整合式機電一體化技術專業課程體系的構建及實施

耿 淬

整合式機電一體化技術專業課程體系的構建及實施

耿 淬

根據五年制高職機電一體化專業技術性和技能性皆強的特點，從專業所面向的職業崗位（群）分析著手，從遵循學生的認知規律、遵循學生職業能力形成的基本規律出發，闡述了專業課程結構體系的構建以及整合式課程的基本涵義，并結合具體課程探討了理實一體化教學模式的具體實施。

五年制高職；機電一體化技術；課程體系；構建；整合

五年制高職機電一體化專業主要培養掌握機械設計制造、電工電子、計算機網絡、機電一體化控制等方面的基本理論，具備機電設備安裝、調試、運行、檢測與使用維修方面的基本技能，具有從事機電一體化產品的設計開發與制造、設備控制、應用軟件開發、生產組織管理等基本能力的高級技能型人才。由于具有技能性和技術性皆強的特點，學生就業門類廣，技術發展空間大，畢業后既能直接從事機電設備的安裝、調試、維修工作，也可在機電產品設計、技術引進、技術開發等研究領域中從事一般技術工作。學生的入職起點決定了其未來職業生涯發展走勢，而專業的課程結構與實施方式無疑將對其職業發展具有重要意義。本文從遵循學生的認知規律、遵循學生職業能力形成的基本規律出發，構建了整合式機電一體化技術專業課程體系，并探討了理實一體化課程教學模式的具體實施。

一、機電一體化技術專業課程體系的結構分析

（一）機電一體化專業職業崗位（群）分析

調研顯示，五年制高職機電一體化專業職業崗位（群）分布如圖1所示。

圖1 機電一體化專業職業崗位（群）分析

根據職業崗位及專業能力要求，可將專業能力分為以下幾個層次：專業基礎能力、專業技術能力和專業實戰能力。專業基礎能力主要指基礎操作能力和實驗能力；專業技術能力指機電一體化系統中技術的專項能力，如單片機技術的應用能力、PLC技術的應用能力等；專業實戰能力指綜合應用各種專項技術的能力，如機電一體化系統的裝調維修能力。專業能力培養與崗位要求的對接關系如圖2所示。

圖2 專業能力與崗位要求對接關系圖

（二）機電一體化專業課程體系的結構分析

根據崗位能力要求分析，構建包含公共文化課模塊、專業核心與訓練模塊及選修課模塊在內的模塊化課程結構體系，如圖3所示。

圖3 機電一體化專業模塊化課程結構體系

1.公共文化課模塊。公共文化課（德育、文化類、工具類）模塊課程并不針對某一特定工種，而是集合了相關職業崗位（群）所必備的知識與信息處理能力，體現了工具性、發展性和基礎性。

2.專業核心與訓練模塊。專業核心與訓練模塊主要由一般專業課、專業技術課、技能訓練課和綜合實踐課等組成。一般專業課主要為學生提供就業任職的基礎，并使其今后在工作崗位群范圍內具有一定的轉崗適應能力；專業技術課是根據職業崗位（群）的知識和能力要求所開設的基本技術課程；技能訓練與綜合實踐課程重在能力強化，是主要針對某一項或某幾項能力而開設的強化性技術課程。

3.選修課模塊。選修課模塊包含專業拓展、人文素養和運動健身三大模塊，人文選修類課程既是高職文化課的延伸，又進一步加強了學生人文素質的養成教育；知識拓展類選修課程既針對專業主干課程進行延伸，又涉及到相關專業的課程內容，并結合地方經濟支柱產業的發展現狀和機電一體化專業的發展趨勢而開設；技能拓展類課程主要對學生非主干訓練項目進行延伸；強身健體類選修課程則針對提高學生身體素質而設。同時，增加業余培訓項目，以豐富學生的技能訓練，為學生進一步拓展專業技能服務，并提供高一等級技能考證的平臺。

二、整合式機電一體化技術專業課程體系的構建與實施

（一）整合式專業課程的涵義

整合就是把一些零散的東西通過某種方式而彼此銜接，從而實現信息系統的資源共享和協同工作，其精髓在于將零散的要素組合在一起，并最終形成有價值、有效率的整體。

1.知識整合。所謂知識整合有兩層含義：一是將原有學科解構，并按工作對象進行重構，將工作對象的具體內容按項目進行組建。以專業技術課程“電氣控制技術”為例，將學科解構，以項目為中心進行知識整合。由此可見，一個項目的必備知識涉及多個學科的知識點,如“電動機正反轉控制電路安裝調試”這一項目涉及“電機與變壓器”、“電力拖動”、“電工儀表”、“安全用電”等課程中的低壓電器知識、控制電路知識、儀表知識、安全用電知識及其他技術知識；而一門學科的多個知識點又分散于多個項目中，如低壓電器的知識分布在不同的項目中，并按項目的遞進關系逐步展開，當多個項目完成后，學生可以較完整地獲得所有低壓電器的知識，其他如儀表應用知識、安全知識、電機知識及控制電路知識等的積累也會隨項目完成而增加。因此，所有項目是否包含學科的所有知識點并不重要，重要的是項目中是否包含了崗位職業能力所要求必備的理論知識。二是項目中的知識整合了所有與該項目相關的理論性知識、工作型知識和經驗型知識。如在某個電路安裝項目中就含有儀表正確使用方法知識、數據識讀知識、器件選擇知識、檢測方法知識、工具使用常識及技巧、工具選擇知識及各項用具外觀檢查經驗等。

