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中图分类号:G4
文献标识码:A doi:10.19311/ki.1672-3198.2016.18.094
在信息技术迅猛发展的今天,随着网络技术,多媒体技术的日臻成熟,教学的网络化、多媒体化已经成为现代教育的一大特征。所谓的多媒体教学是指以计算机为平台,储存、传输、处理和运用多种媒体进行教学的方法。随着计算机及其网络的迅速发展和普及,其在教学中以其特有的方便、快捷、交互性、多样化的教学信息表达方式倍受青睐,而教学多媒体应用技术也一直是教育技术学所非常关注的领域之一。
1.电工电子实训多媒体应用现状
众所周知,实训教学在工科高等教育中起着越来越重要的作用,工科教学除了要将工科的一些基本概念和规律传授给学生外,还要对学生进行一系列的工程训练,将其作为有效的教育教学手段。通过这些实际工程项目实践的锻炼,可以全面提升大学生的综合素质,使他们在工程实践过程中反复训练工程技巧、应用学习过的工业基本原理及专业知识,从而提高工科高等教育教学质量,也更能符合国家和社会的人才需求。
然而在传统的电工电子实训教学过程中,教师对学生传授理论知识的方式依然仅限于板书或是简单课件演示。无论从教学内容、方式、手段上都无法满足学生在实训过程中对未知世界所渴求的知识量。许多实践项目做起来容易,但所涉及的内部机械或电磁现象很难观察,这也会严重地影响到实践教学的效果以及学生对相P课程理论的理解程度。
因此采用多媒体技术,把多种教学媒体组成一个系统,使各种媒体之间扬长避短、互为补充,将实际的实训装置、实训系统及实训现象等形象地都展示在学生面前,提供很强的临场感、达到很好的教学效果、提高学生的学习兴趣是很有必要的。
2.电工电子实训多媒体教学的特性与效果
鉴于电工电子实训教学过程的特殊性,其多媒体教学应该集直观性、动态性、虚拟仿真化、网络化、交互性于一身,现分别就其特性和效果进行探讨。
2.1直观性
有关数据表明:人获取的外界信息中,83%来自视觉、11%来自听觉,很显然通过视觉和听觉获取的信息量是最大的。而多媒体辅助教学最重要的目的之一就是使学生以最有效的手段获取知识点,并达到最佳的记忆、理解效果,因此,电工电子实训多媒体教学中直观性非常重要。
对于一些学生陌生或不熟悉的事物,在教学过程中使用多媒体图片展示,充分利用学生的视觉,可使其在短时间内对这些事物产生直观的感性认识。因此,在电工电子实训多媒体教学中对于“物”应多采用实物图片展示,例如实训常用设备、电工实训中的器材、电子实训中的元器件等。在认知的过程中,使用直观图片展示可使认知过程简化,达到最佳的记忆效果。
但需要注意,对于一些相对简单的理论知识点,应以文字简明扼要直接给出,并应避免过于花哨页面设计对学生记忆过程的干扰。
2.2动态性
对于电工电子实训多媒体教学而言最重要的特性就应该是其动态性。动态的多媒体教学系统可以将实训装置的结构、工作过程及原理、项目的实训现象及原理很好的展示在学生眼前,使学生更加透彻的理解实训装置与设备的工作机理和过程,结合理论知识后达到融会贯通的效果。尤其在操作演示方面,电工电子实训多媒体教学的动态性不但可以大幅提高操作的可模仿性和学生的理解程度,更避免了在教学过程中因一师多生而产生的无法让全部同学都能看到教师演示的尴尬状况。
电工电子实训多媒体教学中操作演示的动态性可以以视频实现,但大多数的实训装置动态工作过程及原理还是要通过使用例如FLASH等软件制作动画的方法来实现。这样不但可以将现实世界中的动态加以解读,更可以将微观世界中的电磁、反应过程真实的呈现于学生的眼前,从而加深了学生的理解,提高教学的质量。
2.3虚拟仿真化
