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關鍵詞:單基站;CORS系統;CORS-RTK
Key words: single base station;CORS system;CORS-RTK
中圖分類號:P2 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2013)19-0178-02
0 引言
近年來隨著GPS技術的飛速發展,RTK技術在測量中的應用也逐漸增多,但是常規RTK測量在工作范圍、通訊數據鏈路、模糊度求解及基站設置等方面都存在諸多局限性。連續運行參考站系統(CORS)可以定義為一個或若干個固定的、連續運行的GPS參考站,利用現代計算機、數據通信和互聯網(LAN/WAN)技術組成的網絡,實時地向不同類型、不同需求、不同層次的用戶自動地提供經過檢驗的不同類型的GPS觀測值(載波相位,偽距)、各種改正數、狀態信息、以及其他有關GPS服務項目的系統。與傳統的GPS作業相比,單基站CORS具有投入較少、可隨時升級和擴展、數據穩定、精度高、作業范圍廣等優點。
1 系統介紹及原理
我院是一所以交通運輸類和土木工程類專業為主干,培養鐵路、公路及基礎設施工程建設急需的高素質技能型人才的高職院校。為滿足教學及社會服務需求,學院立項建立單基站CORS系統。系統設計指標:覆蓋整個渭南市區及周邊地區、精度要求平面≤±3cm,高程≤±5cm。根據渭南地區的實際情況,經過踏勘選址、技術設計、CORS參考站的建設、網絡通訊的建設、系統的性能測試,于2010年7月全部建設及精度驗收完成,并投入使用。
根據系統功能的要求,本系統由如下幾個單元組成:GPS基站、網絡服務器、電源系統、用戶系統,整個系統的原理如圖1所示。
單基站系統總體數據流程如圖2所示。
2 單基站CORS系統的建立
2.1 觀測墩的建立 觀測墩選取在符合選點基本要求的基礎上,選在建筑物的主承重支柱上;對于無法確定或主承柱已有其它建筑物時,可選在主承重橫梁上。我院CORS觀測墩設置在主教學樓(12層)樓頂,屬于屋頂站。(圖3)
經過觀測墩基礎施工、鋼筋籠綁扎、不銹鋼管安裝、PVC線管布置、澆筑、裝修等施工后觀測墩就建設完成了。
2.2 機房的建設 考慮GPS信號線保護管的布設方便及機房到觀測墩的信號線保護管的折線總長度不能超過60米。我院機房建設在樓頂一閑置小房間,處于觀測墩正下方,面積約6平方米。從教學樓總閘拉一條強電專線,專門為機房供電,并在房間內配置空調,照明燈、網線等設備。
2.3 防雷設備安裝 室外天線防雷的接地地網使用觀測墩所在的教學樓的防雷地網,避雷針采用提前放電式避雷針,避雷針的引線采用雙接點與防雷帶焊接,焊接點做好防銹措施。
機房內的所有設備都做接地處理,機房的市電做好防浪涌保護措施,防浪涌設備性能不能低于美國MCG防浪涌設備的性能指標。防浪涌保護設備要并聯裝在給UPS供電的市電前。GPS接收機信號線做好饋線防雷,性能指標不低于3400.41.0098射頻線保護器的指標,防雷設備安裝在靠近接收機端的信號線上。
2.4 網絡及軟件 機房的上網方式為專線方式的ADSL,有固定的IP地址,以便測量工作時輸入基站IP地址。我院CORS基準站軟件為GSR Reference Station,通過近3年的應用,本軟件系統表現非常穩定。
3 CORS站的應用
由于CORS站具有精度高、全天候、穩定性強、范圍廣等優點,我院CORS站建立之后便應用于日常教學、新校區建設及渭南周邊地區工程施工服務,為提升學校教學質量、服務地方經濟發展起到了重要作用。主要應用如下:
3.1 新校區建設 我院新校區占地898畝,規劃建筑面積30萬平方米,建成后,從根本上改變了我院的辦學條件,為學院上規模、上層次發展奠定了基礎。新校區一期建設包括:教學樓、實訓樓、餐飲中心及宿舍樓各一棟,建成后,可容納5000學生入住。利用新建CORS站順利完成新校區一期工程的地形圖測量、平場標高測量、土方量計算及建筑物精確定位測量等工作。
傳統的土方量計算一般依據技術人員的經驗在現場拉皮尺或者統計拉土車的數量估算土方量的大小,計算結果不準確。引入CORS-RTK技術后,利用移動站觀測測區特征點的三維坐標,將觀測成果的坐標文件導入南方CASS軟件,可精確計算所測土方量,結果真實、客觀。
建筑物精確定位時,如利用傳統全站儀進行放樣,需先做控制測量將已知控制點的坐標引測基坑附近,在此過程中會產生誤差。而利用GPS-RKT進行放樣時,只需利用規劃局提供的控制點坐標進行點校正,然后即可輸入放樣點坐標進行精確放樣,無誤差積累,能夠提高建筑物的定位精度。
3.2 數字地形測量 我院測繪綜合實訓基地是由單項測量實訓場、控制測量實訓場、土木工程施工測量實訓場、變形監測實訓場、數據處理與軟件應用中心組成。該基地可提供的測量教學實習、實訓項目主要有:傳統儀器的操作訓練、控制測量、數字化測圖和施工測量等項目。
在學生進行數字化測圖實訓時,每組需配備1臺全站儀、2個棱鏡及其他附件,4名同學用時1周才能完成300多畝實訓基地的測繪工作。現在,每組使用1臺移動站,每組只需2名同學,1名同學負責觀測,另外一人負責畫草圖,2天即可完成實訓基地的測繪工作。充分發揮了CORS-RTK快速高精度定位的優勢,與傳統的測圖方法相比,人員少,效率高。
4 小結
4.1 CORS在建設時要考慮可升級性及兼容性。目前全球定位技術的發展非常迅速,投入使用的定位衛星包含GPS、GNSS及北斗衛星,這就要求建站時要為以后的設備升級留有足夠的軟硬件空間。另外,生產流動站的廠家比較多,比如天寶、萊卡、索佳、中海達、華測、南方等品牌。CORS站要能夠兼容市場主流的國內外接收機,擴大CORS站應用的廣泛性。
4.2 在電離層和對流層強烈活動的情況下,CORS-RTK定位誤差會很大甚至無法得到固定解,在工作時應盡量避開此時段。
4.3 CORS-RTK的使用也有一定的局限性。因CORS使用時要通過Internet網絡、GPRS網絡傳輸數據,如果這兩個網絡不穩定也會造成定位精度較差。另外,信號遮擋、多路徑效應也對CORS-RTK的定位精度有影響。
參考文獻:
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計算機技術已全面滲透到機械領域,學生熟練掌握和應用數字化設計制造技術已成為其必備的基本技能,企業在招聘中也將這項能力作為重要考核指標之一。為適應這種快速發展的新形勢,滿足社會的迫切需求,研究和探索如何培養掌握和應用數字化設計制造技術的優秀畢業生具有重要意義。通過廣泛調研和細致分析,結合我校機械專業實際情況,提出了以典型數字化設計、分析、制造技術工程軟件應用為主線,以實踐教學基地和工程訓練中心為載體,以培養學生創新能力、實踐能力為目標,構建了貫穿于機械專業培養過程始終的數字化設計制造技術培養體系。
一、教學體系和教學內容的改革
在保持專業原有優勢和特色的基礎上,著重對數字化設計、數字化制造的教學內容、實習和實訓等進行改革與創新,形成了一套完整的提高學生數字化設計制造技術能力的教學體系。
(一)工程制圖類教學與實踐
工程制圖類是學生認識機械、了解機械的重要專業基礎課,開設了機械制圖、計算機繪圖、三維設計等制圖類課程,在教學中注重各門課程之間的融會貫通。計算機繪圖將制圖基本知識、視圖表達方法、零部件繪制、裝配關系等用計算機實現,提高了效率和設計質量,加深了對機械制圖的理解和掌握。在三維設計中,通過建立三維實體模型、動態仿真,使學生容易理解,更容易激發其空間想象力和創新熱情。
(二)工程力學類教學與實踐
開設了機械系統動力學分析(如ADAMS)和有限元分析(如ANSYS)等分析課,增強工程力學類課程的直觀性。如將剛體的靜力學、動力學分析,變成動態的曲線或動畫等輸出形式,將構件的應力、應變分析等,變成動態的顏色改變、形狀改變以及數據改變,形象直觀,印象深刻。
(三)機械基礎類教學與實踐
機械基礎類包括完整的機器設計過程―運動設計和工作能力設計。利用ADAMS等可以根據機構的運動尺寸建模,對機構進行運動學、動力學分析,為工作能力設計提供技術支持。利用ANSYS等進行應力、應變以及應力集中問題的仿真分析,加深學生對傳動方案、結構尺寸和選用原則的理解。
(四)機制基礎類教學與實踐
機制基礎類教學的一個主要任務是培養學生的工藝設計和夾具設計的能力。針對工程實際中的一個具有典型特征的機械產品零件,根據生產綱領要求以及現實生產條件,進行工藝設計和夾具設計。利用數字化設計表達夾具零件和裝配體,并驗證其設計結果。
(五)數控技術類教學與實踐
針對工程實際中的典型加工對象,利用三維數字化設計首先進行建模、編程,生成加工軌跡,仿真加工及檢驗,后置處理,最終生成數控G代碼。通過串行通訊或網絡,實現上位機與數控機床之間通訊,將編制好的數控G代碼下載到數控設備中,從而進行實際加工。從對象建模、刀具選擇、工藝規劃、代碼生成、實際加工、加工效率檢驗等多方面培養學生的設計制造綜合能力。
(六)現代設計方法類教學與實踐
反求工程是現代設計方法之一。其利用三維激光掃描儀無接觸地掃描被測對象表面輪廓,獲得幾何數據,構建曲面數字化模型,經過后置處理,生成RP需要的模型截面輪廓數據或NC代碼,最終復制出原型或加工出實物。反求工程實現了從產品原型、產品設計到產品制造的數字化,達到了對學生進行綜合應用訓練的目的。
二、工程訓練體系和內容的改革
工程訓練的基本指導思想是四年不斷線,分階段、分內容、分層次系統地進行訓練和培養。
(一)機械基礎認知實習
對于剛入校的學生,進行包括傳統設計、數字化設計、常規制造技術以及數控制造技術等在內的機械設計和制造方法的參觀演示,使學生對主要的設計方法、制造技術和實現方式有一定的感性認識,激發學生對專業知識的學習熱情和對專業的熱愛。
(二)機械基礎技能訓練
進行全面的機械設計技術、制造技術等基礎知識的學習與訓練。絕大部分時間是用于車削、銑削、磨削、鉗工、焊接、鑄造、鍛壓、沖壓、剪切等傳統制造技術訓練。同時,也進行簡單典型零件二維、三維設計、讀圖能力訓練以及基本的數控加工技術訓練。
(三)數控技術訓練
學生使用數字化設計制造手段進行典型零件的設計和數控編程,并在數控機床上完成零件的加工,突出了數字化設計與制造二者的有機融合。
(四)特種加工訓練
訓練學生掌握和使用多種與特種加工有關的設計、加工軟件,掌握特種加工方法。加入這些訓練內容,可使訓練內容更加全面、生動、豐富。
