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1.引言
机械电子工程专业的集成性较强,整合了机械专业、电子专业及计算机专业的相关知识,学科内容十分复杂与丰富,有着很强的应用范围。近些年来,电子行业及控制技术行业的快速发展,使得机电系统的发展不断信息化与智能化。加强高职机械电子工程专业课程创新教学模式的研究,对于高职机械电子工程专业的教学质量提高有重要的意义。
2.机械电子工程专业教学模式的改革创新方法分析
机械电子工程专业的教学模式有一定的独特性,某些学校近些年来都在进行机械电子工程专业的建设,希望用此专业的建设提高本学校人才的市场竞争实力,促进学生就业能力的提高。学校利用广泛与全面的市场调研进行岗位需求的了解,对人才所要掌握的知识进行分析,借鉴国内外先进的教学经验,加强机械电子工程专业的设置与建立。机械电子工程专业所涉及的专业课较多,如工程测试技术课程、机电一体化课程及计算机控制技术课程等,都在机械电子工程专业学生的学习范围之外。学科过多,使得机械电子工程专业的教学很难得到有效整合,加强教学模式的改革创新十分重要。
2.1加强教学目标的明确。就高职院校的机械电子工程专业课程发展特点讲,加强应用型人才及创新型人才的培养是高职机械电子工程专业课程教学的重要目标。教育工作者需要对学校内的教学资源及社会上的教学资源进行开发,将课程教学延伸到课前与课后,让高职院校的学生了解机械电子工程专业的学习意义,使学生具有创新学习的意识。只有教学目标得到明确,学生的知识与能力发展才能得以协调,促进学生建立科学的学科知识与实践体系。教师要加强多层次与多方面的实践训练,使高职院校机械电子工程专业的学生全面发展。
比如在教学电路分析的相关知识时,教师可以利用实训基地学习及实践平台学习等方法,加大学生的实践学习活动力度。利用第二课堂,使学生认识到电路分析相关知识的应用价值。教师可以组织学生进行实践竞赛,使学生在实践中找到学习目标。
2.2加大演示教学力度。演示教学活动的开展,对学生的机械电子工程学习思维的开发有重要作用。演示教学可以将抽象的专业知识向形象化转化,使学生从感性的角度对机械电子工程专业知识进行认识,提高学生的操作水平。教师要关注演示教学的价值,利用演示教学引导学生对问题进行分析与解决,使学生在思考中获取机械电子工程专业知识。思维的培养是增强学生学科学习能力的重要方法。教师可以利用实验教学,让学生在实验中体会机械电子工程专业的知识。
比如在讲解电子控制相关知识的时候,教师可以设计科学合理的实验,让学生在观察实验的过程中提出问题,使学生了解专业知识的来源。另外,教师也可以引导学生参与到实验当中,成为实验学习的主体,让学生成为教学演示者,从中体会机械电子工程专业知识的学习乐趣,提高学生的学习积极性。
3.高职机械电子工程专业课程教学体系教学方法
高职机械电子工程专业课程创新及教学模式的开发,都需要专业理论的指导。教师要引导学生开展正确的学习,就要对教学理论进行科学化处理。在科学的教学理论的指导下,教师的教学行为会更合理。
3.1在机械电子工程专业教学中融入素质教育。高职院校学生需要将素质教育融入机械电子工程专业教学中,使学生的就业能力与素质得到提高。教学要让毕业学生具有良好的职业能力,更要让学生对职场环境的变化进行适应。培养学生的创新能力及自主学习能力,引导学生建立起合作意识及较强的心理抗压能力,只有这样高职机械电子课程的创新力度才有可能提高。
3.2机械电子工程专业教学要以够用为准。在进行机械电子工程专业教学时,教师要坚持必需与够用的原则。教师要利用正确的教学与言语让学生认识到机械电子工程专业知识的工具性与实用性,让学生在掌握基本知识的基础上进行实践能力的提高。教师要掌握教学的度,不能为了实现教学内容的丰富不断在教学活动中加入新的内容,为学生带来不必要的学习负担。
4.结语
