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工業(yè)技術(shù)實(shí)踐課程群教材構(gòu)建研究

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1、工業(yè)技術(shù)實(shí)踐課程群教材構(gòu)建研究   摘要:工業(yè)技術(shù)實(shí)訓(xùn)課程群是以培養(yǎng)學(xué)生工程綜合實(shí)踐和創(chuàng)新能力訓(xùn)練為目標(biāo)的高層次工程實(shí)踐訓(xùn)練課程。面對(duì)豐富的以工業(yè)化包裝物流生產(chǎn)線為核心的情境化工業(yè)實(shí)踐環(huán)境,需要將工程資源轉(zhuǎn)化、充實(shí)為科學(xué)、系統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)素材,以適應(yīng)多專(zhuān)業(yè)多學(xué)科、層次各異的教學(xué)對(duì)象,為拓展工程綜合實(shí)踐教學(xué)新模式奠定了良好的基礎(chǔ)。   關(guān)鍵詞:綜合性;系統(tǒng)性;分層分類(lèi);遞進(jìn)有序;項(xiàng)目導(dǎo)航   中圖分類(lèi)號(hào):G642.0文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號(hào):1674-9324(2014)28-0223-03   一、引言   邁進(jìn)21世紀(jì),國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展面臨巨大的挑戰(zhàn),產(chǎn)業(yè)的技術(shù)升級(jí)日益迫切

2、,現(xiàn)代化工業(yè)的生產(chǎn)制造系統(tǒng)呈現(xiàn)出機(jī)、電、測(cè)、控、計(jì)多技術(shù)綜合,技術(shù)與管理緊密結(jié)合的特點(diǎn),新形勢(shì)下的高等工程教育,也應(yīng)緊密聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)際,培養(yǎng)學(xué)生大工程知識(shí)視野,現(xiàn)代技術(shù)應(yīng)用以及系統(tǒng)集成創(chuàng)新的能力與意識(shí)。   基于這一理念,依托中心的工業(yè)化包裝生產(chǎn)線實(shí)訓(xùn)環(huán)境自主構(gòu)建了具有工業(yè)大系統(tǒng)背景的工業(yè)技術(shù)實(shí)踐平臺(tái),面向全校工科大類(lèi),包括二本和三本不同層次十多個(gè)專(zhuān)業(yè)學(xué)生,開(kāi)設(shè)了以大型工程項(xiàng)目實(shí)踐為主導(dǎo)的實(shí)踐課程群,形成了由“實(shí)訓(xùn)環(huán)境—工程案例—實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目—教學(xué)活動(dòng)”等關(guān)鍵要素組成的以學(xué)生為主體的實(shí)踐學(xué)習(xí)鏈,為提高學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際和解決實(shí)際問(wèn)題的能力提供多角度的訓(xùn)練。   鑒于配套的實(shí)訓(xùn)教材是上述實(shí)踐

3、學(xué)習(xí)鏈構(gòu)建中極為重要的一環(huán),同時(shí),教材市場(chǎng)又缺少既能承載工業(yè)大系統(tǒng)背景知識(shí),又能與我校工業(yè)化實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)貼近,以工程案例和項(xiàng)目為主線介紹技術(shù)系統(tǒng)應(yīng)用和設(shè)計(jì)實(shí)踐方法的教材。因此,為達(dá)到上述目標(biāo),我們結(jié)合前期積累的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)與成果,提出編著總體思路為:教材知識(shí)內(nèi)容模塊化、案例化,實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)結(jié)構(gòu)層次化、項(xiàng)目化,有效解決課程群的教學(xué)對(duì)象基礎(chǔ)水平和內(nèi)容側(cè)重差異大的問(wèn)題。以下我們將從理論教材內(nèi)容的遴選、分層分類(lèi)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)內(nèi)容的組織、以及項(xiàng)目評(píng)價(jià)的方法四方面做出具體論述。   二、教材內(nèi)容選擇   為實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)相契合,教材內(nèi)容要體現(xiàn)工程實(shí)踐背景的綜合性和系統(tǒng)性[1]。內(nèi)容綜合性包含了“平臺(tái)—

4、技術(shù)—項(xiàng)目”三綜合,如圖1所示。   在理論教材內(nèi)容選擇方面,緊密?chē)@工業(yè)化包裝生產(chǎn)線實(shí)訓(xùn)平臺(tái)涉及的機(jī)電測(cè)控管等多學(xué)科交叉融合的現(xiàn)代工程技術(shù)內(nèi)涵,遴選出機(jī)電傳動(dòng)模塊、測(cè)控儀器單元、工業(yè)系統(tǒng)分析、機(jī)電設(shè)備設(shè)計(jì)案例、檢測(cè)測(cè)試技術(shù)案例、機(jī)電系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)等系列化教材內(nèi)容,其技術(shù)內(nèi)涵豐富,涵蓋了現(xiàn)代工控軟件系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)硬件控制、生產(chǎn)線現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)、伺服電機(jī)與電器、復(fù)雜機(jī)械機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)等諸多領(lǐng)域,便于不同專(zhuān)業(yè)有側(cè)重地進(jìn)行技術(shù)強(qiáng)化訓(xùn)練,利于培養(yǎng)學(xué)生大工程知識(shí)視野。   在實(shí)際項(xiàng)目實(shí)踐指導(dǎo)書(shū)的編寫(xiě)中,項(xiàng)目實(shí)踐內(nèi)容充分體現(xiàn)以工業(yè)設(shè)備為背景的實(shí)踐平臺(tái)技術(shù)內(nèi)涵的綜合性、系統(tǒng)性。依托各個(gè)鮮活的項(xiàng)目載體,在上述技術(shù)