三、項目驅動式第二課堂創新與實踐能力培養
項目實踐過程與聽課不同,是一個主動的學習經歷。項目課題主要來源于三個方面:一是學生自主命題,就是學生將在生活實際中遇到的困難、問題,進行提煉、分析、總結,提出有創造性價值的課題,這有助于培養學生的創造性思維和發現問題、分析問題及解決問題的能力。二是有主題的實踐活動,例如根據各種學科競賽的主題要求,組織學生開展創新設計實踐,選拔優秀的創新設計作品參加競賽,這有助于提高學生的創新能力。三是教師提供項目課題,教師可以根據自己的科研課題為學生提供創新實踐項目。在項目的實施過程中,從設計構思、具體設計、工藝規劃、加工制造、裝配調試以及產品商業化等全過程都需要學生付諸實踐。數字化設計與制造手段為項目課題的順利實施起到重要作用。
四、結語
以數字化設計制造能力培養為切入點進行教學改革,促進了人才培養模式的不斷完善。通過實踐,該方法行之有效。不但使學生在空間思維能力、圖形表達能力、常規工程設計制造能力得到培養和提高,而且其創新設計能力、先進制造能力以及工程實踐能力也得到培養和訓練,適應了知識創新和技術創新的需求。
參考文獻:
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[中圖分類號]G [文獻標識碼]A
[文章編號]0450-9889(2013)02C-0023-03
2012年首次納入全國職業院校技能大賽高職組的測繪測量賽項以“強技能、增素質、展風采”為目的,充分展示了我國高職測繪專業培養具有較高綜合素質的技能型人才的豐碩成果,增強了測繪類專業的社會認可度和影響力,拓寬了學生的就業渠道,對學生綜合素質的培養起到重要的促進和導向作用。本文就此次大賽對培養具有較高綜合素質的高職測繪專業人才提供的寶貴經驗進行總結和探討,為今后的培養工作提供參考。
一、全國職業院校技能大賽高職組測繪測量賽項的內容、賽項特點及目的意義
(一)技能大賽的內容
每支參賽隊伍由4名選手組成團隊進行競賽,內容包括“測繪計算器編程”、“二等水準測量”和“1:500數字測圖”。
1.測繪計算器編程:每個團隊完成常規測繪計算題目、綜合應用創新題目兩部分。
2.二等水準測量:每個團隊觀測一條由3個待求點和1個已知點組成的約2km長的閉合水準路線。
3.1:500數字測圖:每個團隊在面積約250m×150m范圍內測圖。
(二)技能大賽的賽項特點
1.全部賽項都是團隊競賽形式,團隊意識明顯,彰顯團隊協作精神的培養,在展現個人風采的同時,更加注重職業道德、職業素養和團隊協作能力。
2.充分強調高精度、高度數字化電子儀器以及計算機測量軟件的熟練應用。
3.充分強調專業綜合技術能力培養,綜合特性明顯。
4.全面反映最新的職業技能要求和行業對技能型人才的需求,賦予專業教學新的內涵,起到示范教學、促進教學改革的作用。
5.充分體現行業參與合作,產學研機制作用明顯。
(三)技能大賽的目的意義
大賽根據《教育部關于全面提高高等教育質量的若干意見》強化實踐育人環節的要求,依據測繪專業的特點、結合企業測繪崗位操作技能,以促進和提高學生職業技術能力為目的。
1.大賽要求選手們熟練應用高精度、高度數字化電子儀器以及計算機測量軟件,檢驗了學生的外業數據采集、內業數據處理等水平,反映了最新的職業技能要求和行業對技能型人才的需求,賦予了專業教學新的內涵,起到了示范教學、促進教學改革的作用,有助于提高學生利用高新技術解決生產實際問題的能力,促進高職院校測繪及相關專業測量實驗教學質量的提高。
2.通過比賽以熟、快、準的形式把高職測繪專業學生學習到的專業知識與技能展示出來,學生必須最大限度地調動其所學的全部專業知識精華,并進行協調、整合和運用,才能在大賽中順利完成各項任務,達到以賽促學、學用結合的目的,進一步引導和促進我國高職測繪專業教學改革,同時起到以點帶面、以個人帶動群體的示范作用,全面提升綜合素質測繪人才的培養水平。
3.發揮了技能大賽對測繪類學生綜合素質培養的導向功能。提高質量是職業教育贏得尊嚴的根本措施,“強技能、增素質、展風采”為目的的技能大賽對學生綜合素質提出了更高的要求,強烈的團隊意識、創新意識、開拓精神和扎實的專業知識以及良好的身心素質是在競賽中取得優異成績的關鍵,也是進一步引導和促進我國高職測繪專業教學改革、全面提升測繪專業人才教學質量的關鍵。
4.為人才培養方案的制訂和教學改進提供方向。參加技能大賽,對學校來說,是工學結合的好形式,它能促使教師對本專業的課程設置、教學方法等形成新的理解與體會,對于課程實訓在課時分配中的比例、綜合實訓的內容安排等方面都有了更深入的認識;在人才培養模式、人才培養計劃中以培養高素質技能型人才為發展方向,加強學生的實踐操作能力的培養,從而將技能大賽的各項要求落實到平時的教學過程中去。
二、以技能大賽為契機,加強高職測繪專業學生綜合素質培養
通過技能大賽可知,測繪專業學生綜合素質高低主要取決于團隊精神、創新能力、專業能力、自我發展能力以及身心素質。為此,應必須采取更加有效的措施來加強高職測繪專業學生綜合素質的培養。
(一)強化高職測繪專業學生的團隊精神
本次測繪技能大賽根據測繪行業特點采取團隊比賽方式,只有每個選手都能發揮出最佳水平,才能保證團隊取得好成績。在市場競爭越來越激烈的今天,合作變得越來越重要。高職測繪專業的學生畢業后將是工作在第一線的技術骨干,是生產第一線的管理者與組織者,要上通下達,多方協調,以“大局意識、協作精神和服務精神”為核心的團隊精神尤為重要。因此,我們在今后的工作中要做到:
1.把課堂作為團隊精神培養的第一基地。目前正在進行工學結合的項目導向課程體系和教學方法的改革,就要突出學生的主導地位。在教學過程中多采用學生分組討論學習的形式,對于教學任務,要求學生以一個小組、一個團隊的形式來共同完成。這種教學方法不僅能鍛煉學生自主學習的能力,而且能很好地培養學生團隊合作的精神。
2.通過實洲強化團隊精神培養。實訓課程是完全以學生為主、鍛煉學生技能的課程。指導教師可以借助實訓項目的特點有意識地加強學生團隊精神的培養。在日常實訓中,將學生分成若干團隊,每個團隊確定一個團隊負責人,負責實訓全過程的組織和協調工作。在實訓期間要求學生在組內對遇到的問題進行交流,相互研討,調動個人的積極性和創造性,使學生在交流中加大信息量,拓展學生思維的深度與廣度。實訓過程中會遇到諸多問題,團隊間人員難免會產生摩擦,通過指導教師的指導以及團隊間互相討論分析情況,在相互尊重個人興趣和成就的基礎上,發揮團結協作、優勢互補的團隊精神,冷靜思考,作出最準確的抉擇。通過實訓使學生考慮事情全面周到,不再以個人利益為中心,而是更多地考慮到團隊的利益,共同承擔集體責任,齊心協力,成為一個強有力的集體,逐漸強化學生的團隊精神,達到“團結協作,積極進取,共同進步”目的。
3.開展課外活動直接感知團隊精神的意義。學校文體活動中有許多團體項目可以充分培養大學生的團隊精神,如體育活動中的籃球、足球、排球、拔河比賽等。除定期舉行文體活動外,充分利用課外時間組織學生進行體驗式實踐培訓活動,如眾人齊心“過電網”、“信任背摔”等素質拓展訓練的一些活動。需要團隊成員間的密切配合方能順利完成訓練任務,從而使學生在活動中強化團隊精神。
(二)提升高職測繪專業學生的專業技能素質
此次競賽吸收了行業發展的前沿技術,強調高精度、高度數字化電子儀器以及計算機測量軟件的熟練應用,充分強調專業綜合技術能力培養,全面反映最新的職業技能要求和行業對技能型人才的需求,賦予專業教學新的內涵,起到示范教學、促進教學改革的作用。因此,應通過汲取技能大賽內容和標準對原有教學項目進行改造,提煉、轉化新的教學項目,不斷補充和完善項目課程教學。
1.構建專業動態調整機制和課程適時優化的“深海探珠”機制,提升學生職業技能。教師深入企業生產一線的“深海”中,探取專業建設和課程改革的第一手資料,根據國家乃至國際通用的行業標準,從行業產業的實際需求“回構”專業體系,及時調整優化專業設置,保持專業與產業的緊密對接,讓教材、課程及時反映產業升級和技術進步的最新成果,使學生的知識面能夠與測繪行業最新的發展保持同步,實現零距離上崗。
2.推進課程教學改革,強化技能教學。根據高職測繪專業人才培養特點,構建科學的理論教學體系和實踐教學體系。可將學生的三年學習時間劃分為“理論學習、實踐訓練、頂崗實習”三個時段,每個時段累計一年。同時,將實訓課程體系分為基于單門課程的技能實訓、基于數門課程的專門崗位技能實訓、基于綜合業務能力的綜合技能實訓和基于實際工作的頂崗實訓等四個“依次遞進”層次,每個層次有任務、有監控、有考核。在“依次遞進”的實踐教學體系中,應強化如下專業技能的培養:
其一,測、繪、算、用四大技能。衡量高職測繪學生素質能力高低的最直觀的標志就是必須掌握測、繪、算、用四大基本技能。熟練的技能必須在學習和實踐中獲得,為此,必須加大實驗、實習的教學時數,加強實驗室建設和實驗輔導,建立多種形式的校內、校外測量實習實訓場地,如:充分利用校園內現有的自然條件,建立校內實訓場地,讓學生在該場地上完成地形圖、地籍圖的測量實習,所測的地形圖、地籍圖可以用來為學校的校園規劃、道路設計及校園綠化等提供可靠資料,這樣既能滿足實習實訓的需要,又能提高實踐性教學的質量。同時,應改革傳統的畢業實習做法,代之以“2+1”人才培養模式或“頂崗式”實習,讓學生全程參與實習單位相應工程項目的接洽、立項、技術方案設計及實施,以及質量體系的建立和管理、成果的驗收等過程,使學生在這種實習方式中達到學以致用,從而大大提高學生分析問題、解決問題的能力及動手能力。
其二,計算機應用能力。由于電子技術和高精尖技術的迅速發展,計算機已在測量數據處理、信息管理、地圖繪制等方面得到廣泛的應用。目前從數據野外采集到內業計算、處理、分析、繪圖,計算機已貫穿于測量學的每個階段,測量技術正在向自動化、數字化、智能化的方向發展。因此,在高職測繪專業應強化學生對測量數據處理軟件、成圖軟件的使用和編程能力,讓學生能夠在計算機上熟練地進行數據、圖形、圖像的處理工作,以便今后能夠更快地適應工作的需要。
