基于項目驅(qū)動的機電專業(yè)學(xué)生綜合能力培養(yǎng)研究

朱其新　汪幫富　王軍

摘 要 針對機電專業(yè)學(xué)生綜合能力培養(yǎng)中存在的問題，對機電專業(yè)教學(xué)方法進行了改革和探討，將項目驅(qū)動教學(xué)方法引入到機電專業(yè)學(xué)生綜合能力培養(yǎng)教學(xué)中，介紹了項目驅(qū)動方法下的機電專業(yè)學(xué)生綜合能力培養(yǎng)流程和效果，并對基于項目驅(qū)動的機電專業(yè)學(xué)生綜合能力培養(yǎng)方法進行概括總結(jié)。實踐結(jié)果證明，該培養(yǎng)方法對本科院校機電專業(yè)學(xué)生綜合能力的提高具有良好的效果。

關(guān)鍵詞 機電專業(yè) 項目驅(qū)動 教學(xué)改革 綜合能力

中圖分類號：G642 文獻標(biāo)識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdks.2016.12.024

Abstract Aiming at cultivating comprehensive ability of students majoring in mechanical and electrical problems in the reform and exploration of the teaching method of Electromechanical Specialty， will the project driven teaching method into the comprehensive ability of students majoring in mechanical and electrical training teaching， introduces the project driven electromechanical majors comprehensive method under the training process and result， and the training methods were summarized based on project driven integrated mechanical and electrical professional ability of students. The practice results show that this training method has a good effect on the improvement of the comprehensive ability of mechanical and electrical major students in the undergraduate colleges and universities.

Keywords Mechanical and Electrical professional； project driven； teaching reform； comprehensive ability

0 引言

隨著近年來機電行業(yè)的大力發(fā)展，很多高校相繼開設(shè)了機電專業(yè)，然而機電專業(yè)是集機械、電子、光學(xué)、控制、計算機、信息等多學(xué)科交叉的綜合專業(yè)，機電專業(yè)學(xué)生不但要求具有如機械、電子、液壓、自動化等方向的設(shè)計、制造、裝配、調(diào)試和維修能力，而且要求具備生產(chǎn)、經(jīng)營、組織、和管理的理念和綜合職業(yè)能力。

為進一步提高我校機電專業(yè)的質(zhì)量，我們開展了“基于項目驅(qū)動的機電專業(yè)學(xué)生綜合能力培養(yǎng)方法”的改革研究，經(jīng)過進一步的探索與實踐，總結(jié)出了一套較為完整的機電專業(yè)教學(xué)方法。基于項目驅(qū)動的機電專業(yè)學(xué)生綜合能力培養(yǎng)方法，以市場需求為導(dǎo)向，以導(dǎo)向定思路，將機電項目化整為零，按功能進行模塊化，由學(xué)生組建各個不同的項目團隊，在接近實際生產(chǎn)的情況下完成機電項目，達到對學(xué)生綜合能力培養(yǎng)的目的。該機電項目驅(qū)動培養(yǎng)方法極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極主動性，并取得了顯著的效果。

1 項目驅(qū)動的機電專業(yè)學(xué)生綜合能力培養(yǎng)方法改革架構(gòu)

基于項目驅(qū)動的機電專業(yè)學(xué)生綜合能力培養(yǎng)方法，首先在老師的指導(dǎo)下，將機電專業(yè)的綜合機電項目交給學(xué)生，在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，學(xué)生自行完成從資料收集、方案設(shè)計到項目實施及最終的項目評價，而指導(dǎo)老師則將整個項目過程進行分解，設(shè)計出各個不同任務(wù)的項目。該培養(yǎng)方法以學(xué)生為主體，傳統(tǒng)教學(xué)方法與項目實踐相結(jié)合，以當(dāng)代社會企業(yè)市場需求為導(dǎo)向，強調(diào)新形勢下機電專業(yè)對學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)要求。完全不同于傳統(tǒng)的教學(xué)方法，項目驅(qū)動的教學(xué)方法提倡以學(xué)生為中心，學(xué)生不再是被動地學(xué)習(xí)理論知識，而是在實踐中完成項目，在完成項目的過程中學(xué)習(xí)。教師只是以組織者和指導(dǎo)者的身份起輔助和促進作用，以充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性和積極的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。

