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關鍵詞: 職業教育 電工與電子技術課程 模塊化教學
一、模塊化教育模式的內涵
模塊化教育模式以“MES”和“CBE”兩種流派比較具有代表性。我國對模塊化教學的研究和實踐早于“項目化”教學,大概從上世紀90年代已經開始進行探索。
MES(Modules of Employable Skills,模塊式技能培訓),是20世紀70年代初由國際勞工組織研究開發出來的以現場教學為主,以技能培訓為核心的一種教學模式。它是以崗位任務為依據確定模塊,以從事某種職業的實際崗位工作的完成程序為主線,可稱之為“任務模塊”。
CBE(Competency Based Education,能力本位教育),主要以加拿大、美國等為代表。它是以知行能力為依據確定模塊,以從事某種職業應當具備的認知能力和活動能力為主線,可稱之為“能力模塊”。
兩種流派的共性是都強調實用性和能力化。其區別是CBE是從職業普遍規律和需求出發,側重于職業基礎通用能力;MES是從職業具體崗位工作規范出發,側重于職業崗位工作能力。
我國職教界總結出了相對適合我國國情的“寬基礎、活模塊”教育模式。所謂“寬基礎、活模塊”教育模式,就是從以人為本、全面育人的教育理念出發,根據正規全日制職業教育的培養要求,通過模塊課程間靈活合理的搭配,首先培養學生寬泛的基礎人文素質、基礎從業能力,進而培養其合格的專門職業能力。
二、電工與電子技術課程實施模塊化教學改革的必要性
1.電工與電子技術課程是一個專業基礎課程,是各類學校課程設置中的重點課程。隨著電子技術的迅速發展,電子技術的應用領域越來越寬廣,電子產品的生產和使用、服務等行業的新工藝、新技術、新材料、新設備不斷涌現,例如電腦主機板維修、電器產品中的單片機控制、數控設備中的PLC控制,對從事電子技術行業的技術人才提出了新的要求,因此電工電子類課程改革勢在必行。
2.傳統的教學方式呆板,教學內容滯后。文化課、基礎課起不到為專業課服務的作用,各門課程自成體系,為總教學目標服務不夠。包括電工電子在內的各項課程,都要實現模塊化,以求各門課程互相結合、互補長短,這樣才能達到理想的教學效果。
3.老師的教學任務單一,不利于業務水平的提高。專業理論課老師動手能力不強,實踐指導老師理論水平不高,并且專業課老師不能及時了解和掌握有關電工職業鑒定內容的最新操作技能,只能照本宣科,向學生灌輸與實踐相脫節的教材內容。
4.學生在學習理論課時感到枯燥無味、不易接受和理解,或者就是好不容易在課堂上學到了東西,等到實際應用時卻因時間的遷移而大都忘卻,大大降低了教學質量和教學效果。學生在技能實習時,由于理論與實踐的脫節,往往也影響了操作技能的掌握。
5.學生在學習理論專業理論課時,不是感到枯燥無味、不易接受,就是好不容易在課堂上學到了東西,隨著時間的推移等到實際應用時又都忘記了,而在技能操作時,由于理論與實踐的脫節,影響了操作技能的掌握。隨著科技的發展,單一工種人才不再受歡迎,傳統的教育方式已不能適應時代的發展。為保證職業教育更好地適應市場,更具活力,必須實施模塊教學。
三、模塊化教學模式的特點
1.以能力為本位,以職業需求為基礎,以生產實際需要為依據。模塊式教學就是把專業工種某一特定技能和知識點完整、準確、簡明地表述出來,原理盡可能形象化,操作技能盡量實際化。模塊式教學讓學生首先明確學習目標,然后親身實踐操作,自主學習、自由發揮,制出成品,激發學生興趣,使學生產生成就感、滿足感,調動學生學習的主動性、積極性。
2.突出能力培養。緊緊圍繞課程教學培養目標設置模塊,強調在傳授知識、操作技能的基礎上培養學生的職業能力,模塊設置有利于培養學生的職業能力。
3.縱向有層次。各模塊教學內容劃分為初級、中級、高級三個層次。教學內容安排遵循先易后難、由淺入深、由簡至繁的原則,循序漸進。
4.突出實踐性和先進性。模塊教學內容結合生產實際,注重將生產實踐中普遍應用的新知識、新技術、新工藝、新材料技術的內容充實到教學中來,使學生在學校既能學習到扎實的基本功,又能了解到先進生產技術的應用水平,確保學生學到的知識、技能,以及培養起來的職業能力就是當前生產實踐中所需要的,從而保證培養出來的學生是企業有用的人才。
5.強化技能教學。打破多年來重理論、輕技能培養的傳統,樹立專業理論知識教學為技能訓練教學服務,為職業能力培養服務的新觀念。加大技能教學內容比重,對于理論知識強干弱枝,以必需、夠用為度,使學生在操作技能訓練中體驗印證理論知識,使理論知識易于理解和吸收;注重理論知識對實際操作技能訓練發揮指導作用。原有的教學計劃、教學大綱都作了大幅度調整。
四、模塊式教學改革的實驗過程
針對職業學校學生基礎較差的情況,我們在教學時,既要注意到強調學生在學習過程中的主體地位,突出自主學習(這也是模塊教學的特點),又要體現自身的主導地位。為此,我們在教學中可采用以下的教學形式。
