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摘要:高职院校毕业设计是一个重要的综合性实践教学环节,是培养和锻炼学生自主学习能力、实践能力、团队协作能力、工程实际应用能力以及创新能力的重要途径。通过分析高职院校毕业设计现状,结合福建船政交通职业学院机电一体化专业毕业设计教学实践,提出高职院校机电一体化专业毕业设计环节改革方法,并进行改革效果分析。
关键词:高职院校;机电一体化专业;毕业设计;教学改革
作者:曾思通
1前言
《教育部办公厅关于加强普通高等学校毕业设计(论文)工作的通知》(教高厅〔2004〕14号)指出,毕业设计实践环节是实现培养目标的重要教学环节,在培养大学生探求真理、强化社会意识、进行科学研究基本训练、提高综合实践能力与素质等方面具有不可替代的作用,是教育与生产劳动和社会实践相结合的重要体现,是培养大学生的创新能力、实践能力和创业精神的重要实践环节。高职院校的毕业实践教学环节有别于一般专业课程中的实验实训实践教学,在实践内容、实践教学方式、考核方式、评价体系等各方面都没有统一的规范和标准,因而如何实施这一实践教学环节,历来是各高职院校研究和探索的重点和难点。
台湾技职教育在毕业设计特别是实务专题制作上颇有建树。2017年,笔者赴台进行为期33天的教学改革学习,深入了解了台北城市科技大学毕业设计(实务专题)的设计及制作过程,观摩了台湾科技大学、正修科技大学等电机工程系的专题成果展;再通过对大陆相关院校的调研,以及根据自身多年从事机电一体化专业毕业设计指导的经验,总结目前高职院校毕业教学环节存在的不足,并提出相应的教学改革和实践方法。
2高职院校毕业设计存在的不足
以毕业论文取代毕业设计实践环节毕业论文是为获得学位资格而撰写的学术性较强的研究论文,是衡量可否毕业及申请和授予相应学位的基本依据,要求在一定的研究方向内选择论题或课题,对相应的学术问题进行研究论证[1]。针对本科教育的毕业设计(论文)并不适合于培养高素质技术技能型人才为目标的高职教育。高职院校毕业设计环节要求体现以“职业能力培养”为主线,沿用本科院校的毕业设计(论文)模式,势必不能达到高职院校毕业设计环节的培养目标和要求。
以综合性实验报告或说明书作为毕业设计终结材料有些院校考虑到学生综合能力特别是理论水平不够,无法完成较高质量的毕业设计,于是索性放弃毕业设计环节,直接让学生提交一份综合性实验报告或说明书作为毕业设计材料。这些综合性实验报告或说明书往往又有教材、网络资料可查阅、参考,于是一部分学生有恃无恐,很少把精力放在毕业设计上,最终提交的材料质量往往让人大失所望。
以下企业实习的实习报告作为毕业设计以毕业顶岗实习报告代替毕业设计的高职院校也不在少数。通过调研和下企业检查,毕业顶岗实习也存在一定的不足,很难达到期望的效果和目标。企业鉴于自身经济效益、管理模式以及实习学生能力的考虑,往往让学生从事相对简单,重复性、专业性不高的工作。在毕业顶岗实习还不尽如人意之际,简单地让毕业生全部以实习报告顶替毕业设计,往往导致学生为完成任务而虚构实习内容或网络抄袭相关实习报告。
以实务专题形式开展毕业设计以实务专题的形式开展毕业设计是近年来一些高职院校采取的方式。实务专题是借鉴台湾技职院校各学科专业普遍推行的专题制作课程,通过专题制作过程培养学生发现问题、分析问题、解决问题能力,整合应用专业知识及综合技能,还能提升团队合作、独立思考、逻辑思维、论文撰写与口头报告等诸多能力[2]。实务专题环节主要包括:根据学生的生活、工作实际情况,收集信息、查阅资料,确定具有一定实际意义的选题;提交方案的可行性报告、实施计划、耗材清单预算、采购方案、预期成效;按计划开展实务专题制作;提交设计说明书、答辩PPT、视频;展示产品的功能等。
实务专题制作相比于传统的毕业设计(论文)具有一定的优势,取得较好的效果,但在实施过程中也逐渐暴露一些问题。目前实务专题面临的主要瓶颈有选题难度逐年增大、专题工作量差异大、考核标准不统一、教师指导工作量大、资金有限等。
