校內外平臺與課堂三位一體的教學模式研究

陳國金　張建輝

[摘 要]如何使新生對學科導論課程感興趣，同時又取得滿意的教學效果？針對新生的特點，采用校內外平臺與課堂三位一體的教學模式，科學合理地安排教學內容，遴選教學效果好同時具有學術影響力的主講教授，讓新生完成由中學階段向大學階段的順利過渡，引導學生認識學科與專業，增加專業興趣以及對未來發展的信心，了解大學的精神、大學任務、學科的現狀與發展以及在國民經濟中的作用，掌握機械學科（專業）的課程體系、思維方式和學習方法。

[關鍵詞]機械工程 學科導論課 實驗平臺 校外基地

[中圖分類號] G642 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2015）09-0138-03

一、概述

如何使新生對學科導論課程感興趣，同時又取得滿意的教學效果？為此，針對新生的特點，采用校內外平臺與課堂三位一體的教學模式，科學合理地安排教學內容，遴選教學效果好同時具有學術影響力的主講教授，讓新生完成由中學階段向大學階段的順利過渡，引導學生認識學科與專業，增加專業興趣以及對未來發展的信心，了解大學的精神、大學任務、學科的現狀與發展以及在國民經濟中的作用，掌握機械學科（專業）的課程體系、思維方式和學習方法。

二、實驗平臺整合

由于機械學科導論課為新生開設，目的是讓新生了解現代制造業“機電一體化”系統和“管控一體化”過程的全貌，因此，在機電綜合省級實驗教學示范中心的基礎上，進行了以現代制造業的“大工程”為主線的整合，突出了“機電一體化”系統和“管控一體化”過程。

（一）整合和共享實驗設備資源，建成機電管控綜合實驗平臺。每個分平臺由若干個項目組成，眾多的項目構成了大學生三創能力培養的教學內容。從系統角度出發，該實驗平臺分別處于管理決策層、設計與控制層、執行層，基本反映了現代化制造企業的全貌和工作流程。

（二）在西門子（中國）有限公司支持下，以教育部“機械工程”專業綜合改革項目——西門子公司產學合作專業綜合改革項目實施為契機，開展工業控制系統、產品生命周期管理（PLM）軟件等全面的產學合作。學校向西門子公司申請NX軟件使用權，該NX軟件功能涵蓋了PLM軟件系統的CAD / CAM / CAE的功能模塊，同時采用西門子自動化元器件，自制或合作開發工業控制系統實驗裝置。

三、校外基地建設

根據機械學科導論課程大綱，建設好現有的3個國家級校外大學生實踐基地。堅持“知行”統一，將理論教學和工程實踐與人才培養緊密結合，樹立“面向工業界、面向未來”的工程教育理念，以社會需求為導向，以實際工程應用為背景，突出創新精神和實踐能力培養，以培養具有機械工程科技與管理發展潛質的高層次應用型專門人才為目標，為機械學科導論課程提供校外實踐平臺。

以我校的“機電工程綜合”和“工業產品設計”2個省級示范中心、“帶鋸床及特色機械裝備”省級科技創新平臺、“船港機械裝備”省級重點實驗室為依托，組建了“杭州光機電”、“杭甬注塑機械”、“縉云精密機械”、“舟山船舶機械”、“紹興港口機械”5個大學生校外實踐基地群，其中有“杭機集團”、“吉利集團”和“銀輪股份”3個國家級基地。通過省級重點實驗室、創新平臺、示范中心、國家級和省級校外實踐基地的載體，圍繞注塑機械和模具、精密特種機械、船港機械和光機電一體化技術四個人才培養方向，注重學生“三創”能力的訓練。同時，使“政、產、學、研”緊密結合，從而建立了長效運行機制。

四、三位一體教學模式研究

機械學科導論課程主要是為幫助大學新生對所選學科（專業）進行解讀。主要回答學科（專業）是什么、為什么（學習這個專業）、學什么（專業內容）、怎么學（學習方法指導）、做什么（就業規劃）等方面的一系列問題。通過引入知名教授和專家，向學生展現機械學科國內外現狀與發展趨勢，讓學生了解機械學科的研究對象、研究內容、研究方法、思維方式等，使學生清楚機械學科各專業知識體系的構成，專業發展的前景等。通過選擇積極、有趣的案例和項目，可以使學生開闊視野，了解機械學科面臨的挑戰、學生畢業后的職業發展機會等，以增強學生的學習興趣。

