机电一体化技术

6.典型案例

来源: 发布时间:2018-05-23 21:37:00 浏览次数: 【字体:


柳州职业技术学院

机电一体化技术示范特色专业及实训基地建设典型案例1

——中德“双元制”人才培养实践

 

机电一体化技术专业创办于1998年,2006年获广西优质专业,2014年与广西科技大学联合培养机电教育技术本科专业,2015年获广西示范特色专业及实训基地建设项目。2017年获得全国职业院校装备制造类示范专业点。

专业立足柳州工业,服务汽车及机械产业转型升级。与上汽通用五菱、广西柳工集团、东风柳汽公司等企业开展深度合作,以智能制造装备技术发展方向为主线,实施“工学双线共进”专业人才培养模式,培养先进装备的运行、维护、技改、创新的技术技能人才,助力柳州产业升级。经多年建设,专业贴合柳州及广西经济发展需要,毕业生获单位好评,是上汽通用五菱首选技术技能型人力资源合作伙伴。

自2007年以来,专业创新实践了“工学双线共进”人才培养模式,把典型工作案例作为专业课程的教学实训项目,形成学习性工作任务,同时,结合专业课程教学的进程,让学生承担校内实训基地设备的维修管理工作,并通过两阶段顶岗实习参与企业实际工作,实现工作中学习。把教学实训、设备维修管理工作这两条主线贯穿于专业人才培养的全过程,形成“工学双线共进”人才培养模式。

2015年以来,与上汽通用五菱深度合作,组建了“双元制”试点班,按照从“新手-技术专家”的职业能力发展规律,构建了“双元”课程体系,实施 “双元制”人才培养模式。并引入德国职业教育标准,进行中期和毕业考试,学生毕业可取得AHK机电一体化工证。校企共同组建教师(师傅)团队,参与5批次以上的国内外双元制职业教育模式培养,共同开发课程,实施教学。

工学双线共进到双元制培养模式教学过程如下图1所示。

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图1 工学双线共进到双元制培养模式教学过程示意图

当前机电工程学院双元制的改革路线已经越发清楚明晰,全方位引入国际标准和证书,结合自身专业特点做好双元制本土化改革,总体可以用“四化”来描述:一、考评国际化,二、课程集成化,三、学习成果化,四、改革本土化。

一、考评国际化

机电工程学院机电一体化专业引入德国工商大会(AHK)技能认证标准,把国际先进标准的理念与柳州、学校本土实际及技术技能人才成长规律有机结合,把国际先进工艺流程、产品标准、技术标准、服务标准、管理方法等创新性地融入人才培养各要素和全过程,健全了对接国际先进标准的人才培养质量评价体系。

AHK考证主要体现以“完整行动模式”为教学主旨,与我国职业教育考试相比,考试有以下突出特点:一是严肃对待,严密组织;二是统一标准,考教分离;三是注重实践,注重实效;四是实际操作考试注重完整的工作过程,以工作任务为导向,考核学生独立完成整体工作任务。整个毕业考试分为两部分:毕业考试第一部分,即中期考,权重为40%;毕业考试第二部分权重为60%。两者均包含理论考试和实践操作,考试合格者将获得德国工商行会颁发的AHK职业资格证书。AHK考试与普通等级考试不同的是,它不是一场两三小时的理论考试,也不是一天半天的实训操作,而是为期5周完成一个具有确定功能的完整机电一体化系统组建。学生从接到任务开始,就要组队分析任务、研究项目图纸、制定工作方案,进行人员分工及进度安排,完成标准件、工具、材料的准备,机械零部件的加工、装配,电气部分设计、、整机装配与调试等一系列工作。考试过程中还设置有理论考试、情景对话及现场规范操作考核等。它对学生的能力要求不仅仅是懂得相关操作技能,而是考验学生独立完成完整工作任务的职业行动能力。

