□丁度坤

增強高職學(xué)生工程體驗感探索

□丁度坤

針對目前高職院校在校生普遍缺乏工程體驗的現(xiàn)狀，對增強高職學(xué)生工程體驗感的方法進行深入探索。以機電方向?qū)W生為研究對象，圍繞工作崗位需求，對機電一體化方向主干專業(yè)課程進行整合，構(gòu)建以增強學(xué)生專業(yè)技能、綜合職業(yè)素養(yǎng)與嚴(yán)謹(jǐn)求實的敬業(yè)精神為目標(biāo)的一體化的工程體驗自動化生產(chǎn)線實訓(xùn)課程，著力使學(xué)生獲得一種類似于真實工作環(huán)境的工程體驗。

高職機電；工程體驗；課程整合

高職院校承擔(dān)著為國家培養(yǎng)高技能復(fù)合型人才的重任。高職院校的畢業(yè)生，必須在掌握相關(guān)專業(yè)技能的基礎(chǔ)上，具備相關(guān)的工程能力；必須培養(yǎng)相關(guān)的職業(yè)素養(yǎng)與嚴(yán)謹(jǐn)求實的敬業(yè)精神；必須使其在進入工作崗位之前，具備對企業(yè)工程文化的認(rèn)同感。國家工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)以及美國的ABET對此都有相關(guān)的文件規(guī)定[1]。

可是目前，大多數(shù)高職院校的課程設(shè)置，均是偏重于學(xué)生專業(yè)技能方面的提升，而忽略了對其工程文化、工程能力等方面的培養(yǎng)。學(xué)生在進入相關(guān)工作崗位之前，普遍缺乏基本的工程經(jīng)驗以及對工程文化的認(rèn)同和了解。從某種意義上來講，這也是造成我國企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定的根源所在。

培養(yǎng)工程類畢業(yè)生的工程能力，使得在進入相關(guān)設(shè)計制造崗位之前，對企業(yè)工程文化具備一定的認(rèn)同感，培養(yǎng)其嚴(yán)謹(jǐn)樸實的敬業(yè)精神，有利于從源頭上保證產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量，具有極其重要的意義。本文將以培養(yǎng)學(xué)生的工程能力為主線，以機電類學(xué)生為研究對象，構(gòu)建工程能力與工程文化一體化教學(xué)的自動線實訓(xùn)課程，著力使學(xué)生獲得一種類似于實際的工程體驗。

一、體驗感在工程類人才培養(yǎng)中作用

體驗感的概念來源于心理學(xué)，指的是人類在與環(huán)境的交互中所獲得的個人經(jīng)驗。概括地講，人的知識來源有兩大途徑：一是通過書籍、老師傳授、圖片或者文字等方式間接獲得；一種是通過實踐直接獲得。而體驗感更強調(diào)的是后者，從某種意義上來講，通過實踐直接獲取的知識要比通過間接手段獲取的知識更為重要。這是因為環(huán)境的信息可為學(xué)習(xí)者提供豐富的背景，方便學(xué)習(xí)者協(xié)調(diào)與更新自己的知識體系；另一方面，體驗過程中獲得的成功和獎勵也會使學(xué)習(xí)者建立起更為濃厚的興趣和自信，激勵其不斷獲取新的知識。

體驗感教育對工程類的人才培養(yǎng)尤為重要，因為工程類的課程絕大部分均是實踐性相當(dāng)強的課程，工程科學(xué)本身也是在不斷地發(fā)明與創(chuàng)造新事物中得到發(fā)展的?？梢哉f，工程知識的認(rèn)知過程就是從具體到抽象，再由抽象到具體的反復(fù)過程。工程師的知識體系來源于社會生產(chǎn)的實際。將工程體驗感融入工程類課程的教學(xué)當(dāng)中，有助于學(xué)生更好地理解各種基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識；有助于培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)樸實的敬業(yè)精神；有助于學(xué)生正確認(rèn)識理論與實際、知識與能力的關(guān)系；有助于學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己的優(yōu)勢和興趣，為其未來的就業(yè)奠定基礎(chǔ)?；貞浳覈谝慌髮W(xué)生的成長歷程，他們絕大部分都有工廠、農(nóng)村的實踐經(jīng)驗，所以盡管他們的理論基礎(chǔ)不如應(yīng)屆高中畢業(yè)生，但他們的理解與接受能力卻要比應(yīng)屆高中畢業(yè)生強，因此這批學(xué)生在畢業(yè)后很快就成為了各個領(lǐng)域的骨干，在各崗位大顯身手，為我國的改革開放做出了巨大的貢獻(xiàn)。而反觀目前的大學(xué)畢業(yè)生，入學(xué)后就根據(jù)學(xué)校的人才培養(yǎng)計劃按部就班地學(xué)習(xí)一門又一門的公共基礎(chǔ)課和專業(yè)基礎(chǔ)課。工程經(jīng)歷的缺乏使得各門課程對他們而言都是獨立的，無法在相關(guān)工程背景的指導(dǎo)下，將各門課程有機地聯(lián)系起來，構(gòu)筑自己的知識體系，也就更談不上能力的形成了。不少學(xué)生，學(xué)了一個學(xué)期的課程，都還沒弄清楚這門課程的用途，要一直到走上工作崗位，從事了相關(guān)的技術(shù)崗位，參加了一些實際的工程項目，才能理解在校期間所學(xué)課程的作用，這嚴(yán)重制約了個人未來的發(fā)展。

