淺談機電專業ＦＭＳ課程的開發

摘要：機電專業FMS課程是針對自動化生產線的典型職業崗位FMS生產系統的運行、維護和維修而開發的專門化課程。文章對FMS課程開發的目標取向、實習資源的校企聯合開發、FMS課程的特征、課程的選修與評價等幾個方面進行了探索。

關鍵詞：FMS課程；目標取向；課程特征

隨著現代高新技術的迅速發展，我國傳統的機械制造業正向自動化生產轉型。目前在沿海發達地區的許多高新企業，自動化生產線已被廣泛應用。一些小型企業，為了提高生產效率和產品質量，也正在或即將引進自動化生產線。這樣，就使得操作、維護和維修這些設備的技術應用型人才十分緊缺。為此，我校經過多次的市場調研后，將自動化生產線的運行、維護和維修作為我校機電一體化專業重點發展的一個專門化課程，并選擇FMS生產系統為該專業專門化課程開發的方向。

FMS生產系統是自動化生產線中的一種典型系統。FMS的含義為柔性制造系統，它是一種適應性強、生產率高、加工范圍可隨時調整、柔性大的自動系統，它克服了機械制造中由毛坯供應，直到加工、檢測、運輸、裝配和儲存等環節需要依靠人工進行而效率不高的缺陷。由于現有的課程缺少這種以自動化生產線為崗位需求的教學內容，即使在與這一崗位相關聯的課程中，往往是以學科為中心，理論與實踐結合不夠，缺乏實用性，學生畢業后與崗位的實際要求相差甚遠。同時學校也缺乏與崗位相配套的實驗實習設備。因此，對這樣一種職業崗位人才的培養，FMS課程的開發就越顯得至關重要。

FMS課程的目標取向

FMS課程開發的目標定位怎樣選擇，即其目標取向是什么？目標具有鮮明的指向性和功利性，它直接反映了學校課程開發的價值取向和利益追求，標志著學校對職業教育未來的理性判斷和科學思考。

FMS課程的服務目標取向課程的服務目標是指課程為誰服務、為什么服務的問題。聯合國教科文組織在《關于職業技術教育的建議》中指出：“為就業作準備的職業教育，應當為卓有成效地、愉快滿意地工作打下基礎。為此，應當：（1）使受教育者獲得在某一領域內從事幾種工作所需要的廣泛知識和基本技能，使之在選擇職業時不至于受到本人教育的限制，甚至在一生中可以從一個活動領域轉向另一個領域；（2）同時為受教育者從事第一個工作崗位提供充分的專業上的準備，并提供有效的在職培訓；（3）使個人具備在他的職業生涯各個階段都可以繼續學習所需要的能力、知識和態度?！币虼?，FMS課程的服務目標應“以就業為導向”。以就業為導向，不僅強調職業崗位的實際需求，同時也突出學生個人適應勞動力市場的需要。以就業為導向，是在受教育者就業需求和企業需求之間尋找平衡點，即首先要考慮從事第一就業崗位的知識和技能的需要，也要兼顧獲得與第一就業崗位相關的幾種崗位的需要，培養適應就業需要的一專多能的復合型人才。

FMS課程的模式目標取向課程模式目標取向，是指在課程改革和課程體系建設中所選擇和遵循的課程模式本源或模式原型。FMS課程的模式目標取向為“以能力為本位”。以能力為本位的課程模式是指以某一職業或職業群所需的知識、技能和態度為目標的課程組合形態，它克服了“學科本位”以學科課程為主，偏重理論知識的完整性、系統性，輕視知識的實用性和實踐技能的弊端。目前加拿大的CBE、德國的“雙元制”和世界勞工組織提倡的MES，均屬于能力本位的教學模式。但能力本位的缺陷是它僅拘泥于崗位能力的層面上，對學生未來的發展，以及適應未來社會勞動力市場變化等方面還是顯得底氣不足。因此，FMS課程不是照搬CBE或“雙元制”、MES的模式，而是借鑒和啟迪，吸收“學科本位”和“人格本位”模式長處的，形成以培養全面素質為基礎、以提高綜合職業能力為核心的具有中國特色和校本特色的課程模式。

校企合作，開發FMS課程的實習資源

FMS課程的開發不同于一般的課程開發，有其特殊性，它必須圍繞自動化生產線這一崗位，培養學生就業的職業能力。因而課程的實習資源，即實習設施、生產場地等就成了課程開發的“瓶頸”。創建FMS課程的實習資源有兩種模式：第一種是真實實踐式，即將教學實習基地建在企業的車間，實習教學在企業實施。第二種是模擬情境式，即利用模擬教學系統進行教學實習。實踐中發現，FMS課程的所有實踐性教學都在企業進行不僅是不可能的（一般企業都不愿意與學校進行這樣的合作），而且效果也不好。因而我們采用了兩種模式的結合，即教學實習采用模擬情境式，生產實習則在企業進行。

采用模擬情境式的關鍵是開發與真實的自動化生產過程相一致的模擬系統，顯然單單依靠本校的專業教師是無法實現的，必須借助企業的技術力量。我校與南京熊貓精工公司等企業實行合作，調動該公司以及其他一些企業參與FMS課程開發的積極性，在充分挖掘校內實習資源的基礎上，開發了FMS模擬系統。整個FMS系統具有自動送料、加工、檢測、篩選、運輸和儲存六個生產環節，模擬自動化生產線的全部過程，并由計算機進行監控和調試，是現代化生產的一個縮影。

