高职全员设备维护(TPM)课程OBE教学改革研究

作者: 吕雪明 王萍 柳岸敏

高职全员设备维护(TPM)课程OBE教学改革研究0

[摘           要]  以常州信息职业技术学院为例,以机电一体化技术专业的全员设备维护(TPM)课程为研究对象,对高职教育背景、课程特点进行分析,进而提出了包含形成人培方案、制定课程标准、课程设计、资源制作、课程教学、评价与反馈等步骤在内的OBE教学改革方案,望能为高职院校全员设备维护(TPM)课程设计提供参考。

[关    键   词]  全员设备维护;教学改革;评价与反馈

[中图分类号]  G712                   [文献标志码]  A                   [文章编号]  2096-0603(2023)36-0102-04

一、研究背景

我国经济处在产业升级和转型的关键时期,企业面临技术革新的重大挑战,需要大量高职院校培养的高技能复合型人才。作为高端应用型人才培养基地的高职院校[1],其教育核心在于培养企业需求的高素质技术技能人才[2],必须把握好国家产业结构调整和创新驱动发展战略,紧密结合产业与企业人才需求的状况,对人才培养方式进行全面改革。根据“中国制造 2025”的战略需求,制造业不断向自动化、智能化发展,在这样的背景下,机电一体化技术获得了前所未有的发展。现如今,机电一体化技术专业,作为一门自动化类专业,它涉及机械加工技术、电工电子技术、检测技术、液压与启动、电气控制技术、自动产线技术及机电设备维修等基础基础知识,需掌握机电一体化设备操作、安装、调试、维护等能力。作为先进制造技术与信息技术相结合的产物,机电类设备功能多样、种类繁多,在行业内获得了越来越广泛的应用[3],因此除了设备操作人才以外,设备维护和管理的人才也比较紧缺。

作为机电一体化技术专业的一门核心课程,高职全员设备维护(TPM)课程开设的目的就是提高学生对生产现场的管理、对设备的维护和保养的能力,但目前课程仍存在课程体系与课程标准之间关联性不强、系统性不够,课程标准与教学计划的执行力较差,教学质量监督机制不健全等问题。因此,本文就全员设备维护(TPM)课程利用OBE理念[4]解决这些问题提出一些方案和看法。

二、课程特点

全员设备维护(TPM)课程是高等职业技术学院机电一体化技术专业的一门以传授生产企业设备维护管理知识和技能的理实一体的专业综合课。它以机械识图与制图、PLC、人机界面与工业网络控制技术、工业机器人操作与编程等课程为基础,以学习TPM八项活动及其实施方法、步骤为主,辅以精益生产思想理念、设备操作、日常维护保养以及须遵守的相关法规介绍等,以必要的实训场地、设备为载体,构建对企业经营全貌的认识框架,加强对设备维护管理的方式、管理体系的运作流程重要性的认识。

通过本课程的学习,学生能够了解实际生产现场相关的注意事项,掌握基本的设备维护和管理的知识与技能;能够应用精益生产的理念对工厂生产现场存在的问题作出合理的分析,并能够作出合理的改进;能够对使用的工厂设备开展TPM活动维护保养,为后续顶岗实习和毕业设计等环节打下良好的基础,也为今后胜任机电设备的操作、管理和维护等岗位准备了相关的知识和技能,满足企业急需的既具有机电设备安装、运行与操作技能又具有精益生产理念,掌握精益生产技术,同时具备创新意识、掌握创新工具和拥有创新能力的复合型人才的培养要求。

三、OBE教学改革措施

(一)基本理念

本课程的OBE教学改革以“学生中心,产出导向、持续改进”为基本理念[5],如图1所示。

在这种理念下,学生是整个教学过程的中心,本课程需要遵循机电专业学生成长成才规律,以学生为中心配置教学资源、组织课程和实施教学,教学内容、方法和评价要根据学生的实际情况进行设计,以帮助学生获得更大的学习成果。

以产出为导向,强调以学生的学习效果为导向,而不仅仅是课堂上教授了什么。本课程应该根据学生的实际需求和兴趣,对照机电专业毕业生核心能力素质要求,制定明确的学习目标,并设计相应的课程和教学策略,从而确保学生达成学习目标。

