《机械工程测试技术》课程是培养学生利用机械工程测试技术知识来解决工程实际问题的能力。在工业自动化、工业信息化及其相关专业工程技术人才培养中起着基础和核心的作用。直接影响应用电子技术、机电一体化技术、机电设备故障诊断与维修、单片机原理及应用技术和PLC原理及应用等后续课程的有效开展, 又对工业自动化设备的维护、管理、安装、改造和调试岗位所必须的可持续发展的技能和职业素养人才的培养与提升起关键作用, 具有很强的应用性和实践性。课程内容与工业生产实际和日常生活紧密相关, 课程目标是使学生能够应用传感器解决工程测控系统中的具体问题, 学习科学探究方法, 养成自主学习能力, 培养良好的思维习惯和职业规范。课程旨在为学生就业服务, 紧跟新技术发展, 重在培养学生社会能力、方法能力和职业岗位能力, 为学生职业生涯奠定基础。
地方本科高校通常都将“培养应用型人才”作为学校的办学定位, 应用型人才培养是面向区域或行业经济社会发展需要, 注重知识的综合应用性, 能解决复杂工程实际问题, 具有较强的实践技能、创新性思维, 符合社会需要的专业技能型人才。
课程改革建设是学校转型发展的内驱力[1]。应用型人才培养, 以“能力本位”作为课程体系的主要价值取向, 最终还要依靠应用型课程改革来落实。应用型课程建设要围绕职业能力及岗位需求构建, 课程最终着意于学生的实际应用能力的提高, 关注复杂工程问题的解决, 关注学生思考能力的培养, 总体要求是培养学生用知识解决实际问题的能力, 以能力培养为核心。
应用型课程应满足: (1) 社会和职场对专业人才的需求, 按照职场的能力标准提供合格的专业人才; (2) 学生职业生涯发展的需求, 以职业为导向, 使学生具有就业的竞争力; (3) 学生个性化需求, 充分发掘大学生的创新潜力。
应用型课程建设应注意:第一, 教学内容必须有牵引性, 不能用今天的课时讲昨天的问题, 专业基础课还能如此, 但是对于专业核心课程则是行不通的, 教学内容如果跟不上技术创新和工艺创新就会落后, 课程应该对接产业技术的发展。第二, 理论实践一体化, 让学生在做中学, 思中学, 自己学, 学以致用。第三, 持续改进性, 要求教学内容不断改进。
通过机械工程测试技术课程的学习使学生具备高素质技能人才所必需的传感器通用技术基本知识、基本方法和基本技能, 初步形成解决实际问题的能力, 提高职业素养, 为学习后续课程以及形成综合职业能力打下基础。
模块化课程是一种偏向能力本位的课程, 是以实际岗位职业能力的达成为主线, 强调“能力”和“应用”, 正好与应用型人才培养的目标相契合。模块化教学内容是针对某一岗位群的专业技能和职业素养, 对专业人才所要掌握的人才知识、技能结构的重新拟定, 突出强化课程的灵活性, 突出学生个性化学习、使学生可以依据个人职业发展规划重点选择相应的学习模块, 激发学生的学习动机。模块化课程将不同课程中重复的内容模块化为一个独立的子模块, 优化了课程体系;强调知行合一, 把理论学习和实践环节紧密结合, 解决了理论教学和实践相脱节的问题。
人类所从事的社会生产和科学研究活动几乎都与测试技术息息相关。测试技术作为信息技术的重要组成部分, 是工程技术领域中一个重要的技术, 工程研究、产品开发、生产监督、质量控制、实验研究及人们的日常生活都离不开测试技术。
机械工程测试技术课程模块支撑的专业能力主要是自动化控制系统、集散控制系统的设计、自动化装置和自动化仪表装置的安装、调试、检修及测量, 并能够根据测量结果进行数据分析、故障诊断等。课程所支撑的能力要素包括[4]:能够熟练进行传感器的选用与性能调试;能对机电设备中的传感器部分进行调试与维护;能设计实用的传感器应用电路。能对复杂工程问题准确判断与选择有效、有用信息, 能够形成决策, 制定、实施合理的工作计划, 合理地选择传感器正确的安装、接线、检测, 完成测量任务, 能够根据测量结果进行测量参数分析、故障分析。另外, 还需具有善于思考、具有创新意识, 较好的职业道德, 具有合作的精神和认真严谨的学习态度。
