[摘 要] 通過構(gòu)建模塊化課程體系,引進(jìn)主流、高新技術(shù)實(shí)驗(yàn)設(shè)備,優(yōu)化整合實(shí)訓(xùn)室,加強(qiáng)校企合作,引入企業(yè)工程案例、組織“二課堂”活動、推進(jìn)各級大賽及實(shí)施雙導(dǎo)師制等措施構(gòu)建創(chuàng)新能力培養(yǎng)平臺;精心規(guī)劃“一課堂”的單元性項(xiàng)目、功能性項(xiàng)目、綜合性項(xiàng)目等三個不同層次項(xiàng)目,全面按照CDIO模式實(shí)施,大大提高學(xué)生自動化專業(yè)技術(shù)能力和包括創(chuàng)新能力在內(nèi)的軟能力。
[關(guān) 鍵 詞] 自動化;創(chuàng)新;項(xiàng)目;高職
[中圖分類號] G712 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A [文章編號] 2096-0603(2016)10-0036-02
一、引言
創(chuàng)新是推動國家、民族向前發(fā)展的重要力量;堅(jiān)定不移創(chuàng)新,加快創(chuàng)新型國家建設(shè)步伐;國家核心競爭是技術(shù)創(chuàng)新。近來,國家領(lǐng)導(dǎo)人多次強(qiáng)調(diào):要把創(chuàng)新擺在國家發(fā)展全局的核心位置。Mc.Kinsey Global Institute 在近來做了一份報(bào)告宣稱我國大學(xué)畢業(yè)生適合在國際化公司工作的不到10%,他認(rèn)為“中國教育系統(tǒng)偏于理論,中國學(xué)生幾乎沒有受到項(xiàng)目和團(tuán)隊(duì)工作的實(shí)際訓(xùn)練,相比之下歐洲和北美學(xué)生以團(tuán)隊(duì)方式解決實(shí)際問題”。
近年來,浙江乃至整個中國都面臨著產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級,強(qiáng)調(diào)要發(fā)展低碳、綠色經(jīng)濟(jì),重點(diǎn)發(fā)展高新技術(shù)產(chǎn)業(yè),并以高新技術(shù)改造傳統(tǒng)機(jī)械、流程企業(yè)(如裝備、化工、制藥、造紙、環(huán)保等)。隨著應(yīng)用技術(shù)水平不斷提高,工廠自動化、智能化、網(wǎng)絡(luò)信息化程度越來越高,掌握自動化、網(wǎng)絡(luò)相關(guān)技術(shù)的一線工程師、技術(shù)人員需求較大,但是企業(yè)招到真正適用的人才還是相對比較困難的,這種大環(huán)境迫切需要高職院校真正轉(zhuǎn)變教學(xué)方式、加強(qiáng)校企合作,結(jié)合新的教育模式——CDIO(C-Conceive,D-Design,I-Implement,O-Operate)工程教育模式,培養(yǎng)掌握自動化技術(shù)應(yīng)用能力的創(chuàng)新型人才,以滿足社會、企業(yè)的需求。我校在自動化技術(shù)專業(yè)實(shí)施基于CDIO自動化專業(yè)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)方案,取得了很好的成效。主要方法和措施如下。
二、搭建創(chuàng)新能力培養(yǎng)平臺
平臺是創(chuàng)新能力培養(yǎng)的溫床,對創(chuàng)新能力的培養(yǎng)起到至關(guān)重要的作用,主要采取以下幾種措施:
1.根據(jù)企業(yè)崗位職業(yè)能力需要,構(gòu)建模塊化課程體系,主要有以下幾大塊:基礎(chǔ)技能與知識課程模塊,主要包括工程制圖、計(jì)算機(jī)制圖實(shí)訓(xùn)、金工綜合實(shí)習(xí)、電子技術(shù)、工廠電氣控制技術(shù);編程與電子設(shè)計(jì)能力課程模塊,主要包括可編程控制器技術(shù)、C語言程序設(shè)計(jì)、嵌入式控制技術(shù);控制系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)課程模塊,包括自動控制原理與系統(tǒng)、過程檢測與控制技術(shù);控制系統(tǒng)與儀表的集成、調(diào)試課程模塊,包括自控系統(tǒng)集成與創(chuàng)新、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)(DCS.FCS)技術(shù)、智能儀表調(diào)試與創(chuàng)新應(yīng)用、畢業(yè)綜合實(shí)踐等。
2.建立項(xiàng)目引導(dǎo)的專兼結(jié)合教師團(tuán)隊(duì),鼓勵教師學(xué)習(xí)新技術(shù)并為企業(yè)開展技術(shù)服務(wù),提高實(shí)戰(zhàn)能力。及時引入自動化新技術(shù),包括機(jī)器視覺技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、Profinet技術(shù)、智能網(wǎng)絡(luò)化儀表技術(shù)、PA自動化技術(shù)等新技術(shù)。新技術(shù)進(jìn)教學(xué)計(jì)劃、進(jìn)課程教材、進(jìn)實(shí)際課堂,讓學(xué)生及時學(xué)習(xí)新技術(shù)、應(yīng)用新技術(shù),提高創(chuàng)新能力。
