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論文摘 要:根據高職機械類專業電工電子技術課程教學中出現的問題,針對高職學生的特點,從教學內容的選取,教學方法、教學手段、考核方法的改革,理論與實踐更好的融合等方面進行了分析、總結。
電工電子自問世以來,已經延伸到社會的各個領域,機械類產品也慢慢的過度為機電一體化產品的方向發展,社會對機械工人的要求也從機械類單一工種,轉變為機電類復合人才的要求。因此,電工電子已經成為機械類專業的一門重要的基礎課程,而且是一門理論性和實踐性都非常強的基礎課程,本文針對應如何使非電類機械類專業的高職學生在學習“電工電子技術”上,既能夠滿足專業和職業能力的需求,又不是像本科教育那樣,立足打好深厚基礎。根據高職學生的特點,重點以實踐、應用為主線來進行教學改革。
1 存在的問題
(1)理論與實踐脫節。傳統的教學方式是理論教學與實踐教學是分開的,而且理論知識往往過分追求教學內容的系統性與完整性,這就忽視了“電工電子學”作為應用學科的實用價值,使學生缺乏明確的學習目標,難以理解課程的目的和意義,不但給學生的學習造成很大困難,也影響了教學質量的提高和應用性、技能型人才的培養。
(2)教學方法陳舊古板。教學方法基本上采用“老師講,學生聽”的灌輸方式,有些教師對新的教學方法和手段不熟悉不適應,課堂教學講得過多過細,缺乏新意,沒有留出足夠的時間供學生思考回味。此外,課后作業過多也使學生無暇思考,這樣導致學生始終處于被動狀態,無法激起學習的興趣和熱情。
(3)考核方式單一,內容片面。電工電子學”課程的考試方式采用閉卷筆試,內容主要是理論知識。這樣既不利于學生對知識的全面掌握,又不符合高職學生的特點。
2 改進措施
(1)課程整合和優化。
打破學科體系,改革課程設置,實施課程內容的簡約、集成與重組,體現出高職教育的特色。以實際應用能力培養為主線,精減教學內容,去除理論推導、證明、驗證內容,注重技術重現和技術實現。
實現做中學,弱化過深、偏難的理論,突出知識在專業中的實際應用。以適用、實用為原則,優化知識技能結構,形成與應職崗位相一致的教學內容。從應職崗位需要出發,將各課程的知識與技能有機地結合起來,增加實用性和針對性,刪去一些與今后工作關系不大的枝節。例如,很多教材大篇幅講解二極管如何形成單向導電性,三極管內部載流子的傳輸情況。而在實踐中,只有從事專門研究的人員,才可能用到這些原理知識,對于以培養應用型人才為主的高職學生,重點應該放在二極管、三極管的作用,如何判斷二極管正負極,三極管的標號及管腳判別鑒定,如何通過參數來選擇二極管、三極管的型號等內容上。對于電子電路應強化集成電路方面的內容,特別是集成電路的應用。對難度較大,求解過程復雜的例題、習題進行刪減。
(2)加強與專業方向的對接。
大部分機械類專業均開展了電工電子課程,但專業方向不同,學生所需知識的側重點也有所不同。電工電子是專業基礎課程,一般在大一第一學期就開設了此課,學生對專業的認識還不夠了解,教師給不同專業的學生上課時,授課內容既要注意與各學科專業基礎知識的銜接,又要兼顧與后續課程的聯系。并且課程內容按不同專業編排,采用靈活的組合方式,以適應不同學科、不同學時和各層次學生對課程深度和廣度的要求。比如,針對數控類專業,教師可以結合數控機床的定位系統,講解數字電路中數模、模數的轉換;針對汽車專業,教師可以結合汽車測速裝置的工作原理,講解計算器的功能。
(3)課堂教學方式靈活多樣。
高職學生基礎相對薄弱,教師應根據學生的實際水平,對基礎知識、基本內容和重點內容精心組織,運用多種多樣的教學方法,如比喻法、類比法、啟發質疑法、講練法、實驗演示法,使學生能克服厭學心理,鼓勵幫助學生樹立自信心,提高學生的學習興趣,促進求知欲。對于理論性較強的內容,教師要耐心對待學生,引入各種案例,多講多練,反復強化重要的知識,不講則已,講的就務必使學生掌握。
(4)充分利用現代科技,拓寬教學手段。
抽象的電工原理講解起來容易覺得枯燥乏味且生澀難懂,如電介質的極化、電容的充放電等,若能合理巧妙使用輔助教具,往往能收到事半功倍的效果。教師可以通過教學錄像,直觀的實物模型和幻燈片、投影,生動詳盡、圖文并茂的教學課件,讓學生學習起來興趣盎然,使教學過程縮短時間,盡可能增加信息量,開拓學生視野,進一步深化了對基礎理論的掌握。為了適應目前既要減少教學時數,又要增加課堂信息量的教改形勢,同時培養學生學習主動性,提高自學能力,充分利用網絡資源教學是最有效可行的方法之一。在校園網絡上向學生提供電子教案、網絡課件等網絡教學資源,利用網絡進行答疑,接收學生反饋意見,更好地與學生交流。學生可以利用網上試題庫,在網上隨時進行自檢自測。我們目前已具備的資源有:電子教案、多媒體課件,網上實驗室、精品試卷、習題庫等,極大地提高了學生的學習興趣。在理論教學中引入eda技術,來改善教學質量,使理論分析得以驗證。對于一些比較抽象的內容,教師用語言不易描述,學生也難以理解,還有許多電工電子的概念需要通過實驗以闡述和驗證。在課堂講解內容涉及需要實驗演示電路時,調用事先建立的eda電路文件進行現場演示,不但提高了教學效率,而且降低了教學難度。例如,在講解基本放大電路的靜態工作點對輸出波形的影響時,要通過實驗來加以驗證。實驗教學中引入eda技術,可以解決三個方面的問題:一是實驗信號存在時間過短,用常規儀器往往很難觀察得到,借助eda技術,可以方便觀察;二是在電工電子實驗中,將實驗任務布置給學生,讓學生先進行理論設計,然后按照設計要求進行計算機仿真設計,完成仿真設計后,再在實驗室按照仿真電路裝配實際電路進行測量;三是可以進行虛擬的仿真實驗,根據教學內容和專業要求,聯系生產實際提出簡單的設計題目,讓學生進行理論設計,然后在計算機上完成仿真實驗,檢驗和完善自己的設計作品。
(5)理論教學與實踐教學相結合。
電工電子技術是一門基礎學科,也是一門應用學科,學生不僅要掌握必要的理論知識,而且還要把這些理論靈活應用于實踐中。但是學生到工業、企業中實踐的機會很少,從而無法了解工業、企業中是如何進行具體工作的。
為此,在教學中,每章都從最基本的應用實例出發,由實際問題入手通過技能訓練引入相關知識和理論,由實訓引出相關概念及相關電路。首先是教師提出學習的內容、目的、要求及其他相關事項,學生自主學習有關內容,再通過自己動手做的方式來加深對所學知識的理解,同時獲得相關技能的訓練。這種在教師指導下,感性認識與理性認識交互進行,對學生自主學習起到良好的促進作用。教學所選實訓項目應與機械專業建立聯系,這樣的學習方式會極大地激發學生學習理論的動機。
此外,實踐教學場所按照職業活動環境來布置,突出其職業性的特點,同時,實踐教學嚴格按照生產、建設、管理、服務第一線的現場有關規定,來強化學生職業技能訓練和職業素質訓導,著重要求學生要有一絲不茍、嚴格認真的工作作風。
(6)建立以能力為中心的課程考核體系。
改變傳統的考核方式,強調考核學生的能力,實現課程考核向過程考核的轉變。學生學習效果的好壞,主要取決于整個教學過程,與之相適應,考核也貫穿整個教學過程。提高學生的素質為考核中心,考試不再局限于閉卷一種形式,而是采用開放靈活的考試方法,包括開卷考試、課程論文、口試、實際操作、調查報告、綜合考查等形式。不同內容采用不同的考核形式,如考基本理論采用閉卷的形式;考實訓采用項目制作的形式,根據學生態度和動手操作能力,現場綜合評定學生的實驗實訓成績;對于綜合分析和電路設計采用開卷的形式;平時的作業可以結合生產實際寫課程論文和調查報告;使評分方式科學化。課程結業成績由平時成績、實驗實訓成績、期末成績(試卷)組成,為了充分調動學生全程參與學習,使學生把注意力轉移到日常學習中,擴大平時成績和課程測驗的比例,具體是平時成績占20%,課程測驗成績占40%,期末成績占40%。另外,在平時測試和實驗考核中,改革記分方式,實行實質性評價,一些考核按照abcd級制度評分,淡化分數,促進學生的全面發展。