項目驅(qū)動的人才培養(yǎng)方法在國外已有多年歷史，目前在國內(nèi)的應(yīng)用多局限于某一門課程。將項目驅(qū)動教學(xué)方法引入到高等院校機電專業(yè)課程教學(xué)中去，讓學(xué)生在項目設(shè)計中進行機電專業(yè)相關(guān)知識的學(xué)習(xí)，利用對學(xué)生可進行綜合訓(xùn)練的成套儀器設(shè)備，檢驗學(xué)生設(shè)計制造的可行性，并加以修改、補充和完善。通過機電專業(yè)綜合項目的完成情況來評定機電專業(yè)學(xué)生綜合能力的水平。

2 項目驅(qū)動的機電專業(yè)學(xué)生綜合能力培養(yǎng)流程

2.1 項目的選擇

機電綜合項目的確定，需要參照當(dāng)前機電科技產(chǎn)品的發(fā)展程度，結(jié)合學(xué)生綜合能力培養(yǎng)的特點。為了讓學(xué)生的設(shè)計項目與實際生活需求相貼近，采取了兩種項目提供方式：一種是學(xué)生自己選擇感興趣的機電項目作為自己的項目內(nèi)容，為以后的創(chuàng)新發(fā)展做鋪墊；另一種是直接選取企業(yè)現(xiàn)場的實際生產(chǎn)項目為自己的項目內(nèi)容，為以后的工作需求進一步提高自己的工作能力奠定基礎(chǔ)。

2.2 項目分析

在項目驅(qū)動綜合能力培養(yǎng)方法中，項目分析是項目設(shè)計和實施的第一步。首先要對該機電項目的可行性進行全面的技術(shù)分析和論證，并結(jié)合企業(yè)實際生產(chǎn)應(yīng)用的先進性和適應(yīng)性以及設(shè)計條件的可能性，為項目的設(shè)計和運行提供科學(xué)合理的參照依據(jù)。

2.3 項目設(shè)計及分解

在項目驅(qū)動方法中，項目設(shè)計是關(guān)鍵，項目的好壞直接影響最終的運行結(jié)果，指導(dǎo)老師應(yīng)根據(jù)不同團隊學(xué)生自身的性格、專業(yè)技能特長等特點，制定具有實際運行意義的可行性綜合項目設(shè)計方案。根據(jù)不同的知識點將一個綜合項目模塊化，劃分為若干個相互關(guān)聯(lián)又相互獨立的子項目，再將子項目分解成多個不同的任務(wù)，以及每個任務(wù)所包含的不同知識點、要點和難點。要遵循科學(xué)實用的準(zhǔn)則，以學(xué)生的專業(yè)技能特長為導(dǎo)線，調(diào)動每個團隊學(xué)生主動學(xué)習(xí)的積極性和主觀能動性。并盡可能讓每個學(xué)生能夠充分參與到項目的操作與學(xué)習(xí)中去，每個小組以4～6人為主。因此每個班將有6～8個項目同時進行，盡量做到項目任務(wù)和內(nèi)容不重復(fù)，以保證每個團隊的學(xué)生均通過項目的完成得到鍛煉，且與其他小組交流與展示過程中獲得各個領(lǐng)域與行業(yè)知識的積累。

2.4 組建學(xué)生項目團隊

將一個綜合項目模塊化劃分為若干個相互關(guān)聯(lián)又相互獨立的子項目，再將子項目分解成多個任務(wù)，根據(jù)學(xué)生的基礎(chǔ)特長的不同以及子項目的難易程度來選擇不同的子項目任務(wù)去完成，借此把學(xué)生凝聚成一個擁有共同大目標(biāo)且具有不同小目標(biāo)的大團隊。各個團隊在分工合作的同時也培養(yǎng)了團隊合作精神。學(xué)生團隊的組建方式，充分體現(xiàn)了團隊是以學(xué)生為中心，教師為輔助的機電專業(yè)學(xué)生綜合能力培養(yǎng)方法。

2.5 項目評價

項目評價是為了在評價過程中促進學(xué)生的全面發(fā)展，主要是查看學(xué)生對知識和技能的掌握情況。通過階段性的評價，了解學(xué)生項目的執(zhí)行過程，并指導(dǎo)學(xué)生克服項目執(zhí)行過程中的困難，并對項目進行反復(fù)的修改和提高，明確項目執(zhí)行中的優(yōu)缺點，從而獲得更全面的進步。