其三,今后、自我發展的能力。當今社會,科學技術飛躍發展,知識更新相當迅速。一個高職學生在校3年內只能掌握基礎知識和索取知識的基本方法,今后自我發展的能力即主動地獲得知識和更新知識能力尤為重要。因此,在理論教學中,教師應根據教學內容提出具體問題,并提供相應的參考書,讓學生通過自學、討論來解決問題,而教師在自學過程中注意引導和為學生解惑,最后直接歸納等環節來組織教學,這樣既發揮教師的主導地位,又調動學生的積極性,從而培養學生的自學能力。同時,在實踐教學中,讓學生根據所學知識,通過生產現場、學術期刊、雜志、網絡等途徑查詢相關資料以及進行必要的實驗來解決生產現場的問題、論證自己的觀點,在資料的查詢、數據的取舍、實驗的安排中鍛煉和提高學生的自學能力和分析問題、解決問題的能力及運用知識的能力,為學生今后發展提供更大的上升空間。
其四,創新能力。測繪工作中遇到的新情況、新問題會層出不窮,沒有開拓創新的意識就很難做好本職工作。創新能力的培養要建立在扎實的專業理論和良好的專業技能基礎之上,而一知半解、含混不清,就不能很好地掌握知識和運用技能,也就談不上創新。因此,學校應緊密結合生產實際精心設置教學內容,讓學生學得精、學得深、學得透;同時堅持一專多能的原則,積極拓寬學生的專業知識面,并授以相鄰專業的基本技能,這對學生開拓創新能力非常有益。
(三)健全高職測繪專業學生的身心素質
身心素質包括心理素質和身體素質。心理素質主要指性格、情感、動機、興趣等心里特征,它參與、滲透、制約著人的其他素質的形成和發展,是人的行為的驅動力和“安全閥”,直接影響行為者的行為及其效果。技能大賽不僅是師生技能比賽,還是心理素質和應變能力的比賽,選手在比賽中所表現出來的心理穩定性成為決勝要素。這就要求在平時的訓練中,除使學生具備過硬的基本功和技能技巧外,還要對學生進行心理全方位的指導,最大限度地克服賽場緊張、心理狀態差等因素,使學生參賽時心理素質達到最佳狀態,從而在眾多高手中脫穎而出。
與心理素質相伴的是身體素質。健康的身體素質是其他素質發展的基本物質基礎。艱苦的野外作業不僅要求測量人員具有吃苦耐勞和艱苦創業的精神,而且必須具有健康體魄。心理素質和身體素質即身心素質的和諧發展需要持之以恒的體育鍛煉和心理健康指導作保障。體育作為高職教育課程中的一門必修課,任何時候都不能被忽視。它能夠使學生逐步掌握適合其年齡特征的體育運動的基本知識和技能技巧,更重要的是能幫助學生形成“健康的身體是適應社會生存的本錢”的意識,促使學生養成自覺鍛煉的良好習慣,保持健康的身體狀況。除體育課外,學校應結合本校實際情況使體育活動的組織形式多樣化,如課間活動、體育運動競賽等。與此同時,學校要及時掌握學生的心理動態,開設一系列的心理健康指導課程,這種課程可以包括專門的職業道德和職業指導課,也可以由一系列的講座組成,有條件的學校還應積極開展心理咨詢,目的在于使學生適應變化、調節自我,以積極的心態應對一切挑戰,從而早就出一大批合格的高素質的高職測繪專業人才。
總之,教育工作者必須適應新形勢,不斷深化改革,以全國職業院校技能大賽為契機,堅持具有中國特色的“校企合作、工學結合、頂崗實習”,“賽教結合、以賽促教、以賽促學”,促進學生職業技能和職業素養的提高,培養出更多的滿足社會經濟建設、發展需要的具有更高綜合素質的高職測繪工程專業人才,真正實現“大賽點亮人生,技能改變命運”。
一、實習基地建設
重視實踐教學是我校的優良傳統與教學特色。2003年,我校組織專人在河北省地勘局
第三地質大隊建成地質實習站,學生在這里得到地質實踐的系統訓練,學到了野外地質工作
的方法和技能,為將來從事野外地質工作打下了堅實基礎。隨著國家《加強地質工作決定》的出臺,我校對實習基地進行了維修、重建,同時進行了教學內容與方法的探索和改革,還將筆記本電腦、數碼相機、全球定位儀(GPS)和便攜式分析儀等現代儀器設備用于野外地學工作,使野外地質學工作向著信息化、數學化高科技方向邁進,開創了地質學野外教學改革的新階段,探索了在新形勢下地質學實習的新形勢和新手段,實現了人才培養模式的新轉變。
二、野外教學內容緊密結合工程建設
在具體教學過程中,能力培養是教學的主導思想,也是教學的難點,如何培養學生的能力是一個復雜的系統工程。地質野外工作能力的培養有其自身的特殊性,地質野外工作的對象是地質作用所形成的地質現象。野外現象的觀察是首要的、基本的,教學中可以采用主動觀察和被動觀察相結合的手段啟發和引導學生。野外地質觀察是能力培養的一個方面。能力的培養貫穿于整個實習過程。實習內容與實際工程建設緊密結合,實習區內工程建設項目諸多,有河北省張北縣蔡家營鉛鋅銀礦,是一個以鋅為主的特大型多金屬礦床,也是華北地臺北緣與古元古界紅旗營子群變質巖系有關的次火山熱液成因的典型礦床。河北省赤城縣黃土梁金礦以礦帶寬大、延長穩定、礦體密集而著稱,經過鉆探勘察,發現礦體規模很大,前景可觀等等,這些礦區都為學生的實習提供了很好的場所,積累的大量科研經驗,也極大地豐富了實習內容,通過實習現場與各項工程建設的具體聯系,可以進一步拓寬學生的知識面,使學生獲得感性認識,開闊視野,培養和提高實際工作能力,讓學生有充分的機會和時間去科學地實踐和感知所獲得的知識,有利于全面提高學生素質。
三、創新實習改革,推進教學現代化
1.把握地質科學的最近進展,把新知識融入實習教學中。隨著地質科學技術的飛躍發展,新理論、新知識、新技術、新方法、新資料不斷涌現。因此,地質實習教學也應緊跟時代的步伐,不斷地加以更新完善。針對實習教學方法中比較陳舊的思路和內容進行了修改,補充新的知識。
2.注重對學生動手能力的培養,有針對性開展實踐教學環節的改革。積極開展野外地質認識實習,選擇地質現象典型、礦產資源豐富的實訓基地開展實習。通過不同專業,其所掌握的專業側重點不同,學習要求不同,有針對性的選擇實習點,較好的解決了學生技能培養問題,達到了教學目的要求。采用了開放實驗教學,通過老師的指導,要求學生認真觀察,掌握各類礦物、巖石、古生物化石和各類地質現象的特征,掌握識別地質圖的基本技能,并能用專業術語去描述各種地質現象,寫出實習報告。
通過教學,認真總結了多年的教學經驗,經歷了從原來的模型、標本和幻燈片教學到現在多媒體教學的改革。過去,地質類課程的教學主要依賴掛圖、模型和教學幻燈片,教師曾經制作了大量的教學幻燈片和掛圖。但隨著時間的推移,這些幻燈片和掛圖難以滿足教學需求。多媒體教學已逐步替代了傳統的教學手段。
GPS、GIS等高新技術在地質學中得到了廣泛應用,大大提高地質調查(填圖)的效率,地質填圖的質量明顯改進,使區域地質調查實現了信息化。注重研究開發與教學實踐緊密結合,以便實現從野外數據采集到室內綜合整理、各種圖件編制的全程計算機輔助化。數字地質圖數據庫的建立,從根本上改變了地質圖信息的傳統表達方式。為此,及時調整野外教學方式,探索新形勢下的野外教學方法,開展數字化地質填圖已成為現代地學教育的必然。數字地質填圖是地質填圖的一種重要工具和手段,學生數字地質填圖訓練和技能、方法訓練為實踐教學主要目的,在加強基礎野外地質技能訓練的同時,將新技術、新方法的應用納入到野外工作之中,從而實現傳統三大件(鐵錘、羅盤、放大鏡)和新三大件(GPS、數碼相機和筆記本電腦)密切結合的現代化數字化地質填圖工作。實習系統的學習、使用,使學生掌握最新的現代區域地質調查的知識和綜合技能,利于學生快速進入工作狀態。
四、優化教學路線,編制自成體系的實習指導書
學校組織有經驗的教師進行實地科學考察,編制自成體系的實習指導書。對野外實習路線必須進行精選,以突出實踐性特點。野外實習教學路線各有特點,有的地層出露比較齊全,有的河谷地貌明顯,有的工程地質現象集中,而有的構造形跡典型突出。要在有限的時間內高效完成實習目標促使我們必須優化教學路線。
優化教學路線的原則是:實習教學需緊密結合專業培養目標;實習路線需緊密結合具體工程,體現出地質工程學習鮮明的針對性;幾個實習點彼此地質現象聯系緊密互為補充,利于學生在野外短期實習中比較全面地接觸到所要求的教學內容。
五、加大實習基地建設,走“工學結合”道路
中圖分類號:G712 文獻標志碼:A 文章編號:1673-9094-(2015)07C-0075-03
當前,職業院校會計專業課程頻繁與數字打交道,較為抽象、枯燥,有效利用信息化手段,精心設計案例,嘗試游戲教學方式,突出重點,化解傳統教學中的疑難,將教材內容與信息技術融合,構建可觀測、可體驗、可交流的學習環境,將單調乏味的數字課變得生趣盎然,并培養學生嚴謹規范的職業素養是會計專業教師需要探究與深思的問題。
二、案例設計
研究會計職業崗位要求、會計專業人才培養方案及支票結算課程標準,確立三個維度的教學目標:(1)知識目標:掌握現金支票的填制要素;現金支票的結算流程。(2)能力目標:正確填制現金支票;規范辦理現金支票結算業務。(3)情感目標:培養學生嚴謹、規范的職業素養,自主學習和團隊合作的精神,特別是激發學生熱愛會計崗位的熱情。三個維度的目標層層遞進,相互滲透,互為條件,融為一體,充分體現了專業課為崗位服務的宗旨。
(一)以“情境激趣”為手段
恰如其分的情境創設可迅速激發學生的學習熱情,引導他們進入求知狀態。教學設計中,教師可先展示現金支票的業務與工作圖片,營造會計工作場景,接著放映一段學生課前自編自導的微電影,設下懸念,激發學生對于支票填制要素的興趣,進而導入項目:填制現金支票和辦理支票結算業務。
將項目分解成三個子任務:填制手工支票、填制電子支票、支票結算。又將每個子任務設置為基礎任務和進階任務。所有學生都要完成基礎任務,最后挑戰進階任務,可相互討論共同協作完成。這三個任務由易到難、層層遞進,引發學生步步地深入探究。
(二)以“任務探究”為中心
任務一:兩個環節。
首先,教師演示給出公司的開戶行名稱等資料。這是一張現金支票模板,可讓學生分組討論填制支票的要素,再觀察演示填制過程,化靜為動,彌補傳統教學中內容只能想不能動的不足,強調規范填制的步驟。接下來學生聆聽教師分析歸納要點,加深印象(此處互評點評,評定出各小組成績,以分數形式出現)。
其次,讓學生填制仿真支票,將錯誤的與正確的做法展示對比,請各小組分析歸納要點,小組互評、教師糾錯,學生主動反思錯誤原因,培養學生嚴謹規范的職業素養(第一次評價,給出學生填制支票的部分正確、錯誤樣本,教師的激勵作用較大)。
任務二:檢測效果。
利用信息化教學手段,采用角色更換的學習方法,運用系統糾錯、統計及評價功能。讓學生在虛擬網絡實訓平臺上檢測學習效果,給出具體的任務。如2011年2月1日北京南方股份有限公司開出1000元的現金支票一張,從銀行提取現金以備零用,請填寫現金支票。學生先以出納的身份進入系統填寫內容:大小寫金額、出票日期、支票用途等,填寫完畢后更換角色進行下一步流程,出納更換成財務經理簽財務章,再更換成總經理簽法人章,更換角色之前若前面的操作環節不規范,會有提示框彈出提醒:無法進入下一步,請檢查。