虚拟仿真是当前实验室教学的手段之一,也是扩充实验室资源、增容实验室设备的新兴方法。它是通过虚拟将现实先进的软、硬件技术高度集成,利用计算机平台实现对这些设备的操作与仿真。电工电子实训的多媒体教学也应借鉴这种手段,利用虚拟仿真技术建立相应的多媒体教学平台,在实验室设备协调不开或增容设备资金紧张时仍然可以提供实训的平台。在建设开放实验室方面虚拟仿真化的多媒体教学更有独到之处,不但能减轻实验室设备管理的负担,还有利于学生自学,不用担心因为错误的连接或使用损坏设备,有效的激发学生的自主创新能力。基于网络化的虚拟仿真多媒体教学更可以让学生在任意有网络的空间进行电工电子实训,对技能进行进一步训练。
2.4网络化
多媒体教学的网络化使得“教”的受众更加广泛,使“学”的时间、地点及方式更具有可选择性,这种便于自学的网络化电工电子实训多媒体教学对工科大学生而言是非常方便而具有意义的。通过网络进行电工电子实训的理论知识学习可以减短课堂接受的学习过程;也可以通过多媒体虚拟的设备进行对设备、器材、工具的使用训练;网络化的多媒体教学题库还可以成为课后学生复习、考证的重要资源。基于B/S模式而建立的基于组件式的多媒体教学平台,其客户端可以通过浏览器实现对教学内容的访问。只要客户端可以上网,就可以不受时间、空间的限制,方便地访问电工电子实训多媒体教学平台而不需要安装。
2.5交互性
教育研究机构研究表明,被动学习与主动参与对于教学对象接受程度是不同的,通过主动参与方式也是通常所说的体验式教学的学习者对于知识的掌握远远强于后者。两种方式最根本的不同就是在于交互环节的区别。
交互是教学活动最基本的特征之一,也是多媒体教学系统的一个显著特征。交互的关键是系统是否能够按学习者不同的需求调整交互并提出建议,引导学习者主动参与各种探索活动,进行多层次的思考、判断。在进行多媒体教学时,要充分考虑利用这种相互的作用,才能充分的激发学生的学习兴趣,满足不同层次学生的学习需求。这种交互在多媒体教学中一方面可以体现在授课时通过教师操作多媒体系统时对学生的实时反应、学习需求、思考进程等进行反馈,另一方面也可以体现在学生对多媒体教学系统的自行访问交互,如自我检测、教学反馈、意见建议等。基于网络的多媒体交互教学是对传统课堂教学的一种重要的、有益的补充。目前利用校园网络平台进行教学已然成为我国高校教学方法改革的一个重点。
(一)分析存在问题、逐步构建实践教学体系
应用电子技术专业是广州铁路职业技术学院的一个老专业,和其它许多高职院校一样,之前在专业的教学过程中,实践教学仍依附于理论教学,没有把实践教学与理论教学放在相同重要的教学地位来考虑。由于实践教学没有独立设课,各课程的实践环节只考虑本课程的内容要求,实践教学存在一定的单一性、封闭性和局限性现象,再加上许多课程的实践没有独立的考核,因而学生对实践教学环节重视程度不够,影响了实践教学的质量。构建应用电子技术专业的实践教学体系,首先要求要转变传统的教育观念。从以教师为中心的教育观念转变为以学生为主体、以教师为主导的教育模式;从单一的理论课程和实验验证为中心的教育观念转变为分层次的综合性的课程设计体系;从实验的设置属于理论教学的评价体系转变为以实验课程为主体的、学生自我评价为中心的实践评价体系;从实验室组织层次多、功能单一、制度落后的管理体制转变为资源共享、系统优化、开放式的管理格局。根据这一要求和专业培养目标,重新制定主要课程的教学大纲,包括:《电工与电子技术》、《高频电子技术》、《电子测量》、《单片机原理与应用》、《彩色电视机原理》、《EDA技术》、《电子系统设计》等课程。其中把实践教学摆到了与理论教学同等重要的位置上,并根据教学大纲构建了新的实践教学体系。具体内容为:通过分层次开设实验来构建实践课程教学体系;通过建设校内与校外实训基地来提高教师综合素质和产学研合作水平;实验室和实践教学大纲、教材的建设;实践教学质量监控建设。这个体系的构建不是一步到位的,它需要在实际的工作中不断的完善。
(二)对应实践教学体系、逐步实施、改进和完成