5、要素之間,應(yīng)體現(xiàn)彼此密切的聯(lián)系與相關(guān)性。使每個(gè)項(xiàng)目子單元具備的功能內(nèi)聚性與對(duì)外關(guān)聯(lián)性,技術(shù)彼此依托、內(nèi)容相互支撐、各部分有機(jī)結(jié)合,構(gòu)成一個(gè)較完整的設(shè)備系統(tǒng)。例如依托生產(chǎn)線智能傳送、中包機(jī)平臺(tái)的藥盒在線重量檢測(cè)、包裝加工控制系列項(xiàng)目中,包含了從現(xiàn)場(chǎng)底層單元到基于工控機(jī)、單片機(jī)、PLC測(cè)控單元再到設(shè)備監(jiān)控與信息監(jiān)測(cè)實(shí)踐,內(nèi)容既綜合又系統(tǒng)。   三、教材結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)   1.總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。既要適應(yīng)教學(xué)對(duì)象基礎(chǔ)水平和內(nèi)容側(cè)重差異大的問(wèn)題,又要體現(xiàn)教材內(nèi)容的綜合性與系統(tǒng)性,這對(duì)教材結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和內(nèi)容組織提出了很多挑戰(zhàn)。最初編寫(xiě)的教材存在工程項(xiàng)目系統(tǒng)個(gè)體與整體分離、松散與繁雜并存的問(wèn)題?;诜謱臃诸?lèi)、

6、功能集約和遞進(jìn)有序的思想[2],我們分技術(shù)教程和項(xiàng)目實(shí)踐指導(dǎo)書(shū)兩部分進(jìn)行編排。教材整體結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示。   作為各個(gè)綜合大類(lèi)項(xiàng)目的母體,整個(gè)生產(chǎn)線就是一個(gè)有機(jī)的工業(yè)大系統(tǒng),生產(chǎn)線的各個(gè)工藝環(huán)節(jié)無(wú)不體現(xiàn)著個(gè)體與整體的關(guān)系。案例教程的重點(diǎn)任務(wù)是基于工業(yè)大系統(tǒng)環(huán)境案例分析,引導(dǎo)學(xué)生完成技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)系統(tǒng)梳理,樹(shù)立學(xué)生工業(yè)大工程的視野,為項(xiàng)目綜合實(shí)踐鑒定技術(shù)基礎(chǔ)。但課程群各課程教學(xué)內(nèi)容各有側(cè)重,同一課程不同專(zhuān)業(yè)教學(xué)對(duì)象基礎(chǔ)差異大,進(jìn)行綜合性技術(shù)系統(tǒng)案例學(xué)習(xí)之前,技術(shù)教程首先以應(yīng)用為導(dǎo)向進(jìn)行功能單元基礎(chǔ)知識(shí)介紹,為教師通過(guò)學(xué)情分析,針對(duì)特定教學(xué)班有選擇地彌補(bǔ)學(xué)生的技術(shù)知識(shí)缺口提供素材。

7、  由于本課程群是面向工程實(shí)際的綜合實(shí)踐課程,側(cè)重于工程綜合實(shí)踐能力和集成創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)。項(xiàng)目實(shí)踐指導(dǎo)書(shū)的任務(wù)是緊密結(jié)合工業(yè)大系統(tǒng)實(shí)踐資源,根據(jù)學(xué)情專(zhuān)情、為學(xué)生提供多層次、多類(lèi)型、功能集約和遞進(jìn)有序的工程項(xiàng)目實(shí)踐[5],使學(xué)生熟悉工程項(xiàng)目研發(fā)程序,體驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)和實(shí)施過(guò)程,從而加強(qiáng)對(duì)專(zhuān)業(yè)理論知識(shí)的理解,提高工程實(shí)踐能力。教材系列化綜合大類(lèi)項(xiàng)目示意表如表1所示。   這樣,實(shí)踐指導(dǎo)書(shū)與技術(shù)教程教材內(nèi)容相融互補(bǔ),使理論與實(shí)踐內(nèi)容以及教學(xué)過(guò)程緊密聯(lián)系起來(lái),更重要的是能讓學(xué)生清楚了解所學(xué)知識(shí)之間的相互關(guān)系,有利于掌握技術(shù)綜合應(yīng)用方法。   2.實(shí)踐教材編排。為使教材豐富的技術(shù)案例和實(shí)踐項(xiàng)目能