二、课程集成化

自2015年,机电工程学院引入德国职业教育先进理念以来,为建立并实施具有我校特色的德国双元制教学模式,期间派出大量老师到德国、太仓、上海等地学习双元制的精髓,结合本院自身情况进行双元制本土化的各项改革,其中考评制度的改革是重中之重,德国双元制考试模式也改变了以往机电学院对职业能力等级的定义,课程的改革也因此做了大幅度的整改,总体来说就是从打破原有的学科体系,进行课程的集成化改革。这种改革不是对原有学科体系的推翻,也不是简单的对原有课程进行整合,而是运用“学一课,成一事”的职教理念,教会学生学会做事,让学生较为系统地学习专业知识和技能,并将所学到的知识与技能按照标准转化成可应用的成果,培养学生的职业能力和素养,引导学生自主学习,培养学生发现问题、解决问题的能力。例如我院近年来已经开发完毕并投入实施的《零部件技术测绘与出图》为例,该课程综合课程整合了《机械制图与测绘》、《互换性与技术测量》、《金属材料与热处理工艺》和《AUTOCAD》等四门专业基础课的内容。利用任务驱动及成果导向让学生充分明确教学目标,包括专业能力和关键能力的培养,教学中工作任务为主线,按任务布置,任务分析,任务计划,任务实施,任务评价等完整工作过程来培养学生分析问题解决问题并独立完成任务的能力,工作任务的设置上更是注重任务的真实有效性和完整性。

机电一体化专业按照德国双元制职业教育标准的特点本土化的集成了本专课程,注重理论与实践内容一致,加入了统一的考试标准(职业能力测试);以能力培养为目标,结一课成一事。学生通过在学校学习领域课程(理论知识),再马上到跨企业培训中心进行相应模块课程的培训(实践),最后到企业完成相应的生产实践课程,理论与实践高度结合。通过企业调研、工作任务分析会确定专业行动领域,明确学生职业能力要求,按“新手、熟手、能手、技术专家”职业能力发展阶段序化课程,并开发工作过程系统化课程。企双方共同参等课程的开发。课程采用项目教学、任务引领等行动导向教学方法,让学生接触完整的工作要素(工具、方法、劳动组织方式等),在真实或仿真的工作环境中,经历完整的工作过程,课程学习结束获得可见的成果。并开发了与课程配套的教材。当前机电一体化专业依据工作领域转化而来的用于学习的学习领域有十三个学习领域如表1所示。

序号

学习领域课程包

1

专业认知

2

零部件技术测绘与出图

3

手动加工零部件

4

机床电气设备安装

5

用普通机床加工零部件

6

机电设备装调与简单维修

7

电气液控制系统组建

8

机床电气故障分析与检测

9

数控设备故障诊断与维修

10

设备保养与维护

11

生产组织与管理

12

机电一体化系统的设计与建立

13

企业生产与设备维护

表1机电一体化专业十三个学习领域

三、学习成果化

职业能力是人们在真实工作情境中,整体化地解决综合性问题的能力,包括专业能力、方法能力、社会能力。它的三个基本条件是学习的对象是工作,面对全面的工作要素(工作对象、工具、工作方法和劳动组织方式、工作要求),经历完整的工作过程(信息、计划、决策、实施、检查控制、评估)。虽然以往的人才培养方案里面也针对上述三种能力进行了描述,但能力概念的理解不同,对课程目标的定位也会有所不同。以往的职业教育更加注重培养学生的岗位操作能力,而现在正在一步步转变为培养独立完成整体化工作任务的职业行动能力[1]。    

人的职业成长不是简单的“从不知道到知道”的知识学习和积累,而是“从完成简单工作任务到完成复杂任务”的能力发展过程,必须经历从初学者到实践专家的几个发展阶段。因此,机电工程学院近年来在课程改革方面一直依据工作领域转化而来的用于学习的学习领域设置课程、按照工作过程系统化的原则确定课程结构、依据职业成长的逻辑规律排列课程序列,采用遵循行动导向原则实施教学,根据领域需求建设专业教师和工学结合的实训基地,建立以过程控制为基本特征的控制评价体系,秉着“学一课,成一事”的职教理念,按照教会学生学会做事的理念,让学生较为系统的学习专业知识和技能,并将所学到的知识与技能按照标准转化成可应用的成果[1]

还以《零部件技术测绘与出图》课程为例,该课程目前共开发了39个工作任务,改变以往在课堂上只做单项训练的方式,设置工作情景,以工作任务为驱动,每一次课都要求学生进行一次完整的工作,强调工作过程的完整性,学生完成一个工作任务,得到一个可评测的工作成果。在工作过程中,老师引导学生进行自主学习,鼓励学生去发现问题,解决问题。最终该课程全部项目学习完成后,该课程会进行一个完整任务的检测,每位同学在规定的时间内完成一给定实物(例如齿轮泵等)的测绘、CAD出图工作。学生需要独立完成分析任务、制定计划、查询信息,实施方案,交付客户等工作。

