肖春芳
(長沙航空職業技術學院,湖南 長沙 410124)
工作現場實訓教學就是在學生具備一定的單項能力之后,到工作現場參與機電產品的制造、安裝、調試,承擔一定的工作任務,輔助機電技術及管理人員從事技術管理工作,在教師和工程技術人員的指導下,通過實踐提高才干,形成崗位能力,培養職業素養,是一種培養學生綜合職業能力常采用的方法。但是在工作現場的實訓中,由于機電產品的設計、制造、安裝、調試時間較長,而實習時間有限,不可能圍繞專業面向的崗位進行逐個實踐和鍛煉,實訓進程要服從于企業生產進度,工作內容與專業要求的實訓內容難以一致,學生只能根據企業工作單位的安排,在特定的崗位上進行實踐鍛煉,加之由于學生基本崗位能力的缺乏以及企業出于安全、效益等方面的考慮,部分學生的實習大多是一種見習和參觀,學生的參與度較差,學習和教學效果并不理想。
仿真模擬實訓教學在校內實訓基地進行,是一種仿真營造企業工作現場環境和氛圍,模擬生產、管理等真實施工過程的職業化實物實訓。通過對機電產品的設計、制造、安裝、調試的仿真再現,營造真實的工作生產和管理的過程,給學生提供高度仿真的訓練環境,使學生在短時間內融入模擬環境并分析、解決問題,體會真實情形下崗位、身份的職責要求和知1識、能力、素質的需求,激發學習熱情,掌握真實情形下所需的各種實際知識和能力,使學生從被動接受變為主動參與、駕馭和組織,是培養學生職業能力和素質的較為有效的手段,是培養學生綜合職業能力較為理想的教學方法之一。但是受場地、設備、資金、時間等條件的制約,在校內實訓基地進行的仿真模擬實訓教學不可能對所有項目進行仿真模擬,仿真模擬實教學具有一定的局限性,不能完全取代企業工作現場的實習、實訓,兩者應發揮各自所長并互為補充。
機電專業的虛擬仿真實訓教學系統是一種以機電產品的設計、制造、安裝、調試項目或工作任務為載體,運用虛擬現實技術,模擬真實工作現場的計算機實訓教學軟件。如長沙航空職業技術學院與上海宇龍軟件有限公司合作開發的機電一體化仿真實訓系統通過計算機技術營造仿真的機械裝調、電氣裝調、PLC編程仿真通過人機交互進行教學、實訓、考核,學習過程類似于游戲操作,很受學生和初學者歡迎。虛擬仿真實訓教學系統不僅能夠使學習者感受到在客觀物理世界中所經歷的“身臨其境”的逼真性,而且能夠突破空間、時間以及其他限制,感受到真實世界中無法親身經歷的體驗,具有直觀、安全、方便、經濟等優點。但是虛擬現實和現實還是有較大的差距,實訓過程缺少“實物感”,并不能代替實物實訓。
這種實訓教學類似于傳統的“師傅帶徒弟”方式,在校內實訓基地的仿真實訓環境中,由教師和學生混合搭配組建車間主任、班組長、員工等機構隊伍,通過圍繞某機電一體化技術項目的工作,模擬機電產品的設計、制造、安裝、調試的全部過程,在實訓中通過教師示范,學生進行模仿和學習。這種實訓教學由教師帶、教師教,優點是整個實訓過程清晰、有序,施工管理與組織順暢,但是由于學生被動參與,沒有發揮學生的主觀能動性,學生的學習積極性不高,缺乏創新和思考,同時每個學生從事的崗位角色時間較為短暫。
這種實訓教學方法是以學生為主體的實物實訓教學,實訓中由學生通過角色扮演承擔某一崗位工作,組建設計、制造、安裝、調試等隊伍,按照機電產品的工作任務組織制造、安裝、調試并進行各種現場管理。這種實訓教學方法從以教師為中心轉變為以學生為中心,從以課本和知識為中心轉變為以機電工程項目及實際工程經驗為中心。實訓中學生按照設定的崗位角色和身份,按照機電產品設計、機電產品制造、機電產品安裝調試,機電產品故障排除,遵循機電工程規律自行組織工作,教師由前臺走到了幕后,起技術支持、技術指導、考核評價等作用,充分發揮了學生的主觀能動性和創新能力,使學生在實訓中積累工程經驗,加深崗位認識,提升崗位工作能力。但是實訓中角色身份相對固定,不能實現多種崗位身份的體驗和實踐,學生是否能夠進入角色成為影響實訓教學效果的關鍵。
這種實訓方法通過仿真模擬營造類似真實的工作現場環境和真實的工作生產、管理的過程,給學生提供高度仿真的訓練環境;通過角色扮演使學生扮演某一職務的擔任者,從而處理這一職務中的某些工作,履行崗位職責并從事施工生產或管理工作,增強崗位認識,積累崗位經驗、提升崗位能力;通過工作分層或分段,經不同層、段的角色外部工作轉換以及小組內部角色轉換,使學生能夠實現不同身份在不同工作過程和不同工作階段的實踐和鍛煉,熟悉不同崗位的崗位職責,對生產或管理工作有較為全面的了解,實現綜合職業能力的訓練和鍛煉;通過在仿真模擬實訓進程線路上的關鍵位置,設置圍繞關鍵職業能力以及彌補實訓無法涉及事件的若干停止點(簡稱N點),暫時停止實訓進程進行強化和訓練,進一步拓展實訓的深度和廣度。
“分階段角色轉換+N點強化訓練”仿真模擬實訓教學方法以機電一體化產品的設計、制造、安裝與調試為載體,通過模擬真實的企業工作過程和現場環境,以學生為主體、以工作過程為導向,根據技術、管理、生產等崗位設置,按照工藝過程,組織工作并進行各種現場管理。使學生了解機電產品的結構、機電產品的的制造工藝,熟悉電器、PLC、液壓與氣動控制的工作過程、工作方法,掌握工作過程中的質量、安全、資料、工藝管理的基本方法,培養學生的綜合能力,同時進行職業道德培養,以養成良好的職業習慣。通過各小組的分階段外部的工作輪換和各小組內部的崗位輪換,使學生能學習、體驗不同工作崗位的崗位要求、工作程序、工作方法,進行不同崗位的能力和素質鍛煉。在實訓過程中結合工程的關鍵節點,設置停止點(N點)進行集中強化訓練和重點培訓,穿插采用情景模擬等教學法,模擬不同的工作任務,彌補實訓教學的局限性,提高學生解決和處理問題的能力,培養學生的思考能力、應變能力和專業應用能力??梢栽O置的主要N點有:機械零部件的測繪、液壓與氣動回路的安裝與調試、電氣控制基本回路的安裝與機床電氣的故障排除、PLC編程等。由教師組成工作指導組,負責進行組織管理和統籌安排,負責整個實訓的計劃和設計,為實訓學生提供技術支持和服務,履行指導、安全質量監督職責,實施N點強化訓練,并且按照實訓考核辦法對學生進行能力評價和考核,使得實訓教學與評價同步進行,并且利用評價適時對教學過程進行了反饋和監督,及時調整教學進程和內容,確保實訓教學質量。
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