蔚澤峰，嚴(yán)寒冰，秦東興，王志宏，伍瑾斐，李光旭

在應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)過程中,創(chuàng)新能力和綜合實(shí)踐能力培養(yǎng)體系的構(gòu)建具有極為重要的意義。教育部和中國(guó)工程院公布的 《卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃通用標(biāo)準(zhǔn)》提出了對(duì)各類工程型人才培養(yǎng)應(yīng)達(dá)到的基本要求,指出能力培養(yǎng)是 “卓越計(jì)劃”的核心,而實(shí)踐環(huán)節(jié)是落實(shí) “卓越計(jì)劃”的關(guān)鍵[1-3]。

成都信息工程大學(xué)機(jī)械電子工程專業(yè)借鑒了CDIO培養(yǎng)模式,結(jié)合考慮四川省支柱產(chǎn)業(yè)對(duì)工科人才的要求,通過對(duì)機(jī)電專業(yè)實(shí)踐系統(tǒng)課程的內(nèi)容、方法和實(shí)踐方式的調(diào)查與研究,以 《中西部高等教育振興計(jì)劃》提出的培養(yǎng)應(yīng)用型、復(fù)合型和技能型的創(chuàng)新型人才要求為核心,營(yíng)造大工程環(huán)境下機(jī)電專業(yè)實(shí)踐教學(xué)新課程體系,通過以模塊化設(shè)定多層次的實(shí)踐項(xiàng)目及內(nèi)容,最終實(shí)現(xiàn)實(shí)踐教學(xué)系統(tǒng)課程設(shè)置的規(guī)范化,使機(jī)電專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)更合理和高效,為地方高校提供了一種可借鑒的教學(xué)模式,為學(xué)校培養(yǎng)應(yīng)用型和技能型人才打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),進(jìn)而達(dá)到有效服務(wù)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的目標(biāo)[4-6]。

1 存在問題

機(jī)電專業(yè)畢業(yè)生適應(yīng)工作的能力下降較明顯,專業(yè)技術(shù)能力不足,缺乏工程意識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),動(dòng)手能力差,與研究型高校畢業(yè)生及高職畢業(yè)生相比無特色且沒有競(jìng)爭(zhēng)力。當(dāng)前,在機(jī)電專業(yè)實(shí)踐教學(xué)課程體系方面,眾多應(yīng)用型本科院校尚有欠缺。學(xué)生實(shí)踐能力培養(yǎng)方面主要存在以下3個(gè)方面問題。

1)專業(yè)特色不清晰,定位不準(zhǔn)確。

眾多應(yīng)用型本科院校在人才培養(yǎng)模式和培養(yǎng)目標(biāo)方面盲目向重點(diǎn)高等院?？待R,對(duì)于其在生源質(zhì)量、學(xué)科特色以及國(guó)家資金投入等方面同重點(diǎn)本科院校間是否存在差異認(rèn)知有誤,使培養(yǎng)出的人才在實(shí)踐能力方面達(dá)不到要求,在是否具有明顯的專業(yè)特色方面給不出答案。

2)專業(yè)教學(xué)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)實(shí)踐相脫節(jié)。

在一些課程設(shè)計(jì)性的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)通常僅僅局限到圖紙為止,很少出現(xiàn)聯(lián)系工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行工藝分析及制造實(shí)踐等工程實(shí)際的課程內(nèi)容,特別是在畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)的選題與生產(chǎn)實(shí)踐關(guān)聯(lián)性不大,造成教學(xué)與實(shí)際的脫節(jié)。

3)專業(yè)教學(xué)模式拘泥于傳統(tǒng)單一教學(xué)。

通常較少出現(xiàn)綜合性實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),在促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)性和創(chuàng)造性方面有較大缺陷[7-8]。

這些常見的問題在成都信息工程大學(xué)機(jī)械電子工程專業(yè)之前的教學(xué)工作中也存在,為解決這些問題,本文開展了一系列研究工作。

2 專業(yè)特色及培養(yǎng)目標(biāo)的優(yōu)化

實(shí)踐教學(xué)體系的制定依據(jù)是人才培養(yǎng)方案,針對(duì)舊版人才培養(yǎng)方案專業(yè)特色不清晰以及定位不夠準(zhǔn)確的問題,學(xué)院及教研室開展了多次研討,結(jié)合學(xué)校實(shí)際情況,改進(jìn)了特色較模糊的原方案,最終確立了定位準(zhǔn)確及特色清晰的專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo),凝練出以下專業(yè)優(yōu)勢(shì)與特色：結(jié)合學(xué)校在信息技術(shù)方面的優(yōu)勢(shì),以產(chǎn)業(yè)需求為導(dǎo)向,以實(shí)踐能力培養(yǎng)為重點(diǎn),以產(chǎn)學(xué)研結(jié)合為途徑,緊跟機(jī)械電子領(lǐng)域的最新發(fā)展趨勢(shì),突出機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)、儀器、控制等學(xué)科的交叉融合,培養(yǎng)具備較強(qiáng)的工業(yè)機(jī)器人和特種機(jī)器人相關(guān)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、開發(fā)、制造、運(yùn)行及維護(hù)能力的工程應(yīng)用型專業(yè)技術(shù)人才。