8、得到充分應(yīng)用,更好地滿足多專(zhuān)業(yè)多層次學(xué)生的需要,我們遵循學(xué)生學(xué)習(xí)與認(rèn)知的科學(xué)性,樹(shù)立以學(xué)習(xí)者為中心的設(shè)計(jì)理念[3],提出以下教材編排思路。  ?。?)建立項(xiàng)目導(dǎo)航,使學(xué)生能夠快速而全面地了解項(xiàng)目庫(kù)的全貌、找到適合自己學(xué)情的實(shí)驗(yàn)?zāi)K,明確具體項(xiàng)目的技術(shù)脈絡(luò)與知識(shí)的前沿與后續(xù)。為學(xué)情各異的學(xué)生順利而持續(xù)地實(shí)踐投入以及教師在具體教學(xué)時(shí)的酌情遴選創(chuàng)造條件。具體項(xiàng)目導(dǎo)航路線圖如圖3所示。  ?。?)以感性認(rèn)知、案例分析為切入點(diǎn),先建立工業(yè)大系統(tǒng)觀,現(xiàn)場(chǎng)拋出針對(duì)性的技術(shù)問(wèn)題,學(xué)習(xí)目標(biāo)明確、問(wèn)題客觀真實(shí),契合未來(lái)工程師的角色與職責(zé),凸顯投入項(xiàng)目實(shí)踐的價(jià)值、激勵(lì)的學(xué)習(xí)興趣與實(shí)踐動(dòng)機(jī)。  ?。?/p>

9、3)貫徹學(xué)習(xí)者為中心的設(shè)計(jì)理念,以自主實(shí)踐與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)為宗旨,結(jié)合腳手架原則,在十多個(gè)適應(yīng)專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)綜合類(lèi)設(shè)計(jì)項(xiàng)目?jī)?nèi)容中,搭建了七分的知識(shí)、案例和經(jīng)驗(yàn)?zāi)P?,循序漸進(jìn)、逐步深入[4],使學(xué)生能夠較順利地實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的基本任務(wù)。同時(shí),預(yù)留三分的選修任務(wù)并給予技術(shù)探究路線拓?fù)鋱D,賦予學(xué)生思考、聯(lián)想、創(chuàng)新啟迪的空間。項(xiàng)目技術(shù)探究思路引導(dǎo)圖如圖4所示。   四、教材過(guò)程評(píng)價(jià)方法探究   上述教材架構(gòu)的設(shè)計(jì)、內(nèi)容的選擇以及科學(xué)的組織較好地適應(yīng)了工程綜合實(shí)訓(xùn)對(duì)象的多專(zhuān)業(yè)多層次特點(diǎn),引導(dǎo)學(xué)生較好、較順利地進(jìn)入到工程綜合項(xiàng)目情景氛圍中。為了使師生明確工程實(shí)訓(xùn)目標(biāo),進(jìn)一步加強(qiáng)實(shí)訓(xùn)教學(xué)效果,在教材的項(xiàng)目的

10、導(dǎo)航與附件當(dāng)中建立了“三表一章程”的過(guò)程評(píng)價(jià)與驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn),體現(xiàn)評(píng)價(jià)指標(biāo)的多樣化和真實(shí)性,以及過(guò)程評(píng)價(jià)的科學(xué)性。   通過(guò)項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程及績(jī)效評(píng)價(jià)表的科學(xué)設(shè)計(jì),能夠較客觀合理地評(píng)價(jià)、考量每個(gè)小組從項(xiàng)目方案構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)施到調(diào)試驗(yàn)收整個(gè)項(xiàng)目運(yùn)行過(guò)程,便于在較短的課程實(shí)訓(xùn)教學(xué)過(guò)程中,全面地體現(xiàn)項(xiàng)目合作運(yùn)作的關(guān)鍵要素,同時(shí)將技術(shù)、管理、人文精神的考量融入評(píng)價(jià)方法,提升項(xiàng)目小組成員團(tuán)隊(duì)合作的原動(dòng)力和凝聚力。   五、小結(jié)   將工業(yè)生產(chǎn)線搬進(jìn)實(shí)驗(yàn)室,凸顯的真實(shí)工程實(shí)踐特色讓我們?cè)诮┠甑慕虒W(xué)改革實(shí)踐中收益良多,上述工業(yè)系統(tǒng)技術(shù)實(shí)踐指導(dǎo)教材的編著出版是我們的教研成果之一。要將豐富的工程硬件資源充分轉(zhuǎn)化為科學(xué)、系統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)素材,我們還有很長(zhǎng)的路需要不斷進(jìn)取與探索。隨著自主研制的生產(chǎn)線實(shí)訓(xùn)裝置類(lèi)型、數(shù)量的逐漸增加,我們將進(jìn)一步優(yōu)化實(shí)訓(xùn)內(nèi)容,完善綜合項(xiàng)目體系,使各個(gè)綜合項(xiàng)目,在內(nèi)容上相互銜接、技術(shù)上有穿插有交融,真正形成多種技術(shù)平臺(tái)支撐下的系統(tǒng)化、綜合化、開(kāi)放化的工程項(xiàng)目實(shí)踐鏈,為新時(shí)期工程人才培養(yǎng)貢獻(xiàn)力量。   

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