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現(xiàn)如今,社會所需要的高職人才是綜合型技術人才,應當能適應社會發(fā)展和建設。技術型人才與科研型人才不同,必須具有真實的實踐能力和操作能力。因此,高職教育就應該以培養(yǎng)職業(yè)技能為基礎,結合崗位需要,重點培養(yǎng)學生的實踐能力和操作能力。高職教育的教學模式,不應模仿其他高等教育的教學模式,應當堅持以技術型人才為導向。
當前我國的高職課程現(xiàn)狀仍然存在諸多不足:其一,沒有明確表現(xiàn)出對學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng);其二,課程設置較為普通,沒有結合本地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展要求;其三,理論與實踐脫節(jié),整體仍表現(xiàn)為對理論知識的重視。
高職電氣自動化專業(yè)的畢業(yè)生,其對口的崗位大體上包括供電配電、電氣工程、電氣控制設備以及設備的安裝、調試、維護等。其涉及的行業(yè)相當廣泛,諸如鋼鐵、紡織、電子、汽車等。結合高職教育培養(yǎng)專業(yè)人才的本質,電氣自動化技術專業(yè)所應培養(yǎng)的人才是具備良好職業(yè)道德、掌握專業(yè)技術知識、擁有實際操作能力和認真的工作態(tài)度的人才。高職院??梢詮恼n程體系入手,培養(yǎng)專業(yè)人才。
二、構建高職電氣自動化課程體系的建議
2.1 優(yōu)化教學內容,注重技術培養(yǎng)
重視專業(yè)技能培訓,是合理構建高職電氣自動化課程體系的重要前提。電氣自動化專業(yè)在課程設置上,既要注重專業(yè)知識的積累,也應注重專業(yè)技術的培養(yǎng)。在教學內容的選擇上,務必要聯(lián)系實際需要,增加實訓,同時要結合社會進步和科技創(chuàng)新的現(xiàn)狀,對落后的知識和教材要盡快予以摒棄。學生在課堂上學習新的知識,在課堂外參加實訓,培養(yǎng)技術,是提高學生技術競爭力的重要方法。教師在實訓中要做好指導,以自身的經(jīng)驗,指導學生在實踐中應用正確的操作方法,形成合理的操作習慣,然后鼓勵學生獨立訓練,獨立完成實訓任務。
2.2 工學結合
所謂工學結合,即是指通過校企合作等方式,為學生提供崗位實訓的機會和場所,讓學生接觸到實際崗位,了解崗位的需要,尋找學習重點。通過校企合作,共同促進高職電氣自動化專業(yè)課程體系的構建,將理論與實踐充分結合,是培養(yǎng)該方面人才的重要方式。在課程的設計中,將崗位與專業(yè)知識相結合,讓學生接觸不同的情境以了解崗位需求。校企結合,為同學們提供崗位,既能培養(yǎng)學生的專業(yè)技術,又能讓學生在實踐中培養(yǎng)集體合作精神,提前學會在實際工作中如何與他人相處,從而使學生在接手工作時更加順利。
2.3 提高師資力量
教師為學生的學習實踐提供指引,教師的素質和能力對學生的發(fā)展具有直接影響。因此,高職教育的教師務必要及時更新觀念,而學校則需要組織教師參加技術培訓,開展教師之間的交流,對一些改進的技術或有爭議的問題進行集中討論。高職教育中的青年教師數(shù)量較少。高職教育學校應當挖掘青年人才,對于學校已經(jīng)擁有的青年教師資源,學校應當組織其去高等院校進修學習,以提高師資力量。教學過程中,學??梢耘c企業(yè)合作,聘請企業(yè)實際參與工作的人員來學校與同學們進行交流,對優(yōu)秀者可以吸收作為專職或兼職教師,增強高職院校的教學能力,優(yōu)化教師的年齡結構,由此大大提高師資力量。
2.4 結合區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展現(xiàn)狀
我國區(qū)域經(jīng)濟之間的差異非常顯著,不同地區(qū)在環(huán)境、人文和經(jīng)濟等方面的差異,導致地區(qū)對人才的需求各不相同。但是我國高職教育體系中,在課程安排上較為普遍,課程看起來適應性強,但實際上并不能適應區(qū)域經(jīng)濟的發(fā)展。各個地區(qū)的學校在課程設置上,應當充分考慮到本地區(qū)的需要,結合本地區(qū)的工業(yè)發(fā)展和地方性企業(yè)的需要,與當?shù)仄髽I(yè)建立校企合作關系,直接為其培養(yǎng)對口人才,企業(yè)提前為這部分學生提供實習崗位。
2.5 改革考評方式
