耿立明:基于PST-CCE的电工实训课程教学模式的探索

作者:来源:时间:2013-07-16

基于PST-CCE的电工实训课程教学模式的探索 

机械电子学院  耿立明  

摘要:本文主要研究在当前高等院校应用型教育的发展环境下,以沈阳城市学院机电学院自动化专业为分析对象,结合本校师资力量、学生、办学层次和社会需求,以本学期担任课程,特别是《电工工艺实训》为出发点,对应用型教育、应用型人才培养模式(能力模型)、课程体系、教学方式、方法及实践效果提出一些有意义的观点,指出了需要进一步思考的问题。 

关键字:应用型;自动化;课程 

1引言(背景分析) 

中国的独立学院刚开始一般是在申办高校的优势学科、特色专业的基础上发展 起来的,与母体高校在培养目标、专业设置方面的雷同现象十分严重。但随着招生中母体高校“光环效应”的逐渐减退,原有的学科专业不仅不再是吸引考生的优势,反而成为独立学院与母体高校争生源、争就业市场的根源。沈阳城市学院最初也是沈阳大学的校中校,人才培养发展模式与沈阳大学一致,没有自己的人才培养发展模式。 

迫于生存压力,不少独立学院开始转变办学方向,面向区域经济发展打造应用型本科人才培养特色。这些独立学院的办学模式已经明显区别于母体高校尤其是研究型大学的办学传统,踏出了独立学院走向独立的最重要一步。当然,办学特色的形成是一个长期的过程。如何打造办学特色,是新时期独立学院面临的重要课题。高校是培养和造就创新应用型人才的摇篮,培养创新应用型人才是高校的根本任务。但在我国传统教育模式下培养出来的大学生普遍不具备创新人才的基本素质,特别是实践应用能力欠缺,从事带有开创性的独立工作能力很差,不能适应知识经济时代的需要。 

我校最初提出:“德、智、体全面发展,具有三养四立” 的人才培养模式;在2013年的沈阳城市学院首届教学工作会议上提出创新人才培养模式,即“以岗位能力形成为核心的职业实境化人才培养模式(PST-CCE)”。指出在教学中努力构建实境工作现场和实境工作岗位,在实境中培养学生的专业实务能力。 

毫无疑问,我校提出的创新人才培养模式是高瞻远瞩的。那么这种培养方式有何优点?与通常大学有何区别? 

首先这种培养模式是基于社会需求、办学层次、师资力量、学生水平的需要决定的。 

从社会需求来看,目前我国的总体经济发展正在走上新型工业化道路,不仅需要一大批拔尖创新理论型人才,站在“顶峰”上不断进行创新研发;也需要大量的专门人才和数以亿计的高素质应用型人才,以便将高新技术迅速转化为切实可行的生产力。这就是理论型人才与应用型人才,要切实作好理论联系实际。然而,随着科技进步和经济的飞跃发展,中国企业接受国际先进技术和经验的步伐正不断加快,生产过程中的技术含量大幅度增加,市场对劳动力整体的技术与职业素质要求越来越高。像世界上许多发达国家一样,我国经济发展迫切需要知识与技能兼备的高层次技术应用型人才。而我国人才培养的状况,与这一现实需要却有点合不上节拍。 

从办学层次来看,我校是一所本科院校(二本),主要为辽宁省(沈阳市及周边)经济建设服务,采用以岗位能力形成为核心的职业情景化(PST-CCE、工业实景化)的培养模式,着力培养学生的动手能力。以自动化专业为例,学生在系统掌握自动化领域的基本知识基础上,具备解决自动化工程问题的基本技能。重点培养德、智、体、美、劳全面发展,具备良好的职业道德和创新精神的PLC应用工程师素养,具有国际化视野,掌握自动化领域的科学理论、自动化设备和系统的基本知识,具备扎实的专业实践能力,毕业后在工业、企业自动化控制部门从事自动控制系统的设计、安装、调试和维护的应用型高级专门人才。 

从师资力量来看,自动化系现有一支知识结构、学历结构、年龄结构合理,素质较为精良的教师队伍。 

与其他高校的区别: 

我校作为本科应用型人才培养学校相对于理论型大学而言,更突出“应用”; 

我校作为本科应用型人才培养学校相对于其他应用型大学而言,更突出职业实境化的创建和岗位能力的培养。 

以本校酒店专业、影视传媒专业为龙头,对职业实境化人才培养模式得到了很好的贯彻和执行。其他专业含自动化专业也在如火如荼的进行中,教学计划修订工作从2009年开始,基本上年年修订。因此,培养大学生的创新实践应用能力已成为当前我校高等教育教学改革的核心目标之一。 

