关键词：调研方式；调研数据分析；人才培养方向定位
近年来，中职学校正在开展如火如荼的教学改革，每个学校、每个专业都希望建立适合本校实际情况的人才培养模式，为社会培养出合格的人才。但是，在人才培养改革中，需要大量的、多方的数据支撑，而这些数据和理论依据都来源于人才需求调研，中职学校如何开展人才需求调研，下面笔者将以数控加工专业人才需求调研为例，讲述如何开展人才需求调研。
一、确定专业的调研目的
在确定调研目的之前，要了解中职教育的现状，目前中职教育普遍存在两个脱节：理论课与技能课教学相脱节和技能课的教学内容与企业工作岗位内容相脱节，所以中职学校的教学改革目的是解决这两个问题，建立新的教学体系，
数控加工专业人才需求调研目的如下：
（1）开展行业调研，了解数控加工专业对应的行业发展现状与技术发展趋势、数控机床操作（数控车工、数控铣工、加工中心操作工等岗位人才需求量及素质要求。
（2）开展企业调研，了解企业对应的数控专业就业岗位分布及岗位能力要求、技能要求、工作要求。
（3）开展职业院校调研，了解兄弟职业院校在数控专业人才培养方向定位、培养层次定位与近年办学情况以及对职业内涵、职业岗位设置与专业建设的情况。
（4）开展对毕业生调研，了解数控专业毕业生对学校专业课程设置、教学实习设备设施配置、师资与教学水平。
二、确定专业的调研对象
从以下四个方面来选择调研对象：
（1）广西玉林高级技工学校（以下简称“我校”）2012、2013、2014届近三年数控专业的毕业生。
（2）广西玉柴机器集团有限公司等10余家企业的中层管理员、班组长、技师、技工师傅、技术总监等。
（3）数控加工专业对应的机械制造（与数控加工相关）行业、协会。
（4）广西机械高级技工学校等20所中高职院校。
三、确定专业的调研方式
（1）问卷调查。采用《企业调查问卷》《毕业生调查问卷》《职业院校调查问卷》，以企业概况、用人需求以及岗位职业能力要求等方面设置企业调查问卷内容；以学校课程、教学、实训条件、师资等内容设置毕业生调查问卷；以办学情况、专业设置、职业内涵、专业建设等内容设置职业院校调查问卷。
（2）现场访谈。与企业的中层管理员、班组长、技师、技工师傅、技术总监、毕业生等人员面对面座谈、交流。
（3）文献检索。文献检索中国机械工业联合会、机械工程学会等行业，了解数控加工专业对应的行业发展现状与技术发展趋势、人才需求数量。
四、实施调研
（1）2013年7、8、9月，调研广西玉柴机器集团有限公司等10余家企业，采用问卷调查、与企业专家面对面座谈的方法，实地考察了企业经营和生产状况，了解企业有关数控职业岗位设置情况及岗位的主要工作任务。
（2）2013年8、9、10月，分别对在广西、广东工作的部分毕业生跟踪调查，通过调查问卷，个别座谈，了解毕业生的就业情况以及课程设置、教学设施、教师教学能力，学校人才培养等方面的情况，共发出50张调查问卷，收回40张。
（3）2013年9、10月，对广西机械高级技工学校等10所院校进行调查，通过与教学管理部门、专业骨干教师进行交流，通过调查问卷，了解数控专业的办学规模、教学实施、内涵建设等情况，共发出10张调查问卷，收回10张。
（4）2013年8、9、10月通过网络调研中国机械工业联合会、机械工程学会等，了解数控职业发展趋势，数控职业规模。
五、调研数据分析
1.数控行业发展趋势与职业岗位需求分析
（1）2010到2013年，中国每年机床产量维持在20万台以上（见图 1），我国未来数控机床市场巨大，数控机床需求的快速增长带来数控职业岗位巨大需求。
（2）通过调研现示，中国机床的数控化率在不断攀升（见图 2）普通机床岗位需求下降，而数控机床岗位需求逐年增加。
（3）我国（初、中、高）级技术工人中，高级技工占5%，中级工占35%，初级工占60%。而发达国家技术工人中，高级工占35%、中级工占50%、初级工占15%。这表明，我们的中级技工在未来5至10年内仍会有大量的人才缺口。（见图 3）
（4）数控职业岗位与岗位能力分析。据教育部高教司对152家数控应用企业调查显示，目前在岗人员岗位一般分为：数控设备操作人员、数控编程工艺人员、数控机床维护维修人员等。 调查中，数控设备操作人员占70.13%，数控编程工艺人员占12.6%，数控机床维护维修人员占12.44%，其他4.83%。（见图 4）
（5）通过对广西玉柴曲轴厂、广西金创等企业的调研，发现提供数控设备操作人员岗位比例中，数控车工占的比例较大，其次是数控铣工、加工中心。（见图 5）
2.数控职业岗位能力数据分析
（1）在对员工通用能力的调查中，职业道德素养、专业技能、自主学习、团队合作与沟通、吃苦耐劳这四项认同度最高，占受访比例的80%以上。（见图 6）
（2）在对员工应具备的岗位技能能力调查中，数控机床操作能力、数控编程能力、识图能力认同度最高，占总认同度率的90%以上。（见图 7）
在“企业方对中职学生就业上岗时工作能力满意度”调查（见图 8）中，比较满意的占60%以上，仍有很大的提升空间。
（3）我们通过对广西玉柴曲轴厂、广州数控设备厂等10家企业进行调查研究，总结了这些企业对数控机床工岗位要求具体如下：①懂得数控机床操作系统，熟悉数控机床的性能和主要装置；②熟悉并了解各类金属材料的性能，识图、懂量具，根据产品图纸能编排程序、选择刀具进行生产；③具有一定的数控机床操作技能，并进行车床的日常维护与保养，能够操作常规检测仪器，能处理一般的产品质量和工艺问题以及常见的故障；④工作细致、认真、责任心强；⑤根据零件图所规定的工件形状和尺寸、材料、技术要求进行工艺程序的设计与计算（包括加工顺序、刀具与工件相对运动轨迹、距离和进给速度等），输入到数控机床的数控系统；⑥数控车床自动生产出产品后，使用测量检测仪器，对有精度误差的产品进行误差补偿；⑦排除数控车床的使用过程中的各种故障，进行日常的车床维护和保养；⑧能应用研究第三方软件，完成复杂零件造型，自动编排程序。
3.毕业生对学校数控专业建设调研数据分析
（1）在“毕业生对原有开设课程的重要度评价”中（见图 9），发现操作技能课程如：普车实习、数控车实习、数控铣实习、加工中心实习课程的认同度最高。
（2）从毕业生对就业满意度的评价看，满意的比例为12%，基本满意的为75%，不满意的比例为13%（见图10），显示毕业生对就业满意度的总体评价一般，表明满意度还有较大的提升空间。
（3）在毕业生就业成功的原因中（见图 11），受访者列举最多的原因是“有社会工作实践经验”“专业技能突出”“工作态度好”，因为企业对学生实践能力十分看重。受访者大多认为：由于中职毕业生绝大部分的就业方向为企业生产一线，因此需要有较强的动手操作能力，企业对学生此方面的素质要求迫切。
（4）在对教师需要提升的能力中，认为教师最需改进的是教学方法（见图 12）。受访者普遍认为理论课过于抽象，没有很好地结合实践环节，而专业技能过于简单，缺少丰富的内涵。理论知识、工艺知识、操作技能过硬，善于表达的一体化专业教师被认为最能满足现实需要。
毕业生认为在学校所培养的能力中，最重要的是人际沟通能力、社会工作能力、学习能力。（见图 13）
4.企业专家访谈分析
为了更深入了解和掌握调研企业和员工情况、发展规划、人才需求及对我专业人才培养现状的评价和建议，在发放企业问卷的基础上，我们邀请了调研企业的部分专家填写了企业专家问卷（访谈）表。在企业专家问卷（访谈）表中，专家访谈者可以不受企业问卷问题选项的限制，更深刻自由地发表意见，以完善和补充问卷的不足。受访专家认真负责填写了企业专家问卷（访
谈）表，畅所欲言，提出了许多宝贵的意见和建议，如，要有良好的职业素养、吃苦耐劳、扎实肯干、熟悉设备操作，设备保养，保值，检具正确使用等。
六、调研结论
（1）人才培养方向定位建议。通过对调研数据分析数控加工专业对应的行业企业发展现状与技术发展趋势，把握行业企业各层级用人情况及数量需求，理清数控加工专业匹配的职业内涵、职业岗位群与工作职责，比较同类职业院校数控加工专业培养方向定位、培养层次定位与近年办学规模等情况，结合我校数控加工专业多年的办学经验，本专业人才培养方向可定位为：数控加工专业的培养方向应以（需求岗位比例最多的）数控车削加工方向为核心，数控铣削加工和加工中心加工方向为辅。
培养层次需以（需求人才层次最多的）职业资格四级，为我校人才培养层次。数控部分岗位及能力要求见下数控岗位及能力要求表所示。
（2）对人才培养的建议。①企业认为学生在掌握数控专业基础能力和综合能力后，可以进入企业顶岗实习，按照循序渐进、由浅入深（简单到综合）的项目进行实习，更好更快地培养学生的综合能力。②企业建议密切开展校企之间的合作，使学校、学生和企业三方受益，学校应以就业为导向，以（模拟企业零件）生产为依托，建立以校内学习和校外顶岗实习相结合模式，采用“产教结合、顶岗实习”的人才培养计划，