1. 通过分层次实验来构建实践课程教学体系。按照教学
总体考虑和学生知识、能力的程度,将应用电子技术各门课程的实验课分为三个层次:①基本训练型实验。安排一定的简单内容的基础实验,使学生在实验过程中理解实验内容,学习各种仪器仪表的操作,学习实验数据测量与处理方法,培养严肃认真的工作态度。例如最开始学习的《电工技术》的实验就采用这种方法。②提高型实验。目的是让学生灵活运用所学知识和技能,培养学生的运用知识的能力,在教师的指导下分析给定的功能、特点,并根据电路或系统的功能在教师的指点下自行设计实现这一功能的电路或系统,最后进行实验测试。例如《模拟电子技术》和《数字电子技术》的实验。③设计型实验。通过培养学生在灵活运用知识的情况下来提高设计能力。例如在《EDA技术》中用MultiSim2001来设计电路,这种设计型实验要利用计算机平台大力推广与应用。应用电子技术类专业的实践课程教学体系分为三个层次的实验、两个独立设课的实践教学平台。三个层次为基础性实验层、设计提高性实验层、综合设计性实验层。三个层次的实验落实在两个独立设课的实践教学平台的建设上。其中两个独立设课的实践教学平台是:①基础电子类实践教学平台。包含“电子工艺、“低频电子”、“数字电子”和“EDA技术”。②应用类实践教学平台。包含“彩色电视机应用”、“家用电器维修”、“单片机应用”和“电子系统设计应用”。通过实践课程的教学全面培养学生的应用能力和创新意识。
2. 校内、校外实训基地和产学研合作教育基地建设。建设校内电子设计训练基地,培养学生的实践与创新能力。广州铁路职业技术学院根据应用电子专业的特点,已建立电子设计综合实训室,其中购买了数字示波器、频谱分析仪、专业制版机等一批设备。通过基地的建设,培养专业能力强的学生骨干,并通过他们的示范和带动作用,逐步形成良好的专业学习氛围,发挥其专业导向作用。建设校外实习基地,突出校外实践教学产学互动性。为了使各校外实习环节落到实处,使学生了解企业实际工程设计的要求,提高学生适应工作的能力,应加强和企业的联系,在人才培养、技术服务、人员培训等多方面与实习单位建立起双方互惠
互利的良好关系,提高专业教师产学研合作水平。至今,已与广州高科电子有限公司、东莞同旭电子有限公司和神州数码网络广东分公司签署校企合作协议,利用暑假把二年级的学生提早送到企业进行实习,并积极与电子企业开展产学研合作教育建设,2008年9月即将投入使用的SMT实训车间就是与企业进行合作的产物。
3. 实验室和实践教学大纲、教材的建设。实验室建设方面,广州铁路职业技术学院投资100多万元,购置了较新的实验仪器和设备,其中全面更新了电子、电工实验的仪器和设备,新建了电子实习实验室、单片机实验室、EDA实验室和电子综合实验室等。此外专业所属的电气系狠抓实验室日常管理,要求设备完好率和实验开出率要达到95%以上。几年来在应用电子技术专业课程的实验教学体系建设中,对各门实验课的教学大纲和实验内容进行了更新、精选,编写了各门实践课程的教学大纲和实验实训指导书,其中包括《模拟电子线路实验指导书》、《数字电子线路实验指导书》、《电子测量实验指导书》、《高频电子线路实验指导书》、《计算机组装实训指导书》、《电子实训指导书》、《EDA电路制作实训指导书》、《彩色电视机实训指导书》、《单片机实训指导书》、《电子系统设计指导书》等共10本实验实训指导教材,这些教材体现了当前实践教学改革的总体思路,反映了设计性实验的教学要求,对培养学生的设计能力具有重要指导作用。
4. 加强实践教学质量监控建设。教研室每学期制定工作
【关键字】中职汽车 运用与维修 实训 设备 配置
一、中职汽车运用与维修专业实训设施设备配置标准
