摘要:筆者借鑒CDIO工程教育模式及各種靈活實用的教學方法,對傳感器技術課程內容進行了有機整合。教師通過實踐培養(yǎng)學生工程職業(yè)素質、團隊協(xié)作精神和實際操作技能,收到了良好的效果。本文闡述了這一改革過程。
關鍵詞:CDIO;課程整合;傳感器
CDIOfConceive—Design—Implement—Operate以產品研發(fā)到產品運行的生命周期為載體,讓學生以主動的、實踐的方式學習工程。本文根據高職教育的實際情況,創(chuàng)新性地在高職教學中引進國際先進的CDIO工程教育理念,在傳感器技術課程教學實踐中采用以企業(yè)典型工作任務為載體,以項目訓練促進能力培養(yǎng)的人才培養(yǎng)模式,效果較好。
1 基于CDIO模式的課程改革
(1)“傳感器應用”教學內容的整合。
傳感器技術是應用電子技術專業(yè)的核心課程,但傳統(tǒng)教學側重各種傳感器的工作原理、相關測量電路的分析,而具體應用的教學猶如“空中樓閣”,晦澀難懂,教學效果一直不理想。
整合后的教學實踐轉變教與學分離,理論與實踐授課分離的教學模式,參照CDIO教學模式“系統(tǒng)的能力培養(yǎng)、全面的實施指導(包括培養(yǎng)計劃、教學方法、師資、學生考核、學習環(huán)境)及實施過程和結果檢驗的12條標準”,構造虛擬的工程職業(yè)環(huán)境,對教學模式進行情境教學、教學做一體化和項目式教學的改革嘗試。以能力培養(yǎng)為主線,以任務為驅動,項目考核實行過程監(jiān)控,理論實踐一體化。通過項目的構思、設計、實現、運作等(CDIO)完整的過程,實現課程的做中學、做中教。根據傳感器技術的現狀及發(fā)展趨勢,本課程重點傳授傳感器的分類、主要性能指標、智能電子產品的設計等知識;按照測量非電量的難易程度,分別介紹環(huán)境量、力、液位、位移等非電量的檢測技術與方法,使學生能夠運用傳感器及相應的測量電路完成非電量的檢測及調試工作。
通過實踐教學,教師教會學生怎樣合理選擇傳感器和設計測量電路,怎樣檢測電路的功能并進行分析改進,培養(yǎng)學生的團隊精神、協(xié)作精神、成本意識和認真仔細的工作態(tài)度,為提高職業(yè)能力打下基礎。學生畢業(yè)后可從事電子產品的生產、裝配、調試與質量檢驗;電子設備安裝、調試、操作、維護、運行管理:自動化儀器儀表檢測;智能電子產品的軟硬件開發(fā)、銷售與售后技術服務等工作。
教學內容分為自主實訓項目、演示項目、訓練項目和創(chuàng)新項目四類。自主實訓項目由教師給出具體實驗報告書,學生完成實訓后認真填寫;演示項目由教師在教學過程中演示講解;訓練項目和創(chuàng)新項目由教師給出項目要求,學生自行設計實施。其中,自主實訓項目包括傳感器認識實驗、溫度傳感器實驗、可燃氣體傳感器原理及應用、濕敏電阻傳感器電路及其應用、壓力傳感器實驗、超聲波傳感器實驗、人體紅外傳感器實驗、硅光電池實驗、霍爾開關實驗等;演示項目包括金屬的熱特性、檢測氣敏元件MQ、電容式傳感器檢測液位、霍爾計數、差動變壓器測量鋼板厚度;訓練項目有制作半導體熱敏電阻溫度計、制作天然氣報警器、制作簡易育嬰房報警器、制作簡易電子秤、制作超聲波測距測溫控制器;創(chuàng)新項目包括數字溫度計、自動循跡小車等。項目教學使學生主動參與到教學活動中,將學和做結合在一起。
教師在課堂上用具有實際工程應用背景的案例和項目激發(fā)學生的學習興趣,課后則鼓勵學生通過實踐驗證和領會所學知識,將培養(yǎng)學生獨立思考能力、動手能力和創(chuàng)新能力融合到課堂教學中,而不僅僅是教給學生書本上的知識。
(2)課程教學的具體實施。
本課程基于CDIO設計理念,邀請行業(yè)專家對應用電子專業(yè)所涵蓋的崗位群進行工作任務和職業(yè)能力分析,并以此為依據確定課程的工作任務、課程內容和教學實施。
根據應用電子專業(yè)涉及的傳感器應用知識和檢測非電量的難易程度,我們設計了四個學習情境,詳見表1。情境化教學使學生掌握各類傳感器選用、測量電路調試等相關專業(yè)知識和技能,同時提高學生職業(yè)素質和能力。