达到人才培养质量的综合能力提升的目的。
（3）课程设置建议。当前技术、经济和社会正在进入一个以人为中心的信息时代，传统的课程结构单一、相关课程内容重叠，传统的实训课脱离学生经验和社会实际，专业理论与专业技能课程不能有效衔接。因此，必须对原有的课程进行重新设置，重新设置的课程应以工作任务为载体、以职业活动为核心、以学生为中心，让学生在“学中做，
做中学”，实现从学习者到工作者的角色转换。
（4）教学模式建议。传统教学模式虽有实训环节的教学，但仍偏重于学科理论体系的完整传授，理论和实践有所脱节，而教、学、做一体化教学模式，
有利于理论教学与实践教学的结合；有利于专业课程各教学环节的相互配合；有利于教师提高教学效率；有利于学生自主学习、快速掌握技能、快速成才；有利于学员毕业后快速胜任第一岗位工作，建议以人社部开展的一体化教学模式为核心，改进我校现有的教学模式。
（5）评价模式的建议。教学评价是促进中职教育管理、推动改革的重要手段。建议教学评价采用主体多元化 （学生、教师、学校、学生家长、企业、社会）及评价方法多元化，他评与自评相结合，定量和定性评价相结合，单项评价与综合评价相结合，阶段性评价与终结性评价相结合。
（6）师资的建议。社会需要大量的高技能人才，既懂理论又具有熟练的操作技能，能够将理论和实践融会贯通是对高技能人才的基本要求。学校应以一体化教师、专业骨干老师、学科带头人的培养为重点，建立一支适应一体化教师的师资团队。
（7）教学场所建设的建议。原有的教学场所功能单一，把理论知识的学习与技能的学习分别独立，不利于形成“学中做，做中学”学习方式。学校应建立一体的教学场所，建立以信息查询、理论课堂、技能课堂多功能一体化的教学场所。
七、结束语
激发学生学习积极性，提高教学效果和人才培养质量。
关键词：自动控制原理；建筑环境与设备工程；教学改革；教材
中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：1005-2909（2013）01-0094-04
在科学技术和社会经济发展的进程中，自动控制技术一直起着极其重要的作用。随着城市建筑向大面积、高层、多功能、智能化、综合性的趋势发展，自动控制技术在建筑行业的暖通空调领域应用愈加广泛。建筑设备自动化系统（Building Automation System 简称BAS）是实现建筑物内部设备（包括暖通空调系统、给水排水系统、消防系统等）高效运行，创造安全舒适工作或居住环境的重要保证。
据调查，国内已投入使用的BAS系统多数仅能完成设备的运行参数检测、设备的启/停控制等基本功能，真正实现空调系统经济运行的很少，离节能的目标更是相差甚远。其中一个重要原因是负责暖通空调系统设计、运行管理的技术人员不了解BAS及相关技术对自己专业技术所起的作用，而设计、施工BAS的电气、自控专业人员又不了解暖通空调工艺，不知道实现暖通空调系统控制的最优解决方案。为了满足建筑智能化技术的推广以及引进、消化、吸收，促进该行业的可持续发展，迫切需要培养具有暖通空调学科与电控学科交叉知识的复合型人才。基于行业发展需求，建筑环境与设备工程专业指导委员会在培养方案指导意见中将自动控制原理课程设置为专业基础课程。
一、课程特点以及教学改革思路
自动控制原理是控制理论与工程技术相结合的一门课程，它研究自动控制和自动调节系统一般性规律。该课程的主要特点是理论性较强、内容抽象、涉及数学基础知识较多、公式和图形多，推导复杂[1]。很多学生看不清这些理论与专业内容的关系，误认为该课程是一门应用数学课程，容易产生畏难心理。
近3年，作者采用网上浏览、实地调研、与毕业生交流等手段调查了国内30余所高校建筑环境与设备工程专业自动控制原理课程教学情况，调查内容主要包括开课教师情况、课程学时、选用教材、学生学习效果等内容。
分析调查结果发现：其中25所学校是由自动控制专业的教师为建筑环境与设备工程专业自动控制原理课程授课，有5所学校是由建筑环境与设备工程专业教师进行授课。因总学时的压缩，19所院校课程为40学时，6所学校为32学时，5所学校为48学时，10所高校直接选用自动控制专业所选教材，18所学校选用《自动控制原理（非自动化专业）》教材，2所学校采用自编教材。由于课程学时设置不同，各校讲授课程的内容体系、深度、广度各不相同，学生普遍反映学习难度太大，效果不好，没有很好地实现开设自动控制原理课程的目的。
与不同院校毕业生交流发现，学生学习效果不好的主要原因为：其一，课程理论性较强，涉及知识点较多，数学公式多、教师往往把过多时间和精力集中于原理讲解和公式推导，忽略了理论知识与自动控制系统应用实例的结合，弱化了课程作为建筑环境与设备工程专业基础课程的作用；其二，由自动控制专业教师讲授课程难以将自动控制技术理论与暖通空调领域的专业工程应用案例充分结合，课程内容与专业应用脱钩，学生对学习课程的必要性、重要性和实用性认识模糊。而建筑环境与设备工程专业教师对课程的教学重点与教学深度难以把握，没有一个标准以作衡量。此外，建筑环境与设备专业学生数学基础不如电类专业学生好，学习课程相关数学知识难度大，因此学生兴趣不高；其三，课程实验环节不足或者作用发挥不明显。多数学校没有针对建筑环境与设备工程专业学生系统地设置课程对应的实验环节，部分院校只是简单选择部分自控专业部分实验内容，没有充分考虑暖通空调领域控制对象的特点，控制器的设计脱离被控对象，课程实验环节在培养学生独立思考能力、综合分析问题能力和创新能力等方面显得不足，难以充分发挥实验课对培养学生分析和解决实际问题能力的作用。
二、课程的教学改革实践
北京工业大学建筑环境与设备工程专业根据专业指导委员会拟订的建筑环境与设备工程专业面向21世纪教学内容、课程体系、总体框架， 结合社会与专业发展需求，对教学计划、课程体系进行拓宽和更新。由于自动控制原理是建筑环境与设备工程专业跨专业的基础课程，为顺应建筑智能化发展对人才培养要求，学校从课程教学内容、教材建设、实验环节等方面开展了研究和探索，对课程的基础理论与实践教学进行了优化。
（一）结合行业发展需求和建环专业人才培养定位优化课程教学内容
建筑环境与设备工程专业培养暖通空调学科和电控类学科交叉复合型人才的目的是应用自动控制知识和技术为建筑设备系统运行服务，而不是开发自动控制系统。《注册公用设备工程师（暖通空调）执业资格考试基础考试大纲》中已经将自动控制原理列入考试课程范围。大纲中明确要求熟悉空调自动控制方法及运行调节。考虑到建筑设备自动化系统要求自控知识的难度和深度，根据专业指导委员会拟订的《建筑环境与设备工程专业面向21世纪教学内容、课程体系》总体框架要求，建筑环境与设备工程专业学生在自动控制方面只需达到初步掌握自动控制的基本原理，能够准确提出该专业对自控的要求，正确绘制自动控制原理图，并能配合自控技术人员进行调试。基于专业人才培养定位，同时考虑到经典控制理论、现代控制理论适用于暖通空调与制冷设备控制系统设计和运行，课程教学内容以常规线性控制理论为基础，主要介绍自动控制系统四个模块（调节对象、测量装置、调节器、执行器）的原理、特性以及应用，让学生掌握位式调节， P、I、PI、PID 控制方式的原理； 掌握拉氏变换并能够运用该种数学方法进行控制系统的特性分析；熟悉执行机构选用与计算，能够进行调节阀选择；掌握PID 计算机控制式的推导和应用。学生了解计算机控制系统相关知识，包括系统类型、脉冲信号采集采样控制理论、计算机控制系统在暖通空调领域的应用。
（二）编制适用于建筑环境设备工程专业的自动控制原理课程教材
目前，没有专门作为建筑环境与设备工程专业及其相关专业（如热能动力工程专业）本科生学习自动控制原理的教材。《自动控制原理》教材对于建筑环境与设备工程专业本科生学习难度大，这些教材内容与专业内容联系很少，而且学生没有必要学习自动控制理论的全部内容[2]。
北京工业大学建筑环境与设备工程专业在暖通空调自控、建筑智能化相关领域的教学、工程设计、科学研究方面积累了丰富的经验。2009年，围绕自动控制原理课程的教学改革，笔者成功申请了北京市精品教材建设立项。在总结多年教学实践经验和注意吸取当前暖通空调自控方面的新技术、新成果基础上，主编的《建筑设备自动控制原理》于2011年由机械工业出版社出版。
该教材的主要特点有：（1）以经典控制理论为主，介绍自动控制系统四个模块（调节对象、测量装置、调节器、执行器）的原理、特性以及应用，在各模块知识基础上，介绍控制系统的结构图、时域响应、频域响应以及稳定性判断内容，此外，教材还包含计算机控制系统相关知识。（2）书中给出的案例充分结合与暖通空调行业工程应用，有助于加深学生对专业知识的理解，为学生今后的相关专业课学习打下坚实的理论基础。（3）教材内容涵盖基础部分和提高部分，适应32～48学时教学需求，教师可以根据实际学时选择教学内容，也可结合实际授课的情况进行补充。
