對高職師徒共同開展科研項目前期研究實踐的探討
——以課程改革后學(xué)生能力提升的機電類科研項目前期研究為例

周錦添，張 卿，蘇桂文

廣東工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣東 廣州 510520

近十幾年，高職院校辦學(xué)能力不斷提升，多樣化的人才培養(yǎng)模式不斷滿足各個行業(yè)的人才需求，課程設(shè)置進一步與行業(yè)發(fā)展相適應(yīng)，但同時科研能力也凸顯滯后性，專注于某一行業(yè)的教師科研項目跟不上行業(yè)科技發(fā)展的步伐，高職院校學(xué)生參與的現(xiàn)狀也不盡如人意。因此，筆者及同仁嘗試在高職院校選拔一些優(yōu)秀學(xué)生參與科研項目前期研究，探索高職院校學(xué)生參與科研項目的可行性。學(xué)生科研作為學(xué)校科研的一部分，比重雖然不高，但對于學(xué)生自主創(chuàng)新能力和實踐能力的培養(yǎng)具有重要作用[1]。

1 高職院校師徒開展科研項目的課堂教學(xué)改革實踐

要讓高職院校學(xué)生具有一定的前期科研項目的研究能力，就必須嘗試課堂教學(xué)改革，以工作任務(wù)為載體，改革課程教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的科研能力[2]。以機電類科研項目前期研究為例，筆者及同仁以機電一體化自動化設(shè)備的研究能力為出發(fā)點，以所需科研能力為目的，對課堂教學(xué)進行大膽的改革。課程改革與對應(yīng)研究能力提升如表1所示。在進行課程教學(xué)改革的同時，為了培養(yǎng)、選拔優(yōu)秀學(xué)生參加科研項目前期研究，在幾門核心課程中安排了6個專題訓(xùn)練項目，如表2所示。

表1 課程改革與對應(yīng)研究能力提升一覽表

表2 對應(yīng)課程改革的專題訓(xùn)練項目一覽表

2 科研項目選題的可行性和符合性

對于科研項目選題，第一，要根據(jù)區(qū)域社會經(jīng)濟發(fā)展的需求來確定。例如，根據(jù)珠三角的行業(yè)發(fā)展情況可知，微電機行業(yè)在大灣區(qū)具有產(chǎn)業(yè)鏈齊全、生產(chǎn)廠家多、國內(nèi)外銷量大、在全國及世界具有高知名度等特點，因此瞄準這個行業(yè)可有科研作為。第二，要根據(jù)教師科研能力水平的符合性來確定。例如，機電一體化教研室的教師以機械設(shè)計能力和電氣控制能力為主，因此選題應(yīng)以機電一體化自動化生產(chǎn)設(shè)備為主，可考慮以微電機生產(chǎn)各工序的自動化生產(chǎn)設(shè)備為切入點。第三，要考慮學(xué)校現(xiàn)有的科研基礎(chǔ)條件。第四，要考慮人才培養(yǎng)方案及課堂教學(xué)的課程改革對學(xué)生研發(fā)能力的培養(yǎng)水平。第五，要選拔出具有設(shè)計能力的優(yōu)秀學(xué)生。經(jīng)綜合考慮，最終選定微電機整流子磨削設(shè)備微研發(fā)題目。

3 高職院校師徒開展科研項目的前期實施

3.1 師徒合作的科研項目的選定

以教研室教師的技術(shù)能力為出發(fā)點，結(jié)合課程改革對應(yīng)的學(xué)生能力提升和學(xué)生現(xiàn)狀技術(shù)能力，應(yīng)選定以單臺設(shè)備并且以機械為主，因此選定專用工件的磨削加工設(shè)備為科研項目。該項目是縱向課題項目，在廣東省職業(yè)教育技術(shù)學(xué)會成功立項，項目名稱為“高職院校師徒共同開展科研項目前期研究的實踐”。該項目主要是師徒共同開展砂帶磨削機床的模型設(shè)計及電控設(shè)計，主要包括的機械部分是工件夾緊機構(gòu)、工件磨削機構(gòu)、砂帶走帶機構(gòu)、機器機架機臺部件等，電氣部分是PLC程序控制器、走帶電機和主軸電機速度控制、氣動元件控制等。

