面向职业岗位的高职《电子制造工艺与管理》工学结合课程建设实践|高职的教学干事岗位岗位忙吗

  【摘要】本文分析了高职《电子工艺》工学结合课程建设的目标定位、当前存在的不足以及结合项目化课程改革实践进行的课程系统建设的实施过程。在职业岗位分析的基础上,总结了课程建设实施的成效、经验和创新点。
  【关键词】电子工艺;课程建设;职业岗位;项目化;工学结合
  当前,随着国家骨干示范高职院校建设和评估工作的开展,中国职业教育所面临的新的突破性发展正逐步落实到每所职业院校的内涵建设中来。如何提高教学质量,如何提升学院核心竞争力成为内涵建设的关键问题。从微观层面看,课程是教学活动的基础,所以适应新时期要求的工学结合课程建设和成功实践无疑成为这轮高职教育改革的基本核心点。
  一、工学结合课程建设目标的定位
  “拥有最好工程人才的国家占据着经济竞争和产业优势的核心地位”。高职院校的人才培养目标是面向地方、服务基层的专科层次具有复合型知识结构和自主学习能力的工程技术和管理人才。人才的培养必须面向社会、面向市场、面向未来、面向学生,突出人才培养的实践性、实用性、创新性、发展性。
  1.课程目标的定位
  高职教育的目的是培养学生的工作实践能力,以工作实践为中心组织课程是构建具有高职特色的课程最为有效的模式。高职工学结合课程目标绝不仅是提升技能,而是培养面向岗位的综合职业素养。这包括专业能力(职业特定能力与行业通用能力)与核心能力(方法能力与社会能力),还应有科学态度(对于周围事物的探究倾向、社会调查、观察的正确性、批判性)、工作责任感等。
  2.课程内容的定位
  有科研成果显示,人的职业能力有70%是在工作岗位上形成的。高职工学结合课程内容应打破学科课程体系,构建基于岗位任务所需要的内容体系。高职工学结合课程建设应致力于围绕岗位任务,在对职业能力分析基础上,开发更具实践价值的工作知识。课程内容更多的是取决于实际生产、服务与管理的需要,大多数岗位对其工作内容都有比较明确的规定。
  3.课程结构的定位
  高职工学结合课程依次从岗位、任务和项目三个层次进行构建,形成“工作过程系统化”的课程结构。首先,根据职业岗位对人才的要求,提炼典型工作任务;然后基于典型工作任务和职业标准,设置情境,选择相应的“载体”(如:任务、项目、案例等),确定每个“情境”中培养的目标和内容,为每个“情境”的实施选定教学方法。
  4.课程质量的定位
  高质量的教育不仅表现在对学生显性能力培养方面,让学生在具体情境中解决具体问题,同时还应注重对学生内在素质的养成和潜能的开发方面,为学生的可持续发展打下良好的基础,使学生终生受益。所以必须创新评价方法,注重社会评价、过程评价、自我评价。对教师而言,主要的变化就是要把课程与教学同评定整合起来,贯彻到日常的课堂教学中去。称为“嵌入”课程评价,意即用当前的课程活动达到对成绩进行评估的目的。
  二、高职《电子工艺》课程发展现状中存在的不足
  对于工业企业及其产品来说,工艺工作的出发点是为了提高生产效率,生产优良产品以及增加利润。它建立在对于时间、速度、能源、方法、程序、生产手段、工作环境、组织机构、劳动管理、质量控制等诸多因素的科学研究之上。电子整机(包括配件)产品的制造工艺主要涉及到的是这类产品设计、试验、装配、焊接、调整、检验、包装等的工艺过程。就电子整机产品的生产过程而言,主要涉及制造的技术手段和操作技能,以及产品在生产过程中的质量控制和工艺管理。
  1.认识狭隘、不受重视
