強化工程訓(xùn)練的應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式研究和改革

盧滿懷　劉保軍　劉金華　李 博　倪利勇

電子科技大學(xué)中山學(xué)院機電工程學(xué)院　廣東中山　528402

強化工程訓(xùn)練的應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式研究和改革

盧滿懷劉保軍劉金華李 博倪利勇

電子科技大學(xué)中山學(xué)院機電工程學(xué)院廣東中山528402

地方高校（特別是獨立學(xué)院）在應(yīng)用型人才培養(yǎng)過程中實驗實踐教學(xué)環(huán)節(jié)受各方面因素的影響，往往難以做實。探討了機電類專業(yè)強化工程訓(xùn)練的應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式研究和改革。

應(yīng)用型；人才培養(yǎng)；工程訓(xùn)練；獨立學(xué)院

作為一所獨立學(xué)院，在機電類專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)過程中，遇到了與普通地方高校相似的問題，主要存在于辦學(xué)經(jīng)費、師資等方面。為解決些問題，提高應(yīng)用型人培養(yǎng)質(zhì)量，立足于中山市制造業(yè)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的實際需要，我院在機電類專業(yè)人才培養(yǎng)過程中，結(jié)合我校的生源情況、師資等軟硬件情況，以“學(xué)以致用、活學(xué)活用”為原則，以進(jìn)一步提高適應(yīng)地方經(jīng)濟社會發(fā)展的應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)質(zhì)量為目標(biāo)，通過不斷的探索與實踐，近年來逐漸探索出一種強化工程訓(xùn)練的應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式，通過“課程改革→基于自主創(chuàng)新能力培養(yǎng)為核心的綜合實踐→工程體驗式實訓(xùn)的生產(chǎn)實習(xí)”，為學(xué)生專業(yè)學(xué)習(xí)提供了一條有效的晉升路徑，取得了豐碩的果。

1　教學(xué)問題描述

傳統(tǒng)的機電類本科教學(xué)以理論教學(xué)為主，實踐教學(xué)為輔，通過“基礎(chǔ)知識點傳授→實驗實踐驗證式教學(xué)→本科畢業(yè)設(shè)計”等環(huán)節(jié)，基本停留在讓學(xué)生對書上的內(nèi)容“走一遍”的情況，學(xué)生創(chuàng)新思維難以充分展開，特別是基礎(chǔ)相對薄弱的“三本學(xué)生”，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高，理論課程教學(xué)內(nèi)容授課困難，師生叫苦；實驗實踐類教學(xué)流于形式，大部分學(xué)生敷衍了事；生產(chǎn)環(huán)節(jié)更是觸目驚心，經(jīng)常出現(xiàn)“放羊”等情況。

1.1理論教學(xué)內(nèi)容和形式陳舊教學(xué)方法脫離學(xué)生實情

例如機械制圖課程，以往學(xué)生反映該課程很難，主要原因是課程內(nèi)容具有較強的抽象性，對空間想象能力要求較高。傳統(tǒng)的機械制圖教學(xué)方式，由于課程內(nèi)容具有直觀性較差，抽象難學(xué)的特點，因此，主要以教師講授為主，學(xué)生在課堂上處于被動接受地位，盡管教師講得很賣力，學(xué)生的掌握情況與教師的期望值仍有不少差距。

再如傳統(tǒng)的班級授課制，教學(xué)活動多由教師主導(dǎo)，學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和獨立性受到一定程度的限制，它的時間、內(nèi)容和進(jìn)程都固定化、形式化，不能夠容納和適應(yīng)更多的教學(xué)內(nèi)容和方法，強調(diào)的是統(tǒng)一，齊步走，難以照顧學(xué)生的個別差異，不利于因材施教。

1.2實踐教學(xué)形式單一學(xué)生缺少創(chuàng)新驅(qū)動力

傳統(tǒng)教學(xué)將學(xué)生的思維局限于“消化”先驗過的舊知識，如何使學(xué)生將先驗知識有效“消化”并“吸收”轉(zhuǎn)化為自身的營養(yǎng)，并發(fā)揮個人的潛能實現(xiàn)創(chuàng)新呢？傳統(tǒng)的實踐教學(xué)體系中機電類學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)主要集中在金工車間、各類實驗室等，這一體系可以訓(xùn)練學(xué)生的基本實踐和操作能力，但缺乏新穎性和創(chuàng)新性是其不足之處，因而無法有效地激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。