高職院校在對學生的考評上,應采用綜合考評的形式,不但要考察學生的綜合知識水平,并且還要注意考察學生的技術水平。知識水平可以通過試卷的形式加以考察,而技術水平的考察只能通過實際操作的形式。學校可以借助于實際工作項目進行儀器設備操作、工作態(tài)度和實訓成果考核。同時,學校應在人才培養(yǎng)方案中融入職業(yè)技能標準,對于達到國家職業(yè)技能標準的學生給予頒發(fā)相應證書,達不到標準或知識、技術掌握不全的學生,在頒發(fā)證書時應慎重考慮。此外,對態(tài)度的考核是高職院校需要考慮的一種方式。學生的態(tài)度往往與其工作成果有直接聯(lián)系。有的學生技術和知識比較好,但態(tài)度不端正,在實際工作中很容易發(fā)生失誤,但目前尚且缺乏完善的考核態(tài)度的方法,因而高職學校恰恰可以在此方面予以創(chuàng)新。
【關鍵詞】信息化技術 信息資源 方法與手段 電氣自動化技術
【中圖分類號】 G 【文獻標識碼】A
【文章編號】0450-9889(2014)01C-0191-02
一、信息資源的利用有利于人才培養(yǎng)模式的優(yōu)化
傳統(tǒng)的教學模式因為局限于課堂,教學方法和手段落后,知識更新慢,缺乏培養(yǎng)人才創(chuàng)新能力和實踐能力所需要的平臺,學生被動地模仿和接收,其學習的主動性被壓制,且受資源和條件的限制,在實施人才培養(yǎng)方案的過程中存在落實不到位,不能物盡其用,無法培養(yǎng)合格的人才,更無法滿足信息化時代的要求。在現(xiàn)代職業(yè)教育發(fā)展變化的過程中,人才培養(yǎng)的模式不斷在優(yōu)化,不同的國家在職業(yè)教育領域都積累了不少經(jīng)驗,新加坡和德國都是職業(yè)教育開展比較成功的國家。通過資源共享,我們及時了解最新教育理念、各專業(yè)技術領域的新動態(tài)和新設備的研制成果,及時調整我們的課程目標和培養(yǎng)人才的方式。
使用信息化技術,是教育模式發(fā)生重大改變和提高的基礎,將徹底改變傳統(tǒng)的教學模式和觀念,更能培養(yǎng)符合現(xiàn)代信息社會要求的合格人才。
二、信息化教學的核心
在教學中使用信息化技術,關鍵在于教師如何合理地應用技術,應用信息化技術進行專業(yè)課程教學更有其獨到的優(yōu)勢和發(fā)展空間。綜合來說,在課程中信息化技術有如下之用。
(一)因教學需要運用信息技術作為教學工具
信息化技術并不是教育教學本身的內容,是用于進行教學的工具,如最早的黑板、粉筆,后來有了投影儀,影像教學,現(xiàn)在有了具有時代特征的互聯(lián)網(wǎng)技術。在長期的教學實踐活動中,逐步推廣了教學技術,這種技術的發(fā)展具有鮮明的時代特征,是根據(jù)教學技術發(fā)展的規(guī)律形成的,利用這種技術實現(xiàn)一定的教學目的、完成一定教學任務,其本質是促進學生的發(fā)展和提高。隨著信息技術發(fā)展和教學理論更新,對信息技術在教學中作用的觀念發(fā)生深刻的變化,可以分別從不同角度來審視信息技術在課程和教學中的作用。
1.信息化技術作為媒體的作用。在傳統(tǒng)的教學中,教師、學生、教學內容是構成教學體系的要素,在信息化教學中, 信息化技術作為媒體成了另一個重要的要素。媒體是連接教師、學生、教學內容的載體,通過媒體,教師和學生進行知識的交流,大大豐富了教學系統(tǒng),教學更為立體。通過大量的電子教室和多媒體教室的應用,老師通過信息化技術與學生溝通,增強了教學過程中的互動和立體性。
2.信息化技術作為工具的作用。在教學上把信息技術作為工具可以克服傳統(tǒng)教學的弱項,一是作為認知工具,學生可以主動積極地接受知識,而不是單一從老師那里獲取知識,如使用基于PROTEL DXP進行電子CAD制圖課程教學,不但能讓學生很快完成復雜圖形的繪制,而且也掌握了相關軟件知識的應用。二是促進提高效率的工具,信息技術可以幫助學生拓展思維,提高學習效率,激發(fā)創(chuàng)造力。事實證明,使用MUTISIM9進行電力電子技術課程完成整流電路、逆變電路、斬波電路等實驗,數(shù)據(jù)精確,安全可靠,效率高。三是作為溝通工具,老師和學生之間建立聯(lián)系,進行交流,學生之間用于討論,共同進行研究探索,電腦的普及為我們溝通創(chuàng)造了條件。四是作為研究工具,獲得信息,評價與選擇信息資源,開展科學研究活動。網(wǎng)絡的發(fā)達給我們的科學研究提供優(yōu)質服務。
