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[摘要]实践教学体系的改革是实现机械电子工程应用型本科人才培养目标的关键。文章阐述了机械电子工程应用型本科实践教学体系的改革思路,构建了实验、实训、创新训练、职业技能培训四大类别,分层次、分模块的实践教学体系建设方案,进一步探讨了实践教学体系改革的实现途径,提出了加强师资队伍建设、改革实践教学的内容、方法和手段、加强实践教学平台建设、加强实践教学管理等的具体措施,以确保实践教学体系改革的顺利实施。
[关键词]机械电子工程 应用型本科 实践教学体系 教学改革
[作者简介]王晓梅(1972- ),女,山西河曲人,重庆科技学院,讲师,硕士,研究方向为测控技术、数控技术。(重庆 401331)
[中图分类号]G642 [文献标识码]A [文章编号]1004-3985(2012)30-0162-02
作为教学型新建本科院校的机械电子工程本科专业,在培养规格方面,以培养具有一定创新精神和实践能力的、获得工程师基本训练的高级应用型人才为目标;在培养模式方面,以适应社会需求为目标,以培养工程技术应用能力为主线设计学生的知识、能力、素质结构和培养方案,以“工程应用”为特征和主旨构建教学与课程内容体系,重视学生的工程技术应用能力的培养。能否真正实现机械电子工程应用型本科人才培养的目标,实践教学体系的改革显得至关重要。
一、实践教学体系的改革思路
提高实践教学在人才培养过程中的地位,培养既具有理论基础又具备实践经验的高素质教师队伍,建立符合社会需求的实验、实践教学平台,增加设计性、综合性、创新性实验内容和项目,严格实践教学管理,建立科学评估与激励机制,科学构建实践教学体系①。遵循“以学生为本、密切联系实际、全过程实践、全过程质量监控”的原则,采用实验、实训、创新训练、职业技能培训四大类进行分层次、分模块教学。实践教学方法从“灌输式”向“引导式”和“启发式”转变,体现教师导学、学生自主实践的探索精神,从而培养学生的科学态度、工程意识、实验技能以及发现、分析、解决问题的能力,使学生具有一定的专业综合能力、工程实践能力和创新能力②。
二、机械电子工程实践教学体系建设方案
机械电子工程应用型本科人才培养方案加大了实践教学在整个教学环节中的比重,实践教学必修学分约占该专业毕业最低学分要求的35%。根据学生的专业知识结构与水平,对实践教学体系进行分类别、分层次、分模块的创新性改革,机械电子工程应用型本科专业的实践教学体系框架如图1所示。
1.实验类。实验类教学体系分为基础验证性实验、能力提高性实验、探索创新性实验三个层次。基础验证性实验为相关理论课程中经典的基本实验,旨在培养学生的基本实验技能和科学态度,低年级的实验侧重在这一层次;能力提高性实验则打破课程的体系,按知识模块设置的设计性、综合性实验,旨在培养学生综合把握和运用学科知识的能力,高年级的专业基础课与专业课学习阶段,循序渐进地加大这一层次的实验项目比重;探索创新性实验则选择实验基础条件好、具备优秀师资力量、具有一定特色的方向,旨在培养学生的探索精神和创新能力,进入专业课程学习阶段时,根据我校所依托的冶金、石油两大行业背景有效地开发这一层次的实验项目。整个实验类体系不仅增加了原来依附于相关理论课程中的实验数量,而且在实验内容和方法上做了较大的改革与创新。
2.实训类。依托我校冶金、石油两大行业背景以及地方和区域经济发展需要,形成有一定特色的以工程技能训练、专业实习、专业综合训练、课程设计、毕业设计为一体的平台,实现“三层次、三模块”的机械电子工程实训类体系改革,其教学体系框架如163页图2所示。这五个平台贯穿于整个机械电子工程应用型本科教学阶段,各平台自成体系又相互联结,形成一个系统性的“网络结构”形式。对于低年级的学生,其训练的重点放在基础层次;对于高年级的学生,其专业知识结构更加完善,训练的重点放在课程设计、专业综合训练、生产实习和毕业设计上。