支票各環節填好后,系統會生成評價結果,包括成績、填對的要素、填錯的要素等,并用紅顏色底色標注錯誤之處。提示注意,學生可查看標準答案并與自己填制的內容進行對照,也可重新做題,這樣可及時糾錯。為了進一步鞏固教學效果,筆者將以前學生填錯的支票發到平臺上,讓學生改錯,并說明錯誤的原因,系統根據學生批改的錯誤支票,統計正確率。教師查看系統統計結果,了解學生對知識的掌握程度,正確的給予鼓勵,不足的給予糾正,以激發學生的競爭意識,增強學習動力,掌握教學重點(此環節結束后,系統根據各小組的正確率,給出相應成績)。
任務三:任務二的綜合運用。
學生正確填寫了支票后就到了支票結算環節,由于在書本上學生不能體驗真實的結算流程,因此這是本課的教學難點。
筆者采用3D角色游戲教學吸引學生的注意力,讓學生基本了解支票結算流程后,扮演出納會計角色,點擊鼠標操作卡通人物展開工作:正確填寫支票――交給財務主管審核簽財務章――總經理審核簽法人章(復習任務二)――攜帶支票去銀行辦理提現業務――到相應的柜臺辦理業務――提取現金后回公司,做賬(這是結算流程外的小拓展)。
學生必須在規定的時間完成游戲,在點擊游戲中如果卡通人物走錯了路,進錯了辦公室,就簽不到章;卡通人物走錯銀行,走錯結算窗口,都取不到現金,系統就不顯示終極成績,說明流程沒有走完。在游戲的每一個環節中,只要學生點擊錯了一個步驟,就扣分,超出了規定的時間,說明工作效率低下,也扣分,反之加分。
各小組在游戲中既想快速完成,又要小心翼翼,生怕走錯一步被扣分,都想一次性完成。這有利于培養學生會計職業一絲不茍的精神。
這種直觀感受型的游戲教學模式契合了學生愛好,融娛樂與知識為一體,激發了學生的興趣,充分調動了學生自主探究問題的積極性,使他們團隊合作,互幫互助,在游戲娛樂中掌握知識,成功突破了傳統教學中講解抽象結算流程的難點,充分體現了以生為本的教學理念。
(三)以“拓展提升”為目標
現場教學。教學軟件開通了校企合作財務部門現場連線,讓學生就學習中的有關問題請教企業會計,會計從企業實際操作的角度現場講解,讓學生驗證了所學知識的重要性,培養了學生對會計職業的歸屬感,彌補了傳統會計教學中只能聽教師講解,而不能接觸到企業實際工作的缺陷,請校企合作財務人員根據學生問題質量,給出相應評價。
增強感性認識。傳統講解記賬這部分內容枯燥無味,學生不明白知識在工作中應當怎樣運用,沒有感性認識。學校財務部門真實的工作視頻直觀、貼近實際,使學生明確了學習的目標方向,進一步激發了學生探究知識的熱情。
(四)以“總結評價”促成長
回顧總結知識體系。為培養學生的語言概括能力,筆者事先將本課的支票填制、審核、簽章、銀行辦理、記賬等各環節用動畫形式串聯呈現在學生面前,要求各小組為動畫配音,每個環節只說一句話。全班同學根據各小組回答的正確率給予相應的分數。(這是第五次評價)這一環節幫助學生全面回憶并掌握教學內容,相比傳統教學的表格式流程圖更能激起學生共鳴。此時課堂氣氛達到,是教學效果的有效升華。
系統評價。學生操作完實訓內容點擊保存后,系統自動生成分數段、各分數段的人數及詳細情況,教師可分析本節實訓內容成績,點擊詳情可查看各分數段的學生姓名及具體分數,充分了解操作情況。在前面學情分析中提到排名靠后的學生不愿學習、易煩躁,但動手能力強,可因材施教,帶他們去學校財務處觀摩實習,鍛煉他們的動手能力,以此激發他們的學習興趣。
評選最佳團隊。在整個教學過程中對學生評價共5次,其中3次是主觀評價,2次是系統評價,系統評價客觀、公正;企業會計評價,讓學生聽到了來自實際工作崗位的真實聲音;師生評價,充滿希望與鼓勵。
最后,統計5次評價得分,評出最佳學習小組,讓學生在艱辛的探究之后品嘗成功的快樂。
三、教學設計引發的思考
(一)正確理解信息化教學理念
豐富的現代信息化教學技術只是一種有效的教學手段,是為輔助教學內容和教學方法達成教學目標而服務的,所以并不能以信息化技術代替整個教學,而把課堂變成展示高科技信息技術的平臺,喪失教學的最終目標與效果。因此,在信息化教學過程中,教師應明確傳統教學與現代信息技術教學的相互關系,將二者有機融合,優勢互補,正確發揮信息技術在教學中的應有作用。
(二)積極開發、應用與專業課程配套的虛擬仿真實訓系統
虛擬仿真實訓系統是將計算機制作的虛擬三維場景與電視攝像機現場拍攝的人物活動圖像進行數字化的實時合成,使人物與虛擬背景能夠同步變化,從而模擬出課程情景實訓環節中的情景練習場面,學生可在計算機模擬出的場景下進行角色扮演。這增強了學生的直觀體驗感受,加深了學習記憶,祛除了單純書本學習的枯燥與乏味感。
職業院校應當與行業企業共同開發專業課程仿真實訓系統,系統設計應突出多樣化和接近真實場景兩大特點,豐富教學手段,增強教學趣味性。
作者簡介:馮秀(1975-),女,江蘇南京人,南京化工職業技術學院機械技術系,副教授。(江蘇 南京 210048)
中圖分類號:G712 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)29-0074-02
南京化工職業技術學院(以下簡稱“我院”)化工裝備技術專業成立于1958年,長期作為全國化工職業院校的牽頭專業,其專業建設、課程建設、教學改革等方面在全國同類院校中享有很高聲譽。上世紀90年代初就率先在全國化工職教界借鑒加拿大的CBE理論進行專業教學改革。本世紀在校企合作、工學結合思想指導下,在示范性建設中,由機械系主任、本專業帶頭人、全國化工高職機械類專業教學指導委員會副主任潘傳九老師帶領團隊教師不斷進行教學改革,建立了“一體化、三平臺、兩循環”的人才培養模式。[1]從2011年開始,按照工作過程系統化和“三維”綜合化培養思路對“化工機械狀態監測與故障診斷”課程進行了改革和建設。[2]
本文主要闡述了“化工機械狀態監測與故障診斷”課程的建設思路、課程標準制訂及課程教材和資源庫建設。
一、課程建設思路
根據本專業定位,并依據“一體化、三平臺、兩循環”的人才培養模式及工作過程系統化的課程體系構架及文獻[3]、[4],確定本課程建設思路如下:
1.課程建設團隊組建
以工作過程為導向,理論實踐一體化的項目課程是全新的教學體系構建,不是一兩個人所能完成的。而且課程中工作任務要符合企業的工作實際,因此,在課程建設中必須要有優秀的企業人員。師資隊伍是課程建設的前提,這支隊伍在學術、職稱及年齡方面都需要有階梯性,同時為“雙師型”。
2.企業調研
課程團隊成立后,利用團隊的人力資源,小組成員先后到中石化金陵分公司、揚子石化芳烴廠、揚子檢維修公司、南化檢維修公司等企業進行調研,通過調研了解畢業生在企業的工作情況,以及用人單位對畢業生整體表現的評價情況,明確了設備點檢及管理職業崗位對人才的要求,這些為課程后續建設指明了方向。
3.企業、行業專家研討會
在專家的指導下,以崗位工作為引導,經崗位群工作任務分析,歸納出工作領域;按照由簡到繁,由易到難,將工作領域的工作項目和內容轉化為學習領域的課程教學內容。
4.企業、行業專家論證會
由企業、行業專家對所制訂課程標準、建設內容進行論證,提出修改意見。
5.形成建設方案
根據反饋意見,對課程標準、建設內容進行修改,形成完整的可執行方案。
二、課程具體建設
1.師資隊伍組建
為了滿足課程建設要求,組建了本課程師資團隊。本團隊有10位專任教師,專任教師中“雙師型”教師占80%,有1名全國化工職業院校教學名師,1位全國化工裝備技術專業教職委副主任委員,2名江蘇省“青藍工程”培養對象。2010年,本專業教學團隊被評為“江蘇省優秀教學團隊”。這樣師資強大的課程團隊,為建設一門符合高職教育需要、以工作過程為導向的一流課程打下了堅實的基礎。
2.課程標準制訂
課程建設與實施依靠課程標準,同時,課程標準引導著課程改革的方向,因此,制訂好課程標準,對教師順利完成教學任務,實現課程培養目標,提升教學質量十分重要。
本課程以設備點檢員的國家職業技能鑒定要求為依據,以企業一線專家對化工裝備技術專業的崗位分析為參考,制訂了本課程標準,主要包括課程概述、課程目標、課程內容、教學設施、教學方法及教學評價等。本文主要介紹課程概述、教學設施及教學方法,其余內容見文獻[2]。
(1)課程概述。本課程是三年制高職化工裝備技術專業開設的一門專業核心課程。本課程以學院辦學思想為指導,以職業活動為導向,貫徹以素質教育為主線、能力培養為根本、技能實訓為重點的教學方針。課程內容設置上,把握“一個核心,突出兩個重點,構建三個體系”的原則,即以素質教育為核心,突出專業技能培養,突出職業能力培養,構建素質教學體系、理論教學體系、實踐教學體系,并實現三體系一體化。
本課程根據化工生產中點檢員的真實工作崗位要求,由易到難,層層遞進,逐步擴展設置各項目任務。學生在解決任務過程中,練習查找資料,制訂項目計劃方案,經過具體實施環節完成課程各項任務,掌握化工機械檢測儀器、檢測設備的使用;掌握化工機械故障振動分析、溫度分析、鐵譜分析等先進診斷方法,并初步具備分析故障、診斷故障及排除故障的能力,從而提高在化工生產中化工機械狀態監測與診斷的具體技能,并培養分析問題和解決問題的能力。
(2)教學設施。本課程在我院勤業樓一樓化工裝備實訓中心進行,該中心為教學的理實一體化教學環境,具有開展本課程教學活動所需的軟硬件,如圖1所示。該實訓中心擁有多媒體教學設備1套,離心泵操作系統10臺,換熱器設備10臺,控制室1間(里面可以容納40學生左右),電腦10臺(裝有測振系統),并配備基本的拆裝工具和測量工具各10套,這些已經可以滿足本課程教學要求。但還缺檢測儀器,像泄漏檢測儀和紅外點溫儀僅各有4套,機器聽診器和沖擊脈沖計各有3套及智能化測振儀2套,每種儀器至少還缺6~8套。在這種教學設施下,只能把學生分批進行學習。
(3)教學方法。教學方法的好壞直接影響學生學習的積極性和主動性。教學過程中可根據學生和所設項目的特點,不斷改變教學方法,豐富教學手段,逐步提高學生的分析問題及解決問題的能力。
1)任務驅動方法。學生根據教師所布置的項目分別對任務進行討論,查找資料,并寫出各自的實施方案,在教師的指導下進行相互交流,再依據修改意見進行方案修改,最后確定項目實施方案。教師提供儀器及設備給學生,學生依據方案進行項目的具體操作,項目完成后,學生寫出總結,分析存在的問題,最后教師進行點評總結。
2)小組討論法。為了更好完成項目,把學生分成小組,每小組4名學生,學生以團隊的形式共同完成一個完整的項目。在完成項目的過程中,小組中的成員合理分工、互相配合、互相幫助、互相討論。