  在很多普通人甚至电子专业人士眼里,电子工艺就是电子元器件检测、焊接、维修的代名词,认为高职学生无论顶岗实习还是就业,就只能是在产线上机械地插件、焊接,好点的不过就是调试、维修。普遍认为电子工艺与电子设计比起来过于低级。所以无论是各种电子技能竞赛,还是各种电子实习实训,无不围绕着电子线路设计和软件编程开展。其实,这里面存在着几个认识上的盲点或误区。第一,电子设计的结果容易判断,最直接的就是程序“跑起来”、产品“动起来”,而对工艺的判断需要很多的前提条件,例如:设备、人员、成本,甚至使用区域,所以很难有确定唯一的判断标准,这就使得相关的竞赛难以进行。第二,很多教师没有生产现场经验,直接认为工业批量生产就是把实验室开发流水线化,即一台变很多台,一人变很多人完成。而事实上,从实验室开发成功到量产成功需要很长一个过程,也即是原理性设计≠产品设计,合格样品≠合格产品,试制成功≠批量生产成功。正是这些认识上的不足,导致对《电子工艺》课程建设的投入不足,对课程内容的选择出现偏差,对学生产生误导。
  2.脱离现场、片面繁荣
  日本丰田汽车的创始人丰田喜—郎:“技术人员不了解现场,产品制造就无从谈起。”对于电子技术应用类的人员来说,不了解电子产品生产过程的每个细节,不理解生产工人操作的每一个环节,就很难设计出具有生产可行性的产品。由于《电子工艺》课程的实践性极强,所以技能训练必不可少。但是无论是早期的按图装接电子套件训练,还是现在增加了PCB制版、SMT表贴、电子EDA等模块的综合训练,有很多学校仍存在对学生能力培养表现出操作技能是强项,现场组织技能是短板的现象。这些学生或许有优异的焊接、检修、设备操作编程能力,但是不会指导和组织工人生产、不会解决突发状况,没有在电路设计时就考虑生产效率和成本的意识,不会做岗位操作说明书,不会设计生产报表,更谈不上工艺改进、工艺标准化等工作。而后者正是高职学生未来工作岗位所面临的具体工作。这些与现场实践相关的知识、技能如果要留到就业后在实践中边工作边学习,无疑会延缓他们职业成长的速度,同时对学校教育质量扣分。究其原因,还是课程内容没有真正根据高职学生就业岗位职业能力需要进行筛选和编排设计。
  三、面向职业岗位的高职《电子工艺》工学结合课程建设
  根据专业培养目标和多年毕业生跟踪调查数据,电子信息类学生毕业后从事最多的与专业对口的工作就是电子产品工艺和生产管理,具体岗位包括从物料员、工艺员升迁到工艺工程师、从生产助理升迁到生产主管或工业工程师等。岗位技能要求包括:(1)在开发阶段:设计方案(安全性、可行性、劳动量、材料定额、加工精度、工装夹具…)讨论,产品初样工艺分析鉴定、试制;根据产品设计文件要求编制生产工艺流程和工位作业指导书等。(2)在生产阶段:对新产品的试制、试生产的准备和协调;完善全套工艺文件编制、工艺质量评审、指导批量生产现场组织,提出改进意见;实施生产现场工艺规范和工艺纪律管理,培训和指导工人的生产操作,解决生产现场出现的技术问题;控制和改进生产过程的工作质量,协同研发、检验、采购等相关部门进行生产过程质量分析,改进并提高产品质量。(3)在发展阶段:研讨、分析和引进新工艺、新设备,参与重大工艺问题和质量问题的处理提高企业的工艺技术水平、生产效率和产品质量。   (一)重塑课程结构和内容
  1.构建电子工艺系统化教学体系
  电子工艺能力的培养不是一蹴而就的,也不是一门课或一个实习就能达到目标的,必须构建一个持续有效的教学系统。电子工艺系统化教学应更深层次注重电子工艺实习的先进性、工程性、应用性,着眼于从整体上有计划的将电子工艺的工程训练有机的、分层次的与阶段性理论授课、综合实训、专项实习和毕业设计相结合,营造工学互补环境,提高学生工作实践能力、岗位适应能力和创新能力。我们一般是在第三学期开设理实一体化课程《电子制造工艺与管理》,同时开设的平行课还有《电子测量与检验》、《电子EDA》,在第四学期开设《电子维修》、PCB设计与制作实训、电子产品开发实训,在第五学期开设专业实习、毕业设计等实践环节。同时在一、二年级的暑假和三年级的顶岗实习中,到校外实习基地进行专门的SMT操作训练和参与企业生产。课程内训练项目和实习实训项目选取基本来自实际工程项目或全国大学生电子竞赛,全面培养学生的实践技能、分析发现和解决问题的工程能力、创新能力。
