基于遞進(jìn)式模塊的專業(yè)碩士校內(nèi)實(shí)踐教學(xué)設(shè)計

姚靜　趙桂春

摘要：本文介紹了針對專業(yè)碩士研究生的實(shí)踐教學(xué)改革方法，在充分總結(jié)以往教學(xué)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，基于遞進(jìn)式模塊的教學(xué)理念，提出了“實(shí)驗培訓(xùn)+實(shí)物制作+項目考核”的實(shí)踐教學(xué)體系，并設(shè)計了實(shí)踐項目。本文以專業(yè)碩士校內(nèi)實(shí)踐課程教學(xué)目標(biāo)為核心，開展教學(xué)環(huán)節(jié)的創(chuàng)新設(shè)計，從建立面向?qū)I(yè)碩士專業(yè)能力矩陣、實(shí)踐教學(xué)體系設(shè)計及實(shí)踐項目的設(shè)計與實(shí)施三個方面做了全新的嘗試，結(jié)合專業(yè)課程和學(xué)生基本專業(yè)素質(zhì)，設(shè)計基礎(chǔ)理論實(shí)驗研究內(nèi)容，建立綜合實(shí)踐教學(xué)模塊，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐操作、問題分析、分工協(xié)作的能力。本文研究成果對專業(yè)碩士教學(xué)改革具有參考價值。

關(guān)鍵詞：校內(nèi)實(shí)踐；教學(xué)設(shè)計；實(shí)踐教學(xué)；教學(xué)改革

中圖分類號：G642.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2019）04-0153-03

國內(nèi)眾多學(xué)者致力于研究生教學(xué)模式研究，近年來圍繞教學(xué)改革、實(shí)踐教育進(jìn)行了大量探討與研究。華東師范大學(xué)的高芳祎博士對我國研究生課程與教學(xué)改革效果進(jìn)行了專門調(diào)查研究，調(diào)查結(jié)果肯定了近年來國內(nèi)教育改革取得巨大成績，同時也指出在研究生課程學(xué)習(xí)及其與科研實(shí)踐相結(jié)合的環(huán)節(jié)有待優(yōu)化提高[1]。南京師范大學(xué)的王源遠(yuǎn)、王麗萍對高校實(shí)踐教學(xué)的理論認(rèn)識與實(shí)踐進(jìn)行了探索，指出在實(shí)踐教學(xué)管理上，既要根據(jù)不同的實(shí)踐形式制定不同的評價標(biāo)準(zhǔn)，又要改結(jié)果性評價為過程性評價，及時更正實(shí)踐活動中的不足，在實(shí)踐過程中提升質(zhì)量[2]。當(dāng)前，專業(yè)碩士對口企業(yè)實(shí)踐資源匱乏，而社會對專業(yè)碩士能力要求卻越來越高，針對這一矛盾，機(jī)電控制工程系結(jié)合現(xiàn)有實(shí)驗室軟硬件資源和以往豐富的項目式教學(xué)經(jīng)驗，以提高專業(yè)碩士研究生的專業(yè)素養(yǎng)、知識水平和工程實(shí)踐能力為研究目標(biāo)，對專業(yè)碩士實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行設(shè)計。

一、教學(xué)目標(biāo)

本教學(xué)改革項目針對機(jī)械工程機(jī)控方向?qū)I(yè)碩士研究生，在充分總結(jié)以往教學(xué)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，結(jié)合發(fā)展需求，以培養(yǎng)創(chuàng)新精神、增強(qiáng)應(yīng)用能力為目標(biāo)，設(shè)計具有專業(yè)特色、研究生水平的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。本項目旨在充分發(fā)揮校內(nèi)實(shí)踐環(huán)節(jié)的作用，通過教學(xué)改革，提高專業(yè)碩士研究生創(chuàng)新能力、科研能力、應(yīng)用能力。通過對機(jī)械類人才能力需求的大量企業(yè)調(diào)研，制定了機(jī)械類培養(yǎng)目標(biāo)、畢業(yè)要求及課程體系。校內(nèi)實(shí)踐課程圍繞畢業(yè)能力需求進(jìn)行了教學(xué)目標(biāo)設(shè)計，同時順應(yīng)這一目標(biāo)，基于遞進(jìn)式模塊的教學(xué)理念構(gòu)建了從實(shí)踐中學(xué)習(xí)理論的課程教學(xué)模式。本門課教學(xué)目標(biāo)如下：（1）掌握基本液壓元件與氣壓元件的工作特性及使用場合；（2）掌握典型液壓與氣動基本回路的工作原理及工程實(shí)際中的應(yīng)用，動手搭建典型基本回路并運(yùn)用所學(xué)知識進(jìn)行分析；（3）掌握X-D圖的使用方法，能夠?qū)刂齐娐芳疤菪螆D進(jìn)行邏輯分析與設(shè)計；（4）掌握繼電器、PLC工作原理及使用方法，并對液壓與氣動基本回路進(jìn)行控制；（5）經(jīng)過校內(nèi)實(shí)踐的培訓(xùn)能夠掌握液壓與氣動回路的搭建及控制，并對其進(jìn)行調(diào)試及故障分析。（6）能夠就液壓及氣動回路設(shè)計撰寫分析報告和設(shè)計文件。