3.创新类。创新类包括课外科技活动与学生创新团队。鼓励有兴趣、有能力的学生运用所学的专业知识和技能,在课外从事学习、研讨、实践、创造的活动。“以学生为中心”“以问题和课题为核心”,进行以启发探索和创新性实验为核心的研究性学习,逐步使学生树立创新意识,激发学生的创新个性,培养其创新思维,并不断提高创新能力。在课外科技活动中,学生在开放实验室进行创新设计与制作,旨在通过学生自主学习与实践的方式,普及科学知识、传播科学方法、弘扬科学精神,重在拓宽学生的科技视野,夯实专业基础。在学生创新团队中,学生可以到相关实验室完成自己感兴趣的项目、参与教师的科研课题等形式,参与社会调研、产品开发等活动,重在培养学生的团队协作精神、创新精神,提高工程实践能力,掌握一定的科研方法。
4.职业技能培训类。早在1995年,国务院就在《关于〈中国教育改革和发展纲要〉的实施意见》中提出了“在全社会实行学历文凭和职业资格证书并重的制度”的要求。根据机械电子工程应用型本科人才培养的目标,我校积极推行“双证制”。经过广泛的企业调研和毕业生就业追踪调查,在职业技能培训类教学体系中,构建了包括中、高级制图员(机械类)培训,中、高级维修电工培训,中级数控维修电工培训,中级数控车床操作工,中级数控铣床操作工培训在内的7项职业技能培训, 要求学生参加至少两项职业技能培训并取得相关职业资格认证证书,有效提高学生的职业适应能力。
三、实践教学体系改革的实现途径
1.加强师资队伍的建设。根据实践教学体系与内容改革的要求,需要制订合理的师资队伍建设计划,逐步使专业教师都具备“双师”素质。对实验室专职人员,逐步通过“调整、培养、引进”的方法,建立一支综合素质好、技术水平高、结构合理的实验技术队伍。根据实验室建设规划的情况,一方面定期派现任实验室专职人员到其他高校相关实验室进行调研和进修学习,加强对新进仪器设备的使用、维护培训,另一方面逐步引进高层次人才充实到实验室专职人员队伍中;对现任专业教师通过实践教学研讨、集中实践技能培训、到企业参与工程实践等方式,逐步提升专业师资队伍自身的工程实践能力和创新意识;对没有工作经历的新进专业教师,要求其在见习期间全面熟悉并独立完成机械电子工程实验室相关专业方向的各项实验,到石油、冶金或机械制造企业等参与工程实践至少3个月;优先考虑引进有丰富工程实践经验、技术职称高的“双师型”教师。 2.改革实践教学的内容、方法和手段。针对行业、地方与区域经济发展的特点,针对机械电子工程应用型本科不同专业方向、不同学生的实际,设计出不同内容的、有特色的实践教学项目,使具有不同兴趣、不同特长和能力的学生都能得到有效的训练。实践教学的诸多环节都要精心设计,合理策划,巧妙安排,以激发学生的学习兴趣,尽量避免雷同和泛化③。实验室实行全开放式教学机制,实验时间开放、内容开放。通过相关实验室信息平台的建设,学生可以在校内网站详细了解各实验室功能基本介绍、仪器设备信息、所有基础验证性实验项目的实验指导与视频模拟教学等;在能力提高性实验和探索创新性实验中,采用讨论互动式、案例式、任务驱动式等教学方法;对主要用于科研的高档仪器设备进行网上视频演示教学,使学生有机会了解先进的仪器设备在学科发展中的应用。有条件的实验还需加强虚拟、仿真实验技术与实际实验验证相结合的教学方式。
3.加强实践教学平台建设。进一步加强实验室建设,整合共享实验资源,避免重复建设;在原有硬件设施基础上,加大资金投入力度,分层次、分模块地逐步改善实验教学条件;引进实验室管理系统,完善实验室开放管理制度;建立与完善校内实训中心和校外实训基地,使其成为学生理论联系实际、获取实践经验、形成应用能力的基地;紧密依托行业、企业,加强校企之间、校与校之间、学校与科研单位之间的联合,从校外实习基地聘请兼职教授、副教授,定期承担专题学术报告、讲座以及指导学生实习、指导毕业设计等工作,积极开展合作办学,构建稳定的实习基地建设和发展的长效机制。