四、改革本土化

德国双元制职业教育模式的成功经验值得我们学习和借鉴,但两国体制不同,机制不同,国情不同,经济发展水平不同,我们不能简单模仿和克隆德国职业教育的模式和做法,应结合自己所在区域的实际情况,比较分析,以实用、实效、知行合一为原则,逐步建立具有区域特色的本土化双元制。

(1)师资培养

教师的质量是教学质量的重要保障之一。部分专业老师没有在企业工作或实习的经历,教师自身就缺乏理论结合实践的能力,对综合课程体系难以适应,使课程改革举步艰难,行动导向教学开展缓慢。要培养造就一支“双师型”职教师资队伍,可通过以下四条途径对现有师资进行实践培训。

1、采用同一课程,两位老师授课,也是一种培养双元制老师的模式。两位老师组成授课小组,既能发挥各自的特长,取长补短,保证授课质量,又能相互探讨相关的专业知识,教育教学方法和手段,相互学习,相互提高。待到学年,两位老师,将与其他老师,组成新的授课小组,老带新,对其他老师进行培训,使其他老师能更快的适应双元制教学的需要

2、安排老师到双元制合作企业挂职培训,参与企业与学校的对接,提高自身实践经验的同时还可以更深入的了解企业的用人需求。

3、校内开展内培,利用寒暑假或周末,由经验丰富的老师或企业专家开展专题讲座、培训班等,快速提高专业教师能力。

4、增加教师到国内外先进院校及企业进行交流学习的机会,并在学习交流结束后回到本校与同事们交流分享,增加教师学习的广度和力度。

(2)基地建设

紧跟产业升级和企业前沿技术发展需要,根据领域需求建设专业教师和工学结合的多层次机电设备群实训基地如图,将企业技术、生产、质量及管理标准融入实训基地建设,实现了教学内容与企业技术紧密结合。机电一体化专业还围绕最新的以工业机器人为核心装备的系统集成技术,以建设工业机器人自动焊接教学工厂为中心,同时建设了数字化制造技术及应用实训室、工业机器人技术及应用实训室、光机电液一体化系统集成技术及应用实训室、现代自动化装备技术中心、运动控制原理实训室、过程控制实训室、检测与转换实训室、机器人组装和调试实训室等。

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(3)校企协同育人机制制度化。

完善学徒培养二级学院管理机制,制订柳州职业技术学院机电工程学院现代学徒制实施管理办法,制订《柳州职业技术学院机电工程学院现代学徒制学徒遴选标准及流程》,推进校企共同制订和实施招生招工方案。按照“合作共赢、职责共担”原则,与企共同设计人才培养方案,共同制订专业教学标准、课程标准、岗位技术标准、师傅标准、质量监控标准及相应实施方案。制定校企互聘共用的师资队伍遴选标准、考核标准等管理制度,按照现代学徒制人才培养规格要求,重构校内机电一体化技术专业实训基地建设,分阶段完成“1+1+1”实训基地建设:一体化教室、跨企业培训中心(包括AHK考试中心)、企业培训基地,并做好实训项目课程开发,为本地制造业转型升级提供人才支持。

今后学院会进一步落实好双元制的本土化改革,全面推动AHK培养、考试工作,全方位引入国际标准和证书,结合自身专业特点做好双元制本土化改革,培养更多工匠人才。

 

参考文献 :

[1] 赵志群.职业教育工学结合一体化磕碜开发指南[M].清华大学出版社,2015

 


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柳州职业技术学院

机电一体化技术示范特色专业及实训基地建设典型案例2

——国家级教学资源库《弧焊机器人工作站系统应用》

 

《弧焊机器人工作站系统应用》是国家级工业机器人技术专业教学资源库的子项目,2014年7月立项,2017年6月教育部验收通过。

、项目概况

2014年7月,教育部关于确定职业教育专业教学资源库2014年度立项建设项目的通知,教职成函〔2014〕10号,确认2014年立项建设“工业工业机器人技术”等14个职业教育专业教学资源库。