注重考核反饋,現在我們在教學中往往注重考核,不注重反饋,其實考核的目的是要重視反饋,通過反饋來是學生了解自己的不足,使老師反省在以后的教學中如何講解來是學生能夠更好的減少錯誤,學生在反省中找到原因,改正錯誤。
3 結語
機械類專業的電工電子課程教學改革是一項長期的工作,經過多年的思考與經驗積累已初有成果,在以后的改革中,是該課程更加的理論與實踐相結合,更具有鮮明的特色,真正的實現做中學,快樂學習。切實減輕學生學習負擔,提高學生的學習興趣。
參考文獻
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關鍵詞: 技師學院 機械類專業 電工與電子技術 教學改革
《電工與電子技術》是技師學院機械類專業的專業必修課程,是學生由理論知識走向實踐應用所接觸到的第一門專業性質的課程[1],同時它是一門與機械設備控制緊密相關的課程,具有很強的理論性和實踐性。目前我國大學機械類專業《電工與電子技術》課程內容主要包括直流電路、交流電路、電動機、變壓器、常用低壓控制電器、基本電氣控制線路、半導體器件、模擬電路、數字電路、典型數字電路及應用等內容[2][3],基本按學科體系組織教學內容。學生對該課程的學習既有興趣又有畏難情緒,普遍認為該課程學習難度較大,不容易學懂[4]。
隨著科學技術的發展和企業對人才需求狀況的變化,現今該門課程部分內容已不適應技師學院機械類專業學生學習,為減輕學生的學習負擔,激發學生的學習興趣,增強課堂教學效果,有必要對技師學院機械類專業《電工與電子技術》課程的教學內容和教學模式進行改革,應用任務引領的教學理念對其知識內容進行重構與優化。
1.教學改革的意義
1.1技師學院機械類專業學生就業崗位主要包括機械加工設備的操作和維護,各種機電一體化設備的裝配、調試和維護,以及其他與機械產品相關的工作。從技師學院機械類專業畢業生就業崗位對《電工與電子技術》知識要求方面考慮,對技師學院機械類專業《電工與電子技術》課程內容進行重構與優化意義突出。
1.2技師學院學生在學校學習時間一般不超過2.5年,學習時間短,學習任務繁重,對于在就業崗位上很難用到或根本用不到的知識點應該有所刪減,這樣能有效減輕學生的學習壓力,避免學生產生厭學情緒。因此對技師學院機械類專業《電工與電子技術》課程內容進行重構與優化,更有利于學生掌握該門課程中在工作時需經常用到的重點內容。
1.3對技師學院機械類專業《電工與電子技術》課程內容進行重構與優化,開展基于任務引領的課程教學改革,將教學單元劃分成學生畢業后工作過程中可能碰到的具體工作任務,采用“理實一體化”的教學模式進行教學,可以激發學生的學習興趣、提高學習效率,取得較好的教學效果。
1.4對技師學院機械類專業《電工與電子技術》課程內容進行重構與優化,也是由技師學院學生自身的理論基礎決定的。隨著我國高等職業教育規模的擴大,生源的減少,以及高考招生比率的逐年升高,技師學院學生的高中階段理論課程基礎越來越差,對理論知識的接受能力整體下降,讓他們學習理論性過強的、且在以后的工作中很難用到的知識,是對課堂上絕大多數學生的不負責任。
2.教學改革的目標
以培養技師學院機械類專業學生熟悉機械設備電氣控制系統能力為主線,打破傳統的《電工與電子技術》課程教學內容的界限,從認知規律和滿足學生就業崗位的需要出發,對教學內容和實踐環節進行整合與提高,達到基本的電工與電子技術知識的完備,同時突出機械設備中電動機控制和接觸器、繼電器等電氣控制線路的理解和掌握。具體做好以下幾方面的改革。
2.1以能力培養為主線,構建獨具特色的課程內容教學體系。以掌握基礎知識、強化應用、培養技能作為教學的重點,力求達到以知識應用為目的,能力培養為主線。在教學過程中,以學生畢業后在工作崗位上能碰到的實際工作任務為基礎,構建獨具特色的課程內容,開展基于任務引領的課堂教學。
2.2在課程教學過程中,采用“理實一體化”的教學新模式。為了提高教學質量,首先要提高學生的學習積極性,變被動學習為主動學習、喜愛學習,如此方能有效強化教學效果,提高學生的學習效率。在技師學院教育教學改革進一步深入發展的過程中,筆者根據自己多年的教學經驗和體會,認為理實一體化教學方式是實踐性較強的課程教學中的一種行之有效的增強教學效果的方法。這種教學方式能激發學生的學習興趣,提高學生的學習積極性,收到事半功倍的教學效果。
3.結語
對技師學院的課程進行教學改革,提高教學質量,是我國高等職業教育發展的需要。筆者探討了技師學院機械類專業《電工與電子技術》課程教學改革,拋磚引玉,從分析我國技師學院生源的實際情況、現有課程內容的設置、企業對人才需求狀況等方面出發,講解了教學改革的意義,提出了教學改革實施方案,重點講述了教學改革的目標。當然,提高我國技師學院《電工與電子技術》課程的教學質量是一項長期而艱巨的任務,需要廣大技師學院的教師共同努力。
參考文獻:
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關鍵詞:生物醫學工程 電子類課程 教材選擇 項目教學法
生物醫學工程專業是20世紀70年代末在我國出現的集多個學科領域于一身的交叉型新興學科。該專業涉及生物學、醫學、電子學、材料學、工程學、物理學和計算機技術等多門學科的知識,具有知識覆蓋面廣、學科交叉性強、應用實踐性強和就業口徑寬等特點。
生物醫學工程本科專業培養目標設定在為醫療機構提供醫療儀器設備的研發和維護人員,但經過近50年的發展,四年制本科教育只能為畢業生提供一個該專業的入門引領,或是提供了理工科和醫學學習經歷,將各學科知識疊加,學生很難將各學科融會貫通,并應用于實際工作中。為此,如何讓醫學院校的生物醫學工程本科生在面臨就業時突出專業特色,脫穎而出是值得我們思考的問題,課程建設是專業培養的基礎,在生物醫學工程本科教育上顯得尤為重要。
生物醫學工程專業眾多門專業基礎課中,電子類課程與計算機類課程、自動控制技術、醫療儀器原理類課程都有著密不可分的聯系,本科生只有掌握電子技術才可以為日后從事生物工程相關研究打下良好的硬件和軟件基礎。因此,電子類課程在眾多基礎課程中有著不可替代的重要性,現根據我校電子類課程教學情況中存在的不足,提出幾點思考與建議。
一、電子類基礎課程特點
電子類基礎課程包括電路分析、模擬電子技術、數字電子技術和電工學等。這些課程是生物醫學工程專業的專業基礎課,也是多門專業課程的先行課,為生物醫學電子學、自動控制原理、單片機技術與應用、醫用儀器原理、檢驗分析儀器和醫用影像設備學等課程奠定理論基礎。該類課程具有如下特點:第一,具有承前啟后的特點。針對生物醫學工程專業的學生必須具有扎實的大學物理、高等數學等理論支撐才能學好電子技術課程,并為后續醫學儀器的原理分析和設計打好堅實的基礎。第二,課程內容抽象,理論知識復雜,實踐性強。這一特點導致學生出現兩極分化,理論扎實的學生,學習興趣越來越濃;而理論知識學的不好的則厭倦電子類課程學習,實踐動手能力也得不到提高,更缺乏對課程中各種電路的理解和設計制作能力。
二、教學中存在的問題
1.學生缺乏學習興趣
由于學生報考時對所報專業不了解,盲目選擇,使得原本愛好醫學的學生選擇了該專業,入學后開始抱怨選錯了專業,繼而也把這種情緒帶到了學習中;另外,電子類知識都是各種復雜難懂的、功能各異的典型電路,以及對各種電路的結構和工作原理分析,電子類課程各學科之間以及每門課程的各章節之間都是環環相扣的,如果學生電子類某一科學習不好,會影響到后面其他電子類課程乃至專業課的學習。