毕业答辩流于形式通过广泛调研,不少高职院校存在毕业答辩不规范、流于形式,毕业设计通过率百分百甚至没有毕业答辩环节的现象。于是不少学生心存侥幸心理,简单随意应付毕业设计,在学生中产生不良影响。教师对于这样的现象难以遏制,对学生越来越没信心,最终使毕业答辩越来越流于形式,失去应有的作用。
3高职院校毕业设计理念
《教育部办公厅关于加强普通高等学校毕业设计(论文)工作的通知》(教高厅〔2004〕14号)提出,高职高专学生的毕业设计要与所学专业及岗位需求紧密结合,可以采取岗前实践和毕业综合训练等形式,由学校教师与企业的专业技术人员共同指导,结合企业的生产实际选题,确定训练内容和任务要求;时间应不少于半年;对高职高专学生要加强毕业设计环节的规范管理,加强过程监控,严格考核,采取评阅、答辩、实际操作等形式,检查和验收毕业设计成果。基于高职院校人才培养目标、高职学生的特点以及毕业设计实践教学环节的特殊性,毕业设计实践教学环节的基本理念有:以“职业能力培养”为主线,坚持以高职教育培养目标为依据,遵循“以应用为目的,以必需、够用为度”的原则,以“掌握概念、强化应用、培养技能”为重点,力图做到“降低理论要求、精选设计内容、加强基础技能训练、突出应用实践”,注重学生应用能力、创新意识、创新素质的培养。
4高职院校机电一体化专业毕业设计实践教学改革
强化毕业设计教学环节的各级管理毕业设计工作涉及学校培养目标、科研水平、教学管理、教师教学以及学生能力提升等多方面因素,在所有教学工作中占有极其重要的地位。学校应建立职责清晰的毕业设计管理体系,明确相关管理机构、系部、教研室及相关人员职责;各系部、教研室应根据自身专业特点建立毕业设计管理和实施方案,并上报相关管理机构审批。相关规章制度应包括:选题审批制度;开题报告环节,建立过程考核特别是中期检查制度;答辩资格审查制度;答辩制度等。
将技能大赛与毕业设计结合高职院校职业技能竞赛旨在培养和检验学生的动手实践能力、团队协作能力、发现问题及解决问题的能力、创新能力、安全意识等职业素养[3]。相关高职院校都在机电一体化竞赛仪器设备上做了大量投入,而很多机电一体化竞赛平台在培养学生综合职业技能、素质上可以发挥非常好的作用。
近年来,高职院校机电一体化专业省级、国家级相关的技能竞赛主要有自动化生产线的安装与调试、数控机床装调与技术改造、机械设备的安装与调试、工业机器人技术应用等。各院校的硬件设备都较为丰富,通过充分利用这些综合性硬件平台,可以为机电一体化专业学生的毕业设计提供很好的平台。通过多年的摸索,福建船政交通职业学院通过竞赛平台开展毕业设计取得较好的效果,积累了一些经验。下面以学院机电一体化专业利用自动化生产线的安装与调试技能竞赛平台开展毕业设计为例,进行说明。
福建船政交通职业学院作为福建省自动化生产线实训基地,拥有多套不同系列自动化生产线平台。为了使学生在毕业设计过程中较为系统地应用所学机电一体化专业知识,培养和提升学生的综合职业素养,在机电一体化专业毕业设计过程中,选择基于自动化生产线平台设计与实现的、学生需要完成的基本任务有:通过调研和查阅相关资料,了解自动化生产线相关背景、发展现状、发展趋势等;学习和掌握亚龙三菱335B自动化生产线平台,涉及PLC技术、传感器技术、气液动技术、变频器技术、组态技术和电机驱动等;根据生产实践案例,设计基于亚龙335B平台的仿真实践系统,自行设计自动化生产线的工作目标和控制要求;完成工作任务细节,并展示系统功能;查阅相关技术手册,整理归纳亚龙335B自动化生产线平台西门子和三菱系列的区别,最后将完成的自动化生产线控制系统相关的控制器、变频器等由三菱系统改造为西门子系列;完成毕业设计过程的设计说明书、相关视频、答辩PPT等。
将创新融入毕业设计近年来,国家高度重视科技创新,并将创新摆在国家发展全局的核心位置[4]。在国家实施知识产权强国战略的背景下,高职院校应越来越重视创新创意的教学与实践。毕业设计作为高职院校完成培养目标的重要实践教学环节,应大力提倡创新设计、创新意识,逐渐提升学校整体科技创新能力。首先应积极鼓励和引导学生在毕业设计选题时始终贯穿创新性原则;其次是允许老题新做,追求在某些环节、机构、功能上突出变化,不断提升专业专题设计的专业水平、创新意识和创新思维;最后要积极鼓励学生就毕业设计中设计并完成的机电一体化产品参加相关成果展、创新创业比赛以及申请相关专利等。