由常州机电职业技术学院主持该专业教学资源库的建设。参与建的院校有21所。从项目立项到结题完成,国家职业教育工业机器人技术专业教学资源库共举行了9次工作会议。

(一)建设背景

以人工智能、机器人、数字化制造等为代表的新技术的快速发展,正重新构筑国际制造业的竞争格局。第三次工业革命中非常重要的特征就是智能化,发展机器人产业也是适应第三次工业革命的需要。柳州作为汽车城,弧焊机器人在柳州汽车行业和其他机械制造和加工企业得到了广泛的应用,与之相关联的人才、技术服务等社会需求日趋强烈。

一大批职业院校也已经在工业机器人的专业建设、课程建设、实训基地建设、社会服务建设等方面如火如荼的有序推进,迫切需要建成一个国家水平、满足多样性需求的开放共享型专业教学资源库,带动全国职业院校相关专业教学模式和教学方法改革,提升专业建设水平,全面提升职业教育人才培养质量和社会服务能力,使专业教师、全国职业教育学校在校生能享受高质量的专业资源并从中受益。

(二)建设目标

建成资源丰富、技术先进、开放共享、持续发展的弧焊机器人工作站系统应用教学资源库,使其成为师生互动的平台,推动专业教学方法与手段改革;成为职业院校资源共享联盟,推动弧焊工业机器人技术专业整体发展;成为企业员工终身学习的数字化培训中心,推动学习型社会建设。增强专业服务机器人及智能装备产业的能力,引领全国职业院校整体提升弧焊工业机器人技术专业人才培养质量。

(三)建设思路

1. 组建高水平的项目建设团队

名家指导、名校名企联合、职教集团支撑,组建高水平项目建设团队。联合行业企业专家、各院校的专业骨干教师等多方力量,组建由指导层、核心层、紧密层、支撑层构成的四层结构高水平建设团队。

2. 对接企业,实现资源集成创新

集合行业标准和企业技术标准及岗位技能标准,以职业能力为主线,系统构建专业课程体系;以真实的项目任务、工艺流程为载体,呈现弧焊工业机器人企业生产场景应用,突出核心技能和知识的学习及职业素养的训练,优化课程内容,使专业课程内容与就业岗位实际工作紧密关联,确保资源建设的内容丰富、先进实用。

3. 规范管理,采用项目管理方式持续推进资源库建设

建立资源库管理机制、规范资源库建设与运行,,加强资源库建设过程监控,明确权责,促进项目团队高度合作。制定课程标准,依据课程标准分解、细化子课程,制定项目推进进程表,明确子课程项目负责人和工作内容,建立可量化的工作评价机制,充分调动团队成员的积极性。

4. 边建边用,发挥资源库最大功效

在建设过程中,完成一部分,开放一部分,对学院师生开放资源库,收集使用者的不同需求、资源库使用过程中存在的不足等,在整理分析的基础上,及时予以调整与改进。

 

二、项目实施及完成情况

)资源库项目建设内容

课程级教学资源建设为用户提供“做中学”教学模式改革的实际案例及其操作方法。课程教学资源建设主要课程信息资源、学习包资源和课程拓展资源。

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1.课程信息资源

课程信息资源包括课程标准、课程整体教学设计、教学日历

课程标准是课程的性质、目标、内容、实施建议的教学指导性文件,项目采用“规定动作”+“自选动作”的模式,开发具有普适性的课程标准,为课程建设和教学实施提供基本框架方案,同时为具备区域或行业特色的院校留出特色空间。《弧焊机器人工作站系统应用》课程整体教学设计经过5次的大修改才定稿。

2.学习包资源

学习单元中的学习包在共同研制样板示范课程基础上按教学设计、教学课件、教学录像、演示录像、任务工单、学习手册、测试习题、企业案例“八大要素”进行开发,将源于企业的项目作为专业课程教学内容的主要载体,并通过专业课程整体方案设计,构建课程资源方案

3.课程拓展学习资源

拓展学习资源包括与课程紧密相关的的职业标准、技术标准、工程技术手册等标准规范;企业的生产工具、生产对象及生产场景等企业资源;虚拟场景、虚拟设备等虚拟资源以及实训条件和企业网站信息等,培养学习者的工程特质,拓宽学习者的专业视野和学习途径。