4.加强实践教学管理。良好的实践教学管理才能有效保证实践教学质量。首先,学校建立了较完善的实践教学质量保障体系,对实践教学计划的制订、实践教学活动的实施、实践教学的评价等各个环节实施了监控,完善各种管理制度,建立质量激励机制和信息反馈机制。所有实践教学环节开展之前,必须落实好相关教材或指导书,必须制定好相关教学大纲,实施过程中需严格按大纲要求执行,并事先提出具体实施计划,如因客观原因需要变更执行计划,必须填写变更申请与说明,经相关教学团队负责人、教学督导审核后方可实施。所有进入实验室的实践教学环节,必须预约与登记,学生完成实验,需由实验教师进行确认签字。所有实训类教学结束后,指导教师必须对该环节实施情况进行相关总结,不断总结教学经验。所有实践教学资料都必须按要求进行归档,由相应教学团队负责人与教学督导进行内容核查,并给出相应评价。通过网上评教、班级信息反馈、学生座谈等方式收集学生对各环节执行情况意见与评价。综合上述两个评价结果,对优秀指导教师进行奖励,对指导情况不佳、学生意见较多的指导教师,由相关教学团队负责人与其进行交流,帮助其不断提高相关实践教学环节指导水平与能力。
四、结论
机械电子工程应用型本科实践教学体系的改革不可能一蹴而就,在具体实践中会有诸多困难,这就需要我们不断总结经验,不断探索和完善实践教学体系。实践教学体系的构建是一个系统工程,要紧密围绕实践教学目标展开各个实践教学环节的设计,各个环节密切衔接、互相配合,使之成为有机整体,最大限度地发挥实践教学体系的整体功能。通过实践教学科学规范的实施,学生得以在连续不断的实践教学过程中达到训练应用能力、提高工程实践能力、逐渐树立创新意识的目的。
[注释]
①朴燕,王宇,臧景峰.高等教育实践性教学改革和创新探索[J].中外教育研究,2009(6):82-83.
②刘吉兆,李天生,黄开有,等.机械类应用型本科专业实践教学的研究与实践[J].实验技术与管理,2008(10):118-119.
③曲艺.应用型大学实践教学体系理念的内涵及应用[J].教育探索,2009(6):28-29.
[关键词]机械电子工程 应用型本科 实践教学体系 教学改革
[作者简介]王晓梅(1972- ),女,山西河曲人,重庆科技学院,讲师,硕士,研究方向为测控技术、数控技术。(重庆 401331)
[中图分类号]G642 [文献标识码]A [文章编号]1004-3985(2012)30-0162-02
作为教学型新建本科院校的机械电子工程本科专业,在培养规格方面,以培养具有一定创新精神和实践能力的、获得工程师基本训练的高级应用型人才为目标;在培养模式方面,以适应社会需求为目标,以培养工程技术应用能力为主线设计学生的知识、能力、素质结构和培养方案,以“工程应用”为特征和主旨构建教学与课程内容体系,重视学生的工程技术应用能力的培养。能否真正实现机械电子工程应用型本科人才培养的目标,实践教学体系的改革显得至关重要。
一、实践教学体系的改革思路
提高实践教学在人才培养过程中的地位,培养既具有理论基础又具备实践经验的高素质教师队伍,建立符合社会需求的实验、实践教学平台,增加设计性、综合性、创新性实验内容和项目,严格实践教学管理,建立科学评估与激励机制,科学构建实践教学体系①。遵循“以学生为本、密切联系实际、全过程实践、全过程质量监控”的原则,采用实验、实训、创新训练、职业技能培训四大类进行分层次、分模块教学。实践教学方法从“灌输式”向“引导式”和“启发式”转变,体现教师导学、学生自主实践的探索精神,从而培养学生的科学态度、工程意识、实验技能以及发现、分析、解决问题的能力,使学生具有一定的专业综合能力、工程实践能力和创新能力②。
二、机械电子工程实践教学体系建设方案
