基于“卓越計劃”的機(jī)電專業(yè)技能訓(xùn)練教學(xué)模式探究

王學(xué)惠[1]，李海振，李大勇，王金波，劉玉波

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基于“卓越計劃”的機(jī)電專業(yè)技能訓(xùn)練教學(xué)模式探究

王學(xué)惠[1]，李海振，李大勇，王金波，劉玉波

（黑龍江科技大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150022）

在卓越計劃背景下，深入分析目前機(jī)電專業(yè)技能訓(xùn)練的現(xiàn)狀，試圖從訓(xùn)練的題目、指導(dǎo)及訓(xùn)練的時間、教學(xué)條件和以成果為導(dǎo)向等方面，對教學(xué)模式進(jìn)行探究．以突出學(xué)生主體發(fā)展，確保學(xué)生的工程能力得以培養(yǎng)、訓(xùn)練、形成和提高．

卓越計劃；技能訓(xùn)練；教學(xué)模式；機(jī)電專業(yè)

教育部“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”（簡稱“卓越計劃”），是貫徹落實(shí)《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020年）》和《國家中長期人才發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020年）》的重大改革項(xiàng)目，也是促進(jìn)我國由工程教育大國邁向工程教育強(qiáng)國的重大舉措[1-2]．該計劃旨在培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需要的高質(zhì)量各類型工程技術(shù)人才，為國家走新型工業(yè)化發(fā)展道路、建設(shè)創(chuàng)新型國家和人才強(qiáng)國戰(zhàn)略服務(wù)．工程師肩負(fù)著改造世界、創(chuàng)造未來的使命，他們不僅要能夠分析問題、解決問題，而且要能夠?qū)⑶八从械脑O(shè)想和概念轉(zhuǎn)化為實(shí)實(shí)在在的現(xiàn)實(shí)．因此，他們必須具備勝任各自崗位的工程能力[3]．這就要求我們在重構(gòu)課程體系和教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，在面向?qū)嶋H的教學(xué)過程中，遵循工程的實(shí)踐、集成與創(chuàng)新的特征，采取相應(yīng)的教學(xué)方法，確保學(xué)生的工程能力得以培養(yǎng)、訓(xùn)練、形成和提高．

本文基于卓越工程師培養(yǎng)計劃，立足于應(yīng)用型本科的培養(yǎng)目標(biāo)，結(jié)合機(jī)電專業(yè)的實(shí)際情況，對機(jī)電專業(yè)技能訓(xùn)練的教學(xué)模式進(jìn)行探究．

1 機(jī)電專業(yè)技能訓(xùn)練的現(xiàn)狀分析

1.1 技能訓(xùn)練題目少

目前，訓(xùn)練的題目一般由教師給定，或?qū)W生依據(jù)自己的興趣與指導(dǎo)教師共同擬定．主要來源于指導(dǎo)教師所熟悉的領(lǐng)域和專業(yè)方向，題目來源單一，工程能力滲透的程度不深．有的題目過于簡單，有的題目與工程實(shí)際脫節(jié)，不能保證學(xué)生對于卓越目標(biāo)的追求．

1.2 技能訓(xùn)練時間少

1.3 受客觀教學(xué)條件的限制

用于訓(xùn)練的設(shè)備、場地不足，設(shè)備陳舊，學(xué)生只能做初級水平的訓(xùn)練，環(huán)節(jié)之間缺少連續(xù)性，造成僅有資源的浪費(fèi)．

1.4 教師的工程實(shí)踐能力有限

大部分的指導(dǎo)教師，都是從學(xué)校到學(xué)校的過程，缺乏來自現(xiàn)場的工程實(shí)踐鍛煉．對于學(xué)生而言，雖然多年來一直提出要提高學(xué)生的主觀能動性，但是目前的機(jī)電技能訓(xùn)練還是以講授為主，輔導(dǎo)為輔，學(xué)生的主動學(xué)習(xí)動力不足，潛力得不到充分發(fā)揮．

2 基于“卓越計劃”的創(chuàng)新教學(xué)模式

根據(jù)卓越計劃的要求，機(jī)電技能訓(xùn)練的目的是提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力．采用靈活多樣的培養(yǎng)方式，因材施教，才能為創(chuàng)新人才的培養(yǎng)提供有效的途徑[4-5]．

2.1 創(chuàng)新工程訓(xùn)練題目

在現(xiàn)有題目的基礎(chǔ)上，構(gòu)成了工程訓(xùn)練“必修項(xiàng)目+選修項(xiàng)目+自主創(chuàng)意”３層實(shí)踐教學(xué)體系[6-7]．逐步增加企業(yè)實(shí)際工程應(yīng)用題目或以解決企業(yè)實(shí)際問題作為工程訓(xùn)練的題目，創(chuàng)立具有企業(yè)模式的訓(xùn)練機(jī)制．

