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關鍵詞:機電一體化;人才培養(yǎng);課程體系
作者簡介:金美琴(1969-),女,江蘇南通人,南通農業(yè)職業(yè)技術學院機電系機電一體化教研室主任,講師,工程師。(江蘇 南通 226007)
中圖分類號:G712 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)25-0060-02
高等職業(yè)院校以服務社會為宗旨,以嶄新的辦學理念和鮮明的職業(yè)特色成為我國高等教育發(fā)展的一支生力軍。[1]隨著科學技術的發(fā)展,機電一體化已從原來以機械制造為主的領域拓展到目前的汽車、化工、輕工、儀表、通信、電力、建筑、冶金等廣泛領域。機械和電子兩大學科的內容本身已經十分廣泛,本科院校學生掌握機電一體化知識已經很難,讓一個高職學生在短短的三年時間里既掌握“機”又掌握“電”是不現(xiàn)實的。[2]高等職業(yè)院校開設機電一體化技術專業(yè)應明確專業(yè)培養(yǎng)目標,構建以就業(yè)為導向、以能力為本位的課程體系,既要防止出現(xiàn)教學內容過多、過雜、過深、專業(yè)技能不突出的現(xiàn)象,[3]又要防止不恰當地降低理論課的學習要求,培養(yǎng)出的學生缺乏遷移能力和應變能力,將來無法勝任工作,影響升職和發(fā)展。
一、合理定位,明確人才培養(yǎng)目標
高職院校的人才培養(yǎng)方案應適應市場需求,瞄準經濟與產業(yè)結構調整的走向,以就業(yè)為導向,制訂“突出職業(yè)技能培養(yǎng),關注學生全面發(fā)展”的人才培養(yǎng)方案,實現(xiàn)“寬基礎、強技能、高素質”的人才培養(yǎng)規(guī)格的總體要求。以“夠用、實用、適用、先進”為原則,既重視培養(yǎng)學生的就業(yè)適應能力,注重實現(xiàn)零距離上崗就業(yè),同時也關注培養(yǎng)學生畢業(yè)后的轉崗能力、職業(yè)遷移能力、競爭能力以及可持續(xù)發(fā)展能力。
當前南通的工業(yè)化水平正處在中期向后期過渡的階段,企業(yè)技術升級加快,集中表現(xiàn)為以信息化帶動工業(yè)化,制造業(yè)的技術含量持續(xù)增加。[4]通過人才市場調查發(fā)現(xiàn),機電一體化專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)單位不僅是機電一體化產品的制造企業(yè),更多的是使用機電一體化設備的廣泛的行業(yè)領域。機電一體化專業(yè)人才主要從事的崗位為:機電一體化設備操作、安裝調試、維護維修、升級改造和技術管理等。其中機電一體化設備操作崗位對從業(yè)人員的知識、技能要求相對較低,往往以技校生、中職生為主,也是高職生的初次就業(yè)崗位;機電一體化設備安裝調試崗位、維護維修崗位屬于綜合技能型工作崗位,一般對學歷有一定要求,從事該工作的人員基本為高職生和本科生;機電一體化設備升級改造和技術管理崗位則不僅有學歷要求,還有工作經驗的要求。這類崗位的任職資格一般需要大專以上的知識素養(yǎng),并經過操作崗位、安裝調試、維護維修崗位鍛煉過的高技能型人才。
多年來的專業(yè)調研表明:計算機、網絡等高新技術已滲透到傳統(tǒng)的機電行業(yè),控制方法和手段也悄悄發(fā)生著變化,具有“智能化”的特征是機電—體化與機械電氣化在功能上的本質差別。我院機電一體化技術專業(yè)以技能培養(yǎng)為主線,將機電行業(yè)中普遍使用的可編程控制器(PLC)技術作為職業(yè)技術課程的核心,構建“以電為主,以控制為核心”的課程體系,突出計算機技術和先進的智能控制技術在機電產品中的應用,培養(yǎng)學生在掌握“夠用、適用”的機、電知識與能力的基礎上重點掌握機電一體化“融合”技術,從而克服原來的機電一體化專業(yè)“機”不如機制專業(yè)、“電”不如自動化專業(yè)的尷尬局面,并且做到具有一定的前瞻性、拓展性,培養(yǎng)學生既要具有實踐動手能力,更要具備隨產業(yè)升級的崗位遷移能力。
二、構建基于工作過程的課程體系
按照“企業(yè)調研—職業(yè)能力分析—工作任務—行動領域—學習領域—學習情境”的步驟構建基于工作過程為導向的課程體系。
1.進行專業(yè)調研,明確職業(yè)工作崗位
深入南通及長三角地區(qū)各行業(yè)中涉及機電產品、自動化設備與生產線的制造、使用的企業(yè)調研,由企業(yè)專家提供有關本專業(yè)的工作崗位及實際工作任務。全面打造機電設備運行維護、機電產品檢測、裝配、調試能力以及故障診斷及維修技能等專業(yè)核心能力,使其符合培養(yǎng)高技能應用性人才的需求。
2.整合典型工作任務,歸納行動領域
對企業(yè)調研所獲取崗位的工作任務進行分析、歸納,明確就業(yè)崗位的典型工作任務及做好這些任務必須具備的能力。機電一體化專業(yè)人員的典型工作能力概括為:熟知機電一體化設備的構造和信息流程,會定期進行檢查、拆裝和、保養(yǎng);對設備常見故障有判斷力、預見性,了解適當的處理、防范措施;會根據工藝要求調整傳感器和執(zhí)行機構等器件的安裝位置和運行參數;能看懂和調試PLC控制程序、設置變頻器參數等等。
3.基于實踐能力培養(yǎng),構建學習領域
以上的工作能力都要求學生具備讀圖、識圖能力和常見工具儀器儀表的使用能力,根據認知及職業(yè)成長規(guī)律,結合高職學生的學習習慣及相關教育方法論對行動領域進行整合,圍繞學習目標確定教學內容,本著注重基礎、強化共性的原則,整合知識點。確定了五門專業(yè)核心課程:機械零件加工與拆裝、傳感器安裝與信號處理、電氣控制與PLC應用技術、交流伺服與變頻器技術和自動生成線的安裝調試及維護。
4.由淺入深排序,設計學習情境
根據職業(yè)特征分解學習領域,以項目、任務、案例、設備、現(xiàn)象、產品等為載體,進行學習情境設計。工作項目的選擇由易到難,將學習內容按由簡單到復雜、由局部整體系統(tǒng)、由單一技能到綜合技能的順序,循序漸進地安排教學進程,將知識的學習和企業(yè)實際工作過程有機結合,通過實際案例的分析加深學生對知識的理解和技能的提升,實現(xiàn)教師的傳授由多到少、學生自主學習程度由低到高遞進。
5.加強校企合作,深化課程改革
廣泛聽取行業(yè)企業(yè)意見,與企業(yè)技術專家一起共同研究課程描述、學習情境劃分、學習項目(任務)的劃分、推薦考核方式等內容,經教學實踐不斷地修改完善,最終建立成熟的課程標準。按照“資訊、計劃、決策、實施、檢查、評估”的課程開發(fā)六步法進行課程教學設計和項目化教材編寫。教材內容與課程結合緊密,以實際工作任務和新方法、新內容、新規(guī)范、新標準等作為編寫內容,校企合作共同開發(fā)、對接國家職業(yè)標準、符合職業(yè)崗位要求。
三、建設“教、學、做”一體化的校內外實訓基地
“巧婦難為無米之炊”,實訓是促使學生掌握職業(yè)技能的關鍵環(huán)節(jié),為培養(yǎng)學生真正的職業(yè)技能,要有真實的或類似真實的機電一體化實訓設備,只有職業(yè)化的設備才可能培養(yǎng)出職業(yè)化的人。[5]學校要增加機電一體化專業(yè)的硬件投入,購置符合行業(yè)現(xiàn)狀、技術先進的機電一體化實訓設備,建立“教、學、做”一體化教室,采取類似真實工作情景的實訓教學模式,制訂符合真實工作要求的嚴格的考核辦法。
加強實驗實訓基地內涵建設,創(chuàng)建企業(yè)真實的工作環(huán)境和氛圍,以企業(yè)員工的標準要求學生。在項目中讓學生分別擔任操作員、檢驗員、工藝員、技術員等不同的角色,經歷制訂計劃、設計工藝、準備材料、生產運行、質量控制、產品交付等產品生產的全過程。在項目評分中,讓學生體會到將來的工作要求,促使他們在今后的學習和工作中以職業(yè)標準來嚴格要求自己,全面提高學生的職業(yè)適應能力、實踐應用能力與團結協(xié)作能力。
將課程教學盡量安排在實訓室、生產現(xiàn)場進行,“理實一體”,將元件、儀器帶進課堂,對著實物講原理,按照實景講流程,老師邊講解、邊演示,學生邊實踐、邊學習,在“教、學、做”一體化的現(xiàn)場教學環(huán)境下增強了學生的感性認識和動手能力。例如:電子技術這門課項目化改革后,將學生按個人興趣分組,分別組裝收音機、門鈴、小音箱、萬用表等常見常用的電子產品,從元器件的選擇、焊接、安裝、調試到最后能正常使用,學生完成任務時很有成就感,極大地激發(fā)了其學習熱情和主動參與能力,提高了其實踐技能。
四、提高教師的專業(yè)素養(yǎng)與實踐能力
“打鐵先要自身硬”,提高教師專業(yè)素養(yǎng)與能力是強化學生實踐能力培養(yǎng)的保障。機電一體化專業(yè)教師要有較完善的專業(yè)知識結構、較強的實踐動手能力,[6]并且對機電一體化工作崗位的要求、行業(yè)標準和規(guī)范要非常熟悉,能把理論教學與企業(yè)生產實際結合起來,能正確地指導學生實訓實習,并積極參與到教學改革中,能結合機電專業(yè)知識進行項目教學和案例教學等。
堅持“走出去、請進來”,建設“素質優(yōu)良、結構合理、專兼結合、數量足夠”的雙師型教學團隊。專業(yè)教師通過到國內外研修先進的職教理論和到企業(yè)學習、鍛煉,參與企業(yè)橫向課題,解決企業(yè)的技術難題,從而拓寬視野、掌握行業(yè)動態(tài)和先進機電一體化技術;從企業(yè)聘請技術專家和能工巧匠從事實踐教學工作。校企合作共同開發(fā)制訂專業(yè)人才培養(yǎng)方案和任務導向、項目驅動的實訓項目、課程、教材,發(fā)揮企業(yè)技師、工程師豐富的工作和管理經驗優(yōu)勢,從而打造出一支專兼結合、技術過硬的優(yōu)秀教學團隊。
五、結束語
總之,新形勢下機電一體化技術專業(yè)的人才培養(yǎng)應從服務地方經濟、實現(xiàn)學生職業(yè)發(fā)展的需求出發(fā)制訂明確的培養(yǎng)目標,并進行基于工作過程的課程體系的全面推廣以及校企合作、工學結合培養(yǎng)模式的探索和總結,購置適應行業(yè)發(fā)展趨勢的先進教學儀器設備,不斷完善實驗實訓條件,同時培養(yǎng)和提升師資隊伍素質,從而提高實訓教學的質量和水平,確保人才培養(yǎng)目標的順利實現(xiàn)。
參考文獻:
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[4]管德明,汪鋒.南通產業(yè)結構調整與高職教育發(fā)展互動的研究[J].南通職業(yè)大學學報,2010,(1).