3.2 高職院校師徒科研團隊的選定及現(xiàn)狀

師徒科研團隊包括教師團隊和優(yōu)秀學(xué)生參與的團隊。

（1）教師團隊的選定和現(xiàn)狀。以對項目研發(fā)具有足夠研發(fā)能力的構(gòu)成為宜,通常機電設(shè)備的研發(fā)研究需要機械類人才與電氣自動化控制類人才，現(xiàn)狀是機電一體化技術(shù)專業(yè)教研室已經(jīng)具有這兩方面技術(shù)技能教師，教研室有副高職稱3人，中級職稱5人。因此，可以在教研室內(nèi)部商榷決定組成科研項目的參加人選，教師科研項目參加人員以3～4人為宜。

（2）學(xué)生團隊的選定和現(xiàn)狀。確定學(xué)生參加科研項目的人選以教師推薦和選拔形式為主，教師推薦形式可考慮推薦各級競賽獲得者和專業(yè)課程動手能力強的學(xué)生參加，選拔形式以科研項目所必需的技術(shù)技能作為選拔標準，設(shè)置并舉辦對應(yīng)的技術(shù)技能比賽，從中選出優(yōu)秀者參加科研項目。學(xué)生團隊成員以4～6人為宜，且以二、三年級學(xué)生為宜。學(xué)生技術(shù)技能的能力現(xiàn)狀是，機械類優(yōu)秀學(xué)生有能力在教師提出方案并指導(dǎo)下對整套機電設(shè)備、機械機構(gòu)和零件進行建模，但對于零部件的公差、零件的材料和工程圖的視圖如何表示還需教師指導(dǎo)才能完成；電氣類的優(yōu)秀學(xué)生可以編寫設(shè)備的PLC控制程序和簡單單片機程序，能利用程序控制電機、氣動元件、液壓元件，能利用一些傳感開關(guān)獲取控制信號，但對研發(fā)活動類的布線、接線規(guī)范等能力欠缺，對于復(fù)雜的伺服電機控制還需要教師指導(dǎo)。

（3）教師的方案制訂和組織學(xué)生實施。科研項目和參加項目人選選定后，項目負責人與教師團隊研究項目整體方案，在確定整體方案后，由項目負責人和指定項目教師成員負責把整體方案分部分擬定實施執(zhí)行詳細方案，然后由教師組織并指導(dǎo)學(xué)生實施。在具體組織實施方式上，主要采取了現(xiàn)場輔導(dǎo)指導(dǎo)和網(wǎng)絡(luò)交流平臺指導(dǎo)相結(jié)合的方式。

3.3 項目前期研究的學(xué)生成果展示

學(xué)生通過對教師方案的理解，并在教師的指導(dǎo)下積極、獨立完成了項目機械機構(gòu)的三維建模和機器的氣動原理圖設(shè)計，以及氣動元器件的選型。學(xué)生三維建模作品如圖1所示。

圖1 設(shè)備機械部件的三維模型

4 高職院校師徒開展科研項目實踐的不足與反思

4.1 高職院校學(xué)生開展科研項目實踐的幾點不足

學(xué)生參與科研項目，參與時間約半年，主要是以設(shè)計機電設(shè)備機械機構(gòu)為主。學(xué)生在教師指導(dǎo)下，能夠完成機械機構(gòu)的三維建模、繪制工程圖、設(shè)計氣動原理圖和選型氣動元器件類型和型號，但也發(fā)現(xiàn)存在以下幾點不足，并有一定反思。

（1）從選拔學(xué)生參加科研項目方面考慮，更適宜選拔畢業(yè)班的學(xué)生，因為畢業(yè)班學(xué)生經(jīng)過前期課程改革后的學(xué)習(xí)，以及專項訓(xùn)練和各種實訓(xùn)操作，對技能和知識有了更深的掌握。但同時畢業(yè)班學(xué)生往往在臨畢業(yè)的最后一個學(xué)期需要頂崗實習(xí)，如果參加研究項目則在時間安排上會有沖突，這是一個矛盾，需要想辦法解決。例如，學(xué)生如果在第6學(xué)期參加了科研項目，能否替代頂崗實習(xí)的學(xué)分。若可以，則學(xué)生就有更長的時間參加科研項目。