為培養(yǎng)學(xué)生的工程能力，營造一種工程體驗感，國內(nèi)外許多高等院校均專門開設(shè)了相關(guān)的課程。如美國哈佛的三一學(xué)院工程系就開設(shè)了“工程設(shè)計導(dǎo)引—移動機器人”課程，每年選課人數(shù)約2O人。課程以滅火機器人競賽為背景，通過研制參賽的機器人，“旨在為學(xué)生提供一年的工程經(jīng)驗，以培養(yǎng)專業(yè)技能，建立專業(yè)視角，了解工程世界的社會與人文環(huán)境”[1]。麻省理工學(xué)院的航空航天工程系開設(shè)了“航空航天與設(shè)計導(dǎo)引”選修課。通過課堂教學(xué)、互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)和航天器設(shè)計項目為學(xué)生營造了“提供真實的工程體驗”[1]。瑞典的林克平大學(xué)開設(shè)了名為“Engineering Project Y”的工程導(dǎo)引課程，學(xué)生將用一學(xué)期四分之一的學(xué)時修該課程。課程包括講課、討論、項目工作和項目總結(jié)報告幾個部分。每年大約有140名學(xué)生選課，來自5個系的教師參與指導(dǎo)，構(gòu)建10個不同的項目。每5個學(xué)生為一組開展工作，完成從構(gòu)思、設(shè)計、實現(xiàn)到評價的全過程[2]。Joy Beatty等提出了一種游戲式的教學(xué)模式，針對計算機工程需求分析師的課程特點，設(shè)計相應(yīng)的游戲項目，讓學(xué)生在游戲中得到相關(guān)知識的工程體驗[3]。René Sallier等根據(jù)測試專業(yè)學(xué)生的特點，設(shè)計了血壓測試項目，使用了NI公司的LabVIEW平臺，讓學(xué)生自主去構(gòu)建相關(guān)的軟硬件，并體驗血壓測量，增強其工程體驗[4]。國內(nèi)深圳大學(xué)的費躍農(nóng)等以機器人教學(xué)套件為載體，為新生開設(shè)了滅火機器人的早期工程體驗課程，旨在增強學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣[1]。

二、機電類專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)探索

近年來，隨著我國制造業(yè)的持續(xù)發(fā)展以及國家產(chǎn)業(yè)政策的調(diào)整，各企業(yè)普遍出現(xiàn)了“招工難、用工難”的困境，生產(chǎn)設(shè)備的自動化是解決上述問題的最佳途徑。它能有效地緩解企業(yè)“用工難”的困境，提高勞動生產(chǎn)率，保證產(chǎn)品質(zhì)量的一致性，且能將人類從單調(diào)、惡劣的生產(chǎn)環(huán)境中解放出來，是未來制造企業(yè)的發(fā)展方向。全球知名的制造企業(yè)—富士康甚至提出了百萬“機器人大軍”計劃，計劃在未來十年內(nèi)，在生產(chǎn)線上配置百萬臺機器人，用來代替人工進行生產(chǎn)、搬運。而以單片機技術(shù)、液壓氣動技術(shù)、電氣控制技術(shù)、傳感器技術(shù)、PLC技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)及通訊技術(shù)等多學(xué)科交叉的機電一體化方向正好順應(yīng)了這一趨勢，在近年來也得到了迅猛的發(fā)展。

現(xiàn)在，基本每個工科類的高職院校都開設(shè)了機電一體化專業(yè)方向，可是目前國家卻沒有關(guān)于機電一體化方向的專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)出臺，這使得各院校在機電一體化專業(yè)的課程設(shè)置方面，各有特色，有的偏機械方向，而有的偏重于電氣方面。同時，由于缺少機電一體化的職業(yè)技能評價體系，以及機電產(chǎn)品本身的復(fù)雜多樣性，使得機電一體化方向在人才培養(yǎng)方面存在很多急待解決的問題。如何明確機電人才的培養(yǎng)目標(biāo)、加強專業(yè)建設(shè)、并以此制定相關(guān)的人才培養(yǎng)方案成為了擺在各院校面前的一道研究課題[5-7]。