傳統(tǒng)的生產(chǎn)實習(xí)，主要是以參觀游學(xué)為主，學(xué)生走馬觀花，對專業(yè)技能提升收效甚微，學(xué)校耗費頗大。

2　解決問題的方法與實踐

2.1計算機繪圖軟件在機械制圖教學(xué)中的應(yīng)用

通過在課程中引入計算機軟件（AutoCAD）解決上述問題［1］。例如在講解立體表面交線的內(nèi)容時，以如圖1所示的相交圓柱體為例講解相貫線的求取。根據(jù)投影的積聚性，兩形體相貫線的正面投影、水平投影均與形體輪廓線的投影重合，要作出側(cè)面投影的相貫線可以運用表面取點法。在AutoCAD軟件中設(shè)置好點樣式，首先作出A，B，C，D四個特殊位置點的投影，然后利用輔助線作出4個一般點E，F(xiàn)，G，H的投影，根據(jù)投影的可見性采用粗實線和虛線線型，在AutoCAD軟件中使用樣條曲線連接各個特殊點與一般點的投影，從而得到兩形體的相貫線。整個繪圖過程均在AutoCAD軟件環(huán)境中完成，可以讓學(xué)生清楚了解作圖的方法和步驟，形體表面取點的方法和位置也一目了然。

圖1　圓柱體截交線

應(yīng)用AutoCAD軟件取代傳統(tǒng)的木制圓規(guī)、三角板、粉筆等輔助工具進(jìn)行機械制圖的教學(xué)，大大提高了作圖的準(zhǔn)確性與效率，也有助于對圖樣中重點、難點的細(xì)節(jié)問題進(jìn)行演示、講解，增加了教學(xué)的靈活性，從而提高了教學(xué)效率，改善了教學(xué)的效果。

將計算機二維、三維設(shè)計繪圖軟件應(yīng)用于機械制圖課程的教學(xué)，是時代科技發(fā)展對課程提出的要求。實踐證明，這樣可以提高教學(xué)時的作圖效率與作圖質(zhì)量，能使抽象、靜態(tài)的教學(xué)內(nèi)容以形象、直觀的方式向?qū)W生展示，使學(xué)生更容易理解、接受課程的知識，并激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣，大大改善了教與學(xué)的效果。

2.2電力電子技術(shù)綜合創(chuàng)新性實驗教學(xué)改革

電力電子技術(shù)實驗教學(xué)對幫助學(xué)生理解和鞏固課堂理論知識，培養(yǎng)學(xué)生的操作技能、創(chuàng)新意識和探索精神具有重要的作用。在工程實踐中，該課程始終呈現(xiàn)高速發(fā)展趨勢，不斷有新的器件、新的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與新的控制方法問世。這些因素決定了對該課程的實踐環(huán)節(jié)進(jìn)行改革勢在必行［2］。

通過分層分類教學(xué)，開展綜合創(chuàng)新性實驗教學(xué)改革。保留3個驗證性實驗（包括整流、斬波、調(diào)壓、逆變4個基本電路拓?fù)洌桓鶕?jù)學(xué)生的情況分為兩個層次：欠缺電路制作經(jīng)驗的學(xué)生選做教師提供的課題、有基礎(chǔ)的學(xué)生可以自主設(shè)計產(chǎn)品（如學(xué)生制作小功率輔助開關(guān)電源，輸入為36 V直流電，輸出為5 V直流電，選用PI公司的DPA-Switch系列，基于PI Expert v9.0進(jìn)行電路設(shè)計）。

通過以2011級、2012級、2013級自動化、電氣工程及其自動化專業(yè)的學(xué)生為教學(xué)改革對象，完成電力電子電路制作的完整工藝流程。為學(xué)校組織廣東省機電產(chǎn)品創(chuàng)新大賽、全國電子設(shè)計大賽等各類型學(xué)科競賽培養(yǎng)人才，促進(jìn)我院工科類教學(xué)質(zhì)量的提高。同時也為學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計打下良好的基礎(chǔ)。根據(jù)這幾年帶畢業(yè)設(shè)計的經(jīng)驗，很多學(xué)生到大四都無法獨立進(jìn)行硬件電路制作，只是停留在簡單的電裝實習(xí)階段，所以一到畢業(yè)設(shè)計，遇到綜合性較強的硬件制作，根本無法下手。通過此訓(xùn)練，這種情況得到了較大改善。