  2.《电子工艺制造与管理》项目化教学改革
  课程的任务是操作现代电子产品工艺设备,完成产品从原材料检测—原材料预处理—印刷电路板装配—焊接—总装—调试—检验—维修,直到最后包装的全部生产工序,最终能安排产品生产工艺流程、编制工艺文件和组织生产,并在生产过程中进行初级的质量控制和生产管理。所以基于实际工作过程安排教学任务时,先逐个训练单项技能(也即是各项技术手段和操作技能),再训练综合能力(包括各项技能的熟练运用、实际问题的解决、生产过程的组织、质量控制和工艺管理)。在技能训练中逐步培养CDIO工程素养、管理素养。理论知识的选取紧紧围绕项目工作任务完成的需要展开,强调知识的产业需求和标准,并不断根植、巩固,且持续改进。项目安排见表1。
  课程内容增加现场管理部分,与职业岗位要求吻合;同时引入IPC标准,作为学生自我评价、团队评价操作质量的基本依据。对于SMT技术在课内仍以手工操作、半自动操作为主,辅以仿真软件操作,真正的自动化流水线操作放入专项实习或校外顶岗实习中。
  (二)改革教学方法和评价
  1.采用CDIO教学模式
  教学方法采用项目化教学,基于工业现场、实际工程项目任务驱动,强调工程意识、持续改进。坚持以学生为中心。在教学方法上,采用CDIO教学模式。上课流程为:明确任务-知识链接-演示-实操-辅导-检查点评-整理现场-考核。
  强化实际操作,理论讲解和学生操作应根据实际情况交叉进行,发现问题应集中显示及时讲解,以保证学生实践操作的效果。教师应在学生操作时,巡回指导,个别问题个别解决,普遍问题集中解决。
  (1)资讯:视频或图片介绍、教师引入任务。
  (2)决策:学生对任务分析讨论,教师点评引导。
  (3)计划:分析讨论、教师示范、多媒体教学、小组分工。
  (4)实施:学生实操、完成产品或文件,教师辅导巡视。
  (5)检查:学生成果汇报、质量总结、自我评价和团队评价。
  (6)评价:教师评价操作,学生结果处理,经验推广、教训避免。
  2.采用档案袋评定方式
  成绩评定采用全过程的全面考核,以能力考核为主,兼顾知识考核。学生成绩评定分三部分:平时成绩(作业、纪律等)、实践成绩(团结协作精神、产品或文件制作质量、创新点、课内发言)、开卷或闭卷考试成绩。总成绩=平时成绩+课内项目实践成绩+期末理论考试成绩,成绩评价表见表2。这样的评定方法避免了很多片面性,既重视了书本知识的掌握,又强调了实践运用能力和素质、品德等方面的培养。
  学生每次课堂教学结束后要上交学习记录,即课程引导文。学生不仅依据课程引导文明确本次课的任务、目标,并且可以随时记录操作结果、数据和自我评价、改进措施。每位同学的课程引导文和完成的作品(包括各种文件报告、焊接的PCB板、维修小电路、制作的电子产品等)放入各自的档案袋,作为老师对学生实践成绩评定的依据。
  (三)打造教学环境和师资
  1.教学环境
  在校内建设了一个比较全面的电子工程训练中心,其中配了一个生产性实训室,接近一般小企业水平的实践车间,建成了两条普通生产线,基本能进行除全自动SMT以外的产品加工生产,可以承接产品代加工或引厂入校。在校外,学校签约6个校外实训基地,保证在校学生有充分的条件进行实践技能的训练,满足产学结合的需求。实习期间企业工程师亲自给学生上课讲解关键知识点和生产工艺注意事项,为学生答疑,给学生引导,让学生直接参与现代电子生产企业的生产、管理,亲身体验职场环境和工作氛围,学习企业的规章制度,培养团队协作精神,为将来就业及择业及安业打下良好的基础。
  2.师资队伍
  目前已建成一支校内“双师型”师资队伍,教师基本上都有企业工作或挂职锻炼的经历,甚至少数教师本身就是企业的兼职工程师,长期参与企业产品设计、工艺改造等,有丰富的工程经验。另外,正在逐渐建立一支与教师队伍相匹配的校外高素质兼职教师队伍,参与学生的理论授课、实践指导,进一步拉近与学生工程实践的距离,极大地拓宽了学生的视野。