（三）强化课程实验环节建设并开发相应的实验装置
在理论教学改革的同时，从改革实验教学模式入手，逐渐由以“教”为中心的教学模式向以“学”为中心的教学模式转化，优化实验教学内容，改革实验教学方法，努力提高实验教学水平。根据课程的教学内容，以自动控制系统的组成环节为基础，设置相应的实验环节，主要包括：（1）传感器特性实验；（2）调节对象特性实验；（3）调节器特性实验；（4）自动调节系统实验，共8学时。实验环节全部是综合性实验。结合专业技术应用特点研制开发了自动控制原理的实验设备“多功能风机盘管自控实验台”， 实验装置以暖通空调系统为调节对象，促使学生将专业空调理论与自控原理相联系，巩固专业知识，促使学生思考建环专业中所涉及的暖通空调系统应该如何自控运行。目前，该装置已连续使用6年，并已经推广到国内多所院校建筑环境与设备工程专业应用。实验装置填补了建筑环境与设备工程专业自控实验设备的空白，有关成果已经申请国家专利。
（四）注重课程体系建设和师资队伍建设
北京工业大学建筑环境与设备工程专业在培养方案中设置建筑电气电控工程类系列课程，包括： 电工技术、电子技术、建筑环境测试技术、自动控制原理、建筑照明与电气控制、微机系统应用、建筑设备自动化[3]。在自动控制原理课程建设中，充分注意结合相关系列课程建设，注意课程讲授知识点与相关课程，如建筑设备自动化、建筑照明与电气控制、建筑环境测试技术的合理衔接，形成完整的建筑电气电控工程类系列课程体系。
目前，国内建筑环境与设备工程专业教师构成基本以暖通、热能、制冷专业毕业生为主，自控专业的毕业生普遍不愿意到暖通类专业任教。结合自动控制原理课程改革，鼓励专业教师到自控专业有选择性地进修相关知识，到自控公司或者设计院进行工程锻炼。此外，利用社会人才资源， 通过聘请兼职教师、开办建筑设备自动化技术论坛、讲座等形式，提高师资队伍教学水平。
三、课程教学改革实践的成果
多年来，建筑环境与设备工程专业坚持开展以自动控制原理课程建设为核心跨学科培养复合型、应用型人才教学改革，在教材编写、教案整理过程中，将学术带头人的研究与培养建筑环境与设备工程专业特色人才有机结合。通过课程内容的整合和教材编写，完成学生自动控制理论基础知识的铺垫；通过研发设备和设置实验实践环节，加深学生对课程的了解，巩固基础知识学习。理论知识到实践应用有机结合有效提高了学生学习效果和动手能力。
经过多年的努力，课程改革取得良好的效果，学生学习积极性明显提高，北京工业大学建筑环境与设备工程专业从事楼宇自控方向毕业生比例逐渐增大。基于该课程建设所研发的风机盘管自控实验台在2008年获教育部高等院校实验室建设指导委员会首届自制教学仪器设备成果奖；以自动控制原理课程改革为主要内容的“建筑环境与设备工程专业教学改革与实践”2008年获北京工业大学优秀教育教学成果奖一等奖。建筑环境与设备工程专业培养暖通空调学科和电控类学科交叉复合型人才的专业办学特色在2006年和2011年住建部专业教学质量评估中得到评估专家一致肯定。北京工业大学建筑环境与设备工程专业在2008年和2009年分别被批准为北京市和教育部特色专业建设点。
四、结语
北京工业大学建筑环境与设备工程专业结合培养暖通空调与电控学科复合型人才的培养定位和行业需求开展了自动控制原理课程教学改革。建立了自动控制原理的理论教学体系，并编写出版教材。研发的实验设备用于课程实验教学。通过教学内容、课程体系、实践环节、教材编写等环节的建设，强化了课程建设与专业工程实践的联系，激发了学生的学习兴趣。经过多年实践，自动控制原理课程改革促进了专业办学特色的形成，为国内高校建筑环境与设备工程专业培养具有暖通空调与电控学科交叉学科知识的复合型专业人才作出了积极的探索和有益的尝试。
参考文献：
[1] 谢莉萍，陈玮，章云.精品课程“自动控制原理”的教学改革与实践[J].广东工业大学学报：社会科学版，2008，8（2）：31-33.
[2] 李士哲，赵征，王印松.对非自动化专业“自动控制原理”教学效果的思考[J].中国电力教育，2011（31）：31-32.
[3] 李炎锋，贾衡，孙育英，等.建筑环境与设备工程专业建设智能建筑控制辅修课程体系的研究与实践[J].高等建筑教育，2007，16（1）：9-84.
Teaching reform of automatic control theory course for building environment and facilities engineering specialty
LI Yan-feng， SUN Yu-ying， BIAN Jiang， XIE Jing-chao， LI Jun-mei
（College of Architecture and Civil Engineering， Beijing University of Technology， Beijing 100124， P. R. China）
关键词：数控技术；人才需求；调研；对策
近年来，为什么大部分企业的数控技术人才短缺？职业院校培养的数控技术人才是否能满足企业的需求？企业急需什么类型的数控技术人才，对其能力和职业素养有什么要求？职业院校数控教育体系现状如何，是否能培养出社会急需的数控技术人才？如何深化数控技术专业教学改革？为此，笔者所在系组织专业教师对秦皇岛相关企业进行数控专业人才需求调研。采用网络和实地咨询两种方式，调研了秦皇岛地区部分院校、企业，进行了“企业数控人才需求”调研，召开了企业专家座谈会议。
一、调研情况
调研的主要方式：通过现场交流、网络调研、问卷调查及座谈等形式，了解企业的现状、机械岗位的人才结构及需求情况。1.调研对象（1）对部分职业院校的调研。调研组对燕山大学、秦皇岛职业技术学院、中等专科学校、山桥技校进行了调研。调研的主要内容包括：数控人才的需求状况、培养现状、知识结构、教学体系、实训基地建设模式、技能考核体系、数控教育教材建设等。（2）对部分企业的调研。本次被调研的企业共计20家，大部分企业是所在行业的龙头企业，具有一定的代表性，例如秦皇岛烟草机械有限公司、戴卡轮毂等企业。其中国企业3家，占15%；民营企业15家，占75%；外资企业2家，占10%。（3）网络调研。调研组通过搜狐网、网易、新浪等大型网站搜集了大量相关资料，并且通过QQ群对企业里的往届毕业生进行了调查。2.企业用人需求调查企业调查的具体情况如下。（1）20家企业各类技术岗位的招聘信息。数控类技术岗位：数控设备操作工72人，占招聘比例38.3%；数控编程工艺员32人，占招聘比例17%；数控维修人员16人，占招聘比例8.5%；以上都能操作12人，占招聘比例6.4%。影响完好率的因素：绘图员20人，占招聘比例10.6%；设计员25人，占招聘比例13.3%；其他技术岗位11人，占招聘比例5.9%。（2）单位对毕业生最看重的能力，依次为专业技能、沟通能力、创新能力、社交能力、学习能力和协作能力。（3）企业员工学历构成比例。本科以上占11.6%，大专（含高职）占60%，中技（中专）占20%，初中或高中占8.4%。（4）在招聘技术人员时，企业比较看重的依次是：面试印象占45.6%，工作经历占29.4%，技能等级占20.3%，毕业证占4.7%。（5）对于“您认为哪种教育方式最能产生企业适用的人才”，调查结果为：企业锻炼占30.8%，职业院校占30.2%，普通高校占20.5%，社会培训占10%，自学成才占8.5%。（6）对于未来三年本行业的发展趋势，调查结果是：实行重大调整占60%，竞争更加激烈占40%，步入收缩期占0%。（7）对于“您认为职业院校的学生学习理论知识和掌握实践技能的关系”的问题，调查结果是：理论与实践并重（一体化）占100%。（8）对于“您觉得职校毕业生是否能适应以后工作的发展”的问题，调查结果是：应该可以占60.6%，有一定难度占38.4%，不可以占1%，完全可以占0%。3.调查结论从以上调查数据可以看出，操作人员在企业中占较大比例，而具有较强综合技能的人才非常少；企业看重毕业生品质依次为诚实、吃苦耐劳、敬业精神、积极主动、责任心、团队合作精神，最看重毕业生的能力依次为专业技能、沟通能力、创新能力、社交能力、学习能力、协作能力；用人单位对应聘者要求依次为有工作经验、专业对口、拥有各种资格证书、拥有较好的外表气质。这为教学改革指出了明确的方向。
二、职业院校数控专业教育发展现状与问题