持续改进是理念中的重要组成部分,要求任课教师不断反思和改进自己的工作,以适应学生的需要求和发展。同时,改进过程强调对机电类专业教学进行全方位、全过程评价,并将评价结果应用于教学改进,推动机电类专业人才培养质量的持续提升。

在课程教学改革的实施过程中贯彻以产出为导向的理念需要回答三个问题,分别是产出什么、如何产出以及是否产成。

首先,产出什么需要由国家、社会及教育发展需要、行业产业发展及职场需求、学校定位及发展目标、学生发展及社会期望等方面来决定,由此才能确定人才培养的目标,制定恰当的人才培养计划,明确机电类专业的毕业要求。其次是如何产出,这就需要把培养目标和毕业要求细分成一系列指标点,通过这些指标来形成和完善课程体系,从而设定合理的教学要求和教学内容。而是否产成则需要制定有效的衡量标准和评价机制,包括教学目标是否满足毕业要求、毕业要求或培养目标达成度、毕业生或企业满意度等,只有通过评价机制持续改进,才能让课程改革行之有效,真正满足国家、行业、学校以及学生等多方面的需求。

(二)改革措施

本次课程改革实施主要包括专业分析与设计、教学设计与资源制作、教学实施、质量评价和反馈改进等五部分内容,可以分为形成人培方案、制定课程标准、课程设计、资源制作、课程教学、评价与反馈等步骤,如图2所示,具体执行过程中注重流程的梳理、制度的构建以及软件的支撑。

为了做好OBE教学改革的前两步工作,本校机电一体化技术专业根据实际需求和毕业要求重新修订了人才培养方案,重新修改和完善课程体系,从而实现了课程体系与培养规格之间的关系矩阵,将培养规格细分成若干指标,用以后期评估课程达成度。在此基础上,TPM课程制定了新的课程标准,将课程要达到的素质、知识和能力目标细分,并与其支撑的培养规格指标相对应,还需要进一步形成课程教学内容(单元)与课程目标、培养规格之间的支撑关系矩阵,如下表1所示。同时,课程结合信息技术,依托上海尚强科技为学校研发的易智教教学平台,将人培方案、课程标准及对应的指标都录入平台系统,用于后期教学成果评价。

第3~5步需要进行相应的教学设计、数字化资源制作和教学实施,该过程需要借助专业的教学网站去实施。本课程需要将课程内容与企业现状、生产现场、设备现况相结合,以“单元项目、真实项目、企业项目”为载体,将创新产品、工艺、流程等设计引入教学环节,将代表企业先进技术、工程案例和企业文化等内容融入课程的开发和设计当中。同时,课程对接智能制造产业技术的岗位需求,整合现有专业课程资源、企业项目案例等,建设属于本课程的“理虚实一体”数字化教学资源。图3给出了课程网站中具体的课堂教学设计模板。

在具体的教学实施过程中可以开展多种教学活动,包括任务分组、项目调研、课堂演讲、案例分析、角色扮演等,注重教学的项目性和实践性,以学生为中心,充分发挥学生的主观能动性。借助易智教课程平台,学生可以查询自身学习状态、学习数据、获取学习资源;教师可以发布课前、课中和课后任务,可以监控学生学习状态、调取学习记录、发出学情预警通知等,大大提升了教学管理与服务效能。这样可以在确保各个教学目标达成的前提下,体现课程的有效性、互动性和创新性。当然教学过程中也要融入课程思政,比如利用分组教学培养学生的团队协作和互利互助能力,借助生产现场5S活动提高学生自律和规范意识,分享企业生产优秀案例让学生领略工匠精神等。

由于学生基础能力和学习偏好的差别,以往课程的评价机制略显片面,不能合理地反映学生的综合能力,学生评价应该综合考虑学生的各种表现。例如,不能只关注学生的成绩,学生的个性、特长、团队协作能力和表达能力等也应该得到评价;不能只关注学生的缺点,要发现学生的优点和潜力,帮助学生建立自信和发挥自身能力;不能忽视学生的努力和进步,这些也应该得到肯定和认可,而不是只关注最终的结果。学生评价应该是全面的、发展的、鼓励性的和肯定的。通过科学合理的评价方法,发现学生的优点和潜力,才能帮助他们更好地认识自己和发展自己。

