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工作過程的自動化生產線安裝與調試課程設計
自動化生產線的廣泛使用將會大大提高生產效率和產品的質量,由此企業對熟悉自動化生產線的維護人員的需求也將增加,目前適應這種崗位的技術型、技能型人才非常緊缺,這對高職教育提出了一個新問題。自動化生產線安裝與調試課程是一門綜合性和實踐性很強的工程應用性課程,它包含了機械傳動、氣動控制、傳感器、電機驅動與PLC控制、觸摸屏及變頻器等知識和技能,開設并上好這門課對于培養自動線人才具有重要意義。要使學生在學習過程中擁有相關技能、提高學生的專業綜合能力、實現學校與企業的無縫對接,做好課程設計是關鍵。
一、課程設計的基本思想
美國著名的教育心理學家和杰出的教學設計理論家加涅提出“為學習設計教學”,意指是運用系統方法分析教學問題和確定教學目標,建立解決教學問題的策略方案、試行解決方案、評價試行結果和對方案進行修改的過程,是在教學之前對教學過程中的一切預先籌劃、安排教學情境,以期達到教學目標的系統設計�，F代教學設計突出以學生學習活動為中心,重視對學生學習心理的分析和研究,依據學生學習的規律設計教學活動,從而最大幅度地提高學生學習效率,促進學生科學素養的全面發展。
基于工作過程的課程設計以行動體系為基礎,將學習領域轉化為行動領域,讓受訓者經歷完整的工作過程,在完成典型的具有綜合性的工作任務過程中獲取工作過程知識,解決“在工作中學習”和“在學習中工作”的問題�；诖死碚摯_立課程設計的基本思想為:以實際崗位為參照,按照“校企合作、工學結合、專業教育與職業教育融通,工學交替、實境育人”的思路,根據專業職業崗位能力要求,以仿真工業現場——實訓平臺為載體,采用項目化教學,強調以工作任務為依托組織教學內容,以學生為主體開展教學活動,確立學生的中心角色和教師的主導作用,以服務專業能力的培養為中心。
二、課程設計
(一)典型的工作任務分析
通過開展電氣自動化專業畢業生就業崗位的調研,并結合行業、企業和本地區對人才需求的狀況,歸納出柳州鐵道職業技術學院電氣自動化技術專業首次就業崗位是自動化生產線的維修電工、調試員、機電設備維修員等,未來發展崗位是車間電氣技術員、PLC程序設計員及系統維護技術骨干和班組長等基層管理者。以上職業崗位要求具有運行分析、故障檢測、維修保養及編寫整理技術文檔、設備技術改造等專業技能。針對首次就業崗位和發展崗位工作任務分析,依據在實際工作中出現的頻率、重要性,所能承載的知識、技能程度,確定本課程的典型工作任務是:機械設備的安裝與調試、電氣設備的規劃與安裝、傳感器的安裝與使用、氣動回路的安裝與調試、PLC程序的編制與調試、HMI(人機界面)的設計、設備故障的判斷與排除等。
(二)課程目標
亞龍YL-335B自動生產線及亞龍YL-221柔性生產線訓練裝置歸納、總結了現代生產線的技術特點,與實際生產情況十分接近,因此我們選用這兩個裝置作為教學載體,在課程教學中使學生具有安裝如送料、加工、裝配、輸送、分揀等工作單元的技能,具備構成一個典型的自動生產線的機械平臺并聯機調試的技能;理解并掌握在系統中的氣動控制技術、機械技術(機械傳動、機械連接等)、傳感器應用技術、PLC控制和組網、步進電機位置控制和變頻器技術等實際應用,具備熟練運用這些技術的能力。
(三)學習情景的創設
采用基于行動導向的方法進行設計,經多方面調研、探討,開發設計了9個學習情境,每個情景由若干任務構成。每一個情境的實施都是一個完整的工作過程,并按認知規律和職業成長規律,由淺入深、由易到難、循序漸進,具有可重組和遷移性。
如圖1所示,該課程設置了參觀企業整體生產線工作過程、拆裝調試亞龍335B自動線各工作站、聯機調試亞龍221柔性生產線三大部分漸進學習。每一部分的教學學習目標和學習情境明確,課程教學載體由易到難,從簡單拆裝到氣路連接,從硬件設計到軟件實現,從機械控制到人機界面,激發學生的興趣,讓學生掌握技術的同時也對今后的就業崗位有所了解,增強學生學習的自覺性和責任感,實現技能提高與素質教育雙贏。