2.3移動學(xué)習(xí)與傳統(tǒng)學(xué)習(xí)相結(jié)合的混合學(xué)習(xí)模式改革實踐

針對工程材料與材料成型課程群教學(xué)過程常常遇到的點名考勤太費時間、批改作業(yè)單調(diào)乏味費時間、復(fù)習(xí)寫作業(yè)受環(huán)境影響和過程考核需要處理的數(shù)據(jù)量龐大等問題，依托于移動學(xué)習(xí)平臺的材料成型課程群學(xué)習(xí)資源，主要使用流程分為下面幾個步驟。

（1）在線設(shè)計資源，提供了所見即所得的設(shè)計問卷界面。

（2）發(fā)布問卷并設(shè)置屬性，例如問卷分類、說明、公開級別、訪問密碼等。

（3）公布問卷并設(shè)置必要的限制。

（4）通過柱狀圖和餅狀圖查看統(tǒng)計圖表，卡片式查看答卷詳情。

（5）設(shè)置篩選條件并創(chuàng)建自定義報表。

（6）下載調(diào)查數(shù)據(jù)，以圖表方式通過Word文件保存、打印，或者下載原始數(shù)據(jù)到Excel導(dǎo)入SPSS等調(diào)查分析軟件做進(jìn)一步的分析。

采用混合教學(xué)模式，結(jié)合移動平臺教學(xué)，實現(xiàn)了快速準(zhǔn)確考勤、學(xué)生在線限時獨立完成作業(yè)、智能化統(tǒng)計匯總過程考核數(shù)據(jù)等一系列目標(biāo)，把教師從煩瑣的重復(fù)工作中解放出來，所獲得的數(shù)據(jù)還可以用于針對性的教學(xué)，進(jìn)行“精準(zhǔn)教學(xué)”，獲得了授課班級學(xué)生的普遍歡迎。

2.4以自主創(chuàng)新能力培養(yǎng)為核心的綜合實踐

立足于現(xiàn)有的機電創(chuàng)新實踐基地，為學(xué)生提供一個不同于普通實驗室的活動空間，而是一個更加自我、開放、創(chuàng)新的活動場所［3］；學(xué)生在這里可以開展各類設(shè)計、訓(xùn)練和制作活動，訓(xùn)練工程實踐能力、創(chuàng)新能力甚至一定的管理能力，實現(xiàn)創(chuàng)新的思維和夢想，學(xué)生持續(xù)地吸引到創(chuàng)新實踐活動、并上升到自主創(chuàng)新的高度，實現(xiàn)“全過程、階梯式”的能力培養(yǎng)，機電創(chuàng)新實踐基地的實踐體系主要包括四方面的內(nèi)容：基礎(chǔ)工程實踐、專項強化實踐、自主創(chuàng)新實踐、綜合項目實踐。學(xué)生通過工程訓(xùn)練選拔后參加機器人國賽。而教師在這里主要起引導(dǎo)者、輔導(dǎo)者或指導(dǎo)者的作用，甚至只是協(xié)作者的角色。

經(jīng)過基地訓(xùn)練的優(yōu)秀學(xué)生因具備卓越工程能力和創(chuàng)新能力而在就業(yè)時深受用人單位青睞，很多畢業(yè)生進(jìn)入上海、深圳的機器人公司，與研究生享受同等工資待遇。

2.5探索工程體驗式的生產(chǎn)實習(xí)實訓(xùn)

自2014年開始，我院2011和2012級學(xué)生先后到東莞高訓(xùn)中心、洛陽第一拖拉機廠、十堰東風(fēng)汽車發(fā)動機制造公司、丹江口水力發(fā)電廠等地開展集中生產(chǎn)實習(xí)。其中，2012級自動化專業(yè)（工業(yè)自動化方向）在東莞高訓(xùn)中心開展的“智能樓宇工程體驗式實訓(xùn)”成效顯著。

