的高級(jí)工程技術(shù)人才。通過(guò)近幾年的教學(xué)改革,本校礦物加工工程專(zhuān)業(yè)特色教育已經(jīng)取得初步成效,主要表現(xiàn)在畢業(yè)生的就業(yè)率和考研率上。詳細(xì)數(shù)據(jù)見(jiàn)表3、表4、表5、表6。總的看來(lái),近四年來(lái)礦物加工專(zhuān)業(yè)畢業(yè)生人數(shù)每年增加,讀研率每年增加,畢業(yè)生在核工業(yè)系統(tǒng)內(nèi)就業(yè)的比例在10%~30%左右,一次就業(yè)率100%,讀研率在20%左右。
2.存在的問(wèn)題
南華大學(xué)礦物加工專(zhuān)業(yè)一直堅(jiān)持走“鈾礦冶”特色、兼顧濕法冶金和傳統(tǒng)選礦的辦學(xué)道路,取得了一定的成績(jī),但是還存在一些不足之處。
(1)師資力量不足、專(zhuān)任教師的專(zhuān)業(yè)結(jié)構(gòu)不太合理。目前,南華大學(xué)礦物加工工程專(zhuān)業(yè)有專(zhuān)任教師7人,5名教師本科畢業(yè)于化學(xué)專(zhuān)業(yè),都是從核工業(yè)第六研究所進(jìn)入南華大學(xué),從事的研究方向也與礦業(yè)相關(guān),例如:溶浸采鈾、細(xì)菌冶金、鈾礦浸出液的分離純化、鈾的吸附淋洗、重鈾酸鹽的精制的理論、技術(shù)及工藝、鈾礦冶輻射防護(hù)與環(huán)境保護(hù)等。他們對(duì)目前該校礦物加工方向教學(xué)的要求還不太適應(yīng)。
(2)缺乏合適的核方面專(zhuān)業(yè)教材。關(guān)于礦物加工核方面的專(zhuān)業(yè)教材不多,最近兩年相關(guān)教師已編寫(xiě)三本核方面教材《核工業(yè)微生物學(xué)》、《鈾水冶工藝學(xué)》和《溶浸采鈾》。
(3)教學(xué)經(jīng)費(fèi)不足。礦物加工工程專(zhuān)業(yè)是一個(gè)實(shí)踐性很強(qiáng)的專(zhuān)業(yè),本校堅(jiān)持走“鈾礦冶”特色、兼顧濕法冶金和傳統(tǒng)選礦,因此學(xué)生必須到鈾礦山、濕法冶金礦山、選礦廠實(shí)習(xí),但是分配到礦物加工工程系的教學(xué)經(jīng)費(fèi)非常有限,制約了許多教學(xué)環(huán)節(jié)(如讓學(xué)生到一些較遠(yuǎn)礦山實(shí)習(xí)等)的開(kāi)展。
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