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基于工作過程的自動化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試課程設計論文
自動化生產(chǎn)線的廣泛使用將會大大提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品的質(zhì)量,由此企業(yè)對熟悉自動化生產(chǎn)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(chǎn)線安裝與調(diào)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(qū)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(yǎng)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(yè)綜合能力、實現(xiàn)學校與企業(yè)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(tǒng)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(tǒng)設計。現(xiàn)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(jù)學生學習的規(guī)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(yǎng)的全面發(fā)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(jīng)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(yè)教育與職業(yè)教育融通,工學交替、實境育人”的思路,根據(jù)專業(yè)職業(yè)崗位能力要求,以仿真工業(yè)現(xiàn)場——實訓平臺為載體,采用項目化教學,強調(diào)以工作任務為依托組織教學內(nèi)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(yè)能力的培養(yǎng)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(yè)畢業(yè)生就業(yè)崗位的調(diào)研,并結合行業(yè)、企業(yè)和本地區(qū)對人才需求的狀況,歸納出柳州鐵道職業(yè)技術學院電氣自動化技術專業(yè)首次就業(yè)崗位是自動化生產(chǎn)線的維修電工、調(diào)試員、機電設備維修員等,未來發(fā)展崗位是車間電氣技術員、PLC程序設計員及系統(tǒng)維護技術骨干和班組長等基層管理者。以上職業(yè)崗位要求具有運行分析、故障檢測、維修保養(yǎng)及編寫整理技術文檔、設備技術改造等專業(yè)技能。針對首次就業(yè)崗位和發(fā)展崗位工作任務分析,依據(jù)在實際工作中出現(xiàn)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(diào)試、電氣設備的規(guī)劃與安裝、傳感器的安裝與使用、氣動回路的安裝與調(diào)試、PLC程序的編制與調(diào)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(chǎn)線及亞龍YL-221柔性生產(chǎn)線訓練裝置歸納、總結了現(xiàn)代生產(chǎn)線的技術特點,與實際生產(chǎn)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(chǎn)線的機械平臺并聯(lián)機調(diào)試的技能;理解并掌握在系統(tǒng)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(wǎng)、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(chuàng)設
采用基于行動導向的方法進行設計,經(jīng)多方面調(diào)研、探討,開發(fā)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(guī)律和職業(yè)成長規(guī)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(yè)整體生產(chǎn)線工作過程、拆裝調(diào)試亞龍335B自動線各工作站、聯(lián)機調(diào)試亞龍221柔性生產(chǎn)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(xiàn),從機械控制到人機界面,激發(fā)學生的興趣,讓學生掌握技術的同時也對今后的就業(yè)崗位有所了解,增強學生學習的自覺性和責任感,實現(xiàn)技能提高與素質(zhì)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(yōu)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(yè)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(fā)動、組織、協(xié)調(diào)、伴隨作用,教師不能包辦代替,而是應注重發(fā)揮學生的學習潛能及集體智慧,充分發(fā)揮學生的學習主動性,著重培養(yǎng)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(huán)境中,使學生感受到企業(yè)員工的身份,得以在其中進行自由探索、強調(diào)“協(xié)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(xié)商和辯論,先內(nèi)部協(xié)商,然后再相互協(xié)商,強調(diào)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(diào)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(yè)能力、方法能力、社會能力的培養(yǎng),尤其注重學習能力的培養(yǎng),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(xiàn)課程的培養(yǎng)目標。
(五)課程考核
課程成績評定基于發(fā)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(tài)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(xiàn)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(chuàng)新的學生應予特別鼓勵。
三、高素質(zhì)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(zhì):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(yè)知識面和很強的綜合能力;三是具有較強的實踐經(jīng)驗。
教師素質(zhì)和技能的高低直接關系到課程教學的質(zhì)量和水平,工學結合必須有足夠數(shù)量和水平的“雙師型”教師作保障。德國職業(yè)教育之所以居于領先地位,是因為他們具備大量既懂專業(yè)知識,又有豐富實踐經(jīng)驗的“雙師型”人才。當前從事職業(yè)教育的教師最為缺乏的是實踐經(jīng)驗,“雙師型”教師數(shù)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(guī)劃;二是選派專任教師到企業(yè)擔任管理和指導人員,全程參與生產(chǎn)管理,接觸專業(yè)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?shù)仄髽I(yè)的支持,聘請富有實際工作經(jīng)驗的專業(yè)技術人員和能工巧匠在校內(nèi)外實訓現(xiàn)場做指導教師;四是引入企業(yè)具有“雙師”素質(zhì)的技術人員到校任教,建設一支素質(zhì)優(yōu)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(huán)節(jié)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(nèi)容之一。工作過程導向的課程依托載體,實現(xiàn)了理論與實踐一體化,把學生放在主體地位,有利于培養(yǎng)學生的綜合職業(yè)能力。
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