3.信息化技術作為實踐設備替代的作用。由于在專業(yè)教學過程中有大量實踐教學環(huán)節(jié),所需教學設備多,要求更新速度快,受經(jīng)費和采購等條件的限制,設施不能滿足課程的要求。使用信息化技術模擬生產過程,得到一些確切的數(shù)據(jù),仿真實現(xiàn)設備的操作全過程,讓學生了解設備的作用和原理。此外針對電氣自動化技術專業(yè),因為實際生產場所使用高壓電,環(huán)境復雜,對學生人身安全有危害,使用信息化技術可以得到更安全的實習場所。如基于STEP 7 MicroWIN4.0的YL-335B自動線實訓裝置,可以把生產車間的裝卸、檢測、入庫等生產過程全部實現(xiàn),供電氣自動化和相關專業(yè)實踐課程使用。
(二)教師對信息化技術的應用水準
教師必須儲備本學科領域知識、本課程知識、教學方法知識、學科教學法知識、有關學生知識、有關教育情境設計的知識、其他課程的知識。而學科教學法知識是學科教師專業(yè)知識中最核心、最重要的知識,對有效教學具有支配作用。目的是把學科知識轉化為容易被學生理解和接受的教學內容,它是學科教師區(qū)別于學科專家和一般教育學者而特有的知識類型。因為教師知識的復雜性、多面性和情境性,通過將技術整合到自己的教學之中,融合技術的學科教學法知識是技術知識與學科知識融合后產生的一類特殊的知識,體現(xiàn)教師信息化教學能力,也是教師在信息化教學能力發(fā)展中獲得知識的高水準境界。這類知識已經(jīng)超越了學科知識、教學法知識、教學技術知識的各自內涵,是三類知識的融合。在具體的學科教學中,運用合理恰當?shù)慕虒W技術,創(chuàng)設適合學生學習的教學情景,拓展教師的信息化教學,促進學生信息化學習能力的發(fā)展,同時也更好地促進教師信息化教學能力的不斷發(fā)展。
(三) 信息化技術起到強化實踐的作用
信息技術作用于課程知識,使課程知識的呈現(xiàn)方式發(fā)生變化,很好地支持完善教師個性化的自主學習,對于教師的實踐性知識有明確的指向性,建立信息化的實踐性知識體系。信息技術對于教師的實踐性知識,不是單純的作為實踐性知識的一部分,而是對于不同的實踐性知識類型有不同的滲透作用,還可以通過應用仿真技術\動漫技術\虛擬技術,逼真地還原實踐場景。
三、信息化教學對專業(yè)課程的促進和發(fā)展作用
信息化技術的發(fā)展和應用能打破各專業(yè)領域的界限,為各領域的發(fā)展帶來巨大的空間和前景。如電氣自動化專業(yè),應用信息化技術,提高了機電一體化的自動化程度,帶來了自動化生產線的出現(xiàn),把傳統(tǒng)的機械工業(yè)和新興的信息產業(yè)、電子工業(yè)結合在一起,作為電氣自動化專業(yè)課程教學,為了貫徹落實“工學結合”的人才培養(yǎng)方式,必須最大限度地使用信息化技術教學,才能促進課程的改革和發(fā)展,在人才培養(yǎng)方式上做到徹底改變。
以專業(yè)核心課程電氣控制技術為例,從基本知識,即低壓和高壓電氣原器件的名稱、結構、原理的講授,到典型控制電路分析,進而典型生產設備控制電路的研究,最終是根據(jù)控制對象的不同設計拖動系統(tǒng),應用基于微處理器的工業(yè)控制裝置實現(xiàn)復雜的控制過程,實現(xiàn)工業(yè)控制的自動化和現(xiàn)代化。
在本課程學科教學法知識的積累過程中,信息技術的應用始終貫穿著整個課程教學過程,按照項目教學的要求,分為三大模塊,十三個子項目,始終強調師生互動,自主學習,激發(fā)熱情,挖掘潛能,開發(fā)創(chuàng)造性能力。具體做法如下:
一是應用多媒體技術進行理論知識的講授,學生們可以通過幻燈、圖片先認識各種元器件,通過動畫技術顯示元器件的動作,了解原理和結構、動作過程。在有了初步認識的基礎上,學生借助網(wǎng)絡技術了解有關最新元器件的開發(fā)研究工作和領域的新發(fā)現(xiàn),為他們自己發(fā)現(xiàn)問題、解決問題儲備能力。
二是把課堂無限延伸,在講解典型控制電路時,不再局限于課本的知識,新工業(yè)時代技術革命日新月異,通過互聯(lián)網(wǎng)人們可以足不出戶,把最新的知識應用到實際生活中,教師和學生通過信息技術進行互動交流,運用信息技術模擬出融教室、實訓室、生產車間于一體的教學情景。模擬出安全可靠的生產場所,實現(xiàn)低成本的工學結合,解決實訓設備不足的問題,仿真在最大程度解決了實習過程中的安全問題。
三是信息化技術帶動了研究工作的進行,技術的進步是沒有止境的,工業(yè)控制理論和技術的發(fā)展也是通過不斷的探索和研究得來,對于大型生產設備的控制,通過使用信息化技術,實現(xiàn)智能化改造,提高生產效能。我們在講授生產設備控制電路時,應用了Plc來實現(xiàn)電路功能,大大提高效率,簡化了控制系統(tǒng)的結構,最重要的是激發(fā)了學生應用信息技術進行研究的熱情。
