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1现代学徒制课程体系建设的依据
《国家教育事业发展第十二个五年规划》明确提出:高等职业教育重点培养产业转型升级和企业技术创新需要的发展型、复合型和创新型的技术技能人才。2014年6月,全国职业教育工作会议在京召开,教育部等六部门颁布《现代职业教育体系建设规划(2014—2020年)》(以下简称《规划》),《规划》指出,职业教育专业课程体系改革要适应经济发展、产业升级和技术进步需要,要建立国家职业标准与专业教学标准联动开发机制。在2014年8月,教育部了《教育部关于开展现代学徒制试点工作的意见》(教职成〔2014〕9号),明确指出,工学结合人才培养模式改革是现代学徒制试点的核心内容。各地要选择适合开展现代学徒制培养的专业,引导职业院校与合作企业根据技术技能人才成长规律和工作岗位的实际需要,共同研制人才培养方案、开发课程和教材、设计实施教学、组织考核评价、开展教学研究等。
2现代学徒制课程体系的特征
2.1创建工作本位的学习情景在现代学徒制的教学中,工作本位的学习情境发挥着十分重要的作用。学习环境不像传统学校那样设置成隔离的、特殊的课堂,而是现代学徒制中校企提供的真实的工作场所。学生可以直接看到工作人员的活动,并且可以直接参与到真实产品生产活动中,能够迅速获得知识、技术技能,成为独立的、熟练的劳动者。这种学习不仅仅是指短暂的实习、参观或做中学,而且是指一个更为深入的、广泛的、设计很好的工作本位学习。
2.2重视关键技能的培养现代学徒制形成了新的课程观,即综合职业能力观。综合职业能力观重视关键技能的培养,注重现场学习经验和课堂经验在实际生产情景中的有效结合,强调技术和数字通信等方面能力的培养,是现代学徒制进行能力培训的重要组成部分。
2.3纳入职业资格证书制度获得职业资格证书是现代学徒制培养关键能力的主要途径。现代学徒制要求对接企业实际岗位及岗位的职业能力和技术标准,构建新的专业课程体系,做到学历证书和资格证书之间可以实现相互对应、相互交叉转移。将职业资格证书制度纳入现代学徒制可以大大提高学习者的积极性。
2.4实现学校学习到企业就业的过渡为促进学生实现从学校学习到企业就业的过渡,现代学徒制按照企业新的职业能力的要求,教学要以专项能力的培养展开,最终形成综合能力的培养。一种将在校学习与企业岗位实习相结合的学徒制课程实施模式应运而生,从学习到就业的过渡通过规范的现代学徒制得到了实现。在这种模式里,学生可以既是职业学校里的学生,同时又是企业里培训岗位上的准员工。
3现代学徒制课程体系建设的原则与思路
3.1建设原则按照现代学徒制基本要求,建立“课程结构模块化、能力培养项目化、实训指导个性化”的课程体系建设原则。根据企业用人需求适时调整课程设置、教学内容、教学方法,提高人才培养的针对性与实用性,完善基于工作过程、职业活动的职业能力系统化的专业课程体系。岗位(群)技术技能课程模块的构建,基于职业活动、岗位能力要求设计课程目标,依据工作任务、工作过程、职业能力等选择课程内容,以典型产品或服务为载体设计工作项目,实训过程指导根据不同学生的学习能力、个性进行个性化指导,做到“教、学、做”合一。
3.2建设思路现代学徒制教育是融技能训练、工作实践和技术教育的体系。现代学徒制课程体系构建思路如图1所示:一是要素整合,整合多维培养目标,即学历教育目标、结合国家职业资格能力标准和企业岗位用人标准的职业资格目标、学徒的可持续发展基本目标;二是基于工作过程课程开发,提炼技能养成要素,遵循技术技能型人才成长规律,从典型工作岗位中提取典型工作过程与工作任务,结合专业知识基础进行课程开发。
