摘要: 本文作者结合德国爱科特教育集团职业教育过程中广泛应用得工作过程的学习领域构建的经验,以及自动化技术系《过程控制及DCS技术》课程的实际情况,提出了进行课程改革的思路和方法。
关键词: 德国职业教育 《集散控制系统组态与应用》 课程改革
德国职业教育体系是世界职业教育成功的典范,受到发达国家和发展中国家的普遍推崇。2008年,我有幸到德国爱科特教育集团进行了三周的职业教育培训,通过学习、参观、操作,我对德国的职业教育有了进一步的认识,其对我们的课程改革有非常大的指导和帮助作用。
1.德国职业教育的特色
1.1建立和发展完善的职业教育体系。
德国的教育体系分为基础教育、职业教育、高等教育和继续教育四大类。职业教育在整个教育体系中占有重要地位,是学生升学就业的主要渠道。小学毕业后学生进行第一次分流,分别进入普通中学(5―6年制,大多数学生毕业后进入职业学校)、文理中学(一般为9年制,为升入普通高校做准备)、实验中学(介于普通中学和文理中学之间)和综合中学等四类学校学习。普通学校的学生毕业后进行第二次分流,根据不同职业的要求和学生及家长的意愿,一部分学生升入文理中学高中部,大部分学生选择职业学校接受“双元制”职业教育,较高层次的职业教育必须以接受过较低层次的职前教育(培训)为基础,并应有一定的职业实践经验。
1.2职业教育突出实践性。
“双元制”是德国职业教育的核心,所谓“双元制”,是指职业教育有两个承担者:企业和职业学校。“双元制”的核心任务是使年轻人得到合适的职业教育,由此自主决定自己的生活。“双元制”实施的主要框架是学生一般每周在企业里接受3―4天的实践教育,在职业学校接受1―2天的理论教育。职业学校的任务主要是以专业理论教学为主,学生可以在企业边实践边理解和消化专业知识。
“双元制”的主要特点:一是同生产紧密结合。双元制职业教育形式下的学生大部分时间在企业进行实践操作技能培训,而且所接受的是企业目前使用的设备和技术,培训在很大程度上以生产性劳动的方式进行,从而减少了费用并提高了学生的学习目的性,有利于学生在培训结束后立即投入工作。二是企业的广泛参与。大企业多数拥有自己的培训基地和人员,没有能力单独按照培训章程提供全面和多样化的职业培训的中小企业,也能通过跨企业的培训和学校工厂的补充训练或者委托其他企业代为培训等方法参与职业教育。三是互通式的各类教育形式。德国各类教育形式之间的随时分流是一个显著特点,在基础教育结束后的每个阶段,学生都可以从普通学校转入职业学校,接受双元制职业培训的学生也可以经过一定时间的文化课补习后进入高等院校学习。四是培训与考核相分离的考核办法。
1.3实行统一的结业考试,保证教育质量。
德国的考试分为中间考试和结业考试两种,从考试内容上分为书面考试和实际操作技能考核。结业考试是按照全国统一要求在统一时间内进行,考试由工商协会(IHK)、手工业协会(HWK)和类似的单位组成的委员会主持进行,委员会成员包括企业雇主与雇员代表和职业学校教师。考核通过后发结业证书,如果考试不通过,学生不能从事所学行业的工作,需来年再参加考试。这种学生只有通过考试才能拥有职业上岗的资格证的考试制度,确保了德国职业教育的质量。
1.4学习领域的教学理念。
近年来德国职业学校推广应用“学习领域”课程模式,学习领域的主要内容来源于企业职业岗位的生产领域,其课程结构以职业标准等级和行为过程为导向,针对企业职业岗位的工作过程顺序来编排相关的课程,从而构成一个与实际职业活动过程相符合的序列。它从一定程度上体现了职业教育的实用性,强调了职业教育的技能性。课程的设置不是强调学科知识的完整性,而是强调行业行为的完整性。
2.德国职业教育经验对课程改革的启示
德国职业教育广泛应用工作过程的学习领域构建,对我们的课程改革有着很好的指导和借鉴作用。德国职业教育将工作过程分解为咨询、决策、计划、实施、检查、评估六个步骤,在每一个步骤中分配具体的工作任务,确定学生和教师的身份转换,将学生的身份定位于公司的员工,教师充当学习的指导者,充分发挥学生的自主学习能力,训练学生的专业能力、方法能力、社会能力、个性能力、交流能力、学习能力。我将上述方法与所教授的课程《集散控制系统组态及应用》相结合,进行教学改革,具体情况如下。