2015年7月6日，由高訓(xùn)中心和匯思職業(yè)教育事業(yè)部聯(lián)合舉行的智能樓宇工程體驗式實訓(xùn)第一期順利開班。我院12級自動化專業(yè)99名學(xué)生在東莞高新技術(shù)實訓(xùn)中心開展為期12天的智能樓宇工程體驗式實訓(xùn)。高新技術(shù)實訓(xùn)中心工程師與學(xué)員分享智能建筑的發(fā)展及工程實施經(jīng)驗，讓學(xué)員對智能樓宇有初步的認(rèn)識之后，接下來將進(jìn)行7天的智能樓宇實操課程實訓(xùn)，分組輪換學(xué)習(xí)智能化樓宇BA和智能安防、智能家居等智能樓宇實訓(xùn)設(shè)備的工作原理并“動手動腦”進(jìn)行操作。最后4天，學(xué)生們將自行組成項目團隊，高訓(xùn)中心作為“工程甲方”發(fā)布招標(biāo)需求，學(xué)生通過組建項目組，競爭招標(biāo)設(shè)定項目，按工程項目實施流程組織推進(jìn)項目實施，體驗智能化工程實施中各種崗位角色，最后由高訓(xùn)中心組成評標(biāo)專家組對投標(biāo)文件進(jìn)行評審，對優(yōu)秀“中標(biāo)單位”給予獎勵。

智能樓宇工程體驗式實訓(xùn)目標(biāo)是讓學(xué)生通過對智能化工程項目實施的體驗，了解集成公司各崗位的職責(zé)、需要的知識、技能，同時培養(yǎng)項目組團隊合作精神。

圖2　實訓(xùn)中心工程師與學(xué)員分享智能建筑的發(fā)展及工程實施經(jīng)驗

7月17日上午，我院學(xué)員智能樓宇工程體驗式實訓(xùn)工程設(shè)計實戰(zhàn)答辯會在東莞高訓(xùn)中心多功能報告廳舉行。本次實訓(xùn)由高訓(xùn)中心以及東莞市匯思教育咨詢有限公司合作舉辦。

工程設(shè)計實戰(zhàn)體驗是本次工程體驗式實訓(xùn)第三階段的任務(wù)。參與實訓(xùn)的學(xué)員在工程設(shè)計中扮演不同的角色，按項目組長責(zé)任制，分工協(xié)調(diào)，控制設(shè)計質(zhì)量、項目進(jìn)度和項目造價等，按發(fā)包方要求時間完成設(shè)計任務(wù)；設(shè)計工程師用CAD軟件按工程規(guī)范設(shè)計圖紙；技術(shù)工程師編寫項目設(shè)計技術(shù)方案，售前工程師產(chǎn)品選型詢價等；最后提交設(shè)計圖紙、技術(shù)方案設(shè)計書、項目報價3個文檔成果參與競標(biāo)。

本次體驗由發(fā)包方在7月13日下午發(fā)布并講解幼兒園智能系統(tǒng)工程的任務(wù)需求，設(shè)計某幼兒園智能化系統(tǒng)工程中的安防監(jiān)控、綜合布線布兩個子系統(tǒng)。要求學(xué)員用4天時間完成該項目工程設(shè)計。發(fā)布會后，學(xué)員開始組建實施幼兒園工程的項目組，項目組長組織成員分工合作，完成發(fā)包方給出的項目需求任務(wù)書的要求，提交設(shè)計圖紙、技術(shù)方案、工程報價3個文檔。通過4天的項目組長責(zé)任制自主管理的實訓(xùn)體驗，教師以答疑方式解決學(xué)員在實戰(zhàn)體驗中的問題，12個項目組順利提交了項目成果。答辯會上，12組學(xué)員分別上臺講述自己的方案設(shè)計，接受評委們提問。評委提的問題既專業(yè)又廣泛，學(xué)員應(yīng)對巧妙，答辯會氣氛熱烈而生動。最終評審結(jié)果，脫穎而出獲得第一名的項目組獲得匯思教育提供的一千元現(xiàn)金大獎。這次智能樓宇工程體驗式的實訓(xùn)，旨在探索培養(yǎng)智能樓宇高技能人才的實訓(xùn)方法。