1.自我研讀、自我領悟、自作。采用自學加指導的教學形式,學生依據學習單元,自己探究、按圖索驥、歸納總結、動手操作,老師引導,環環相扣,掌握方法,形成技能。具體操作步驟如下。
(1)組織教學這是教學的準備階段。除了強調安全事項,激發學生興趣外,教師還要根據相關知識的檢測情況分組,為后續教學做好準備。
(2)學生閱讀學習單元教材,分析知識點和技能要素,理解后,按教材要求進行初步的技能操作訓練。
(3)老師指導、示范操作。老師指導是在學生自讀的基礎上進行。根據各模塊單元的難易程度,分別采用學生(或老師)講解演示―學生糾正―老師講評(示范)―學生觀察、模仿―學生糾正、講評―老師引導的方式,以較好地集中學生注意力,促使學生仔細觀察,有效地掌握操作技能,完成單元教學任務。
(4)演練。演練分模塊單元進行,每個學生都要按學習單元的教學要求、自我學習、自我檢查,直至達到學習目標,完成進度檢查(成績考核)。老師可根據需要與分組情況,采取巡回指導,特別是對相關知識和技能檢測成績較差的小組或學生進行個別指導,督促學生加速掌握操作技能。
(5)應知考核。這是對學生在每個單元教學是否達到學習目標所進行的考核,以便給學生及時地提供反饋信息(自己是否掌握了本單元的技能或知識)。根據各模塊單元技能復雜程度,教師可以是一個單元一檢查,也可以幾個相關單元作合并檢查,檢查的方法靈活多樣,可采用學生自測、分組檢測、同組互測與老師客觀分析相結合,還可采用老師出題集體檢測等方法。
(6)應會考核。完成每一模塊的學習后均要結合職業(工種)標準進行技能考核。
2.深入淺出、注重應用。在理論單元教學中,老師一定要注意簡化公式推導過程,突出實用結論,本著“實用、夠用、管用”的原則進行教學。另外,在教學中,要充分發揮直觀教學的優勢,結合電教手段與教具、示教板、掛件、掛圖、模型、各種電器元件實物等,將直觀教學獲得的感性認識滲透到抽象理論知識的講授中去,便于學生在頭腦中形成概念。
五、存在的問題與改進意見
Abstract: This paper first analyzes the teaching present situation of project management course in industrial engineering major. Referring to some of the author about the course teaching reform, we use the technology of informatization for teaching reform. Then according to industrial engineering discipline characteristics and training objectives, we design the curriculum content system and build the knowledge system of house of project management. At the end of the paper, the scheme of teaching reform is carried out based on the teaching design and practice of informatization. Practice results show that the students' learning interest, learning motivation and learning effect are all improved.
P鍵詞: 項目管理;信息化技術;教學研究;工業工程
Key words: project management;informatization;teaching reform;industrial engineering
中圖分類號:G423.07 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2017)10-0181-05
1 概述
工業工程是關于系統設計和改善的學科,是管理科學與系統工程、制造科學等學科的綜合交叉學科。在歷經一個多世紀的發展過程中,工業工程學科對世界的經濟建設起了不可估量的作用;美國著名質量管理大師朱蘭認為美國正是由于工業工程才在世界經濟格局中處于領頭羊地位。工業工程學科教育在我國的發展,對于培養我國高素質的綜合性管理人才,對于企業生產效率的有效提升,對于促進中國制造2025戰略的具體實施等都具有重要意義。