學校與企業的合作開發，不僅創建了一套成功的模擬教學實習系統，而且學校專業教師的研究開發能力得到了很大的提高，學校機電專業教學與生產一線結合不緊密的現象明顯得到了改善，并建立了一支校企結合、動態開放的課程開發隊伍。

FMS課程的特征

FMS柔性生產系統是由機械本體、傳感器、信息處理單元和驅動單元等部分組成，因而它涉及機械傳動與加工、傳感、信息處理、氣動、電動、PLC、接口技術等，幾乎涵蓋了機電一體化專業絕大部分的專業基礎和專業技術課程的內容。面對如此大的知識量和技能要求，FMS課程的模式體現了以下幾個主要特征。

課程的綜合化和模塊化FMS課程打破了原來各學科體系的框架，將涉及機械基礎、傳感器技術、氣動、電氣控制、PLC技術、單片機等多門學科的課程內容進行綜合，克服原來那種學科本位存在的幾個主要問題：過分強調自身學科的系統性、完整性，往往過分擴大了應用型人才所應掌握的知識范圍；單科課程之間缺少橫向聯系，內容重復，效率不高；以課堂教學為主，忽視技能的培養。課程的綜合，不是內容上的拼湊，而是優化整合，并采用了模塊化的課程。FMS課程將FMS系統分成四個模塊：傳感器、氣動、PLC、單片機。這四個模塊的教學內容與已學過的一些專業基礎課，如機械基礎、電工基礎等課程的內容不再重復，僅將未學過的部分內容在相關的模塊中與其他知識進行組合。傳感器、氣動、PLC、單片機四個模塊都有多個知識單元和技能單元組成，每一模塊相對獨立，有明確的起點和終點，即知識和技能目標明確，考核標準具體。

課程的針對性和基礎性FMS課程的內容由FMS柔性生產系統這一崗位群的能力要求和涉及的相關技術工人等級的能力要求來確定，突出了針對性，以“必需、夠用”為度，由FMS系統所需要的核心和最基本的知識和技能組成。FMS課程的理論部分簡化了原理的推導，弱化定量的分析，刪除繁冗的計算，較多地采用了工作過程的分析，降低理論闡述的難度，并與實踐操作進行整合，著重于崗位技能的培養。FMS課程還具有一定的基礎性，這里的基礎性是針對上述的針對性而言的。FMS課程不是“學科本位”，但也不是純粹的“技能本位”，一味強調課程的經驗和針對性。FMS課程兼顧了與FMS系統相關聯職業崗位的基礎性要求，克服課程的針對性對學生未來發展后勁不足的缺陷。針對性和基礎性是對立的兩個側面，無論是片面追求學科專門知識的廣博，還是片面謀求單一職業技能的精深，都不利于將來學生的就業。

案例教學FMS課程較多地采用了案例性教學的內容。工程技術教育中的案例教學是指以生產過程中的一個環節或工作情境中的一個案例來展開教學。案例教學是按照通過職業行為來獲得知識和能力的心理規律，強調以學生直接經驗的形式來掌握融合于各實踐行動中的最新知識、技能和技巧。因此，案例教學對應用性課程具有獨特的優越性。FMS課程并將原來傳統學科教學的長處與案例教學相結合，體現了一種作為過渡模式的“整合”，而不是采用一刀切式的做法。這是因為原來學科體系的教學內容中也存在著許多長處，如從學生原有的知識和能力為起點，由淺入深，循序漸進，這樣一來符合學生認知規律的優越性，顯然應該得到繼承。

理論與實踐一體化的教學FMS課程是理論與實踐一體化的教學，即在技能訓練中滲透了理論教學，在理論教學中結合了實踐教學，是理論與實踐的整合。例如，氣動模塊課程內容的排序是先學習FMS系統中機械手的使用操作，再學習其結構，最后學習氣動的工作原理與維修。改變了原來“先原理，再操作”的教學順序。它體現了職業教育的專業教學內容的順序應按工作過程展開，即針對行動順序的每一個過程環節來展開相關教學內容的理念。這一過程序列，與學生認知的心理順序，即從感性認識到理性的認識，再從理性的認識回到實踐的應用是一致的，它有利于學生獨立、自主地學習，并降低了學習的難度，激發了學生學習的興趣。實踐證明，這樣的理論與實踐

一體化的教學起到了事半功倍的作用。

課程的選修與評價

FMS課程不僅滿足自動化生產線專門化的需要，也能滿足學生個體發展和個別差異的需求。對不同層次、不同專業的學生可以按四個模塊進行選修，例如，數控技術應用專業的學生可以選學傳感器、氣動兩個模塊；電氣自動化專業的學生可以選學PLC、單片機兩個模塊；或者這兩個專業的學生可以都學習四個模塊，只是在深度上可以適當調整，并突出某一模塊的實踐性應用。

FMS校本課程各模塊學習的評價采用學分制。各個模塊都有相對應的學分，即使同一模塊，由于選修的課時數不同，因此其學分也是不同的。FMS校本課程考核的方式是多樣性的，有操作、試卷、上機編程、答辯等多種形式，其中以技能型的考核為主。對同一種技能考核，也往往采用多種方式相結合，如采用操作、答辯等方式。

FMS課程的開發是我校進行專業課程開發的一個典型范例，它使得機電專業的教學與企業實踐密切聯系，理論知識與技能訓練內容高度統一，它支撐了機電一體化專業的專業建設，培養了學生的專業素質和綜合職業能力，提高了學生的專業技能，拓寬了學生的就業面，深受企業與學生的歡迎。

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作者簡介：

吳文龍，常州劉國鈞職業教育中心高級教師，研究方向為專業課程改革與專業教材建設。