3)角色扮演法。以真實工作任務為載體,模擬企業真實工作情境。如老師扮演巡檢員,學生扮演點檢員,全程模擬企業實際工作場景。
4)案例教學法。設備故障診斷部分內容主要涉及設備常見故障的診斷,因此在學習故障診斷基本思路和方法時,可采用實際故障案例開展教學。比如,以“某大型壓縮機投產運轉兩年后發生強烈振動”為故障案例進行教學,首先應講授設備常見故障發生原因及癥狀,然后讓學生去分析案例中故障信號特征,據此診斷出案例中故障的種類。通過該案例的教學,拓寬了學生的視野,培養其分析、解決實際問題的能力,而且還有利于學生形成正確的故障診斷思路和邏輯思維能力。
5)啟發式教學。化工機械狀態監測與故障診斷是從人體疾病診斷演變而來。常用的人體疾病診斷方法有量體溫、抽血化驗、聽心跳、測脈搏、做心電圖等,對應于化工機械狀態監測與診斷就有溫度診斷、油樣診斷、振動診斷等。因此,在教學過程中,當學生不知道項目怎么進行時,可通過人體疾病診斷來啟發、引導學生學習。
3.教材建設
教材是最基本、最重要的課程資源之一。在課程改革理念和目標的實施過程中,教材的編寫具有重要的作用。而且,目前社會上適合“化工機械狀態監測與故障診斷”課程項目化教學的教材基本沒有,教材的建設迫在眉睫。目前,該課程團隊已經根據《國家職業標準:化工設備點檢員》高級工、技師的知識要求和技能要求,與企業人員合作編寫工學結合項目化校本教材。教材內容按上述課程標準構建,主要有三大部分,第一部分為課程的整體設計及課程簡介,第二部分由項目一組成,第三部分由項目二及項目三組成。每個項目中分若干個單元,每個單元是根據崗位實際操作要求分成若干個任務,每個單元后附上所需要的知識點,學生根據給出的問題自己學習、自己做,在做中學、學中做,項目做完,內容學完。
4.教學資源庫建設
依照課程標準開發教學所需的教案、多媒體課件、試題庫、案例庫、網絡課程等資源庫,并依托學院的數字化公共教學資源建設平臺,實現資源共享。這樣既豐富了課堂教學及學生課外自主學習的內容,又增強了學習內容的表現形式,從而激發學生的學習興趣和主觀能動性,鍛煉學生從實際工程中發現問題、分析問題和解決問題的能力。資源庫的建設,為教師主導教學、學生課外自主學習、研究與實踐相結合提供一個豐富優質的活動載體或平臺。
三、課程建設特色
在學習領域內以完成工作任務的過程為引導,以企業設備管理任務為項目,按設備點檢工作過程組織教學和考核,形成理論實踐一體化的項目課程。并采用理論實踐“五個一體化”教學模式進行教學,即理論課程與實踐課程一體化,理論教材與實踐教材一體化,理論教師與實踐教師一體化,理論教學和實踐教學空間場所一體化,理論教學評價與實踐教學評價一體化。同時,在教學實施上體現了兩種意義上的“工學結合”,即校內的專業學習與工作結合,學校學習與企業實踐結合,學習的內容是工作,并且通過工作實現學習。
四、結束語
在本課程建設過程中,通過組建高素質的教學團隊、制訂課程標準、建設項目化校本教材及數字資源庫,不僅保證了本課程建設的順利開展,還促進了專業課程建設與改革以及教師隊伍的發展。同時,由于建設周期比較短,課程標準、校本教材及資源庫還需要進一步完善。教學工程案例需要進一步收集和補充,校企合作還需要加強聯系和進一步開拓。
參考文獻:
[1]黃斌,潘傳九.一體化 三平臺 任務引領 工學交替——化工裝備技術專業人才培養模式探討[J].中國職業技術教育,2008,3(328):10-11.
[2]馮秀.基于工作過程系統化“化工機械狀態監測與故障診斷”課程改革[J].中國電力教育,2011,(29):92-93.
《測量學》是高職院校建筑工程、城鎮規劃和園林技術等專業的一門重要的專業技術基礎課,具有實踐性強的特點。課程的教學目的是培養學生對水準儀、經緯儀、全站儀等常規測量儀器的操作能力,使之能比較系統地掌握大比例尺地形圖測繪的原理、程序和方法;能獨立承擔地形圖測繪及建筑物施工放樣的基本工作;能熟練地判讀地形圖,熟悉地形圖的一般應用;能利用地形圖進行面積計算、土石方計算等;能應用地形圖進行規劃、設計、施工等工作。
測量技術是一門基礎技術,又是一門相對獨立的技術,高職學生學好這門課程,不僅可為后續專業課的學習打下堅實的基礎,還可以利用所掌握的測量技術在公路勘測、水利水電、國土資源、地礦、城鎮規劃、道路施工、建筑、市政工程等行業和部門中就業。然而,在一些高職院校特別是民族地區的高職院校,該課程的教學現狀頗不盡如人意,在教學管理、師資、教材、教學教法、儀器設備等方面表現出與高職教育目標的不相適應。筆者在《測量學》的教學過程中,對此進行了深入思考,并在此基礎上提出一些看法,希望與同仁交流、共同探討,以期提高這門課程的教學質量。
《測量學》教學中存在的問題
目前,在《測量學》的教學中,由于各種主客觀因素的影響,存在許多問題,影響著教學質量的提高,主要表現以下幾個方面:
教學管理方面在一些高職院校中,開設《測量學》的建筑工程、城鎮規劃和園林技術等專業不屬于同一個教學系部,如建筑工程專業屬于建筑工程系,園林技術專業屬于生物工程系。因此,在教學計劃的制定、教學人員(教師、實訓技術人員)的安排、儀器設備的添置和保管使用、實訓基地(校內實訓室、實訓場所、校外基地等)的建立與維護、儀器設備的調度等方面皆各自為政,缺乏統籌安排。在這種情況下會出現一些比較突出的問題:一是在人力資源方面,因《測量學》教師與實訓技術人員分屬不同的系,不能統籌安排,一方面教師的工作量不足,而另一方面有生產任務時又抽不出人來,使儀器設備不能產生應有的經濟效益,同時學生和教師也失去了很多在測繪生產第一線鍛煉實踐的機會,而且由于教師分散,不便于教研活動的開展。二是在儀器設備的購置上容易重復,導致某些種類的儀器有富余,而另一些種類的儀器缺乏。三是在儀器設備的使用上,不能很好地協調實訓時間與實訓管理人員,對學生在使用儀器設備的種類與時間上安排不合理,影響實訓效果。四是在實訓基地的建設上,容易出現重復投資,在資金有限的情況下,一方面實訓基地投資不足,達不到實踐實訓的要求,而另一方面又造成資金浪費。
師資方面高職教育要面向地方、行業和社區經濟的發展,培養適應生產、建設、管理、服務一線需要的技術應用型人才,因此,職業技術教育的師資隊伍應具有“雙師”素質,“雙師型”教師是培養高職人才的重要保證。但是,在高職院校從事《測量學》教學的教師與實訓技術人員絕大部分都是大學畢業后直接到學校從事教學工作,沒有系統地參加過實際測繪工作,專業實踐經驗相當缺乏,因而在教學中表現出兩個不適應:其一,相當一部分教師受以本科為本位的傳統教學觀念的影響,重理論、輕實踐,過分強調知識的系統性與嚴密性,不能適應高職教育的辦學模式;其二,由于實踐經驗的缺乏,達不到高職教育重技能培訓的要求,給學生傳授的知識和能力多是“紙上談兵”,沒有實際應用價值,不能和生產實際相結合,弱化了學生以測量技能為求職就業手段的作用。因此,在高職《測量學》教學中非常缺乏既精通專業理論,又能熟練地動手操作的“雙師型”教師。
教材方面在高職《測量學》教學中,參照普教的教學體系、采用普教教材的做法仍未改變。筆者在建筑工程專業和園林技術專業的《測量學》教學中使用過的教材版本多達數種,既有掛靠專業的教材,如《建筑工程測量》、《高職高專建筑工程測量》、《建筑施工測量》、《園林測量》,又有普教教材,如《測量學》、《測量學原理》等。同一專業、不同版本的教材內容出入不大,不同專業的教材中基礎性內容也基本相同。雖然對專業而言,所有教材在內容上都比較全面,但都缺乏實用性,如對現代測繪儀器與測繪方法的介紹較少,有的教材甚至沒有,不能滿足生產實際工作的需要。學生掌握了教材內容,照樣不能解決實際工程問題,到工作崗位上,仍得從頭學起才能勝任實際工作需要。
教學方面受傳統教育思想的影響,在高職《測量學》教學中仍然存在重知識灌輸、輕能力培養、輕提高學生全面素質的現象。教師在教學中對知識應用、創新精神與實踐能力的培養重視不夠,測量技能訓練比較薄弱,難以使學生形成熟練的職業技能和適應職業變化的能力,未能充分體現高職教育的本質特征。如在《測量學》教學過程中,實踐教學環節只保證了課時與實訓項目的數量,在質量上沒有嚴格把關,學生對測繪工程的整體性把握較差,對某一工種、某一工序不能深入理解與熟練掌握,因而解決實際問題的能力較差,難以獨立承擔測繪生產任務,甚至于對測繪工程中某一具體方面的工作都不能勝任。轉貼于
儀器設備方面在高職院校特別是民族地區的高職院校,傳統的測量儀器設備如光學經緯儀、水準儀等基本能滿足實訓要求,但現代測繪儀器設備如電子全站儀、電子水準儀、測量常用軟件與專業應用軟件等則嚴重不足,有的高職院校甚至沒有。相當一部分高職院校的《測量學》教學仍以光學經緯儀和水準儀的使用、測繪法紙質測圖、經緯儀加鋼尺的角度和距離放樣等內容為主,與測繪生產中已普遍采用全站儀作為常規儀器進行數字化測圖和施工放樣的現狀相差甚遠,學生很難學以致用,學有所用。另外,因多種原因,儀器設備的損壞較嚴重,而維修保養又不能及時跟上,致使儀器設備的使用壽命縮短,使用效率不高。
教學改進措施
根據上述情況,筆者認為,在高職院校的《測量學》教學工作中,應采取以下有針對性的改進措施:
教學管理方面要做到“三統一”:一是統一制定教學計劃。應將《測量學》課程歸口到某一個教學系部進行管理,成立測量學教研室,在研究專業教學計劃和測量學與其他專業課關系的基礎上,結合現代測繪技術和測繪生產實際,適當考慮現有測繪儀器設備和實訓條件,統一制定測量學教學計劃。在學時數、開設學期、理論教學學時與實訓教學學時的分配、教材選取、教學研究等方面進行統籌安排,不負責課程管理的系只須負責該課程的教學常規管理。二是統一儀器設備管理。學院應成立測量學實訓室,負責儀器設備的購置、使用、保養、維修等,并將分散到各個系的測量儀器設備調配到測量學實訓室統一管理。三是學人員安排。測量學教研室對任課教師與實訓技術人員的任課、進修學習、參加社會服務和實踐鍛煉等應進行統籌安排,既要保證教師課時量的充足,又要保證教師有機會了解國內外測繪學研究動態,有機會學習測繪新技術、新知識并接觸測繪生產實際,為教學和人才培養打下良好的基礎。