在工業工程專業教育中,不僅要重視制造系統相關的基本專業技術技能的訓練,而且要注重管理理念及技能的培養,力求使學生成為具備工程實際與管理能力的復合型人才。項目管理課程是工業工程學科教育的骨干課程,主要關注項目的有效規劃管理、執行與控制等內容。課程的目標是使學生對項目的管控有較為全面的理解,掌握應用計劃與控制的方法幫助企業實施項目時達成Q(質量)、D(時間)、C(成本)等多維相互制約且矛盾的目標。目前,我校工業工程專業學生畢業后,大都從事中小企業的管理運營改善等工作。據統計[1],國內中小企業約占企業總數的99.3%,吸納了75.5% 的就業人口,創造40.3%的利稅。而企業的項目管控工作,對于企業新產品的開發,生產系統的新建、擴建、改善等都具有重要的意義。中小企業做好項目管理,可有效實現降低庫存,縮短訂單交貨期,控制產品研發成本、生產成本,最終全面提升企業的核心競的爭力。因此,有效引導工業工程專業的學生學好項目管理課程,讓學生具備應用相關理念方法解決企業實際生產中的問題的能力,是我們培養學生的重要目標。該課程的課程建設工作也被大多數院校列為工業工程專業建設的主要環節之一。
然而,在實際的課堂教學中,許多學生覺得課程理論性太強,學起來有些枯燥,興趣不濃。這是因為傳統的教學往往停留在填鴨式教學模式,學生被動接受知識;由于實驗教學設施和手段的限制致使教師偏重理論的講解,從而使得學生的主動思考能力和創造性學習能力都難以發揮;此外大多數學生對項目沒有感性確切的認知,難以把所學的知識進行理論實際的聯系,這也導致了學生學習難度的增加。
針對學生學習的積極性不高,教學效果不好等問題,許多教師做了相應的教學改革研究。趙浩宇[2]分析了高校項目管理教學中存在的問題,提出了一種基于案例和情景推演的教學方法;程敏[3]基于分布式認知視角對項目管理課程的學習活動的特質進行了分析,分別從師生關系、教學過程、教學媒介三個方面探討了項目管理課程分布式教學觀的轉向及教學模式創新方法。吳振華等[4]通過比較《項目管理》課程在本科生和研究生中教學方式的差異,分析了研究生《項目管理》課程教學過程中存在的問題并從學生自主學習、加強案例教學和開展實踐性教學三個方面提出了工業工程專業研究生《項目管理》課程的教學改革方案。董雄報等[5]分析了工業工程專業的特點及與項目管理的關系,總結了項目管理課程教學內容的選擇、教學中存在的主要問題,指出運用啟發式、案例式、實驗式等教學方法提高學生課堂學習效果;楚巖楓等[6]分析討論傳統教學模式與研究性教學模式的區別,從《項目管理》課程的特點出發,在課程教學中實施研究性教學模式,深度發掘學生的自主學習與創新意識;袁華[7]指出了目前項目管理課程教學存在的問題,并進一步探析了從教師能力,教學團隊,考核方式等幾個方面著手的項目管理課程教學改革的有效策略。
以上教師的研究都對項目管理課程的教學改進具有積極意義,但同時針對工業工程專業特點和現代信息化技術兩個角度出發的項目管理課程教學的研究比較少。本文參照已有教師的改革研究成果,結合現代數字化、信息化技術的發展,針對工業工程專業的學科特點和人才培養目標,對項目管理課程的教學體系及方法進行了探索實踐,調查結果表明教學效果良好,學生學習的主動性、積極性大幅度提高。
2 項目管理課程體系分析設計及其與信息化技術的結合
2.1 項目管理信息化技術簡介
信息管理的信息化技術是指應用先進的管理理念,借助先進的信息技術、數字化技術來整合項目現有的生產、物資、技術、設備、材料、財務、管理等資源及時有效的為項目管理者提供準確的數據信息,以便項目管理者對項目環境變化做出迅速反應,對干系人的需求及滿意度進行及時的干預,以便最大限度地讓各項目干系人的需求得到滿足,促成項目的成功,加強企業的競爭力。
S著科技的發展,項目管理工作已經不再是簡單的以人工勞動為主,現代信息技術對項目管理的傳統方式造成了沖擊,越來越多的企業認識到引進符合自身要求的信息化技術的重要性與迫切性。此外,項目管理作為企業管理的重要組成部分,項目的信息化管理有利于企業實現深化改革,促進企業效益的大幅提升,越來越多的企業借助項目管理信息化工具進行項目管理,達到了企業簡化管理流程和提高項目成功率,最終提高了企業競爭力。基于項目管理信息化平臺的可移植性及便利性,信息化技術可以和教學實際密切聯系起來,可以把具體的項目信息化模型在課堂里完整呈現給學生,讓理論教學有的放矢,克服傳統理論教學空對空的填鴨式傳授。
2.2 基于信息化技術的項目管理課程體系設計
工業工程專業的項目管理課程體系和一般管理類專業的項目管理課程(如“工程項目管理”、“會展項目管理”、“軟件項目管理”)應做有效區分。我們認為應結合工業工程專業特點和專業培養目標對該課程的課程體系進行優化設計,以使該課程區別于其他專業的項目管理課程。工業工程專業的學生通過學習項目管理課程,最終應對項目及其管理技術形成深入認識并掌握應用計劃與控制的手法改善項目管控績效的相關技能。課程的體系設計應緊扣工業工程師的能力培養目標,應圍繞工業工程師對項目的掌握、認知及管理改善相關能力的培養。基于以上考慮及未來智能制造、數字化、信息化的普及等遠景目標,我們設計了課程體系內容,并制定了能力培養目標和課程體系內容對應表,如表1所示。
