中国制造2025背景下智能制造类专业实训教学体系重构与提升研究*
2018-02-09沈言锦
◆沈言锦
1 重构智能制造类专业实训教学体系的意义
面对“中国制造2025”,提升与重构我国高职院校智能制造类专业实训教学体系具有极其重要的意义。
1)我国的高职院校多由中职院校升格而成,虽然近年来一些高职院校对教学设施加大了投入力度,硬件设施条件也得到极大改善,但其实训教学体系仍然带有非常严重的中职色彩,无法充分挖掘硬件设施的潜力。因此,面对“中国制造2025”,对于高职院校智能制造类专业,在改善其教学硬件基础设施的基础上,重构其实训教学体系是提高人才培养质量的内在需要。
2)在机械制造类行业快速发展的今天,原有的一些机械制造类设备变得越来越普及,甚至一些原来非常精密的仪器也变得非常常见,一些较小企业也可以采购和使用,由此对员工的要求越来越高,进而对高职院校提出更高的要求。因此,提升智能制造类专业实训教学体系是满足企业用人需求的现实需要。
3)随着近20年来高职教育的飞速发展,实训师资和实训设备的持续进步,以及现代制造业在我国的快速发展,各个新型制造设备层出不穷,对高职人才需求的质量持续上升。在此背景下,重构和提升高职院校机械制造类专业实训教学体系,成为提高人才培养质量的客观需要。
2 高职院校实训教学体系现状
高职院校实训教学体系的发展多年来,我国的高职院校得到长足发展,主要体现在以下几个方面。
1)实训教学环境得到明显改善。我国的高职院校实训教学普遍可以满足基本的教学需求,目前出现一批实训教学条件较好的实训教学基地,甚至一些高职院校的实训教学环境超过一些本课院校的实训条件。
2)实训教学师资队伍建设成效显著。从国家到地方,各级政府纷纷加大对高职师资队伍的培训,培养了一批既掌握一定理论知识又有一定实践能力,具备双师素质的“双师型”教师。此外,随着高职院校待遇的提高,一大批经验丰富的工程技术人员也加入高职院校的师资队伍中,改善了以往师资来源渠道单一的缺陷。
3)实训教学经费实现初步多元化。以往的实训教学主要依靠上级拨款,来源单一,而随着职业教育的发展,校企合作开展的深入,实训教学实现初步的多元化。此外,有些高职院校通过帮助企业做产品,替代实训教学,具有很大的借鉴价值,也在客观上降低了实训教学的经费。
高职院校实训教学体系存在的弊端高职院校的实训教学设备建设取得明显成绩,但由于很多高职院校由中职院校升格而成,其实训教学体系“拼接”的痕迹很严重,缺乏一种系统性,由此造成实训效果事倍功半,无法充分挖掘实训设备的作用,造成极大浪费。如很多高职院校实训设备已经非常完善和充足,但由于其教学体系不科学、不完善,造成极大浪费。更有甚者,由于实训教学安排不合理,很多高职院校单纯追求实训设备的数量,造成实训设备过剩,影响了其他专业的发展与提升。特别是对于智能制造类专业,其实训设备的成本一般较高,合理安排实训教学体系,对降低教学运行成本具有极大的经济意义。通过课题组调研可知,我国高职院校实训教学体系主要存在以下弊端。
1)部分智能制造类专业的实训时间被割裂。由于很多高职院校由中职院校升格而成,升格后,基础课教师较多,为了照顾原有的基础课教师,把实训教学放在后期进行,割裂了专业课程的教学,严重影响了整个的专业教学。近十年来,随着职业院校的发展,一些基础课教师纷纷转岗,为实训教学体系的修订提供了一种契机。
2)部分智能制造类专业的实训体系被割裂。很多高职的实训安排没有很好地考虑人才培养的内在需求,实训之间没有任何的内在联系;有的高职院校为了实训而实训,院校主管部门或领导规定了一个学期需要完成多少个课时量,为了完成一个学期的实训课时而设定实训,完全不考虑不同专业的专业特点,最终的实训效果也就无法达到预期的要求。
3)我国职业教育的实训教学还处于很低的层次,在具体的实训过程中还是一个项目一个项目地实训,理论教学和实训教学的融合还处在低的层次,严重影响理论教学和实训教学的效果。
4)我国职业教育的内容不能凸显先进性,无法密切配合经济发展需要。我国的职业教育还处在最基础的教育,很多高职院校的人才培养目标是一线的工作人员,更确切的描述是培养“当下”的一线工作人员,很少有院校会研究国际高新技术发展动向和国内产业结构调整后对技术人才的需求情况,无法根据企业需求改善实训教学。
3 重构与提升智能制造类专业实训教学体系的具体措施
重构智能制造类专业实训教学体系目标通过对高职院校机械制造类专业实训教学体系的重构与提升,改革目前的实训教学体系,加大理论教学和实训教学的融合度,提高设备的利用率,降低相关专业的教学成本,提高实训教学质量和人才培养质量。