通过调研，笔者发现，目前部分职业院校在培养数控技能人才的方向和目标上，与企业的需求不能完全吻合，其主要原因有以下三方面。1.传统教学模式不能满足企业需求目前在很多学校数控专业课程设置中，理论课教学与实践课教学分开进行，各科专业理论课由不同的老师分别承担。学生一般上完理论课之后再进行实习教学，这就造成学生专业理论学习与实习操作严重脱节，不能将理论应用到实践中去，实习教师进行教学之前还要重新讲解工艺、编程等知识。为了改变这种状况，大部分院校已经开始实施一体化教学。2.数控专业师资数量不足，“双师型”教师少职业院校数控专业教师主要分两种：一类是具有大学学历，理论水平高，但是操作水平不高；另一类为聘请的具有丰富实践经验的工程技术人员，其操作水平强，但是理论功底相对欠缺。既有理论，又有较高操作技能的“双师型”教师较少。3.大部分学生素质低，学习主动性不高数控技术是一门实践性很强的综合技术，只有通过实践才能获得良好的教学效果。而职业院校大部分学生基本素质差、文化课基础薄弱、自学能力差、学习主动性不强、缺乏学习积极性，只靠教师“灌输式教学”达不到良好的学习效果。
三、对职业院校数控专业教学的几点建议
[关键词]高职 数控技术专业 人才培养
数控技术专业如何培养高技能人才,本人结合10年来从事数控技术方面的教学与研究,进行探讨。
一、专业人才培养目标
高职培养目标既不是研究型也不是简单的操作型,为此我们对无锡及周边地区进行广泛的调研,以就业为导向,分析市场所需的数控人才层次,进行正确定位。针对我校情况,确定培养目标为:培养适应社会主义现代化经济建设需要,德、智、体全面发展,具有机械、电子、微电子技术的综合知识,具备数控应用能力,能够从事数控设备的制造、安装、调试、加工、维修工作的生产第一线高级应用型技术人才。
人才的就业岗位分析为:工艺规程的编制及实施;数控程序的编制;机电一体化设备的操作;数控设备的操作、调试、维护;车间生产与质量管理等。
二、人才培养模式
人才培养目标如何实现,需要有一定的模式。各制造业发达国家具有不同的模式,主要有: (1)以加拿大、美国为代表的CBE模式。即以能力为基础,从职业岗位的需要出发,确定能力目标。通过有代表性的企业专家组成的课程开发委员会,制定能力分解表。以能力为目标,设置课程,组织教学内容,最后考核是否达到这些能力要求。(2)以英国、澳大利亚为代表的BET模式。以能力为基础进行教育与培训,组织专家确定能力标准,成立国家资格委员会,建立一种能力本位的国家职业资格证书制度。(3)以德国为代表的“双元制”模式。由企业和学校共同担负培养人才的任务,按照企业对人才的要求组织教学和岗位培训。使学生能较熟练地掌握岗位所需的技术,毕业就能很快地顶岗工作。(4)以我国台湾地区为代表的“建教合作”模式。学校与企业合作,企业为学校提供先进的实习设备和实习场地,实施教育与训练,强调实务教学特色,注重职业证书的获取,以技能考核检验教育成效,鼓励学生在取得毕业证书的同时取得职业证书。上述人才培养模式适应其本国或地区技能人才的培养。我国高职教育起步较晚,我校地处我国制造业基地――长江三角洲,应该借鉴国外先进经验,探索新的人才培养模式,通过努力,明确数控专业特色为“零距离”、“不断线”、“双证书”。
“零距离”指学生在学习期间,始终与企业“零距离”。学院利用地处无锡新区的独特优势,坚持以服务为宗旨,以就业为导向,通过“走出去,请进来”开展校企共建“订单培养”等途径,走产学研结合的道路。目前已有多名企业专家级技术人员受聘客座教授,定期为学生讲授专业课程,学院则适时安排学生到企业跟班实践。
“不断线”是指学生在校学习期间始终贯彻三个不断线,即外语训练不断线、计算机应用技能训练不断线、专业技能训练不断线,实行理论与实践一体化教学,不间断地对学生进行“滚动式”顶岗培训,努力培养学生的岗位能力。
“双证书”是指学生毕业时同时应具有毕业证书和本专业相关的技能证书,并把技能证书作为毕业的基本条件之一。
三、课程教学改革
为保证数控专业学生的培养质量,对课程体系进行改革。按“必需、够用”为原则设置课程体系。数控专业的学习主要涉及到识图、造型、加工工艺、编程、维修等,因此开设的主干课程包括机械制图、数控机床、数控编程、数控机床电气控制、数控机床故障诊断与维护等。努力减少其它系统性的理论课程的学习,增加实训课时,如数控加工实训、数控机床故障诊断与维护实训、CAM实训等,确保理论与实训教学课时比例达到1:1,让学生在各类数控实训中强化理论知识,培养专业技能,同时开展正常的职业资格技能培训,有效地促进了学生数控技能的培养。
四、教材的辅助建设
为确保人才培养的质量,教材建设不容忽视。近几年高校教材的改革与建设在一定程度上满足了高校教育发展的需要,但不可否认的是精品教材还占少数,数控专业作为较年轻专业,许多数控教材自成体系,内容重复,缺乏数控专业教材内容的系统性、整体性,而且许多教材参照本科教材的模式,过分强调基础理论,实用性和综合性不够;另一方面教材内容有一定的滞后,缺乏新技术、新工艺。为此,我们尽可能安排双师型教师承担专业主干课程的教学,强调授课教师应敢于打破教材体系,结合数控生产实际,注重课程与岗位需求数控前沿的关系,自编讲义作为补充教材。同时由于数控专业课程的图片信息量大,实用性强,强调教师结合课堂教学,制作多媒体课件,尽可能进行直观性教学。
五、实践教学基地建设
数控技术是一门实践性很强的工程技术,它的每一个教学环节都必须用相应的实践教学来深化。实践教学采取与理论教学体系并行、并重的实践教学体系,既相互渗透,又相对独立,以强化学生各种综合应用能力的培养,实践教学体系包括实验、实训、课程设计、毕业实习、毕业设计、社会实践等多个环节。目前我们依托学校的大力支持与投入,建立了数控实训基地,最大限度地促使学生就业前获取数控职业技能,实现“双证书”目标,目前已建成AutoCAD实训室、Pro/E 3.0实训室、数控编程仿真实训室、快速成形技术实训室、EMCO数控工业系统培训室、数控加工实训室、特种加工实训室、机械拆装实训室、钳工操作实训室等,可满足数控专业各类实训的需要。
实践性教学基地包括校内和校外实训基地。校外长期合作的实训基地有:绿点高科技股份有限公司、明和汽车零部件有限公司、德森精密模具有限公司、华达电器有限公司等。绿点、明和还成立了冠名班。学生通过校企合作到企业中去,深入到具体生产岗位,能感受生产氛围, 拓展生产、技术、设备等方面的知识和技能,体验实际生产劳动过程的组织方法及企业文化等具体工作内涵,有助于学生积累生产实践经验。校内校外实训的运作,有效地保障了学生技能水平的提高,努力实现了学生“零距离”上岗目标。
六、结束语
数控技术是高速发展的先进技术,如何培养出理论知识过硬、又拥有专业技能的数控专业应用型人才,需要借鉴发达国家先进的办学思想、办学理念、办学模式,不断探索符合我国国情的高职教育的办学方法。近几年我校致力于高职教育的专业教学改革,不断完善数控专业的人才培养目标和培养模式,在课程改革、教材的辅助建设、实验实训基地建设等方面进行积极探索,努力寻求满足无锡区域经济发展需求,符合数控高职教育规律的技能应用型人才培养模式,为社会培养受欢迎的数控技术应用型人才。
参考文献:
[1]袁凯峰.培养数控技术技能型紧缺人才的实践.桂林航天工业高等专科学校学报,2006.
[2]孙逸华,朱国文. 职业技术教育数控人才培养、培训现状调查报告.2004-5-12.
[3]张德强. 数控技术教育改革与研究[J]. 辽宁工学院学报, 2006,(4).
关键词 数控 理论与实践 应用
中图分类号：G424 文献标识码：A
Exploration and Application of the Integration of Theory and
Practice Teaching in Numerical Control Professional
ZHANG Xiaohong
（Jiangxi Environmental Engineering Vocational College， Ganzhou， Jiangxi 361000）
Abstract CNC technology professional apply teaching methods of the integration of theory and practice， to explore the integration of theory and practice， and to explore the application of curriculum reform based on faculty， curriculum， training conditions， and other supporting materials.
