陳海
【摘要】 傳統的機械類專業教育,重理論知識傳授、輕實踐能力培養。為了提高學生的綜合素質和競爭意識、培養學生的實踐能力和創新精神,我們在開設機電綜合實驗、師生科研互動、開展課外科技活動及組織科技作品競賽等方面進行了積極的探索與實踐,收到了良好的效果。
【關鍵詞】 機械專業 實踐能力 創新能力
一、引 言
在21世紀,創新已成為影響一個國家綜合國力和國際競爭力的重要因素。機械工業是國家經濟建設、社會發展的支柱和基礎產業,機械工程學科也是支柱和基礎學科之一。對于中職學校機械類專業來說,改變傳統的只注重知識傳授,而忽視能力培養的教育模式,加強培養學生實踐能力和創新能力已成為當前學校教育面臨的重要課題。
二、開設機電綜合實驗,加強學生實踐和創新能力的培養
2.1機械類專業開設機電綜合實驗的必要性
對于機械類專業,國外許多職業學校都十分重視綜合性實驗教學,綜合性、設計性、開發性實驗很多。但國內很少有學校開設機電綜合實驗。根據機械專業發展的現狀和趨勢及市場對人才的需求標準,培養掌握機電綜合知識,具有較強實踐能力的人才已成為機械類專業人才培養的主要任務。在原有教學計劃中,雖然各主要課程都有相應的課程實驗,但這些實驗都以驗證性實驗為主,知識相對比較單一,與其它知識結合不緊密。機電綜合實驗是在機械設計、機電一體化導論、機械控制工程、液壓與氣動、測試技術、計算機控制技術等課程的基礎上,綜合了機械、電子、測控等技術開發的多個綜合性實驗。
2.2開展教改項目研究,探索機電綜合實驗的方法
目前,國內很多職業學校未開設機電綜合實驗,對于機電綜合實驗應包含什么內容,采用什么教學方法,如何組織教學過程都是一個全新的課題。在進行了大量的調查研究之后,我們經過反復研討,根據學生前期課程學習情況,結合機械專業教學特點及機械行業的發展狀況,在2011年制定了機電綜合實驗教學組織計劃及教學內容,并開發了相應的實驗設備。我們采用講座和課外作業的方式介紹給學生,使他們在實驗開始之前就已經對實驗有所了解,并對實驗產生興趣。2013年的機電綜合實驗,我們采用教師提框架,提要求,學生搭平臺,做實驗,結合教師現場指導的方法,讓學生有更多的動手機會和創新機會,使得實驗更具有挑戰性。通過這種實驗方法的改革,不僅提高了學生的興趣,也提高了學生的動手能力和創新能力,最明顯的是每組學生所搭的平臺會有所不同,而且編程方法和思路也不一樣。
2.3合理利用資源,開發綜合性實驗系統
近兩年來,為了能夠更加合理的使用有限的實驗經費,我們用學校投入的實驗經費只購買了一部分當今較為先進的工控設備,如PLC可編程控制器、變頻器、虛擬儀器、機器人模型等。在此基礎上,我們一方面開發制作新的實驗設備,例如,PLC控制雙工作臺加工流水線、三自由度機器人等。另一方面充分利用實驗室中原有的機械設備和修復一些舊的機械設備,采用先進的計算機控制技術賦予它們新的生命,例如,機械傳動系統扭功測試虛擬儀器、礦用通風機變頻器控制系統等都是在原有純機械設備的基礎上改進完成的。通過不懈的努力,我們已開發了八個新的機電綜合實驗系統。
兩年來,我們為兩屆畢業生開設了機電綜合實驗課程,收到了很好的效果。今年我們又為研究生開設了該課程。這些嘗試不僅使我們的機電實驗教學邁上了一個新臺階,而且為學校節約了資金,有效地解決了資金投入與人才培養之間的矛盾。
三、開展課外科技活動,加強學生創新精神和創新能力的培養
為了更好的培養學生創新精神和創新能力,使學生能夠學以致用,提高綜合素質,我們組織學生開展課外科技活動,參與教師的科研項目,帶領同學們進行科技作品制作。在這一過程中,通過引導學生發現問題,解決問題,培養他們對所學知識的運用能力以及對新知識的學習和應用能力,提高學生創新意識,培養學生創新能力和實踐能力。在科技活動中,教師精心安排若干個由淺入深、由小到大的題目,組成一個完整的訓練過程。訓練中學生變被動學習為主動鉆研,變跟隨教師為積極創新。在科技活動中,學生們組成團隊,互相切磋,共同創作。比如我們指導的“基于虛擬儀器技術的多種機械量測試系統”項目,它的研究需要學生掌握機械基礎知識、傳感器及測試技術知識、計算機控制技術知識、虛擬儀器設計等多方面的知識。首先,組織課題小組同學們對課題進行的調研、資料收集和可行性論證;然后進行原理樣機的開發,在教師的指導下有近百人參加了課外科技活動和科技作品制作,在機械學專業,有許多學生設計的作品,結構新穎,構思巧妙,極富創造性。通過指導課外科技活動,我們發現,設計和研究是激發學生創造性的最好方式,在課題完成過程中,學生們增長了知識才干,養成了嚴謹的科學作風,特別是提高了獨立工作和從事創造性工作的能力。
四、結 論
機械類專業實踐教學改革和實踐,探索了中職學生科技創新能力培養的新途徑和新方法。實踐證明,其對培養學生的創新能力和實踐能力,學以致用,提高綜合素質,效果顯著。該成果在我校科技創新能力培養方面達到了先進水平,在同職業學校中屬領先水平,具有較高的推廣價值。