科學(xué)研究離不開儀器設(shè)備的支持，高精尖科研更需要大型科學(xué)儀器設(shè)備作為支撐，這是促進(jìn)科研發(fā)展的重要物質(zhì)保障。大型科學(xué)儀器設(shè)備的高成本特性使得我們更關(guān)注其投入和產(chǎn)出比例，因此推進(jìn)各機(jī)構(gòu)之間進(jìn)行設(shè)備開放共享，互通有無，實(shí)現(xiàn)資源的合理利用十分必要，這既有利于提高大型科學(xué)儀器設(shè)備的使用效率和成果產(chǎn)出，也有利于合理規(guī)劃投入成本、減少科技資源浪費(fèi)，這對科研領(lǐng)域健康發(fā)展和實(shí)現(xiàn)突破性科研進(jìn)展有重要意義。

使學(xué)生做真題，解決單位工程實(shí)際問題，這樣學(xué)生在付出時間和精力的基礎(chǔ)上，也收獲了企業(yè)的認(rèn)可，為將來的就業(yè)提供了實(shí)踐能力的保障．

2.2 工程訓(xùn)練不間斷

依據(jù)本校卓越計劃培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)，遵循工程的集成與創(chuàng)新特征，以強(qiáng)化工程實(shí)踐能力、工程設(shè)計能力與工程創(chuàng)新能力為核心，重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容，使技能訓(xùn)練在大學(xué)４年不間斷．指導(dǎo)教師應(yīng)符合“卓越計劃”雙導(dǎo)師制度的要求．一是增加其企業(yè)掛職鍛煉，以提高工程能力；二是將有一定實(shí)踐能力的工程師請到課堂來，為學(xué)生講解，開闊學(xué)生的視野．著力推動基于問題的學(xué)習(xí)、基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)和基于案例的學(xué)習(xí)等多種研究性學(xué)習(xí)方法，加強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新能力訓(xùn)練，“真刀真槍”做訓(xùn)練．可以采用集中授課、分組討論、案例講解、實(shí)做訓(xùn)練和綜合設(shè)計等方式，在理論課進(jìn)行過程中，采用邊學(xué)邊練的方式，隨時訓(xùn)練，穩(wěn)步提高．學(xué)生可以根據(jù)自身的需要，自主安排訓(xùn)練的進(jìn)度，從而在時間上保證了大學(xué)4年工程訓(xùn)練不間斷．

將工程訓(xùn)練的教學(xué)模式分為３個階段（見圖1）．即基礎(chǔ)訓(xùn)練、綜合訓(xùn)練和創(chuàng)新訓(xùn)練．在基礎(chǔ)訓(xùn)練階段，從簡單的實(shí)例為切入點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生的工程意識，掌握分析和解決問題的方法．綜合訓(xùn)練階段，以項(xiàng)目為驅(qū)動，分組的方式，合作完成一個項(xiàng)目，最后提交任務(wù)的方式，培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)作精神和團(tuán)隊(duì)意識．有了前面的基礎(chǔ)可以順利地進(jìn)入第３個階段——創(chuàng)新訓(xùn)練階段．結(jié)合企業(yè)目前的課題或正在使用的課題，截取其中一部分或?qū)⑷蝿?wù)分解成不同的組，在任務(wù)的驅(qū)動下，以企業(yè)的模式獨(dú)立解決問題，找到解決問題的方法．

圖1 工程訓(xùn)練教學(xué)模式

今后，將充分利用實(shí)驗(yàn)室開放等有利環(huán)境，將工程訓(xùn)練的時間增加1~2倍．

2.3 充分利用和改善教學(xué)資源

充分利用現(xiàn)有資源，將學(xué)生電子元器件訓(xùn)練的成果，作為下一級（單片機(jī)等）訓(xùn)練的基礎(chǔ)，避免各階段訓(xùn)練之間停留在初級水平，沒有接續(xù)性，浪費(fèi)資源[8]．以搭積木的方式，層層累加，逐步形成對知識的累積，最終完成機(jī)電技能的終極訓(xùn)練．如原有的電子元器件和單片機(jī)的訓(xùn)練之間沒有很好的銜接，很多是孤立存在的．現(xiàn)在可以將學(xué)生在電子元器件的訓(xùn)練中做的各種各樣的傳感器，在單片機(jī)等的訓(xùn)練上得到很好的應(yīng)用．如前一階段做的是溫度傳感器，后一階段可以做基于單片機(jī)的溫度控制系統(tǒng)．不但提高了原有元件的利用率，節(jié)約了資源，而且，培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)化和工程化的意識．另外，新增了“創(chuàng)意之星”模塊化創(chuàng)新設(shè)計平臺，極大地改善了教學(xué)條件[9]．