總之,一些學生對錯選專業的負面情緒和電子類課程知識復雜難懂的特點,使得他們對電子技術類課程缺乏學習興趣,甚至在學習中出現倦怠情緒,要想改變這種情況不是一朝一夕就能完成的,對于專業的培養目標和就業去向已經明確的前提下,我們更應該思考的就是如何從教學中激發學生的學習興趣,使他們對這個專業充滿希望,對電子技術類課程提高重視程度。
2.教材選擇對電子類課程的影響
生物醫學工程專業具有知識覆蓋面廣,但每科研究深度淺等特點,因此在教材的選擇上也要配合專業特點,選擇難易程度適度,能為專業課服務的合適教材。
我校電子類課程的教材選擇普遍偏難。雖然教材知識覆蓋面夠用,但知識的深度和難度偏大,學生在計劃學時內很難消化理解。課時少,授課內容多,難度又大,無疑加重了學生的學習負擔和厭學情緒。可見,教材的選擇對于適應教學需求,學科體系的建設,學生學習興趣的培養都很重要。
3.醫學院校理工科教師醫學知識薄弱
醫學院校的工科專任教師多數沒有醫學相關知識的學習背景,而且我校電子類專業基礎課所選教材幾乎與醫學無關,導致電子類課程授課內容與醫學聯系不緊密。因此,醫學院校理工科教師應該普及醫學知識,這樣理工科教師授課時才能更恰當的引入典型醫學實例,為醫學儀器課程的開展做好準備,為專業課奠定基礎。
三、結合課程特點與專業培養目標改進教學方法
1.采用多種教學方法相結合
對于電子類課程,由于具有課程內容抽象,理論知識復雜,實踐性強等特點,采用傳統啟發式教學會使得理論知識的傳授枯燥無味,教學效果不明顯,教師可根據教學內容采用任務驅動式教學方法、案例教學法和答辯式教學法等多種教學方法結合使用。把課堂翻轉起來,盡量讓學生在課后完成資料查閱和教學內容的學習,教師在課堂上只解決學生自學后提出的或未能解決的問題,教師仍然是課堂的主導,學生根據老師每次有針對性的任務去自行學習,既完成了任務,達到教學要求,又提高了學生學習和思維能力。
2.實驗課程采用項目教學法,激發學生學習興趣
與其他學科不同,每一門電子類課程都有相關的實驗課程,學生在完成與理論知識相對應的驗證性和設計性實驗外,還需要開展一些綜合性實驗環節,以提高學生對于小型醫療儀器的理解和研發能力。我們可以針對生工學生設計小型的綜合實驗項目,如把電子血壓儀等小型醫學設備拆分成若干部分,各部分再組成一個設計項目,有能力的學生任項目組長,其他學生根據掌握知識的情況和個人喜好選擇完成某一部分的電路,由任課教師統一指導。這樣在有任務驅動、有完成目標、有時間限制、有指導教師和有合作伙伴的前提下,學生學習的積極性會被充分調動,實踐動手能力也會在項目的驅使下逐步提高,為日后走向工作崗位積累經驗。
四、結論
本文針對電子類課程闡述了教學中的問題和對策,實際上生物醫學工程專業在課程建設與培養目標上還有許多不足之處,該專業的本科畢業生在擇業時缺少和其他工程專業畢業生競爭的優勢。因此,生物醫學工程專業在專業方向設定上應向著多元化發展,借鑒國外對生物醫學工程的人才培養模式,實現生物醫學工程專業方向上理工科和文科并行發展,為生物醫學工程畢業生就業打開更廣闊的突破口。
參考文獻:
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關鍵詞 工程教育專業認證 電子信息類 三鏈對接
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A DOI:10.16400/ki.kjdkx.2016.06.014
Abstract Under the background of the service area economy, it is the inherent requirements for engineering education certification to promote the professional construction and improve the quality of personnel training. Cultivate undergraduates need meet requirement of industry development, course chain, ability chain and industry chain need to maintain the cohesive relationship, through monitoring feedback mechanism, quality of personnel training is optimized by in and outside school, professional education directly meet the transformation and upgrading of industry.
Key words Engineering education certification; Electronic information major; Three chain connection
0 引言
自二十世紀末開始,我國高等教育實現了飛躍式發展,高等教育總規模達到三千多萬人,高等教育入學率也接近37.5%,現在已經是世界上規模最大的高等教育大國,但遠不是高等教育的強國。當前,高等教育的人才培養質量還不能適應經濟社會發展,高等教育也出現新的變化:一是人才市場的供需易位,由高校主導的供給驅動變為社會需求驅動;二是高等教育從過去的規模化發展轉向內涵式發展。這是新的變化共同構成了高等教育的新常態。
隨著高等教育新常態的形成,電子信息類專業必須樹立起市場競爭的意識和優勝劣汰的危機感,主動對接行業產業需求,堅持需求導向、合理定位,通過拓展服務能力和提升貢獻力實現與經濟社會的深度融合。①重慶理工大學現有電子信息類專業4個(電子信息工程、通信工程、電子信息科學與技術、光信息科學與技術),我校電子信息類專業立足工程教育專業認證,貫徹“需求牽引,工程應用,成果導向,創新實踐”的教育理念,在人才培養、課程設置、教學目標和畢業能力等方面充分考慮區域產業需求特點,②即在產業鏈與專業鏈、技術鏈與課程鏈、人才鏈與能力鏈之間形成互動。
1 立足工程教育專業認證,實現“能力鏈-產業鏈”對接
工程教育專業認證是以人才培養目標和畢業質量為導向的合格性評價,它也是國際盛行的工程教育質量保障制度,對畢業生進入工業界就業提供預備教育質量保證,因此,它對提高畢業生就業競爭力和適應就業市場具有十分重要的現實意義。③④按照工程教育認證要求,人才培養的目標必須體現以下幾點:(1)培養目標必須符合學校定位和適應社會經濟發展需求;(2)培養目標需要反映畢業生五年左右在社會與專業領域所取得成就;(3)需定期對培養目標的達成度進行評估和修訂,評估和修訂過程須有行業或企業家參與。
電子信息類“產業鏈”包括從事信息技術開發,設備、產品的研制生產以及提供信息服務等企業,這些企業對人才的需求存在差異化,如從事產品研制類企業更強調工程應用能力,而信息服務類可能側重“團隊合作”、“語言表達”等能力,企業對畢業生應具備的能力要求構成了“能力鏈”。行業就業對象就是專業畢業生,而專業人才培養的根本就是為行業發展服務,其重點是提供與行業崗位相適應的能力,這就需要“行業鏈”和“能力鏈”實現對接,兩者之間的對接可以實現以下目的:⑤(1)電子信息產業鏈的人才需求呈現差異化,同時學生需求呈現多元化,實現差別化、層次化培養的各類應用型人才培養模式,通過柔性設置專業方向,使培養的學生具備在行業鏈的適合度。(2)可以快速響應電子信息行業的變化,新興產業涉及的新知識、新技術,如電子信息類專業選修課程開設“移動互聯網”方面 系列課程。