Key words: higher vocational education;mechatronics;research and analysis of professional
中圖分類號:TH-39 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2016)21-0125-04
0 引言
機電一體化技術專業(yè)是天津現(xiàn)代職業(yè)技術學院的重點建設專業(yè),2005年設立,現(xiàn)有在校學生780人,畢業(yè)生最高就業(yè)率98%,平均就業(yè)率在95%以上,該校畢業(yè)的學生在各個大中型企業(yè)中,成為了生產一線的中堅力量。2008年,該校機電工程學院開始進行央財支持的機電一體化技術實訓基地建設,通過兩年的建設,2010年建成“專業(yè)適應廣,校內一流”的機電一體化技術實訓基地,實訓基地同時也培養(yǎng)了一支專兼結合的師資隊伍;通過購進先進完善的實訓設備,提高了招生與就業(yè)工作水平,彰顯了課程改革及課程體系建設成果;創(chuàng)新發(fā)展了“工學結合、廠校合作”的人才培養(yǎng)模式;全面實行了“雙證書教育”,強化了職業(yè)技能培訓,滿足教學實訓的需要,為機電一體化技術專業(yè)的辦學提供了重要的保障。
1 目前高職機電一體化技術專業(yè)現(xiàn)狀
天津現(xiàn)代職業(yè)技術學院機電一體化技術專業(yè)通過產學研結合,根據企業(yè)、市場的人才需求來確定專業(yè)發(fā)展方向;通過“特色凝煉,特色拓展,特色建設”的戰(zhàn)略,緊扣機械制造、工業(yè)自動化、電子信息產業(yè)鏈,依托行業(yè)企業(yè),建立了具有核心競爭力的機電一體化技術特色專業(yè)群;通過強化內涵建設,突出主干專業(yè)與相關專業(yè)相互協(xié)調發(fā)展,逐漸形成具有技術特色的機電一體化技術專業(yè)。
本專業(yè)以“核心能力培養(yǎng)”為中心,建立了實踐教學體系,以“項目為導向”完成訓練任務,實施“教、學、做”一體化的教學模式;不斷優(yōu)化人才培養(yǎng)方案,人才培養(yǎng)模式;開展了校企共同教研項目、學生頂崗實習、全國高職技能大賽及市級技能競賽等多項活動。通過與企業(yè)的合作,更真實地了解到企業(yè)對人才的需求標準,豐富了技能大賽訓練平臺,在教學資源建設等方面得到很大提升。
學校積極進行工學結合的課程改革,根據崗位操作標準,按照生產流程,組織教師與生產一線的工程技術人員共同編寫具有鮮明工學結合特色專業(yè)教材,建設特色鮮明的資源共享課程,教學課程改革與企業(yè)合作各方面都達到了較好的運行效果。
2 高職機電一體化技術專業(yè)人才調研
為了適應經濟建設和社會發(fā)展對機電一體化技術人才的新需求,充分滿足科技發(fā)展及社會諸多企業(yè)對多方位人才的需求,進一步推動天津現(xiàn)代職業(yè)技術學院高職教育教學改革力度,加強機電一體化技術專業(yè)及專業(yè)群建設,切實做好專業(yè)人才培養(yǎng)工作,推動示范校機電一體化技術專業(yè)建設。2015年8月、2016年4月期間,在機電一體化技術專業(yè)指導委員會的指導下,學院領導帶領相關專業(yè)老師,走訪了一些大、中型企業(yè)。(圖1、圖2所示)
2.1 調研對象
調研企業(yè)以京津冀地區(qū)企業(yè)為主,兼顧部分華東、華南企業(yè)。由于機電涉及的行業(yè)企業(yè)較多,因此調研企業(yè)類型既包括現(xiàn)代制造類企業(yè),也包括機電服務類企業(yè);調研對象包括企業(yè)的一線員工、基層主管、人力資源經理、管理部門負責人、總經理等。本次調研共對75家企業(yè)進行了問卷調查回收,并走訪了40家企業(yè),其中環(huán)保服務企業(yè)15家,生產制造型企業(yè)24家,共回收問卷80份,回收率100.0%,有效問卷78份,有效率為97.5%。
2.2 調研內容
①企業(yè)基本信息;
②對不同層次機電行業(yè)從業(yè)人員的認知;
③機電行業(yè)企業(yè)的崗位需求;
④個人素質對機電行業(yè)從業(yè)人員的重要性;
⑤專業(yè)能力、職業(yè)核心能力與不同層次機電行業(yè)從業(yè)人員的聯(lián)系;
⑥機電企業(yè)用人基本考慮因素;
⑦專業(yè)技能證書與學生就業(yè)情況;
⑧機電專業(yè)課程重要性認知。
2.3 調研目的
①通過調研了解行業(yè)發(fā)展對本專業(yè)人才需求的影響,企業(yè)對本專業(yè)人才的需求情況。②進一步明確專業(yè)人才的就業(yè)領域、職業(yè)崗位、職業(yè)資格要求、培養(yǎng)目標、專業(yè)定位等。③確定專業(yè)教學改革思路、專門化方向等。
3 調研結果與分析
據統(tǒng)計,在全國65萬個相關企業(yè)中,機電工作人員220萬;全包機電產業(yè)從業(yè)單位約3.5萬家,其中年產值205萬元以上的機電產業(yè)單位16000余家,機電產業(yè)從業(yè)人員約300萬人,按年補充率6.5%計算,每年各行業(yè)企業(yè)和機電產業(yè)單位機電人才的需求量達19.5萬人。
對我國不同地區(qū)、不同行業(yè)、不同崗位對機電人才的需求進行的調研結果分析:
①從工作內容上看機電人才大致可歸納為四類:一是機電設備的操作與維護人員;二是生產現(xiàn)場工藝技術人員;三是生產一線管理人才;四是機電產品的銷售與技術服務。企業(yè)機電人才主要是機電設備的操作與維護人員,包括機電各功能崗位的操作人員,有:運行維護人員、操作維修人員、工藝技術員、管理員等。機電企業(yè)人才的需求主要是機電設備操作與維護人才,能夠運用機電一體化技術專業(yè)知識,面向機電行業(yè)、企業(yè)生產一線,服務于機電技術崗位,從事機電設備的使用、維護、維修、設備的管理與設計等工作。因此需要有扎實的理論基礎和淵博的知識,具有知識面較寬的技術技能人才。
②機電人才按等級來分,大致可分為高級機電人才、中級機電人才、初級機電人才和一般機電操作人員四類。高級機電人才位于企業(yè)的高層,主要負責企業(yè)整體目標的制訂,起著總指揮、主持大局的關鍵作用。從調查的數據來看,占招聘企業(yè)招聘崗位的9%,招聘單位對這類人才的要求相當高。中級機電人才主要負責企業(yè)生產運行具體事宜的計劃與指揮,一般的經理和主管屬于中級機電人才,例如生產車間主任、營運主管等。從調查的數據來看,占招聘企業(yè)招聘崗位的47%,招聘單位對此類人才的工作經驗要求一般為5年左右。初級人才和一般操作人員屬于執(zhí)行層。他們負責具體操作。偏重于體力勞動。從調查的數據來看,占招聘單位招聘崗位的44%,招聘單位對于此類人才的工作經驗要求一般1-3年。
3.1 機電一體化技術專業(yè)對應的職業(yè)崗位分析
機電一體化技術專業(yè)對應的崗位主要有:機電設備維修與改造、機電設備操作與維護、機電產品裝配與調試、生產現(xiàn)場工藝技術人員和機電產品銷售等。根據問卷調查的結果,高職畢業(yè)生在上述崗位的分布情況如圖3所示。
從圖3中可看出,本專業(yè)高職畢業(yè)生所從事的機電類各崗位中,機電設備的操作與維護的比例較高。
3.2 企業(yè)對機電一體化技術專業(yè)畢業(yè)生的需求狀況分析
從圖4、圖5和圖6可見,企業(yè)對機電一體化技術專業(yè)高職畢業(yè)生有持續(xù)需求的企業(yè)占67.9%,需求量在20人以上的企業(yè)有35.4%,需求量在10-20人之間的企業(yè)有23.20%,需求量在5-10人之間的企業(yè)有34.45%,在企業(yè)對機電一體化技術專業(yè)高職畢業(yè)生有較大需求的崗位方面,機電產品裝配與調試人員需求面最廣,有占25.2%的企業(yè)選擇,其次是機電設備的操作與維護有24.12%,生產現(xiàn)場工藝技術人員有21.4%的企業(yè)選擇,而機電銷售(5.20%)、技術服務(4.85%)和其他(11.31%)相關崗位就業(yè)面較窄??傮w上表明在今后一段時間內企業(yè)對機電一體化技術專業(yè)高職畢業(yè)生將有持續(xù)的較大量的需求,其中機電設備維護與操作在較多企業(yè)形成一定的需求。