在中等职业学校和培训机构汽车维修实训基地建设中,我们需要参考国家在中职教学中制定的相关标准教育部《汽车运用与维修专业仪器设备配备标准》(JY/T0380-2006)、国标《汽车维修业开业条件》(GB/T16739.1-2004)及教育部等有关行业部门制定的技能型紧缺人才培养培训指导方案为主要依据。按照汽车维修行业对汽车维修职业教育提出的要求,广泛吸收职业院校、行业和企业专家的意见和建议编制而成。配备标准可分为合格配备标准、规范配备标准和示范配备标准。
(1)合格配备标准。合格配备标准是开设汽车运用与维修专业仪器设备应配备的最低要求。合格配备标准应设置以下实验室、实训室和实训车间。基础技能实训。包括电工电子实验室、液压实验室和钳工实训车间。专业技能实训。包括汽车发动机构造与维修实训室、汽车底盘构造与维修实训室、汽车电气构造与维修实训室、汽车信息资料应用实训室、汽车整车实训车间、汽车钣金实训车间和汽车涂装实训车间。汽车运用与维修专业未开设汽车整形与涂装专门化方向的学校,可不设置汽车钣金实训车间和汽车涂装实训车间。
(2)规范配备标准。规范配备标准是完成汽车运用与维修专业人才培养目标应达到的基本配备要求;在合格配备标准的基础上增加了一个项目,即汽车综合性能检测实训车间。
(3)示范配备标准。示范配备标准是汽车运用与维修示范专业应达到的基本配备要求,也供有条件的学校及培训机构增加学生实训课、提高学生专业技能、紧跟本专业新技术和新工艺发展时选配。与规范配备标准不同的是增加了一个项目,即仿真模拟实训室。
二、中职汽车运用与维修专业实训设备要求
在中职汽车运用与维修专业实训设备的要求中,我们需要参考标准中提供的装备规格、功能要求、数量单位是本标准的基本要求,各实训基地可根据地域特点和汽车维修行业对从业人员的具体要求,选择相应规格的仪器设备。配备的仪器设备产品质量应符合相关的国家标准或行业标准,并具有相应的质量证明。此外,应该根据实训基地空间的大小,有效的确定人数,实训基地设备数量是以两个教学班的规模(40人/班)配置。其中,中职汽车运用与维修专业实训设备基地环境的要求也有明确规定,实训场地应根据师生的健康、安全要求和实训内容,确定使用面积,并符合国家相关规定。实训场地采光、照明、通风、电气安装、防火及安全卫生等要求参照《汽车运用与维修专业仪器设备配备标准》(JY/T0380-2006)。实训设备的安装应符合有关国家标准和行业标准。
三、中职汽车运用与维修专业实训分类及功能
实训基地设备配置按照中等职业学校汽车维修专业课程设置、汽车维修行业岗位设置和能力培养进行分类,分为:1)汽油发动机构造与维修实训;2)柴油发动机构造与维修实训;3)汽车底盘构造与维修实训;4)汽车电气构造与维修实训;5)汽车空调维修实训;6)汽车整车实训;7)汽车综合性能检测实训;8)汽车钣金实训;9)汽车涂装实训;10)汽车信息资料应用实训;11)仿真模拟实训。当前实训基地设施设备配备的功能主要包括有,满足教学、培训需要,使学生具备汽车维修初、中级工操作水平。开展社会技术服务培训(初、中级维修工培训与考证)。技术咨询及汽车数据库资源共享,实现远程维修服务。对外承接汽车维修业务。承办各类汽车维修技能比赛、学术讲座和相关专业会议。
四、中职汽车运用与维修专业实训设施设备配备
4.1汽油发动机构造与维修实训
汽油发动机构造与维修实训主要包括有汽油发动机构造拆装实训;汽油发动机零件测量技能实训;汽油发动机故障诊断技能实训。
汽油发动机构造拆装实训所需要的设备名称有实物解剖汽油发动机、汽油发动机附翻转架、汽油发动机起动运行试验台架、吊车、汽油发动机零部件、拆装工具、气动工具、工具车、工作台。
汽油发动机零件测量技能实训所需要的设备名称有发动机主要零部件、发动机维修测量常用量具、连杆校正器、气门座口修复设备、平板、V型铁、弹簧测力计。
汽油发动机故障诊断技能实训所需要的设备名称有电控汽油发动机实训台、发动机综合检测仪、汽车故障电脑诊断仪、冷却系统测试仪、红外测温仪、汽车发动机电喷嘴清洗检测仪、汽车示波器、手动真空泵、汽油机点火正时灯、多功能万用表、汽油机气缸压力表、燃油油压表、真空表、直流钳形电流表、汽油机转速表、曲轴箱压力表、内窥镜。