以福建船政交通职业学院经济型激光雕刻机毕业设计专题为例,该作品是机电一体化技术专业学生“机电创新专题”DIY作品。学生利用数控知识,借鉴3D打印机的相关原理,设计了激光雕刻机的机构、控制电路并编写了控制程序。激光雕刻机设计并实现后,学生利用该作品免费给广大师生在U盘、手机、纪念品等物品上雕刻姓名、图案等,取得很好的影响。该作品参加了2016年海峡两岸大学生创新创业暨两岸教育成果展并荣获一等奖,在学院首届黄炎培杯创新创业大赛中获得金奖,申请并获授权实用新型专利。
调整毕业设计时间多数院校将毕业设计安排在第六学期,难免造成毕业设计与顶岗实习、就业的冲突。根据机电一体化专业的学期教学安排以及毕业设计的特点,对毕业设计的时间安排做了调整,主要有:
1)实行导师制,在第四学期初为学生安排毕业设计导师,并于第四学期末完成选题,汇总教研室;
2)第五学期前两周完成开题报告;
3)第五学期期末完成实务制作,并开展中期检查,要求学生在中期检查前完成实物制作并展示作品功能,中期检查成绩占最终成绩的60%;
4)第六学期期末完成实务专题设计说明书、答辩PPT,参加毕业答辩。
5毕业设计改革实践成效
首先,毕业设计教学环节的改革完善了学校、系部的教学管理体系,强化了师生的质量意识。
其次,通过技能竞赛与毕业设计相结合,不仅有效利用了技能竞赛设备平台,也缓解了毕业设计选题难的局面,同时活跃了学生参加技能竞赛的氛围和热情,提升了学校技能竞赛的成绩。教育部公布的2017年全国职业院校技能大赛高职组的获奖名单,福建船政交通职业学院获奖数量达57个,位居全国第二名。
再次,学生创新能力得到培养,教师科研能力显著提高,学校的科研创新水平得到提升。在毕业设计环节大力提倡科研、创新,培养了学生的创新能力和实践能力,学生在相关竞赛中均取得优异成绩。同时,毕业设计实践教学环节丰富了教师的实践知识和实际工作经验,科研能力和学术水平都得到提高。
最后,毕业设计改革提升了学生毕业设计的水平,锻炼、培养了学生的职业素养和职业能力,也提高了企业、社会对学生和学校的认可度。
参考文献
[1]赵艳霞.高职毕业设计(论文)的现状分析与改革[J].湖北函授大学学报,2014,27(4):104-105.
[2]张丽霞.高职院校实务专题制作的探讨与实践[J].职业教育研究,2014(6):136-138.
关键词:网络化;数据库;教学教务;学籍管理;AJAX
中图分类号:G724 文献标识码:A
目前,各成人高校已经普遍利用计算机设备和手段处理教学活动中产生的各类数据和信息,对提升教学管理水平具有现实意义并取得成效,但随着成人教育办学规模的扩大、生源竞争的加剧、学分制的实施,社会对人才培养质量,学员对学校“以人为本”的管理要求也越来越高,尤其是在多校区或多教学站点办学模式下教学管理重心下移或延伸后,独立运行的(c/ s)教务管理系统在学校和教学站(点)基础数据信息同步、学生与教师或管理者沟通、管理类统计报表格式等方面很难适应成人教育教学管理的需求。为此,按照我校成人教育的管理模式和教学要求及特色开发了“成人高等教育教务管理信息系统”。
一、成人高等教育教务管理模式分析
成人高等教育教务管理模式可划分为两类(如图1所示),即学校、成教院、教学点三级管理模式和学校、成教院、教学站、教学站教务处、教学站系部(或教学站系部教学点)五级管理模式。
成教院管理部门为一级管理机构,教学站依附成教院,教学点只承担招生生源组织和学生管理职能,教学站和教学点的教学管理职能均由成教院完成,教学站以其独立的教学单位按照成教院的办学要求承担教学活动中的一切职能。五级管理模式中的教学站是具有办学资质的专科或中等职业学校,成人教育作为学校的特殊分支,其管理方式与普通教育基本相似。