3.3 機電一體化技術專業(yè)的主要崗位專業(yè)知識要求分析
被調查企業(yè)中有77.1%的企業(yè)在招聘與機電崗位人員時要求應聘者是機電一體化技術專業(yè)畢業(yè)的,且掌握與公司所處行業(yè)相關的專業(yè)知識;有21.1%的企業(yè)要求應聘者可以是非機電一體化技術專業(yè)畢業(yè)生但持有相關機電崗位的從業(yè)資格證書。
無論是第三方機電企業(yè)還是生產型企業(yè),由于機電崗位是一個技術型較強的崗位,僅僅掌握機電一體化技術專業(yè)知識往往還無法勝任工作。企業(yè)通常要求機電從業(yè)人員具備綜合的知識背景,對其行業(yè)知識有了解。
3.4 企業(yè)在錄用機電一體化技術專業(yè)高職畢業(yè)生時主要能力要求分析
圖7表明:絕大多數的企業(yè)(71.4%)看重機電一體化技術專業(yè)高職畢業(yè)生的專業(yè)技能,外語能力(5.1%)、工作實踐經歷(33.20%)和計算機應用能力(5.20%),然而在專業(yè)知識(12.10%)和取得職業(yè)資格證書(25.4%)方面大多數企業(yè)并不十分看重。因此高職院校在培養(yǎng)機電一體化技術專業(yè)學生時,應該重能力輕知識、重實踐輕證書,尤其要更注重機電一體化技術專業(yè)技能、能力等方面的培養(yǎng),并通過工學交替讓學生獲得一定的工程實踐經歷。
3.5 企業(yè)對機電從業(yè)人員的基本素質或工作態(tài)度要求分析
圖8表明:企業(yè)對機電從業(yè)人員的基本素質或工作態(tài)度方面,選擇責任心強的占12.10%,選擇團隊精神的占4.45%、選擇認真仔細的占33.20%、選擇進取心的占4.45%、選擇服從安排的占5.10%。說明企業(yè)最看重工作人員的責任心,團隊協(xié)作和認真仔細的精神也是企業(yè)很重視的方面。
4 專業(yè)培養(yǎng)目標與就業(yè)面向
通過這次調研,分析企業(yè)對機電一體化技術專業(yè)人才需求情況,并多次征求企業(yè)專家的意見,最后對機電一體化技術專業(yè)培養(yǎng)目標、專業(yè)定位及方向進行如下調整:
①專業(yè)培養(yǎng)目標:本專業(yè)旨在培養(yǎng)面向機電行業(yè)、企業(yè)生產一線,服務于機電技術崗位,培養(yǎng)從事機電設備的使用、維護、維修、設備的管理與設計等工作,具有良好的職業(yè)素養(yǎng)和過硬的專業(yè)知識及職業(yè)技能,擁有可持續(xù)發(fā)展能力和創(chuàng)新能力,能適應機電產業(yè)現(xiàn)代化、信息化、智能化發(fā)展需求,面向服務現(xiàn)代農業(yè)、先進制造業(yè)、現(xiàn)代服務業(yè)、戰(zhàn)略性新興產業(yè)和社會管理等領域的技術技能人才。
②專業(yè)定位:以電氣為主、機械為輔、機電融合的專業(yè)定位思想,畢業(yè)生具有高等職業(yè)技術技能人才所必備的知識、技能和素質,畢業(yè)時獲取機電一體化技術專業(yè)大專畢業(yè)證書,獲得高級維修電工證書,電工安全技能證書;通過全國高等學校英語應用能力考試。
③畢業(yè)生就業(yè)企業(yè)類型:政府機關及企事業(yè)單位的機電設備管理部門、現(xiàn)代制造業(yè)、服務行業(yè)的一線操作技術人員、機電設備生產企業(yè)及相關產業(yè)單位。
5 畢業(yè)生對專業(yè)課程設置的反饋意見
在畢業(yè)生座談調研時,大家普遍認為,在實際工作中應用比較多的課程有:電氣控制技術、液壓與氣動技術、PLC應用技術、機電氣一體化技術實訓、電工綜合技能實訓等;同學們還反映一些課程的理論知識內容過多,在實際生產中應用較少,如電工電子技術、電機技術等;一些課程如液壓與氣壓傳動技術,理論和實際脫節(jié),在企業(yè)實際中使用的生產設備,學校實訓課上接觸不到等,因此,課程體系設置和專業(yè)教學進程有待整合與調整。
教育部[2011]12號文件明確要求高職教育以培養(yǎng)高端技能型專門人才為主要任務,強調進一步深化工學結合等人才培養(yǎng)模式改革,鼓勵探索建立“校中廠”、“廠中校”等形式的實踐教學基地。該文既反映了我國目前高職教育與企業(yè)的結合程度不高,尤其是直接面向企業(yè)崗位群的實踐教學基地嚴重欠缺的現(xiàn)狀,也為高職實踐課程的開發(fā)及實訓室的建設指明了方向。
一、本課題的背景及現(xiàn)狀分析
機電一體化是一個寬口徑專業(yè),隨著計算機技術的迅猛發(fā)展和廣泛應用,機電一體化技術獲得了前所未有的發(fā)展,成為一門綜合系統(tǒng)技術、計算機與信息技術、自動控制技術、傳感檢測技術、伺服傳動技術和機械技術的交叉學科,應用范圍也愈來愈廣。機電一體化技術的性質決定了其在高職院校面臨兩個主要問題:一是該技術的綜合性及復雜性帶來的理論與實踐如何有效結合的問題;二是該技術應用領域廣泛,就業(yè)崗位群大,由此帶來的技能培養(yǎng)如何兼顧廣度與深度的問題。目前,高職院校機電一體化專業(yè)的很多課程和實驗還是從相應的本科專業(yè)遷移下來的,注重理論的系統(tǒng)性但缺乏直接面對崗位需求的針對性實踐課程及相關實訓室,加上專業(yè)方向眾多,導致前述兩個主要問題一直沒有得到很好的解決。因此,如何探索工學結合培養(yǎng)模式方面的豐富經驗,面向崗位需求,開展機電一體化實踐課程開發(fā)及實訓室建設研究有著深厚的現(xiàn)實意義和推廣價值。
二、促進教學工作,提高教學質量的作用和意義
開展針對機電一體化專業(yè)崗位需求的全方位、多層次的調研活動,對進一步明確專業(yè)培養(yǎng)方向,優(yōu)化專業(yè)課程體系可以起到直接的促進作用;針對校企合作企業(yè)的具體崗位需求,開展實踐課程開發(fā)及實訓室建設研究,有效提高教師理論與實踐相結合的能力;通過實訓項目的開發(fā)及情境項目式教學的實施,極大提高學生的專業(yè)學習興趣和動手操作能力,滿足企業(yè)對學生操作技能的要求;通過面向崗位需求的實踐教育活動,完成部分學生直接進入校企合作企業(yè)工作的零距離過渡;通過上述工作的開展與實施,探索面向崗位群進行實踐課程開發(fā)及實訓室建設的一般模式并加以推廣。
三、具體研究內容及對象
對用人單位和相關市場需求進行調研和考察,研究用人單位在機電一體化專業(yè)領域的管理模式、技術現(xiàn)狀、對人才的需求層次及規(guī)格等相關信息并對校企合作企業(yè)的崗位需求(如工作流程、技術要求等)進行重點研究,以此作為實踐課程開發(fā)及實訓室建設的重要依據。著重加強實踐課程的開發(fā)建設(包括課程標準的編制、教學資料開發(fā)準備等),實訓設備調研及采購申請;相應教學方法及教學手段的研究,以面向崗位需求的情境項目式教學為主要研究方向。課題實施效果反饋研究,并在此基礎上探索具備普遍意義的面向企業(yè)相關崗位群的實踐課程開發(fā)及實訓室建設模式。
四、達到的目標
(一)進一步明確經濟社會發(fā)展對本專業(yè)畢業(yè)生的在目標企業(yè)的崗位需求及職責任務;
(二)優(yōu)化要達成專業(yè)培養(yǎng)目標所必須具備的實踐教學體系及實施模式;
(三)完成能夠面向企業(yè)崗位需求的實踐課程開發(fā)及實訓室建設研究;
(四)進一步解決本專業(yè)目前普遍存在的理論和實踐結合不夠緊密及技能培養(yǎng)廣度
和深度難以兼顧這兩個主要問題;
(五)探索一種具備借鑒意義的面向企業(yè)相關崗位群的實踐課程開發(fā)及實訓室建設模式。
五、解決的關鍵問題
機電一體化專業(yè)適應范圍廣泛,專業(yè)方向眾多,不同的崗位需求既有專業(yè)共性,同時又是千差萬別,因此,相關崗位群的調研及需求分析是首先要解決的關鍵問題。機電一體化專業(yè)實踐課程的開發(fā)及實訓室建設既要滿足技能培養(yǎng)廣度的需要,同時還要解決所面向的崗位群特定的深度需求。情境項目式實踐課程的開發(fā)必須更好地解決復雜的專業(yè)理論與學生相對薄弱的學習基礎之間的矛盾,解決在有限的教學課時中完成大量的技能訓練項目的矛盾并且通過課題的研究與實施,進一步提高本專業(yè)的理論課程與實踐課程的結合程度,實踐課程與社會需求的結合程度,使得“雙結合”更上一個新臺階。