教學活動從以“教”為中心轉向以“學”為中心,學生成為教學活動的主體。采用的教學方法有助于學生主動、積極地參與,有助于調動學生的學習潛能,培養(yǎng)學生的學習能力、社會能力,有助于發(fā)揮學習團隊的作用,形成學習型組織。
(3)校內實訓基地“生產性”與校外實訓基地“教學化”建設。
生產性實訓是指實訓過程實現生產化,即通過產品生產、社會服務、技術研發(fā)等生產性過程實現經濟效益,補充實訓基地正常運轉所需,真正實現學生頂崗實習,培養(yǎng)學生實踐技能。“做學一體、訓賽相通”的實訓模式是學校開展生產性實訓的典型案例,其內涵如下:
一是課證融通。該專業(yè)課程體系以整體提升學生職業(yè)技術能力為目標,推進以傳感器技術應用、家電維修工國家職業(yè)標準為依據的雙證、多證教育,實現課證融合。學生理論知識水平參照國家職業(yè)技師標準,技能水平參照國家職業(yè)高級工標準。畢業(yè)生中級達標率100%,高級達標率超過50%,多證率達80%以上。二是訓賽一體。該專業(yè)教學組織與技能大賽結合起來,以賽促學,以選促練。競賽培訓采用“四訓三選”(培訓→初選→培訓→復選→培訓→三選→培訓→參賽)的方式,強化技能訓練,培養(yǎng)技術高手。本課程以每年高職機器人大賽為契機,將技能大賽培訓納入核心課程教學,借助大賽考評活動擴展訓練內容,按步驟組織訓練活動。
教學化校外實訓主要體現在學生的頂崗實習上,要求學生能頂崗,企業(yè)實行準員工管理,學生在技能訓練中得到一定的報酬,校企共同評價學生頂崗實習的效果等。我們主動了解企業(yè)技術及培訓需求,拓寬實習崗位渠道,把頂崗實習與學生的專業(yè)學習密切結合,校企雙方共同參與頂崗實習的考核評價。
我們同時創(chuàng)辦了傳感器測控應用技術中心,對內開展教學、培訓,對外提供傳感器應用開發(fā)技術和傳感器標定軟硬件支持,培訓企業(yè)技術人員,研發(fā)非電量檢測專用電子儀器設備,促進天津地區(qū)電子產品制造業(yè)的騰飛,形成自己的獨特優(yōu)勢,承攬產品開發(fā)及對外技術服務,讓學生承擔力所能及的任務。
2 課程改革的實踐效果
通過實施基于CDIO模式的傳感器應用課程改革,我們取得以下成果:
(1)在教學模式上有大的創(chuàng)新,使教學手段、方法都更加規(guī)范化、現代化、多元化。進一步提高了教學質量,加速實現教學培養(yǎng)目標,使教學模式更適合創(chuàng)新性人才的培養(yǎng)。我們在傳授知識、培養(yǎng)技能的基礎上有意識培養(yǎng)學生的專業(yè)能力及社會能力,使教學更適合當代高等職業(yè)教育的發(fā)展。
(2)形成以學生為主體、理論聯系實際的教學模式。教學中多次組織學生去企業(yè)參觀、學習、座談,強調實踐環(huán)節(jié)的操作訓練,強調學生動手能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng),已取得了較好成績。高職院校學生求職時,很多用人單位直接將實際的單據給學生,要求講解或操作,而我們的畢業(yè)生幾乎都能順利通過,獲得稱心的工作,并馬上上手。
(3)形成富有特色的高職教材。教材編寫打破常規(guī)教材的寫法,強調學生技能水平的訓練及解決實際問題的創(chuàng)新能力的培養(yǎng),書中有大量工程案例、項目訓練,真正體現了高職教材“以項目為導向、以任務為驅動、以案例為中心、以問題為中心、以技能訓練為中心”的教學思路,獲得師生好評。
3 結語
基于CDIO模式的課程體系優(yōu)點明顯,建立起以往職業(yè)教育中缺乏的工程價值觀,激發(fā)了學生的學習興趣,培養(yǎng)了學生的團隊協(xié)作意識,提高了學生的綜合能力。該模式對工科學生的人才培養(yǎng)具有普適性,在高職傳感器技術課程中的成功經驗可以給其他課程的改革一點啟