4.按知识点构建《弧焊机器人工作站应用》课程结构

二级节点(课程名称)弧焊机器人工作站系统应用,逐层还有三级、四级、五级节点。每个五级知识点下都要有以下资源:动画、课件、视频、图片、文本、习题。

(二) 对资源库项目建设严格、周密管控

1.成立了资源库项目建设组织机构

2. 制定项目总体建设进度要求

3. 制订了详细的资源库项目推进表

(三)高标准、高要求执行资源库建设项目技术规范

1.项目组成员认真贯彻执行《资源库建设项目技术规范汇编2015版本》。

2.执行了本专业教学资源库的特殊规定

3. 引入云课堂,方便在线学习

在职教云上指导学生在线学习,早于学校超星平台,把资源真正应用在教学中,方便了教学。

教师学习云课堂攻略,在课堂教学中试用。以下列出部分摘要。

)完成情况

1.建成了两个资源平台,分别是一动一静的平台

①在智慧职教中专业教学资源库平台创建《弧焊机器人工作站系统应用》,网址为http://www.icve.com.cn/project,课程按知识点构建树状结构,把所有资源按知识点分类整理、归纳上传。

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②在智慧职教云课堂组课,网址为http://www.iclassx.com,对《弧焊机器人工作站系统》智慧职教组完后,全部导入职教云应用,对课程结构按知识点进行组课。本校注册职教云进行学习的同学达553人。

2.完成数量满足目标值

对照《弧焊机器人工作站及应用》资源库目标值,所有类型全部符合规定的数量要求。得到了验收组的肯定,2017年6月通过国家教育部验收。

三、建设成效

1.方便了专业学生的课内外学习

资源库支持线上教学或线上线下混合教学,促进教与学的改革,探索教与学、教与教、学与学互动的专业教学模式。网上教学资源广泛共享,形成学生探索知识、自主学习的便捷平台。让学生利用教学资源库学习,培养学生主动获取知识、信息,培养学生发现问题、解决问题能力。

2016年11月动员机电工程学院2015级工业机器人技术专业、2015级机电一体化专业学生参加弧焊机器人工作站课程学习,2016年12月注册人数达323人。目前参加我校在线学习的人数为553人。

2.校企融合、工学结合得到了进一步发展

在资源库建设中,吸收企业的工程技术人员参与建设,努力做到教学资源与企业的职业岗位知识、能力、素质要求紧密结合。积极实施校内生产性教学资源建设的校企合作新模式,行业、企业全面参与教学资源开发与建设,使教学资源来源于职业岗位需要,来源于现场工作过程、生产过程。

资源库建设中得到了柳工集团、上汽通用五菱公司、柳州福臻公司等企业的大力支持,从企业中获得了大量优质资源。通过企业调研,教师对柳州市的工业机器人的技术现状有了深层次的认识。

3.为大型企业提供工业机器人技术培训

利用工业机器人资源库平台,项目团队陈胜裕、蓝伟铭等为企业开展机器人技术培训,得到了市领导的充分肯定。2017年11月到12月,为上汽通用五菱、广西汽车集团、柳机等大型企业的工程师开设FANUC工业机器人培训提升班、ABB工业机器人基础培训班等,受训人员达100多人,得到各学员的一致好评,团队服务地方智能制造的能力明显增强。

4. 提升了教师课程改革和教学资源开发能力

经过国家级资源库建设的洗礼,大多数教师提高了制作教学资源的能力,确保网络教学资源的合理性、易用性和可扩展性,方便操作和使用,信息化教学水平得到了显著提升。在其它课程中,利用超星平台进行线上线下教学。

5.促进了工业机器人专业学生就业

面对经济结构快速转型升级,柳州正在大力发展智能制造。柳州作为汽车城,弧焊机器人在柳州汽车行业和其他机械制造、加工企业得到了广泛的应用,与之相关联的弧焊机器人人才、技术服务等社会需求日趋强烈。受益于项目建设中优质教学资源和教师专业能力的提升,2015级工业机器人技术专业学生人才培养质量较好,毕业生在就业市场上供不应求。

6.学生参加技能竞赛获奖

2015年到2017年这三年,项目团队教师指导的学生在广西职业院校技能大赛中,全部荣获工业机器人应用项目高职组团体比赛一等奖;2016、2017年均获得全国职业院校技能大赛高职组“工业机器人应用”项目团体比赛三等奖。

 

 

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