四是考核方式的改變。教學評價是為了檢驗教學效果,如何開展信息化教學評價對有效實施信息化教學有指向作用。我們通過網(wǎng)絡答題,電子CAD設計控制電路,仿真軟件應用,全方位考核學生對知識的掌握情況、知識應用能力和研究能力。
當前,雖然信息技術在不斷地發(fā)展變化,信息化教學也會不斷出現(xiàn)各種新情況和新問題,結合專業(yè)領域的發(fā)展和變化,我們通過思考信息化教學理念、教學設計和教學形態(tài)三個層面的具體落實,通過對每個層面的信息化教學目標、教學情境、教學策略和教學評價這四個方面要素的正確理解和合理運用,以保證信息化教學在電氣自動化技術課程的有效進行,不斷促進教學目標的有效達成。
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21世紀,隨著各國對海洋的重視,不斷的開發(fā),己經(jīng)成為沿海國家面臨的戰(zhàn)略任務??v觀歷史上世界各國強弱的更替,有著各種各樣的原因。但在史學界普遍認同一個觀點,海洋強是國家強的必要條件。海洋事業(yè)中最重要的組成部分是航運事業(yè),航運在任何一個沿海國家的發(fā)展歷程中,發(fā)揮著重要的關鍵作用,并對整個國民經(jīng)濟影響非常大。航運的發(fā)展離不開航海類高校的發(fā)展水平,航海類高校為航運提供人才支持和智力保障以及科學研究,而這些的基礎就是航海類高校課程的建設。輪機工程作為航海類高校的特色專業(yè)和主干專業(yè),是航海類高等院校的核心專業(yè)之一。
船舶所有運轉的機械設備都離不開電氣及自動化。目前,各航運企業(yè)迫切需要機電合一的輪機綜合管理人才[1]。電氣及自動化類課程一直是輪機工程專業(yè)的必修和主課程。根據(jù)STCW78/95公約規(guī)定,船舶從2002年2月1日起不再強制設電機員,因而,以前電機員完成的工作任務將由輪機員來承擔[2]。STCW公約2010年修正案(馬尼拉修正案)也對船員培訓以及適任證書等方面提出了新的要求。這就使得電氣自動化類相關課程在現(xiàn)有的教學模式下需加以改進,以保證輪機專業(yè)畢業(yè)的學生能夠更好的適應工作環(huán)境。在過去輪機工程專業(yè)培養(yǎng)人才方面,一直是以機為主,以電為輔。輪機員在實際工作中偏重于機械設備的管用養(yǎng)修,而電氣自動化方面只要求要能了解電機、電站和電氣控制系統(tǒng)的管理維護知識,能進行一般的故障診斷即可。新規(guī)定的實施,促使在專業(yè)培養(yǎng)教學中,在維持機方面的深度以外,電氣自動化也變得非常重要。
1 輪機專業(yè)電氣自動化類課程現(xiàn)有教學模式
1.1 電氣自動化類專業(yè)課程的內容及教學要求
電氣自動化類專業(yè)課程主要包括《船舶電氣及設備》、《輪機自動化基礎》即《自動控制原理》、《輪機自動化》、《船舶電站》等相關課程的教學。其內容涉及到船舶上的所有跟電氣相關的設備以及自動控制系統(tǒng)的講解。
很好的掌握電氣自動化類相關課程知識是一名合格的輪機員必備的素質。開設此類課程的主要目標和要求是:培養(yǎng)航運企業(yè)需要的機電合一的具有一定管理維護、分析解決問題的能力的輪機綜合管理人才;在理論與實踐相結合中,培養(yǎng)德才兼?zhèn)涞膶I(yè)人才;在理論的指導下,提高綜合管理能力;同時,還要與國際專業(yè)人才培養(yǎng)相接軌。培養(yǎng)出能獨立承擔相應的輪機管理人才[3]。
1.2 講授為主,應試為主的教學模式
電氣自動化類相關課程在傳統(tǒng)的教學模式中,主要以講授為主的教學模式,相對于主、輔機、動力設備等相關的課程,實踐教學環(huán)節(jié)較少。學生以應試為主,考試及格為唯一目標,在新規(guī)定實施之前,不涉及到適任證書的培訓及考試。在一些具有一定優(yōu)勢航海類名校,如大連海事大學等高校,設有電氣方面的加強班,專門培養(yǎng)電氣自動化方面突出的人才。在大部分航海類高校,電氣自動化仍然是以傳統(tǒng)教學模式為主。
2 電氣自動化類課程現(xiàn)有教學模式存在的問題
傳統(tǒng)的電氣自動化類課程的教學模式,對課程不夠重視,同時也存在很多的問題。面對新規(guī)定的實施,新形勢下有新的要求,此類課程傳統(tǒng)教學模式中存在的一些問題更加暴露無疑,具體有以下幾個方面。
2.1 強機弱電,電氣自動化方面要求較低