為培養(yǎng)出具有明顯特色及較強(qiáng)適應(yīng)性的人才,確立了定位準(zhǔn)確及特色清晰的專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo),具體包括：本專業(yè)應(yīng)立足西南地區(qū),面向我國(guó)經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展各領(lǐng)域信息化建設(shè)的需要,結(jié)合創(chuàng)新型社會(huì)的構(gòu)建,培養(yǎng)具有較好的自然和人文社會(huì)科學(xué)基礎(chǔ)、外語應(yīng)用能力、扎實(shí)的機(jī)械電子工程基礎(chǔ)理論與專業(yè)知識(shí),并具有開拓創(chuàng)新意識(shí)、環(huán)保節(jié)能意識(shí)、團(tuán)隊(duì)精神、社會(huì)責(zé)任感和工程職業(yè)道德,具有較強(qiáng)的獲取知識(shí)和綜合運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際工程問題能力的工程應(yīng)用型專業(yè)技術(shù)人才；畢業(yè)生應(yīng)具備終生學(xué)習(xí)能力,在工業(yè)企業(yè)、科研院所等機(jī)構(gòu)的機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)與制造、工業(yè)機(jī)器人和特種機(jī)器人等領(lǐng)域內(nèi),具有國(guó)際視野,能夠綜合運(yùn)用理論和技術(shù)手段,從事技術(shù)開發(fā)、新產(chǎn)品與新系統(tǒng)設(shè)計(jì)及應(yīng)用、系統(tǒng)與設(shè)備管理及相關(guān)工作。

3 建立多層次、模塊化的實(shí)踐教學(xué)體系

3.1 建立與生產(chǎn)實(shí)踐聯(lián)系緊密的多層次實(shí)踐教學(xué)體系

目前眾多應(yīng)用型地方本科高校所培養(yǎng)的學(xué)生,在工作崗位的適應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng),獨(dú)立解決問題能力較差,創(chuàng)新意識(shí)較弱,這與專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系和培養(yǎng)模式有著直接的聯(lián)系[9-10]。

為了避免學(xué)校機(jī)械電子工程專業(yè)學(xué)生出現(xiàn)上述問題,使專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)更合理、更高效,為地方高校提供一種可借鑒的教學(xué)模式,結(jié)合專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo),本文建立了一套與生產(chǎn)實(shí)踐聯(lián)系緊密的機(jī)械電子工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系。該體系分為4個(gè)層次,如圖1所示。

圖1 實(shí)踐教學(xué)體系的層次結(jié)構(gòu)及模塊劃分

體系第一層以包含各類課程實(shí)驗(yàn)為主,該層的目標(biāo)是培養(yǎng)本科生的基礎(chǔ)技能,初步的工程概念能夠在該層建立,并讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中建立起嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的作風(fēng)。

體系第二層以各課程設(shè)計(jì)為主,該層的目標(biāo)是培養(yǎng)基本設(shè)計(jì)能力、綜合應(yīng)用能力及初步的創(chuàng)新實(shí)踐能力,在幾乎每學(xué)期都安排相關(guān)課程的課程設(shè)計(jì)和實(shí)踐,從而緊密地將理論聯(lián)系實(shí)踐。

體系第三層以實(shí)訓(xùn)實(shí)習(xí)為主,該層的目標(biāo)是促使學(xué)生了解專業(yè)背景、社會(huì)以及國(guó)情,使其在掌握專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)的情況下,參加一系列的實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn),使得創(chuàng)新能力及動(dòng)手能力得到進(jìn)一步提高,能夠較為深入地認(rèn)識(shí)企業(yè)生產(chǎn)的常見流程,使得學(xué)生的專業(yè)視野較為寬闊。

體系第四層以實(shí)際作品制作為主,該層的目標(biāo)是培養(yǎng)綜合運(yùn)用基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識(shí)和基本技能的能力,并能夠解決工程實(shí)際問題,讓學(xué)生進(jìn)行兩次較為系統(tǒng)的、仿真度極高的工程實(shí)踐訓(xùn)練。該層由工程實(shí)踐實(shí)物制作、畢業(yè)設(shè)計(jì)構(gòu)成,學(xué)生必須實(shí)際參與完成制作至少兩項(xiàng)機(jī)電產(chǎn)品,尤其是在畢業(yè)設(shè)計(jì)選題方面必須與生產(chǎn)實(shí)踐相關(guān)聯(lián),并通過教研室評(píng)定。