2.知識與技能整合。將相應的專業技術知識和專業技術能力進行整合，體現學做一體思想。其形式具有多樣性：先做后學、先學后做、邊做邊學，可以在實際課程中靈活加以應用。如課程的項目之一為“安裝電動機星角降壓起動”，在這個項目的實踐活動中，學生要進行與電機起動控制相關知識的學習，包括電機起動的特點、起動方法、起動控制的電路工作過程分析；還要進行相關的技能訓練和實踐，包括測試相關器件、看圖、畫接線圖、安裝控制電路，使用萬用表檢測及故障排除等。

值得注意的是，這些項目有些是串聯關系，也就是進行了一個項目之后，方可進行另一個項目，如“電動機正反轉控制電路安裝”一般在“電動機點動電路”項目之后完成，“機床電氣排故”一般在“電動機基本控制電路”項目之后進行；但也有很多項目是并聯關系，如“電動機的起動電路”與“電動機的調速電路安裝”項目，但總的說來，項目關系除了考慮其自身的邏輯性外，還需根據學生的認知規律或客觀實際來確定。

3.教學環境的整合。機電一體化課程體系結構中專業技術課模塊、技能訓練模塊、綜合訓練模塊的教學環境應體現整合思想。如“單片機應用技術”、“PLC應用技術”、“機電設備裝調技術綜合訓練”課程的實踐場所，既需專用設備，又需電腦及相關軟件，還要有網絡資源。教學環境整合既要便于學生進行設備操作和電腦操作，又要便于學生進行小組討論、做好筆記。

（二）整合式專業課程的實施

1.理實一體化教學模式。機電一體化專業整合式課程的教學實施主要以理實一體化模式進行，采用以項目整合理論與實踐的方式，突出專業特色，以實現專業學習對綜合能力培養的服務功能。根據機電一體化專業不同課程特點，所采用的理實一體化教學模式內涵及平臺歸納如圖4所示。

圖4 機電一體化專業課程理實一體化教學模式

專業基礎課主要以理論與實驗相結合的方式進行。著重用實驗（如電工實驗、電子實驗）來驗證一些定律、結論，學生通過完成實驗，掌握看圖接線、使用儀器儀表、讀數、記錄分析數據等實驗技能，養成實驗完成后清點、整理等習慣。

專業技術課中主要實施實驗平臺上的任務式教學方式。學生在實驗平臺上完成某種任務，其所產生的效果可達到理解課程內容的目的。以“單片機技術課程”、“PLC技術課程”為例，學生在相關實踐場所通過對既定任務進行設計、編程、下載，實現對負載的控制功能，再進行程序調試，從而掌握相關控制器的各類指令、編程方法和調試步驟等。

在專業能力強化課程中主要實施實踐平臺上的項目式教學。學生利用演練性實踐設備進行課程學習，其學習的成果是物化的結果。目前，“電子技術”、“電氣控制技術”、“機床電氣排故”、“可編程控制技術”、“氣動技術”等課程均已逐步實施項目化教學。在教學過程中，強調操作部分工藝化、訓練內容項目化，學生一般以4節課作為一個學習單位，學習地點主要在實踐場所。

2.教學基本流程。理實一體化教學以學生為主體，學生處于活動中，所有的活動都圍繞學生完成項目、形成能力而展開。對于理實一體化教學中所涉及到的設備量及工位不夠的矛盾，可以采用多種方法解決，其中，分組分時進行項目完成是切實可行的做法，這一方法對于那些有并聯關系的項目尤為適宜。

以生產線中“上載臺工作”項目為例，完成工作任務的基本流程如圖5所示。

圖5 基本流程圖

關于專業實戰能力的培養，一方面可通過學校綜合實踐平臺的項目課程實現；另一方面，也可通過學生在企業的綜合實踐過程加以實現。因此，尤其要加強對五年制高職生最后1學年進企業實習期間的教學管理。學生在企業實習期間，必須根據實習情況及實習項目進行選題，由任課教師擔任畢業設計指導工作，學生須定期回校接受教師指導，經調研后完成畢業設計。通過畢業設計環節，學生在實習企業現場細心觀察、收集信息、選擇素材、查看技術文件、了解各方面的工藝，并形成論文、參加答辯，專業實戰能力得到了進一步提高。

耿淬，女，常州劉國鈞高等職業技術學校副教授，主要研究方向為職業教育。

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1674-7747（2012）12-0022-04

[責任編輯 盛 艷]