師資方面首先,要讓教師真正投入到生產第一線,通過在職輪訓的辦法吸取生產實踐經驗,提高專業技能。學校應積極創造條件,可利用假期抽調任課教師到測繪生產部門和施工單位接受測繪實踐鍛煉。其次,要舉辦測繪技能培訓班,定計劃、定目標,聘請有豐富實踐經驗的工程技術人員授課,對受訓教師進行測繪技能鑒定考核,并要求取得相關證書。再次,要適當安排教師到相關名牌院校參加進修學習,了解國內外測繪學研究動態,學習測繪新技術、新知識。最后,要建立“雙師型”教師的培養激勵機制,以競爭選優方式在“雙師型”教師中選拔專業帶頭人,優先安排“雙師型”教師任課,在教學中實現測繪理論與測繪實訓的有機結合,并應對專業教師、實訓技術人員參加教師職稱評定和工程系列職稱評定提供方便。只有切實抓好“雙師型”教師的培養,才能適應應用型、技能型高職人才培養目標的要求,將理論課教學有機地貫穿到實踐教學中去。
【關鍵詞】電子信息 人才培養模式 教學模式
煙臺職業學院電子信息專業教學隊伍根據煙臺當地電子信息產業發展情況和社會需求,不斷進行電子信息專業人才培養模式、教學模式、人才培養方案的改革探索,形成了體現煙臺當地電子信息產業發展特色的“寬基礎,多維度”人才培養方案。
1 “寬基礎,多維度”人才培養模式
1.1 提出背景
現代社會信息產業發展迅速且日趨復雜,與其他學科深度交叉,不斷滲透到社會、經濟活動的各個領域,使得產品界限和產業界限日趨模糊,電信網、TV網和Internet網相互滲透,資源共享且已成大勢。電子技術與機械、汽車、能源、交通、建筑等產業的結合不斷催生了全新的技術領域和更多的產業門類。DM技術(數字化多媒體)的發展促進了PC和TV的融合,使電視機、計算機、通訊終端融為一體的信息家電出現。
目前煙臺職業學院通過校企合作,電子信息專業的就業渠道主要有四個方向。一是電子信息產品生產、銷售及相關服務崗位群(下稱產銷崗位群);二是智能建筑信息系統集成及設計、施工等崗位群(下稱智能建筑崗位群);三是與多家軟件公司合作培養軟件測試工程師進入軟件行業服務外包崗位群(下稱軟測崗位群);四是呼叫中心工作人員(下稱呼叫中心崗位群)。
基于煙臺當地電子信息產業發展情況及學生就業方向,專業教學團隊提出了“寬基礎,多維度”的人才培養模式。
1.2 “寬基礎,多維度”人才培養模式的內容
“寬基礎,多維度”人才培養模式即在人才培養中,讓學生獲得較寬的專業基礎知識并根據學生就業意向選擇學習專業知識和技能,從不同的維度提高職業技能,使之成為某個就業方向的高素質應用型人才。人才培養中,摒棄高深的信息理論知識,根據崗位群的工作內容,更多的訓練職業活動中基本技能,提高工作能力。該人才培養模式的基本內容和結構如圖1所示。
1.2.1人才培養的時間安排
該人才培養模式實施中,時間安排采取“1.5+1+0.5”的模式進行,即前三個學期,主要完成“寬基礎”方面的課程和訓練;第四和第五學期,校企合作以訂單班的形式完成不同就業方向的學習與訓練;第六學期進入相應的企業進行頂崗實習,完成實習內容,并和企業雙向選擇,進行就業。
1.2.2 人才培養中校企合作
人才培養中進行校企合作,雙方共同培育人才是人才培養能否成功的關鍵因素。在電子信息專業的四個就業方向崗位群中,都有優質的企業合作。
產銷崗位群人才培養中,學院和鴻富泰等大中型企業建立穩固的合作關系,建立校內生產性實訓基地和訂單班,每年都有部分學員進入合作企業就業,企業為學生提供實踐機會,提供獎學金,和教師共同開發課程,完善課程體系。
在智能建筑崗位群的人才培養中,學院與山東智信電子公司緊密合作,共建校內、外實習基地,建立訂單教學班,企業專家參與教學,培養的學生都是優秀的技術人員。
在軟測崗位群人才培養中,學院與創跡軟件等公司合作,建立軟件測試師培訓基地,引入軟件測試師課程體系,合作培養軟件行業服務外包人員。工信部授權學院為“全國‘注冊外包專業認證’(COP)山東省煙臺市教學基地”。
在呼叫中心崗位群人才培養中,與北京恩源公司合作。學院負責理論教學,恩源公司負責實踐教學和安排就業。
1.2.3人才培養中工學結合
人才培養堅持“貼近社會,融入企業”的原則,將學習和實踐緊密結合,進行校內外一體化教學,前三個學期在校內實訓基地實踐,在第四和第五學期,采取校內專職教師和企業兼職教師共同授課的方式,在校內、外交替學習,進行大量現場教學。如智能建筑崗位群的學生,能從一個項目的投標到設計、施工、設備的安裝與調試、工程驗收全程跟學,理論講解與工程實踐交叉進行。在第六學期,所有學生進入訂單合作企業,進行頂崗實習。
1.2.4 從業資格與能力
產銷崗位群的學生,將獲得“電工操作上崗證”、“電子裝配工程師”、“單片機設計師”證書中的一個或多個;智能建筑崗位群的學生將考取“智能建筑弱電工程師” 或 “智能建筑弱電系統集成師”證書;軟測崗位群學生將獲得初級和中級“軟件測試工程師”并可考取“網頁設計師”和“網絡工程師”證書;呼叫中心崗位群的學生將獲得呼叫中心的專業培訓,成為合格的呼叫中心工作人員。
2“內外聯合的三合一”教學模式
在“寬基礎,多維度”人才培養模式中,采用了“內外聯合的三合一”教學模式。“內外聯合”即在教學中,堅持校企深度合作,共同制定人才培養方案,確定課程體系,共同開發課程內容,完成人才培養的全過程,專職教師和兼職教師共同完成課堂教學與實踐教學以及頂崗實習;“三合一”即在教學過程中,采用教師指導的“學生團隊協作的自主學習+仿真教學+工學結合實訓”教學模式。
這種教學模式中,教師轉變學習過程的主導者,發揮學生的主體地位,調動學生的求知欲望和創新意識,主動建構認知體系,尤其是默會知識(Tacit Knowledge)。 進行仿真教學,學習中學生增加個人探索機會,是培養學生良好學習習慣的重要手段。仿真教學還具有安全、高效、低成本的優點,提高教育效率和效果。工學結合實訓既適用于單個的教學項目也適用于整個人才培養過程,根據具體教學內容和各種外部情境,實訓安排在校內實訓室、校內生產基地或是校外實訓基地。 “內外聯合的三合一”教學模式示意圖如圖2所示。
“內外聯合的三合一”教學模式的特點與優點起碼有以下四點。
(1)校企合作制定培養目標,共同培養人才,畢業生符合企業用人需求,是一種按需培養的機制。
(2)工學結合的人才培養過程,既保證學到必要的理論知識,也讓學生具備了一定的工作經驗,是職業院校畢業生的最大優勢。
(3)在建構主義學習觀指導下進行人才培養,利于學生建構合理的認知結構,形成良好的學習習慣和較好的創新能力。通過課程的項目化,采用項目教學,提高學生研究問題、解決問題的能力和工程設計、實施能力。
(4)教學過程中注重學生職業能力和素養的培養,尤其是團隊協作能力和溝通能力的訓練和就業觀念與敬業精神的培養。
3 終結性評價與過程性評價相結合的人才評價機制
學習效果評價實行筆試、口試、實際操作、校內外指導教師綜合評價、學生相互評價和自我評價等評價方法,重視過程評價,將形成性評價和終結性評價相結合。在評價的結果上,采用量化評價和定性評價的綜合評價形式。
評價中重視職業能力和職業素養的評價,對學生的學習態度、職業態度、學習活動中表現出的情感態度、協作能力、溝通能力、應變能力納入考核范圍。
這種考核方式較傳統一紙試卷的考核方式更全面也更難于操作,要求教師在教學過程中有較詳盡的過程記錄,引導學生客觀評價自己和別人。教師注意在日常總結與點評中對學生多鼓勵和督促,提高斗志,增強信心,用學習成就感來激勵學生不斷進步。
電子信息專業“寬基礎,多維度”人才培養方案的制定經歷了大量的實踐和探索,目前取得良好效果,但尚存較多問題,還需要在與煙臺本地電子信息產業發展的不斷磨合中,進一步完善和改進。
參考文獻
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中圖分類號:U238 文獻標識碼: A
1 引言
隨著中國基礎設施建設的推進,高速鐵路因其安全、舒適、快捷的獨特優勢,已成為大多數中國居民遠足的首選交通方式。高速鐵路以風馳電掣般的速度馳騁于華夏大地,修建高速度、高精度、高平順性的中國高鐵,是我們鐵路一線建設者執著追求的目標。《高速鐵路施工測量》 課程作為交通類高職院校高速鐵路技術專業和工程測量技術專業在校學生的主修科目之一,該課程是在十一五期間我國高鐵鐵路迅猛發展和高鐵施工測量高技能人才嚴重缺乏的社會背景下,根據社會需要應運而生的一門實用型及針對性極強的專業課程。結合本人近幾年對高速鐵路施工測量課程的教學實踐,在課程內容和教學方法方面提出以下幾點看法。
2 更新課程內容
二十一世紀是信息化、網絡化、數字化、智能化蓬勃發展的新世紀。隨著高速鐵路速度的一次次提升,高鐵測量新技術和新儀器的不斷涌現,這就對高職教育人才的培養提出了更高的要求。高速鐵路施工測量是一門實用性和針對性極強的專業課,該課程的教學質量直接影響高技能人才的培養。因此,高速鐵路施工測量課程必須進行教學改革,以適應新形勢,提高教學質量,培養具有適應市場經濟和科技發展的現代化人才。
課程內容是落實人才培養的主渠道,課程教學內容的改革方向是提高教學質量的關鍵。目前已有的高速鐵路施工測量教材,要么針對本科教育編寫,要么內容有很多跟不上目前高鐵測量技術的發展狀況。這就要求任課教師在鉆研教材和認真備課的同時不斷加以完善,以拓寬學生的知識面,增強適應社會的能力。本課程具體教學內容主要涉及以下幾方面:
1)我國傳統的鐵路測量方法是按照切線上的轉點和曲線上的交點、副交點來控制線路線,設計單位提供的測量樁點主要有直線上的轉點、曲線上的副交點。這種采用定測中線控制樁作為施工單位的線路平面測量控制基準,存在極大弊端。一是實際工作中,由于設計單位線路定測的測量精度很低,施工單位要對誤差的調整、曲線的調整等做大量工作。二是工程開工后,這些中線控制樁均不復存在,鐵路的平面測量控制基準也就不復存在,這為后續的測量工作及線路竣工和運營階段的線路復測造成極大麻煩。現在鐵路設計不再采用傳統的鐵路測量方法,設計和施工單位普遍采用全站儀或GPS測量技術進行線路的定測和施工復測。勘測、施工放線均使用CP I、CP II平面控制點或加密控制點來測設理論中線,中線控制樁已不再作為勘測、施工放線的控制基準。采用全站儀極坐標法或GPS_RTK進行放線,中線樁是從CP I或CP II控制點上用極坐標法放線,現場放出交點或副交點對施工測量已經沒有作用。極坐標法放線的誤差不會積累,中線樁的誤差不影響中線測量的精度,不必進行中線樁的貫通測量。為了驗證中線樁的可靠性,采用不同控制點用極坐標法放線進行驗證。因此,任課教學在教學過程中可重點講述極坐標法或GPS_RTK放線的原理并安排實訓課程加深學生對此原理的理解。
2)高速鐵路工程測量精度要求高、軌道平順性要求高、運營檢測周期長,因此采用勘測設計控制網、施工控制網、運營維護控制網合為一體的“三網合一”