二、教學(xué)設(shè)計

基于遞進(jìn)式模塊的教學(xué)理念，在明確了校內(nèi)實(shí)踐課程教學(xué)目標(biāo)后，圍繞該教學(xué)目標(biāo)，積極開展教學(xué)環(huán)節(jié)的創(chuàng)新設(shè)計，是高質(zhì)量實(shí)現(xiàn)這些教學(xué)目標(biāo)的關(guān)鍵。本實(shí)踐教學(xué)從建立面向?qū)I(yè)碩士專業(yè)能力矩陣、實(shí)踐教學(xué)體系設(shè)計及實(shí)踐項目的設(shè)計與實(shí)施三個方面做了全新的嘗試，具體見下文。

（一）建立面向?qū)I(yè)碩士專業(yè)能力矩陣

基于機(jī)電控制工程專業(yè)專業(yè)碩士基礎(chǔ)理論及專業(yè)課程，以CDIO理念為指導(dǎo)，明確機(jī)電控制工程系專業(yè)碩士研究生實(shí)踐能力需求，分解能力指標(biāo)點(diǎn)，并基于能力指標(biāo)點(diǎn)構(gòu)造實(shí)踐環(huán)節(jié)內(nèi)容，形成機(jī)電控制工程系專業(yè)碩士實(shí)踐模塊專業(yè)能力矩陣。

（二）實(shí)踐教學(xué)體系設(shè)計

基于能力矩陣，建立以實(shí)驗為輔、實(shí)物實(shí)踐項目為主的遞進(jìn)式實(shí)踐教學(xué)模塊。為更好地激發(fā)學(xué)生的積極性，使學(xué)生深入理解掌握專業(yè)知識，設(shè)立討論、答辯、加工制作、調(diào)試、比賽等多個教學(xué)環(huán)節(jié)。建立基于過程的監(jiān)督管理方法，探索多方位的考核機(jī)制，形成“實(shí)驗培訓(xùn)+實(shí)物制作+項目考核”較完善的實(shí)踐教學(xué)體系。本次教改項目改變專業(yè)碩士看別人做實(shí)驗為自己動手做實(shí)驗，由“局外人”變成“參與者”，角色的轉(zhuǎn)變激發(fā)專業(yè)碩士的興趣與熱情。

1.本次的教改不同于本科生的實(shí)踐教學(xué)，不設(shè)立實(shí)驗指導(dǎo)書，全部實(shí)踐項目均為任務(wù)形式提出，工程項目形式落實(shí)，沒有明確的參考資料，所有系統(tǒng)原理、電氣原理均由專業(yè)碩士以小組（2人）為單位討論、設(shè)計出來。

2.本次教改實(shí)踐項目分為基礎(chǔ)模塊、提高模塊、高級模塊三部分，本著由淺入深、先易后難、循序漸進(jìn)的原則設(shè)定，逐步提高專業(yè)碩士的實(shí)踐動手能力。既解決了實(shí)踐者基礎(chǔ)薄弱的問題，又解決了理論與實(shí)踐聯(lián)系脫節(jié)的問題。

3.本次教改每一個階段的考核方式也各不相同?；A(chǔ)模塊以完成任務(wù)為主，考核側(cè)重于對任務(wù)的理解以及動手操作；提高模塊以處理任務(wù)解決過程中的問題為主，考核側(cè)重于問題分析、分工協(xié)作，多學(xué)科知識交叉；高級模塊以實(shí)物制作為主，考核側(cè)重于團(tuán)隊合作、所學(xué)知識的融會貫通。激發(fā)學(xué)生興趣，高效地實(shí)現(xiàn)實(shí)踐教學(xué)能力培養(yǎng)目標(biāo)。

（三）實(shí)踐項目的設(shè)計與實(shí)施

結(jié)合專業(yè)課程和學(xué)生基本專業(yè)素質(zhì)，設(shè)計基礎(chǔ)理論實(shí)驗研究內(nèi)容，建立綜合實(shí)踐教學(xué)模塊。在此基礎(chǔ)上，開展自主創(chuàng)新實(shí)踐模塊研究?；谶f進(jìn)式的實(shí)踐教學(xué)培養(yǎng)模塊，融合傳動系統(tǒng)、傳感識別系統(tǒng)和運(yùn)動控制系統(tǒng)，使學(xué)生初步具備獨(dú)立設(shè)計機(jī)電液控測一體化系統(tǒng)產(chǎn)品的能力，更好地培養(yǎng)機(jī)電液一體化專業(yè)學(xué)生的專業(yè)技術(shù)能力和綜合素質(zhì)。鼓勵學(xué)生以氣動機(jī)器人為實(shí)施對象，進(jìn)行機(jī)電液測控全面的學(xué)習(xí)和提高。