4现代学徒制专业课程体系的基本组成
现代学徒制专业课程体系构建的基本单位是课程,根据我国高职高专人才培养目标,可将现代学徒制课程体系分为4个模块:职业素质养成课程模块、专业技术技能基础课程模块、岗位(群)技术技能课程模块和学徒个人职业发展需求课程模块。
4.1职业素质养成课程模块本模块的培养目标是:培养学徒具有以社会主义核心价值观为基础的职业素养(包括职业道德、职业态度和职业行为)。设置此课程模块需要注意与企业文化和岗位实际相结合,企业文化是社会主义核心价值观的载体,个人的价值实现一定要基于工作岗位。职业素质养成课程模块主要让学徒学习和感受职业素养的内涵,使其具备一定的通用职业能力。本模块主要包括“两课”(理论课和思想政治教育课)、英语、常用办公软件、企业公文写作、企业文化、就业指导等。
4.2专业技术技能基础课程模块本模块的培养目标是:使学徒掌握同一行业的基础专业技术技能,具备用知识解决问题的能力。本模块构建需要从基础岗位职业能力分析入手,培养学徒在行业的通用技术技能,以达到学以致用的目标。专业技术技能基础课程模块构成,应包含相对完整的专业基础理论知识体系和基本技术技能体系,是以行业工作岗位通用的工作任务和职业基础能力为依据,进行课程设置、教学内容开发、课程标准编制。该模块所有课程均为必修课,学徒必须通过每门课程考核。
4.3岗位(群)技术技能课程模块本模块的培养目标是:培养学徒掌握合作企业具体岗位的技术技能。本课程模块构建要以企业具体岗位的核心能力、合作企业岗位用人标准为依据,以职业资格考试为参考,开发至少两个岗位方向的技术技能课程组合模块,课程以师带徒岗位培养为主,培养某个岗位的特殊的岗位能力。
4.4学徒个人职业发展需求课程模块本模块的培养目标是:根据学徒的兴趣和职业取向,培养学徒适应职场变化的能力。本模块根据各个职业的职业成长规律,着眼于学徒的职业发展路径设计课程。学徒根据自身职业发展,自由选择课程,由校企联合委派企业师傅,以师带徒的方式,实施在岗的个性化培养。
5现代学徒制高职电梯工程技术专业课程体系
湖南电气职业技术学院电梯工程技术专业对接湖南海诺电梯有限公司、湖南德力通电梯有限公司等电梯企业电梯制造、安装、调试、维保等岗位,并分析这些岗位的职责和技术标准,得出了岗位的职业能力(见表1),再结合电梯安装与维修工的国家职业标准的具体内容最后形成“课岗融合、双证融通”的专业课程体系。
6探索现代学徒制专业课程系统建设的意义与价值
(一)人才需求分析。
新疆智能建筑起步较晚,专门从事智能建筑工程设计、安装、调试与维护管理人员匮乏。从业人员中相当一部分技术人员和施工人员没有接受过楼宇智能化系统的理论知识学习和技能培训,造成施工质量存在不同程度的问题,系统一旦发生技术故障也难以排除,从而使设施长期处于闲置状态。目前,新疆智能建筑人才稀缺现象相当突出。
(二)职业岗位能力分析。
通过与行业企业一线工程技术人员和专业教师共同分析,在确立了楼宇智能化工程技术专业就业岗位群的基础上明确岗位工作任务、核心能力,提炼工作所需的职业能力。该专业职业岗位能力如下:一是具有正确识读和应用专业CAD软件绘制工程施工图的能力;二是具有初步设计中小型建筑工程供配电系统、电气照明系统、电气消防系统、安全防范系统、综合布线系统的能力;三是能够编制智能建筑施工组织设计、工程资料的能力;四是具有设计、安装、调试建筑设备监控系统的能力;五是具有编制智能建筑工程预算、管理的能力;六是具备对各子系统组态、编程、系统集成的能力;七是具有对智能建筑设备运行管理及维护。
(三)人才培养模式。