3.聯(lián)姻國內(nèi)外知名企業(yè),包括國際著名的西門子自動化公司、三菱電氣公司,國內(nèi)領(lǐng)頭的中控科技集團(tuán)合建最主流、高新技術(shù)自動化設(shè)備與系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)室,按照實(shí)際自動化工程項(xiàng)目流程或便于項(xiàng)目實(shí)施的方法布置,將職場環(huán)境、企業(yè)先進(jìn)文化與理念引入教育全過程,努力打造校企合作平臺。主要通過以下途徑:共同制定課程體系,校企師資隊(duì)伍建設(shè),校企深度課程建設(shè),校企合作的科技活動、項(xiàng)目引進(jìn)等真正實(shí)現(xiàn)學(xué)校和企業(yè)的優(yōu)勢互補(bǔ)、資源共享、互惠互利、共同發(fā)展的目標(biāo)。
4.構(gòu)建項(xiàng)目貫徹整個“一課堂”的制度,在整個課程的設(shè)計(jì)中,通過規(guī)劃不同層次的項(xiàng)目,按照CDIO的標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)學(xué)生項(xiàng)目的構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)施、綜合等各方面的能力。
5.積極構(gòu)建“二課堂”及技能大賽訓(xùn)練分層次體系:以“雙休日工程”為代表的課余時間開展項(xiàng)目設(shè)計(jì)與集成實(shí)施;以“大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽”、教育部和浙江省組織的各種專業(yè)技能大賽、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)孵化基地等為代表的各種學(xué)科和技能大賽;以電子制作協(xié)會、電氣自動化協(xié)會、機(jī)器人技術(shù)協(xié)會為代表的各種協(xié)會,并結(jié)合以“老”帶“新”的制度。
6.實(shí)施雙導(dǎo)師制,對學(xué)生進(jìn)行CDIO相關(guān)理念的培訓(xùn),并設(shè)校內(nèi)指導(dǎo)老師與校外工程導(dǎo)師的“雙導(dǎo)師制”來配合CDIO項(xiàng)目的真正實(shí)施,充分引入企業(yè)項(xiàng)目實(shí)施的經(jīng)驗(yàn)。學(xué)生按興趣、能力組成團(tuán)隊(duì),團(tuán)隊(duì)設(shè)立負(fù)責(zé)人,由學(xué)生循環(huán)輪換,培養(yǎng)其組織管理、與導(dǎo)師的協(xié)調(diào)溝通能力等。
三、項(xiàng)目設(shè)計(jì)
通過CDIO工程設(shè)計(jì)導(dǎo)論的引入,結(jié)合課程體系,根據(jù)每個學(xué)期核心課程的學(xué)習(xí)安排,精心規(guī)劃CDIO項(xiàng)目。主要由三個層次的項(xiàng)目體系構(gòu)成,分別是單元性項(xiàng)目、功能性項(xiàng)目、綜合性項(xiàng)目,項(xiàng)目由簡入繁,由淺入深,由單一到綜合,層層遞進(jìn)。
單元性項(xiàng)目——主要涉及某門課程的部分內(nèi)容,根據(jù)課程需要設(shè)計(jì)小規(guī)模項(xiàng)目,便于實(shí)施,更能加深課程內(nèi)容的理解與應(yīng)用;如過程檢測與控制技術(shù)課程中的“恒溫供水溫度控制系統(tǒng)的集成與調(diào)試”,這里涉及的內(nèi)容:控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性能指標(biāo),溫度傳感器的簡單工作原理、選擇與使用;加熱器的原理與型號、性能等內(nèi)容。
功能性項(xiàng)目——單元性項(xiàng)目的綜合與提升,更是綜合性項(xiàng)目的支撐,培養(yǎng)學(xué)生對某門核心課程的綜合應(yīng)用能力,在學(xué)生掌握課程知識和技能的基礎(chǔ)上,加強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力與終身學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)。如可編程控制器(PLC)技術(shù)中的“真空抽氣機(jī)組的PLC自控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與調(diào)試”,該項(xiàng)目的實(shí)施與完成不僅涉及課程中的絕大部分指令內(nèi)容,還需要思考如何構(gòu)架程序框架、調(diào)試,涉及一些特殊要求的功能完成還要進(jìn)行集體討論與分析。
