雷翔霄,唐春霞,徐立娟
(長沙民政職業(yè)技術(shù)學(xué)院 電子信息工程學(xué)院,湖南 長沙 410004)
《國家職業(yè)教育改革實施方案》指出,高職教育作為一種類型教育[1],其基本特征之一是實踐教學(xué)。《教育部關(guān)于深化職業(yè)教育教學(xué)改革全面提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的若干意見》提出,高職教育要對接最新職業(yè)標準、行業(yè)標準和崗位規(guī)范,緊貼崗位實際工作過程,調(diào)整課程結(jié)構(gòu),更新課程內(nèi)容[2]?!督逃筷P(guān)于職業(yè)院校專業(yè)人才培養(yǎng)方案制定與實施工作的指導(dǎo)意見》強調(diào),要加強實踐性教學(xué),實踐性教學(xué)學(xué)時原則上占總學(xué)時數(shù)50%以上,課程內(nèi)容要緊密聯(lián)系生產(chǎn)勞動實際和社會實踐,突出應(yīng)用性和實踐性[3]?!督逃控斦筷P(guān)于實施中國特色高水平高職學(xué)校和專業(yè)建設(shè)計劃的意見》再次重申,高職院校要培養(yǎng)滿足產(chǎn)業(yè)高端和高端產(chǎn)業(yè)的高素質(zhì)技術(shù)技能人才,重點服務(wù)企業(yè)特別是中小微企業(yè)的技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)品升級[4],培養(yǎng)具備較強的實踐動手能力、系統(tǒng)設(shè)計能力和綜合運用知識能力的學(xué)生。培養(yǎng)高素質(zhì)技術(shù)技能人才是國家、社會發(fā)展的客觀需求,是建設(shè)制造強國的必然要求,是行業(yè)企業(yè)的迫切期待。實踐性教學(xué)是培養(yǎng)滿足產(chǎn)業(yè)高端和高端產(chǎn)業(yè)的高素質(zhì)技術(shù)技能人才的重要環(huán)節(jié),是學(xué)生動手能力、工程實踐能力和系統(tǒng)設(shè)計能力形成的主陣地,是理解專業(yè)基礎(chǔ)理論和獲得專業(yè)感性認識的重要來源[5]。
近年來,高職院校在培養(yǎng)滿足產(chǎn)業(yè)高素質(zhì)技術(shù)技能人才方面做了大量有益的探索和實踐。如利用場域理論、協(xié)同創(chuàng)新理論以及校企雙主體構(gòu)建高職實踐教學(xué)體系[6-8]。但上述研究主要側(cè)重于“雙師型”隊伍建設(shè)、實訓(xùn)基地建設(shè)、實踐教學(xué)過程控制以及實踐教學(xué)考核機制等,對實踐教學(xué)項目的系統(tǒng)設(shè)計著墨不夠。許多高職院校學(xué)生還存在工程實踐能力不足,系統(tǒng)設(shè)計能力欠缺等問題,主要體現(xiàn)在以下幾方面。
(1)實踐教學(xué)體系設(shè)計目標不明確,缺乏實際項目支撐。高職院校雖加大了實踐教學(xué)的比重,但實踐教學(xué)項目的設(shè)計目的不明確,且實踐項目缺少具體項目背景,以致學(xué)生不能在項目場景中靈活運用。
(2)碎片化教學(xué),缺少系統(tǒng)設(shè)計。同一課程實踐教學(xué)內(nèi)容之間缺乏載體聯(lián)結(jié),以致教學(xué)內(nèi)容較為孤立,實踐項目之間的連貫性不強。課程與課程之間的實踐內(nèi)容缺乏項目聯(lián)結(jié),以致實踐教學(xué)體系較為分散,未能系統(tǒng)、宏觀地將不同專業(yè)課程之間的實踐教學(xué)內(nèi)容有效銜接,未能將理論、實踐與應(yīng)用有機結(jié)合,導(dǎo)致學(xué)生難以學(xué)以致用,對專業(yè)認知不清、缺乏信心和興趣。
我校電氣自動化技術(shù)專業(yè)始終以培養(yǎng)符合產(chǎn)業(yè)高端和高端產(chǎn)業(yè)需求的高素質(zhì)技術(shù)技能人才為目標,從實踐教學(xué)項目系統(tǒng)性設(shè)置角度對專業(yè)實踐教學(xué)體系進行探索和改革?;凇跋到y(tǒng)到部件、部分到整體”(system to device & part to whole, SDPW)模式,以典型工程案例為載體,構(gòu)建項目貫穿式的高職電氣自動化技術(shù)專業(yè)實踐教學(xué)體系,在實踐教學(xué)中培育學(xué)生的勞動素養(yǎng),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,訓(xùn)練學(xué)生的系統(tǒng)設(shè)計思維和提高實踐動手技能,為就業(yè)和職業(yè)生涯發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)。
