浅谈机电专业ＦＭＳ课程的开发

摘要：机电专业FMS课程是针对自动化生产线的典型职业岗位FMS生产系统的运行、维护和维修而开发的专门化课程。文章对FMS课程开发的目标取向、实习资源的校企联合开发、FMS课程的特征、课程的选修与评价等几个方面进行了探索。

关键词：FMS课程；目标取向；课程特征

随着现代高新技术的迅速发展，我国传统的机械制造业正向自动化生产转型。目前在沿海发达地区的许多高新企业，自动化生产线已被广泛应用。一些小型企业，为了提高生产效率和产品质量，也正在或即将引进自动化生产线。这样，就使得操作、维护和维修这些设备的技术应用型人才十分紧缺。为此，我校经过多次的市场调研后，将自动化生产线的运行、维护和维修作为我校机电一体化专业重点发展的一个专门化课程，并选择FMS生产系统为该专业专门化课程开发的方向。

FMS生产系统是自动化生产线中的一种典型系统。FMS的含义为柔性制造系统，它是一种适应性强、生产率高、加工范围可随时调整、柔性大的自动系统，它克服了机械制造中由毛坯供应，直到加工、检测、运输、装配和储存等环节需要依靠人工进行而效率不高的缺陷。由于现有的课程缺少这种以自动化生产线为岗位需求的教学内容，即使在与这一岗位相关联的课程中，往往是以学科为中心，理论与实践结合不够，缺乏实用性，学生毕业后与岗位的实际要求相差甚远。同时学校也缺乏与岗位相配套的实验实习设备。因此，对这样一种职业岗位人才的培养，FMS课程的开发就越显得至关重要。

FMS课程的目标取向

FMS课程开发的目标定位怎样选择，即其目标取向是什么？目标具有鲜明的指向性和功利性，它直接反映了学校课程开发的价值取向和利益追求，标志着学校对职业教育未来的理性判断和科学思考。

FMS课程的服务目标取向课程的服务目标是指课程为谁服务、为什么服务的问题。联合国教科文组织在《关于职业技术教育的建议》中指出：“为就业作准备的职业教育，应当为卓有成效地、愉快满意地工作打下基础。为此，应当：（1）使受教育者获得在某一领域内从事几种工作所需要的广泛知识和基本技能，使之在选择职业时不至于受到本人教育的限制，甚至在一生中可以从一个活动领域转向另一个领域；（2）同时为受教育者从事第一个工作岗位提供充分的专业上的准备，并提供有效的在职培训；（3）使个人具备在他的职业生涯各个阶段都可以继续学习所需要的能力、知识和态度。”因此，FMS课程的服务目标应“以就业为导向”。以就业为导向，不仅强调职业岗位的实际需求，同时也突出学生个人适应劳动力市场的需要。以就业为导向，是在受教育者就业需求和企业需求之间寻找平衡点，即首先要考虑从事第一就业岗位的知识和技能的需要，也要兼顾获得与第一就业岗位相关的几种岗位的需要，培养适应就业需要的一专多能的复合型人才。

FMS课程的模式目标取向课程模式目标取向，是指在课程改革和课程体系建设中所选择和遵循的课程模式本源或模式原型。FMS课程的模式目标取向为“以能力为本位”。以能力为本位的课程模式是指以某一职业或职业群所需的知识、技能和态度为目标的课程组合形态，它克服了“学科本位”以学科课程为主，偏重理论知识的完整性、系统性，轻视知识的实用性和实践技能的弊端。目前加拿大的CBE、德国的“双元制”和世界劳工组织提倡的MES，均属于能力本位的教学模式。但能力本位的缺陷是它仅拘泥于岗位能力的层面上，对学生未来的发展，以及适应未来社会劳动力市场变化等方面还是显得底气不足。因此，FMS课程不是照搬CBE或“双元制”、MES的模式，而是借鉴和启迪，吸收“学科本位”和“人格本位”模式长处的，形成以培养全面素质为基础、以提高综合职业能力为核心的具有中国特色和校本特色的课程模式。

校企合作，开发FMS课程的实习资源

FMS课程的开发不同于一般的课程开发，有其特殊性，它必须围绕自动化生产线这一岗位，培养学生就业的职业能力。因而课程的实习资源，即实习设施、生产场地等就成了课程开发的“瓶颈”。创建FMS课程的实习资源有两种模式：第一种是真实实践式，即将教学实习基地建在企业的车间，实习教学在企业实施。第二种是模拟情境式，即利用模拟教学系统进行教学实习。实践中发现，FMS课程的所有实践性教学都在企业进行不仅是不可能的（一般企业都不愿意与学校进行这样的合作），而且效果也不好。因而我们采用了两种模式的结合，即教学实习采用模拟情境式，生产实习则在企业进行。

采用模拟情境式的关键是开发与真实的自动化生产过程相一致的模拟系统，显然单单依靠本校的专业教师是无法实现的，必须借助企业的技术力量。我校与南京熊猫精工公司等企业实行合作，调动该公司以及其他一些企业参与FMS课程开发的积极性，在充分挖掘校内实习资源的基础上，开发了FMS模拟系统。整个FMS系统具有自动送料、加工、检测、筛选、运输和储存六个生产环节，模拟自动化生产线的全部过程，并由计算机进行监控和调试，是现代化生产的一个缩影。

学校与企业的合作开发，不仅创建了一套成功的模拟教学实习系统，而且学校专业教师的研究开发能力得到了很大的提高，学校机电专业教学与生产一线结合不紧密的现象明显得到了改善，并建立了一支校企结合、动态开放的课程开发队伍。