項目管理課程就是要在企業在面臨項目多維度且互相矛盾的目標抉擇時,提供恰當的管控技術與手段,盡最大可能滿足各個目標,為企業創造最大的效益。學生要想掌握這一核心能力,必須構建必要的知識脈絡體系。圖1中,本文給出了由各知識點構建而成的工業工程專業學生的項目管理知識脈絡體系。在該體系中,我們以對項目的基本認知和對項目管理的基本認知為基石,以項目外部環境的整體把控與分析及內部組織過程資產的使用及構建為支柱,以項目啟動、規劃、執行、控制及收尾各過程中所涉及的子過程為各層架,構筑了工業工程專業的項目管理知識體系屋,最終追求的目標是全面達成企業的項目管理目標Q(質量)、D(交期)、C(成本)及滿足干系人的需求和期望。工業工程專業的學生,只要搭建了這樣的知識體系脈絡,就可以對項目管理有全面深入的了解認知,能夠對項目管控過程進行調研分析,然后本著工業工程的問題意識,用工業工程的專業手法去發現問題,分析問題,解決問題,最終幫助企業提高項目成功率,提升核心競爭力。
基于工業工程專業特色的教學,一定要從分析與改善著手;所以在課程的理論教學中,理論一定要和分析與改善結合起來,讓學生認識到所學的理論知識是真正有用的知識,是能為企業創造真金白銀的知識,從而提升學生的學習興趣和積極性。而信息化技術為該目標的實現提供了可行的路徑,有了信息化技術,我們可以方便的把“項目”搬進課堂,可以對其分析,優化,改善,“實施”并確認改善效果。
2.3 信息化技術和項目管理課程的融合
信息化技術基于現代建模與仿真技術,可以快速的建立項目管控模型,可以方便的把“項目”搬進課堂,讓理論教學言之有物。基于信息化技術的教學,可有效克服傳統理論教學的空洞無物等缺點,讓教學變得生動活潑起來,極大的提升學生的學習興趣,強化學生的知識掌握及有效知識體系的構建。信息化項目管理模型構建完成后,基于該環境可以讓學生充分理解掌握項目管控的關鍵知識點。可以讓學生結合實際任意調整項目計劃模型,驗證改善效果,從而深化工業工程改善意識,建立工業工程意識的項目管理理念;同時可以讓學生課下學習項目管理信息化軟件,在實踐環節中,布置具體的實踐任務,讓學生自己設置項目模型各環節參數,自己建模,自己分析問題,提出問題解決方案;在課程設計環節中,讓學生嘗試自己設計項目,制定計劃,模擬執行,模擬改善,形成執行――模擬――改善的PDCA循環。最終形成基于信息化技術的理論教學、實踐體驗與課程設計的全方位體驗式學習與實踐,強化、固化關鍵知識點,形成具有工業工程專業特色的項目管理知識體系。
3 結合信息化技術的教學實踐案例
本節我們結合信息化技術給出具體的教學實踐案例。
在講授項目管理的進度優化環節時,資源均衡一直是一個教學難點。我們結合信息化技術對該環節的教學過程進行了設計。首先在建立簡單的項目模型(如圖2所示),然后基于該模型進行現場資源分配,信息化管理軟件會實時繪制出資源需求曲線(如圖3所示),讓學生實時的看到資源在各任務之間的參與程度,理解資源需求曲線的繪制方法及邏輯。
在圖3中,可以明顯的看到未經優化的資源需求波動距離,非常不利于項目的有效管控。在講解了資源平衡的基本概念后,就可以在信息化軟件窗口中實時調整甘特圖中的任務開始時間,資源需求曲線隨之馬上發生變化(如圖4,圖5所示),學生可實時看到資源平衡的動態過程。因為學生有了充分的感性認知,以及基于信息化教學的興趣激發,大部分學生在接受該部分理論知識時都會興趣盎然,參與討論資源平衡的基本原則,最終形成對理論知識的深入掌握。
通過對項目計劃的動態調整,讓學生充分對比各種進度計劃下的資源需求情況,以及進一步講解資源平衡的原則,從而讓學生不僅掌握了資源均衡相關的理論知識,同時也掌握了相應的改善思路和方法,對進度優化中的關鍵概念也深入了解。
4 教學結果分析與討論
筆者對傳統的理論教學方法和與信息化技術相結合的教學方法的分別進行了問卷調查。問卷發放對象為前后學習該課程的工業工程專業學生,問卷調查結果顯92%的同學認為基于信息化技術的教育方法比傳統方法更容易接受,學習興趣得到了提升。學生普遍反應,采用與信息化技術相結合的項目管理課堂,感覺言之有物,學之有用,興趣很濃。此外,筆者也對前后兩年的考試卷進行了詳細分析,分別針對各知識點的得分率進行了統計,統計結果如表2所示。
從表2中可以看到,采用基于信息化技術的教學方法后學生在各知識點的得分率普遍獲得提高。比較枯燥的環節各類計算部分,采用和信息化技術相結合的教育方法后,各知識點的得分率大幅度提高,這表明學生的學習興趣得到了有效激發,知識體系的掌握深度和廣度都得到了充分擴展。
5 結論
本文基于信息化技術對工業工程專業的《項目管理》課程體系進行全面的詳細設計,教學體系和內容更加貼合工業工程專業的學科特點和人才培養方向。然后采用和信息化技術相結合的方法進行了理論教學研究與實踐以及構建了基于信息化技術的實踐體系和課程設計體系。實踐結果表明,本文所采用的教學改革極大的激發了學生的學習興趣,有效改善了學生學習的積極性和主動性,取得了較好的教學效果。
參考文獻:
[1]鄭昕,秦志輝.中國中小企業統計年簽(2014)[M].企業管理出版社,2014,2:23-45.