1.基礎(chǔ)模塊。在基礎(chǔ)模塊訓(xùn)練中，旨在培訓(xùn)學(xué)生的基礎(chǔ)知識。以實(shí)物為對象對學(xué)生進(jìn)行現(xiàn)場指導(dǎo)，使同學(xué)更加直觀地認(rèn)識學(xué)習(xí)液壓與氣動基本元器件，掌握了元器件的原理及使用方法。并將課本上的液壓與氣動基本回路在試驗臺上進(jìn)行搭建與調(diào)試，試驗臺照片如圖1所示。此模塊教學(xué)過程中除了讓學(xué)生對基本回路進(jìn)行理論學(xué)習(xí)之外，更多地是培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，并通過動手搭建基本回路讓學(xué)生更好地了解其在實(shí)際中的應(yīng)用。

2.提高模塊。在提高模塊的學(xué)習(xí)中，學(xué)習(xí)繼電器、PLC工作原理及使用方法，學(xué)會用X-D圖對控制電路及梯形圖進(jìn)行邏輯分析，熟練掌握控制電路以及控制電路轉(zhuǎn)化梯形圖并進(jìn)行編程，并對液壓與氣動基本回路進(jìn)行控制；通過提高模塊的學(xué)習(xí)訓(xùn)練，不僅讓學(xué)生學(xué)習(xí)了電氣控制的基礎(chǔ)知識，實(shí)現(xiàn)對基本回路的邏輯控制，更重要的是通過對電氣控制的不斷調(diào)試，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。

3.高級模塊。通過對基礎(chǔ)模塊和提高模塊的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)掌握了基本回路的搭建以及控制，具備了對復(fù)雜液壓與氣動回路進(jìn)行設(shè)計及控制的基礎(chǔ)。在高級模塊的學(xué)習(xí)訓(xùn)練中，設(shè)置三級項目，不提供任何指導(dǎo)，項目以任務(wù)形式提出，工程項目形式落實(shí)，沒有明確參考資料，系統(tǒng)原理、電氣原理均由小組成員自行設(shè)計、制作、調(diào)試，最后以答辯、比賽的形式進(jìn)行考核，如圖2所示。在學(xué)習(xí)過程中通過項目的訓(xùn)練讓學(xué)生對所學(xué)的知識進(jìn)行融會貫通，考核過程中除了檢驗對項目的完成程度，同時也要檢查小組成員在完成項目過程中的團(tuán)隊協(xié)作能力。

三、結(jié)束語

以產(chǎn)出為導(dǎo)向的課程體系改革迫在眉睫，以模塊提高式教學(xué)理念為基礎(chǔ)提出新的實(shí)踐教學(xué)體系，是提高培養(yǎng)教學(xué)質(zhì)量的有效途徑?；谶f進(jìn)式模塊的專業(yè)碩士校內(nèi)實(shí)踐教學(xué)設(shè)計，不僅解決了專業(yè)碩士對口企業(yè)實(shí)踐資源匱乏的問題，而且激發(fā)了學(xué)生們自主學(xué)習(xí)的興趣，培養(yǎng)了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力，還通過實(shí)物制作等模塊，培養(yǎng)了學(xué)生們的動手實(shí)踐及團(tuán)隊協(xié)作能力，提高了專業(yè)碩士研究生的專業(yè)素養(yǎng)，以滿足社會對專業(yè)碩士能力的需求。

參考文獻(xiàn)：

[1]高芳祎.我國研究生課程與教學(xué)改革效果的調(diào)查研究[J].學(xué)位與研究生教育，2012，（10）：27-31.

[2]王源遠(yuǎn)，王麗萍.高校實(shí)踐教學(xué)的理論認(rèn)識與實(shí)踐探索[J].實(shí)驗技術(shù)與管理，2013，30（01）：11-16.

Abstract：This article introduced the practice teaching reform method for professional degree graduate students.Based on the summarization of past teaching experience and the progressive modular teaching philosophy，a practical teaching system of "experimental training + physical production + project assessment" was proposed and designed Practical projects.This article focuses on the teaching objectives of a professional degree's campus practical curriculum，and carries out innovative design of the teaching link.It has made new attempts from three aspects：the establishment of a professional degree professional competence matrix，the design of practical teaching systems，and the design and implementation of practical projects.Combining professional courses with basic professional qualities of students，designing basic theoretical experimental research content and establishing a comprehensive practical teaching module，cultivating student's ability to practice，analyze problems，and collaborate.The research results of this paper have reference value for the professional degree's teaching reform.

Key words：campus practice；instruction design；practical teaching；teaching reform