在傳統(tǒng)的教學模式下,主輔機和動力設備的教學一直是輪機工程專業(yè)教學任務的重中之重,占有的課時量非常之大。電氣自動化方面,一般高等高職院校的教學模式仍是以了解為主,教學質量要求較低。對于已經(jīng)上崗的兩年以上的輪機管理專業(yè)畢業(yè)生,大部分缺乏電氣方面知識,對于自動化系統(tǒng)、儀表等方面的知識更是一頭霧水,進而限制了實際能力的發(fā)展。很多輪機員在船上工作到了一定職位后,電氣自動化方面知識的缺陷就凸顯,使得船舶航行中,對電機員的依賴性依然很大,機電一體化成為了一句空話。
2.2 應試教育模式,學生綜合技能差
航海類院校的培養(yǎng)學生最基本的是要求其通過海員適任證書的考試。院校在培養(yǎng)輪機專業(yè)學生的總體情況中,電氣方面的知識較薄弱。隨著船舶技術的發(fā)展,船舶的自動化程度越來越高,對輪機員的電氣理論知識和技術能力要求也越來越高,并且輪機員在補充電類知識之后的實踐證明,輪機人員的各個方面的能力還未能達到船舶電氣教學的目標[4]。主要原因是現(xiàn)有教學計劃中實踐性項目是針對三管輪適任證書考試制定的,著重強調應試實訓,沒有強調能力的培養(yǎng)。在新規(guī)定實施之前,電氣自動化類課程非考證科目,應試教學的模式往往容易忽略非考證科目的培訓和指導。
2.3 實踐訓練少,實踐技能培養(yǎng)效果差
過去,由于實踐教學大多作為一種輔助教學,教學管理部門對實踐教學課程考核沒有具體的規(guī)定和要求,存在較大的隨意性以及人為因素的影響。而作為實踐教學的場所實驗室,由于缺乏規(guī)范化的管理,以及資金的短缺和設備的陳舊,一部分教師和實驗技術人員缺乏對實踐課重要性的認識,致使實踐教學的質量不高。有很多院校,在電氣自動化類課程的教學過程中,沒有強調實踐能力的培養(yǎng),并且存在實訓時間短、訓練人數(shù)多、訓練內容陳舊等原因,導致學生實踐操作技能的培養(yǎng)效果較差。
3 新形勢下的電氣自動化類相關課程的教學工作
不管是為了應對STCW公約2010年修正案對船員培訓以及適任證書等方面提出的新要求,還是從全面培養(yǎng)船員實踐技能,為航運界提供全面綜合人才的方面出發(fā),電氣自動化課程教學模式都需要做出一定的變革。具體有以下幾點建議。
3.1 調整教學計劃,優(yōu)化教學內容
輪機工程專業(yè)課程雜而多,一直為學生所詬病?,F(xiàn)在又要在電氣自動化方面增加課時量,顯然,教學難度很大,很難達到預期的效果。因此有必要進行優(yōu)化教學計劃,精簡教學內容。結合輪機專業(yè)的特點,為了讓學生在有限的課時內掌握相關的知識,符合海事局實操評估的要求,順利通過大證考試。例如,可以把《自動控制原理》與《輪機自動化》兩門課放在一個學期,把這兩門課程的課時量相加后再壓縮,更好的把握重點。在考證復習的時候,又可以把電氣以及自動化的所有相關課程作為一門課程來上復習課,把它們之間關聯(lián)的題目交叉講解,使得學生能夠更系統(tǒng)的掌握知識。
3.2 進行創(chuàng)新型教學,提高學生綜合能力
學習室一門枯燥的事情,如何培養(yǎng)學生的興趣,需要我們在實際的教學工作中不斷的摸索,探討和總結。每門課程的學習都具有相通性,例如,“機”是輪機管理人員的強項,在講解“機”方面課程的同時,稍微介紹下控制方面的內容,在在講解電氣自動化方面內容的時候,引導學生回憶動力系統(tǒng)的他們已經(jīng)學懂了的知識,提高他們學習的積極性。這樣教學內容就顯得具體、豐富和完整,學生就比較容易理解和接受。學生走上工作崗位以后,在分析各種故障時,能做到機電方面綜合考慮。
創(chuàng)新型教學有利于充分調動學生的積極性,能動性,發(fā)揮學生的主體作用,使學生在掌握知識的同時發(fā)展創(chuàng)新能力。比如,在上課講解到某個控制系統(tǒng)如何實現(xiàn)的過程,可以把系統(tǒng)的每個部分進行角色分工,讓同學們分別扮演不同的角色,完成整個系統(tǒng)完成的任務,這樣,就把抽象的問題具體化,學生也能夠更容易的接受抽象的知識。
3.3 注重實踐教學,提高學生動手能力
對于技術類操作類工作人員,動手能力才是真正工作所需要的。根據(jù)IMO的STCW78/95公約的新求,國家海事局規(guī)定在校航海類學生必須經(jīng)過電氣部分實操考核后才能參加適任證書的理論考試,新規(guī)定更是在電氣方面有所增加。在校學生動手能力的培養(yǎng)主要取決于實驗室其效果直接影響學生的綜合素質。加強實驗教學,提高動手能力,首先教師本身要提高對實驗教學重要性的認識,不能重理論輕實踐,重課堂教學輕實訓操作。其次學生是實驗教學的主要參與者,因此有必要讓每位學生從思想上端正學習態(tài)度,切實感受到實踐環(huán)節(jié)對船舶機電管理人員的重要性,提高實驗教學的效果。最后,對于一些實驗儀器的,一定要求其準確性和適用性。作為教師,要與實驗室工作人員經(jīng)常溝通,使得實驗室的儀器設備跟的上最新的實驗要求,對于一些陳舊設備,需要及時報告更換。這樣學生才可以在實踐教學中更加接近以后的工作實踐,使得學生綜合能力有更大的提高。