綜合性項(xiàng)目——與專業(yè)充分相結(jié)合的工程型項(xiàng)目,包括自動化類專業(yè)的主要核心課程和能力要求的項(xiàng)目,要求能完整、有效地銜接貫穿整個高職三年的整體訓(xùn)練——構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)施與運(yùn)作,主要通過畢業(yè)綜合實(shí)踐,綜合實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目,企業(yè)實(shí)際項(xiàng)目參與等。
在項(xiàng)目規(guī)劃設(shè)計(jì)時,必須充分考慮到學(xué)生的現(xiàn)有基礎(chǔ)、個人興趣、智商高低等差異,對項(xiàng)目進(jìn)行模塊化的設(shè)計(jì)——包括基本要求、提高拓展部分等,以適應(yīng)不同學(xué)生的個性化培養(yǎng)。
項(xiàng)目體系結(jié)構(gòu)規(guī)劃設(shè)計(jì)如下圖。
四、項(xiàng)目實(shí)施
項(xiàng)目實(shí)施是以實(shí)現(xiàn)結(jié)果為目標(biāo),注重過程,采取“教師引領(lǐng),學(xué)生主導(dǎo)”為主要實(shí)施形式。
1.團(tuán)隊(duì)小組構(gòu)建,結(jié)合項(xiàng)目任務(wù)要求,充分考慮學(xué)生個人興趣、技術(shù)能力等,設(shè)立項(xiàng)目組長,負(fù)責(zé)組員協(xié)調(diào)分工、主持項(xiàng)目設(shè)計(jì)與討論等,在能力范圍內(nèi),也可以采取項(xiàng)目組長輪流制。
2.項(xiàng)目構(gòu)思綜合,通過分析項(xiàng)目的各種要求,查閱相關(guān)資料,難點(diǎn)重點(diǎn)咨詢,充分發(fā)揮團(tuán)隊(duì)每個人的思維,實(shí)行“頭腦風(fēng)暴法”,老師必須對學(xué)生易走岔路的時候及時加以引導(dǎo),最后組長綜合每個組員的設(shè)計(jì)思路并進(jìn)行綜合可行性分析,選擇最佳設(shè)計(jì)方案。并做成PPT對整體方案進(jìn)行匯報(bào),接受同學(xué)和老師的答辯。答辯結(jié)束后,組員再根據(jù)答辯相關(guān)意見對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行整體優(yōu)化。
3.項(xiàng)目方案執(zhí)行,在設(shè)計(jì)方案的引導(dǎo)下,進(jìn)行各種硬件設(shè)備選型,或者在指定設(shè)備的條件下完成系統(tǒng)搭配,實(shí)際編程,討論分析,系統(tǒng)接線,調(diào)試,并進(jìn)行二、三次循環(huán)修改設(shè)計(jì),最后完成整體系統(tǒng)的集成,最終達(dá)到實(shí)際項(xiàng)目設(shè)計(jì)要求。在調(diào)試中記錄下各個控制參數(shù)和被控量的變化,便于總結(jié)分析。
4.項(xiàng)目報(bào)告撰寫,對項(xiàng)目從C(Conceive)開始到O(Operate)結(jié)束的整個項(xiàng)目實(shí)施過程,尤其要對控制系統(tǒng)各個參數(shù)變化對系統(tǒng)如何影響、設(shè)計(jì)思路、故障現(xiàn)象分析與排除等進(jìn)行詳細(xì)描述與總結(jié),確保項(xiàng)目實(shí)施后,學(xué)生不但有經(jīng)歷,更要積累經(jīng)驗(yàn),為今后的實(shí)際工作打下扎實(shí)基礎(chǔ)。
教師在整個項(xiàng)目實(shí)施過程中,也是每個學(xué)生團(tuán)隊(duì)的一分子,必須很好地與學(xué)生協(xié)作,及時提出一些參考性意見引導(dǎo)學(xué)生完成項(xiàng)目任務(wù);同時作為項(xiàng)目實(shí)施的管理者和監(jiān)督者,還應(yīng)當(dāng)全程記錄每組的實(shí)施過程情況,按照預(yù)定要求和標(biāo)準(zhǔn)組織現(xiàn)場答辯,結(jié)合項(xiàng)目實(shí)際實(shí)施情況、項(xiàng)目實(shí)施報(bào)告進(jìn)行分?jǐn)?shù)綜合評定。
五、總結(jié)
CDIO項(xiàng)目制形式的教學(xué)模式,以實(shí)際結(jié)果為驅(qū)動,具有很好的問題解決思路、方法與過程處理的引領(lǐng)。在項(xiàng)目設(shè)計(jì)規(guī)劃中,具有很好的可選性,不同學(xué)生根據(jù)自己能力范圍,可以選擇課程部分內(nèi)容,也可以選擇課程全部內(nèi)容;既可以選擇單門課程內(nèi)容,又可以選擇綜合各門課程內(nèi)容;既可以培養(yǎng)硬能力(專業(yè)技術(shù)應(yīng)用能力),又可以培養(yǎng)軟能力(自主創(chuàng)新、交流溝通、解決問題、團(tuán)隊(duì)合作等),達(dá)到兩種能力融合培養(yǎng);既培養(yǎng)學(xué)生能力,又可以提高教師解決實(shí)際問題的能力。
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