根据楼宇智能化工程技术专业职业岗位(群)的特点和能力要求,构建了“工学结合、技能递进”人才培养模式。该模式以职业基础为平台,以建筑供配电及照明、安防与消防、建筑设备监控系统、智能化系统集成四大核心系统为载体,以培养学生职业技能为重心,突出实践教学和岗位技能训练,形成工程管理及设备运行管理综合知识,达到知识、能力和职业综合素质的不断递进,通过顶岗实习,获取职业岗位初步工作经验,从而以企业准员工的身份实现零距离上岗。
二、基于职业岗位能力要求的专业课程体系建设
(一)专业课程体系建设。
针对就业岗位主要工作任务和能力要求,进一步提炼典型工作任务,将其转化为行动导向的学习领域课程体系。构建与人才培养模式相适应的课程体系和基于施工过程导向的实践课程体系,使人才培养规格与企业需求相吻合。该课程体系以培养职业能力为主线,突出职业岗位(群)的综合能力,围绕培养目标,以工作任务驱动、理论和实践对应,结合职业成长规律,根据各阶段的能力和要求不同,获取相应的职业岗位资格。该体系由3大教学平台组成。一是职业基础平台:对学生进行专业基础知识和基本技能的培养,使学生掌握楼宇智能化工程技术专业的基本理论知识,完成基本技能训练、形成职业基本素质和基本操作能力。二是职业技能平台:通过做、学、教、评一体化的教学方式,将消防与安防系统、建筑设备监控系统、综合布线系统四大核心系统安装操作技能,以及岗位技能训练项目融入课程,实现对学生专业知识和专项技能训练的培养,使学生掌握智能建筑工程设计、施工、质量验收、安装调试等知识和技能,形成职业基本素质。三是岗位管理平台:通过对学生进行施工组织管理、设备运行管理知识和综合能力训练的培养,使学生具备施工组织管理、工程成本控制、建筑设备运行管理等知识和能力,形成职业综合素质。顶岗实习阶段学生以准员工身份参与实际工程实习,从事各项生产活动,获取职业岗位初步的工作经验,达到职业岗位工作要求的能力和素质目标,实现与工作岗位的“零距离”对接。
(二)“校企合作、双边管理”实践教学体系。
实践教学采取校企合作模式,通过与多家知名企业共建校外实习实训基地,共同探索了基于施工过程为导向的“校企合作、双边管理”的实践教学体系。根据楼宇智能化工程技术专业岗位(群)的特点和技能要求设置实践教学课程和项目,构建了“三平台、三阶段,技能递进”实践性教学课程体系,突出职业技能培养,以基本技能实训为职业基础平台,以建筑设备监控、综合布线、安防、电气消防四大系统为核心进行职业专项技能实训和课程设计,以施工组织设计、工程预算编制、毕业设计等培养职业综合实践技能,通过认识实习、生产实习、顶岗实习三个阶段,获取职业岗位初步工作经验,形成职业综合能力。
三、专业课程体系建设的实施保障
(一)师资团队。
通过引进、培养、聘请等多种途径,建立了数量合理、结构优化、教学质量一流的高水平师资队伍。目前新疆建设职业技术学院现有楼宇智能化工程技术专业专兼职教师12人,其中专职教师8人,兼职教师4人,高级职称7人,中级职称5人,“双师”素质教师比例达到100%,多名教师具有机电建造师执业资格证、技师职业资格证等,已形成了一支以中青年教师为主、素质好、业务精、能力强、教学及实践经验丰富的专业师资队伍,充分保障了专业课程体系建设得以顺利实施。
(二)校内实训基地。
近年来,新疆建设职业技术学院不断更新实训、实验设备,加大设备投入力度,逐步建成了为本专业教学服务的实训中心,专业实验、实训室,专业软件实训室等实训场所,改善了教学条件,使学生生产性实训比例达到校内实训的70%以上。2013年9月新疆建设职业技术学院被批准建立了全疆第一家且目前唯一一家智能楼宇管理师考试鉴定站,鉴定站的建立不仅能满足本专业的实习、实训考核要求,而且还能够满足疆内智能楼宇职业资格考试等教学要求。