机械电子工程应用型本科人才培养方案加大了实践教学在整个教学环节中的比重,实践教学必修学分约占该专业毕业最低学分要求的35%。根据学生的专业知识结构与水平,对实践教学体系进行分类别、分层次、分模块的创新性改革,机械电子工程应用型本科专业的实践教学体系框架如图1所示。
1.实验类。实验类教学体系分为基础验证性实验、能力提高性实验、探索创新性实验三个层次。基础验证性实验为相关理论课程中经典的基本实验,旨在培养学生的基本实验技能和科学态度,低年级的实验侧重在这一层次;能力提高性实验则打破课程的体系,按知识模块设置的设计性、综合性实验,旨在培养学生综合把握和运用学科知识的能力,高年级的专业基础课与专业课学习阶段,循序渐进地加大这一层次的实验项目比重;探索创新性实验则选择实验基础条件好、具备优秀师资力量、具有一定特色的方向,旨在培养学生的探索精神和创新能力,进入专业课程学习阶段时,根据我校所依托的冶金、石油两大行业背景有效地开发这一层次的实验项目。整个实验类体系不仅增加了原来依附于相关理论课程中的实验数量,而且在实验内容和方法上做了较大的改革与创新。
2.实训类。依托我校冶金、石油两大行业背景以及地方和区域经济发展需要,形成有一定特色的以工程技能训练、专业实习、专业综合训练、课程设计、毕业设计为一体的平台,实现“三层次、三模块”的机械电子工程实训类体系改革,其教学体系框架如163页图2所示。这五个平台贯穿于整个机械电子工程应用型本科教学阶段,各平台自成体系又相互联结,形成一个系统性的“网络结构”形式。对于低年级的学生,其训练的重点放在基础层次;对于高年级的学生,其专业知识结构更加完善,训练的重点放在课程设计、专业综合训练、生产实习和毕业设计上。
3.创新类。创新类包括课外科技活动与学生创新团队。鼓励有兴趣、有能力的学生运用所学的专业知识和技能,在课外从事学习、研讨、实践、创造的活动。“以学生为中心”“以问题和课题为核心”,进行以启发探索和创新性实验为核心的研究性学习,逐步使学生树立创新意识,激发学生的创新个性,培养其创新思维,并不断提高创新能力。在课外科技活动中,学生在开放实验室进行创新设计与制作,旨在通过学生自主学习与实践的方式,普及科学知识、传播科学方法、弘扬科学精神,重在拓宽学生的科技视野,夯实专业基础。在学生创新团队中,学生可以到相关实验室完成自己感兴趣的项目、参与教师的科研课题等形式,参与社会调研、产品开发等活动,重在培养学生的团队协作精神、创新精神,提高工程实践能力,掌握一定的科研方法。
4.职业技能培训类。早在1995年,国务院就在《关于〈中国教育改革和发展纲要〉的实施意见》中提出了“在全社会实行学历文凭和职业资格证书并重的制度”的要求。根据机械电子工程应用型本科人才培养的目标,我校积极推行“双证制”。经过广泛的企业调研和毕业生就业追踪调查,在职业技能培训类教学体系中,构建了包括中、高级制图员(机械类)培训,中、高级维修电工培训,中级数控维修电工培训,中级数控车床操作工,中级数控铣床操作工培训在内的7项职业技能培训, 要求学生参加至少两项职业技能培训并取得相关职业资格认证证书,有效提高学生的职业适应能力。
三、实践教学体系改革的实现途径
1.加强师资队伍的建设。根据实践教学体系与内容改革的要求,需要制订合理的师资队伍建设计划,逐步使专业教师都具备“双师”素质。对实验室专职人员,逐步通过“调整、培养、引进”的方法,建立一支综合素质好、技术水平高、结构合理的实验技术队伍。根据实验室建设规划的情况,一方面定期派现任实验室专职人员到其他高校相关实验室进行调研和进修学习,加强对新进仪器设备的使用、维护培训,另一方面逐步引进高层次人才充实到实验室专职人员队伍中;对现任专业教师通过实践教学研讨、集中实践技能培训、到企业参与工程实践等方式,逐步提升专业师资队伍自身的工程实践能力和创新意识;对没有工作经历的新进专业教师,要求其在见习期间全面熟悉并独立完成机械电子工程实验室相关专业方向的各项实验,到石油、冶金或机械制造企业等参与工程实践至少3个月;优先考虑引进有丰富工程实践经验、技术职称高的“双师型”教师。 