在體驗實訓(xùn)過程中，學(xué)員以巨大熱情參與實戰(zhàn)體驗，他們不僅白天非常投入，晚上實訓(xùn)室仍燈火通明，各組學(xué)員專心進(jìn)行CAD圖紙設(shè)計和網(wǎng)上資料查詢。各組學(xué)員還時不時進(jìn)行熱烈的討論，場景感人。學(xué)員在短短的幾天時間里，分工合作，體驗智能樓宇工程設(shè)計的多學(xué)科知識，多角色參與和多技能培養(yǎng)，掌握多種設(shè)計工具，查閱了大量的產(chǎn)品資料，經(jīng)過討論、加工、編輯，設(shè)計提交工程設(shè)計成果。工程體驗式實訓(xùn)使學(xué)生深刻體會工程設(shè)計中對知識、技能、設(shè)計方法要求以及實際運用，不再簡單地進(jìn)行紙上談兵，使學(xué)員們沒有參加工作就獲得了工程設(shè)計實際崗位的體驗。

圖3　答辯會上學(xué)員上臺講述自己的方案設(shè)計

3　結(jié)束語

通過對專業(yè)培養(yǎng)定位的分析，結(jié)合人才培養(yǎng)質(zhì)量的實際需求，從理論授課到實習(xí)實踐等環(huán)節(jié)入手，確立了應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式，通過改革教學(xué)方法、加強實踐教學(xué)，強化工程訓(xùn)練的應(yīng)用型人才培養(yǎng)，通過“課程改革→基于自主創(chuàng)新能力培養(yǎng)為核心的綜合實踐→工程體驗式實訓(xùn)的生產(chǎn)實習(xí)”，為學(xué)生專業(yè)學(xué)習(xí)能力的提升提供了一條有效的晉升路徑，實踐證明本案例的嘗試是富有成效的！

與此同時，進(jìn)一步優(yōu)化了我們的人才培養(yǎng)方案，理論和實驗實踐課程體系得到進(jìn)一步完善，組建了4個教學(xué)團隊，獲得23項省校級教研教改項目的立項和資助，所取得的教研成果已在其他專業(yè)和兄弟院校得以推廣應(yīng)用。

［1］ 李博，顧曉勤，盧滿懷.計算機繪圖軟件在機械制圖教學(xué)中的應(yīng)用［J］.中國現(xiàn)代教育裝備，2013（15）：14-15.

［2］ 劉金華，朱春媚.電力電子技術(shù)的小功率開關(guān)電源設(shè)計［J］.中國教育技術(shù)裝備，2015（14）：157-159.

［3］ 教育部高等教育教學(xué)評估中心.新機制、新模式、新探索：獨立學(xué)院辦學(xué)經(jīng)驗啟示錄［M］.北京：高等教育出版社，2005.

［4］ 邵紅，黃鎮(zhèn)宇，萬玲莉.應(yīng)用型人才培養(yǎng)的理論與實踐［M］.武漢：武漢出版社，2012.

Research and Reform about the Reinforced Engineering Training of the Applied Talents Cultivation Pattern

Lu Manhuai， Liu Baojun， Liu Jinhua， Li Bo， Ni Liyong
University of electronic science and technology of China， Zhongshan， 528402， China

The local university （especially the independent college） in the process of applied talents cultivation experiment practice teaching link is affected by various factors， often diffcult to do， this paper discusses the mechanical and electrical engineering to research and reform about the reinforced engineering training of the applied talents cultivation pattern.

applied； talent training； engineering training； independent college

2016-03-21

盧滿懷，碩士，副教授，二級學(xué)院副院長。劉保軍，碩士，副教授，系主任。劉金華，碩士，副教授，系主任。李博，碩士，副教授。倪利勇，博士，副教授。

2013年廣東省本科高校教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程（粵教高函［2013］113號，SSJJD201301）；2015年廣東省本科高校教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程（粵教高函〔2015〕133號，S-JY201501）；電子科技大學(xué)中山學(xué)院教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程（ZYGX201405）；廣東省教育教學(xué)成果獎（高等教育）培育項目（Z-SCG201405）。