以重慶理工大學新版本科專業人才培養方案修訂工作為契機,專業人才培養目標要通過人才培養方案和課程體系來實施,為此,專業類與中電44所,惠科電子、川儀和桴之科等單位共同組建電子信息教學委員會,聘請企業工程技術人員、畢業生和行業協會負責人共同參與人才培養目標與人才培養方案的制訂和修改工作,并定期或不定期召開“專業指導座談會”,同時加強到相關企業的走訪調研,達成以下共識:(1)明確人才培養的目標和畢業能力要求,建立培養目標及畢業能力之間的關系,如表1所示;(2)把培養目標的要求體現在人才培養方案的具體環節當中,并落實上述能力形成矩陣的實現途徑。
2 “課程鏈-能力鏈”的對接
“課程鏈”是以人才培養目標為導向,以“能力鏈”實現為主要內容,明確課程體系內部的供求關系網,以課程相互關聯關系為特點的鏈式課程群。⑥課程作為“課程鏈”的“節點”,由多“節點”形成的人才培養“價值鏈”,最終實現課程體系的知識、能力和素質的整體培養目標。
“課程鏈”與“能力鏈”的對接作用主要體現在以下四個方面:(1)明確課程體系內部的供需關系網,根據供求關系網來處理和把握一門課程、其他課程和任課教師之間關系,如理清課程體系內部之間的先后順序,哪些是先修課程,哪些是后續課程;(2)通過“課程鏈”,實現課程目標、課程內容和課程評估的緊密銜接,分析每門課程及其教學環節應當體現出哪方面的知識和能力,授課老師并應據此來確定教學目標及方向。(3)課程要為“能力鏈”中某一“節點”服務,與“能力鏈”實現無關聯或關聯不大的課程,不要因人設課或湊課而加進來,保證課程設置的科學性。(4)在課程鏈與能力鏈之間建立一種清晰的映射關系,能力鏈中的每一種能力要有明確的課程來支撐,課程鏈的每門課程要對實現能力鏈有確定的貢獻,如表2所示。
3 構建三鏈對接的質量監控體系
基于工程教育專業認證的電子信息類“課程?能力?產業三鏈”對接人才培養體系不是一個孤立的體系,該培養體系受多種外部因素相互影響與作用,共同服務于人才培養目標。⑦通過校外循環(行業鏈符合度)、校內循環(培養能力鏈的達標度、課程鏈合理度)構成反饋機制,形成“生源輸入-培養過程-就業出口”這樣一套完整的數據分析,實現人才培養質量的可監控和反饋,三鏈對接的質量監控反饋體系如圖1所示。
4 結論
以工程教育專業認證為指導,實現培養單位、企業技術人員和行業專家共同制定課程體系,動態優化和調整專業人才培養方案,使專業課程鏈、能力鏈和產業鏈之間形成緊密對接,使專業教育與產業發展關系密切、直接,滿足產業轉型升級的變革。
注釋
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[關鍵詞]機電類專業;創新精神;實踐能力;培養模式
中圖分類號:TM125 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2017)01-0297-01
機電行業在我國的工業體系中有著非常重要的地位,是國民經濟中的基礎性行業,其發展水平的高低對于工業競爭力的發展有著直接的影響作用。而機電類專業則是以培養具備良好專業知識以及較高應用能力的高素質機電類人才,使他們具備機械、電子、測試以及計算機技術,可以在之后的工作崗位中具備良好的工作能力。而創新精神和實踐能力在機電類專業的教學中有著重要的作用,在當前我國制造業轉型的關鍵時期,機電類專業的學生將擔負起重要的責任,在這種大背景之下,培養機電類專業學生的創新精神和實踐能力已經成為當前社會發展的現實需求。
一、 創新精神和實踐能力在機電類專業教學中的重要作用
根據當前機電類專業教學的目標和當前社會發展的實際需求,機電類專業的學生要具備較高的專業知識水平和應用能力,可以在機電工程領域從事一些設計、制造、開發等綜合性的工作,具體的包括以下幾個方面的能力。
(1) 能夠熟練的掌握專業基礎知識,學會機電設計的基本理論、方法以及相關的技能;
(2) 有著主動學習和掌握信息的能力,通過各種方式及時掌握相關的新技術、新方法以及信息,具體的可以通過查閱相關的文獻資料、實驗研究以及網絡手段等;
(3) 創造性能力,即在處理具體問題的過程中有著自己獨特的見解和想法,并且能夠將這些付諸于實際行動中;
(4) 較強的決策能力,即可以在大量的設計方案中通過一定的分析和研究尋找出最適合的方案,做出正確的決策;
(5) 團隊協作精神,在當前的社會發展中,單純依靠個人能力無法有效解決問題,因此需要和他人進行協作,充分發揮團隊作用。
上述這幾方面的能力的培養都和創新精神和實踐能力有著十分密切的聯系,學生只有在具備了創新意識和實踐能力之后,才能適應當前機電工程行業發展的需要,在從事相關方面的工作時具備良好的能力,保證機電類專業教學目標的實現,為機電工程行業培養高素質的人才[1]。
二、 機電類專業學生創新精神培養模式
(一)利用數學方法提升學生的創新思維
數學方法是促進學生創新思維能力的基礎,在學習過程中,通過數學學習,學生可以獲得相關的數學原理,為科學創新奠定基礎,同時可以掌握相關的數學思維方法,在機電類專業課程教學中,通過數學學習,提升學生的素養,培養出學生的基本運算能力以及空間想象,從而提升學生的創新思維能力[2]。
(二) 強化專業知識的學習
專業知識是學生創新精神的直接來源,而專業知識的學習主要是依靠教師的課堂教學,因此在實際教學中要求教師要在觀念上具備一定的超前性,提升實施創新教育的自覺,注重培養學生的創新意識和精神,根據培養模式的需求,強化教學研究和實踐,將專業課程作為關鍵的環節,使得學生在掌握專業知識的基礎上進行創新。
(三)將創新能力作為人才培養的重要依據
大學生的思維比較活躍,勇于創新,是當前我國從事科研開發設計的后備力量。因此高校要充分發揮課堂教學作用,確立全新的教學觀念,將創新精神作為衡量依據,在教學過程中既要樹立符合實際的教學觀念,充分發揮教學評價的引導作用,構建出有助于學生進行創新的良好氛圍,將創新精神的培養貫穿于人才培養的全過程。
三、 機電類專業學生實踐能力培B模式
(一)加強實踐環節在教學中的比重
實踐教學環節對于機電類專業有著非常重要的作用,單一的理論知識教學會使得學生失去學習興趣,同時并不能夠使得學生對專業知識有深入的理解。因此為了改善這種情況,要在教學過程中加強實踐教學環節的比重,在具體的實踐教學中,使學生對每一次實驗都進行總結,養成嚴謹的科學態度,同時將科研結果引入實踐教學中,使學生由條件進行驗證和探索[3]。
(二) 引導學生參與科研項目
科研項目一般都是將理論和實踐進行有效結合,通過教師有計劃的將其引入教學中,引導學生積極參與部分項目的工作,能夠提升學生的鉆研熱情,充分挖掘出學生的潛力,引導和鼓勵學生對科研項目的相關內容進行具體的研究,通過查閱資料,及時了解到最新的技術動態,同時在參與科研項目的過程中,學生通過和相關人員進行接觸,學到更多的知識,和思維方法,提升自身的實踐經驗和動手能力。
(三) 組織多樣化的科技活動
對于機電專業的學生來說,開展各種科技活動能夠有效地激發學生的主動性和積極性,從而形成比較濃厚的創新和實踐氛圍,使學生在不斷的創新實踐中總結經驗,提升綜合素養在創新實踐中獲得更大的收益。要重點分析和把握學生科技活動的方向,將各種等級的科技競賽和活動進行有效結合,鼓勵學生組成各種科技創新團隊,引導學生進行深入的探索。
結語
創新精神和實踐能力對于培養高素質人才有這非常重要的作用,機電類專業應該根據當前的實際情況,創新精神的培養應注重對學生思維能力、專業知識學習、和創新能力的導向作用,實踐能力的培養應該注重實踐教學環節的比重,引導學生積極參與科研項目和科技活動,最終提升學生的創新精神和實踐能力,培養出高素質的專業人才。
參考文獻:
