李軍范劍
(臺州學院 浙江 臺州 318000)
機械類專業主要包含機械設計制造及其自動化、材料成型及控制工程、過程裝備與控制工程、車輛工程等專業。這些專業大多以機械零件及設備的設計與制造為主要專業方向。在機械類專業中,電類課程是相對于機類課程而言,主要包括電工電子技術、傳感與檢測、電氣控制與PLC、微機原理、機電傳動、計算機控制技術等電氣控制類課程。
課程體系是指為培養人才所確立的目標以及依據此目標所選擇和組織的課程內容、教育教學活動的系統。高等教育課程體系改革是整個高等教育改革的核心部分。課程體系反映現代科學技術的發展趨勢和社會經濟發展的需求,反映一定的教育思想,決定專業人才的培養目標、規格、質量和水平,是教學改革中的重點和難點。
從層次結構來說,高校的職能與辦學定位決定人才培養目標,人才培養目標決定專業課程體系。1998年召開的世界高等教育大會提出:“衡量高等教育尺度,應當是介于社會的期望與學校的行為之間的適應。”因此,地方高校各專業,特別是應用性較強的專業,如機械類專業,應根據地方產業對專業人才的需求,結合專業特點來確定自己的培養目標,進而建立與培養目標相適應的課程體系。現代機械行業已大大不同于傳統機械行業,純機械的產品份額越來越少,而機械與電氣自動化技術、機械與微機技術、機械與光電技術等的結合已越來越緊密。傳統的機械產品,越來越多地加入了自動化元素,以提升產品的功能及檔次,增加產品的附加值。如果一個現代機械工程師不懂電氣技術,很難成為一名優秀的機械工程技術人員。電氣控制技術已經成為機械類專業學生知識體系中不可缺少的重要組成部分,電類課程是機械類課程體系的有機組成部分。
許多高校,特別是一些重點高校,充分認識到電類課程在機械類專業中的重要地位,建立了完備的電類課程體系,并取得了較好的教學效果,并使他們的畢業生在機電類專業領域發揮了純電氣信息類專業無法比擬的優勢。但在許多地方高校的機械類專業中,電類課程體系不是那么完善,教學效果不是那么理想,電類課程往往處于邊緣地位,更談不上課程體系的完善。經調研,筆者認為主要有以下幾個方面的原因。
現行分科課程模式,使機械類專業的電類課程受到機類課程的擠壓,并產生機電分離現象 我國高校目前實行的是沿襲已久的傳統的分科課程模式,課程設置以學科劃分,它注重學科知識的系統性、規范性、有序性以及相對獨立性。正是因為過分強調機械類課程的完整性與系統性,因此很難為電類課程留出足夠的空間與課時。
師資力量的分割,使許多地方院校機械類專業缺少合適的電類課程師資 地方院校由于師資不足,機械學院大多為純機械類課程師資,機械類專業的電類課程則請電氣信息類學院教師來講授,造成機械類課程與電類課程各自為政,缺少溝通。而老牌大學的機械學院,師資學科團隊強,因學科綜合發展的需要,其電氣類師資力量往往很強,而且這些電氣類師資相比于電氣信息學院師資,能更好地將機與電有機結合,更適合機械類專業電氣類課程的教學工作。
照搬著名高校或其他電類專業的電類課程體系,沒有體現地方院校和機械類專業自己的特色 一般來說,重點高校的課程體系,往往強調學術性,其實踐性、應用性不一定能適合地方院校的辦學要求,有的直接從其他電類專業中移植過來,沒有體現機電一體的特色,沒有考慮電類課程與機類課程在知識體系與思維方式上的差異。傳統的機類課程經驗性知識較多,以形象思維為主,如機械制圖、公差配合、機械制造技術等,除了需形象思維外,很多知識點都是一些約定俗成的規定和經驗,電類課程許多理論知識,以邏輯抽象思維為主,其知識點往往比機類課程靈活,要求機械專業學生在上電類課程時適應這種差別,讓學生逐漸適應電類課程的思維與學習方法。
許多地方高校的電類課程體系目標定位模糊 許多高校機械類專業的機類課程目標定位比較明確,并安排了許多綜合性實踐環節來實現這些目標。但對電類課程的目標定位往往比較模糊,如許多高校將機械專業機械與電之間的關系描述為“機械為主,電為輔,電為機械服務”。但對“電”如何服務“機械”卻缺少明確的定位。
電類課程鏈不完整,不能學以致用是機械類專業學生反映較多的問題 對于地方高校的學生來說,相比于機械類課程,電類課程自學入門往往比較費勁,如果電類課程體系不完整,缺少的環節往往成為今后知識應用的攔路虎。比如沒有學過相關的電路CAD軟件,理解了相關電路的設計原理也不知道如何將電路圖轉化成線路板。由于沒有相應的實踐環節,即使能設計相關的程序,也不知如何將程序寫到芯片中。如此一來,理論學得再好也用不上,將嚴重影響學生的學習積極性。這樣的教學效果與地方高校的辦學定位嚴重不符。