2.4 以成果為導(dǎo)向的學(xué)生評價方法

以成果為導(dǎo)向作為評價學(xué)生的方法，體現(xiàn)學(xué)生的主體發(fā)展，是卓越工程師培養(yǎng)的價值取向．合格的卓越工程師應(yīng)該具有滿足未來自身發(fā)展所需要的基本素質(zhì)，包括綜合基礎(chǔ)素質(zhì)、職業(yè)發(fā)展素質(zhì)、終身學(xué)習(xí)和創(chuàng)新素質(zhì)，而這些素質(zhì)需要在整個課程體系的實(shí)施過程中逐步實(shí)現(xiàn)，技能訓(xùn)練是其中重要的環(huán)節(jié)．將學(xué)生作為具有主動性、能動性和創(chuàng)造性的主體，學(xué)生是訓(xùn)練的主人，要重視調(diào)動他們的主觀能動性，使他們積極地參與訓(xùn)練的學(xué)習(xí)，主動地獲取知識，不斷地提高能力，創(chuàng)造性地探索未知的世界，從而在訓(xùn)練的過程中使自己得到全面的發(fā)展．

3 結(jié)語

本文基于當(dāng)前機(jī)電專業(yè)技能訓(xùn)練的現(xiàn)狀，以卓越計劃為導(dǎo)向，通過對工程訓(xùn)練教學(xué)模式的探索，使學(xué)生能得到與企業(yè)現(xiàn)場環(huán)境下的工程意識和工程能力．同時，增強(qiáng)教師的實(shí)踐能力，使其與企業(yè)技術(shù)對接．以成果為導(dǎo)向來評價學(xué)生，體現(xiàn)學(xué)生的主體發(fā)展和自我價值的體現(xiàn)．

[1] 林健．“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”通用標(biāo)準(zhǔn)研制[J]．高等工程教育研究，2010（4）：21-29

[2] 林健．“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”專業(yè)培養(yǎng)計劃研究[J]．清華大學(xué)教育研究，2011，32（2）：47-55

[3] 劉建偉，廖維奇，呂汝金．機(jī)電綜合工程訓(xùn)練中心建設(shè)的探索[J]．實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2011，4（30）：87-90

[4] 汪木蘭，周明虎，李建啟．以項(xiàng)目教學(xué)為載體制訂先進(jìn)制造技術(shù)卓越工程師培養(yǎng)方案[J]．中國現(xiàn)代教育裝備，2010 （12） ：15-19

[5] 王蕾．構(gòu)建大工程觀下開放式機(jī)電綜合工程訓(xùn)練體系的思考[J]．實(shí)驗(yàn)室科學(xué)，2013，6（16）：176-179

[6] 傅麗凌，楊平，駱德淵，等．探索工程訓(xùn)練新模式 實(shí)施大學(xué)生個性化層次化培養(yǎng)[J]．實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2013，32（1）：85-87

[7] 惠記莊，劉海明，鄒亞科．現(xiàn)代工程訓(xùn)練中心建設(shè)及訓(xùn)練模式的探索[J]．實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2009，26 （3）：115-118

[8] 李彥林，郭建新，胡蓉．工程訓(xùn)練課程體系中機(jī)器人模塊教學(xué)改革[J]．實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù)，2010，8（5）：132-134

[9] 王學(xué)惠，劉元林，王宏，等．以實(shí)踐為主線的“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程教學(xué)改革[J]．中國電力教育，2012（28）：150

Exploration in the teaching models of mechanical electronics profession skill training based on outstanding plan

WANG Xue-hui，LI Hai-zhen，LI Da-yong，WANG Jin-bo，LIU Yu-bo

（School of Mechanical Engineering，Heilongjiang University of Science and Technology，Harbin 150022，China）

On the background of outstanding plan，the current status of mechanical electronics profession skill training is analyzed deeply．The teaching mode is explored to highlighting the development of the student body，from the aspects of training topics，guidance and training time，teaching conditions and outcome-oriented. To ensure that students of engineering ability on culture，training，formation and improve．

outstanding plan；skill training；teaching model；mechanical electronics profession

1007-9831（2016）02-0084-03

TH-39∶G642.0

A

10.3969/j.issn.1007-9831.2016.02.024

2015-12-12

黑龍江科技大學(xué)教學(xué)研究項(xiàng)目（JY14-68）

王學(xué)惠（1974-），女，黑龍江友誼人，副教授，碩士，主要從事機(jī)電檢測和仿真方面研究．E-mail：xuehui1024@sina.com