因此,行之有效的个性化评价和反馈体系必不可少。本次课程改革建立了线上线下相结合和学生自评、小组互评与教师评价相结合的综合评价体系,尽可能将不同层面的因素纳入评价范围,比如师生互动情况、课堂教学情况、线上学习和线下实践、团队协作以及案例调研等,并将评价指标量化,多维度对学生的学习效果作出综合评价。在教学系统中,教师可以根据学生的课堂表现给予鼓励加分,根据平时作业和测验给出平时成绩,课程平台可以根据学生的考勤、作业完成度和资料学习情况给出参考评分,最终在课程平台上呈现学生的综合评分。

此外,前文提到教学单元与课程目标、培养规格之间建立了支撑关系矩阵,在每个教学单元中,教师可以在易智教课程平台设置一个单元评价任务让学生完成。该单元评价内的每一个主客观题都关联相应的课程知识、素质和能力目标,本课程可以通过单元评价的完成情况来评估学生的单元目标达成度以及课程目标达成度,如文末图4所示。任课老师可以通过相关目标的达成情况来反思教学,对于达成度较低的目标,可以通过调查问卷的形式来倾听学生的意见和建议,发现整个教学过程中出现的问题和不足,例如语言表达、时间控制、课堂互动等,后续可以对教学方法和手段进行针对性改进。

因此,单元评价的达成度可以侧面反映学生知识的薄弱点,教师也能够根据课程平台的数据和平时课堂的反馈,针对学生给出个性化补充学习方案。而学生根据评价结果能够持续改进,可以通过多次完成练习来达成单元目标,如图5所示。而课程目标就可以分解在多个单元目标中,学生通过达成多个单元评价方案便可达成课程目标。

本次课程改革从人才培养方案出发,重新制定课程标准,通过课程设计和资源制作进行课堂教学,用单元评价和课程评价分析目标达成度,并对学生进行过程评价和结果评价,最终依据评价结果进行反馈和改进。课程改革激发了学生的学习热情和主动性,培养了学生的团队协作和解决问题的能力,教学目标的达成效果较好。

四、结束语

本文以“学生中心,产出导向、持续改进”的OBE理念重设全员设备维护(TPM)课程的课程标准与教学内容,本次教学改革措施主要包含专业分析与设计、教学设计与资源制作、教学实施、质量评价和反馈改进等五部分内容,包括形成人培方案、制定课程标准、课程设计、资源制作、课程教学、评价与反馈等步骤。在高职课堂进行实践后发现,重构后的全员设备维护(TPM)课程教学效果良好,为学生提供了更多的“有参与性的学习体验”,有效实现了课程的学习目标,为以学习为中心的OBE课程改革模式在中国高职院校课堂的推广提供了一定的借鉴意义。

参考文献:

[1]丁帮俊.百万扩招背景下高职教学实施存在的问题与策略[J].教育与职业,2021(14):85-91.

[2]胡跃茜.“双高计划”背景下“工匠精神+现代学徒制”互通培养研究[J].中国商论,2020(12):193-194.

[3]李海涛,李小雷,孟凡旭.机电设备维护维修与管理的创新与发展[J].现代工业经济和信息化,2023,13(1):221-222.

[4]周春月,刘颖,张洪婷,等.基于产出导向OBE的阶梯式实践教学研究[J].实验室研究与探索,2016,35(11):206-208,220.

[5]田腾飞,刘任露.OBE认证理念下师范类专业的课程建设[J].华南师范大学学报(社会科学版),2022(1):41-52.

①基金项目:2020年常州大学教改立项课题“‘双高计划’背景下现代学徒制的发展路径研究”(CDGZ2020027);2022年常州信息职业技术学院课程思政示范专业和示范课程建设项目(SG020101010158);江苏省高等学校基础科学(自然科学)面上项目(21KJD140002);2023年江苏省高等教育教改研究课题“新工科背景下机电类专业创新创业型人才培养模式改革与实践”(2023JSJG766)。

作者简介:吕雪明(1989—),男,江苏溧阳人,博士研究生,讲师,研究方向:激光与物质相互作用。

王萍(1988—),女,江苏南通人,硕士研究生,讲师,研究方向为智能控制技术。

柳岸敏(1981—),女,江苏常州人,博士研究生,高级工程师,研究方向:激光加工技术、高职教育教学管理。