APP下载

职业技能大赛对机电一体化专业教学改革的意义与实践研究

2020-10-12徐永健

关键词:职业技能大赛机电一体化教学改革

徐永健

摘要:随着技工院校对各类人才选拔下技能大赛具有较强的筛选作用,机电一体化专业教学在技工院校深化改革背景下,专业课程体系以及教育教学机制发生了明显的变化。职业技能大赛是引领机电一体化专业教学改革的关键,各种职业技能大赛都有对应的专业课程和专业技能培养项目,用职业技能大赛能有效推动专业课程内容革新,教学内容和课程体系等实践活动在创新型改革下,借助职业技能大赛有利于对学生技能水平进行考核与筛选。本文从职业技能大赛的意义入手,分析职业技能大赛对机电一体化专业教学改革的价值,探究如何用职业技能大赛实现机电一体化专业课程、教学方法和考核评价革新。

关键词:职业技能大赛;机电一体化;教学改革

引言

社会快速发展导致技术需求的多样性。2019年1月,人社部职业技能鉴定中心初步确定人工智能工程技术人员等15个拟发布新职业,技术人才需求紧迫,但新专业建设需要时间,因此如何快速培养出高质量的技术人才是职业教育普遍面临的问题。教育部印发的《高等职业教育创新发展行动计划(2015—2018年)》通知中指出,经过3年建设,职业教育要培养出与经济社会发展相匹配、服务中国制造2025的技术技能人才;顺应“互联网+”发展趋势,应用信息技术改造传统教学,以提高质量为核心,深化专业内涵建设,推进课程体系改革。课程体系是实现人才培养目标的载体,是保障和提高教育质量的关键条件,作为培养“服务中国制造2025的技术技能人才”的中坚力量,职业院校中机电一体化技术专业课程体系的改革与发展势在必行。

1全国职业院校技能大赛教学能力比赛变化趋势

1.1背景介绍

全国职业院校技能大赛教学能力比赛源于2010年,至2019年正好进行了十个年头,整个大赛历程可以分为三个阶段,第一阶段是大赛举办的前两年(2010-2011),称为全国中等职业学校信息化教学大赛,主要针对中等职业学校教师;第二阶段是接下来的六年(2012-2017),称为全国职业院校信息化教学大赛,吸纳高等职业院校教师参赛;第三阶段是最近两年(2018-2019),称为全国职业院校技能大赛(职业院校)教学能力比赛,旨在提升职业教育教师教学能力。

1.2评价指标变化

纵观全国职业院校教学能力大赛,教学设计赛项参赛比例最大,而且从未间断过,可以说是大赛的核心赛项。以教学设计赛项为例,评分指标有如下三个变化。一是从评分指标结构上,2010-2013年使用的是2010版的评分标准,有教学设计、内容呈现、技术应用、创新与实用四项指标;2014-2018年使用的是2014版的评分标准,有总体设计、教学过程、教学效果、特色创新四项指标;而2019年的评价指标有五项,分别是目标与学情、内容与策略、实施与成效、教学素养和特色创新。二是各项指标的分值不同,2010版分值比例為:教学设计30%、内容呈现25%、技术应用25%、创新与实用20%;2014版分值比例为:总体设计40%、教学过程30%、教学效果15%、特色创新15%;2019年分值比例为:目标与学情20%、内容与策略20%、实施与成效30%、教学素养15%、特色创新15%。三是评价重点不同,2010版强调―教学内容适合以多媒体技术呈现;突出信息化教学特点‖,2014版则改为―突出学生主体地位;合理运用信息技术;教学考核与评价多元化,方法得当‖,而2019版则更突出―培养学生专业精神、职业精神好工匠精神;融入思想政治教育元素;关注教与学全过程的信息采集‖等充分展现新时代职业院校教师良好素养的指标。