上述問題的存在,說明了在地方高校機械類專業中,優化電類課程體系的重要性與必要性。課程體系的優化就是從專業人才培養目標出發,調整課程體系的各個方面,包括課程目標、課程結構、課程組織安排,并以最后能否最優化達到人才培養目標和規格要求作為衡量標準。針對目前地方性高校機械類專業電類課程存在的上述問題,筆者提出以下建設性意見。
針對目前存在的“分科式”課程模式,應建立“綜合式”課程模式 分科教學在教學內容方面主要有這樣一些特征:一是強調以書本知識為主,以傳授間接經驗為主;二是以某一學科邏輯來組織教材,強調教材的系統性,強調知識點的聯系;三是課程的規范程度較高,以教科書為課程的范本,形成體系具有相對的穩定性;四是課程內容考慮較多的是“科學世界”。“綜合課程”模式雖仍以學科知識體系為基本框架,但它追求多學科的整合,教學中既要尋找學科之間的學術性關聯,也要關注社會問題的解決和現實生活的需要,且社會問題和現實生活是綜合學科建立學術性關聯的基礎。因此,我們應在機械專業中,結合地方產業需求,制定科學的培養目標,圍繞具體應用,將電類課程與機類課程綜合起來,統籌安排課程與課時,多開一些機電融合的課程以節約課時,同時,要大膽砍掉一些學生可以自學的傳統機械類課程,為電類課程留出足夠的空間。
以師資教學交流與科研合作為手段,促進機電師資整合 針對機電師資分割的問題,在師資力量相對薄弱的地方院校,應出臺一些政策,鼓勵教同一專業的相關師資跨院系交流。特別是要鼓勵教師進行跨院系的科研項目合作,特別是橫向的科研項目合作。企業里的許多合作項目,往往要求機電綜合技術,在這些項目中,機與電的教師很自然地結合起來,這樣的結合很容易傳遞到教學中,達到科研促教學的目的。
地方高校的課程應有自己的特色,體現地方性與應用性 應認真分析地方的產業結構,找準機械類專業電類知識的可為之處,分析為實現這些目標所需的電類知識、電類技能要求,圍繞幾條具體的應用主線來安排相應的電類課程及實踐環節。針對電類課程難學的問題,建議拋棄一些學術性過強、應用性不足的電類課程,增加一些應用性、實踐性強的電類課程。不選光有空洞理論的教材,而選擇操作性強的應用性教材。同時進行教學方法的改革,如我們正在進行的基于典型裝置的現場教學方法試點工作,將當地企業典型的機電類產品或裝置搬進課堂與實驗室,以這些產品所涉及的機電知識為主線開展教學,讓學生邊學習,邊體會,邊實踐,讓他們將課本知識內化為自己的知識,逐漸適應電類課程的思維方式。
明確機械類專業電類課程的目標定位 人才培養計劃應明確電類課程總體的知識結構及技能要求,并將這些要求細化落實到每一門電類課程中去,讓每位任課教師明白自己所教電類課程在整個課程體系中的地位與作用。特別要設計好電類與機類接口的知識,使學生今后能將所學的電類知識與機電知識綜合起來,實現1+1>2的效果。
從專業培養目標出發,從學以致用的角度出發,完善電類課程鏈 讓學生掌握從基礎理論到實物制作調試全過程的知識與流程,據此安排相關課程及實踐環節。不能讓電類課程光有“入口”,沒有“出口”,所謂“出口”是指具體的應用,即學了能用。如學了單片機,光知道其工作原理及程序設計是遠遠不夠的,還必須通過實踐環節,讓學生系統地掌握相關的知識技能,知道利用開發板將程序固化到芯片中,知道設計接口電路,知道制作線路板,掌握將元件焊接到線路板上并進行調試的技能。學習了PLC,只知道邏輯量控制是不夠的,還應進一步學習運動控制模塊、模擬量控制模塊、人機界面模塊等,否則體現不出PLC的優勢。
總之,地方高校機械類專業電類課程體系,需要我們堅持地方高校應用性、地方性辦學定位,從地方區域經濟的需求出發,從學生的成才成長需要出發,加以系統設計與建構。
[1] 王建惠.我國高校課程價值取向與課程體系構建研究[D].蘭州:蘭州大學,2010.
[2] 聯合國教科文組織.學會生存——教育世界的今天和明天[M].北京:教育出版社,1996:67-68.
[3] 于振文.機械制造與自動化專業課程體系的改革與實踐[J].吉林農業科技學院學報,2008(12):61-66.
[4] 姚君.地方本科院校課程體系優化研究[D].上海:華東師范大學,2008.
[5] 鄧奕,寧立偉,倪小丹,易際明.機械類應用型人才培養課程體系比較研究[J].湖南工程學院學報,2006(3):73-75.
[6] 杜賢昌,范希梅,韓恒忠.材料成型與控制工程專業電類課程體系優化與課程內容整合[J].長春工程學院學報(社會科學版),2003(1):63-64.