2 应用型人才培养模式(能力模型)的构建 

本科应用型人才是知识、能力及素质相互协调发展的高素质人才。 

在知识方面,要有一定的知识广度和深度;在能力结构方面包括操作能力、学习能力、组织管理能力、表达能力和创新能力,应以成熟的技术和规范为基础,在具有某种职业岗位的职业技能、技艺和运用能力的同时,具有构建应用知识进行技术创新和技术的二次开发的能力、科学研究能力。在素质方面,应具有很好的专业素质和良好的非专业素养,诸如责任心、心理素质、意志品质、身体条件等。 

如何达到这个目标,我认为首先应该针对每一届学生建立详细的应用型人才培养模式即能力模型,重点培养学生具有一定的人文素养能力和专业实践能力等,其中在这些能力中以实践应用能力为重,具体表现如下: 

(1) 实践应用与创新能力是毕业生与用人单位对接的桥梁 

目前,社会用人单位出于自身效益考虑,要求“上手快”,基本不予新上岗者培训投入,加之人才市场供大于求,使用人单位占据主动,对招聘对象的适应期要求更加苛刻。我们所培养的对象能否很快对接职位,关键在于学校能否提供更有效的培养方式。所以,毕业生走向岗位之后,一个强烈的感受就是:大学期间的实践环节不可或缺;参加社会实践与创新实践,是培养解决社会问题实际能力和工作创造性的重要途径。 

(2) 实践应用与创新能力是高等学校培养人才适应社会的需要 

近几年来,随着我国的高等教育的大众化改革的发展,各校的招生规模都在不断扩大,与此同时也出现了部分高校毕业生就业困难的问题。从表面上看,主要是因为大学所培养的人才不能很好地适应社会的变迁和满足社会长远的需要,造成的人才的相对过剩和就业困难。但是如果我们深究其根,从大学教育的角度分析,不难得出,这主要是由于过弱的文化陶冶、过窄的专业教育、过重的功利导向和过强的共性制约所造成的,而实践与创新能力培养的缺乏恰恰是它的突出表现。 

(3) 创新意识和创新能力是大学生终身学习的保证 

高等教育职能正在由精英教育向素质教育转化,学习也正由阶段教育向终身教育转化。在知识的无限膨胀,陈旧周期迅速缩短的情况下,大学生的社会职业将变成更加不稳定,人们对大学生的评价不能仅仅以“基础扎实”、“专业对口”来衡量,大学生从学校得到的不仅仅是知识,更重要的是适应这种千变万化的世界的综合能力,特别是创新意识和创新能力的获得。在创新意识和创新能力的指引下,大学生有能力在毕业之后,利用各种有利条件,根据所从事的工作不断完善自身的知识和能力结构,更好地达到完善自我和适应社会的目的,从而为终身教育打下坚实的基础。 

3自动化专业课程体系 

自动化专业课程体系是与培养能力一一对应的,兼顾国家制订的专业目录中主干课程。 

自动化专业充分考虑到该类专业在行业背景下的交叉性知识体系,并在此知识体系下进行教学计划设计、课程内容整合和教学方法的改革,建立起一种能很好实现职业能力目标的教学体系,一是电类课程为主,对工业、企业生产过程进行自动化控制,尤其是生产线自动控制系统的设计、安装、调试和维护。二是面向机电设备,尤其是对电气控制系统的安装、操作、维修、调试和改造,突出本专业电控特色。三是集合本专业特点,突出计算机应用能力,进行小型计算机控制系统的设计、安装和调试。 

对于理论教学理念与改革思路: 

高校的课程应该使教育目标与实际学习统一起来,让学生获得更加精确的知识。要将“所发现的知识、所获取的知识、所考查的知识、所共享的知识和所应用的知识都整合在一起”,从而培养思考和使用知识的智慧,使学生可以看到现在所学内容与将来他们要从事的活动有着密切的关系,因而能够积极主动地学习。 

为了加强与其他相关专业知识体系的融合,应优化重组教学内容,重构课程体系,淘汰落后、过时的内容,吸收反映当代自动化技术发展的新技术、新成果,突出应用能力、综合实践能力的培养,构建多规格、模式化的人才培养体系。在课程体系中除了在必修课阶段开设“电路”、“C 程序设计及应用”、“电气控制与PLC”等课程外,还设置有“机械制图”、“计算机电子线路制图 ”、“数控机床电气控制与PLC技术”、“控制系统MATLAB仿真”等选修课程,实现与机械、计算机等知识点的结合。在电子学课程体系中,加强电子技术课程设置,特别是集成电路和电气CAD、EDA 技术,教学内容包括电路分析、电子技术基础、EDA 技术与Protel设计,电机与拖动及电力电子技术等。 