2职业技能大赛对机电一体化专业课程改革的实践意义

机电一体化专业课程是实践性非常强的特色课程,在教学改革与发展的实践过程中,教师应该全面突出实践教学的特色,不断增加实践教学的比重,切实优化和突出学生的实践素养,不断提升和培养学生的实践应用能力,全面促进学生的成长与发展。职业技能大赛作为一个技能与知识展示的窗口,在机电一体化专业课程的改革过程中,具有非常重要的现实意义。一方面,职业技能大赛的科学持续举办,能够有效发挥“以赛代练”的作用,全面检验和发现学生理论以及实践学习中存在的不足以及问题,更好的提升学生的实践素养,更好的优化学生的综合能力。同时,依托于职业技能大赛,还能够明确机电一体化专业课程的改革方向以及教学目标。职业技能大赛的开展,往往需要学校、企业以及行业的共同作用,这才能够使得职业技能大赛凸显着较强的职业性以及时代性。以职业技能大赛为立足点,能够促使教师明确专业教学的方向以及目标,继而更好的开展实践教学。另一方面,在机电一体化专业课程的教学改革过程中,充分发挥职业技能大赛的作用,能够形成良好的学术氛围以及实践论证的环境。在职业技能大赛的开展过程中,学生多以团队的形式来参赛,这对于提升他们的合作能力以及合作素养等具有非常重要的作用。在机电一体化专业课程的教学改革过程中,必须全面发挥职业技能大赛的科学作用,更好的优化学生的实践素养以及应用能力。

3机电一体化专业课程设置现状与存在的问题

机电一体化技术专业是一个传统的宽口径专业,适应范围很广,主要开设“电工与电子技术”“机械制造技术”“液压与气动技术”“机电设备控制技术”“机床线路维护与维修”“传感器原理及应用”“可编程控制器”“变流技术”“数控机床故障诊断与维护”等课程。学生在校期间要学习这些理论知识,还要接受大量相关的实践技能训练。

目前机电一体化技术专业课程体系中的问题主要表现为

(1)培养方案,课程标准的论证、审核存在一定的滞后,因此,课程体系建设与教学内容远远落后于企业需求;

(2)频繁、应时的课程设立与取消导致专业办学特色不明确,课程体系建设系统性不强,核心课程的教学资源不完善;

(3)学生培养专业针对性不强,导致学生在就业后的适应期延长,不能快速进入职业岗位;

(4)由于学时学分的限制,增加某种需求技术的新课程必然会使其他专业课程的学时被压缩,导致理论学习不深入、技能训练不熟练。

传统的机电一体化技术专业强调通识教育,厚基础、重实践,课程体系完善,但也相对保守。与工业机器人技术专业进行对比,根据教育部《工业机器人技术专业教学标准》,仅在专业选修课程和部分实训中具有更明确的专业针对性,如“机器人机械系统”“机器人控制技术”“机器人视觉与传感技术”“工业机器人应用与编程”“现场总线技术及其应用”“嵌入式控制系统专项训练”“机器人机械系统”“机器人技术综合实训”等其他通识课程,专业基础课及大部分专业必修课程与机电一体化技术专业相同。

因此,针对社会发展现状及技工院校人才需求,适当调整机电一体化技术专业的课程体系,继续强调基础课程的建设,发展模块化教学模式,各模块中增加课程体系的系统性,在中级工、高级工培养对学生分流,提高各方向技术人才专业性及就业适应性,是便捷可行的人才培养方式。当培养条件成熟时可论证新专业建设的可行性。

4优化课程体系的实施

4.1利用好校内实训基地,提升学生的专业技能

虽然很多中职学校都设立了机电一体化实训室,但是设备还不够完善、教师对实训基地的利用不到位等,影响了机电一体化专业教育效果的提升。机电一体化专业教师在教学中要合理利用校内实训基地,开展实践教学,利用电工实验实训室、电子技术实验实训室、单片机技术实训室实施一体化教学,教师指导学生在实训室模拟实践操作。例如,学生可以练习PLC系统的程序编程,在数控机床上体验编程指令的操作要领,把电气控制和机械加工紧密结合在一起,培养学生机械设备程序编程的熟练程度以及对数控设备的操控能力。此外,教师还可以组织学生在电工实验实训室,演示各种电路的布线设计、研究各种电气设备额适配电路。学生能在计算机模拟系统中,演练各种电路的布线设计、各种电气设备的电路故障排查与维修。此外,教师还可以组织学生在电路模拟实验中,体验传感器、设备、电路、电源等的连接,提升学生的电工电子技术操作能力。