[2]趙浩宇.高校《項目管理》課程教學的優化[J].中國科教創新導刊,2013,25:35-36.
[3]程敏.基于分布式認知的《項目管理》課程教學模式創新研究[J].項目管理技術,2016,8:27-28.
[4]吳振華,王亞蓓.工業工程專業研究生《項目管理》課程教學建議[J].大眾科技,2015,4:82-84.
[5]董雄報,張學龍,李軍.工業工程專業項目管理課程教學研究[J].大學教育,2013,8:89-95.
關鍵詞:核工程與核技術專業;實踐教學;校內實驗;校外實習;創新實踐
作者簡介:曹博(1981-),男,甘肅平涼人,華北電力大學核科學與工程學院,講師;陸道綱(1965-),男,江蘇揚州人,華北電力大學核科學與工程學院,院長,教授,博士生導師。(北京?102206)
基金項目:本文系核工程與核技術專業國家級“特色專業”建設項目(TS10671)、國家級核電“工程實踐教育中心”建設項目、國家級“專業綜合改革試點”建設項目、北京市教育委員會共建項目、華北電力大學教改項目(X10073)的研究成果。
中圖分類號:G642?????文獻標識碼:A?????文章編號:1007-0079(2012)21-0032-03
實踐教學是高等教育中一個必不可少的教學內容,是培養高素質的具有創新精神和實踐能力的應用型本科人才的重要環節。[1]正確地認識實踐教學的作用,科學地構建實踐教學體系,合理地拓展實踐教學的形式是保證整體教學質量的前提。[2]教育部近日公布了《教育部等部門關于進一步加強高校實踐育人工作的若干意見》,[3]其中明確提出要強化高校實踐教學環節,增加實踐教學比重,加強實踐教學管理。華北電力大學是一所以電力行業為特色的高校,歷來重視實踐教學。國家“十一五”發展規劃把核電由“穩步發展”提升為“加快發展”,面對這樣的形勢和國家對核電人才的需求,很多高校新開設了核專業。核工程專業人才培養質量與實踐教學息息相關,然而由于核行業特殊性等原因,目前實踐教學已成為核工程與核技術專業教學工作中較為薄弱的環節,已成為影響我國核科學與技術高等教育質量提高的瓶頸。[4-6]
作為教育部直屬高校中唯一的一所電力類“211工程”重點大學,華北電力大學著力構建“大電力”學科體系,在保持傳統火電學科優勢的前提下,面對國家能源發展趨勢和戰略需求,2004年經教育部批準,設置了核工程與核技術專業,成為繼清華大學、西安交通大學、上海交通大學和哈爾濱工程大學之后,國內第五所培養核工程人才的大學。華北電力大學核工程與核技術專業是在華北電力大學電氣、動力等優勢學科的基礎上設置的,秉承了華北電力大學重基礎、重實踐教學思想,強調人才培養要“重實踐,強能力”的特色,專業設置之初就高度重視實踐教學,狠抓實驗實踐環節和過程的教學設計和實驗室建設,形成了一套具有華北電力大學特色的實踐教學體系。
一、核工程與核技術專業實踐教學體系
面對核電行業對創新型人才的需求以及其他各種挑戰,構建科學合理的實踐教學體系對核電人才培養具有重要意義。華北電力大學核科學與工程學院為培養高素質的具有創新精神和實踐能力的核工程與核技術專業人才,建立了以校內實驗、校外實習以及創新實踐三方面為主的本科實踐教學體系,如圖1所示。
該體系覆蓋了從課內實驗、開放性實驗、金工實習、認識實習、畢業實習、到最終畢業設計的系統化的實踐教學環節,使“理論+實驗+設計”的課程體系得到進一步完善,強化了實踐環節和創新素質培養環節,使學生實現了從第1學期到第8學期實驗、實習不間斷的系統訓練。
1. 校內實驗
華北電力大學核工程與核技術專業從基礎理論課、專業基礎課到專業課都涉及到一系列的實驗教學環節,基礎課及專業基礎課涉及到的實驗包括物理實驗、電子技術綜合實驗、工程熱力學實驗、工程流體力學實驗、理論力學實驗、材料力學實驗、傳熱學實驗等。核工程專業課已初步建成了8個實驗室,如圖2所示。為相關課程的課程設計、畢業設計以及大學生本科創新計劃項目提供實驗平臺支持。
2.校外實習
華北電力大學核工程與核技術專業的校外實習分為認識實習和畢業實習。核科學與工程學院非常重視這兩個實習環節。為了更好地開展校外實習,先后與中國原子能科學研究院、中國核動力研究設計院、清華大學核能與新能源技術研究院、唐山陡河電廠、中國電力投資集團公司等多家單位建立了密切的戰略合作關系,形成了固定的校外實習基地。其中,2011年與中國電力投資集團公司聯合申報的國家級“核電工程實踐教育中心”建設項目已獲教育部批準。