Key words numerical control； theory and practice； application
现阶段的数控技术应用专业的教学方法已经打破了原来的传统教学模式，大体上概括有理论与实践一体化教学法、项目教学法、任务驱动教学法、合作学习教学法等教学方法，从这些教学方法来看，单科独立式专业课体系，已不再适应现代数控技术教育课程体系建设中，以职业发展为前提下，出现了综合化和模块化的课程体系建设，根据校企合作的实践经验，企业对劳动者的具体要求与学校的实际情况进行了融合，把学校、企业、学生三位一体化，既结合学生的个性发展需求组织学校的教学，通过合理的理论与实践相结合的教学方法使教学取得了良好的教学效果，达到企业用人的需求。从现阶段的教学效果中，可以总结出以下几点：教师队伍双师型、课程设置模块化、实训基地企业化、自主研发实训教材。
1 教师队伍双师型
“双师”型教师标准的界定：一是必须持有双证。即相应学段的教师资格证，所教专业相应等级的行业从业资格证。二是应具有“双素质”。即应有人民教师高尚的师德师风及渊博的专业文化素质，应具备相应行业的职业道德及熟练的实际操作技能本领。三是应具有“双能力”。即教育科研能力，行业管理和技术革新能力。数控专业的双师型教师从专业技术上应具备以下几个方面能力：工艺分析及手动编程教学能力；实际操作数控设备能力；维护与维修机床能力；自动编程教学能力；仿真加工能力；教材研究开发能力。从综合素质上应具备：有较高的思想素质和职业道德，对行业职业的认识、基础知识能力，并能应用于不同性质和层次的教学环节中；善于接受新知识、新信息、新观念，创新的技能，指导学生开展创新实践活动。现阶段的双师型队伍建设主要体现在以下几个方面：送专业教师到各数控设备公司培训，结合数控机床生产、研究开发等，让教师参与其中，让教师的理论知识充实到公司技术创新当中；加强校企合作，派专业教师项岗锻炼，到企业积累行业工作经验，弥补专业实践在工作中的不足等。
2 课程设置模块化
数控技术专业课程设置与开发应以人才需求为导向，应适应企业提高产品质量、增加品种、提高效益的需求，也要适应扩大就业和再就业需求的需要；应从培养高技能应用型人才，围绕岗位需求和品德修养等内容进行，以服务社会为基点。结合企业实际需要、学校教学条件、职业教育规律进行优化，把学生实际掌握操作能力最大化，理论与实践相结合最大化，针对现有的岗位需求来设置模块化，又必须具有一定课堂适应性的课程体系。模块化课程体系的优点在于：可以增强课程的灵活性；便于不同层次教学阶段的课程衔接；并突出“适用性”和“针对性”；采用“精简、压缩、增加、综合”的方法，精简重复交叉的内容，压缩非重点内容，把培养综合能力所需知识点加以筛选综合，形成新课程。把新课程用模块化教学的形式进行设置，确定教学大纲，在大纲里必须确定每个模块有明确的学习目标和要求，学生在学习的过程中能够掌握特定技能。从工种上分可分为金工实训教学模块、数控车实训模块，数控铣实训模块、加工中心实训模块。以数控铣实训模块为例：此模块的目标确定让学生达到数控铣操作工高级工技能水平，使部分学生能够参与市级、省级以上技能大赛。此模块包括绪论、简单轮廓类零件的加工、典型零件的孔加工、型腔件与槽类零件的加工、计算机自动编程等项目来实施教学。
3 实训基地企业化
实习基地建设是学生培养过程中重要的实践环节，是理论联系实际，获得实际工作知识和技能的重要途径。它关系到学生经过专业基础理论教育后专业能力的养成，而稳定的实习基地是专业实习的质量保证。依托数控专业能力形成的实习教学环节设计，学生在校实习过程中所应具备的能力培进行培养。数控加工实训的教学要有与数控专业和在校生人数规模相适应的设备和学习场地。把实训基地与企业生产规划作为参考，强调企业的生产空间和生产时间，这就要求保证作为课堂的实训场地要有各类工位，和与生产相配套的必要的教学设施。按照“工学结合”人才培养模式，完善校内外实习实训条件教、学、做”合一课程建设的要求，建设能够满足在校生实践训练、教师培训、职业技能鉴定、就业与再就业培训需求的校内实训基地。依据数控技术应用专业学生职业能力培养的需要，建设校外实训基地并加强内涵建设。通过引进企业管理模式，借鉴企业管理方法，形成企业的职业氛围，可以形成企业文化的价值观和行为模式。培养职业意识、职业素质。为进一步优化人才培养方案，培养学生掌握数控机床操作、编程、调试及维修等实际动手能力，使学生在掌握数控机床操作、编程的同时，学习了解数控机床的电器控制原理和主要电气元件的工作原理，培养学生对数控系统的简单调试与电气故障的诊断、排除能力。
4 自主研发实训教材
我校根据企业岗位的需求，调整了课程中的理论、实验和实训课的比例，并结合理论与实践一体化教学观点，根据对数控技术应用专业原有的理论与实践课程结构、体系、内容和教学方法进行改进。推出了教师以课程测评的形式，教师根据所教授的课程编写以项目为引导、以任务为驱动的理论与实践一体化实训教材。在选择课程的实项目时，应以提高学生专业综合能力方向考虑，通过企业调研、了解岗位需求、再根据本校实训场地的工位进行教学任务和目标的构建，将理论课程的知识点分解到实践教学任务中去。对内容的选取根据企业实际生产需求、学校实训条件、竞赛必需要用为原则进行适当的调整，结合“双证融通”的人才培养模式，把职业资格标准融入实训教材中。
理论与实践一体化教学改革在数控技术专业实践教学中不断探讨，灵活应用，为我校职业能力测试的职业教育发展积累了宝贵的经验。在教学改革中也起到了很大的推动作用，不过，改革需要融入更多的新职教理念，更多的教育方法，更快地转变思路，拓展思维。我们在进行职业能力测评的过程中，不断探索、不断发现、不断更新、不断完善、不断总结。使理论与实践一体化教学法和其它教学法都可以在数控技术专业中应用。
参考文献
[1] 魏建森，李自鹏.高职实训教学法中的企业化管理模式初探.边疆经济与文化，2010（4）.
[2] 尹相坤，李水晟.专业课程模块化探讨.中国科教创新导刊，2008（12）.
关键词 数控 理论与实践 应用
中图分类号：g424 文献标识码：a
exploration and application of the integration of theory and
practice teaching in numerical control professional
zhang xiaohong
（jiangxi environmental engineering vocational college， ganzhou， jiangxi 361000）
abstract cnc technology professional apply teaching methods of the integration of theory and practice， to explore the integration of theory and practice， and to explore the application of curriculum reform based on faculty， curriculum， training conditions， and other supporting materials.
key words numerical control； theory and practice； application
现阶段的数控技术应用专业的教学方法已经打破了原来的传统教学模式，大体上概括有理论与实践一体化教学法、项目教学法、任务驱动教学法、合作学习教学法等教学方法，从这些教学方法来看，单科独立式专业课体系，已不再适应现代数控技术教育课程体系建设中，以职业发展为前提下，出现了综合化和模块化的课程体系建设，根据校企合作的实践经验，企业对劳动者的具体要求与学校的实际情况进行了融合，把学校、企业、学生三位一体化，既结合学生的个性发展需求组织学校的教学，通过合理的理论与实践相结合的教学方法使教学取得了良好的教学效果，达到企业用人的需求。从现阶段的教学效果中，可以总结出以下几点：教师队伍双师型、课程设置模块化、实训基地企业化、自主研发实训教材。
1 教师队伍双师型
“双师”型教师标准的界定：一是必须持有双证。即相应学段的教师资格证，所教专业相应等级的行业从业资格证。二是应具有“双素质”。即应有人民教师高尚的师德师风及渊博的专业文化素质，应具备相应行业的职业道德及熟练的实际操作技能本领。三是应具有“双能力”。即教育科研能力，行业管理和技术革新能力。数控专业的双师型教师从专业技术上应具备以下几个方面能力：工艺分析及手动编程教学能力；实际操作数控设备能力；维护与维修机床能力；自动编程教学能力；仿真加工能力；教材研究开发能力。从综合素质上应具备：有较高的思想素质和职业道德，对行业职业的认识、基础知识能力，并能应用于不同性质和层次的教学环节中；善于接受新知识、新信息、新观念，创新的技能，指导学生开展创新实践活动。现阶段的双师型队伍建设主要体现在以下几个方面：送专业教师到各数控设备公司培训，结合数控机床生产、研究开发等，让教师参与其中，让教师的理论知识充实到公司技术创新当中；加强校企合作，派专业教师项岗锻炼，到企业积累行业工作经验，弥补专业实践在工作中的不足等。