關鍵詞:實踐教學體系;電氣工程及其自動化;應用型;綜合能力
作者簡介:李正斌(1979-),男,河南安陽人,安陽工學院電子信息與電氣工程學院,講師;范秋鳳(1978-),女,河南安陽人,安陽工學院電子信息與電氣工程學院,講師。(河南?安陽?455000)
基金項目:本文系2012年安陽工學院校級教學研究基金資助項目(項目編號:AGJ-2012010)的研究成果。
中圖分類號:G642.423?????文獻標識碼:A?????文章編號:1007-0079(2012)27-0083-02
安陽工學院(以下簡稱“我院”)于2009年開設了電氣工程及其自動化專業(yè),并于2010開始招生。根據(jù)本科培養(yǎng)方案指導思想的要求,該專業(yè)以培養(yǎng)應用型高級工程技術人才為主,加強學生創(chuàng)新意識、競爭意識和適應能力的教育,注重學生綜合能力的協(xié)調發(fā)展。因此在實踐教學活動中,培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力成為實踐教學體系的基礎與核心。實踐教學是培養(yǎng)學生實踐能力、創(chuàng)新能力的關鍵環(huán)節(jié),相對于理論教學,實踐教學更具直觀性、綜合性和創(chuàng)新性。電氣工程及其自動化專業(yè)是一門實踐性、應用性很強的學科,因此在培養(yǎng)“寬口徑”、“復合型”高級應用型人才中,實踐教學體系的建設和實施顯得尤為重要。建設一個適合本院實際情況的實踐教學體系,提升電氣自動化、電力系統(tǒng)的實驗/實踐水平迫在眉睫。
一、實踐教學體系建設中的問題
第一,建設電力相關實驗室要求條件十分苛刻,所需實驗設備造價昂貴,而與之矛盾的是建設資金相對不足。第二,從以往的教學經(jīng)驗來看,部分驗證性實驗中實驗方法、實驗設備固定,學生只完成“連線”、“裝配”,缺乏能力培養(yǎng),創(chuàng)新無從談起。第三,學生到企業(yè)實習,由于理論知識不夠、實踐經(jīng)驗缺乏,同時多數(shù)情況下“能看不能動”,學生所學有限,效果欠佳。第四,由于地區(qū)經(jīng)濟較為落后,適合作為實習實訓基地的企業(yè)較少。同時高校連年擴招,原有實踐教學合作單位容納能力有限。第五,所處地區(qū)不夠發(fā)達,政府投入高效經(jīng)費有限,實習費用較低。
二、實踐教學體系建設
1.實驗室建設
(1)建設課程群試驗平臺,滿足課程需求。單一的課程實驗室存在投資大、綜合型實驗開出能力有限的弊端。為解決此問題,我院依托省級實驗示范中心先后建設“檢測技術課程群綜合實驗室”與“電力系統(tǒng)綜合實驗室”。其中“檢測技術課程群試驗平臺”是對“單片機技術”、“傳感器與檢測技術”、“嵌入式技術”等主要專業(yè)課程的整合與關聯(lián),不僅滿足了課程實驗教學,也能完成相關畢業(yè)設計和課程設計。而“電力系統(tǒng)綜合實驗室”是對“電力系統(tǒng)分析”、“供電技術”、“電力系統(tǒng)繼電保護原理”、“電力系統(tǒng)自動裝置”及“電力系統(tǒng)微機保護”等主要專業(yè)課程實踐實驗環(huán)節(jié)的系統(tǒng)整合。課程群試驗平臺和綜合實驗平臺,不僅解決了資金問題,更可以將各相關課程有機聯(lián)系在一起,便利開設各種綜合型、設計性試驗,同時為學生課程設計、畢業(yè)設計等提供了硬件平臺。
(2)校企聯(lián)合,共建實驗實訓平臺。學生到企業(yè)實習,多數(shù)情況下“能看不能動”的原因主要是:理論知識不夠、實踐經(jīng)驗缺乏。針對以上情況,我院與許昌中意公司共同開發(fā)建設“工業(yè)控制實訓中心”,該中心模擬中意公司實際現(xiàn)場環(huán)境,配置高端西門子PLC、觸摸屏、伺服控制器、步進控制器、變頻器、以太網(wǎng)模塊以及繼電控制等設備,并組成系統(tǒng)。學生可在該中心得到基本知識的學習和基本能力的訓練,然后在中意公司完成生產實習與畢業(yè)實習/設計等環(huán)節(jié)。
(3)依托仿真技術,軟硬兼施,建設仿真實驗室。在二年級開設“現(xiàn)代計算機技術”課程,向學生介紹ANSYS、PSPICE、MATLAB以及組態(tài)王軟件的使用方法。可在高年級時利用上述軟件在仿真實驗室開設部分關于“集散控制技術”、“自動控制技術”、“電力電子技術”、“電子技術”的綜合型、設計性仿真實驗,提高其創(chuàng)新能力。