4.2教学项目设计

教学项目设计要突出体现教学项目的针对性、可操作性、实用性和功能性,以确保项目教学有效实施。机电一体化技术课程围绕知识、能力与情感态度三个方面制定的教学目标,根据教学内容、教学模式与方法,合理设计教学项目,提高创新性、高阶性和挑战度,倾力打造一流课程。项目设计时需要处理好局部与整体的关系、课内与课外的关系。设计的项目应该是教学的重点,需要在情境创设、具体内容、活动过程、结果要求等方面进行构建,具有科学性和系统性。根据课程教学总目标,设计了章节性的单元项目和综合性的项目。在章节性单元项目中包含了更加细化的任务,如比较指令应用、定时/计数指令应用、移位指令应用、交/直流伺服电机驱动控制、步进电机驅动控制、颜色传感器使用、位置传感器使用、滚珠丝杆传动副设计、同步带传动副设计等,教学中按必做和选做进行布置和分配。单元项目时间短、目标少、任务量与难度相对不高,容易调动学生兴趣和主观能动性,便于实现,可以提高的教学有效性;综合性项目目标多、任务重、难度高,重在培养学生综合素养与整体能力;单元项目是综合性项目的碎片化体现,通过单元项目为综合性项目完成奠定基础。根据项目特点,按活动形式及目标分为研究为主型、实践为主型、研究实践型项目三类。研究为主型项目以锻炼培养学生分析工程问题的思维能力为主,如对机电一体化系统功能构成原理的分析,学生选定一款具体的机电一体化产品,对其内部功能要素进行讨论,明确实际功能表现和机电一体化相关技术应用特点,为开展综合性项目研究提供概念把握;实践为主型项目重在强化学生将理论应用于实际的能力和动手操作能力,如伺服电机的驱动与控制项目,由学生根据实验室提供的两相步进电动机以及驱动器、PLC等元器件,按照电路图和控制程序,搭建控制线路实现、传送控制程序,实现对电机转速、转向控制,体验理论转化为实践的过程;研究实践型项目结合了二者的特点,在理论分析、实践操作全面对学生进行锻炼,如PLC指令应用项目,以常用的定时器指令、计数器指令、移位寄存器指令等设计单类指令应用的小项目和多类指令结合应用的系统性项目,由学生讨论研究并设计项目控制程序,利用实验箱实现程序的调制,得到工学一体的综合训练。

4.3革新教学方式,针对职业技能大赛建立能力培养

项目机电一体化专业教学改革主要是课程、教学方式、教学内容和教学模式改革,现代化专业教学都从传统理论知识教学转变为了培养能力,教学方式旨在提高学生的专业能力和职业技能,所以机电一体化专业教学改革中教学模式的革新,要以职业技能大赛的整个项目内容、竞赛规则和竞赛方式等,对竞赛中学生出现的问题重点关注,以问题为导向,明确专业教学改革方向和改革内容,推动传统教学模式革新,将以往以理论教学为核心教学内容,转变为以教学做一体理念为教学内涵的综合性教学体系。

4.4合理分配专业课课程,提升学生的实践能力

机电一体化专业是建立在计算机技术、机械技术、控制技术、电子技术专业基础上,教师在教学中要找准每一个教学板块,凸显出每一门课程的优势。教师首先要培养自身的工匠精神,把每一堂课堂教学当做是一件工艺品,对自己的教学过程精益求精,用自身的工匠精神去感染学生。例如教师在指导传感器安装与检测技术中,亲自演示热传感器、烟雾传感器、温度传感器的安装与调试过程,教师在操作过程中要严格按照行业最高标准来执行,首先要对传感器的敏感度、型号、适用范围等进行检查,再进行传感器的安装,整个安装过程中要做到细致严谨,拧紧每一个螺丝、检查每一条线路的连接,做好最终设备的调试与检测,确保传感器和设备达到最佳的状态。教师要为学生树立一个良好的榜样,展示一个工匠应该具备的职业态度和精神,引导学生在实践练习中,严格按照最高标准来要求自己,提升学生的实践能力,引导学生逐步养成严谨认真、精益求精的学习态度,让工匠精神早早扎根在学生心间。