(三)校外实习实训基地。
新疆建设职业技术学院与疆内多家行业内知名企业签订了校企合作协议,充分利用企业资源,聘请企业专家指导专业实训、生产实习、毕业设计等实践性教学环节,不断完善校企共建共管机制和组织机构,注重企业文化与校园文化的结合。校外实习实训基地的建立满足了智能工程设计、施工管理、设备安装与调试,教学参观,认识实习,生产实习、顶岗实习等与职业岗位相对应的实践性课程教学要求,逐步形成职业综合能力,实现从学校到企业的“零距离”过渡。
(四)专业教学管理与质量保障实施体系。
为了加强专业建设,提高教学质量,在专业指导委员会及行业企业专家的共同论证下,建立了结构合理、运转有效的教学管理体系、专业教学质量标准及评价体系,并对教学各环节实施有效的质量监控。建立了校企共建监控机制,对专业建设过程、课程建设过程、教学质量运行实施监控,制定了《新疆建设职业技术学院教学质量监控管理办法》、《新疆建设职业技术学院实践性教学环节组织管理制度》、《新疆建设职业技术学院教学质量监控评价体系》、《新疆建设职业技术学院教学质量监控运行机制》等管理文件,有效地保证了教学效果。
四、结语
【关键词】逆向工程技术课程 教学体系 建设
【中图分类号】G 【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889(2012)08C-0137-02
逆向工程技术产生于20世纪80年代末90年代初,是根据已存在的产品模型,重构出产品的CAD数据,并将CAD数据快速制造出原产品模型的技术总称。即从模型-数字-模型的过程,这与传统的正向设计是相反的。而一直以来各高校机械类专业开设的课程基本都是以正向设计为主,如机械设计、塑料成型工艺与模具设计等。为了让学生适应产品开发和结构创新的节奏,在激烈的竞争中立于不败之地,许多高校的机械类专业都增设逆向工程技术作为选修课程,但课时较少。因此,要使学生在有限的课时内掌握逆向工程技术课程的主要内容,并学会运用逆向工程进行产品创新,必须对该课程的教学体系进行建设。
一、逆向工程的主要应用方面
(一)提高产品相互通用性,弥补原有技术文件丢失的问题。在产品结构需要改进,而原有的技术文件或数据丢失的情况下,便可运用逆向工程对现有产品进行拆卸分离-三维扫描-数据处理-结构改进-产品样件加工、装配、测试评估等-模具设计与加工-量产。
(二)引进技术,对同行业产品的消化、吸收和创新。为了掌握国外的先进技术,或者了解竞争对手产品的特点,通过逆向工程获得其产品的设计数据,再进行消化吸收,进而设计生产出性能、结构更为优异的产品。如韩国的三星电子就一直本着这种设计思路,还有比亚迪的F3便是仿制于丰田的花冠。
(三)在产品的正向开发过程中提高效率。不少人认为正向工程与逆向工程是针锋相对的工作方式。事实上,它们是可以相互结合的,增加逆向工程的辅助无疑可以提高正向开发的效率。例如,在汽车车身的开发过程中,经过对CAD数字模型和小比例油泥模型进行反复修改,再制作11油泥模型,最终确立外观造型方案。设计师可以在油泥模型中多次完成修改之后通过三坐标测量仪对其进行扫描,由CAD程序生成数字模型,以此减少数字模型与油泥模型之间因反复修改所消耗的时间。
(四)质量检测和质量监控。通过逆向工程的三维测量技术获得产品的三维数据,与产品的设计数据进行比对,可以对产品质量进行检测及监控,以提高产品质量等级、消除不良率,并简化原始的测量手段,省略测量夹具、检具,进而降低产品成本、提高产品的市场竞争力。