2.6 項目的實施

具體項目的實施分為3D建模設(shè)計、CAE仿真分析和實際制作三大類。3D建模設(shè)計是通過Pro/e、solidworks、UG等三維建模軟件，對機電項目中的零部件進行選型、設(shè)計、組裝和干涉檢查等。CAE則是運用ANSYS、ABAQUS、MACR等有限元分析軟件，對機電項目中的部分重要結(jié)構(gòu)進行工程數(shù)值分析、結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計、結(jié)構(gòu)動力學(xué)、強度、壽命以及運動學(xué)進行仿真分析。以降低設(shè)計和制造中的錯誤率，提高機電產(chǎn)品項目的成功率并縮短設(shè)計周期和設(shè)計成本。實際制作則是進行設(shè)計后并通過具體相應(yīng)的機床將設(shè)計出的零部件進行實體加工裝配制作出來，可充分提高學(xué)生們的設(shè)計、制造、創(chuàng)新和實踐能力。

2.7 項目過程管理

基于項目驅(qū)動的機電專業(yè)學(xué)生項目過程管理嚴(yán)格，在項目啟動前統(tǒng)一制定項目總體計劃和分部計劃，項目團隊成員一一進行計劃匯報，項目執(zhí)行過程當(dāng)中，每位團隊成員均需按照計劃進度每周進行一次進度匯報，如果沒有特殊情況，均需按照原計劃進度進行執(zhí)行。如果在項目執(zhí)行的過程中，發(fā)現(xiàn)部分項目內(nèi)容需要進行修改，可對原項目計劃進行適當(dāng)調(diào)整。項目執(zhí)行過程中，各團隊成員均能夠做到服從集體、通力合作、高效溝通等自我管理和團隊協(xié)作精神，為以后走向工作崗位打下了一定的基礎(chǔ)。

3 項目驅(qū)動的機電專業(yè)學(xué)生綜合能力培養(yǎng)效果

“基于項目驅(qū)動的機電專業(yè)學(xué)生綜合能力培養(yǎng)方法” 是在機電專業(yè)教育與社會實際需求之間出現(xiàn)脫軌的情況下產(chǎn)生的一種新型教學(xué)方法，該教學(xué)方法打破了常規(guī)的機電專業(yè)傳統(tǒng)教學(xué)方法，充分體現(xiàn)了“以學(xué)生為主體，教師作輔助”的教學(xué)思想，能夠充分調(diào)動學(xué)生主動學(xué)習(xí)知識和解決問題的主觀能動性，通過項目團隊之間、師生之間的交流討論。學(xué)生不再在課堂上被動地學(xué)習(xí)理論知識，而是理論與實踐在項目完成的過程中相輔相成，交叉進行。教師且以組織者和指導(dǎo)者的身份起輔助和促進作用，該培養(yǎng)方法能夠充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性和積極的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。

在2013級到2015級的機電專業(yè)學(xué)生中，經(jīng)過學(xué)生報名和面試挑選，通過“基于項目驅(qū)動的機電專業(yè)學(xué)生綜合能力培養(yǎng)方法”共計培養(yǎng)了30名學(xué)生，在這30名學(xué)生最終的機電專業(yè)綜合能力測評中，63.3%（19名）學(xué)生獲得了“優(yōu)秀”， 30%（9名）獲得了“良好”，6.67%（2名）學(xué)生獲得了“中等”，及格率為100%，單單從培養(yǎng)成績來看，通過“基于項目驅(qū)動的機電專業(yè)學(xué)生綜合能力培養(yǎng)方法”所培養(yǎng)的學(xué)生成績遠遠超過了傳統(tǒng)教學(xué)模式的平均水平。因此，“基于項目驅(qū)動的機電專業(yè)學(xué)生綜合能力培養(yǎng)方法”可使機電專業(yè)學(xué)生綜合能力得到顯著的提高。

4 結(jié)語

“基于項目驅(qū)動的機電專業(yè)學(xué)生綜合能力培養(yǎng)方法”的成功應(yīng)用，有效提高了機電專業(yè)學(xué)生的綜合能力，較沒有經(jīng)過該培養(yǎng)方法培養(yǎng)的學(xué)生，其綜合成績有了顯著的提高。且經(jīng)過該培養(yǎng)方法培養(yǎng)過的機電專業(yè)學(xué)生，其團隊協(xié)作、自我學(xué)習(xí)的主動性和實踐動手能力，也有較大的提升。這與“基于項目驅(qū)動的機電專業(yè)學(xué)生綜合能力培養(yǎng)方法”的培養(yǎng)特點是分不開的?？茖W(xué)的選題，合理的項目設(shè)計、組織、安排、實施和管理，在接近實際生產(chǎn)的情況下完成機電項目，達到培養(yǎng)學(xué)生綜合能力的目的，并能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極主動性，且對學(xué)生們以后的發(fā)展和學(xué)習(xí)具有重要的積極作用和意義。

*通訊作者：汪幫富

參考文獻

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