二、實踐教學具體內容
1.校內實驗
關鍵詞:職業標準;維修電工;電氣自動化技術專業;學習領域課程開發
【中圖分類號】G71
基于工作過程的學習領域課程的開發,已成為近年來高等職業教育課程改革的熱點。基于工作過程的學習領域課程的實質,在于課程的內容和結構追求的不是學科架構的系統化,而是工作過程的系統化。職業教育的課程開發必須打破傳統學科系統化的束縛,將學習過程、工作過程與學生的能力和個性發展聯系起來,將“工作過程的學習”和“課堂上的學習”整合為一個整體,將職業資格研究(包括職業分析、工作分析、企業生產過程分析)、個人發展目標分析與教學分析和教學設計結合在一起。
高職電氣自動化技術專業中維修電工的考證及學習是重要項目之一,該專業的核心能力對應的職業是維修電工。因此,以“維修電工”國家職業資格為標準、以高職人才培養為目標,將維修電工職業標準有機地融合到專業學習領域課程開發中,以項目為導向、工作任務為載體,重建專業方向課程體系,以解決專業教學與“維修電工”考證相互脫節的問題。
一、確立專業及其面向的職業崗位分析
根據企業調研,維修電工在不同工業部門如機械與設備制造、汽車與配件工業、電子工業,從事自動化生產。除操作自動化生產設備以外,這些設備的維護成為其專業工作的重點。此外,維修電工參加生產設備的建造和改造,進行電子維修,在車間維修并制造電子、自動化和信息技術的組件和儀器。符合專業要求的工具、測量儀器和測試材料、旨在有效完成任務的工作和工作崗位設計以及與同事進行符合專業要求的交流,都屬于維修電工的任務要求。同時,還要考慮經濟、社會和生態的不同要求以及由此引起的對職業行動的要求。維修電工能對任務進行整體性觀察并在完整性的工作過程背景下對其進行組織,也就是說,借助其企業關聯知識關注過程的銜接并與其他部門(機械保養、物流、制造計劃等)合作。
二、提取、劃分、分析典型工作任務學習難度范圍
電氣自動化技術專業中以電氣設備的運行、安裝、調試與維護及營銷服務等職業崗位為導向,重點突出技能培養,根據職業能力要求提煉難度1-4級的典型工作任務。
(一)職業定向的工作任務(學習難度范圍1)
工廠車間照明設備的安裝與維修、普通機床電氣設備的安裝與維修、電機的安裝與維修、小型電子設備的調整與改裝、工廠供電系統的計劃與實施、做計算機控制系統的計劃與實施、印刷電路板的設計與制作、現場總線與工業以太網的構建與維護。
(二)系統的工作任務(學習難度范圍2)
交直流調速系統的安裝與調試、設備運行的檢測與控制、電氣設備控制的安裝于調試、生產過程的組織與實施。
(三)蘊含問題的特殊工作任務(學習難度范圍3)
電氣設備的調整與改裝、數控設備的維護。
(四)無法預測的工作任務(學習難度范圍4)
生產設備的調整及生產質量保障。
三、構建電氣自動化技術專業維修電工方向教學計劃
根據典型的工作任務,提煉支撐課程,形成了12門理實一體化的學習領域課程。
學習領域課程編號 學習領域課程 基準學時
小計 第一學年 第二學年 第三學年
1 電工基本技能 2周 2周
2 電氣設備安裝與維護 4周 4周
3 電子技術應用實訓 4周 4周
4 電氣繪圖技術實訓 8周 8周
5 PLC應用技術 5周 5周
6 組態控制技術 2周 2周
7 傳感器技術及應用 4周 4周
8 交直流調速系統與應用 3周 3周
9 集散控制與現場總線 3周 3周
10 單片機應用技術 4周 4周
11 自動化課程綜合實訓 5周 5周
12 自動化課程設計 2周 2周
合計學時 1196 468 286 442
四、建立學習領域課程教學計劃(舉例)
以《自動化課程綜合實訓》學習領域課程為例,建立講授單元和行動單元學習任務和內容。講授單元主要對PLC的組成與基本工作原理;PLC的編程軟件及編號范圍;基本邏輯指令表示方法及其應用方法;掌握梯形圖的繪制原則及PLC設計原則、步驟和方法;對典型生產線工業控制對象進行系統的意見設計、系統的軟件設計、安裝調試設計,共計150課時。
行動單元中建立五個子學習領域課程:
1、控制方案的初步設計(學時:12),學生根據項目設計要求對現有自動化生產線及需改造的生產線進行調查,并據此形成初步控制方案,討論并完善,最后提交具體可操作性的控制方案。
2、交流電機的PLC變頻控制(學時:48),根據項目設計要求對交流電機的控制所需器件進行選型,了解并掌握器件使用完成交流電機的PLC變頻控制子系統,并進行系統測試調試,最后提交相關技術文檔。