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大部分企業對于與中職院校合作主動性不夠強烈。因為學生與企業在技術強化模式上存在隔閡隱患,參與實習崗位的學生技術水準必定難以合乎特定企業需求,這主要是因為學校專業指導教師數量不足且缺乏對應實踐規劃經驗,造成專業與實踐應用脫節現象,科研水準與技術適應潛質都留有瑕疵。各地區職業學校資金運行渠道擁堵,社會認可程度低下,造成實際辦學思路與企業發展指標嚴重脫離現象,因此便不能透過真正意義層面開發課程與專業創新格式,企業對于其課程評價機會當然就不多了。專業教師參與度不夠可觀,中職院校全面承擔著社會綜合技能人才培養重責,要求師資理論基礎知識扎實,實踐技能強。但現實狀況中大部分中職院校專業教師距離此類規劃要求過于遙遠,動手操作與活動參與能度都十分消極;專業教師無論是在客觀或是主觀層面上都不希望參與到特定合作訓練項目中。
二、校企合作模式研究
(一)訂單式
就是依照企業用人標準布置訂單,由學生提出培養活動內容與規格,其間機電工程相關企業會透過聯席會議等途徑輔助學校制定教學計劃,必要時委任專家到特定校區進行演講;某些地區會依照企業訂單形式進行班級團隊命名,確保學生畢業后期能夠順利轉移到企業內部工作。
(二)工學交替
實際校企雙方經過長期合作積累沉淀的互惠互利人才培養經驗,因為中職院校在成本與資源布置上有所限制,單位專業甚至難以落實實訓基地建設工作,而企業短時間內又急需大量先進人才涌進。于是,兩者可以透過協議簽訂提供學生實習場所,涉及機電操作技能與職業素養強化方案由雙方共同商議。過渡到企業內部實習期間,專業知識也可同步灌輸,截止至今,各類中職學校都已經開展暑期生產實習項目,確保學生能夠在各類生產端口中積淀高效操作經驗,其間企業會發放工資,相應地減少學生學費壓力狀況。
(三)產學合作
企業會直接向學校中心轉移,在此階段,校企雙方能夠引導學生直接參與生產實踐活動,依靠專業教師指導與現場觀摩進行企業最新技能與管理經驗掌握,當然學校會從中獲取一定數量的報酬;而機電相關企業為了贏取品牌競爭效應,也可考慮安置獎學金激勵機制,鼓勵一些品學兼優的學生個體,能夠自覺發揮主觀能動性與創新意識,在此類專業發展道理上永無休止地奮斗。
三、機電工程專業實施校企合作核心要素細致解析
(一)機電專業引導體系規劃。
專業建設離不開課程體系的規范力度支持,尤其在階段教學計劃制定上要全面貫徹德育與技能水準同步強化指標。專業課需要教師時刻督促學生個體樹立工學結合理念,能夠自覺依靠企業需求進行生產工藝要領掌握,同時提供給學生特定的教材資料,加大技能課程考試監督力度。學校應及時開展運用職業能力鑒定為核心的機電專業技能體系重建活動,如在課題指引前提下進行專業教師行業頂崗實踐,為專業市場論證與辦學方向舒展掃清不必要的障礙因素;另外,機電專業還需進行課程項目綜合化定位工作,其間教師有義務多次到企業生產現場進行調研,邀請多加行業技師到校任教,促進機電專業課程體系的華麗蛻變效率。
(二)機電專業類教學思路梳理
1.理論與實習教學并重。專業理論灌輸須遵循實用原則進行模塊化調試,其間注重學生實踐工作能力強化,令其能夠在動手操作中提升創新潛質,能夠在日后崗位上盡職盡責。教師要做的就是全面熟讀企業新進人才素質標準,培養學生機電控制與維修技能。2.實訓基地建設。構建具備一流專業實訓功能的教室空間,盡量聯合傳統專業建設經驗進行科學發展觀念延展,目前機電工程類企業職業項目包括機電維修、工業電氣自動化、智能樓宇技術等,若想從中穩固專業建設實效,就必須透過以上專業類型實施強化改造,盡量為高新綜合應用技術專業類型拓展提供指導方向。
(三)師資隊伍的科學組建
若想全面穩固師資團隊指導力量,可以借助以下三類途徑進行人才吸納:首先可以透過單位年限高校畢業人才招聘會進行專業對口畢業生收取,再就是在本校畢業生中篩選作風硬朗且技術過硬的高才生留校,并委派具備豐厚技術操控經驗的教師予以重復教育;這便使得教學與實際工作充分結合,真正拓展學生個體技術應用潛質與職業道德素質,教師也能夠在技術經驗交流中不斷獲得進步。
四、總結
【關鍵詞】機電;安全;施工;技術
一、在機電工程施工中的安全隱患
機電操作是整個工程施工過程中至關重要、難度最大、專業技能要求最高的工程之一。由于國家目前細化了人才培養模式,使專業與專業間的知識結構削弱,造成某一個專業的學習者只注重本專業的學習,而不能綜合聯系其他專業的知識技術,以施工過程中的各類專業為例,電氣專業的施工人員缺乏建筑知識,建筑專業的施工人員缺乏電氣知識,造成施工時不能將二者巧妙結合,影響施工質量下降,進而為工程安全埋下隱患。
由于機電工程行業的施工環節繁多,施工工藝難度較大,因此各個方面的安全問題也是層出不窮。盡管在組織施工時,施工單位已經了安全施工制度條例,但是許多施工者卻忽視了這些條例,不能規范工程操作。除此以外,施工器械的保管也是施工單位經常忽視的問題,造成器械由于環境原因發生腐蝕老化,既減少了施工器械的使用年限,又容易引發安全問題。
施工的具體操作是決定施工安全的重要因素。由于許多施工人員的安全意識不強,許多施工行為并不能完全按照規范要求執行,一方面,像進行電氣施工時,安全接地和漏電保護工作時常出現問題,造成電流管理混亂、缺少防觸電的保護設施等。另一方面,不少施工單位為了節省開支,選用沒有從業資質證書的人員進行升降機、起重機等重要設備的操作,缺少經驗、錯誤操作等都容易導致施工過程中出現安全問題。
影響施工安全的因素如:氣溫、降水、風力等不可預測的自然條件對施工造成的改變;保護裝置設備的損壞引起施工材料達不到預期的施工效果;電能、熱能、光能、化學能等的泄漏導致火災、爆炸等;勞動者未取得相應地從業資質證書,或違反了施工的操作要求,等等。究其最根本的原因,是相關人員的缺乏工程安全意識。
二、機電工程施工安全的技術措施
(一)電焊的安全性分析
作為電工在接電工作中,必須實行一人操作一人監護制度,而電焊工在接線時必須戴絕緣手套,穿絕緣鞋;配電柜應裝設漏電保護器,以防止觸電事故的發生。電焊是一種常見的工種,但是對于其安全問題的重視程度卻是遠遠不夠的。
從理論上來講,安全技術規程對于電焊機的一次側接電源線的長度做出了明確地規定,這個長度的范圍不得大于3米,這是為了保證遇到意外情況時可以及時停電,是一種保護措施。同時,焊接工作現場的面積也不得超出4平方米的大小。施工現場的墻壁不得使用具有易燃特性和易爆特性的材料,施工現場應該具有良好的通風效果。電焊是一種經常在室外進行的活動,如果在室外進行露天作業需要對作業現場進行擋圍,最好選用輕便的并且不易燃的材料作為擋圍材料,避免造成周圍人員的眼睛損害。
還有極為重要的一點便是在焊接的操作現場5m以內杜絕堆放容易引發燃燒以及爆炸的材料。如果是進行高空焊接作業,則必須要設置一定的保護措施,比如用欄桿或欄板圍起的吊籃內,或在腳手架上進行,腳手板寬度不得小于80 cm。電焊工作業時應該注意絕緣性的保護,以及對于人身傷害的避免。可以選擇用手持面罩擋住飛濺的金屬和電弧中的有害光線,保護眼睛和頭部,要戴手套用來保護電焊工的雙手不受弧光和飛濺物的損傷,并具有絕緣作用,焊接工作時應穿絕緣鞋以便降低觸電時的危險。
焊接電纜的長度也是一個應該引起足夠重視的安全隱患。通常情況下我們要求焊接電纜的長度不得超過一定的標準。因為焊接電纜過程過長使電阻增大,但是卻使感應電流減小。
在實際的操作中,一般會把焊接電纜剪去一段以保證輸出電流的穩定性,并且要注意保持焊接電纜處于線性狀態,不得盤成一盤。交流電焊機的焊接電壓一般都較低,但是并不是不會發生安全事故,因為其輸出端仍可能產生電擊事故。這是因為交流電焊機的工作電壓采用的是圍弧電壓,已經超出了相關規定中指出的安全電壓的范圍。更值得引起關注的是,弧焊變壓器即使在容載情況下,如果一次側電源突然發生意外短路現象,也可能在其輸出端正感應出很高的電壓。此時,如操作者不慎觸及其輸出端,便會有遭受到電擊的危險。由于弧焊變壓器都具有一定的容載,其釋放的瞬時能量足以危及操作者的生命,因此,必須引起高度重視。
(二)規范施工現場的用電