機械學科導論課程教學計劃制訂遵循“大學→領域→學科→專業→方向→課程→講座”的原則，采用“講授”、“討論”、“實踐”、“實驗”、“講座”相結合的多樣性及靈活性教學模式，讓新生完成由中學階段向大學階段的順利過渡，引導學生認識學科與專業，增加專業興趣以及對未來發展的信心，了解大學的精神、大學任務、學科的現狀與發展以及在國民經濟中的作用，掌握機械學科（專業）的課程體系、思維方式和學習方法。通過由大到小、由淺入深、由表及里的方式來達到了解工程領域的學科專業體系的目的。課程教學計劃如下表所示。

在教學模式上，考慮到新生的特點，采用“課堂-實驗室-校外基地”三位一體的方式。在教學內容安排上，設置了2個學時，深入機電工程綜合省級實驗示范中心和省級重點實驗室，進行演示實驗，讓學生了解“機電一體化”系統和“管控一體化”過程的全貌；設置了2個學時，參觀校外實踐基地，讓學生了解機械學科現代制造企業的運作過程或典型產品的設計制造工程。通過三位一體教學模式，將校外實踐基地和校內實驗平臺結合起來，嵌入學科導論課程的教學過程中，以期能有效提高教學效果，使學生更加滿意。

五、應用與實踐

2013年在全校新生中開設了學科導論課，其中工程類學科導論課覆蓋機械工程、材料與環境工程學院各專業以及數字媒體與藝術設計學院的工科專業。在新生開學典禮上，校長以“改變”為題，為新生們上了開學“第一課”。校長告訴同學們，世界永遠處于變化之中，“適者生存，變者發展”，找到正確的方向，改變會讓我們更美好。而對于如何找到正確的方向，度過充實且富有意義的大學生活，校長向同學們提出了四點建議：一是改變對大學的認知；二是改變對學習的認知，進而改變自己的學習；三是改變自己的習慣；四是改變對未來的定位。第二講是副校長為工程類的三個學院新生作了題為“杭電發展與大學生工程教育”的第二講，為大家展示了學校發展歷程和輝煌成果，告訴同學們工程的概念以及大學工程教育對同學們成長發展的重要性。

在以后的課程安排上，各學院向新生介紹機械學科、材料與環境學科的國內外現狀與發展趨勢，分專業介紹專業培養方案、課程體系以及本專業的思維方式和學習方法，按學院特色研究方向介紹該方向的科研工作和成果。在課程環節設置上，我們還安排了典型企業參觀考察，邀請企業界的知名人士（或校友）做個人職業發展規劃等講座，最后分班級圍繞工程領域、具體學科與專業，結合本課程的所見所聞，通過互動方式進行討論與總結，以形成一個從“大學→領域→學科→專業→方向→課程”的由大到小、由淺入深、由表及里的方式來達到了解工程領域的學科專業體系的目的。

對機械學科各專業，安排了6位特色研究方向的帶頭人，作了“高端制造裝備及其自動化研究”、“數字化設計研究”、“醫療與康復機械研究”、“海洋機械研究”、“微納制造與精密工程研究”、“機器人技術研究”等6個講座，邀請了吉利汽車研究院的國家千人作了“汽車主動安全研究”講座，邀請了吉利集團的國家千人做個人職業發展規劃等講座。安排了吉利汽車研究院、西子奧的斯、吉奧汽車、中高動力等4家企業和校內實驗平臺進行參觀，讓新生初步了解現代制造業的概況和學院的實驗室建設情況。最后分班級圍繞工程領域、具體學科與專業，結合本課程的所見所聞，通過互動方式進行討論與總結，并對本課程的實施情況進行了問卷調查。機械學院的3個機械類專業272名新生參加了問卷調查，新生對學科導論課的教學模式、講課教師、企業參觀、人生規劃、學習幫助等方面給予了充分的肯定。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 陳國金.工科類大學生創新教學實踐[J].實驗室研究與探索，2010（3）：95-97.

[2] 陳國金，李志華，劉慶民.體現信息及經管特色的工程訓練教學體系研究[J].實驗技術與管理，2008（11）：17-19.

[3] 陳國金，董峰.加強產學研合作全面提升學生工程實踐能力[J].教育教學論壇，2012（12）：140-141.

[4] 陳國金，胡小平，董峰.面向產業升級的機械專業培養計劃及實現途徑.杭州電子科技大學學報（社會科學版），2011（4）：61-64.

[5] 陳國金.工程訓練中創新型人才培養方案研究[J].杭州電子科技大學學報（社會科學版），2008（4）：60-63.

[責任編輯：鐘 嵐]