（2）學(xué)生對于機械零件選材的準確性，繪制工程圖的公差配合類型的選定方法，氣動元器件的選型方法都不熟悉，甚至不懂得怎樣做。針對這些不足，需要在對應(yīng)的課程改革基礎(chǔ)上，增強對這些內(nèi)容的訓(xùn)練，如在液壓與氣動的課堂教學(xué)中增加學(xué)生在相關(guān)氣動網(wǎng)站進行氣動元器件選型的訓(xùn)練項目。

（3）學(xué)生在研究項目上對于使用怎樣的參考資料以及對參考資料的重要性認識不足。學(xué)生往往喜歡上網(wǎng)找資料，但網(wǎng)上找到的資料很可能是片面的、不正確的。針對這樣的不足，教師在平時授課時和在科研項目實踐中，應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生如何使用常用的參考資料。

（4）由于項目開始時學(xué)生接觸的科研項目極少，對設(shè)備研發(fā)全過程中的每一流程不甚了解，不知道如何開展工作和進行研究，這就需要教師在日常教學(xué)當中組織學(xué)生聽科研講座，增強學(xué)生對科研工作程序的認知，同時可以讓學(xué)生多見習(xí)教師的科研項目，從中了解科研工作是如何開展的以及工作流程是怎樣的。

（5）學(xué)生科研實踐能力不強，查閱相關(guān)文獻能力、使用專業(yè)設(shè)計手冊和標準文件能力較弱，另外，部分自動控制方面的學(xué)生只知道電氣控制原理圖和氣動原理圖，但在實際科研工作中，對于電路設(shè)計以及氣路硬件布線圖和安裝圖，學(xué)生還不夠了解。

4.2 對開展機電類科研項目的資源配套的幾點反思

（1）開展科研項目需要學(xué)校積極的科研鼓勵政策和傾斜扶持政策支持。然而現(xiàn)狀是科研功利化現(xiàn)象明顯，部分教師按照職稱條件苦心經(jīng)營，按照職稱評審條件搞科研，為追求數(shù)量達標而出版著作、撰寫論文、申報課題，這樣難以形成穩(wěn)定的研究方向，“科研熱情”階段性強，科研成果水平低，直接制約了高職院校持續(xù)的科研影響力，科研實力普遍不強[3]。對于認定的有發(fā)展前景的團隊科研研究方向及科研項目，學(xué)校應(yīng)給予資金和政策方面的重點支持，制訂相關(guān)扶持措施，并制定優(yōu)秀學(xué)生參加科研項目的學(xué)分認定、薪酬分配政策。

（2）學(xué)校需加大力度出臺成立研究團隊的支持措施，扶持組成具有穩(wěn)定研究方向的研究團隊，支持研究團隊負責人具有指揮項目組成員的工作指揮權(quán)力，能夠指揮項目組成員分工協(xié)作的權(quán)力和績效分配支配權(quán)力。

（3）學(xué)校需投入資金建立能夠開展機電類研究的科研平臺及科研實驗室，建立機電項目研發(fā)所需的基本加工手段的研究中心等，并提供更便利的文獻檢索條件。

5 結(jié)束語

通過對科研項目所需技術(shù)技能的對應(yīng)課程的改革實踐，并選拔相應(yīng)的優(yōu)秀學(xué)生參加科研項目，在教師制訂方案并指導(dǎo)下，高職學(xué)生有能力開展機電一體化設(shè)備等相關(guān)科研項目研究，尤其能夠?qū)C械機構(gòu)及零件進行三維建模和設(shè)計標準工程圖，并能夠獨立完成；也能夠獨立編寫機電設(shè)備的電控步序控制PLC程序并具有一定的自學(xué)新技能和知識的能力。并且，學(xué)生通過自學(xué)相關(guān)知識能夠獨立設(shè)計氣動原理圖并選定其氣動元器件。師徒共同開展科研項目實踐活動，提高了學(xué)生的科研動手能力，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新精神。同時，通過學(xué)生參加科研項目的實際情況，也認識到了學(xué)生參加科研項目實踐存在的一些不足并進行了反思，為課堂教學(xué)的進一步改革提供了參考依據(jù)。