施工現場的用電也是一個應該引起關注的重要內容。尤其是臨時用電,更要做到保證其安全性。一般情況下我們要求施工現場臨時用電從一個電源引入,不得出現線路的雜亂無章等現象,這些不良的現象可能會使保護措施在關鍵時刻無法發揮作用。電源線從變壓器到總配電箱不得出現三相四線,這是現行的規范中明確禁止的,一般應該選擇為三相五線。如果是在特殊情況下,則應該經過特殊處理和慎重的考慮,工作零線分為二路,一路進入總配電箱漏電保護器,另一路重復接地后作為保護零線進入用電系統。另外,還需要注意其中的一些細節問題,三條相線電纜顏色應該具有鮮明的區分,防止施工人員的疏忽大意和誤操作帶來的安全問題。應該遵循一條基本原則是任何情況下負荷線都不得使用黃綠花線,如果發生這種現象很容易引起重大的用電安全事故。
(三)保證各種基本配電部件的使用安全
施工機械設備和照明的電源應該是一致的。臨時用電的設置必須要符合安全操作規范,要設置兩級漏電保護措施,主要是在總配電箱和開關箱上設置。開關與負載之間必須要裝有漏電保護器,在漏電保護器安裝好之后才可以安裝再進保護器。總配電箱漏電保護器所發揮的作用是極其重要的,因為這一設備一旦出現故障將會影響到其他所有設備的使用。其漏電動作電流由于各方面的要求一定要大于開關箱保護器的漏電動作電流,否則將會對其他各種設備的正常使用產生影響,更為嚴重的是如果發生意外將會很難找到原因。所以兩級保護器規格要符合基本要求,進行合理選擇以能實現分級保護功能為基本要求。總之對漏電保護器,位置安裝要正確,規格選用要合理,同時在使用過程中每隔一個月左右應對漏電保護器進行一次檢查,以確認其性能是否正常,是否需要修理或更換。
(四)基礎設計不夠規范
我國工業水平一直在進步,很多的機電產品都是自主生產,國產的機電產品種類繁多。然而普遍國內的廠商對自己生產的機電設備和材料沒有進行合理的編號設計,這種現象導致客戶訂貨跟實際需求有出入,從而在后期帶來許多不便。目前我國商業建筑機電設備設計存在一些問題,比如冬天超市內溫度過高、室內空氣質量差,設備運行噪聲大、冷熱不均,寫字樓裝機容量過大、樓宇自動化不健全等,出現這些問題,可能是因為開發設計中有些細節問題沒有及時發現。所以基礎的設計非常重要,要從開始階段對其進行規劃。
三、結束語
總而言之:為了避免觸電事故等意外的發生,為了更好的保證施工的質量和施工人員的人身安全,各級領導以及相關的部門應該對于機電工程的安全施工給與足夠的重視,從思想上要有足夠的認識,行為上都要有足夠的實踐,決不能僅僅停留在表面工作上,同時要采取積極有效的措施落實安全技術規范,以確保安全順利完成建筑項目。
參考文獻
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文章編號:1671-489X(2016)10-0021-04
Construction of Mechanical and Electrical Virtual Simulation Experiment Teaching Center//LI Jifang, XIE Huomu, SUN Daoheng, ZHUO Yong, XU Yingjie
Abstract To train students’ comprehensive design and innovation ability, we share quality teaching resources and improve the experimental training and teaching system for undergraduates in Xiamen University. Relying on technology as virtual reality, multimedia, HCI, databases, and network communication, we practically construct the mechanical and electrical virtual simulation experiment teaching center. Based on combination of virtual and real (preferring real once it is available), we focus on construction of virtual simulation teaching resources, virtual simulation platform and the teaching team.
Key words mechanical and electrical engineering; virtual simu-lation; experimental teaching center
1 引言
在機電類學生實驗實訓以及綜合創新能力培養中,有一些是真實實驗不具備或難以完成的教學內容,如機械設備內部結構不易觀察;有一些是真實實踐訓練學生參與程度低、成本高的內容,如機床拆裝、復雜模具裝配等;還有一些實踐訓練高危、消耗大、不可逆。同時,實踐教學存在實驗教學空間有限、設備臺套數不足、學生課上實驗實訓時間受限、教學資源緊張等問題。隨著計算機技術和信息技術的發展,結合高等教育信息化建設開展機電類專業實踐教學改革,成為克服實踐教學環節技術困難的一條重要途徑[1]。
虛擬仿真實驗教學是高等教育信息化建設和實驗教學示范中心建設的重要內容。2013年,教育部根據《教育信息化十年發展規劃(2011―2020年)》,決定開展國家級虛擬仿真實驗教學中心建設工作。
廈門大學機電工程訓練中心是省級實驗教學示范中心,面向全校16個專業對約2000名本科生開設機械技術實踐訓練和電氣技能實踐訓練的課程,年實驗人時數超過10萬。另外,省級測控技術及儀器實驗教學示范中心承擔學院機電類各專業約300名本科生的專業實驗課程教學。
隨著學校機電類多學科的發展,對虛擬仿真實驗教學的要求不斷擴大,為了全面培養學生創新精神和提高實踐能力,共享優質實驗教學資源,進一步完善本科實驗教學體系,以及滿足可持續發展的需要,學校在機電工程訓練中心和測控技術及儀器實驗教學中心兩個省級示范中心的基礎上,整合機電類相關學科專業的虛擬仿真實驗教學資源和人力資源,按照國家級實驗教學示范中心的建設要求,組建“廈門大學機電類虛擬仿真實驗教學中心”。中心以建設和共享信息化優質實驗教學資源為重點,開發大量虛擬實驗項目和教學資源,搭建網絡信息化管理平臺,逐漸形成校內全部開放、校外預約開放的虛擬仿真實驗教學模式,取得較大效益和成果。2013年12月,廈門大學機電類虛擬仿真實驗教學中心入選首批100個國家級虛擬仿真實驗教學中心。
機電類虛擬仿真實驗中心的建設工作主要體現在以機電類虛擬仿真資源的建設為核心、以虛擬仿真實驗教學平臺的建設為支撐以及加強教師隊伍建設三個方面。
2 以機電類虛擬仿真實驗資源建設為核心
虛擬仿真實驗教學中心建設理念 機電類專業具有實踐性強,對學生工程能力培養要求高的專業特點。廈門大學機電類專業虛擬仿真實驗教學中心規劃建設上以達到教學大綱所要求的教學目的為基本要求,以提高學生創新精神和實踐能力為宗旨,以實現真實實驗不具備或難以完成的教學功能為建設重點,明確虛擬實驗的定位,確立了“虛實結合,注重基礎,融入前沿,開放共享”的建設理念。以“虛”來加強理論知識與實踐動手操作的聯系,以“實”來提高學生解決工程實際問題的能力,注重學生基礎性實踐技能的培養。建設資源滿足反復練習、強化記憶的功能。充分利用本學科教師前沿的研究成果轉化成虛擬仿真教學資源,讓學生接觸到本學科前沿技術,豐富實踐教學內容。充分利用網絡通信技術開放共享,學生可以24小時隨時訪問虛擬仿真實驗室,滿足更多學生在平臺下自主學習、探究學習、協作學習的學習需求。