成教院管理部门以教学大纲和合作办学协议为监督依据,审核教学站的教学活动,督促教学站完成教学大纲规定之内容,并根据教学站的申请,协调和提供授课教师资源和部分教学设备资源。
二、成人高等教育教务管理系统的设计原则与思路
统筹规划、信息共享,突出包容性和可扩展性。鉴于成人教育教学管理所涉及的各类教学站(点)属于短期或中长期的合作部门,其行政隶属、教学管理特色各不相同,教务管理信息系统必须在Internet模式下,实现信息资源共享和跨平台的信息资源访问,成教院向教学站(点)和学生按用户类型分等级提供共享信息和资源,采集各类学生申请或学籍异动类个人信息,获取教学站(点) 教学活动信息。成教院、教学站(点)和学生在统一的“成人教育教务管理信息系统”平台下,使用同一个数据库,提高信息资源共享的利用率,系统同时应具有与其他系统的数据导入导出机制,提供常用数据库结构的导入导出接口,系统的可扩展性应包括能接纳已有的系统和在今后系统软硬件扩展时,能有效地保护已有的资源和信息。特别是在应用需求变化时能够容易地加以调整和扩充升级,既能满足当前业务的需求,又为今后的扩充留有空间。系统设计以学生信息流传递过程中涉及的目标对象为切入点(如图2所示)。系统设计采用的信息技术必须支持分布式管理的需求,既要具备符合教务管理的数据库结构,还要满足教学管理发展和与其他系统信息共享的需要,构建基于互联网的Web界面教务管理信息系统,促进教务信息的共享和管理效率的提高,使各类用户都能及时获得并使用信息。系统以教学大纲为“龙头”,以学生学习课程为核心的模式,突出财务收费的管理职能,实行学分制下的选课办法,在规定的范围内为学生提供可供选择的基础课、专业必修课和专业课程,学生毕业时,依据学籍、成绩、专业、学费、教材费等情况先由教学站或教学点进行初审,最后由成教院核定、批准、上报。
为教师、学生提供良好的信息服务,在教务信息标准化、规范化的基础上,对信息进行合理布局,提供优质、高效的业务管理和事务处理与操作功能,满足学生成绩查询、网上选课等需求,满足授课教师进行成绩录入、学习指导和课件的需求,满足成教院、教学站管理信息系统数据维护的要求。
系统界面简洁,易使用,适合不同层次计算机水平人员使用。系统设计应符合日常办公运作的需求,其功能完备实用,简单易学,易维护,易于扩充。
系统严格按照教学和管理要求,学生修改个人信息时,提示本项修改后将可能对完成学业(工作)出现的不利因素后,最大限度地开放学生、班主任及授课教师的相关信息的修改权限,教学管理人员只需进行修改信息的审核、批准操作,减轻教学管理人员对系统信息日常维护的工作量,提高工作效率。
一个好的基于Web技术的教学管理信息系统,不仅要有一个高质量的程序代码,还必须要有一套安全的身份验证系统,以确保网站的安全和个人信息的私密性。通过加强管理信息系统的运行可靠性、安全保密性及高效通信、身份认证、权限检查机制,防止信息泄密和非法侵入,各类用户的修改操作必须记录在案,同时考虑采用路由技术设立教务管理信息系统的物理硬件防火墙。
系统引入短信群发和邮件发送及数据挖掘技术,利用短信平台技术,即时或定时向学生、教师自动和反馈相关信息,提醒师生注意和处理。引入数据库挖掘技术对学生数据信息及统计报表进行逻辑分析,提高各类数据信息的准确性。
三、成人高等教育教务管理系统的体系结构
系统基于的系统结构。服务器操作系统为Windows 2003 Server,Web服务器为IIS5.0,数据库为SQL Sever 2005,开发工具Microsoft Visual Studio 2008系统,采用AJAX技术构建“成人教育教务管理信息系统”。
系统由三层架构组成:用户界面层、功能层、数据层(如图3所示):
用户界面层:是系统的窗口,以网页的形式呈现于用户,在运行中采用ajax即时刷新技术实现用户与系统的快速交互,此层分为五种界面:学生、班主任、授课教师、教学站、成教院管理界面。