(五)艺术品、文物的复制、修复。通过逆向工程可以将文物进行扫描、经过数据处理后加工出样品或产品,以便给出修复的参考样本或直接流向工艺品市场。
(六)医学方面的应用。对人体进行CT断层扫描;人体骨骼、牙齿等结构的快速成型制造;人体骨骼、器官的修复等。
二、以就业岗位为导向的逆向工程技术课程要求
目前,与逆向工程技术相关的就业岗位主要有逆向工程师和快速成型设计工程师,以及从事三维扫描和各种新材料研究的科技人员。其中,逆向工程师的岗位要求为:熟悉三维扫描点云图到CAD及CAE的转换,有被动安全有限元仿真分析经验;能够熟练运用Pro/e(或者UG、SolidWork),了解Geomagic、Imageware等软件;熟悉模具及产品结构。快速成型设计工程师的岗位要求为:有快速成型相关技术的理论和实践基础,了解各种快速成型方法,完成快速成型作业,掌握技术发展方向,开展创新型应用。
根据以上岗位要求,对逆向工程技术课程的教学效果提出几点要求:了解逆向工程的工作流程及其关键技术;会使用三维软件对物体的点云数据进行三维重构;了解市面上常见的三维扫描设备的工作原理、操作要点及其注意事项,以便能很快熟悉并操作工作单位的扫描设备;了解市面上常见的快速成型机的工作原理、操作要点及其注意事项;了解快速成型机常用的材料,掌握材料发展的方向,树立创新精神;了解快速模具的类型及其制作原理,会使用真空注型机制作快速模具。
三、逆向工程技术课程的教学内容及教学方法
依据上述课程教学效果的要求,要使学生掌握逆向工程方面的理论知识,并具有三维扫描、三维重构和快速成型的实际操作能力,就必须投入大量的时间和必要的实验设备。然而,实际情况是,逆向工程技术课程的教学课时为36课时,不足以让学生掌握如此全面的知识;逆向工程方面的扫描设备和快速成型设备大都价格不菲,若要购齐各种类型的设备,这对于一个以教学为主的学校而言是根本不可能实现的。这就要求在教学中采取一些灵活而行之有效的措施和方法。
(一)修订教学计划,将有些基础知识放在前面的课程中完成。对于模具专业的学生来讲,必须至少掌握一门三维CAD软件和模具结构优化的CAE软件。因此,在逆向工程技术课程开设之前,学生先要学习模具CAD设计课程和模具CAE课程。CAD课程以SolidWork和UG学习为主,并要求必须讲解逆向设计模块;CAE课程则是以模流分析软件Moldflow为主。这两门课程的开设,不仅满足了学生在模具CAD设计和CAE分析方面的需求,也为学生学习逆向设计基础课程打下了良好的基础。
(二)课程的主要教学内容。逆向工程技术课程的教学内容主要包括三部分:一是逆向工程的原理和应用,以及三维扫描设备和扫描方法的了解。二是快速成型的基本原理,以及各种类型快速成型机的特点和常用的材料。三是各类型快速模具的制作方法和用快速模具制作产品的方法。
(三)在教学中构建理实一体化的教学模式。由于逆向工程技术课程不仅要求学生掌握逆向工程及快速成型方面的理论知识,更重要的是要求学生具有实践操作方面的技能,因此,必须在课程教学中构建理实一体化的教学模式。一是在逆向工程教学中,有针对性地增加产品点云数据重构方面的上机教学和练习。二是利用实验室配备的深圳华郎结构光三坐标扫描仪、七海光电的影像仪和华郎的人体扫描仪,让学生熟悉三维抄数设备的操作方法和技巧。三是利用实验室配备的西安交通大学SLA紫外光快速成型机和北京殷华的FDM快速成型机,让学生熟悉快速成型机的操作原理,熟悉各种结构快速成型件的制作。四是利用实验室的西安交通大学真空注型机制作硅胶快速模具,让学生熟悉快速模具的制作过程和用快速模具浇注产品的过程。