4.2柴油发动机构造与维修实训
柴油发动机构造与维修实训主要包括有柴油发动机燃油供给系的构造拆装实训;柴油发动机喷油泵、喷油器调试实训;柴油发动机故障诊断、排除实训。
柴油发动机燃油供给系的构造拆装实训和柴油发动机喷油泵、喷油器调试实训所需要的设备名称有电控喷油泵试验台、柴油机燃料系零部件、柴油喷油器检测仪、工作台、拆装工具。
柴油发动机故障诊断、排除实训所需要的设备名称有电控柴油发动机实训台、柴油发动机实训台、柴油机故障诊断仪、柴油机喷油正时测试仪、柴油机气缸压力表、柴油机转速表。
4.3汽车底盘构造与维修实训
汽车底盘构造与维修实训主要包括有汽车传动系统构造拆装实训:变速器(离合器)、传动轴、驱动桥的拆卸、测量和装配;自动变速器的构造拆装与测量实训;自动变速器故障诊断实训;转向及悬架拆装实训;动力转向及悬架故障诊断实训;制动系统维修实训。
汽车传动系统构造拆装实训所需要的设备名称有变速器(离合器)、传动轴、驱动桥的拆卸、测量和装配、工作台、工具、量具。
自动变速器的构造拆装与测量实训所需要的设备名称有自动变速器总成、工作台、工具、量具。
自动变速器故障诊断实训所需要的设备名称自动变速器测试仪、自动变速器阀体测试仪、自动变速器油压表、多功能万用表。
转向及悬架拆装实训所需要的设备名称有转向机、转向及悬架实训台、拆装工作台、工具、弹簧拆装器、弹簧测试仪。
动力转向及悬架故障诊断实训所需要的设备名称有动力转向及悬架台架、油压表、万用表、直流钳形电流表。
制动系统维修实训所需要的设备名称有制动系各总成、液压制动系实训台、气压制动系实训台、ABS实训台、解码器、万用表、油压表。
4.4汽车电气构造与维修实训
汽车电气构造与维修实训主要包括有汽车电气系统各总成、部件的结构拆装实训;汽车电气系统各总成、部件维修实训;汽车电气系统常见故障检测、诊断、排除实训。
汽车电气系统各总成、部件的结构拆装实训和汽车电气系统各总成、部件维修实训所需要的设备名称有交流发电机及调节器。
汽车电气系统常见故障检测、诊断、排除实训需要的设备名称有分电器总成、车身电器总成、车身电器实训台、汽车万能电器试验台、分电器式点火系统部件、无分电器式点火系统部件、汽车蓄电池、起动系统示教板、点火系统示教板、汽车照明、信号、仪表、雨刮系统示教板、中控、防盗、电动后视镜、电动车窗示教板、电源系统示教板、汽车故障电脑诊断仪、汽油机点火正时灯、万用表、直流钳形电流表、密度计、高率放电计、稳压电源、充电机、工作台、拆装工具。
4.5汽车空调维修实训
汽车空调维修实训主要包括有汽车空调系统拆装实训;汽车空调维护实训;汽车空调系统常见故障检测、诊断、排除实训。所需要的设备名称有空调系统部件、汽车手动空调实训台、汽车自动空调实训台、故障诊断仪、空调制冷剂测漏仪、制冷剂加注回收机、万用表、湿度计、温度计、工作台、工具车。
4.6汽车整车实训
汽车整车实训主要包括有汽车整车拆装、调整和汽车维护实训;汽车常见故障的检测、诊断、排除实训。所需要的设备有轿车、二拄举升器或剪式举升器、四柱举升器、通用工具及工具车、零件车、轮胎气压表、轮胎胎纹深度检测仪、皮带张紧力计、密度计、真空表、气缸压力表、制动液补给和回收机、脂加注器、液废油机油回收机、制动系换油机、手动真空泵、制冷剂加注回收机、轮胎拆装机、轮胎动平衡机、制动系统压力表、转向系统测试仪、自动变速器压力表、汽车故障电脑诊断仪、万用表、变速箱举升器、吊车、卧式千斤顶、汽车尾气分析仪、汽车尾气排气设施、系统免拆清洗机、冷却系统免拆清洗机、燃油系统免拆清洗机、自动变速器系统免拆清洗机、空调系统免拆清洗机、蓄电池检测仪。
4.7汽车综合性能检测实训