(4)建立合作關系,拓寬實驗領域。電力系統(tǒng)實驗設備造價昂貴,而我院建設資金相對不足。在此情況下,積極與安陽電業(yè)局職工培訓中心聯(lián)系,該中心有各類電力系統(tǒng)設備,并且允許學員參觀與操作。我院聘請中心內部人員作為“高低壓電器”、“工廠供電”、“變電站綜合自動化”等課程的實驗指導教師,并安排部分實驗在此集中完成。這樣既解決了有關實驗難題,又提高了學生的實際動手能力,同時生產實習等部分集中實踐教學活動也可在此完成。
2.實習基地建設
本專業(yè)現(xiàn)有三個實習基地,分別是校內“工業(yè)控制實訓中心”、安陽電業(yè)局職工培訓中心和河南許繼集團。
“工業(yè)控制實訓中心”基地分為兩個部分:第一部分為電機繼電控制的設計、裝配實訓,主要面向經(jīng)過專業(yè)課程學習,具有一定理論基礎的大三學生進行(生產實習);第二部分為電機PLC控制、伺服電機控制、步進電機控制,主要讓大四學生進行專業(yè)訓練,部分學生的畢業(yè)實習、畢業(yè)設計也在此進行。實習項目部分按照國家職業(yè)技能培訓大綱(中級維修電工)進行,重視實踐環(huán)節(jié)的鍛煉,對于提高學生的實踐動手能力、解決實際問題的能力,具有很大幫助。經(jīng)過該實習項目的實操訓練,每年有近半數(shù)學生通過國家維修電工中/高級考試,學生反映實習效果非常好。
河南許繼集團主要承擔部分生產實習和畢業(yè)實習的參觀學習、在崗實習教學內容,安陽電業(yè)局職工培訓中心承擔部分專業(yè)訓練的供電設備參觀、電氣設備操作內容,以及部分畢業(yè)實習的實踐教學內容。
除了校內實習基地的進一步建設與完善,還要繼續(xù)加強與安陽鋼鐵集團、安彩集團、安陽化工集團等合作單位在科研、人才培養(yǎng)、校外實習基地等方面的合作,特別是在卓越工程師培養(yǎng)計劃的協(xié)議商談中已取得巨大進展。
3.集中實踐教學環(huán)節(jié)建設
專業(yè)課程設計建設的重點是如何提高學生的綜合能力,而實現(xiàn)這一目標的前提是選擇合理的課程設計題目。但是傳統(tǒng)的課程設計題目大多較為單一,與具體的生產實際要求脫節(jié)較為嚴重,究其原因主要有兩點:沒有合適的實驗硬件條件;缺乏實踐經(jīng)驗的現(xiàn)場指導教師。我院在具體的課程設計中,十分注重實踐性和可操作性,課程設計要求在校內實訓中心完成或由具有工業(yè)現(xiàn)場實踐經(jīng)驗的教師現(xiàn)場指導完成,使學生從中汲取更多的經(jīng)驗,既鍛煉了獨立思考的能力,也增強了實際操作能力。
畢業(yè)設計/實習作為重要的實踐教學環(huán)節(jié),關鍵是要實現(xiàn)課題的真實性、知識的綜合性和設計的創(chuàng)新性。近年來,隨著電氣工程及其自動化專業(yè)學生人數(shù)的不斷增多,教師數(shù)量和畢業(yè)設計課題數(shù)量相對不足的問題日益突出。為此,我們在畢業(yè)設計課題的選擇上,要求每位畢業(yè)生的畢業(yè)設計,或結合教師的科研項目,或由實踐教學合作單位指定,或組織學生到外地公司和工廠開展畢業(yè)設計,使學生的綜合素質、創(chuàng)新能力得到進一步提高。電氣工程及其自動化專業(yè)集中實踐環(huán)節(jié)設置如表1所示。
三、實踐教學教材建設
通過綜合了解各兄弟院校電氣工程及其自動化專業(yè)教學、實驗方面等情況,發(fā)現(xiàn)近年來在綜合型/設計型實驗和集中實踐教學方面教材編寫不盡如人意。因此,我院根據(jù)不斷改進和完善的實驗設備和實習場所的情況,組織一批教學、實驗經(jīng)驗豐富的教師和現(xiàn)場工程師編寫了相關的實驗(實習)大綱和指導書,課程設計大綱和指導書等教材,并順利投入使用。該實驗教材既能滿足實驗設備和教學實踐的要求,又能增強學生的實訓能力,使得學生的綜合設計能力和創(chuàng)新意識不斷得到提高。
四、結束語
經(jīng)過不斷探索與錘煉,通過軟硬兼施、校企聯(lián)合等方法,建設并實踐了新增本科專業(yè)電氣工程及其自動化實踐教學體系,同時對課程建設、實踐教學基地建設等問題也進行了研究與實踐。該方法有效解決了資金有限、學生實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)不足等問題。該專業(yè)學生的理論知識和動手能力不斷提高,也越來越受到用人單位的一致好評。
參考文獻:
[1]高燕,等.強化能力培養(yǎng)的電氣工程及其自動化專業(yè)實踐教學體系的研究與實踐[J].中國電力教育,2009,(10).