5职业技能大赛对机电一体化专业课程改革的促进作用

5.1促进“以项目教学为任务”的专业课程教学方向的明确

机电一体化专业课程是实践性非常强的综合课程,包含着丰富的理论内容与实践内容。受传统教学模式的影响,在机电一体化专业课程的教学改革过程中,理论教学以及实践教学之间存在着一定的脱节性。虽然在后续的教学过程中,也进行了相应的整合,但整合效果并不明显。为此,在机电一体化专业课程的教学改革过程中,应该充分发挥职业技能大赛的促进作用,更好的立足于实际的项目来开展教学工作。在机电一体化专业课程等实践课程的教学过程中,项目教学法是一种非常重要的教学方法,能够在很大程度上提升教学的整体成效,能够在很大程度上优化教学的质量与水平,同时还能够在很大程度上优化学生的主体性地位。为此,在机电一体化专业课程的教学实践中,教师可以充分立足于实际项目来进行有效的教学工作。教师结合教学内容来设计不同的项目,将理论知识与实践知识融合起来,结合项目的难易程度来引导学生自主或者合作的方式进行项目的探究与学习。

5.2促进“工学一体化”师资队伍的科学全面建设

在机电一体化专业课程的教学改革过程中,职业技能大赛作为非常重要的展示平台,发挥着关键性的作用,能够全面促进师资队伍的建设,能够全面优化师资力量的建设。一直以来,在机电一体化专业课程的教学过程中,理论教师以及实践教师的角色是相对分明的,理论教师负责理论教学的渗透以及传输,实践教师负责实践课程的开展,他们之间缺乏有效的联动与互动。以职业技能大赛为依据,能够在很大程度上激发教师的学习主动性,能够在很大程度上优化教师的综合素养。在学生参与职业技能大赛的过程中,教师要发挥必要的引导作用,要给予学生科学的指导,这就要求教师既要具备夯实的理论体系,也要具备夯实的实践素养,更要熟练掌握相关设备的操作以及操控等。可见,伴随着职业技能大赛的深入,能够在很大程度上推动理论教学与实践教学的新型的“一体化”教师队伍的构建。

结语

机电一体化专业教学改革推进中,应以职业技能大赛为承载点,将职业技能大赛与机电一体化专业教学融合,综合性地阐述机电一体化教学人才培养的关键,从而优化技工院校机电一体化专业教学考核评价机制,并切实提出有效的教学方式和改革方向,重构机电一体化专业课程体系,有利于实现专业课程创新型改革,为学校选拔出更加优质的人才。

参考文献

[1]高淑珍.职业技能大赛对机电一体化专业教学改革意义与实践研究[J].赤子,2016,19:263

[2]沈林榮.职业技能大赛引领下机电一体化专业教学实践研究[J].读与写(教育教学刊),2014,11(6):249

[3]张文浩.职业技能大赛与机电专业教学融合的探索与实践[J].职业,2018,12:98~99

【基金项目】广西职业教育专业发展研究基地——电气技术应用专业群发展研究基地(桂教职成2018  37号)

猜你喜欢

职业技能大赛机电一体化教学改革
基于职业技能大赛的高职院校教学研究
机电一体化技术教学模式探索
浅谈职业技能大赛对高职院校专业建设的作用
试析机电一体化系统在机械工程中的应用
高职机电一体化技术专业学生专业技能培养的探索
基于人才培养的技工学校德育实效性研究
现代信息技术在高职数学教学改革中的应用研究
以职业技能竞赛为导向的高职单片机实践教学改革研究
微课时代高等数学教学改革的实践与探索