汽车综合性能检测实训主要包括有汽车综合性能检测;汽车整车综合性能分析、检测和调整。所需要的设备有:制动检验台、轴重仪、侧滑检验台、车速表检验台、机动车前照灯检验仪、汽车尾气分析仪、烟度计、声级计、发动机综合性能分析仪、汽车四轮定位仪、汽车底盘测功机、转向盘转向力仪、悬架振动检验台。
4.8汽车钣金实训
汽车钣金实训主要包括有钣金整形及焊接实训;车身测量与矫正实训。
钣金整形及焊接实训所需要的设备有气体保护焊设备、点焊设备、外形修复机、工作台、常用钣金工具、钣金工作台。
车身测量与矫正实训所需要的设备有两柱举升器、轿车车身、车身校正仪、机械式车身测量系统、车身电子测量系统、风挡玻璃割刀、气动切割锯、等离子切割机、单轨道打磨机、砂带磨机。
4.9汽车喷涂实训
汽车喷涂实训所包括的项目有色彩与调色实训;打磨实训;喷涂实训;汽车美容实训。
色彩与调色实训所需要的设备有调漆机、电子秤、计算机、调漆工作台、粘度计、小样板烘箱、油漆振荡器、标准光源。
打磨实训所需要的设备名称有干磨设备、贴护纸架、护目镜。
喷涂实训所需要的设备名称有喷烤漆房、底漆喷枪、面漆喷枪、枪尾压力表、油水分离器、红外烤灯、压缩空气机及管路系统、防毒面具、供气面具、涂膜光泽仪、膜厚仪、涂膜摆式硬度仪、涂膜铅笔式硬度仪、百格刀、溶剂回收机、喷枪清洗机、脸部清洗机。
汽车美容实训所需要的设备有汽车清洗机、美容抛光机、美容吸尘器、美容发泡机。
4.10汽车信息资料应用实训
汽车信息资料应用实训所包括的实训项目有汽车维修资料检索技能实训;利用计算机网络学习汽车维修知识的能力实训。所需要的设备有学生用计算机、教师用计算机、打印机、扫描仪、交换器、服务器、汽车维修资料库、多媒体汽车仿真教学平台、投影仪及幕布、音响及功放设备。
[关键词] 机械专业;创新能力;长江大学;培养模式;培养方案;实践教学平台
[中图分类号] G511 [文献标识码] A [文章编号] 1674-893X(2013)04?0010?03
近年来,创新教育已成为高等学校,乃至全社会共同关注的焦点,人才创新能力培养尤其成为高等学校致力解决的关键问题。同志在1995年全国科技大会上的讲话中提出了实施“科教兴国”的战略,确立科技和教育是兴国的手段和基础的方针。同志在2006年全国科技大会上宣布“2020年建成创新型国家”。“科教兴国”战略和“建设创新型国家”战略,都需要培养大量创新人才。
机械工业作为经济和社会发展的支柱产业之一,是世界各国优先发展的科学领域之一,目前全国机械专业在校本科生达200多万,学生人数按专业排序名列前茅,但学生按大规模的方式“生产”,“趋同”现象严重,并且高校(尤其是地方高校)机械专业学生和学生培养过程中普遍面临的一个困境:一方面,大学毕业生面临巨大的就业压力,找工作难,找理想的工作更难;另一方面,企业又招不到合适的人才。其中的症结很多,例如:教育与产业脱节,办学定位不准,课程设置不合理,解决实际问题能力不强,创新意识、创新能力薄弱,协作精神、协作能力不够等。
因此,针对上述高校机械专业学生教育亟待研究和解决的问题,研究机械专业人才创新能力培养中涉及到的相关问题,探索机械专业人才创新能力培养途径,培养大批机械专业创新人才不仅符合教育创新的需要,也符合“科教兴国”和“建成创新型国家”战略实现的要求以及符合社会经济发展尤其是机械工业发展的内在需求。
培养什么样的人与怎样培养人,是我国高等教育教学改革的两个根本性的重大问题[1,2]。要解决好这上述两个问题涉及到:人才培养规格、培养目标、培养模式、培养方案、培养途径等具体问题和环节[3-8]。
多年来,长江大学机械工程学院成立了机械专业人才创新能力培养研究小组,小组在广泛调研国内外高校机械专业人才创新能力培养状况、认真听取教师意见和建议的基础上,结合近年来学院在教学基地建设、专业建设、教学研究和教学改革等方面的成果,对机械专业人才创新能力培养进行了大量探索和实践。
