邵明輝， 韓素華， 張嘉鷺

(1.江蘇師范大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院，江蘇 徐州 221116；江蘇省沛縣中等專業(yè)學(xué)校，江蘇 徐州 221600)

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多學(xué)科綜合實(shí)踐教學(xué)模式的構(gòu)建與探索

邵明輝1， 韓素華2， 張嘉鷺1

(1.江蘇師范大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院，江蘇 徐州 221116；江蘇省沛縣中等專業(yè)學(xué)校，江蘇 徐州 221600)

提出了一種多學(xué)科綜合專業(yè)鏈?zhǔn)降膶?shí)踐教學(xué)模式，并以我校機(jī)電工程學(xué)院實(shí)踐教學(xué)模式的改革為例，詳細(xì)闡述了以工業(yè)產(chǎn)品為中心的多學(xué)科綜合實(shí)踐教學(xué)模式的構(gòu)建及實(shí)施方法，借助相關(guān)課程之間的有機(jī)聯(lián)系以主動(dòng)的、實(shí)踐的方式去學(xué)習(xí)。結(jié)果表明，該教學(xué)模式在我校進(jìn)行推廣后，推進(jìn)了專業(yè)間的互補(bǔ)與融合，提高了學(xué)生科技創(chuàng)新的參與度及實(shí)驗(yàn)室的使用效益，教學(xué)成果顯著。

多學(xué)科綜合； 專業(yè)鏈尋優(yōu)； 教學(xué)模式

0 引 言

目前，我國高校在專業(yè)建設(shè)中存在以下主要問題：①高校學(xué)科專業(yè)發(fā)展“同質(zhì)化”傾向嚴(yán)重；②專業(yè)設(shè)置重復(fù)導(dǎo)致特色淡化；③產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)專業(yè)建設(shè)提出新的要求[1-3]?；谝陨先矫娴目紤]，本文提出了基于專業(yè)鏈?zhǔn)降亩鄬W(xué)科綜合實(shí)踐教學(xué)模式，即依托優(yōu)勢(shì)學(xué)科創(chuàng)建的品牌專業(yè)作為核心專業(yè)，由若干在學(xué)生實(shí)踐能力培養(yǎng)領(lǐng)域具有類似操作規(guī)范要求或共同專業(yè)技能基礎(chǔ)的若干專業(yè)構(gòu)成專業(yè)集合，相互協(xié)作開展實(shí)踐教學(xué)的教學(xué)模式。

多學(xué)科綜合實(shí)踐教學(xué)模式的研究，在實(shí)踐中體現(xiàn)為以整體提升大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力為目標(biāo)，以優(yōu)化協(xié)同創(chuàng)新專業(yè)鏈為研究對(duì)象，重新構(gòu)建相關(guān)專業(yè)教學(xué)內(nèi)容及實(shí)踐教學(xué)模式，探索基于專業(yè)鏈提高大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力實(shí)踐教學(xué)模式與路徑。

1 專業(yè)鏈在實(shí)踐教學(xué)中的構(gòu)建

學(xué)生在學(xué)習(xí)專業(yè)技能的過程中，如果能借助相關(guān)課程之間的有機(jī)聯(lián)系以主動(dòng)的、實(shí)踐的方式去學(xué)習(xí)，往往可以取得事半功倍的效果。因此，合理構(gòu)建實(shí)踐教學(xué)專業(yè)鏈，最大限度地激發(fā)出學(xué)生的創(chuàng)新熱情尤為重要[4-5]。

機(jī)械工程學(xué)科設(shè)有機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化和工業(yè)設(shè)計(jì)兩個(gè)本科專業(yè)，并擁有機(jī)械工程和設(shè)計(jì)學(xué)兩個(gè)一級(jí)學(xué)科碩士點(diǎn)。其中，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)為省級(jí)重點(diǎn)專業(yè)和特色專業(yè)，該專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)主要包括金工實(shí)習(xí)、數(shù)控實(shí)訓(xùn)、認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等，實(shí)踐教學(xué)課時(shí)在40周以上。

“數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)”是在學(xué)習(xí)“數(shù)控加工技術(shù)”課程之后重要的綜合性實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，實(shí)訓(xùn)時(shí)間為160學(xué)時(shí)/班。實(shí)訓(xùn)主要任務(wù)是：正確了解機(jī)床的組成結(jié)構(gòu)及機(jī)床的保養(yǎng)維護(hù)工作，培養(yǎng)學(xué)生數(shù)控機(jī)床操作與編程加工制造工件的能力。

工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)中的“工業(yè)設(shè)計(jì)模型實(shí)踐”是在學(xué)習(xí)“造型基礎(chǔ)”課程之后重要的綜合性實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，實(shí)訓(xùn)時(shí)間為160學(xué)時(shí)/班。實(shí)訓(xùn)主要任務(wù)是：了解PVC、ABS等材料特性與加工方法，培養(yǎng)學(xué)生在模型制作過程對(duì)造型與結(jié)構(gòu)的立體理解。