各类用户通过Internet网在登陆主页后,根据用户分类,按其权限,进入不同的界面,实现信息浏览和与系统的交互,为各级教学管理人员提供教学信息及交流反馈的渠道,为广大教师、学生提供获取相关的教学信息和修改个人数据信息的功能。
功能层:功能层是用户界面层和数据层之间联系的桥梁,该层存储和运行在Web Server上,它包括管理系统和子系统,是“成人教育教务管理信息系统”的核心部分。
数据层:数据层我们采用SQL Server 2005数据库,它是整个系统的基础,由学生学籍、用户权限、授课安排、授课教师、管理教师等信息表等组成,该层通过功能层给用户界面层提供所需的数据服务。
四、成人高等教育教务管理信息系统主要功能介绍
成人教育教务管理信息系统主要由学生学习与管理、教学点管理、授课教师、教学站教学管理、成教院教学管理、辅助管理、用户角色管理7个系统组成。其系统下又包含若干子系统,各系统或子系统间既相互独立,又相互联系,相互制约。
学生学习与管理系统提供学生个人信息录入、成绩查询浏览、跟读生报名、申请学籍信息修改、选课操作、下载学习指导与课件、毕业论文写作与指导,提交作业等功能。
教学点管理系统提供查询浏览班级学生信息,班主任依据学生委托申请修改学生学籍、选课等信息,各类教学安排活动通知及短消息等功能。
授课教师系统提供查询浏览授课班级学生基本信息、学生考试成绩、学生论文指导、学习指导和课件及网络答疑等功能。
教学站教学管理系统又包含12个子系统:跟读生报名审批、学籍信息比对、教学教务管理、财务收费管理、教材发放管理、选课管理、成绩管理、毕业设计管理、资源管理、毕业生信息校对与初审、数据表导入导出与报表统计打印、教学站领导审核。
成教院教学管理系统由招生数据导入、学生信息校对、学籍异动批准、教学教务管理审批、财务收费审核、教材订购与发放、授课教师资格审核、毕业生资格审核、数据表导入导出与报表统计打印、教学大纲、成教院领导审核子系统组成。
辅助管理系统利用数据库和子系统的定时和即时运行功能,自动生成各类教学活动通知,并通过短信服务商提供的短信发送接口,自动将各类通知发送到用户的手机上。
用户角色管理系统中的用户角色分为学生、授课教师、班主任、教学站管理、成教院管理5类,其中管理类人员的角色又分为学籍、教务、成绩、财务、教材、档案、领导、系统管理8类,其角色可以转换,但有严格的条件,支持上级转下级角色或用户,不支持身份叠加。
五、成人高等教育教务管理信息系统数据库设计
教务管理信息系统的数据库主要包括八部分:
一是进出数据库,包括录取(招生数据表)、跟读学生数据表、毕业学生数据表、退学学生数据表等。
二是学生学籍库,包括录取学生、跟读学生学籍表。
三是教学教务库,包括授课教师信息表、教室与设备资源表、教学大纲课程目录表、学生选课课程目录表、课程表、授课与考试安排表、试题库、教学课件目录表及习题集等。
四是教材信息库,包括教材入库、出库表、教材订购表等。
五是财务数据库,包括学生学费缴纳明细表、教材与学费核算统计表、教学站学费提成核算表等。
六是代码库,包括各类编码对照表,内容包括民族、性别、教学站、操作标记代码对照表。
七是辅助库,包括短信发送信息表、学生学籍移动申请信息表、学生学籍、成绩证明模版等。
八是用户和角色库,包括用户信息与角色表、用户操作日志等等。
六、结语
成人教育教务管理信息系统为教师和学生提供了快捷、方便的学习与管理途径,学生、教师既是教务管理信息系统数据的提供者,也是数据信息的享有者。在网络交互的环境下充分发挥教师在教学过程中的主导作用,体现学生在学习过程中的认知主体作用,从而直接或间接地推动了教学管理水平的提高。该成人教育管理信息系统充分应用网络开发新技术,对改变传统的教学管理思想和工作思路,适应新形势下的成人教育事业的发展奠定了基础。
参考文献
[1]谢馨,陈琳.远程教育教务管理中“信息系统”的研究[J].继续教育研究,2008,(10).
[2]孙辉霞.基于网络的高校教务管理系统的设计与实现[J].信息技术,2008,(3).
[3]顾梅.基于B/S模式的中职综合教务管理平台建设研究[J].现代商贸工业,2008,(11).