控制測量技術。任課教師在講授平面控制測量、高程控制測量內容時應按照高速鐵路測量新標準執行。
3)高速鐵路線路變得更直、曲線長度變得更長 高鐵相對于普鐵速度快了好幾倍,所以曲線半徑加大,緩和曲線加長。普鐵的曲線測量由于誤差會很大,將不能再適應高鐵的需要。我們知道,曲線外矢距F=C2/8R式中C為弦長,R為半徑。若按10m弦長3mm的軌向偏差(即用20m弦長的外矢距偏差)的軌向偏差來控制曲線,則鋪軌時一個大彎道由幾個不同半徑的曲線組成,且半徑相差幾百米。由此可見,只采用10m弦長3mm(有碴)/10m弦長2mm(無砟)的軌向偏差來控制軌道的平順性或許不構嚴密的,因此有人提出采用相對控制與坐標絕對控制相結合的方法來進行軌道鋪軌控制。絕對坐標的應用涉及到全站儀坐標放樣及GPS定點的大規模使用,我們將課程內容及訓練方式進行調整,加強了全站儀和GPS的學習和使用。
4)由于高速鐵路線路變直,曲線變長,同時為了保護有限的土地。在客運專線、高鐵的建設中,橋梁和隧道所占的全線比重在加大。京津城際鐵路有86%的線路建在橋梁上;武廣高鐵全線共有橋梁648座,總長度468公里,幾乎占到線路總里程的一半,全線有隧道226座,總長度177公里。同時高鐵的路基橫斷面加大,也使得橋梁和隧道的橫斷面尺寸加大。為滿足列車高速通過隧道時產生的空氣動力效應要求及旅客舒適度的要求,隧道斷面凈空有效面積達到100平方米,施工開挖斷面達到160平方米。這些要求我們高職鐵道工程類在教學過程中必須把橋梁和隧道的施工測量提升到一個新的層面,新技術、新規范、新工藝、新材料、新設備,都是我們要更新和關注的問題。
5)高職院校對學生的培養定位基本位于施工一線,因此,在加強理論知識傳授的同時,任課教師也應制定同步的實訓計劃,如平面控制測量實訓、電子水準儀二等水準測量實訓、智能型全站儀實訓、GPS測量實訓等與本課程理論內容和高鐵施工一線所用測量技術緊密聯系的新儀器操作課程。
3 改革教學方法
教育是一種充滿了辯證法的科學,又是一種帶創造性、藝術性的事業。一所學校整體的教學水平主要決定于教師的學識水平和教學方法的水平。
為了提高高速鐵路施工測量課程的教學效果和教學質量,在充分調查研究的基礎上對教學方式作出調整。靈活運用傳統教學、多媒體課件、現場演示、觀看視屏等多種切實有效的教學方法。例如,高速鐵路施工測量平面控制網是按照CPI、CPII、CPIII的順序分級布網測量的,其控制網的布設、測量、數據處理等既相互聯系有各有特點,采用多媒體手段能展現其測量過程中的前后聯系,是現場需要經歷較長時間才能完成的過程在較短時間展示出來;又如。CPIII測量是高速鐵路工程測量的新技術,無論使用現場演示或教學錄像都不能準確突出放映其測量細節和關鍵步驟,而使用多媒體課件可以清楚地將其測量的原理、方法、過程和細節敘述清楚。
高速鐵路施工測量是一門實踐性較強的課程,有些內容不僅需要講述其原理和方法,還需要有一定的感性認識才能更好地掌握其要點。例如高速鐵路軌道施工和軌道精密測量交替進行的現場實況錄像,才能直觀地認識到軌道精密測量時配合軌道精調施工的關鍵所在。
4 體會與建議
中國已經進入高鐵時代,一方面,隨著高速鐵路建設的持續進行,我們正在面臨又一次新的變革,從事高速鐵路施工測量課程教學的任課教師只有不斷學習,及時關注高鐵發展最新動態,與時俱進,緊跟時代步伐,不斷創新,勇于探索才能在教學中取得預期的教學目標。另一方面,隨著高鐵測量新儀器的出現,任課教師還需將GPS接收機、自動測量全站儀、電子水準儀等新儀器的使用及其數據處理作為重點內容,同時新增軌道精密測量的內容。高速鐵路施工測量是一門要求任課教師對測量學基礎知識掌握既深又廣的一門學科,想要教好這樣一門課程,任課教師還需傳授坐標系轉換,高程歸化等屬于大地測量學的知識,以便學生更深入的對此課程進行系統認知。
[參考文獻]:
信息技術改變了人們的生活、工作和學習方式,賦予高等教育新的內涵和要求。高等教育的辦學模式和教學模式也將隨之發生變革。面對信息化浪潮給教育提供的機遇和挑戰,許多國家政府都提出了相應對策。美國、英國、日本等國家分別提出了用信息化技術促進高效、靈活的教學及課程改革等命題,并進行了探索。以信息化技術為主要載體的慕課(MOOCs)出現,開啟教育信息化發展的新時代,并迅速席卷大部分國家。
《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010―2020年)》提出了教育信息化發展的要求。2014年教育部辦公廳下發《2014年教育信息化工作要點》,MOOCs是近兩年快速興起的一種創新教育模式,它的迅猛發展正影響全球教育的格局,也將影響一個國家的高等教育事業,它是信息技術與教育理念的跨學科創新,同時也為當前教育管理和運行模式提出全新的挑戰。在此背景下,職業教育信息化迅速發展,信息技術正以驚人的速度改變著大學生的學習方式,而在線教學與課堂教學優勢互補既可以發揮教師的主導作用,又可以滿足學生的自主學習需要,混合式教學模式已經成為目前教育教學改革的熱點和趨勢。
混合式教學模式是一種新的教育模式,具有豐富的學習資源、便捷的協同交流、友好的互動等獨特優勢。它通過把傳統學習方式的優勢和E-Learning的優勢結合起來,一方面強化了學生的主體地位,打破了時空限制,使“以學生為主體”的自主學習成為現實,讓學生自主學習的時間有所提高,使課堂有更多的時間開展探究研究和項目協作,有效提升了學生的自主學習能力和探究、解決問題的能力。另一方面,教師通過構建在線課程,解決傳統教學中諸如課堂學時有限、內容拓展不夠、自主學習缺乏、師生之?g缺少交流等問題,并可以實踐新的教學模式和教學策略,充分發揮教師的主導地位,使教師有更多的時間和精力來注重教學過程的監督和學生學習效果的反饋。因此,混合式教學模式的構建,充分利用了在線教學和課堂教學的優勢互補來更好地實現教學目標,通過不同學習方式與不同學習技術的綜合運用來達到最佳的學習效果。實踐表明,混合式教學模式是一種值得嘗試、推廣的教學新模式。
一、混合式教學模式應用現狀
網絡輔助教學自2000年興起以來,已經發展為MOOCs、翻轉課堂等熱點模式,互聯網及新媒體已廣泛地被應用于課堂當中,網絡環境下混合式教學逐漸成為教學改革的主流。近年來各大院校都在努力推進混合式教學改革,一些院校已經取得了一定的成效,但在具體的實施過程中還存在以下問題:院校往往對信息化硬件設施投入較多,相適應的信息化資源建設和應用卻相對滯后,缺乏統一的信息化規劃和管理,限制了信息共享與信息整合;教師難以擺脫傳統教學模式的束縛,對混合式教學的了解不夠深入,而學校也缺乏相應的考核評價體系和激勵政策,使混合式教學在教師層面的應用難以有效推進;與院校層面混合式教學模式改革相配套的相關人力資源與培訓體系、政策與支持保障機制以及研究與發展政策等一系列管理策略尚未健全,不能有效促進教學方法和教學模式的改革。因此,當前混合式教學模式應用管理體系的構建還處于起步階段,有待進一步發展和完善。
二、構建混合式教學模式應用的管理體系
通過頂層設計和系統推進,構建信息化與教育教學深度融合的混合式教學模式應用的管理體系,鼓勵教師更新教育教學觀念,充分利用網絡在線教學優勢,強化課堂互動,探索互聯網技術支持下的線上線下混合式教學課程建設,以此保障混合式教學模式的有序運行,從而更好地推進教育信息化環境下教學方法和教學模式的改革,全面提升高職教育的信息化、現代化水平,進一步適應經濟社會對技術技能型人才的需要。
(一)通過邊實踐、邊總結、邊完善,重構適應混合式教學的組織機構和管理制度體系
混合式教學改革是一場以新媒體、新技術的應用為表征,反映時代精神的教育革命,它絕不是用一種教學技術去更換另一種教學技術,而是包括教育目標、課程體系、教學思想以及教學管理制度在內的全方位變革。當教學組織機構、規范體系、內在激勵機制發生了根本的變化,混合式教學改革才不會流于形式,半途而廢,才會持續深入。可見,教學制度重建既是混合式教學改革的外在保障,又是混合式教學改革的重要組成部分。我們將通過立項建設混合式課程并試點實施的實踐,探索建立有效協調教學管理、信息管理、學生管理、系部管理的混合式教學改革推進組織機構,逐步構建線上、線下課程建設規范,混合式教學課程實施管理規定,混合式教學課程評價標準,混合式教學模式下的教師教學評價標準與激勵機制,學生學習成效評價標準,以及混合式教學模式下的學生管理規定等系列制度,以保障混合式教學模式在職業院校能順利地整體推進,突出“互聯網+”技術對職業教育教學質量提升的優勢。
(二)通過混合課程教學的要素分析,開發混合式教學模式下的課程教學文件模板及標準
課程與教學論的學者提出了課程教學的七要素:一是學習目的,強調數字化時代所需的信息化知識、技能和綜合素質的全面培養,以及虛擬空間中的態度和價值觀的塑造。二是學生,真正成為數字化時代的學習者,從被動的信息受體、接受者和被支配者變為主動支配自己的行為、方法、偏好,甚至參與學習內容的構建。三是學習內容,從形式上體現為多種媒體的呈現方式,在知識結構上,從固定的、以課程大綱為準繩的結構化知識變成包含靜態結構化和動態非結構化的各類知識。四是學習方法,混合教學注重學生自主學習能力的培養,學習方法從“聽講+練習”變為線上線下相結合的多種模式。五是教師,從主講教師到專業化的教學團隊,同時還可引入在線的E-Tutor和E-Expert,教師資源得到豐富和拓展。六是學習環境,從傳統教室、實驗室、實習/實踐場地和工作場所,延伸到學習者完全可以自己掌握的網上學習環境、虛擬仿真實驗室、虛擬實習/實訓基地和基于物聯網工作場景等技術支撐的線上環境。七是學習反饋,借助大數據的線上評價方法,除了學習成績外,還可以實現學生滿意度、學生學業成就、學生學習過程的評價,形成學生學習檔案袋和學習分析,從而促進教與學的及時改進。
通過以上七要素的分析,開發出混合式教學模式下的課程教學文件模板及標準。
(三)教師培訓和基于信息技術的課程教學設計
針對教師的培訓,需要從以下三方面入手:
一是技術服務于教學的意識。教師要改變自己的動機、信念、態度和價值觀,才能發展新的技能。要使教師認識到信息技術在教學中的應用能夠促進學生的學業成就和知識、技能、能力的全方位發展。
二是技術運用的技能,這是進行網上教學的技術基礎。
三是信息技術環境下教學設計的能力與經驗,這是取得混合教學效果的關鍵。