2 课程设置模块化
数控技术专业课程设置与开发应以人才需求为导向，应适应企业提高产品质量、增加品种、提高效益的需求，也要适应扩大就业和再就业需求的需要；应从培养高技能应用型人才，围绕岗位需求和品德修养等内容进行，以服务社会为基点。结合企业实际需要、学校教学条件、职业教育规律进行优化，把学生实际掌握操作能力最大化，理论与实践相结合最大化，针对现有的岗位需求来设置模块化，又必须具有一定课堂适应性的课程体系。模块化课程体系的优点在于：可以增强课程的灵活性；便于不同层次教学阶段的课程衔接；并突出“适用性”和“针对性”；采用“精简、压缩、增加、综合”的方法，精简重复交叉的内容，压缩非重点内容，把培养综合能力所需知识点加以筛选综合，形成新课程。把新课程用模块化教学的形式进行设置，确定教学大纲，在大纲里必须确定每个模块有明确的学习目标和要求，学生在学习的过程中能够掌握特定技能。从工种上分可分为金工实训教学模块、数控车实训模块，数控铣实训模块、加工中心实训模块。以数控铣实训模块为例：此模块的目标确定让学生达到数控铣操作工高级工技能水平，使部分学生能够参与市级、省级以上技能大赛。此模块包括绪论、简单轮廓类零件的加工、典型零件的孔加工、型腔件与槽类零件的加工、计算
机自动编程等项目来实施教学。
3 实训基地企业化
实习基地建设是学生培养过程中重要的实践环节，是理论联系实际，获得实际工作知识和技能的重要途径。它关系到学生经过专业基础理论教育后专业能力的养成，而稳定的实习基地是专业实习的质量保证。依托数控专业能力形成的实习教学环节设计，学生在校实习过程中所应具备的能力培进行培养。数控加工实训的教学要有与数控专业和在校生人数规模相适应的设备和学习场地。把实训基地与企业生产规划作为参考，强调企业的生产空间和生产时间，这就要求保证作为课堂的实训场地要有各类工位，和与生产相配套的必要的教学设施。按照“工学结合”人才培养模式，完善校内外实习实训条件教、学、做”合一课程建设的要求，建设能够满足在校生实践训练、教师培训、职业技能鉴定、就业与再就业培训需求的校内实训基地。依据数控技术应用专业学生职业能力培养的需要，建设校外实训基地并加强内涵建设。通过引进企业管理模式，借鉴企业管理方法，形成企业的职业氛围，可以形成企业文化的价值观和行为模式。培养职业意识、职业素质。为进一步优化人才培养方案，培养学生掌握数控机床操作、编程、调试及维修等实际动手能力，使学生在掌握数控机床操作、编程的同时，学习了解数控机床的电器控制原理和主要电气元件的工作原理，培养学生对数控系统的简单调试与电气故障的诊断、排除能力。
4 自主研发实训教材
我校根据企业岗位的需求，调整了课程中的理论、实验和实训课的比例，并结合理论与实践一体化教学观点，根据对数控技术应用专业原有的理论与实践课程结构、体系、内容和教学方法进行改进。推出了教师以课程测评的形式，教师根据所教授的课程编写以项目为引导、以任务为驱动的理论与实践一体化实训教材。在选择课程的实项目时，应以提高学生专业综合能力方向考虑，通过企业调研、了解岗位需求、再根据本校实训场地的工位进行教学任务和目标的构建，将理论课程的知识点分解到实践教学任务中去。对内容的选取根据企业实际生产需求、学校实训条件、竞赛必需要用为原则进行适当的调整，结合“双证融通”的人才培养模式，把职业资格标准融入实训教材中。
理论与实践一体化教学改革在数控技术专业实践教学中不断探讨，灵活应用，为我校职业能力测试的职业教育发展积累了宝贵的经验。在教学改革中也起到了很大的推动作用，不过，改革需要融入更多的新职教理念，更多的教育方法，更快地转变思路，拓展思维。我们在进行职业能力测评的过程中，不断探索、不断发现、不断更新、不断完善、不断总结。使理论与实践一体化教学法和其它教学法都可以在数控技术专业中应用。
参考文献
[1] 魏建森，李自鹏.高职实训教学法中的企业化管理模式初探.边疆经济与文化，2010（4）.
[2] 尹相坤，李水晟.专业课程模块化探讨.中国科教创新导刊，2008（12）.
关键词：测控技术 综合实训 实训模式 教学实践
中图分类号：TP27 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）03（b）-00-04
1 探索测控技术综合实训教学的背景
测控技术及仪器专业是1998年教育部调整新的本科专业后，把仪器仪表类原来的11个专业归并为一个大专业―测控技术及仪器[1]。随着国内经济的高速发展，我国的高等教育模式正在从精英教育向大众教育发展、过度，教育活动的目的也由过去的专才教育转变为通才教育或者通才教育与专才教育相结合。我国现有180多所高等学校设有“测控技术与仪器”专业，由于各学校原来的相关专业情况和发展历史不同，现有的办学条件、专业规模、教学水平也各不相同。2006年，测控技术与仪器本科专业依托我校机电工程系正式开设，本专业开办之初，教学体系大多参照重点院校教学模式，由于我校的立足点为应用型人才培养，在传授给学生一定理论知识的同时应注重学生的实践动手能力和知识的灵活运用与综合能力。我校的办学宗旨是努力将学校建成一所以工科教育为主导，以应用型人才为培养目标，在全国同类高校中办学特色鲜明、学科专业优势突出、综合竞争力较强的一流应用型理工大学。
几年的教学实践表明：在专业基础条件、师资条件、实验条件、人才培养定位和科研项目等方面我校与参考院校有着极大的差异，测控专业的教学如果不结合本校的特点，教学效果、人才质量与培养目标将相去甚远，很难反映我校应用型人才培养目标的定位与特色。学生能否在学校中就能独挡一面地参与企业的生产活动？怎样能使学生的知识和技能紧密地结合，能切实解决生产中的实际问题[2-3]？因此必须探索适合应用型人才培养模式的测控技术综合实训方案。
2 测控技术与仪器专业实验及实训方面目前存在的问题
测控技术与仪器专业是一个交叉学科，作为一名一线教师，经常了解到许多学生普遍感觉专业课程多、杂、乱，“光、机、电、计算机、控制、信息处理等什么都学一点、又什么都不会。”这是测控专业教学中学生普遍感到困惑的问题。实验与实训是帮助学生对抽象的测控理论知识理解与运用的关键环节，但传统的测控系列课程实验仪器为方便操作、验证教师在课堂上所讲的理论知识，许多均为“傻瓜型”，信息采集与处理的集成度很高，具体过程及许多中间环节都以一个不透明的集成试验箱的形式给出，学生只能看到输入与输出，无法目睹实际的实现过程与细节，且对所学知识的运用非常单一，实验或实训过程学生只需接入输入输出，读出结果，有老师讲解实现过程，完毕后，学生无法确切了解与掌握测量信号的形成、流向与信息处理过程。但是学生只有对实物有了感性认识之后，才能更加对所学的知识印象深刻，提高学生探索知识、进一步学习的兴趣，并培养学生进行系统分析、设计、开发与研究的基本能力。[4]回顾近几年测控专业教学情况，综合课程教学得失，深感测控专业实训教学的内容与方式对学生掌握所学知识的影响之重。为使测控专业办好、办出特色，扭转上续教学过程中出现的“多、杂、乱，什么都学、什么都不会的现象”，机电与汽车工程学院测控教研室提出了测控技术综合实训教学的新方式，开发面向应用型人才培养的测控专业实训教学模式，并总结测控技术综合实训教学的经验教训。
以前，实训一般安排两周或三周时间集中进行。一般采用分组方式把学生分为几组，指导教师向学生讲解系统工作原理、组成、主要模块等情况，之后由学生查阅相关资料，进一步详细了解相关技术，并进行2～3天的设计，教师对学生的设计方案进行审阅后学生进行方案的修改并进行系统的搭建实施，然后学生进行调试并进行设计报告的撰写，最后安排验收和答辩。在如此短段的时间内深入理解系统的工作原理并进行具体的方案设计、模块设计、制作、调试、结果评定、总结、撰写报告等工作比较困难，难以保证较优的实训质量。并且有些学生对某些课题比较感兴趣，有比较新颖的想法，有创新思维，在完成教师给定的目标任务之后，学生希望进一步改进设计，或加入新的功能，但这时已没有时间了。所以迫切希望有一个更灵活多变、周期更长、更能发挥学生主动性、兴趣，并能充分利用学生的兴趣和业余时间进行实训的方式。
3 新的测控技术综合实训模式的设计思路
南阳理工学院测控技术与仪器专业教学团队在专业建设、人才培养模式、课程体系改革以及教学内容和教学方法上做了大量的探索与研究、考察、实践工作，积累了丰富的经验，完成了旧的测控技术实训教学计划的执行并进行了新的测控技术综合实训教学模式的探索和尝试，在测控专业宽口径应用型人才培养方面取得了明显成效，强调理论教学与实践教学相结合，综合实训是提高学生对各门专业课应用能力的重要手段[5]。