3.2 改變單一教學(xué)模式，建立綜合、模塊化的實(shí)踐教學(xué)體系

為了促進(jìn)學(xué)生的主動(dòng)性和創(chuàng)造性,機(jī)械電子工程專業(yè)改變了傳統(tǒng)的單一教學(xué)模式,在4個(gè)層次專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系中,對(duì)課程進(jìn)行了整合與優(yōu)化,使其成為綜合、模塊化的實(shí)踐教學(xué)體系,如圖1所示,具體劃分為以下4個(gè)模塊。

1)基礎(chǔ)技能模塊,包括機(jī)械制圖上機(jī)實(shí)驗(yàn)、工程力學(xué)實(shí)驗(yàn)、電工與電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)、傳感器與檢測(cè)技術(shù)實(shí)驗(yàn)、機(jī)電控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)以及機(jī)械制造工藝學(xué)(含公差與配合)實(shí)驗(yàn)等。這個(gè)模塊扮演著 “厚基礎(chǔ)”的角色,是后續(xù)課程的奠基者。

2)課程設(shè)計(jì)模塊,包括機(jī)器人學(xué)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)、電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)、數(shù)控編程與加工以及面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)等。這個(gè)模塊的目標(biāo)是使得學(xué)生初步建立綜合應(yīng)用的能力。

3)實(shí)訓(xùn)實(shí)習(xí)模塊,包括金工實(shí)習(xí)、機(jī)器人設(shè)計(jì)與制作、畢業(yè)實(shí)習(xí)等。這個(gè)模塊的目標(biāo)是使得學(xué)生建立技術(shù)操作能力,并能夠與社會(huì)接軌,逐步具備獨(dú)立的工作能力。

4)工程實(shí)踐模塊,包括工程實(shí)踐課程 (跨越5個(gè)學(xué)期)以及畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)所涉及的仿真度極高的工程產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制作。這個(gè)模塊的目標(biāo)是使得學(xué)生建立工程產(chǎn)品全周期的概念,親手實(shí)現(xiàn)可見的、物理的對(duì)象。

除此之外,學(xué)校還鼓勵(lì)大學(xué)生參與各類科技競(jìng)賽活動(dòng),比如 “挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外科技作品競(jìng)賽、飛斯卡爾智能車比賽、全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽、全國(guó)大學(xué)生機(jī)器人大賽等。通過這些學(xué)科競(jìng)賽,學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和設(shè)計(jì)能力獲得了較大提高,為了解決實(shí)際問題促使學(xué)生能夠主動(dòng)去索取知識(shí)。通過上述工作,機(jī)械電子工程專業(yè)建立了綜合、模塊化的實(shí)踐教學(xué)體系和實(shí)踐項(xiàng)目,為達(dá)成人才培養(yǎng)目標(biāo)奠定了基礎(chǔ)。[11-12]

4 結(jié)束語

在應(yīng)用型本科教育過程中,能力培養(yǎng)是 “卓越計(jì)劃”的核心,實(shí)踐環(huán)節(jié)是落實(shí) “卓越計(jì)劃”的關(guān)鍵。成都信息工程大學(xué)機(jī)械電子工程專業(yè)借鑒了CDIO培養(yǎng)模式,改進(jìn)并確立了定位準(zhǔn)確、特色清晰的專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)及實(shí)踐教學(xué)體系,整合了傳統(tǒng)的分散的課程知識(shí),構(gòu)建了基于CDIO、模塊化、多層次的現(xiàn)代化實(shí)踐教學(xué)體系,對(duì)于提高應(yīng)用型本科院校實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量具有明顯的促進(jìn)作用,為地方高校提供了一種可借鑒的教學(xué)模式。

[1]史穎剛,劉利,王轉(zhuǎn)衛(wèi),等.基于CDIO理念的機(jī)電一體化綜合訓(xùn)練課程實(shí)踐教學(xué)體系構(gòu)建[J].高等農(nóng)業(yè)教育,2015,289(7)：60-64.

[2]劉元朋,蔣志強(qiáng).機(jī)電工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)保障體系建設(shè)與探索[J].實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù),2015,13(1)：49-52.

[3]林健.“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”學(xué)校工作方案研究[J].高等工程教育研究,2010(5)：30-36.

[4]陳志剛,楊新海,吳健榮,等.地方高校工程類應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式研究——以蘇州科技學(xué)院 “五化”模式為例[J].高等工程教育研究,2012(1)：81-86.

[5]張安富,劉興鳳.實(shí)施 “卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”的思考[J].高等工程教育研究,2010(4)：56-59.

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[9]王震,黃在范,施國(guó)英.實(shí)驗(yàn)室激發(fā)大學(xué)新生專業(yè)興趣的探索研究[J].實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù),2014,12(1)：146-148.

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