一、机械专业创新人才培养模式的构建
研究小组认为,为适应未来社会的需要,在强调“厚基础、宽口径、强能力、高素质”的同时,应该注意到能够彰显学生的个性,办学重点也由原来的“趋同”向“特色化”方向发展。机械专业创新人才应推行以工程为背景的教育理念,形成以实践能力培养为重心的培养模式。
结合长江大学实际,研究小组构建了“一二三三五”的机械专业创新人才培养模式。具体如下:
一个目标:即以提高创新能力和提高综合素质为目标。
二种结合:即理论教学与实践教学相结合,实践教学与创新活动相结合。强调理论教学与实践教学的有机结合,理论教学不能脱离实际,理论教学要体现实际,实践教学是理论教学的根基,是理论教学的延伸;注重实践教学与创新活动的有机结合,创新离不开实践,实践是创新“活头源水”,在实践中创新是创新的根本途径。
三项管理:即实行“按大类招生,按需求分流,按模块培养”。前三年按机械类进行基础课程和专业基础课程的教学,重点是加强学生的外语、计算机等能力和数理基础、专业基础的培养,第四年进行专业课程的学习;对学习成绩优秀的或有专长的学生按需求进行专业分流;专业分流后,实行各专业统一管理,各专业再按模块进行培养。
三大平台:以三维实体造型创新设计为载体的制图设计创新平台,以机械创新设计大赛为载体的机械创新平台,以及以大学生创新性实验计划项目为载体的综合创新平台。
五字原则:即 “厚、新、活、实、特”。“厚”,是指课程设置基础扎实、内容广,为给学生打下坚实的基础,注重加强专业基础教育; “新”,是指教学内容新颖,及时将国内外最新理论、应用研究成果纳入教学内容,及时更新教材;“活”,是指“教”的方式和“学”的方式灵活多样,课堂上下相结合,校内校外相结合,理论与实践相结合,实践与创新相结合,专业与特色相结合;“实”,是指重视实践环节,重视教学内容实用性;“特”,是指人才培养的重点要从“趋同”的束缚中解脱出来,走有“石油特色化”发展道路。
二、机械专业创新人才培养方案的优化
围绕知识、能力、素质协调发展的培养目标,优化并形成了长江大学机械专业创新人才培养方案和实施计划。
在优化机械专业创新人才培养方案和实施计划时,坚持以深化课程体系、教学模式、教学内容、教学方法的改革为核心,以建设一支观念新、素质高、能力强的教师队伍为保障,以实施教学、科研、工程相结合的可持续发展战略为导向。人才培养方案采用模块式结构教学,即把课程划分为公共基础课模块、学科基础课模块和专业特色方向模块。公共基础课模块是由统一进行的课程体系设置,学科基础课按照学科门类所要求的公共基础的理论与实践课程设置。专业基础课程分专业主修与专业特色教育两个模块,根据专业发展趋势和个性化要求而设置,体现通识教育与专业特色教育相结合。专业特色方向模块增加教学计划的柔性,给学生更多的选课的自。专业选修课中学生可以任意在各个专业的模块选择课程,建立符合学生自身发展的个性化知识体系。公共基础课模块和专业基础课模块以保证人才培养规模的基本要求为目的,课程保持相对稳定。选修课模块以提高学生专业兴趣、实现学生个性发展和提升学生实践能力与创新能力为目的,让学生有较多的自学与从事科研活动的时间,为学生自主构建知识结构平台提供有利条件。同时增加实践教学,如开设综合实验、创新实验、先进加工技术实践、常用工程软件应用实践、专业特色创新实习等,着力培养学生实践能力和创新能力。
三、机械类专业人才创新能力培养实践教学平台的搭建
由于学校多年来在硬件、软环境的改善以及创新教育经验成果的积累,建设并不断完善了一批校内外实习基地。建成了以机械工程中心实验室、机械工程实训中心(湖北省实验教学示范中心)和机电集成技术大学生创新活动基地(湖北省高等学校大学生创新活动基地)为依托的校内实习基地,建成了由东风汽车公司、石油第四机械厂、沙市钢管厂、江汉油田、江汉钻井公司和荆门炼油厂等组成的校外实习基地。