六、本課題的特色、創(chuàng)新及推廣應用價值
(一)特色
充分體現(xiàn)了以崗位需求為目標,以就業(yè)為導向的人才培養(yǎng)理念,將實踐課程的開發(fā)和實訓室建設與企業(yè)的具體崗位需求緊密結合,通過實踐課程體系的優(yōu)化與實施實現(xiàn)學生從學院到就業(yè)崗位的無縫對接。
(二)創(chuàng)新點
立足工學結合培養(yǎng)模式,面向崗位需求,以企業(yè)相應崗位的工作內容定制實訓項目,并以此為依據指導實踐課程的開發(fā)及實訓室建設。
七、結論
隨著各項科學技術的的迅猛發(fā)展和廣泛應用,機電一體化技術獲得了前所未有的發(fā)展,成為一門綜合性的交叉學科,應用范圍也愈來愈廣。那就意味著高職機電一體化專業(yè)的學生要成為合格的“高端技能型專門人才”的難度也更高,為了實現(xiàn)這一目標,最有效的解決辦法我認為就是要加強實踐課程開發(fā)及實訓室建設,讓學生們目標明確地并且能有更多的動手機會,在學校實訓室里就能學到外面的先進技術,只有這樣才能從容面對日益嚴峻的就業(yè)壓力,今后才能有更廣闊的發(fā)展前景。
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關鍵詞:高職;機電一體化;人才培養(yǎng)
機電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢
20世紀70年展起來的機電一體化技術是綜合應用機械技術、微電子技術、自動控制技術、信息技術、傳感測試技術、電力電子技術、接口技術、信號變換技術以及軟件編程技術等產生的一種系統(tǒng)工程技術,是多種技術交叉融合的產物,并不斷地通過學科交叉、技術融合與創(chuàng)新持續(xù)發(fā)展。
機電一體化技術經過近40年的發(fā)展已經取得了豐碩的成果,其產品由單一品種逐步發(fā)展到大中型品種乃至成套設備或大系統(tǒng),電子技術在機械產品上的應用幾乎達到了無孔不入的程度,其品種不斷增多,水平也不斷提高,不僅對世界經濟的發(fā)展起到了巨大的推動作用,而且給人們的生活帶來了很大的方便和享受。
隨著科學技術特別是精密機械技術、微電子技術、計算機技術和控制技術的不斷進步,機電一體化技術也在快速發(fā)展,其發(fā)展趨勢是:(1)在性能上向高精度、高效率、高智能化方向發(fā)展;(2)在功能上向小型化、輕型化、多功能方向發(fā)展;(3)在層次上向復合集成、系統(tǒng)化方向發(fā)展。
機電一體化技術在我國的應用
機電一體化主要技術在我國應用的大致趨勢如下:
計算機技術20世紀70年代是純電子技術;自80年代開始使用Z80CPU構成的單板機及個人電腦;從1987年開始STD總線成為工控機主流機型;從90年代開始使用MCS-51、MCS-96系列單片機與小型PLC;自90年代中期開始以臺灣研華公司為代表的IPC工控機取代STD工控機,成為主流工控機;90年代中后期中型、大型PLC與DCS系統(tǒng)在我國開始大規(guī)模使用;2000年以后現(xiàn)場總線開始應用。
傳感器技術20世紀60年代是力平衡式傳感器;70年代開始使用參量型傳感器(R、C、L參量,無源)和發(fā)電型傳感器(磁電式、壓電式、熱電式,有源),大多采用分立型;80年代開始隨著半導體集成技術的發(fā)展,將敏感元件與信號處理電路集成在一起,實現(xiàn)了檢測及信號處理一體化;90年代后,傳感器向集成化、微型化、智能化方向發(fā)展;2000年后,出現(xiàn)了基于現(xiàn)場總線的網絡化智能傳感器。
執(zhí)行機構由傳動機構和執(zhí)行元件組成。傳動機構由蝸輪蝸桿、齒輪、鏈輪、帶輪、凸輪、傳動帶等組成;執(zhí)行元件分為液壓式、氣壓式、電磁式等幾種類型。
機械加工技術20世紀50年代是通用機床,采取傳統(tǒng)加工工藝;60年代開始使用硬件數控NC、特種加工與成組技術;70年代開始使用計算機數控CNC與精密機械技術;80年代開始使用計算機集成制造系統(tǒng)CIMS、柔性制造系統(tǒng)FMS、計算機輔助工藝設計CAPP、計算機輔助設計/制造CAD/CAM;90年代開始使用現(xiàn)代制造技術與納米加工技術;2000年開始使用敏捷制造技術與綠色制造技術。
高職機電一體化人才的定位及應具備的知識與能力
機電一體化培養(yǎng)人才的層次(1)學術型人才:主要從事科學研究,從事發(fā)現(xiàn)和研究客觀規(guī)律的工作。(2)工程型人才:主要從事有關項目的設計、規(guī)劃、決策以及新產品、新技術的開發(fā)研制工作。(3)技術型(工藝型)人才:主要在生產第一線或工作現(xiàn)場從事將設計、規(guī)劃、決策轉換成物質實體或對社會產生具體作用的工作,進行技術應用、現(xiàn)場實施與服務。(4)技能型(操作型)人才:主要在生產第一線或工作現(xiàn)場依靠操作技能從事為社會謀取利益的工作。各行各業(yè)的技術工人均屬于這類人才。
高職機電一體化人才的定位高職機電一體化專業(yè)主要培養(yǎng)技術應用型人才,應具備必要的基礎理論知識、較寬的專業(yè)知識、較強的工作現(xiàn)場技術應用能力。
高職機電一體化人才應具備的知識與能力(1)知識結構:具有必備的文化基礎知識;具有一定的政治理論知識和人文知識;具有所需的機械制造、液壓與氣壓傳動等方面的基本知識;具有電工、電子、自動控制等方面的基本知識;具有計算機應用技術的基本知識;具有數控機床加工與編程、數控技術、CAD/CAM的基本知識;具有數控技術綜合應用的基本知識;具有車間生產技術管理的基本知識。(2)能力結構:一是社會能力。具備從事職業(yè)活動所需要的行為能力,具體包括口語表達能力、人機對話能力、英語會話與閱讀能力、意志品德、獲得知識的學習能力、解決問題的方法能力、分析問題的思維能力、開展活動的組織能力、團結同志的協(xié)作能力、開拓發(fā)展的創(chuàng)新能力。二是基礎能力。具備從事職業(yè)活動所需的各項基礎能力,具體包括機械制造、電氣控制與計算機應用三項基礎能力。三是專業(yè)能力。具備從事職業(yè)活動所需要的專業(yè)技能。
機電一體化技術發(fā)展與高職課程設置
課程設置的指導思想高職人才培養(yǎng)模式的基本特征是以培養(yǎng)高級技術應用型專門人才為根本任務,以適應社會需要為目標,以培養(yǎng)技術應用能力為主線設計學生的知識、能力、素質結構與培養(yǎng)方案,畢業(yè)生應具有基礎理論知識適度、技術應用能力強、知識面較寬、素質較高等特點,以應用為主旨和特征構建課程與教學內容體系。
機電一體化發(fā)展與高職課程設置的不適應由于機電一體化是多種技術交叉融合的產物,相關技術的發(fā)展都在推動著機電一體化的發(fā)展。因此,其發(fā)展是日新月異的,這就必然導致課程設置與教學內容與其發(fā)展不相適應,具體表現(xiàn)在:
1.單片機課程:教學內容是以MCS-51單片機為主,而現(xiàn)在實用的單片機種類繁多。
2.PLC課程:我院主要講述、實驗的是小型PLC的原理、編程等,而現(xiàn)在不僅小型PLC被廣泛使用,而且中型、大型PLC及DCS系統(tǒng)均已廣泛使用。
3.檢測與傳感器課程:各種高精度、集成化、智能化的傳感器層出不窮,網絡化的傳感器也已出現(xiàn),而課程中涉及很少。
4.機電類專業(yè)中的機類課程目前仍大多停留在傳統(tǒng)機械上。
5.目前機電設備的維修仍把機械維修與電氣維修截然分開,不利于培養(yǎng)機電復合型人才。
6.新型的數控設備更新速度快,技術含量高,高職院校的教學實踐設備相對滯后。
7.數控模塊化刀具、數控夾具、數控機床冷卻液的選用等都有較高的要求,但教材中這些內容涉及較少,教學內容落后于生產實際。
8.機電類制冷專業(yè)偏重于系統(tǒng)制冷原理介紹,而對于自動控制方面卻很少涉及,所講述的自控儀表裝置也大大落后于現(xiàn)在企業(yè)所使用的裝置。
9.制冷專業(yè)講解的部件缺乏先進性。例如,課程中介紹了溫控器、熱保護器等傳統(tǒng)的機械元器件,而企業(yè)現(xiàn)在生產的冰箱有很多一部分已采用數字電腦溫控技術。