重构智能制造类专业实训教学体系思路以高职院校智能制造类学生为服务对象,以智能制造类专业的实训教学项目为改革载体,以实训教学体系的改革为改革切入点,以实训教学的重构和提升为改革对象,结合国外的先进经验和我国职业教育的具体情况展开改革。在具体的改革过程中,首先摒弃传统的实训教学观念,深入客观地分析高职院校智能制造类专业的招人人数、班级设置、实训设备的数量和类别,把人才培养质量、实训教学体系和师资队伍纳入研究对象,以改革实训教学的方式方法为目标,从方案实施的具体条件和细节入手,不但要具有一定的理论研究价值,还必须具备一定的实践操作性。
重构智能制造类专业实训教学体系主要内容
1)实训体系的重构,要实现两个方面的重构。
①要实现实训教学和理论教学的重构。实训教学是人才培养的一个环节,在制订实训教学计划的时候不能简单地割裂实训教学和理论教学。特别是对于一些专业实训,过去由于师资的缺乏和不足,人为地造成理论教学和实训教学的割裂。随着高职师资力量的提升,重构理论教学和实训教学体系成为提高人才培养质量的迫切要求。
②要实现不同实训项目间的重构。不同的实训项目之间都具有一定内在联系,在实训过程中,结合各个不同实训项目的特点及内在联系,可以很好地节约实训设备,增强实训效果。
总的说来,实训教学和理论教学的重构主要偏向于专业课程的研究,不同实训项目间的重构主要偏向基础课程(车、钳、铣、刨、磨)的研究。
2)实训体系的提升。在满足基础实训的基础上,对学生的实训项目实施一定的提升,可以满足学生后期发展需求,也是提升高职院校竞争力的有效手段。随着工业的发展,对机械制造类专业的实训项目进行一定的提升,是目前高职院校实训教学普遍缺乏的,但也是提高人才培养质量的内在需求。高职教育是一种学历教育,不是社会培训,培养的学生不能只单纯地满足社会的目前需求,对相关专业的后期发展也要有一定的预测,而通过实训项目进行提升是达到这种要求的有效手段和方法。
实训体系重构与提升的具体措施
1)基础实训。
①对于基础实训中设备运用比较多,具有一定的技术含量,但需要完成一定的操作量才能成为熟练工的,如普通车、铣、钳、焊接等,其设备数量和实训人数需要满足1:1的比例。(为研究需要,该类实训标记为Ⅰ类实训。)
②对于基础实训中设备运用比较多,但技术含量比较低,很容易上手的,如普通磨床、刨床等,其设备数量和实训人数需要满足5:1的比例。(为研究需要,该类实训标记为Ⅱ类实训。)
上述两者的比例主要按照实训的难度和实训的时间来确定,通过实训教学体系的重构和提升,把两者结合起来,通过实训穿插相结合的实训方式来实现实训设备配置的最优化。以一周五天的实训为例,全部学生进行Ⅰ类实训,同时轮换20%的学生进行Ⅱ类实训,一般该类实训都以周计算,五天轮换一个周期,具有很强的操作性。因此,Ⅰ类实训按照1:1的比例配备实训设备,Ⅱ类实训按照5:1的比例配备实训设备,
2)专业实训。专业实训难度较大,对学生的实训要求也高,而且设备也比较昂贵,因此,合理重构专业实训体系是本课题研究的重点。以数控技术专业为例,实训编程和车床操作是实训的两大重点和难点,如何安排和增强两者的实训效果,是决定该专业人才培养效果的关键因素。通过实训教学体系的重构和提升,把两者结合起来,模拟编程实训的软件(为研究需要,该类实训标记为Ⅲ类实训)按照1:1的比例配备,数控车、数控铣和加工中心等(为研究需要,该类实训标记为Ⅳ类实训)按照3:1的比例配备,学生首先都进行Ⅲ类实训,然后通过穿插,轮换1/3的学生进行Ⅳ类实训。
该方法可以很好地解决该类实训以往出现的一些弊端,例如:一部分学生操作,另外一部分学生围观,实训课堂效果混乱;在实习过程中,有的学生动手多,有的学生动手少。通过该类实训体系的重构,不但可以最大化地利用实训设备,而且可以让每个学生都能够动手操作,解决以往有的学生练得多,有的学生练得少的弊端。
3)特种实训。本文所指的特种实训指的是一些现在不常用,但又具有发展前景的实训;或者是需要用到少数企业会用到的、价格昂贵的设备的实训。有的高职院校为了满足一些比赛的要求,购买了一些前沿的实训设备,用这些设备开展的实训,也可以称为特种实训。
对于机械制造类专业,对一些前沿设备的学习对现在的高职生而言是非常有必要的。如焊接技术是机械制造类专业学生必须掌握的一门技能,任何机械制造与装配都需要用到焊接技术。对于普通的焊接实训,可以通过1:1配备实训设备;而对于一些先进的焊接技术,则无法提供充足的实训设备。以焊接机器人为例,湖南地区有四所高职院校购买了该设备,但这四所院校的焊接机器人主要用在比赛和参观上,在教学中的用途几乎是空白。
通过实训体系的重构,把该类实训教学和理论教学相结合,把基础教学和前沿技术教学相结合,把该类实训设备单独开设成一门课程,一般设为一个星期,主要讲解设备原理、设备操作和设备演示。该类实训方式因地制宜,不但可以合理利用实训设备,还可以极大提升教学质量。