(四)在調研實踐的基礎上,形成“在線課程開發、翻轉課堂實施、系部管理推進”組成的基本評價指標體系
1.1采用“任務驅動”的教學模式,使理論與應用得到完美結合
在物流管理專業“工學交替雙循環”的人才培養模式的要求下,物流管理專業的課程教學本著“工學結合”的思想,真正做到“學習的內容是工作,通過工作實現學習”,重視學生在校學習內容與企業實際工作的一致性,針對不同的教學內容將課程設在校內和物流企業,按照每一教學情境的設計需求,結合實際需要,設計并創新了“以學生(Student)為主體,以目標(Target)做指引,以情境(Situation)融內容,以任務(Task)當驅動”的“STST”課程教學模式。[1]以“物流信息管理”課程為例。傳統的“物流信息管理”課程仍采用“填鴨式”的教學模式,即:老師講,學生聽,學生缺乏自主學習的熱情和能力,更談不上獨立的分析和解決問題;再加上長期以來,物流信息管理課程教學以講授空泛的技術知識為主,實踐內容較少,不僅脫離企業實際需求,而且導致很多學生由于較難理解這門課的知識而缺乏學習興趣,甚至放棄了對這門課的學習,導致學生在真正上崗時實踐能力極其薄弱。針對這些問題,物流管理專業在進行該門課程改革時增加設計了“任務驅動”教學模式,包括知識點和任務實現兩大主要部分,一方面使得項目與理論知識保持緊密聯系,另一方面實現了從理論到應用的完美結合。[2]該教學模式的改革創新之處具體體現在以下幾個方面。
1.1.1在教學模式設計上體現“工學結合”
物流管理專業根據對各類型企業的調研結果,按照物流企業的物流信息技術應用情況,將典型的工作任務轉化為學習領域,設計了4個學習情境;每個學習情境又以任務進行驅動,總共10個工作任務,充分訓練了學生的崗位操作能力和解決問題能力,同時教學過程中穿插安排學生到企業進行實際操作,真正實現了工學結合。
1.1.2在教學內容上以工作過程為導向
根據工作任務來設計學習情境,將教學內容整合、序化融入真實工作任務。在設計學習情境時,將教學總體目標分解,細化,做到每個階段每個環節都有目標做指導,引領本階段本環節的教學內容的學習,注重對學生知識、能力和素質三方面的培養,使學生對每一階段每一環節的學習,都能明確其學習目標,做到單項任務目標、多項情境目標、綜合課程目標的“點—線—面”結合。以“物流信息管理”課程中的———任務1———學習情境一物流信息識別和采集的內容為例,說明如何結合企業真實案例,設計學習情境的設計和任務,將教學任務融入到學習情境中,將內容合理整合序化。“物流信息識別與管理”這項任務是整個物流信息管理工作的起點。該項任務要求物流管理人員能夠在接觸物流信息管理工作之初能夠識別物流信息,掌握物流信息管理的基礎知識,并利用Excel辦公軟件進行物流信息管理。以此項工作任務為載體,要求學生在學習過程中能夠在教師的示范指導下完成物流信息識別與管理工作,并學會Excel辦公軟件的基本操作。學習過程中,還要培養和鍛煉學生的綜合職業素養,遵守相應的崗位職責,真正做到以工作過程為導向,將教學內容融于工作任務要求之中。
1.1.3在教學安排上體現教學做融通
在整個課程教學組織過程中,教師只是學生學習過程的組織者、協調者和引導者,而學生才是真正的主體。在課堂上,學生結合各學習情境中各具體任務,做計劃、做決策,去實施,鍛煉自主學習、自主分析和解決問題的能力。分析任務如何完成的過程中,主動思考需要什么知識做支撐,如何獲得這些知識,之后通過自己的努力,自己動手動腦,通過不同方法和手段,借助網絡平臺,尋找相關資源,不僅完成了學習和工作任務,還主動地完成了相關知識的學習。在學習工作融為一體的教學中,培養了學生溝通、團隊合作等綜合職業素養,強化了職業技能。
1.1.4在教學評價上注重過程
依據學生的職業素養、學習態度、完成任務情況評定成績,并按照任務的難易程度不同、學時不同,按權重記入課程成績。在“任務驅動”教學模式下,教師在設計任務的時候強調每項任務的應用性。當學生完成項目以后,一是通過自我評價,看到自己在這項任務中的收獲,明確自己的不足之處;二是通過教師評價來激勵學生,激發學生繼續學習的興趣。
1.2采用引導文教學法,有效調動學生學習興趣
“引導文教學法”是一種行動導向,即根據行動引導文完成的教學方法。該教學法的要素主要包括引導文和引導問題。引導文是由教師總結的、在學習工作中所必需的信息,如文獻、資料、總結等;引導問題是教師針對引導文而提出的問題,學生可從引導文中得到信息和提示來回答這些問題,在尋找問題答案的過程中達到自主學習的目的。在布置某項任務時需要讓學生掌握必備知識時,教師可先根據知識點設計引導文,在引導文中提出問題即任務,并講明任務要求和能力要求,然后按資訊、計劃、決策、實施、檢查和評估6個步驟引導學生自學,最后教師負責解答學生的疑問。仍以“物流
信息管理”課程中的學習情境一“物流信息識別和采集”為例,按照引導文教學法的順序如下所示:第一步,資訊。首先下達任務單,明確這次學習工作任務的具體內容和要求,強調這次任務的學習目標。即:能夠識別物流信息,并能夠利用Excel辦公軟件進行物流信息管理;同時,下達資訊單,讓學生利用網絡及圖書館等資源查找資訊單中的相關問題(如:數據與信息二者的區別與聯系?物流信息的內容及分類?等),進行自主學習。第二步,計劃。下達計劃單。學生以小組為單位,進行討論。明確要完成這次任務需要掌握的知識、采用什么方法和途徑獲得這些知識、如何進行物流信息的識別與管理、具體的實施步驟和使用的資源有哪些等。由小組間進行交流溝通。第三步,決策。下達決策單。在對各種方案進行可行性、可操作性等對比的基礎上,編制完成任務的實施方案,確定具體實施的內容和步驟,及其小組成員分工。第四步,實施。下達實施單。各小組開始行動,按照任務實施方案進行。第五步,檢查。下達作業單。各小組根據本次任務完成兩次作業:一是使用Excel辦公軟件制作物流單據,二是小組間分析物流信息管理的地位和作用。派出一名代表匯報說明本小組的任務完成的結論。最后進行小測,檢驗學生對知識點的掌握情況,由老師進行評分和作業評價。第六步,評價。下達評價單,包括學生自評和教師總結兩部分。學生自評:即簡單說明自己在任務實施過程中,自己都做了什么,學到了什么,有什么感想等;小組互評,通過聽取其他組匯報的結果,做出評價并打分;教師總結:由教師對匯報結果和測試結果做總結,給各小組打分;征求各小組組長的意見,對學生的成果做出評價,并打分。將各方面的分按一定比例加成匯總求平均數,得出最后每個人的得分。 2教學手段的運用
2.1以多媒體為基礎教學平臺,以網絡為載體,保持教學內容的先進性、新穎性
采用多媒體作為基礎教學平臺,通過網絡及時更新教學內容,保證教學內容能夠與物流行業最新動向和趨勢保持一致。[3]物流管理專業通過與北京絡捷斯特科技發展有限公司合作,共同建立了“長風模式”未來課堂。該課堂采用“長風物流人才互聯網+”培養模式,即基于信息化環境下互聯網技術與教育相結合的現代化教學。該模式以提高物流人才培養質量為目標,基于物流職業資歷架構,打破傳統物流學科體系,以未來課堂為支撐,以貫穿崗位序列能力單元的工作任務和知識點為學習內容,以新一代物流數字化學習資源為展現形式,以多元化評價體系為質量保證,利用基于過程管理的云技術平臺(長風網),開創綜合類職業專業全新的人才培養模式。[4]長風模式打破傳統的學科體系,采用BAG(學習領域)課程開發模式,由課程的最小單元———學習任務組成。以Logis物流職業資歷架構為基礎支撐,從產業出發,還原企業真實操作環境,模擬工作過程,與實訓相結合,培養學生綜合能力和創新能力。
2.2將多種課程資源滲透于教學全過程
物流管理專業與北京絡捷斯特科技發展有限公司共同對物流專業及專業群的課程資源進行了制定和開發,每門課程都包括多媒體課件、教學視頻、動畫等多種形式在內的教學資源。在每章內容講解過程中,教師會將企業實際物流作業場景視頻和動畫等內容提供給學生進行觀看和分析;在每章內容結束后,都會進行企業實際案例分析,通過案例分析和討論,提高學生分析和解決問題的能力;每一講都安排有技能實訓題和配套試題,幫助學生更好地預習、復習并加深對課堂教學內容的理解。以“配送作業管理”課程中“配送中心作業”相關知識為例。在授課過程中,教師首先利用物流管理專業課程資源庫所提供的真實物流配送中心工作視頻,讓學生對配送中心的作業狀況有一個初步了解。其次,利用教學動畫資源,分別向學生演示配送中心進貨、揀貨、配貨、送貨、退貨以及裝卸搬運作業等一系列作業過程,使這些單調的知識點能夠更加生動形象地展現在學生面前。另外,為了能讓學生更好地了解配送中心的經營過程,在授課過程中讓學生使用資源庫中的白箱化虛擬仿真實驗軟件,即由學生經營這家配送中心,為多個配送點提供配送服務,在有限的時間內,獲得最多的利潤為目標。再次,教師會通過將資源庫中所提供的《物流配送中心現場管理規范》等相關物流行業標準向學生進行介紹,并將物流配送中心運營的實際案例提供給學生,由其來對該配送中心的運營過程中出現的問題進行分析,進而將所學理論轉化為對實際問題的解決。最后,通過每一個情景的技能實訓題來培養學生的實際操作能力及團隊合作能力。
2.3校內實訓室配套教學,充分提高學生實訓能力
根據高職院校對物流人才的定位,物流管理專業以倉儲配送管理、運輸作業管理、物流信息技術、國際物流和快遞運營為重點進行了實訓室建設,滿足了校內實訓教學的需要。物流管理專業目前共建有包括運輸模擬實訓室、物流信息技術實訓室和國際物流實訓室在內的3個校內實訓室,以及包括倉儲配送實訓中心和新建快遞運營中心在內的2個校內實訓基地,它們的主要任務就是要為物流相關課程的教學提供配套的實訓條件。目前物流管理專業的實訓室主要采用兩種方式進行教學配套:參觀介紹和實際操作。對于初學者,第一次訪問實訓室時一般都需要任課教師或實驗指導老師系統介紹本實訓室的設備、功能和具體的操作方法;在學生掌握了一定的理論和操作知識之后,再次進入實訓室就可以嘗試自己親自操作。以“倉儲作業管理”課程教學為例,通常任課教師都會利用1~2課時在開課之初帶領學生參觀實訓中心,并把實訓中心內的倉儲配送設備向學生做一大致介紹。在接下來的課程中,若某一學習情景涉及某種具體設備(比如堆垛機、叉車等)的操作,則會先由任課教師為學生進行操作示范,再讓學生在教師的指導下進行安全操作。每一次實訓課結束后,任課教師都統一要求學生按照學校的統一格式要求撰寫“實訓報告”,并將實訓報告的質量作為平時成績的考核內容。
2.4校外實訓基地加深理解,努力培養學生職業技能