解決的方法(1)設備方面:在經濟條件允許的情況下,應購買先進設備用于教學實踐環(huán)節(jié);購買與自制相結合更新設備;學院應與企業(yè)合作,借助企業(yè)的先進設備與企業(yè)共同培養(yǎng)人才。(2)教師方面:應送出去深造、進修,或到企業(yè)學習,應積極開展科研開發(fā),培養(yǎng)教師的關鍵技術技能,了解機電技術發(fā)展的最新動態(tài)與最新的機電一體化設備。(3)課程方面:一是課程內容的綜合化。隨著機電一體化技術的發(fā)展與知識更新的加快,要求課程內容實現(xiàn)跨課程有機融合,各門課程之間要體現(xiàn)合理的相互聯(lián)系,以實現(xiàn)課程體系的整體優(yōu)化。二是課程結構的模塊化。應將教學內容進行分解,形成模塊,模塊化課程可充分增強課程的靈活性,既可保持普適性較強課程的穩(wěn)定性與教學資源的充分、合理使用,又便于開發(fā)新課程,以適應技術的迅速變化與面向社會培訓課程的開發(fā)。三是課程目標的定向性。數控技術的綜合性較強,為使培養(yǎng)目標能根據社會需求及時調整,應開發(fā)基于專業(yè)基礎平臺、目標不同的定向性專門化課程,實現(xiàn)數控加工技術、數控機床維護及維修等不同的專門化培養(yǎng)方向。(4)教材建設:要緊跟機電一體化技術的發(fā)展,及時更新、自編、補充教材內容。(5)實踐環(huán)節(jié):應積極進行校內、校外實踐基地的建設,與國內知名企業(yè)共建實驗室、工作室,加強實踐教學環(huán)節(jié),以彌補理論教學上的不足。
機電一體化技術涵蓋的面較寬,如何解決機電一體化發(fā)展與所培養(yǎng)人才能力、知識結構方面的矛盾,如何迎接機電一體化發(fā)展對高職課程內容提出的挑戰(zhàn),是需要長期研究的課題。應從以下兩方面著手:一是從“素質+能力+知識”三方面培養(yǎng)人才,二是針對高職主要為地區(qū)經濟發(fā)展服務的特點,對本地區(qū)各類企業(yè)及畢業(yè)生就業(yè)的主要企業(yè)進行調研,掌握各類企業(yè)使用機電一體化設備的情況、畢業(yè)生就業(yè)的崗位、對畢業(yè)生主要能力與知識結構的需求,有針對性地合理設置課程,選擇教學內容,以培養(yǎng)能充分滿足社會需求的人才。
參考文獻:
【關鍵詞】機電一體化 理論 模擬 實戰(zhàn) 教學模式
【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A
【文章編號】0450-9889(2014)12C-0052-03
隨著社會的不斷發(fā)展,對具備實踐能力和創(chuàng)新能力的高素質、高技能人才的需求量越來越大。各高職院校不斷嘗試打破原有過于偏重理論的傳統(tǒng)教學模式,探索如何更好地培養(yǎng)學生的實踐能力與創(chuàng)新能力,滿足社會對高技能專業(yè)人才的需求。機電一體化專業(yè)是理工科類最為典型的專業(yè),本文對現(xiàn)有的機電一體化專業(yè)教學模式進行分析,結合現(xiàn)今企業(yè)對該專業(yè)的人才需求,探索培養(yǎng)學生實踐能力與創(chuàng)新能力的教學模式并運用到機電一體化專業(yè)教學中來。
一、機電一體化專業(yè)教學模式存在的問題
通過對畢業(yè)生就業(yè)企業(yè)進行回訪以及邀請企業(yè)專家到校開展專業(yè)分析會等方式,掌握企業(yè)對機電一體化技能人才的各種技能需求,然后在此基礎上對原有人才培養(yǎng)方案進行梳理。目前,高職院校機電一體化專業(yè)教學安排和課程設置沒有緊跟職業(yè)與就業(yè)崗位要求而進行及時修改,造成課程設置、教學內容與崗位要求、職業(yè)資格認證、技能競賽相脫節(jié)。具體表現(xiàn)在以下幾個方面。
(一)理論教學與實踐教學脫節(jié)
理論教學與實踐教學由不同的教師授課,在實際教學中,理論教師偏重于理論推導與抽象原理,同時受限普遍動手能力差等問題,不能很好的結合實際進行理論教學;與此同時,實訓教師只注重學生的操作,關注于學生技能的提升,忽視了學生對原理的進一步理解,從而影響學生向更高層次提升。采用這種形式的教學方法會造成學生學習困難,學習興趣不高,創(chuàng)新能力不強等,不能滿足企業(yè)對人才的質量需求。
(二)學生缺乏實踐能力
在教學的過程中,不少高校通過“理論――實踐”的模式來傳授知識技能,但是學生在學習完理論知識之后仍然是對實際操作以及應用無從下手,一定程度地存在著教學與企業(yè)實際需求脫離的現(xiàn)象。
(三)學生缺乏創(chuàng)新能力
在傳統(tǒng)的高職教學模式中,課程分為公共基礎課、專業(yè)基礎課、專業(yè)核心課三個階段,學生通過課程的學習掌握技能,但大多數院校把這一過程和創(chuàng)新過程等同起來,貶低教師教學的引導作用,造成學生的實踐能力不強,學習過程中難以發(fā)現(xiàn)問題、解決問題,從而導致自主學習能力的下降。
(四)教學模式大眾化
高等職業(yè)教育發(fā)展到現(xiàn)在,大家都意識到教學模式改革的重要性,提出了很多新型教學模式。教學模式向多樣化拓展,但忽視“適合”專業(yè)這一重要問題。在實施過程中,沒有很好結合區(qū)域經濟以及自身擁有的條件,盲目實施各種新概念新方法,忽視“適合”的重要性,極大制約我國高等教育的可持續(xù)發(fā)展。
二、高職院校機電一體化專業(yè)“理論+模擬+實戰(zhàn)”教學模式的實施
“理論+模擬+實戰(zhàn)”教學模式依照學生職業(yè)能力培養(yǎng)的要求,遵循認知規(guī)律,堅持“以學生為中心”,以工作過程為導向組織教學,延續(xù)了以往實踐教學模式的優(yōu)勢,通過課程學習和課外影響來培養(yǎng)學生的實踐能力與創(chuàng)新能力,提高學生綜合能力。
(一) 強化“理論+模擬+實戰(zhàn)”教學理念
高等職業(yè)教學應該根據不同的專業(yè)、不同的地域特色開發(fā)適合自己的教學模式,不能“隨大流”。強化“理論+模擬+實戰(zhàn)”教學理念,堅持以學生為中心, 將理論融入模擬教學環(huán)節(jié)中,通過模擬提升技能和理論水平,通過實戰(zhàn)與實際工作接軌,在整個教學體系中,強化“教學―思考―實踐一歸納一推理一實戰(zhàn)”的基本程序。
(二)設定“理論+模擬+實戰(zhàn)”教學方法
改變傳統(tǒng)的課堂講授示范教學模式,推行行動導向教學,把學生作為學習的主體,教師發(fā)揮主導和協(xié)調作用。實施項目教學,以實訓的方式訓練學生的動手能力;教師在授課過程中邊講邊以實際案例做演示,學生的學習過程為不斷的模擬與印證,采用任務驅動、案例教學、引導文教學等多種教學方法,將任務執(zhí)行與教學內容有機地結合;強調實踐能力的同時,有效引導學生的創(chuàng)新意識,并增強團隊協(xié)作能力。
以機電一體化核心課程自動生產線運行維護為例,在初始階段采取理論融入模擬的方式,讓學生在實驗臺上學習相關核心技術,提升各種基本技能,并在模擬實戰(zhàn)階段將課程的部分課時用于在校外實訓基地的真實生產線崗位上工作,由企業(yè)一線技術人員對學生進行培訓指導和任務安排,在實際工作中印證上一階段的學習內容,并在實戰(zhàn)環(huán)節(jié)中提升實際能力,從而進一步提升學生的職業(yè)能力和自主解決問題的能力,提升學生的職業(yè)素養(yǎng)。
(三)構建“理論+模擬+實戰(zhàn)”教學模塊
以“理論+模擬+實戰(zhàn)”教學理念為指導,構建適合機電一體化專業(yè)的教學模塊,確?;A課程為專業(yè)教學所用,專業(yè)教學為工作所用。
1.專業(yè)課程體系的確定
通過校企合作平臺,對機電一體化專業(yè)人員的活動工作進行分析,得出其職業(yè)能力要求和職業(yè)發(fā)展的需要,結合職業(yè)資格證書考試、行業(yè)許可證考試、行業(yè)服務標準等內容,進行歸納和教學轉換,設計開發(fā)機電一體化技術專業(yè)課程體系,如圖1所示。
2.課程體系結構的確定
按照機電一體化技術專業(yè)的職業(yè)能力確定課程體系,其職業(yè)能力包括:機械結構應用分析、電氣控制應用分析、電氣控制相關設備操作與機電一體化技術的綜合運用。通過專業(yè)課程研討會、企業(yè)專家調查、畢業(yè)生調查等形式深入分析課程的內容、結構、順序等相互關系,為課程體系的構建提供有力依據,具體課程體系的結構、關系排序等關系如圖2所示。