培養(yǎng)目標(biāo)的確定對高職院校而言是非常重要的，它直接關(guān)系到后續(xù)專業(yè)課程的設(shè)置，直接影響到學(xué)生在校期間學(xué)到知識的多少、掌握職業(yè)技能的深淺、畢業(yè)時能從事的崗位以及是否能較好地勝任相應(yīng)崗位的工作等實際問題。

我院近年來非常重視對機電方向人才培養(yǎng)目標(biāo)的修訂，通過召開培養(yǎng)方案研討會、到相關(guān)企業(yè)調(diào)研、畢業(yè)生信息反饋等方式，著力于制定最合理的人才培養(yǎng)方案。從調(diào)研的情況來看，目前，機電一體化方向畢業(yè)生的就業(yè)崗位群主要有：（1）機電一體化設(shè)備和自動生產(chǎn)線的運行、安裝、調(diào)試和維護；（2）各種機械設(shè)備的自動化、數(shù)字化改造；（3）自動化生產(chǎn)車間的生產(chǎn)工藝設(shè)計、質(zhì)量管理、生產(chǎn)管理等崗位；（4）新興的崗位如機器人的維護、維修技術(shù)員等。

據(jù)此確定了我院機電一體化方向的人才培養(yǎng)目標(biāo)為：自動化生產(chǎn)設(shè)備的安裝、調(diào)試、操作、維護與管理。圍繞此培養(yǎng)目標(biāo)，我院將機電類的課程劃分為四大模塊，分別為：職業(yè)工具課模塊、職業(yè)基礎(chǔ)課模塊、職業(yè)核心課程模塊以及職業(yè)選修課模塊，如圖1所示。

三、機電類工程體驗一體化實訓(xùn)課教學(xué)設(shè)計

圖1 機電專業(yè)課程體系圖

為使學(xué)生獲得一種更為真實的工程體驗，我院從多個方面進行了探索。選取了“自動線的安裝與調(diào)試”實訓(xùn)課作為試點，將工程文化課也融入其中，如圖2所示。將其貫穿于整個實訓(xùn)課的開始、實施以及最終的課程評價當(dāng)中，極力營造一種類似于實際生產(chǎn)的全過程，使得學(xué)生獲得一種接近于未來實際工作崗位的工程體驗，培養(yǎng)其團隊協(xié)作能力、溝通能力以及嚴(yán)謹(jǐn)樸實的工作作風(fēng)。

圖2 工程體驗感實訓(xùn)課程設(shè)計

（一）工程文化課程的選取

工程文化是指企業(yè)在實際的生產(chǎn)經(jīng)營活動中，逐步形成的、為全部員工所認(rèn)同的、帶有特色的價值觀、生產(chǎn)作風(fēng)、經(jīng)營理念、企業(yè)精神、企業(yè)道德準(zhǔn)則等各方面的總和[8-9]。它是企業(yè)全體成員在長期的生產(chǎn)與經(jīng)營活動中日積月累而形成的，是企業(yè)的靈魂所在。優(yōu)秀的工程文化是企業(yè)在激烈的市場競爭中出奇制勝的法寶，是企業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的軟實力。從目前許多院校畢業(yè)生頂崗實習(xí)與就業(yè)情況發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)畢業(yè)生并不能適應(yīng)企業(yè)的要求，難以真正轉(zhuǎn)變?yōu)橐幻细竦钠髽I(yè)員工，適應(yīng)崗位需求。而從用人單位反饋來的意見又可看出，畢業(yè)生的專業(yè)技能并不是當(dāng)前用人企業(yè)看重的第一要素，企業(yè)更為重視的是員工的基本職業(yè)素質(zhì)、對企業(yè)的忠誠感以及對企業(yè)工程文化的認(rèn)同程度。所以，在校期間提前對學(xué)生進行企業(yè)工程文化的相關(guān)教育，培養(yǎng)他們對工程文化的認(rèn)同感就顯得非常重要。

而一個企業(yè)的工程文化，往往是各具特色的，但也有其共性所在。因此，選取了最具代表性的工程文化四大共性部分作為我院學(xué)生的工程文化培訓(xùn)課程，它們分別為：企業(yè)對員工的職業(yè)素養(yǎng)要求；6S 理念（即整理、整頓、清掃、清潔、素養(yǎng)、安全）；企業(yè)的品質(zhì)理念；企業(yè)的生產(chǎn)管理理念（選取了豐田的看板管理方法）。將這些共性的企業(yè)文化貫穿于實訓(xùn)課的全過程，培養(yǎng)學(xué)生對工程文化的認(rèn)同感。