如果学生大四之前没有做过测控技术综合实训，那么学生在学习各门专业课的时候没有任何目的性，总觉得一头雾水，理论和实际联系不上，各门课程所学的知识比较单一零散，不知在实际中怎样应用。因为专业课中每一门课程都主要注重某一方面知识的应用，而关于综合知识的运用的“测控系统设计”这门课程又在大四年级设置。因为如果设置在各个专业课之前的话，无法讲清楚细节，因为学生还没接触一些专业知识，什么专业课都没学过的情况下讲授综合知识，从理论上更难讲清楚知识的综合应用，学生也难以接受。所以如果在学生学专业知识的同时，认识一些实际的测控系统，对学生的理论与实际相结合的能力是有很大帮助的。并且在当前学生就业压力比较大的形势下，用人单位往往考察学生的实际动手操作能力和知识的综合运用能力，但是通常安排在第八学期进行的毕业设计环节受到就业和考研双方面的影响，工科专业的学生往往有到就业单位进行实习的实际需求，考研的学生花费了相当的精力准备考研及复试。在这种情况下，如果学习了部分专业知识之后，从大三下学期开始，到大四上半学期结束时毕业设计前结束，进行由浅入深、理论联系实际的测控技术综合实训，对学生来说具有重要的作用和意义[6]。为此，我们南阳理工学院机械与汽车工程学院测控教研室制定了新的测控技术综合实训模式。
3.1 实训目的
（1）本课程为计量测控与仪器专业的实践必修课，通过该课程的学习，培养学生对知识的综合运用能力和仪器仪表与系统的设计制造和实践技能，使学生在实践中得到锻炼和提高。使学生巩固所学理论知识及本专业的各种测试方法，比较熟悉各种测试方案的设计，加强本专业各科知识综合运用能力和问题分析能力，提高实际动手能力、理论联系实际的能力和创新能力。通过基本技能的训练，熟悉仪器结构及使用，对常用仪器非常熟悉。通过综合性实验的开设，开阔思维，培养学生分析问题和解决问题的能力。
（2）培养学生独立思考和独立工作的能力，为毕业后走向社会从事相关技术工作打下良好的基础。
（3）培养并提高学生具有创新能力和团队协作精神的综合素质。
3.2 实训要求
（1）本实训要求学生在第六、七学期课余时间完成。
（2）每组学生3～4人，从给定题目中任选一个，也可以自主选题，需指导教师认可。
3.3 时间安排
（1）老师在第六学期之前根据当年的教师的科研项目和实际应用需要，或一些成熟的典型课题，每个老师选取3―4个实训题目，大家一致讨论后通过，写出每个题目的实训目的、所需那些理论知识，最终验收方式，以及课题的前瞻性等。
（2）第六学期开学后对学生公布，学生了解各个题目设置的目的及要求后，根据自身意愿进行分组，每组的学生从所在相应组的题目中选取一个小题目，学生也可以根据自己的兴趣所在及实际需求自主选题，但是必须要和指导老师进行充分沟通，经过指导老师认可，题目确定之后开始进入正式实训阶段，着手准备。
3.4 实训过程
所有实训全部利用业余时间进行，不集中安排时间。这也是本综合实训的一个显著特点。
3.4.1 收集、查阅相关资料
南阳理工学院校园网站能够查阅大量的硕士、博士论文及期刊论文，以及大量的图书、视频，充分利用学院的资源，对题目进行充分细致的了解，对所需达到的设计要求及目的进行充分的认识。例如该课题的目的和发展现状是什么，完成该课题所需用到的关键技术是哪些，都有哪些可行的方案，各个方案不同的特点与优缺点等。
3.4.2 设计及实验
针对自己的课题，进行相应的设计、仿真、实物制作、调试等。
3.4.3 写出实训报告
对设计进行总结，学生在规定的时间内完成实训报告，实训报告要排版正确，格式规范；概念清楚，应用合理；层次清晰，逻辑性强；论证严密，计算准确全面；图标质量好。
3.4.4 进行验收和答辩
指导老师组成答辩小组，对各组学生的设计制作成果进行答辩验收。
3.5 验收及考核
3.5.1 验收
以组为单位展示自己小组的成果，并进行答辩。在提问、回答环节，教师要对一些重点、难点问题进行详细地提问、讲解、分析、评价。
3.5.2 考核
根据学生查阅资料情况、方案设计、调试过程、最终调试结果、设计报告、答辩情况等进行综合考核。其中方案设计、调试过程、最终调试结果、设计报告、答辩各占20%。
4 测控技术综合实训模块结构图
长期教学实践经验表明，在传授给学生知识的时候，首先让学生明确所学知识的目的是什么，有哪些具体的组成部分，他们的联系与区别是什么，在认识中理解，在理解中应用，在应用中掌握，这样才能得到最佳的教学效果。
先给学生列出测控系统综合实训内容的结构框图，见图1和图2所示。虚线框为测控专业各课程实验项目，通过综合实训，将课程实验融合在一起，根据实际项目的需要，各模块间的组合可简单或复杂，学生可制作多种功能、结构不同的应用系统，把各个分散的课程内容联系起来，形成一个相对完整的知识结构体系。
5 测控技术综合实训举例
下面以基于单片机的超声波测距系统为例，介绍测控技术综合实训的实施过程。本实训的内容包含从传感器到数据输出及误差处理，要求完成接近实际应用系统的软硬件设计调试，训练和提高学生在测控技术应用系统方面的设计调试能力[7]。要求：设计制作一个测距范围为0.1～5 m，分辨率为1 cm的超声波测距系统。本项目让学生掌握传感器技术、基本的电路应用、单片机控制技术与数码显示技术。该项目完成以后，既可加深学生对本专业相关各门课程内容的理解，又提高了他们的实际动手能力，与实际应用接轨，体会知识转化实践的过程。因此，本课题具有良好的教学和实践应用前景。实训前期的知识储备。对于该超声波测距实训题目，学生拿到题目后，首先查阅相关图书、电子文档等各种文献，对利用超声波进行测距的原理、特点、实现方法均有详细的了解与认识，然后进行方案设计，通过实际计算、仿真、论证等设计出一个最优的实现方案。例如，超声波发射方法可有硬件发射，也可由软件发射，从价格、功能上比较其优缺点，做出最优选择。
5.1 设计信号调理、信号变换、信号采集和输出电路
5.1.1 温度补偿
由于超声波也是一种声波，其声速与温度有关。在精度要求较高的情况下，需要考虑温度对超声波传播速度的影响，采用适当的温度传感器及其相应的电路对超声波传播速度加以修正，以减小误差。本测距系统中对温度的精度要求不是太高，所以可以选用DS18B20数字温度传感器。通过进行温度补偿可以得到更准确的测试结果，并且更深刻地认识误差理论与数据处理课程里进行误差补偿的方法与措施。
5.1.2 设计测控系统并制作实物
测距方案及温度补偿措施确定之后，开始设计后续信号调理、信号变换、信号采集等测控电路，主要采用模块化设计方法，老师对学生进行适当的引导和指导。主要包括硬件电路设计：超声波发射、接受模块、数字显示模块、报警模块、温度补偿模块；系统软件设计，主要包括初始化基础程序模块、脉冲信号发射模块、回波接收模块、温度补偿及距离计算模块、显示报警模块、按键设置模块。设计完成之后，首先利用软件进行调试，然后在面包板上搭建实物反复调试。直至调试成功之后，绘制电子线路图，制作电路板，焊接实物，再次进行调试，如果不成功，基本上就是电子线路板焊接时出现的问题。当出现问题学生尽量自己努力解决，解决不了的可以请教指导老师。
5.1.3 写出实训报告
实训报告中要把超声波测距系统制作的全过程进行详细描述，包括方案论证、所选传感器的技术参数、实物制作过程中出现的问题、课题的未来展望等。
5.1.4 总结、答辩
略
5.2 验收
学生利用黑板或多媒体陈述自己的课题制作过程，老师对某些知识点及问题进行提问。
下图为某一同学制作的实物图。图3为超声波测距系统进行简单包装之后的系统实物图，可以打开盒盖进行观察内部所有内容，图4为部分同学的设计制作成果。
6 测控技术综合实训教学探索与实践的几点体会
通过两年的教学实践，测控技术综合实训从具有工程背景的学生感兴趣的实际问题出发，取得了很好的效果，学生从被动的学习状态转变为积极主动地思考问题，并与同学和老师充分交流解决问题的良好状态，并让学生根据自己的兴趣和爱好把业余时间进行了充分利用，把零散的各学科的知识联系了起来，更清楚了各课程在实际使用中的地位和作用，更大的提高了他们学习的积极性、主动性、实际动手能力、分析与解决问题的能力、团队写作协作能力，为应用型人才培养打下了扎实的基础，充分体现了南阳理工学院应用型人才培养的目标。
参考文献
[1] 王代华.测控技术及仪器专业综合课程设计实践[J].高等工程教育研究，2007（3）：125-128.
[2] 郭槐，唐国兴.机电测控技术综合教学实训平台的建设与实践[J].实验室研究与探索，2010，29（4）：140-142.
[3] 李湘伟，周文玲.机电一体化专业机电综合实训教学模式的实践与探索[J].陕西教育（高教），2008（2）：4-9.
[4] 向欣，王永骥.测控与自动化专业综合课程设计实例[J].实验室研究与探索，2008，27（8）：119-122.
[5] 娄小平，董明利.“测控技术与仪器”专业综合实践模式的探索与研究[J].青年与社会中外教育研究，2009（7）：29-30.