SDPW 模式是將系統(tǒng)到器件的分解方法和部分到整體的設(shè)計方法應(yīng)用于實踐教學(xué)體系構(gòu)建的創(chuàng)新模式,SDPW 的基本結(jié)構(gòu)如圖1 所示。這兩種方法廣泛應(yīng)用于系統(tǒng)項目設(shè)計中,前者重視對系統(tǒng)概念的整體掌控,系統(tǒng)工程師根據(jù)所實現(xiàn)功能將項目分解為相對單一的功能模塊。后者以堆積木的方式實現(xiàn)項目,既符合學(xué)生的認知規(guī)律,也符合項目設(shè)計規(guī)律。不同于傳統(tǒng)實踐教學(xué)構(gòu)建模式,SDPW 模式以實際工程項目為根基,由專業(yè)建設(shè)委員會對經(jīng)典案例進行分析和分解,從專業(yè)的整體高度構(gòu)建實踐教學(xué)體系;專業(yè)課程教師負責(zé)對課程涉及的每一個具體項目進行細化分解和進行必要的示范性指導(dǎo);學(xué)生要完成每門課程小項目,并將小項目逐步組裝為大項目,最終實現(xiàn)整個項目功能。SDPW 模式可將離散、獨立的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)通過項目有機地銜接起來,使之成為一個系統(tǒng)的、連貫的實踐教學(xué)體系。SDPW 模式既加深了學(xué)生對知識、技能的掌握,又有效解決了課程內(nèi)容彼此割裂、相互銜接不夠等問題,從而培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)設(shè)計思維,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)以致用的能力。
圖1 SDPW 模式
根據(jù)《高等職業(yè)學(xué)校專業(yè)教學(xué)標準》電氣自動化技術(shù)專業(yè)教學(xué)標準中關(guān)于課程的設(shè)置[9],以及合作企業(yè)崗位技術(shù)技能要求,設(shè)置“電工基礎(chǔ)”“電子技術(shù)”“電機與拖動”“傳感器與檢測技術(shù)”等為專業(yè)基礎(chǔ)課程,設(shè)置“電氣控制技術(shù)”“PLC 應(yīng)用技術(shù)”“自動調(diào)速系統(tǒng)”“工業(yè)網(wǎng)絡(luò)與組態(tài)技術(shù)”“單片機技術(shù)”“運動控制技術(shù)及應(yīng)用”“專業(yè)綜合實訓(xùn)”等為專業(yè)核心課程。
借鑒德國職教經(jīng)驗,運用項目教學(xué)、基于工作過程教學(xué)等教學(xué)模式,對照國家專業(yè)教學(xué)標準,結(jié)合學(xué)校特色,設(shè)置電氣自動化技術(shù)專業(yè)的主要學(xué)習(xí)領(lǐng)域如下。
(1)開關(guān)電源設(shè)計與裝調(diào)技術(shù):主要包括電工基礎(chǔ)、電子技術(shù)等課程。
(2)繼電控制系統(tǒng)設(shè)計與裝調(diào)技術(shù):主要含電氣控制技術(shù)、電機與拖動等課程。
(3)單片機控制系統(tǒng)設(shè)計與制作技術(shù):主要內(nèi)容有傳感器與檢測技術(shù)、單片機技術(shù)等課程。
(4)智能控制系統(tǒng)設(shè)計與裝調(diào)技術(shù):主要為PLC應(yīng)用技術(shù)、單片機技術(shù)、傳感器與檢測技術(shù)等課程。
(5)運動控制系統(tǒng)設(shè)計與裝調(diào)技術(shù):主要有自動調(diào)速系統(tǒng)、運動控制技術(shù)及應(yīng)用等課程。
(6)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)設(shè)計與裝調(diào)技術(shù):主要有工業(yè)網(wǎng)絡(luò)與組態(tài)技術(shù)、智能洗車機控制系統(tǒng)、智慧配餐系統(tǒng)等課程。
依據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)目標、核心知識點、技能點以及設(shè)置的學(xué)習(xí)領(lǐng)域,選取非接觸式智能洗車機系統(tǒng)為專業(yè)綜合實踐教學(xué)平臺,該平臺主要包括:電源模塊、RFID 刷卡模塊、清水沖洗模塊(高壓泵)、泡沫洗車模塊、車輛位置檢測模塊、車輛輪廓檢測模塊(超聲波檢測)、Y向行走(變頻電機)、X軸行走(伺服電機)、R軸旋轉(zhuǎn)(步進電機)以及觸摸屏控制部分等。
圖2 智能洗車機示意圖