圖2 課程體系結構
(四)完善“理論+模擬+實戰(zhàn)”教學模式的保障機制
1.建設“雙師型”教師隊伍
教師是教學活動的主體,是引導學生的關鍵要素。“理論+模擬+實戰(zhàn)”教學模式下的任課教師應該具備一線工作經歷,擁有較高的專業(yè)理論知識和技能,并具有一定的教學能力,具備真正的“雙師型”教師素質,實現(xiàn)“教學水平”和“技術能力”相融合。一方面,專業(yè)專職教師通過送出培訓、掛職鍛煉、校本培訓、教研活動等方式,更新職業(yè)教育觀念、提高專業(yè)知識水平、改進教學方法,提高團隊整體的教育教學能力。另一方面,企業(yè)兼職教師主要通過教師崗位培訓、教研活動等方式,學習教學方法和技巧,了解學生學習心理,使其能正確引導學生如何在實踐中學習,如何在不同的崗位學習到不同的知識和技能。
2.依托項目研究促進教學模式改革
國家和各?。▍^(qū))包括一些高校自身每年均有定量的教改項目,專門用于教學改革的探索。機電一體化專業(yè)可以結合區(qū)域優(yōu)勢或專業(yè)特色,申報相關教改項目,通過項目帶動與推進專業(yè)的發(fā)展,既能將前沿的理論與方法帶到專業(yè)教學中,又能在專業(yè)教學中驗證與完善 。
3.加強高質量的實訓基地建設
不斷加大與企業(yè)合作的范圍和深度,使校企合作達到一個新的高度,充分利用社會資源。一是把企業(yè)搬進校園,與知名企業(yè)建立技術應用中心,緊追專業(yè)前沿技術。二是加大校內實訓基地資金投入,校內實習基地的建設按照“加強基礎,突出重點,強化特色,提高層次”的思路,建設符合高職院校創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式要求,體制規(guī)范、管理科學、設施裝備較先進的高素質應用人才培養(yǎng)基地和科學技術研究開發(fā)基地。三是提高校外實習基地的數量和質量,確保學生通過頂崗實習熟練掌握工作流程與要求,實現(xiàn)學校與企業(yè)無縫對接。
“理論+模擬+實戰(zhàn)”教學模式的提出與實施,給專業(yè)課程的教學實施提供了教學思路,提高了學生學習的積極性,學生技能得到了明顯的提升,同時更加貼合企業(yè)對技能的需求,自實施以來,取得師生以及就業(yè)企業(yè)的一致好評。
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【基金項目】2010年新世紀廣西高等教育教改工程項目(2010JGB162)
隨著機械工業(yè)的蓬勃發(fā)展,世界各國對機械類專業(yè)的高等教育越來越注重實踐性、應用性及前沿性。德國機電一體化專業(yè)課程體系建設是通過校企合作和工學結合的形式,以學習者專業(yè)能力、方法應用能力和適應社會能力等綜合職業(yè)能力培養(yǎng)為本位,以市場需求為目標,以就業(yè)為導向,將學習和工作要素相結合,并通過分析與綜合,把工作過程的各個部分按一定的順序,導入課程體系中以構成一個有機的整體。美國賓夕法尼亞大學機械工程與應用力學系提出“機電一體化”課程改革思路,在學期項目中預定實驗方案,根據實驗方案決定課程內容。南京航空航天大學在機電一體化課程教學改革中,將科研成果引入課程的理論和實驗教學中,自主研發(fā)教學實驗系統(tǒng)平臺,簡化項目研究內容,研究一體化的系統(tǒng)教學法,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識,提高學生綜合素質。國內高校關于機電一體化專業(yè)人才的教育改革各有特色,但與國外教學水平相比,仍處于初級階段,還沒有形成系統(tǒng)的改革方案。建立適應機電一體化系統(tǒng)設計課程本身特點的教學模式任重而道遠。
二、機電一體化系統(tǒng)設計教學改革研究
從機電一體化系統(tǒng)設計課程實踐性、綜合性特點出發(fā),對其進行教學改革,是高校培養(yǎng)應用型機械類人才的關鍵。機電一體化技術課程教學改革主要包括教學內容改革、教學方法改革、實驗內容改革及考核方式改革四個方面。
1.教學內容改革
以系統(tǒng)設計思想為主線,機電一體化的研究方法不能只是簡單拼湊,應該從系統(tǒng)設計方案開始到各元部件選擇到系統(tǒng)最終成形的全過程都要貫徹系統(tǒng)設計的思想。首先是從整體角度及可行性方面對系統(tǒng)進行多種整體方案設計;然后對其機械機構、執(zhí)行元件、微機控制系統(tǒng)、檢測傳感裝置等組成部分及相關接口進行細節(jié)設計;最后對系統(tǒng)性價比進行衡量,得出優(yōu)化設計方案。選擇原則是在保證目的功能要求與適當壽命的前提下不斷降低成本。在講授每一部分內容時都結合該案例,并將系統(tǒng)設計方法融于其中,既利于學生對知識的掌握,又能起到舉一反三的作用,便于學生分析和設計其他的機電一體化產品。
2.教學方法改革
充分運用現(xiàn)代化教學手段,不斷提高教學效果,由于機電一體化技術普遍應用于自動化設備(如數控機床、加工中心、機器人等)和自動化生產線(如柔性制造系統(tǒng)等),而學生基本未見過上述自動化設備和生產線,無法了解自動化設備和生產線是如何利用機電一體化技術進行工作的。另外,機電一體化技術是集控制技術、伺服傳動技術、傳感檢測技術、計算機信息技術等于一體的新興綜合性學科,具有涉及面廣、綜合性強的特點。
3.實驗內容改革
在實驗教學環(huán)節(jié)開設的多為演示性、驗證性實驗,學生動手操作調試的機會少,學習積極性不高。機電一體化教學團隊探索構建以學生為主體,以項目驅動為主線,通過項目任務引導理論教學和理論教學指導項目實踐的互推互動的教學新模式。在剖析某幾個典型機電一體化系統(tǒng)(項目)的結構組成、工作原理、設計過程中,串聯(lián)講解知識點并在實驗環(huán)節(jié)進行知識點在項目中的具體應用實現(xiàn),進而將項目實施和理論講授有機融合,使學生所學知識得到利用,也提高學生對本課程的學習興趣,將加強學生的工程實踐能力、創(chuàng)新能力和工程意識培養(yǎng)與訓練切實落實到每個教學環(huán)節(jié)中去。
4.考核方式改革
一、機電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢
20世紀70年展起來的機電一體化技術是綜合應用機械技術、微電子技術、自動控制技術、信息技術、傳感測試技術、電力電子技術、接口技術、信號變換技術以及軟件編程技術產生的一種系統(tǒng)工程技術。是多種技術交叉融合的產物,并不斷地通過學科交叉、技術融合與創(chuàng)新持續(xù)發(fā)展。
機電一體化技術經過近40年的發(fā)展已經取得了豐碩的成果,由單一品種逐步發(fā)展到大中型品種乃至成套設備或大系統(tǒng)。電子技術在機械產品上的應用幾乎達到了無孔不入的程度,并且品種不斷增多,水平也不斷提高,不僅對世界經濟的發(fā)展起到了巨大的推動作用,而且給人們的生活帶來了很大的方便和享受。
隨著科學技術特別是精密機械技術、微電子技術、計算機技術和控制技術的不斷進步,機電一體化技術也在快速發(fā)展,其發(fā)展趨勢是:在性能上向高精度、高效率、高智能化方向發(fā)展;在功能上向小型化、輕型化、多功能的方向發(fā)展;在層次上向復合集成、系統(tǒng)化的方向發(fā)展。
二、機電一體化專業(yè)的人才能力定位
高職機電一體化專業(yè)主要培養(yǎng)技術應用型人才,是他們具備必要的基礎理論知識、較寬的專業(yè)知識、較強的工作現(xiàn)場技術應用能力。高職機電一體化人才應具備的知識與能力:
1.知識結構
具有必備的文化基礎知識;具有一定的政治理論知識和人文知識;具有所需的機械制造、液壓與氣壓傳動等方面的基本知識;具有電工、電子、自動控制等方面的基本知識;具有計算機應用技術的基本知識;具有數控機床加工與編程、數控技術、CAD/CAM的基本知識;具有數控技術綜合應用的基本知識;具有車間生產技術管理的基本知識。
2.能力結構
(1)社會能力。具備從事職業(yè)活動所需要的行為能力,具體包括口語表達能力、人機對話能力、英語會話與閱讀能力、意志品德、獲得知識的學習能力、解決問題的方法能力、分析問題的思維能力、開展活動的組織能力、團結共事的協(xié)作能力、開拓發(fā)展的創(chuàng)新能力。