虛擬仿真實驗室是傳統實驗室的延伸和有效補充,它可以彌補傳統實驗室的不足,可以豐富實踐教學的內涵,帶動實踐教學模式的創新。虛擬仿真還可以輔助理論教學,使之成為理論學習的重要輔助手段。理論教學中抽象的、難以理解的內容可以通過虛擬仿真的形式展現出來,易于學生的學習與掌握。虛擬仿真實驗深刻影響教師教學授課方式,帶動專業建設與改革;可以激發學生學習興趣,提高學習質量,增強教學效果[2]。
中心基于多年來虛擬現實技術的研究積累,在建設上充分利用機電類學科專業優勢,發揮教師的自主研發能力,并積極利用合作企業的開發能力和支持服務能力建設虛擬仿真實驗教學資源。多種形式的資源建設途徑為虛擬實驗教學提供了可持續發展的思路,校園網寬帶技術的支撐為可持續發展提供了物質保證,優秀的教學團隊及合作企業為教學資源的建設提供了技術保證,校企合作模式可保證新教學資源的開發和資源的維護更新,并進一步豐富教學內容。
虛擬仿真實驗實訓教學體系的構建 中心在深入研究機電類包含的機械設計及其自動化、測控技術及儀器、電氣工程及其自動化以及飛行器動力工程等機電類專業本科生培養計劃的基礎上,圍繞“卓越工程師計劃”,瞄準“培養具有創新精神和實踐能力的高質量工程應用型人才和選拔科學研究型人才”目標,在充分分析現有真實實驗資源的基礎上,本著“虛實結合、相互補充、能實不虛”的原則,構建了機電類虛擬仿真實驗實訓教學體系。
在機電類虛擬仿真實驗實訓教學環節中,采取階梯遞進式教學方式,在建設中把虛擬仿真實驗實訓教學內容分為三個實踐層次:一是以強化專業基礎實訓技能為主導的實踐層次;二是以強化專業課程實驗技能為主導的實踐層次;三是以強化學生綜合設計和創新能力為主導的實踐層次。通過建設和整合,各種形式的虛擬仿真實驗教學資源構成了既層次分明、各有側重,又相互滲透、互相促進的實踐教學體系。
圖1所示是中心虛擬仿真實驗教學資源建設架構圖。其中,專業基礎實訓類實驗資源有15項,專業課程實驗類實驗資源有14項,綜合創新實踐類實驗資源有12項。
第一層次:以強化專業基礎實訓技能為主導的實踐層。該層次的虛擬仿真實驗課程設置以機電類相關的基礎課程為主,包括電工學、模擬電子技術、數字電子技術、單片機技術與應用、機床數控技術訓練、數控切削技術訓練、數控銑削技術訓練等必修課程的實訓。
這一類資源為軟件共享資源,不帶有實物對象,構建了高度仿真的虛擬實驗環境和實驗對象,包括電氣技術實踐訓練、數控技術實踐訓練、電子技術實踐訓練以及模具設計與制造4個實訓門類共15門課程。這部分資源與機電工程訓練中心從資源配置上充分體現了虛擬結合、相互補充的原則,其中一部分課程可補充目前實踐訓練所缺乏的參與程度低、成本高的部分,如模具拆卸與組裝、數控機床機械安裝等課程;一部分課程可作為真實實訓教學的訓前準備課程,這部分課程可減少真實實訓的高消耗,如數控切削技術訓練、數控銑削技術訓練課程。
該層次的建設目的是讓學生系統學習機電類專業的基礎實驗知識,掌握基礎實訓技能,深化理論知識的學習,培養學生獨立思考、團結協作的精神,加強分析問題和解決問題能力的培養,從而達到培養學生專業學習的興趣。
第二層次:以強化專業課程實驗技能為主導的實踐層。該層次的實驗課程設置以機電類相關的專業課程為主,構建幾個實驗平臺。
1)基于虛擬儀器技術建設的可遠程訪問虛擬仿真實驗平臺,屬于儀器共享資源,含有信號與系統及傳感器原理兩門課程資源,共建設了15個實驗項目,輔助理論教學,豐富實驗內容。
2)工業機器人一體化實訓平臺,選取國內外主流品牌的典型工業機器人,以真實的工程應用項目為背景,基于真實的工作過程,構建集課程資源包、虛擬仿真軟件、實物機器人為一體的“理、虛、實”一體化的教學與實訓系統,可完成包括示教編程、離線編程、維護保養、裝調維修、綜合應用在內的全方位教學與實訓任務。
工業自動化技術課程作為電氣、自動化、測控專業一門典型的應用型課程,正面臨從傳統的PLC編程教學,向項目引導、實踐型、工程化、開放性方向靠攏,實驗室總是存在空間有限、資源有限的問題。中心自主建設大量工業虛擬仿真被控對象,同時積極引進國內外成熟的生產流水線的教學對象,充分重視虛擬實驗環境的真實感、可操作性,解決了工業自動化技術實驗教學中的瓶頸問題,促使教學方式方法改革,提供全開放學習環境,有效節約教學資源,激發學生學習興趣。
另外,對機電類專業的一些核心專業課程,充分利用教師的教研成果,轉化為虛擬仿真實驗項目,豐富了實踐教學內容。
該層次的建設目的是讓學生系統學習相關專業實驗知識,掌握專業實驗技能,引導學生自主發現問題、解決問題,培養學生的創新能力、動手能力與團隊合作精神。學生還可以綜合運用多門課程知識實現完整應用,逐步建立系統的概念。
第三層次:以強化學生綜合創新設計能力為主導的實踐層。該層次的資源設置主要圍繞完成綜合性實驗,以實驗項目驅動的方式,由學生自主設計完成虛擬仿真創新型實驗。另外,參加各種層次學生創新設計實踐大賽完成科研方法訓練。在這一層次的教學中,中心設立獨立創新實驗室,為創新活動提供指導,提供儀器設備和場所。采用開放的實驗室管理方式,實驗室全天對學生開放,有專任指導教師給予指導和服務。
該層次的建設目的是讓學生在掌握基礎實訓技能和專業實驗技能后,充分利用綜合類實驗資源,對學生進行創新能力和科研方法訓練,培養學生創新設計和系統設計能力,激發學生創新熱情和參與創新活動的積極性。
3 以虛擬仿真實驗教學平臺為支撐
虛擬仿真實驗教學資源能夠為學生提供生動、逼真的實驗學習環境,在廣泛的學科領域提供更多的虛擬和仿真體驗,從而加速和鞏固學生學習知識的過程和成果。虛擬仿真實驗教學平臺應支撐教學資源的開放,包括支持虛擬資源的在線開放、虛擬與真實的結合開放。平臺還應具有良好的交互特性,如實驗數據的采集、實驗過程的指導、實驗報告的在線收集與成績評判等。
廈門大學機電類虛擬仿真實驗教學中心目前已有成熟的信息化網絡平臺,一方面擁有獨立的門戶網站,能實現中心概況、實時新聞、中心動態、全部課程介紹等信息的;另一方面建設有遠程虛擬仿真實驗平臺,能實現實驗實訓課程開放、學生選課、遠程答疑、作業提交批改等教學管理功能。中心特別配套有專門高性能服務器,以滿足信息化平臺對性能及穩定性的要求。校園門戶網站對校內外公布虛擬仿真實驗教學信息,提供虛擬仿真實驗教學平臺鏈接等相關服務。
教學資源集成在遠程虛擬仿真實驗平臺上,通過互聯網可開展網上學習、考試、評價和互動交流等活動。平臺提供不同的權限。
1)學生通過賬號、密碼由學生端登錄系統,完成學習、閱讀公告、自我測試、上傳作業、實驗實訓項目練習、在線提問、討論等內容。
2)教師可通過賬號密碼登錄教師端,完成公告、授課、報告評判等授課行為。針對不同的學習群體,可以設置不同實驗實訓項目,組織學習與培訓,并可以實時查看學員的學習次數及學習效果;針對總體情況,靈活調整個性化學習方案。平臺集學習、實驗實訓、考試、評價、管理功能于一體,充分利用網絡資源開展虛擬實驗實訓,實現了教學的在線網絡化。
3)教務管理人員通過平臺實現人員管理、教務管理等功能。
4)教學平臺的運行與維護由負責后臺管理的技術員完成,包括賬號管理、權限設置以及實驗模板管理。
虛擬仿真應用于教育是教育技術發展的一個飛躍。它營造了“自主學習”的環境,由傳統的“以教促學”的學習方式轉變為學生通過自身與信息環境的相互作用,實現自主學習、探究學習、協作學習。學生可通過互聯網24小時操作,徹底打破傳統實驗室時間與空間的限制,在保證教學效果的前提下,極大地節省了成本。
4 加強教師隊伍建設
中心在建設過程中著力建設成了一支教學、科研、技術人員相結合,核心骨干人員相對穩定,結構合理的虛擬仿真實驗教學團隊,形成一支教育理念先進、學術水平高、教學科研能力強、實踐經驗豐富、勇于創新的虛擬仿真實驗教學和管理隊伍。中心設置主任1人、副主任2人,并成立了機電類虛擬仿真實驗教學中心發展委員會。本中心學科專業教師與信息技術研發人員配置合理,有專業教師36名(專任教師兼職為主),其中教授7人、副教授12人、助理教授17人,負責課程制定和教授;工程技術人員38