FMS课程的特征

FMS柔性生产系统是由机械本体、传感器、信息处理单元和驱动单元等部分组成，因而它涉及机械传动与加工、传感、信息处理、气动、电动、PLC、接口技术等，几乎涵盖了机电一体化专业绝大部分的专业基础和专业技术课程的内容。面对如此大的知识量和技能要求，FMS课程的模式体现了以下几个主要特征。

课程的综合化和模块化FMS课程打破了原来各学科体系的框架，将涉及机械基础、传感器技术、气动、电气控制、PLC技术、单片机等多门学科的课程内容进行综合，克服原来那种学科本位存在的几个主要问题：过分强调自身学科的系统性、完整性，往往过分扩大了应用型人才所应掌握的知识范围；单科课程之间缺少横向联系，内容重复，效率不高；以课堂教学为主，忽视技能的培养。课程的综合，不是内容上的拼凑，而是优化整合，并采用了模块化的课程。FMS课程将FMS系统分成四个模块：传感器、气动、PLC、单片机。这四个模块的教学内容与已学过的一些专业基础课，如机械基础、电工基础等课程的内容不再重复，仅将未学过的部分内容在相关的模块中与其他知识进行组合。传感器、气动、PLC、单片机四个模块都有多个知识单元和技能单元组成，每一模块相对独立，有明确的起点和终点，即知识和技能目标明确，考核标准具体。

课程的针对性和基础性FMS课程的内容由FMS柔性生产系统这一岗位群的能力要求和涉及的相关技术工人等级的能力要求来确定，突出了针对性，以“必需、够用”为度，由FMS系统所需要的核心和最基本的知识和技能组成。FMS课程的理论部分简化了原理的推导，弱化定量的分析，删除繁冗的计算，较多地采用了工作过程的分析，降低理论阐述的难度，并与实践操作进行整合，着重于岗位技能的培养。FMS课程还具有一定的基础性，这里的基础性是针对上述的针对性而言的。FMS课程不是“学科本位”，但也不是纯粹的“技能本位”，一味强调课程的经验和针对性。FMS课程兼顾了与FMS系统相关联职业岗位的基础性要求，克服课程的针对性对学生未来发展后劲不足的缺陷。针对性和基础性是对立的两个侧面，无论是片面追求学科专门知识的广博，还是片面谋求单一职业技能的精深，都不利于将来学生的就业。

案例教学FMS课程较多地采用了案例性教学的内容。工程技术教育中的案例教学是指以生产过程中的一个环节或工作情境中的一个案例来展开教学。案例教学是按照通过职业行为来获得知识和能力的心理规律，强调以学生直接经验的形式来掌握融合于各实践行动中的最新知识、技能和技巧。因此，案例教学对应用性课程具有独特的优越性。FMS课程并将原来传统学科教学的长处与案例教学相结合，体现了一种作为过渡模式的“整合”，而不是采用一刀切式的做法。这是因为原来学科体系的教学内容中也存在着许多长处，如从学生原有的知识和能力为起点，由浅入深，循序渐进，这样一来符合学生认知规律的优越性，显然应该得到继承。

理论与实践一体化的教学FMS课程是理论与实践一体化的教学，即在技能训练中渗透了理论教学，在理论教学中结合了实践教学，是理论与实践的整合。例如，气动模块课程内容的排序是先学习FMS系统中机械手的使用操作，再学习其结构，最后学习气动的工作原理与维修。改变了原来“先原理，再操作”的教学顺序。它体现了职业教育的专业教学内容的顺序应按工作过程展开，即针对行动顺序的每一个过程环节来展开相关教学内容的理念。这一过程序列，与学生认知的心理顺序，即从感性认识到理性的认识，再从理性的认识回到实践的应用是一致的，它有利于学生独立、自主地学习，并降低了学习的难度，激发了学生学习的兴趣。实践证明，这样的理论与实践

一体化的教学起到了事半功倍的作用。

课程的选修与评价

FMS课程不仅满足自动化生产线专门化的需要，也能满足学生个体发展和个别差异的需求。对不同层次、不同专业的学生可以按四个模块进行选修，例如，数控技术应用专业的学生可以选学传感器、气动两个模块；电气自动化专业的学生可以选学PLC、单片机两个模块；或者这两个专业的学生可以都学习四个模块，只是在深度上可以适当调整，并突出某一模块的实践性应用。

FMS校本课程各模块学习的评价采用学分制。各个模块都有相对应的学分，即使同一模块，由于选修的课时数不同，因此其学分也是不同的。FMS校本课程考核的方式是多样性的，有操作、试卷、上机编程、答辩等多种形式，其中以技能型的考核为主。对同一种技能考核，也往往采用多种方式相结合，如采用操作、答辩等方式。

FMS课程的开发是我校进行专业课程开发的一个典型范例，它使得机电专业的教学与企业实践密切联系，理论知识与技能训练内容高度统一，它支撑了机电一体化专业的专业建设，培养了学生的专业素质和综合职业能力，提高了学生的专业技能，拓宽了学生的就业面，深受企业与学生的欢迎。

参考文献：

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[2]赵志群.对《职业院校技能型紧缺人才培养培训指导方案》的解读[J].中国职业技术教育，2004，（4）.

[3]刘春生.职教课程改革目标取向研究[A].面向21世纪中等职业学校课程与教材改革论文集[C].北京：高等教育出版社，2000.

作者简介：

吴文龙，常州刘国钧职业教育中心高级教师，研究方向为专业课程改革与专业教材建设。