2.改革实践教学的内容、方法和手段。针对行业、地方与区域经济发展的特点,针对机械电子工程应用型本科不同专业方向、不同学生的实际,设计出不同内容的、有特色的实践教学项目,使具有不同兴趣、不同特长和能力的学生都能得到有效的训练。实践教学的诸多环节都要精心设计,合理策划,巧妙安排,以激发学生的学习兴趣,尽量避免雷同和泛化③。实验室实行全开放式教学机制,实验时间开放、内容开放。通过相关实验室信息平台的建设,学生可以在校内网站详细了解各实验室功能基本介绍、仪器设备信息、所有基础验证性实验项目的实验指导与视频模拟教学等;在能力提高性实验和探索创新性实验中,采用讨论互动式、案例式、任务驱动式等教学方法;对主要用于科研的高档仪器设备进行网上视频演示教学,使学生有机会了解先进的仪器设备在学科发展中的应用。有条件的实验还需加强虚拟、仿真实验技术与实际实验验证相结合的教学方式。
3.加强实践教学平台建设。进一步加强实验室建设,整合共享实验资源,避免重复建设;在原有硬件设施基础上,加大资金投入力度,分层次、分模块地逐步改善实验教学条件;引进实验室管理系统,完善实验室开放管理制度;建立与完善校内实训中心和校外实训基地,使其成为学生理论联系实际、获取实践经验、形成应用能力的基地;紧密依托行业、企业,加强校企之间、校与校之间、学校与科研单位之间的联合,从校外实习基地聘请兼职教授、副教授,定期承担专题学术报告、讲座以及指导学生实习、指导毕业设计等工作,积极开展合作办学,构建稳定的实习基地建设和发展的长效机制。
4.加强实践教学管理。良好的实践教学管理才能有效保证实践教学质量。首先,学校建立了较完善的实践教学质量保障体系,对实践教学计划的制订、实践教学活动的实施、实践教学的评价等各个环节实施了监控,完善各种管理制度,建立质量激励机制和信息反馈机制。所有实践教学环节开展之前,必须落实好相关教材或指导书,必须制定好相关教学大纲,实施过程中需严格按大纲要求执行,并事先提出具体实施计划,如因客观原因需要变更执行计划,必须填写变更申请与说明,经相关教学团队负责人、教学督导审核后方可实施。所有进入实验室的实践教学环节,必须预约与登记,学生完成实验,需由实验教师进行确认签字。所有实训类教学结束后,指导教师必须对该环节实施情况进行相关总结,不断总结教学经验。所有实践教学资料都必须按要求进行归档,由相应教学团队负责人与教学督导进行内容核查,并给出相应评价。通过网上评教、班级信息反馈、学生座谈等方式收集学生对各环节执行情况意见与评价。综合上述两个评价结果,对优秀指导教师进行奖励,对指导情况不佳、学生意见较多的指导教师,由相关教学团队负责人与其进行交流,帮助其不断提高相关实践教学环节指导水平与能力。
四、结论
机械电子工程应用型本科实践教学体系的改革不可能一蹴而就,在具体实践中会有诸多困难,这就需要我们不断总结经验,不断探索和完善实践教学体系。实践教学体系的构建是一个系统工程,要紧密围绕实践教学目标展开各个实践教学环节的设计,各个环节密切衔接、互相配合,使之成为有机整体,最大限度地发挥实践教学体系的整体功能。通过实践教学科学规范的实施,学生得以在连续不断的实践教学过程中达到训练应用能力、提高工程实践能力、逐渐树立创新意识的目的。
[注释]
①朴燕,王宇,臧景峰.高等教育实践性教学改革和创新探索[J].中外教育研究,2009(6):82-83.
②刘吉兆,李天生,黄开有,等.机械类应用型本科专业实践教学的研究与实践[J].实验技术与管理,2008(10):118-119.
③曲艺.应用型大学实践教学体系理念的内涵及应用[J].教育探索,2009(6):28-29.