名,高級工程師6人,工程師32人,其中實驗指導及資源維護25人,網絡資源管理團隊5人,負責網站建設、信息、課程教務管理;研發團隊8人,與合作企業配合,能根據課程需要完成網絡課程資源的開發、維護及更新。
中心借助廈門大學現有青年教師人才培養計劃的政策優勢、平臺優勢,通過吸取寶貴經驗,積極拓寬人才培養渠道,進一步加強虛擬仿真和實驗教學方面青年教師人才的培養力度。
5 結語
廈門大學機電類虛擬仿真實驗教學中心通過虛擬仿真教學資源的建設推廣,達到了以下效果。
1)實現了教學資源的大范圍共享,可供本校全校學生共享和部分校際共享。
2)豐富了課堂教學內容,利用更形象、直觀的教學手段進一步激發了學生的學習熱情,引導學生主動參與到實驗教學環節,增強了教學效果。
3)豐富了實踐教學手段,通過三維虛擬現實的動畫演示、手工操作,增強了教學過程的真實性,引導學生能夠親自參與各種實踐環節,提高了動手操作能力。
在所收集的15個典型案例中,成功案例10例,失敗案例5例,分別占總數的67%和23%,男性創業者15人,女性創業者為0。其中,與專業相關的有6例,比率為40%;服務行業5例,占總數的33%;電子產品類3例,占總數的20%;裝修器材類1例,占總數的7%。案例中創業時間跨度為2009年至2014年間,2010年前畢業的8人,其中4人創業項目與專業相關,占50%,3人與自己的工作領域相關,占37%;2010年后畢業的7人,多是電子行業與服務行業。畢業后立即創業的9人,其中成功6人,占67%,失敗3人,占33%;在校期間有創業經歷的6人,占畢業后即創業人數的67%,其中有一人失敗,失敗率11%;畢業就業再創業的人6人,目前2家公司運營正常,2家失敗,成功率67%。
二、機電工程學院大學生創業的特點
通過對機電工程學院15個創業案例的分析和研究中,可以看出,機電工程學院大學生的創業實踐有以下特點:
1.2010年前畢業的人創業多與自己的工作領域有關。
近幾年畢業的學生創業多集中在服務性及電子產品類行業。從15個案例中可以看出早年畢業的學生創業的行業多與自己的工作領域有關。他們多是從事銷售、生產、研發、售后,與自己的專業或者是工作領域相關。例如,2010年創建公司的何某,主要從事數控機床改造與維修,在大學期間何某一直積極參與各類專業技能比賽,實習期間在一家數控機床廠工作,積累了豐富的工作經驗和人脈。畢業后便在家人的幫助下創立了目前的公司。2013年創建公司的李某同學,畢業后一直在一家機床廠工作,主要負責生產和售后,工作4年后,與人合伙創辦了現在的公司,主要負責機床零部件的加工和銷售。2010年創辦人力資源公司的羅某同學,畢業后在一家公司從事人力資源工作,3年后與人合伙創辦了現在的人力資源公司,主要負責人力資源外包、業務外包等。近幾年畢業的學生主要從事電子產品、服務等相關行業,如電子產品的銷售、營銷策劃、快遞服務等。例如,畢業2年的馮某同學加盟某快遞公司,負責大學城片區的業務。
2.在大學期間有創業經歷的同學再創業的成功率高于沒有任何創業經歷的同學。
在15個案例當中,畢業后即創業的同學有9人,其中創業成功6人,占67%,失敗3人,占33%;在校期間有創業經歷的6人,占畢業后即創業人數的67%,在這6個人當中,只有一個人創業失敗,成功率為83%。沒有創業經歷的3人當中,只有一個人創業成功,成功率為33%,遠遠低于有創業經驗的人。
3.創業領域與大學所學專業相關或相近的,創業的成功率及發展比較長遠。
從對15個創業案例的分析中可以看出,6人創業所選擇的創業領域的是與自己專業相同或相近行業。6人中,其中四人主要從事數控車床、機床、機電一體化、零件的加工與銷售等與機電專業相關的行業,1人從事機械零部件制造業務外包工作,1人從事設計。目前,6家公司運營正常,發展勢頭良好。這與他們多年學習專業,擁有扎實的技術,積累了豐富的人脈及社會資源緊密相關。4.創業的城市多集中在學校所在地及工作多年的城市。在15個案例當中,創業城市地多在學校所在地,11個在學校附近,占總數的73%;3個在工作多年的城市所在地,占總數的20%;1個在戶籍所在地,占總數的7%。這種創業地點的選擇多與創業環境相關。
三、啟示
1.對有創業意向同學的啟示。
(1)在所欲創業領域進行多年的行業積累。能在自己所欲創業領域進行多年的行業積累,這種多年的工作實踐經驗是很多創業成功人士信奉的法寶,也是本文研究的15個案例當中許多成功者的經驗之談。作為有創業意向的大學生在大學期間不僅要學好專業知識,打好基礎,還要關心市場經濟動態,根據自身的特點找準方向。多了解自己的創業領域,平時注重收集相關資料,培養相關專業知識及管理理念,可在大學期間及畢業實習期間在相關行業及領域實習。這些能力、經驗、人脈都是以后創業可以直接利用的資源。
(2)所學專業與創業領域相結合。從前面15個案例分析可以看到40%的大學生選擇與所學專業一致或類似的領域進行創業。他們目前的公司發展平穩,前景光明。機電工程學院的專業技術性比較強。學生在大學三年期間所學的專業、專業實習及實踐與非專業同學在認知及發展上有天壤之別。選擇在自己的專業領域創業更能如魚得水,駕輕就熟,對創業知識的準備更充分,同時獲得專業老師無償提供的技術支持。可以說與自己的專業相結合是一種最經濟的創業模式,也是發展較長遠的創業考慮。
(3)在服務、電子產品銷售等行業創業是目前大學生最流行的創業方式。在本文研究的15個案例當中,有8例是在服務、電子產品銷售等行業創業,占總數的53%以上。這主要與近年經濟發展迅速,人們生活水平普遍提高有很大的關系。人們對電子產品的需求越來越多,產品更新換代較快,電子產品相關附屬產業發展較為迅猛;人們對服務的要求變多,再加上這些行業入門的門檻低,對專業的限制不多。可以說這類行業成為最受大學生歡迎也是大學生最廣泛的創業形式。
(4)加強自身創業素質的培養。創業是一個復雜而又艱巨的過程,它對創業者的綜合素質要求很高。創業者要有合理的知識結構和知識儲備,還必須培養一些獨特的創業素質。如自立、自強、進取、毅力、創新等;在思想上的獨立思考;在行動上獨立展示自我、主宰自己的前途。創業者要具備合理的能力結構:實踐能力、開拓創新、組織領導、協調協作和溝通能力等能力。大學生只有通過不斷的學習和實踐,才能提高綜合素質能力。創業過程中總會遇到各種困難和挫折,創業者只有堅定自己的信念,才能不會迷茫和中途放棄,不斷努力,直面挫折,只有付出超出常人幾倍的努力,才能實現自己的目標。
2.對機電工程學院創業教育的啟示。
(1)改革創業教育模式,完善創業教育課程體系和實踐平臺。針對目前創新創業教育的不足,進一步完善課程體系。同時通過實踐教學和實習,增加大學生的實踐經驗。開展第二課堂,通過講座、論壇、競賽等第二課堂活動等為學生提供實踐平臺。同時,改革學制學時,實習彈性學分,為大學生創業實踐提供機會。大學生可以在讀書期間離開學校去創業,學校為其保留學籍,以便日后有機會完成學業。
(2)加強創新創業課師資力量培養。目前,我院創新創業課教師師資嚴重不足,大部分創業課老師由專業課老師兼任。這些教師只懂專業知識,沒有接受過專門的創業培訓,也沒有創業實踐。這使得學生不能接受到完整的創業知識,創業能力得不到相應的提高。因此,一方面要建立一支專門的創業教師師資隊伍,加強對他們的專業培訓,抬高理論水平,同時也要給予一定的創業實踐機會,強化他們的創業意識和創業實踐感知,對大學生進行創業教育。另一方面,從校外各領域聘請一批具有創業經歷的專家、成功創業校友,作為“創業導師”開講座和輔導,讓學生體味直接來自實踐的真知灼見。加強大學生創業思維教育,強化其創業意識。