3、物料分控系統的PLC控制(學時:24),根據控制方案要求對物料分控所需器件進行選型,了解并掌握器件的使用方法,完成物料分控子系統,并進行系統測試調試,最后提交相關技術文檔。
4、機械手的PLC控制(學時:30),根據控制方案要求,了解并掌握機械手的使用方法,完成機械手控制子系統,并進行測試與調試,最后提交相關技術文檔。
5、系統綜合計劃與調試(學時:36),根據控制方案要求,對全系統進行聯合調試,分析并找出其中的問題,完成全系統了,并提交相關技術文檔。
將維修電工職業標準融合到高職電氣自動化技術專業的學習領域進行課程開發中,解構原有的基于知識儲備的學科體系架構課程,重構基于知識應用的行動體系架構課程,凝練工作過程要素,在現實的職業資格基礎上,培養學生普適的職業資格,為未來的職業資格奠定基礎,提升學生的“職業競爭力”。通過學習領域課程的開發研究,可有效的優化學校課程資源,在有限的課時內發揮課程最大的作用;可優化課程結構,提高人才培養質量,體現高等職業教育人才培養的特色;為相關專業的課程結構的改革提供思路,使之更加適應培養學生綜合職業能力和全面素質的需求。
參考文獻:
[1]王平均,王偉,韓寶如.基于工作過程的課程考核評價體系研究――以高職維修電工實訓課程為例[J].遼寧高職學報2013(5):49-51.
[2]劉勇,段保才.高職教育課程模式的選擇――基于工作過程系統化的學習領域課程模式.中國高教研究,2011(6):85-89.
關鍵詞:化學工程技術;化學生產;應用
中圖分類號:C35 文獻標識碼: A
引言
近幾年,由于我國科學技術水平的進步,自動化技術的應用在各行各業中逐步擴散起來,比如化學工程技術在化學生產中的應用也逐漸受到人們的關注,化學工程行業關系著人們的日常生活,影響著其他行業的發展,所以對在化學生產過程中的應用進行研究探析,是十分有必要的實時話題。
化學工程是一門將一系列化學有關的知識進行深研究的化學或物理過程的知識學科,它還包括對原有化學設備進行改革,以化學思想為基礎將理論和實際工程知識糅合。具體工作可包括研發新產品、設計、模擬、操作實驗來強化裝備等硬件設施。化學工程領域包括范圍廣泛,其中有機化學、無機化學、石油化工等領域,因此化學工程是國民經濟建設從而推動社會進步重要的工程領域。目前化學工程技術的發展方向是逐漸趨向連續化、集約化、自動化、高效化和自動化、精密化。由于化學工程技術被廣泛運用到生活領域所以對其的研究是十分有必要的。
一、化學工程技術的概述
化學工程技術主要研究化學生產過程中產品的研究開發,同時也需要設計和管理反應裝置,因此它是一門集合理論和實際操作的綜合性技術。在化學生產中運用化學工程生產技術,可以顯著提高生產效率,縮短生產時間,同時還可以大幅提高產品的質量,減少成本和原材料的消耗,對于產品的開發以及技術的改進都具有非常重要的作用。
近幾年我國的科學水平不斷進步,化學工程技術越來越來越廣泛地被應用在化學生產中。化學生產關系著全社會對化工產品的需求,也影響著我國其他產業的生產發展。化學工程技術在化學生產中的應用十分必要,對于維持人們的正常生活和社會的穩定都有重要作用,因此,其應用也越來越受到人們的重視[1]。
二、化工生產的分析
第三產業主要包括,一些機械行業,化工行業,煤炭行業等。所謂的化工行業,成為第三產業的重要組成部分。化工行業有效促進中國農業產業化的快速發展,進一步的滿足人民群眾的生產和生活的需求。化學肥料有效的保障了國內的農業發展,化學肥料是目前中國農業應用中較廣生產資料。然而,化學肥料的生產會造成較大污染程度廢水的排放,而泥土與化學肥料在接觸中也不可避免地產生化學廢物,化學肥料已成為在本質上的污染來源之一。從中國目前的化工生產裝置的分析,一般都以環境為代價進行化工生產。具體分析如下,化學工業在中國的發展程度并不算高,這一現象主要體現在生產效率上,這就使得化學生產有著顯著的缺點。
三、化學工程技術在化學生產中的應用探究
1、綠色化學反應技術
環境問題在當今社會的發展中顯得尤為重要,而綠色化學就是指不會污染環境的,甚至在某一方面可以起到保護環境作用的一門化學技術[3]。這種技術主要采用化學方法和技術來減少甚至消除潛在的污染源,比如那些有礙社會安全、損害人類健康、影響生態環境的原材料都可以通過這種技術加以治理或改善,從而減少對環境的污染以致達到保護環境的目的。而且,綠色化學技術可以將污染從源頭上就加以消除和治理,因此,對環境治理可以非常徹底。此外,有些綠色化學技術還可以生產出對環境有利的材料,實現資源的回收再利用等,對于保護環境具有重要意義。