關鍵詞:課程體系;電氣信息類;自動化專業(yè)
中圖分類號:G622.3
近年來,隨著自動化技術的快速發(fā)展以及在國民經(jīng)濟建設中作用的日益凸現(xiàn),為高校自動化專業(yè)的發(fā)展提出了新的機遇和挑戰(zhàn)。我校把培養(yǎng)應用型人才確立為學校的人才培養(yǎng)目標定位,因此,依據(jù)學校自身特點,按照“電氣與信息融合、強弱電并重、軟硬件結合”的復合型人才培養(yǎng)新思路,沈陽建筑大學信息與控制工程學院自2010年起,自動化、電氣工程及其自動化、通信工程、計算機應用技術四個本科專業(yè)進行了電氣信息大類招生。
一、電氣信息類“平臺+模塊”的“2+2”人才培養(yǎng)模式
進行大類招生,課程體系建設與優(yōu)化至關重要,堅持圍繞應用型人才的質量標準構建“平臺+模塊”的電氣信息類大類專業(yè)課程體系。學生入學后的前2年為大類公共平臺課,通過前2年的學習和生活,了解大學、學科、專業(yè),發(fā)現(xiàn)自己的興趣和特長,把從原來4年前選專業(yè)推遲為2年前選專業(yè)。第3年起按各自專業(yè)學習相關專業(yè)課程和選學課程[1],即“2+2”模式。大類招生可以使學生更能合理的選擇專業(yè),可將分專業(yè)的矛盾后移;對學生培養(yǎng)而言,可提供更大的學科平臺,使學生對專業(yè)內涵有了一定的理解之后,進行更理性的選擇。
自動化專業(yè)的課程體系包括公共基礎課(人文、社科類等)、電氣信息大類學科公共基礎課、專業(yè)課(包括專業(yè)基礎課和專業(yè)課)等構成。
二、電氣信息類大類平臺課的建設
拓寬學生專業(yè)知識面,必須優(yōu)化專業(yè)基礎課及大類平臺課,為更好的開設專業(yè)課做保證
該課程體系有如下特點:將模擬電子技術、數(shù)字電子技術、數(shù)據(jù)結構、微機原理與接口技術、集合論與圖論等課程納入電氣信息類大專業(yè)公共學科基礎課程,保證學生具有更為寬廣的專業(yè)基礎知識,滿足學生個性化發(fā)展的需要。表中除了如電路、模擬電子技術基礎、數(shù)字電子技術基礎等自動化專業(yè)原有的專業(yè)基礎課程外,計算機網(wǎng)絡、數(shù)據(jù)結構、集合論與圖論、網(wǎng)站開發(fā)技術等,是為了滿足兩年后選擇計算機及通信專業(yè)而開設的基礎課程。
三、自動化專業(yè)課程體系建設
對于自動化專業(yè)學生來講,控制類相關課程具有重要地位,另外,我校是以建筑和土木工程類專業(yè)為重點的院校,在建筑工程方面有獨特的優(yōu)勢。隨著高科技在建筑行業(yè)的滲透,智能化成為建筑行業(yè)的發(fā)展趨勢,特別是3C(計算機、控制、通信)技術在建筑行業(yè)的廣泛應用[2],將建筑智能化的新技術引入專業(yè)教學,擴展專業(yè)方向,建筑智能化成為自動化專業(yè)的專業(yè)特色。
四、自動化專業(yè)總體課程體系建設分類
課程體系的設置是人才培養(yǎng)的關鍵,作為應用型人才的培養(yǎng),最重要的是要學以致用,因此課程體系設置充分體現(xiàn)培養(yǎng)高級應用型人才的特色。圖1為自動化專業(yè)總體課程體系及課程設置情況(不包括全校公共基礎課)。
由圖可知,整個自動化專業(yè)的課程分為五類模塊,每類模塊由相應的課程系列組成,體現(xiàn)了“三電三控”的特點,“三電”即電工電子類中的電路、電子技術(包括模擬電子技術和數(shù)字電子技術)和電機與拖動三門課程為電氣和自動化專業(yè)的三大電,是電類相關專業(yè)的重要基礎課;“三控”即以自動控制原理為專業(yè)基礎,包括過程控制、運動控制和樓宇控制三類控制領域。
數(shù)理類、電工電子類、計算機類課程主要在大類平臺中開設,即主要設置在前兩年,體現(xiàn)了寬基礎,兼顧了4個不同專業(yè)的基礎需求。以自動化應用技術為主線,以建筑電氣應用技術為輔線,控制的專業(yè)特點及建筑特色相結合,控制類及建筑電氣類主要集中設置在專業(yè)分流后,充分體現(xiàn)了自動化專業(yè)以控制為主的專業(yè)特點和建筑特色。
五、結論
自動化專業(yè)是一個寬口徑的專業(yè),不是針對著特定行業(yè)、特定工程對象、特定職業(yè)崗位,而是針對著將自動化技術廣泛應用于各行各業(yè)的技術領域[3]。在整個人才培養(yǎng)過程中,其應用型本科培養(yǎng)建設的研究與探索任重道遠,不斷完善課程體系、課程建設和人才培養(yǎng)模式,辦出特色,培養(yǎng)出更多的適應社會發(fā)展需要的自動化人才。
參考文獻:
[1] 馬玉泉 馬繼偉 盧衛(wèi)娜 林紅舉 張麗紅.“電氣信息類專業(yè)課程體系優(yōu)化與大類平臺課建設” [J].中國電力教育,2011年第30期。