(2)基礎能力。具備從事職業(yè)活動所需的各項基礎能力,具體包括機械制造、電氣控制與計算機應用三項基礎能力。
(3)專業(yè)能力。具備從事職業(yè)活動所需要的專業(yè)技能。
三、機電一體化專業(yè)發(fā)展的不足
加入WTO后,中國的制造業(yè)得到了進一步的升級和現(xiàn)代化,這將使機械技術、微電子技術、計算機技術、信息技術的聯(lián)系變得越來越緊密,并對機電一體化專業(yè)培養(yǎng)的人才提出了更高的要求,也將使機電一體化專業(yè)的發(fā)展方向受到影響。
原有的人才培養(yǎng)模式對學生專業(yè)實踐技能的培養(yǎng)不夠重視,其教學體系還未完全轉移到以培養(yǎng)人才綜合素質、崗位技能為主的現(xiàn)代職業(yè)教育體系上來,而且在專業(yè)教學內容、教學方法、教學手段等方面也未有較大突破,職業(yè)教育的本質特征未能充分體現(xiàn)。
四、機電一體化專業(yè)的發(fā)展方向
我國現(xiàn)代機電一體化的發(fā)展需要大量的機電現(xiàn)代化技術人才,而這些人才的培養(yǎng)大都歸于高職教育。為了高速度、高質量的培養(yǎng)機電一體化人才,政府部門、教育部門以及企業(yè)用人單位應當聯(lián)合起來,促進機電一體化高職教育在以下幾方面的發(fā)展:
1.加強聯(lián)合,協(xié)調發(fā)展
目前,全國各地從事機電一體化教育及生產開發(fā)的單位很多,并且都有一套發(fā)展策略和計劃。用人單位、教育部門應聯(lián)合起來,根據不同層次的對象采取不同的教學方式??刹捎靡荒曛贫逃柊?、兩年制班、三年制大專班、五年制大專班、四年制本科班,制訂出合理的教學計劃和教學大綱。企業(yè)用人單位可以為教學部門提供教學使用設備,教學部門為企業(yè)用人單位提供人才,互惠互利。
2.優(yōu)化發(fā)展環(huán)境,加大支持力度
(1)優(yōu)化發(fā)展環(huán)境指通過宣傳群眾,造成一種社會上下、企業(yè)內外都重視并大力支持“機電一體化”發(fā)展的氛圍。如盡快為外商到中國投資發(fā)展“機電一體化”產業(yè)提供方便,盡可能為興辦開發(fā)、生產機電一體化產品的高新技術企業(yè)開綠燈,盡力為開發(fā)、生產機電一體化產品調配好資源要素等。
(2)增大支持力度,在技術政策上,要嚴格限制耗電、耗水、耗材高的傳統(tǒng)產品的發(fā)展,對未采用機電一體化技術落后產品限制強制淘汰;提倡用機電一體化技術對傳統(tǒng)產業(yè)進行改造,對有關機電一體化技術對傳統(tǒng)產業(yè)的改造,對有關技術開發(fā)、應用項目優(yōu)先立項、優(yōu)先支持,對在技術開發(fā)、應用中做出貢獻的單位領導、科技人員進行表彰獎勵等。
(3)在經濟政策上,要多給機電一體化科研攻關課題、開發(fā)應用項目利用科技專項基金和科技三項費用的機會;銀行發(fā)放貸款要多向機電一體化技術改進、生產合資和機電一體化產業(yè)規(guī)模化建設項目上傾斜;成立“機電一體化”發(fā)展基金,支持機電一體化生產發(fā)展等。
3.加強師資隊伍建設,增大“雙師型”師資比例
師資是實現(xiàn)培養(yǎng)目標和培養(yǎng)計劃的關鍵,建設一支專兼職結合,結構合理,具有較高教學水平和較石室工程實踐經驗,較高工程素質的“雙師型”教師隊伍,是高職教育發(fā)展的核心環(huán)節(jié)。
4.重視實驗實訓基地建設
實踐教學課時安排要把握以下兩個原則:一是“保量”原則,在課時數量上應占整個教學計劃總課時的50%以上,以充分體現(xiàn)職業(yè)教育特色;二是“適時”原則,根據各個教學模塊單元的知識和能力要求,及時跟上教學實踐環(huán)節(jié),強調知識與能力的結合,增強實踐教學的時效性和教學效果。
(1)校內實驗實訓條件。對機電一體化專業(yè)主干課程和各專業(yè)特色課程,均按課程教學大綱中的統(tǒng)一要求配齊實驗實訓設備。校內應建立多個實驗實訓室,不僅要提供教學實驗實訓,還應對學生進行電工上崗證培訓和中級證培訓。
(2)校外實訓基地。本著資源共享、互惠互利的原則,加強與企業(yè)的聯(lián)系。學校應與企業(yè)建立廣泛聯(lián)系與合作,將企業(yè)作為學校的校外實習基地。實訓教學中,一方面聘請經驗豐富的工程師來校指導學生實習實訓;另一方面安排學生到企業(yè)實習,最大限度地縮短畢業(yè)生的試用期,提高畢業(yè)生的就業(yè)競爭力。
【關鍵詞】機電一體化;雙師;團隊
近年來,社會對機電一體化技術專業(yè)人才的需求量越來越大,高職院校也越來越重視對機電一體化專業(yè)人才的培養(yǎng),對人才的培養(yǎng)離不開教師隊伍,與普通高等院校相比,高職院校更需要“雙師型”教師隊伍,本文解釋了機電一體化技術專業(yè)“雙師型”教師的內涵,總結了目前“雙師”教學團隊建設存在的問題,并提出了建議。
一、什么是“雙師”教學團隊
機電一體化“雙師”教學團隊,從表面上說就是雙師素質和雙師結構,具體來說,雙師素質指教師不僅要具有機電及相關領域講師以上職稱,還要有職業(yè)工作的資格證書,或者是在機電企業(yè)的實際工作經歷等,也就是說教師不但要具備扎實的理論知識基礎,還要具備豐富的實踐經驗,能在教學中把理論與實踐結合起來,以解決實際問題。雙師結構是指教師團隊的整體結構,機電一體化“雙師”團隊應該由學校理論知識扎實的理論型教師和在企業(yè)有豐富經驗的技術型教師組成,教師團隊應該是一個梯形團隊,既有專業(yè)骨干帶頭人,也有年輕教師,既能夠保證教學的熟練與準確,又能保證教師隊伍的生命力。
“雙師”教學團隊的特征主要表現(xiàn)在知識結構、素質結構、能力結構三方面。首先,“雙師型”教師應該熟練掌握機電一體化專業(yè)以及相關專業(yè)的基礎理論知識、技能,促進學科知識的相互融合;其次,“雙師型”教師必須具備良好的職業(yè)道德素質,具有敬業(yè)精神和與人合作的能力;再次,“雙師型”教師應該具備較高的教學能力、創(chuàng)新能力、操作能力。只有具備了這三種能力結構,才能成為一名合格的“雙師型”教師。
二、“雙師”教學團隊建設中存在的問題
(一)“雙師型”教師全面指導的能力不足
“雙師”素質要求機電一體化技術專業(yè)的教師既具備理論知識,有具備實踐經驗,在實際中,大多數高職院校機電一體化技術專業(yè)的雙師教師都具備講師以上的職稱,并具備在企業(yè)實際鍛煉的經驗,但即使具備了雙師型教師的素質要求,在實踐上也不能做到面面俱到。實際上,雙師型教師要對學生進行全面的指導本身是一項很難完成的任務,不但對教師的理論知識和實踐能力有更高的要求,還要求教師懂得電工電子、單片機等方面的知識,即使教師在日常的學習中了解相關知識,但是實際應用比學習要難的多,教師也很難了解所有機電領域內的前沿知識,因此全面指導是“雙師”教學團隊建設面臨的重要問題。
(二)對“雙師”結構的認識不全面
雙師結構是教師隊伍的整體結構,要求各個層面的教師組成一個梯形團隊,而不單是對專職教師與兼職教師的疊加。有些高職院校對“雙師”結構的理論存在誤區(qū),僅僅把雙師結構看成是教師的疊加,校內有一些具備雙師素質的專職教師,然后再去企業(yè)聘用兼職教師,這樣的做法也不是不可,只不過有很大的局限性。如果高職院校的辦學實力雄厚,師資力強,在學校內建有校中廠,那么這樣的聘任也能起到很好的效果,但是如果學校的實力不夠雄厚,沒有建設校中廠的條件,要想聘任合格的兼職教師也非易事,即使能夠聘任到,數量也是十分有限的,遠遠不能滿足“雙師”教學團隊的數量要求,這對于校企合作不深入的高職院校來說難度很大。雙師結構的梯形結構也容易被忽視,雙師結構要求有專業(yè)帶頭人,很多高職院校沒有做到這一點。
(三)企業(yè)合作的積極性不高
“雙師”教學團隊建設離不開校企之間的密切合作,在合作過程中學校和企業(yè)都應該保持積極性,一起建立新的人事管理制度,促進人員在校企之間的合理流動,但是在實際中,學校和企業(yè)都不愿意觸碰傳統(tǒng)的人事管理制度,怕蒙受損失,不敢嘗試。關于校企合作,企業(yè)的積極性一直不是很高,一方面是由于企業(yè)并沒有必須要為學校提供人才的義務,另一方面人才在企業(yè)中得到的待遇要高、成就感更強,在學校工作會受到很多條條框框的制約,待遇也不能保證比企業(yè)待遇要好,因此,對機電一體化技術人員來說,在企業(yè)工作的吸引力要比在高職院校好,他們都不愿去學校工作,使得“雙師”教學團隊的建設不是很順利。