关键词 工程创新 研究性教学 教学方法 运动控制系统
中图分类号：G424 文献标识码：A DOI：10.16400/ki.kjdkz.2016.02.053
工程教育在我国高等教育中占有重要地位。我国工程教育的整体规模已经达到世界第一，工科专业点及工科在校生几乎都占到了总数的三分之一。①创新高校人才培养机制，提升工科人才培养质量，对高等教育质量整体提升将起到举足轻重的作用，也是党的十八届三中全会对高等教育改革发展提出的最直接、最明确的要求。教育部先后组织实施的“拔尖计划”、 “卓越计划”、科教结合协同育人行动计划、试点学院改革等措施，②在创新人才培养机制方面进行了积极探索。
然而这些计划的落脚点始终都离不开课程这个基本教育单元。在人才培养体系中，课程是完成教育任务，提升教育质量的最基本而又最重要的载体，③教育理念必须通过课程的规划、实施得以落实。因此，本文以自动化、电气工程及其自动化专业的核心专业课程――运动控制系统为例，探索并实施研究性教学方法，寓研于教，将先进的技术发展引入课堂，更新教学内容，改进教学组织形式，推进小班授课，开展多元化的教学方法，改革考核方式，切实推进教育创新，提高学生自主学习能力，培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力，从而激发其创新意识，促进学生知识、能力、素质全面协调发展。
1 运动控制系统课程介绍
运动控制系统是自动化和电气工程及其自动化专业的专业核心课程。它是以电动机作为被控对象，以控制器为核心，以电力电子功率变换装置为执行机构，在自动控制原理的指导下组成的自动控制系统，主要介绍运动控制系统的概念、结构及原理，系统的分析与设计方法、新型控制器的设计思路、系统性能仿真手段以及工业变频器的结构及控制原理等。
该课程综合学生先修的自动控制原理、电力电子技术、电机及其拖动基础、计算机控制系统等课程的知识与技能，直接面向工程应用，始终强调从提高系统性能的角度来分析、设计控制器，使学生从系统的角度培养学生综合应用知识进行系统分析与综合的能力，提高学生的工程创新能力。该课程综合了学生大学中所学的专业知识与方法，是大学学习与工业界的结合点，因此它具有综合性、系统性和工程性三大特点，可作为培养学生工程创新能力的典型载体。
2 课程改革措施
2.1 更新并拓展教学内容
为实现工程教育的目的，在教学内容上强调先进性、科学性和经典性相结合，除教学大纲中要求的直流调速、交流调速的基本原理、结构和方法外，注重结合教师的科研项目及企业界的最新需求，将反映本学科领域最新科技成果引入到课堂中。（1）在授课内容上增加提高运动控制系统系统性能的参数辨识技术、无速度传感器技术及多电机协同控制技术、基于dSPACE平台的半实物仿真技术等，以扩展学生的专业视野；（2）为满足学生在学习过程中的不同需求，增加文献检索的知识介绍，补充对在国际专业刊物上刊登的最新研究成果的介绍与分析等，为学生推荐国外相关原版教材，引导学生充分利用学校的数字图书馆、网络资源，体现了社会经济发展对人才培养提出的新要求。（3）注重专业英语的提高，课堂上大量补充英文专业术语，安排学生利用课后时间阅读发表在IEEE 的相关学术期刊上的论文，或者课堂布置课外学习内容，要求学生课余时间查阅并学习，如安排学生自学电力电子技术领域由美国著名学者K.M，Smedley提出的单周期控制英文原文，学习并仿真，然后开展课堂的讨论，在提高学生英文资料的查阅能力的同时，提高了学生的自主学习意识，更加培养了学生在解决问题时的团队合作意识。实际效果显示，学生对内容的把握与理解远远超出预期。
2.2 采用多样化的教学组织形式
依托学校的卓越课程建设，采用小班授课的方式，学生人数在30人左右，精炼课堂内容，突出重点，精讲多练，增加课外学习训练任务，为学生提供更多自主思考和探索的空间，学生课外训练时间与课堂学习时间比例为2：1。课堂讨论时间为课程总学时的30%，即21学时；加大课外辅导，课外辅导时数与课堂教学时数比例为1：1，课外辅导由研究生助教协助承担。课程的教学过程主要采用课堂授课、课堂讨论、仿真实验、实践教学及项目教学等组织形式。
（1）课堂授课：以理论讲授为主，围绕工程案例，将复杂的问题可视化、工程化，采用问题启发式教学方法，力求遵循学生认知规律，利用生活中的常识，启发学生，介绍所涉及的关键理论、技术，循序渐进，激发学生的探究兴趣，力求理论阐述通俗易懂，帮助学生理解和消化抽象的理论。比如授课时用骑车带人这一常见的生活现象，来比喻单闭环调速系统，没有带人则为空载运行，带人后则为负载突增，此为若要维持原来速度，必须增加力气（相当于增大电压），这样可把单闭环调速系统的工作原理、抗干扰特性通俗易懂的展现在学生面前，使得学生很快掌握并理解了闭环系统的相关原理及分析方法。
（2）讨论式教学：根据教学需要及内容安排，确定讨论主题，课程授课中共安排8个主题，有课内教学内容，如无静差调速、制动过程分析等，也有课外的自学任务，如模糊控制器的设计、基于OCC的BUCK控制、基于最小二乘法的参数辨识技术等。围绕这些主题，学生进行分组调研及课外学习。讨论课上，采用启发式、讨论式、互动式等教学方法，通过小组合作、同学互动、教师引导的形式，突出学生的主体地位，将讨论课堂交给学生，通过学生的PPT讲解、互动讨论、课堂提问等各种手段完成教学任务的讨论，充分调动了学生自主学习的积极性，激发了创新性的思维。
（3）仿真实验：采用仿真实验与实践实验相结合的方式，仿真实验利用专业仿真软件如MATLAB，布置学生根据课堂内容进行相关控制器或控制系统的设计并进行仿真，如双闭环调速系统的设计、双闭环模糊控制器的设计与系统仿真、市场各大品牌变频器主流的矢量控制和直接转矩控制系统的仿真等，并分析控制器参数对系统性能的影响及在不同扰动的作用下性能的变化，提出改进措施，大大提高了学生应用计算机手段分析和解决专业问题的能力，促使其对从事科学研究的方法的认识。
（4）实践教学：16学时的实验室实践教学将课堂知识、仿真分析付诸实践，采用验证型、设计型与综合型实验，对理论知识进行综合应用，在实际系统中将大学中学习的专业理论抽象的概念形象化、具体化，加深了学生对调速系统特性的直观了解和对理论的认识，在增加实践经验的同时，提升了学生在专业理论指导下综合设计工程系统的能力与水平，培养了学生发现问题、分析问题和解决问题的能力，从而激发其创新意识。
（5）项目式教学：在课程授课的同时，鼓励学生参与相关课题研究、课外科技活动等创新活动，培养和提高学生的动手能力与创新能力。在课程起始，布置课外实践项目的任务要求，学生根据课程内容自主选题，如学生所设计的项目有：具有自循迹功能的智能小车、智能窗帘的设计、简易机械手臂的控制、直流电机调速体统等共8个项目。学生利用课余时间，依托物联网工程学院的开放实验室及大学生创新基地，通过分工合作、小组讨论、项目开发，自主进行方案的构思、调研、开发与实施，学期末进行项目的答辩、演示与验收，体验科学研究的整个过程。充分调动了学生的积极性，营造了一个开放、协作、自主的学习氛围和批判性的学习环境，在综合运用知识的能力考核与创新能力的培养，以及从事科学研究的思路和精神的培养上都起到了积极有效的促进作用。
3 多元化的考核方式
对运动控制系统课程的考核，重在理论基础的掌握、学习参与的主动性、实验能力的体现和自主创新的思路与能力，并由此体现出的综合运用专业理论分析和解决问题的能力。因此课程采取灵活多样的课程考核方式，全面评价学生对知识的掌握程度和运用能力，考核内容主要包括课堂表现、课后作业、小组讨论、实验及操作、期末考试等环节。理论授课考核主要从学生出勤及课堂自律能力、按时按质独立完成课后作业的情况等方面开展，讨论课则强调课后调研的准备、课堂讨论的组织及主动交流；仿真及实验中考察学生实验预习、实验操作、实验结果以及学生在实验过程中展现出的创新能力；项目考核考察学生在接受项目后所设计方案的合理性，解决问题的方法的先进性以及从中所体现的学生的创新能力等；期末考试则重点考核学生对本课程基本理论、基本概念、基本方法和基本技术的学习理解和掌握情况等。采用学生互评，主讲教师和助教考评等方式，进行综合成绩评定，对学生全面考核，使得考核结果更加公平、合理、有效。
4 结语
为促进工科学生工程创新能力的培养，提高学生培养质量，满足社会发展需求，依托自动化、电气工程及其自动化两个专业的专业核心课程――运动控制系统，进行了研究性教学方法的改革与探索，通过创新教学模式、更新教学内容、改革教学方法、拓宽考核方式等措施的实施，在基本理论、分析解决问题能力、工程实践、创新意识等方面对学生进行全面的培养，取得了较好的教学效果。学生不仅较好地掌握了课程的基本内容，并且对该课程所涉及的专业学科有了更加深刻的了解，尤其是对工业领域与专业知识的结合上有了新的感知，并对进一步深造学习有了明确的方向。据初步统计，班上有60%以上的同学希望在相关学科包括控制科学与工程、电气工程及车辆工程等继续学习和深造。
基金项目：2013年江苏省高等教育教改立项研究课题（2013JSJG134）；2014年江南大学《运动控制系统》卓越课程建设项目资助
注释
① 朱高峰.中国工程教育的现状和展望[J].清华大学教育研究，2015.36（1）：13-20.
购物车(0)