（二）工程體驗實訓(xùn)課的設(shè)計

為使學(xué)生獲得一種類似于實際生產(chǎn)的工程體驗，選取了“自動線的安裝與調(diào)試”實訓(xùn)課作為實施載體，并在其中貫穿了相關(guān)的企業(yè)文化課程。我院的“自動線安裝與調(diào)試”實訓(xùn)是作為“機電一體技術(shù)”理論課的實訓(xùn)課程而專門開設(shè)的，課時為84學(xué)時，共歷時3周時間。要求學(xué)生在實訓(xùn)前必須具備電工電子基礎(chǔ)、傳感檢測基礎(chǔ)、PLC編程基礎(chǔ)、電機原理與驅(qū)動等前期知識。

實訓(xùn)課選取的設(shè)備是亞龍公司的YL-335B自動化生產(chǎn)線實訓(xùn)臺，如圖3所示。它模擬了一條自動化生產(chǎn)線的下料、搬運、加工、裝配、分揀的全過程。

圖3 自動線拆裝實訓(xùn)臺

整條生產(chǎn)線包括了5個工作分站 （即供料站、搬運站、加工站、裝配站與分揀站），各分站使用了西門子的S7-200PLC進行控制，可對其進行單獨控制，也可將各PLC組合起來，進行聯(lián)網(wǎng)控制。根據(jù)實驗臺特點，將實訓(xùn)課劃分為供料站、搬運站、加工站、裝配站、分揀站的拆裝與調(diào)試，以及整線的安裝與調(diào)試六大實訓(xùn)模塊，每個模塊均可自成一體，對學(xué)生的機械拆裝、電氣路連接、PLC編程、觸摸屏技術(shù)等多個方面進行訓(xùn)練，提高其專業(yè)技能。以其中的“供料站拆裝與調(diào)試”實訓(xùn)課為例，其具體的教學(xué)過程如表1所示。

表1 供料站實訓(xùn)教學(xué)過程表

（三）課程的實施與評價

課程的具體實施過程是先由指導(dǎo)老師講授企業(yè)工程文化課，以及講解體現(xiàn)企業(yè)工程文化的實訓(xùn)注意事項，總共為12學(xué)時。然后進入實訓(xùn)環(huán)節(jié)，實訓(xùn)環(huán)節(jié)極力模擬實際自動化生產(chǎn)設(shè)備的安裝調(diào)試過程，采用采用小班制，每班學(xué)生數(shù)在40～50人之間，以小組形式進行實訓(xùn)，各組配備一臺實訓(xùn)臺，各小組的學(xué)生數(shù)為5人左右，配備2名專業(yè)教師進行指導(dǎo)。

對每一模塊的實訓(xùn)，其教學(xué)實施過程是先由指導(dǎo)教師對實訓(xùn)內(nèi)容做簡單講解，然后并對各組下發(fā)任務(wù)書，最后對各小組的完成情況進行評價，相關(guān)的評價標(biāo)準(zhǔn)如表2所示。

表2 項目評價標(biāo)準(zhǔn)

四、結(jié)束語

工程能力的匱乏是我國高職院校學(xué)生普遍存在的問題，直接影響了學(xué)生對未來的崗位適應(yīng)程度，乃至企業(yè)產(chǎn)品的品質(zhì)等方面。因此，本文以“自動線安裝與調(diào)試”實訓(xùn)課為載體，融入了職業(yè)素養(yǎng)、企業(yè)6s理念、企業(yè)的品質(zhì)理念以及豐田的看板管理模式等共性的工程文化課程，極力營造一種類似于實際的工程環(huán)境，進行工程體驗一體化實訓(xùn)課教學(xué)的探索，使學(xué)生在實訓(xùn)的同時獲得一種工程體驗感。

從實施的效果看，參加過工程體驗實訓(xùn)的同學(xué)，其對未來工作崗位的適應(yīng)能力明顯增強了許多，實訓(xùn)的效果也有了顯著提高。去年我院第一次參加“自動線的安裝與調(diào)試”全國技能大賽，就取得了團體三等獎的良好成績，這也從另一側(cè)面說明工程體驗一體化教學(xué)的有效性。

[1]費躍農(nóng)，邱建，李衛(wèi)民，等.早期工程體驗課程的設(shè)計與實踐[J].實驗技術(shù)與管理，2008,25（12）.

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丁度坤（1981-），男，廣東汕頭人，東莞職業(yè)技術(shù)學(xué)院教師，博士，研究方向為機器人技術(shù)、光機電一體化，高職教育。

課題項目：廣東高職研究會重點課題“增強高職院校工科類學(xué)生工程體驗方法研究”（編號：GDGZ11Z001），主持人：丁度坤；東莞職業(yè)技術(shù)學(xué)院校級課題“PCB板微鉆視覺檢測方法研究”（編號：2011c13），主持人：丁度坤。

G712

A

1001－7518（2012）18－0086－04

責(zé)任編輯 吳學(xué)仕