三、加強“雙師”教學團隊建設的建議
(一)促進“雙師”教學團隊中個體的發(fā)展
雙師型教師是組成雙師教學團隊的個體,個體的發(fā)展會提高整體團隊的素質,因此,應該采取措施促進每一位教師的發(fā)展。首先,應該明確每一位教師的發(fā)展方向,團隊中需要有帶頭人,需要有骨干教師,教師隊伍的層次、結構都是會發(fā)生變化的,這就需要做好統(tǒng)籌規(guī)劃,把教師的發(fā)展方向和規(guī)劃結合起來。其次,教師的研究方向要與其所教授的內容和課程緊密結合在一起,對于機電一體化技術專業(yè)來說,教師應該了解先進的機電技術,掌握先進制造技術的基礎理論知識,熟悉電子技術,在了解這些方面的基礎上,再有所側重,針對某個方面進行深入研究,使每個教師都有深入研究的方向,整體提高了教學團隊的素質。
(二)全面認識“雙師”教學團隊的內涵
正確全面的認識雙師教學的內涵是建設雙師教學團隊的基礎,不僅要加強高職院校的認識,也應該加強企業(yè)的認識。雙師教學團隊是要建立一個由高素質專業(yè)理論教師、較高教學能力教師、豐富實踐經驗技術人員組成的師資隊伍,雙師教學團隊不僅能夠提高教學質量,鍛煉學生的實際操作能力,促進高職學生就業(yè),促進高職院校發(fā)展,而且還能為企業(yè)發(fā)展做出貢獻,雙師教學團隊能夠幫助企業(yè)解決在實際生產中存在的問題,建立科研小組,促進區(qū)域內產業(yè)的發(fā)展。高職院校應與企業(yè)做好溝通交流,使企業(yè)了解雙師教學團隊建設的好處,從而提高參與的積極性。
(三)加強校企之間的合作
雙師團隊建設離不開校企合作,企業(yè)的配合與支持是雙師團隊建設的重要保證。高職院??梢砸罁陨韺嵙ㄔO校中廠,鼓勵企業(yè)在學校內投資建廠,由企業(yè)來安排技術人員的指導,使企業(yè)技術人員來擔任兼職教師,對企業(yè)來說,在學校內投資建廠也有很大的積極作用,一些小型機械的零部件制造、機械設備的簡單組裝等都可以在校中廠進行,不但能夠鍛煉學生的動手能力,還節(jié)約了企業(yè)的人力資源,企業(yè)還可以利用學校的設備來進行開發(fā)研究,減少了企業(yè)的設備投入,由企業(yè)技術人員來給學生上課,既能夠完成學生的實訓任務,還能夠完成企業(yè)的生產計劃,再為企業(yè)減少成本的同時擴大的企業(yè)效益,由此可見,校中廠的校企合作是一共雙贏的局面,并且具有很大的可行性。
(四)發(fā)揮政府作用
高職院校往往是為所在區(qū)域的經濟發(fā)展提供一線人才,因此高職院校的發(fā)展離不開政府的支撐,促進高職院校的發(fā)展也應該是政府的職責所在。政府首先應該認識到雙師教學團隊建設的益處,并大力支持和倡導校企合作,政府還應該發(fā)揮作用,為校企合作牽線搭橋,促進區(qū)域內機電企業(yè)與高職院校機電一體化技術專業(yè)的銜接,共同促進區(qū)域經濟的發(fā)展,促進教育與企業(yè)的發(fā)展。政府還應該發(fā)揮政治功能,頒布相關保護政策,加強對企業(yè)員工的培訓,把員工培訓納入年終審核,提高企業(yè)員工的整體實力,出臺優(yōu)惠政策,鼓勵和吸引優(yōu)秀人才參與到雙師教學團隊的建設中來,共同為學校與企業(yè)的發(fā)展出謀劃策。
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利用校內的實訓基地讓學生進行基本技能、專項技能和綜合技能訓練(如表1),同時充分利用校外實習基地讓學生經歷認知實習、專業(yè)實習和頂崗實習的磨練。技能訓練主要由專職教師指導,實習主要由兼職教師指導,技能訓練和實習交替進行。這樣就形成了“三級遞進、雙師執(zhí)教、雙境育人”的工學結合人才培養(yǎng)模式。通過實施“三級遞進、雙師執(zhí)教、雙境育人”的工學結合人才培養(yǎng)模式,改變了過去“在黑板上學操作”,“在實訓場地訓練想象的項目”,“與實際的真實的工作不搭邊”的局面,做到在職場環(huán)境培養(yǎng)職業(yè)人、在真實環(huán)境和崗位上學到實用技能和知識。
二、實施名師引領,改革教師考核機制,組建專兼結合教學團隊
機電一體化技術專業(yè)實施專業(yè)雙帶頭人制度,選聘了專業(yè)水平高、業(yè)務能力強的校內專業(yè)教師作為校內專業(yè)帶頭人,同時聘請三環(huán)氣門驅動(湖北)有限公司技術總監(jiān)羅學照高級工程師作為校外專業(yè)帶頭人,充分發(fā)揮專業(yè)雙帶頭人在專業(yè)建設、技術服務等方面的作用。與此同時,還聘請夏明揚高級工程師為機電一體化技術專業(yè)湖北“楚天技能名師”,并建立了名師工作室。夏明揚高工重點指導產學研合作,指導人才培養(yǎng)方案的制定、實訓基地建設、課程建設等工作,充分發(fā)揮了楚天技能名師的專業(yè)引領作用和在專業(yè)建設中校企合作、工學結合的橋梁紐帶作用。學校將“雙師”素質教師的培養(yǎng)作為專業(yè)師資隊伍建設的重點,在教師培養(yǎng)和考核方面進行了全面的改革。根據《黃岡職業(yè)技術學院雙師素質教師認定與管理辦法》、《黃岡職業(yè)技術學院師資隊伍建設“六個一”工程實施意見》、《黃岡職業(yè)技術學院教師社會實踐鍛煉及服務行業(yè)企業(yè)管理辦法》,實施了雙師素質教師培養(yǎng)“六個一”工程,即要求每一位專業(yè)教師密切聯(lián)系一個企業(yè)、結交一個兼職教師朋友、深入一個專業(yè)建設、開發(fā)一門專業(yè)課程、每年做好一項研究、建好一個個人網站,達到在學生中有權威、教改中有作為、企業(yè)中有威信、行業(yè)中有影響、服務中有貢獻的“六有”要求。同時,專業(yè)教師必須通過教師教育教學能力達標、專業(yè)實踐能力達標、企業(yè)工作經歷達標的“三證聯(lián)認”的測評才稱為合格教師。機電一體化技術專業(yè)30名專業(yè)教師中,“雙師”素質教師達到93.3%,教師合格率100%。按照開放性和職業(yè)性要求,通過校企合作多渠道聘請行業(yè)、企業(yè)專家作為兼職教師。要求兼職教師和專任教師共同參與專業(yè)人才培養(yǎng)方案的制訂,共同開發(fā)工學結合課程和工學結合教材,共同建設實訓實習基地,共同進行實訓教學和學生頂崗實習的管理等工作。機電一體化技術專業(yè)目前建有30余名的兼職教師資源庫,常年聘用20余名企業(yè)專家作為兼職教師。
三、強化實踐育人,打造多元主體的實踐教學基地
引東貝集團歐寶機電有限公司入校門,在校內建立“歐寶實訓室”,引進現(xiàn)代企業(yè)“8S”管理模式,融入企業(yè)現(xiàn)代文化,將東貝集團歐寶機電有限公司壓縮機億元生產線瘦身建成校內“歐寶實訓室”,供學生實訓實習。引深圳博寶科技有限公司入校門,成立“深圳博寶科技(黃岡)沖壓制造事業(yè)部”,以“校中廠”的模式,實施企業(yè)化運作,獨立核算,共同建設校內生產性現(xiàn)代制造技術實訓基地,為學生提供生產性實訓場所,使專業(yè)生產性實訓達50%以上。與東貝集團歐寶機電有限公司合作,將學校搬到企業(yè),成立了“廠中校”———黃岡職業(yè)技術學院歐寶學院。公司生產副總擔任院長,學校專業(yè)團隊負責人擔任副院長,成立了教務科、學生科、技術科和培訓科,分別由雙方骨干人員任職。與湖北彤鑫發(fā)動機有限公司合作,在企業(yè)建立“黃岡職業(yè)技術學院數控加工實習工廠”,專業(yè)每位學生在工廠進行為期兩周的編程與加工的生產教學,學生與工人同生活、同刷卡考核、同生產勞動。與武漢TCL空調器有限公司合作在公司設立專門培訓部,公司人事經理任培訓部主任,學校派專人管理,學校派教師、企業(yè)派技術員,共同組成教師隊伍為學生在廠期間上課。這些“廠中校”、實習工廠、培訓部的建立,既滿足了教學需求,又節(jié)省了教學投入;既提供了真實的學習環(huán)境,又讓學生帶薪實習;既培育了學生的職業(yè)素質,又培養(yǎng)了學生的職業(yè)技能。達到了提高學效果、為企業(yè)創(chuàng)造經濟效益雙贏的目的。
四、實施多方評價,完善教學質量保障體系