(四)教學實施策略
實施過程中依照“任務、分析、制定、優化、實施、評價”六步工作方法組織教學,以行動導向法為主要教學方法,對不同的知識點綜合運用引導文法、團隊學習法、頭腦風暴法、成果展示法、案例分析法、崗位體驗法等各種恰當、有效的教學方法,引導學生獨立思考,積極實踐,促進學生自主學習,提高教與學的效果。項目以小組形式完成,每組4人為宜,在構成組員時,應把握學生的層次、不同個體的差異,即針對不同學生的個體特征與心理傾向,不同的知識基礎與接受能力,將基礎好、動手能力強、活躍的學生與相反的學生組合在一起。這樣,既能保證項目活動按時完成,又有利于學生間互相交流,有助于專業較差學生的水平得到提高。
實施過程中,要做到“師生角色轉換”,教師起發動、組織、協調、伴隨作用,教師不能包辦代替,而是應注重發揮學生的學習潛能及集體智慧,充分發揮學生的學習主動性,著重培養學生的能力,讓學生有機會應用他們所學的知識解決實際問題;將真實的工作場所模擬到學習環境中,使學生感受到企業員工的身份,得以在其中進行自由探索、強調“協作學習”,學生在教師的組織和引導下共同討論和交流,進行協商和辯論,先內部協商,然后再相互協商,強調信息資源的利用。為了使學生主動探索,教師必須為學生提供各種信息資源,包括各種類型的教學媒體和教學資料,強調教學過程的最終目的是讓學生獲取工作知識、工作技能,而非完成教學任務。
實施過程中,應兼顧專業能力、方法能力、社會能力的培養,尤其注重學習能力的培養,提高學生的分析問題、解決問題的能力,使學生從學習中得到成功的體驗,增強學習興趣和學習的信心,從而實現課程的培養目標。
(五)課程考核
課程成績評定基于發展的教學評價觀,包含過程性的考核和結果性的考核。過程性考核包含工作態度的評價、工作過程步驟與方法評價、知識的應用評價等。結果性考核包含項目所涵蓋的應知部分的評價、應會部分的評價、項目工作中的問題記錄和解決問題的方法、成果展示等。在過程性考核中,對每個學習任務中通過學生自我評價、團隊評價、教師評價的方式進行,全面客觀地評價學生在實施過程中的表現情況,注重學生答辯及講演,提高學生語言表達與交流的社會能力;注重學生動手能力和實踐中分析問題、解決問題能力的考核,對在學習和應用上有創新的學生應予特別鼓勵。
三、高素質的教師隊伍是取得良好效果的有力保障
工學結合實施的關鍵是要有一支理論基礎扎實、技術應用能力較強的“雙師型”師資隊伍。在實施項目化教學中,教師應具備這樣的素質:一是具有良好的師德;二是具有較深厚的理論功底,較寬的專業知識面和很強的綜合能力;三是具有較強的實踐經驗。
教師素質和技能的高低直接關系到課程教學的質量和水平,工學結合必須有足夠數量和水平的“雙師型”教師作保障。德國職業教育之所以居于領先地位,是因為他們具備大量既懂專業知識,又有豐富實踐經驗的“雙師型”人才。當前從事職業教育的教師最為缺乏的是實踐經驗,“雙師型”教師數量不足,他們對新技術新工藝缺乏了解。對此,應通過以下途徑來彌補:一是制訂“雙師型”教師建設目標和規劃;二是選派專任教師到企業擔任管理和指導人員,全程參與生產管理,接觸專業前沿知識和最新技術,扎扎實實地實踐新技術;三是制定政策,通過高待遇,爭取當地企業的支持,聘請富有實際工作經驗的專業技術人員和能工巧匠在校內外實訓現場做指導教師;四是引入企業具有“雙師”素質的技術人員到校任教,建設一支素質優良的專兼職教師隊伍。
課程的教學設計是一項復雜的工作,每一個環節都值得去探討,教師下的工夫越多,教學效果就越好。教學設計是教師教學準備工作的重要組成部分,也是課程建設的重要內容之一。工作過程導向的課程依托載體,實現了理論與實踐一體化,把學生放在主體地位,有利于培養學生的綜合職業能力。
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