通過對(duì)比兩個(gè)專業(yè)的實(shí)踐內(nèi)容和要求，不難發(fā)現(xiàn)，兩個(gè)專業(yè)實(shí)踐均完成三維造型設(shè)計(jì)、模型數(shù)控加工等相關(guān)內(nèi)容，故我們考慮將機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè)的數(shù)控加工實(shí)踐與工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)的模型設(shè)計(jì)制作實(shí)踐并軌整合，結(jié)合電氣專業(yè)的專業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)、管理專業(yè)的創(chuàng)業(yè)策劃實(shí)踐等實(shí)踐內(nèi)容，以工業(yè)產(chǎn)品研發(fā)到運(yùn)行的生命周期為載體，構(gòu)建實(shí)踐教學(xué)專業(yè)鏈模型見圖1。

圖1 以工業(yè)產(chǎn)品為中心的實(shí)踐教學(xué)專業(yè)鏈模型

2 專業(yè)鏈在實(shí)踐教學(xué)中的實(shí)施

工業(yè)產(chǎn)品研發(fā)是一項(xiàng)非常復(fù)雜細(xì)致的工作，若不了解產(chǎn)品的原理、設(shè)計(jì)目的、基本結(jié)構(gòu)等，僅憑課堂上教師講授的基礎(chǔ)知識(shí)及通識(shí)性專業(yè)知識(shí)，學(xué)生將無法完成依托工業(yè)產(chǎn)品研發(fā)的實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)[6-7]。為此，在以工業(yè)產(chǎn)品為中心的實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)開展前，授課教師應(yīng)該利用課堂時(shí)間，就所研發(fā)對(duì)象的意義、用途、原理、結(jié)構(gòu)等等逐一滲透到理論教學(xué)中，并與專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)結(jié)合。這既是對(duì)課堂授課內(nèi)容的更新?lián)Q代，又對(duì)后續(xù)的設(shè)計(jì)性綜合實(shí)訓(xùn)進(jìn)行必要的鋪墊與知識(shí)準(zhǔn)備[8-9]。

學(xué)院圍繞以工業(yè)產(chǎn)品為中心的實(shí)踐教學(xué)專業(yè)鏈模型，積極開展了基于專業(yè)鏈的實(shí)踐教學(xué)的探索，并取得了良好的應(yīng)用效果。現(xiàn)僅以“幼兒教育機(jī)器人”項(xiàng)目為例，簡(jiǎn)要闡述以工業(yè)產(chǎn)品為中心的實(shí)踐教學(xué)專業(yè)鏈模型的結(jié)構(gòu)及實(shí)現(xiàn)路徑。

在國外，機(jī)器人教育一直是機(jī)械應(yīng)用領(lǐng)域關(guān)注的學(xué)術(shù)熱點(diǎn)。早在1994年麻省理工學(xué)院(MIT)就設(shè)立了“設(shè)計(jì)和建造LEGO機(jī)器人”課程(Martin)，目的是提高工程設(shè)計(jì)專業(yè)學(xué)生的設(shè)計(jì)和創(chuàng)造能力[10-12]。江蘇師大機(jī)電工程學(xué)院自主研發(fā)的“幼兒教育機(jī)器人”項(xiàng)目，含專業(yè)鏈構(gòu)成圖譜中的四大專業(yè)，因此具有一定的代表性。在該項(xiàng)目中，專業(yè)鏈構(gòu)成中的四個(gè)專業(yè)具體工作任務(wù)、實(shí)訓(xùn)學(xué)時(shí)分配見表1。

表1 “幼教機(jī)器人”項(xiàng)目實(shí)踐教學(xué)任務(wù)、學(xué)時(shí)分配表

項(xiàng)目實(shí)施階段，各專業(yè)以班級(jí)為單位分成若干小組，參加相關(guān)專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)，為保證工業(yè)產(chǎn)品的開發(fā)時(shí)效性及功能性，各專業(yè)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工、裝配、調(diào)試等實(shí)踐流程見圖2。

圖2 專業(yè)鏈實(shí)踐教學(xué)執(zhí)行流程圖

在項(xiàng)目的實(shí)施過程中，項(xiàng)目組首先根據(jù)工作任務(wù)開展調(diào)研，討論并確定產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求，然后在專業(yè)教師指導(dǎo)下用所學(xué)專業(yè)知識(shí)、技能進(jìn)行總體方案設(shè)計(jì)，經(jīng)分析、討論、匯報(bào)、展示等相關(guān)考評(píng)環(huán)節(jié)后，確定最優(yōu)方案，進(jìn)行細(xì)化設(shè)計(jì)。