電氣自動化技術(shù)專業(yè)旨在培養(yǎng)學(xué)生的實踐動手能力、系統(tǒng)集成能力、工程實踐能力以及團隊合作精神。實踐教學(xué)體系遵循由簡單到復(fù)雜,由單一到綜合,由部件到系統(tǒng)的原則,由課程實驗實訓(xùn)、學(xué)期綜合實訓(xùn)以及專業(yè)綜合實訓(xùn)構(gòu)成。課程實驗實訓(xùn)完成驗證性內(nèi)容和基本技能訓(xùn)練。學(xué)期綜合實訓(xùn)主要是課程內(nèi)容的融會貫通和學(xué)以致用,其主要實訓(xùn)項目構(gòu)成專業(yè)綜合實訓(xùn)的一個子模塊。專業(yè)綜合實訓(xùn)是將學(xué)期課程綜合實訓(xùn)的成果進行系統(tǒng)集成,完成智能洗車機控制系統(tǒng)的設(shè)計與裝調(diào)。基于SDPW 模式的項目貫穿式實踐教學(xué)體系構(gòu)建思路如圖3 所示。
圖3 基于SDPW 模式的項目貫穿式實踐教學(xué)體系構(gòu)建思路
電氣自動化技術(shù)專業(yè)的專業(yè)課程完全采用SDPW模式進行授課,將專業(yè)課程分為5 大模塊和多個實訓(xùn)項目(見表1)。
表1 智能洗車機控制系統(tǒng)設(shè)計與裝調(diào)課程、實訓(xùn)項目與模塊與系統(tǒng)
SDPW 模式強調(diào)從系統(tǒng)到器件、從部分到整體,由已知探索未知。對于學(xué)生來說,未知代表尚未理解和掌握的知識或技能,已知代表已經(jīng)掌握的知識。一個完整的模塊/系統(tǒng)設(shè)計包含若干未知知識,相互之間彼此關(guān)聯(lián),學(xué)生可通過對已知知識的逐步拓展實現(xiàn)對未知知識、技能的理解,在項目、模塊等的實施中實現(xiàn)驗證學(xué)習(xí),在不斷重復(fù)該步驟過程中,完成整個系統(tǒng)的設(shè)計。這種將已掌握的知識代入項目中進行分析,從而探索未知知識的方法,源于關(guān)聯(lián)主義理論[10],是整合碎片化知識的有效方法[11]。
SDPW 構(gòu)建的實踐教學(xué)體系注重從基本、單一知識點的項目入手,在已知的基礎(chǔ)上逐步向功能復(fù)雜的未知項目推進,符合學(xué)生的認知規(guī)律。從設(shè)計模式來看,SDPW 接近于企業(yè)項目設(shè)計管理的移植體,有利于提高學(xué)生的系統(tǒng)設(shè)計意識。在項目的實施過程中,學(xué)生可根據(jù)個體情況,對原設(shè)計的模塊進行功能擴展,使其具備額外的功能,有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,激發(fā)其學(xué)習(xí)原動力、求知欲望和探索未知的精神,鞏固了知識,錘煉了能力,學(xué)生的系統(tǒng)設(shè)計意識、能力以及綜合素養(yǎng)得到明顯提升。
基于SDPW 項目貫穿式實踐教學(xué)體系自2014 年開始在電氣自動化技術(shù)專業(yè)實施以來,取得了很好的效果。我校委托麥可思教育質(zhì)量評估機構(gòu)實施并完成了對2017 屆及以后畢業(yè)生的數(shù)據(jù)調(diào)研報告,從麥可思調(diào)研數(shù)據(jù)來看,專業(yè)就業(yè)率持續(xù)穩(wěn)定在92%以上,對口就業(yè)率穩(wěn)定在81%以上。行業(yè)主要用人單位對畢業(yè)生7 項能力指標評價的好評率在80%以上,高于其他同類專業(yè),如圖4 所示。
圖4 用人單位對畢業(yè)生工作能力的滿意度
項目貫穿式實踐教學(xué)體系的示范效應(yīng)輻射全省,省教育廳邀請專業(yè)負責(zé)人在高職院校專業(yè)負責(zé)人培訓(xùn)班上就項目貫穿式實踐體系構(gòu)建做專題報告,受到同行專家的好評。認為構(gòu)建的基于SDPW 的項目貫穿式實踐教學(xué)體系具有先進性和系統(tǒng)性,利于學(xué)生項目開發(fā)的系統(tǒng)化思維培養(yǎng),具有推廣價值。成果創(chuàng)新之處在于將系統(tǒng)與器件、部分與整體的思維有機結(jié)合,重構(gòu)課程實訓(xùn)項目和專業(yè)實踐體系,利于培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和系統(tǒng)化思維,顯著提高了人才培養(yǎng)的質(zhì)量。
基于SDPW 的項目貫穿式實踐教學(xué)體系將企業(yè)典型產(chǎn)品解構(gòu)為單一部件,再通過課程知識點的設(shè)計重構(gòu)碎片化的知識節(jié)點,以系統(tǒng)整體設(shè)計貫穿專業(yè)課程實訓(xùn)項目,著重培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力和系統(tǒng)設(shè)計能力。構(gòu)建的實踐教學(xué)體系為智能制造類專業(yè)培養(yǎng)高素質(zhì)技術(shù)技能型人才提供了有力支撐,也為相關(guān)專業(yè)構(gòu)建項目貫穿式實踐教學(xué)體系提供了參考。