2、超臨界的化學反應技術
所謂的超臨界反應是指反應過程中的溫度和壓力都處在臨界點之上,這樣的狀態往往是介于液體和氣體之間。而超臨界流體就是指具有液體和氣體雙重性質的物質。這種超臨界流體的應用十分廣泛,在生物化工、化學工業、醫藥工業以及食品工業等表現出巨大的研究價值,具有十分光明的發展前景。雖然目前我國的超臨界化學技術已經取得了巨大的進步,但近年來這一技術的探究和發展階段仍處于初級階段,待進一步深入研究。
3、新分離技術
在化工生產中,傳統的分離技術是利用沸點的不同,使不同的組分從分離塔中先后被分離出來。隨著科學水平的進步,分離技術也在不斷地更新和改進,但是仍然存在很多不足的地方。而信息技術的發展,給分離技術帶來了一個嶄新的局面,人們將信息技術引進到分離技術的開發研究中,取得了非常明顯的進步。比如在熱力學的傳遞性質和多相流的研究過程中,就是引入信息技術,并使之發揮功效,進而達到分離的目的,此方法已經成為成熟的分離技術。再如分子模擬可以提高預測平衡性質的水平,進而加速分離分子,可以用于開發新型的高效分離劑。因此,信息技術的引入對于深入和促進分離技術的深入具有重要作用,并且還能顯著提高工作效率[4]。
四、傳熱過程新的研究發展方向
1、傳熱學中細微尺度的研究進展
細微尺度是指從時間尺度和空間尺度兩方面進行更細微的研究的熱學范疇,如今它在熱學中已經形成了一個獨立的分支,并且具有十分廣闊的發展前景。當一個物體的尺寸遠大于其載體的時候,這樣的情況會存在,但是由于尺寸的更加細微,原來的假設影響因素也會發生相應變化。目前納米技術的成功就是細微尺寸研究領域一個典型的代表。很多領域都是圍繞傳熱學中的細微尺度技術進行研究的,近年來取得了高集成電路、多空介質流等新成果,產生了巨大的經濟效益。
2、傳熱設備的研究
近些年來,利用翹片來強化傳熱的研究已經越來越被重視。管外的翹片強化傳熱原理包括有前緣效應和非穩定性擾動以及減薄邊界層等幾種。將來對此的研究應廣泛集中在將分布參數和場地模擬相結合,從而來優化傳熱裝置結構的參數,實現管翹式的傳熱設計。
3、與計算機技術的相結合
計算機技術的不斷進步使得化學中大量的技術問題能夠得到有效的解決。同時節約了大量的人力物力財力,也增加了數據和相關機械的精密度。計算機的主要貢獻表現在計算流體力學、數值傳熱力學、采用計算機技術進行統計、計算有利于將數據更直觀的表現出來,表現形式更加多樣化,能夠有效分析大量實驗數據[5]。
五、化學工程學科未來的發展動態
科學的進步使得大量新的技術和產品能源不斷涌現,并且在先進技術的引導下得到了廣泛的應用,這就給化學工程的研究提出了新的問題,那就是如何為新的產業的形成和發展提供良好的服務并不斷地形成新的完整的理論。化學工程的發展就此將進入一個新的發展階段。化學工程學科肩負著解決能源、資源、農業生產、環境、材料等方面重大發展問題的重任,同時受生物技術、納米技術、空間技術、信息技術等新興學科飛速發展的影響[6],化學工程學科范疇、內涵和學科方法論正處在快速更新和發展中,其發展趨勢可以簡述為在學科研究的方法上更多的注重學科的交叉,更多的研究材料其中包含信息和化學、生物與化學、能源與化學、環境與化學相結合的工程學科,這些都為化學工程的發展提出了新的發展方向和研究課題,更為化學工業的發展做了良好的鋪墊。
六、結束語
化學工程技術是一門主要研究化工生產過程中研究和開發以及過程裝置的設計、制造和管理的綜合性技術。化學工程技術在化學生產中具有非常重要的作用,其應用大大提高了生產效率,節約了能源和原材料,而且還提高了產品的質量。化工技術與其他學科的交叉應用更可以滿足當前經濟環境下的各種需求,同時更好地適應社會的發展規律,為滿足人們的日常需求和社會穩定作出了重大貢獻。
參考文獻
[1] 張楊.淺談化學工程技術在化學生產中的應用[J].科技創新與應用,2014(08):291.
[2]徐興雨. 化學工程技術的熱點分析與發展趨勢[J]. 赤峰學院學報(自然科學版),2013,10:8-9.
[3]于賀. 論綠色化學工程與工藝對化學工業節能的促進作用[J]. 科技與企業,2013,05:132.
[4] 李積云. 化學工程中化工生產的工藝解析[J]. 中國石油和化工標準與質量,2013,02:22.