应用型课程建设需要对教学内容进行模块化重构, 由学科体系转变为工作体系, 不是减少内容, 而是对课程内容的重新架构。
如图1所示, 根据机械工程测试岗位职业能力发展需求、职业能力目标需求、岗位共工作过程和认识规律, 构建了开放式的课程教学模块体系。机械工程测试技术课程模块体系由基础理论学习、测试系统模块和测试电路模块三大模块组成。三大模块之间既相互独立又紧密联系, 每个模块又细分为二级子模块和三级子模块。整个模块体系由两个维度构成, 其中纵向是由上向下, 依据测试过程信息流的方向, 按照软件和硬件两方面进行子模块设置。横向由左向右, 按照理论基础结合实践能力培养的目标进行子模块设置。
基础理论模块主要由非电量模块及其子模块、电量模块及其子模块、数字信号模块及其子模块、传感器原理模块和测试系统特性模块组成。涉及测试过程中所需要的主要理论基础。通过本模块的学习, 能够使学生对测试流程、测试过程中信号变换的方式及特点、测试系统对测试结果的影响、测试信号的分析与处理方法有清晰的认识。并掌握工程中常见物理量的测量原理及测量方法。
测试系统模块主要涉及测试系统硬件组成, 主要由被测信号模块、传感器模块、信号调理模块和计算机模块组成。通过本模块的学习, 使学生对测试系统中各硬件的工作原理、性能特征有清晰的认识, 能够针对不同的被测对象选择合适的测试装置。
测量电路模块包括转换电路模块和调理电路模块及其子模块。本模块是对基础理论模块和测试系统模块的补充和拓展, 通过本模块的学习, 使学生把理论知识和测试系统结合起来, 是理论知识向实践能力过渡的桥梁和纽带。
在设置课程模块时, 为保证知识结构的完整性, 所构建的模块内容与其它相关课程有一定的重复, 如测量电路模块与电工学、模拟电子技术、数字电子技术等不可避免的重复;基础理论模块与信号与系统、自动控制原理等有一定的重复内容。所以在课程教学实施过程中, 需要根据学生已修课程, 对模块结构进行适当的调整。另外, 各模块的实施没有严格的先后顺序, 教学过程中可根据所用的教学方法, 如项目式教学、案例式教学等, 对各模块进行优化组合, 如针对不同的检测过程进行传感器的选型、设计。对不同的生产检测过程进行传感器与仪表的接线、数据分等。
本课程教学模块具有开放式的架构, 方便与相关课程进行衔接与渗透, 如单片机和PLC的原理及运用等。测试技术的发展是日新月异的, 教学中需注重知识的融合性, 模块化课程体系需要不断吸收测试技术最新的发展动态和研究成果, 完善课程的模块体系。
本文分析了机械工程测试技术在工业自动化、机械制造信息化岗位群应用型人才培养中的地位和作用, 并依据岗位工作规范确定了课程培养的能力要素, 根据专业能力和能力要素培养的要求构建了机械工程测试技术课程模块, 分析了各模块在应用型人才培养中的职能, 并对课程模块的教学实施进行了说明。对提高应用型人才培养质量, 加快应用型学科建设有重要的研究意义和推广价值。
摘要：机械工程测试技术课程在工业自动化、信息化应用型人才培养中起到基础和核心的作用。本文根据专业能力支撑要素, 围绕职业能力及岗位需求构建对机械工程测试技术课程内容进行模块化重构为3个大模块, 16个子模块, 强调知行合一, 把理论学习和实践环节紧密结合。并对模块化教学实施进行了说明, 为工程测试岗位应用型人才培养提供可靠的保障。
关键词：机械工程测试技术,应用型,模块化
[1] 梁士栋, 马明辉.模块化导向下的大学课程高效教学模式研究[J].教育现代化, 2019, 6 (1) :159-161.
[2] 艾康, 陶成, 罗莎莉.应用型高校社会体育专业人才能力定位与模块化课程构建——以海口经济学院为例[J].当代体育科技, 2019, 9 (12) :86-87.
[3] 黄飞.传感器与测试技术课程模块化教学探索研究[J].现代商贸工业, 2017 (34) :175-176.
[4] 颜志刚.测试技术基础教学方法探析[J].科技信息, 2012 (15) :31.
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