整個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)包含工業(yè)設(shè)計(jì)階段、機(jī)械加工階段、電路設(shè)計(jì)階段以及市場(chǎng)推廣階段，具體實(shí)施過程如圖3所示。在機(jī)械加工階段，項(xiàng)目組須按要求獨(dú)立完成典型零部件的工藝編制、數(shù)控加工并匯報(bào)自己在生產(chǎn)過程中為保證質(zhì)量、提高效率方面所采用的新措施、新方法；在項(xiàng)目的市場(chǎng)運(yùn)作、推廣階段，項(xiàng)目組借助風(fēng)險(xiǎn)投資的運(yùn)作模式，以創(chuàng)辦虛擬公司等形式，為研發(fā)產(chǎn)品完成一份包括公司概況、市場(chǎng)分析、營(yíng)銷戰(zhàn)略、生產(chǎn)管理、財(cái)務(wù)管理等內(nèi)容的商業(yè)策劃書[13-14]。

(a)

(b)

(c)

(d)

圖3 “幼兒教育機(jī)器人”項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)過程

3 實(shí)踐成效與思考

機(jī)電工程學(xué)院開展多學(xué)科綜合實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)以來，共有4個(gè)專業(yè)8個(gè)班級(jí)的391名同學(xué)參加了新的實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)，累計(jì)申請(qǐng)專利18項(xiàng)、注冊(cè)并投入運(yùn)營(yíng)公司5個(gè)、成立校級(jí)學(xué)生社團(tuán)7個(gè)、在各級(jí)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)比賽活動(dòng)中獲獎(jiǎng)78項(xiàng)，其中在2014年“創(chuàng)青春”全國大學(xué)生創(chuàng)業(yè)大賽中獲國家“銀獎(jiǎng)”1項(xiàng)、江蘇省“銅獎(jiǎng)”1項(xiàng)；在第十四屆“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽中獲江蘇省“二等獎(jiǎng)”1項(xiàng)、江蘇省“三等獎(jiǎng)”1項(xiàng)，由該院包磊等同學(xué)研究開發(fā)的“液壓實(shí)驗(yàn)臺(tái)自動(dòng)控制綜合系統(tǒng)”，獲第十四屆“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽全國“二等獎(jiǎng)”。

經(jīng)過近2年的實(shí)踐探索，多學(xué)科綜合實(shí)踐教學(xué)模式的最大優(yōu)點(diǎn)是使原本單一、枯燥的實(shí)踐教學(xué)過程具有了產(chǎn)品開發(fā)過程的感受性和新穎性。學(xué)生在綜合行動(dòng)中邊思考邊學(xué)習(xí)，完成從明確任務(wù)、制定計(jì)劃、實(shí)施檢查到評(píng)價(jià)反饋的全過程，對(duì)學(xué)生專業(yè)素質(zhì)和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的提高提升作用顯著；同時(shí)，該教學(xué)模式打破了學(xué)科壁壘對(duì)于提高大學(xué)生綜合能力的的限制，對(duì)推進(jìn)專業(yè)間的互補(bǔ)與融合起到了很好的推動(dòng)作用；該實(shí)踐教學(xué)模式讓每一位學(xué)生都能積極參與到實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)中，切實(shí)提高了實(shí)驗(yàn)室的使用效益。

4 結(jié) 語

本文通過對(duì)高校實(shí)踐教學(xué)模式的探究，結(jié)合專業(yè)設(shè)置特點(diǎn)建立了適合本校實(shí)踐教學(xué)發(fā)展的協(xié)同創(chuàng)新專業(yè)鏈，初步形成了基于專業(yè)鏈尋優(yōu)的多學(xué)科綜合實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)，對(duì)于創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式、專業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)體系的優(yōu)化都提供了有益借鑒，尤其對(duì)于學(xué)生整體創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)、實(shí)驗(yàn)室使用效益有著顯著提升作用。

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Construction and Exploration of Multi Discipline Integrated Practical Teaching Mode

SHAOMing-hui1，HANSu-hua2，ZHANGJia-lu1

(1.College of Mechanical and Electrical Engineering, Jiangsu Normal University, Xuzhou 221116, China；2. Jiangsu Province Peixian Secondary Professional School , Xuzhou 221600, China)

This paper presents a kind of practical teaching mode of multi discipline comprehensive professional chain. Based on an example of the practice teaching mode reform of College of Mechanical and Electrical Engineering in Jiangsu Normal University, this paper expounds the construction and implementation of the professional chain model of the practical teaching in the center of industrial products, and expounds a proactive and practical learning way with the help of the organic connection between the related courses. The results show that the teaching model in our school promotes the complementation and integration of the professional, and improves the students’ participation in scientific and technological innovation and the use of laboratory efficiency.

multi discipline integration； professional chain optimization； teaching mode

2016-04-10

江蘇省高校實(shí)驗(yàn)室研究會(huì)資助項(xiàng)目(GS2015YB37)；江蘇師范大學(xué)科研基金項(xiàng)目(14XLB09)；江蘇師范大學(xué)教研基金項(xiàng)目(JYY201412)

邵明輝(1982-)，男，江蘇徐州人，碩士，實(shí)驗(yàn)師，研究方向?yàn)闄C(jī)械設(shè)計(jì)與快速成型制造。

Tel.：13852488995；E-mail：jsnushaominghui@163.com

G 642.0

A

1006-7167(2016)08-0194-03