  (四)丰富教学资源和手段
  教材选用王卫平等老师主编的《电子产品制造工艺(第2版)》和项目化校本讲义。陈老师的教材包括配套的教学影碟,是一本凝聚了无数心血和电子工艺专家工程实践经验的优质教材。在校本讲义里根据本课程实际项目补充了课程引导文、授课讲义和关于现场管理的部分内容,例如:5S管理、质量工具与分析、标准工时核定、各类岗位操作说明书等。
  另外,提供给学生的教学资源还包括主讲教师在企业收集的各种实际操作、工艺设备、工艺文件照片和视频。学生还可以通过电子SMT制造教学系统进行仿真操作,可以利用实训室的校园网链接网络精品课程资源、国家资源库,随时查阅资料、在线学习。
  在教学过程中使用课件授课,运用动态的文字、图像展示元器件、电路图,使用视频软件观看产品制作调试的过程和方法,这些生动的教学方法能够吸引学生的注意力,加深印象,节省了授课时间,提高了实习教学的效果和效率。   四、课程改革的成效和创新
  1.改革的成效
  笔者所进行的《电子工艺制造与管理》项目化课程实施,取得了很好的实际效果。对学生的培养除了个人操作技能外,重在培养职业的规范意识、安全意识、质量意识、成本意识。学生普遍能结合个人兴趣和特点思考未来的职业定位,认识到工艺与设计密不可分。在本课程学习完成后,学生进行后续的课程和实习实训时,会自觉运用工艺知识。例如在进行电子产品设计时会自觉想到元器件的实际封装,进行实际测绘,而不是一味从库里调用,焊盘的大小也会依据标准设计,会自觉计算材料成本;在进行专业实习时,能在老师的指导和审核下自己设计生产工艺流程、安排岗位人员、编写岗位操作说明书和各类报表、组织生产、5S整理,学生不再只把自己看作工人,而是设计者、管理者,自主学习、自我管理的意识得到很好的锻炼。
  2.改革的经验和创新
  课程改革实施过程中值得一提的经验有:教师的工程经验准备是成功的保证,课外兴趣小组的骨干培养是成功的推手,学生的提前企业锻炼是成功的催化剂。另外,档案袋评定非常具有实际价值。具体说来就是将学生的活动结果装入个人档案,能够提供他们有关学习的情况,考查的是运用所学知识所取得的成就,学生成为档案袋内容的一个主要决策者,从而拥有了判断自己学习质量和进步的机会。因为对学习者来说,自我反思、自我选择比标准化更重要。这关系着学生一生的职业成长,体现出教育的隐性质量。
  本次课程改革突出的创新点在于首次将流水线生产纳入课程教学内容,学生在课堂上就可以实际操演一次未来生产工艺与现场管理的职业岗位角色。这样做是为了帮助学生摈弃实验室操作等同于现场生产的固有思维,理解设计和实施之间的距离,让他们自己亲身感受现场与想象的不同,亲身体会对于现场的把控远比对自我的控制要难得多,锻炼解决实际问题的能力,养成成本控制、质量控制的习惯。
  五、总结
  电子工艺学是一门在电子产品设计和生产中起着重要作用的而过去又不受重视的学科。随着信息时代的到来,人们越来越认识到,没有先进的电子工艺技能就制造不出高水平、高性能的电子产品。高职教育应该将单项的技能培养转向综合职业能力培养,使学生有一技之长的同时,具有可持续发展的能力,成为企业欢迎的高素质技能型人才。高职电子工艺课程改革建设势在必行。
  当下,我们应该毫不迟疑地坚持在培养复合型工程应用人才理念的指引下,采用基于职业活动的项目化课堂教学方式,实现“扎实基础、熟练技能、开拓视野”的基本教学目标,通过工程实践逐步地持之以恒地培养学生勤于思考、善于学习、独立解决问题的能力。
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  作者简介:冯薇(1974—),女,重庆人,大学本科,讲师,南京化工职业技术学院应用电子技术专业负责人,研究方向:应用电子技术。

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