2.1能力目标。
学生能够对生产过程自动控制系统进行策略组态;能够对典型的集散控制系统(DCS)工程项目进行管理,对工程控制系统进行运行维护,对常见故障进行处理并能够对生产过程自动控制设备进行管理。同时使学生养成职业道德和敬业精神、社会实践能力和社会适应能力、吃苦耐劳和踏实肯干的工作精神;养成独立思考的自主学习能力和团队合作、互相借鉴补充的协作精神。
2.2课程实施的各个阶段。
2.2.1咨询阶段。主要包括技术资料、材料设备、社会劳动力、成本核算等方面。工作的主要任务有:设计文件(包括工程服务说明、测点清单、带测点流程图、工艺说明、控制方案、联锁原理图、控制室布置图、显示和操作画面要求等),设备选型(包括液位、压力、流量、温度检测仪表的选择,调节阀、电加热器等执行器的选择,DCS的选择,卡件的配置等),工程实施过程中涉及的人员分配(主要是小组成员的分配),各种设备的成本和整个工程的成本核算,等等。
2.2.2决策阶段。以小组为单位,展开研讨,确定控制方案,明确任务,对项目的适应性、工作的主要流程、主要设备的调配。
2.2.3计划阶段。对DCS控制系统进行项目总体方案设计、具体设备选择、设备系统集成、软件组态、系统调试及故障排除、操作维护等过程的计划排布,人员分配,任务分派。
2.2.4实施阶段。根据使用DCS控制过程系统的计划中的人员、设备进行总体信息设置、控制站的组态实施(包括测点的设计,单回路及串级回路等控制方案的设计实施,自定义控制方案的设计等)、操作站的组态实施(包括操作小组设置、控制分组、趋势图、总貌画面、数据一览画面、控制流程图、报表的设计实施)等工作过程的实施。
2.2.5检查阶段。完成系统调试及故障排除、操作维护。
2.2.6评估阶段。通过小组实际操作、运行设备等方式展示作品,由小组互评。教师作为验收方进行点评、总结提高。
2.3课程要点描述。
2.3.1工作描述。依据给定项目的任务书,结合校内综合实训设备,分组进行项目工作,进行人员、设备进行总体信息设置、控制站的组态实施(包括测点的设计,单回路及串级回路等控制方案的设计实施,自定义控制方案的设计等)、操作站的组态实施(包括操作小组设置、控制分组、趋势图、总貌画面、数据一览画面、控制流程图、报表的设计实施)等工作过程的实施,同时完成系统调试及故障排除、操作维护。
2.3.2工作场所。实训室――过程控制实训室。
2.3.3职位要求。身体健康,具有良好的组织性,具备必备的专业知识,与各小组负责人和同事互相理解,有高度的责任心,合理处理与协调能力。基于完整工作过程的教学活动设计可以组织学生经历完整工作过程,培养职业能力,从完整的行动角度出发,完成工作过程包括咨询、设计、决策、执行、控制、评价这些关键步骤。
2.3.4专业能力。过程控制专业知识、工作系统与工作流程、解决问题的方法与方案、工作方法、项目工作的方案与组织、操作规程及实施规则、工具设备的选择与使用、规范与标准、工程的实施、工程的管理、质量保证与改进建议等。
2.3.5方法能力。目标的确立、独立计划与实施、方案的选择、信息的获取、工作过程的选择、问题分析与解决、计划评估与修订、解决方式与技巧、现实性的评估、目标的审查。
2.3.6社会能力。团队合作能力、工作分工、信息交换、问题的识别与解决方法、接受批评、角色及利益的定位、顾及他人。
2.3.7个人能力。自我学习、创新、自我表现力、适应性与灵活性、责任性、政治敏锐性、自我调控。
《集散控制系统组态及应用》课程已经按照改革后的方案进行了试点操作,取得了较好的效果,得到了学生的认可,许多学生认为:采取这样的方法,自己知道了学习本门课程后将来的工作过程,学习更加有针对性,更加有兴趣。