以校内外实习基地为依托,结合机械类各专业特点,坚持与石油相结合的特色,不断改革和创新实践教学,探索并形成了“三阶段阶梯式”工程训练教学体系、“三层次综合型”创新实验教学体系、“三层次内外结合式”实习教学体系和“三载体竞赛式”创新实践平台,为机械类专业人才创新能力培养创造了有利的条件。
1.“三阶段阶梯式”工程训练教学体系
在实践能力和创新能力培养方面,以机械工程训练中心和机械工程实验中心为基础,构建了以创新能力培养为目标的,由“机械基础训练、先进制造技术技能训练和综合机械创新训练”三阶段共12个模块组成的,满足长江大学不同层次人才创新能力培养需求的,贯穿石油特色的“三阶段阶梯式”工程训练教学体系。该体系涉及到机械基础知识、机械设计、机械制造、石油设备、石油生产、创新设计等方面的知识,含机械、材料、电子、控制及自动化、液压等多个学科领域,同时将具有石油特色的机械工程训练贯穿于全过程。
分层次、模块化、阶梯式的教学体系,包含了多个大学生机械创新实践模块,有利于满足不同专业、不同层次学生的需求,有利于采取灵活的教学方式和合理安排教学内容,有利于提高实践训练水平,有利于培养学生的工程意识、实践能力和创新能力。
2.“三层次综合型”创新实验教学体系
在创新实验方面,学院进行了积极探索,积极开发创新实验项目,并结合专业特点、学科发展方向和教师科研方向,坚持石油特色之路,突出实验的设计性、研究性和探索性以及学生创新意识和实践能力的培养,构建了由基础性创新实验、技术基础性创新实验和专业性创新实验组成的“三层次综合型”创新实验教学体系。由于很多实验项目是结合学校特色和专业方向提出的,受到学生普遍欢迎,实践效果很好。
3.“三层次内外结合式”实习教学体系
实习教学作为机械专业人才创新能力培养的重要环节,学院历来十分重视。结合机械各专业的特点,经过多年的努力和建设,建成并不断完善了一批校内外实习基地,形成了基础实习、生产实习和综合实习三个层次组成,内外结合,具有石油特色的“三层次内外结合式”实习教学体系。三个层次包括在机械工程实训中心和电工电子实习等校内基地为主进行的基础实习,在东风汽车公司、石油第四机械厂、沙市钢管厂、江汉油田、江汉钻井公司和荆门炼油厂等校外基地进行的,包括典型零部件和专业特色设备的制造装配工艺、工装、设备及生产组织、管理方式等内容的生产实习和综合实习。
通过多年的摸索实践,实习基地建设得到了完善,形成了相对固定的校外聘请实习指导教师,完善了的实习教学内容,为机械专业人才工程实践能力和创新能力的培养奠定了坚实的基础。
4.“三载体竞赛式”创新实践平台
机械工程学院以机械工程中心实验室、机械工程实训中心和机电集成技术大学生创新活动基地为主要依托,整合并不断深化第二课堂创新实践活动,搭建了以三维实体造型创新设计为载体的制图设计创新平台,以机械创新设计大赛为载体的机械创新平台,以及以大学生创新性实验计划项目为载体综合创新平台,形成了“三载体竞赛式” 第二课堂创新实践平台。
第二课堂创新实践活动平台的搭建,为机械专业人才实践能力、创新能力培养的提供了广阔的舞台,取得了丰硕的各级各类竞赛奖和专利产品等创新成果。
结合近年来机械工程学院在教学基地建设、专业建设、教学研究、教学改革以及机械专业人才创新能力培养的研究与实践,取得了效果显著。学生知识结构明显改善;人才培养实践教学效果明显改善;学生的工程意识、创新意识增强,动手能力、创新能力普遍提高;学生创新实践教学活动全面开展,创新作品不断增多,专利、学术论文不断增多,在国家级省级校级竞赛中成绩突出。近年来,由于机械专业毕业生基础扎实、专业知识面广、动手能力强、创新意识和创新能力突出,受到用人单位的广泛接受与好评,近年来毕业生就业率保持在90%以上。
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