对于实践教学理念与改革思路: 

坚持实践教学与理论教学齐头并进的原则。依托自动化实训中心(电工技术实验室、电子技术实验室、电机电力拖动实验室、运行控制实验室、控制技术实验室、工业自动化实验室、微处理器实验室)的完善设备,进行自动化专业以及相关专业的实验和实训的教学工作,同时也支持学生和教师的科研。在专业设置上,专业实践课学分占专业课总学分45.6%,始终坚持理论知识服务于实践教学,实践教学提升巩固理论知识的专业特色。 

1.教学理念与改革思路 

坚持以学生为主体,以分层次开放式实验教学体系为平台,以学生创新精神和能力培养为核心,做到科学精神和人文素养培养相结合,促进学生自主创新能力和个性培养协调发展,培养综合素质高、适应能力强、基础扎实、专业面宽,具有创新精神、实践能力的应用型人才。 

(1)按照课程内在知识点的联系,结合社会对人才的需求和学科的发展现状,整合实验教学内容,建立分层次模块化实验教学体系。建立基础性、设计综合性和研究创新性分层次实验教学平台,创造条件实施以学生自主学习为主导、适应个性发展的创新教育模式。 

(2)加强教师队伍建设,按课程模块建立课程组,统筹课程模块理论和实验教学内容,规划实验教学改革和实验室建设,组织编写实验教材,设计和开发创新性实验。 

(3)探索大学生创新学习机制,建立以学生自主学习为主导的开放式创新训练基地,将大学生科研创新实践、课程设计和各类学习及竞赛活动有机结合,实现能力和素质的综合培养。 

(4)建立实验区投入和实验研发相结合的实验室建设机制,不断革新实验内容、手段和方法,多渠道地推进实验教学、社会实践和工程训练相结合,提高学生工程素质。 

(5)全面、系统地加强实验教学信息化建设,可以开发、购买实验教学软件,充分发掘、合理配置实验区的教学资源,逐步建立起功能齐全、实用性强、信息量广的实验教学信息化平台。 

2.实验教学体系 

创建有利于培养学生实践能力和创新能力的实验教学平台,构建由“基础课程、专业基础课程、学科拓展课程和创新实践课程”组成的理论和实验课程模块。建立了与理论教学有机结合,以能力培养为核心,分层次的实验教学体系,涵盖基本实验、综合设计性实验、研究创新性实验等。重视实验教学方法和手段的改进,重视实验技术研究,实验项目选择、实验方案设计有利于启迪学生科学思维和创新意识。建立以学生为中心的实验教学模式,形成以自主式、合作式、研究式为主的学习方式。 

在教学中,实验区建立了课前(入门实习) 、课中(实验课) 、课后(课程设计) 相衔接的完整的实践教学环节。具体包括: 

1).基础实践环节。主要包括相关实习、参观实习等。 

2).电子学实践环节。除加强课内实验教学外,还增加了电工工艺实训和电子课程设计。 

3).计算机类实践性环节。计算机组成原理实验,单片机原理及接口技术实验及实训。 

4).专业实习。主要是到校外实习基地进行参观和实习。 

5).专业实训。除传统的毕业设计和专业基础课程设计外,还配备了自动控制原理课程设计,电气与PLC 可编程技术课程设计,电子技术课程设计及计算机控制技术课程设计等。 

6).毕业设计。主要分为两部分,以教师为主的毕业设计群体,由教师提供题目和研究方向,学生根据自身的特点自主选择毕业设计题目;联系一些愿意与学生签约或与专业密切相关的用人单位和公司,让学生直接去单位做课题。双方共同制定毕业设计任务书,答辩时回学校参加统一答辩考核。 

构建实践教学体系; 

课程中落实PST-CCE? 

以电路课程为例,理论课时56学时,实验课时8学时,实训90学时。在这个基础可做修订:实验课时加大比重,增加综合和设计类实验;此外实训总课时分解为集中实训和分散实训,课后可安排实训项目,让学生对理论和实践结合加深理解。培养学生能力,并且能考核出来。 

理论+实践=落实! 

4 结束语 

以《电工工艺实训》为切入点,该课程是一门重要的专业实践课,很多后续课程都是以该课程作为基础,紧跟教学形势的发展,本文结合自身的教学实践,提出几点思考。 

参考文献 

[1]  杨兴林.应用型人才及其培养模式的研究[J].黑龙江高教研究.2007,(06)。 

[2]  杜承铭.本科应用型人才培养目标的选择、构建与实现[J].教育与职业. 2006,(32)。