高职机械电子工程专业课程教学的创新是其学科发展的必然方向,也关系到高职学生的个人发展。希望教育工作者正确对待这项教育工作,融入创新因素,促进高职机械电子工程专业学生的快速发展。
参考文献:
关键词:学分制 机械电子学 教学内容
【中图分类号】G423.07 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2012)02-0015-01
1.引言
近年来学校在本三层次中进行了学分制改革,其核心特点之一是使得学生享有充分的学业设计、学业选择自,能够根据自己的学习潜力、志趣和就业取向自主选择专业、课程和教师。为了保证培养质量,将学生培养成为厚基础、重实用、强技能、优素质的应用型和技能型高素质专门人才,采用了基础平台、专业核心平台和综合素质拓展平台的三级教学平台,并开展了相关的课程体系建设。在课程体系建设中,要求每一个专业开设一门引导性的课程。这类引导性的课程用于解决两个方面的问题,一方面为跨专业选课的学生提供本专业的专业基础课程和专业课程学习的必要的基础知识,另一方面使得转专业的学生对本专业的知识体系构成有明确的和深入的了解。
机械电子工程专业选择机械电子学作为本专业的引导性课程,帮助学生全面了解机械电子工程专业的知识体系构成,并掌握一定的必要的基础知识。但目前的机械电子学教材大都针对机电类高年级本科生所编写[1-5],要求学生具备机械、电子、液压、气动、电机、传感检测、控制技术和计算机等多方面的基础知识,不能满足引导性课程的教学要求。故需要对该课程的内容设置加以针对性的调整。
2.机械电子学教学内容设置的原则
机械电子学作为机械电子工程专业的引导性课程,其内容设置必须满足特定的功能性要求,简而言之就是承担承上启下的作用。要能够使得学生通过本课程的学习,了解一名合格的机械电子工程专业的毕业生必须具备的知识体系,了解该体系各构成部分所要解决的基本问题及其所在的具体课程,掌握机械学和电子学的最基本的内容,明确后续课程的学习意义和主要内容,并为后续课程的学习打下必要的基础。故机械电子学的教学内容设置应遵循系统性、基础性和针对性的原则。
系统性是指该课程内容应自成体系,能够有机的覆盖机械电子工程所涉及的关键技术,并阐明各部分所解决的主要问题和研究的主要对象;同时具有内容独立完整,尽量减少所需预备知识的范围。
基础性是指课程内容是专业知识所必需的基本构建部分,且应以浅显和形象的方式表述,例如图形图画、三维立体和动画运用等。
针对性是指要依据因材施教的思想,调查所面对学生群体的具体状况包括其所具备的知识基础和学习能力等,有目的的选取和組织教学内容,以适应所面对群体的知识需求。
3.机械电子学教学内容的设置
为了满足引导性课程的教学要求,以系统性、基础性和针对性为指导原则,将机械电子学的内容主要划分成四个組成部分:
第一部分为机械电子系统概论。其具体内容包括机械电子系统的应用、特点、功能构成、元素构成、关键技术、技术现状以及发展趋势等。这部分内容主要从总体上介绍机械电子系统,目的是使得学生了解其应用、掌握其基本組成。
第二部分为机械电子学基础知识。其具体内容包括机械零件与机构基础、材料及材料力学基础、电路基础、模拟电子与数字电路基础、自动控制技术基础、传感技术基础、计算机基础、执行装置技术基础、软件技术基础等。这部分内容较为浅显和概略,主要从系统性和完整性的角度出发,介绍整个学科知识体系的构成,各构成部分的主要研究对象和主要解决的问题。使得学生能够主动的有意识的选取相关课程,完善自己的知识体系,明确学习的目的。
第三部分为机械电子系统的图形表达。其具体内容包括常见机械零件及其功用、机械零件的图形表达方法、常见电路器件及其特性、电路的图形表达方法。这部分内容较为深入和详细,主要从基础性和针对性的角度出发,介绍机械电子系统的工程描述方法,使得学生掌握相关的工程师所使用的通用语言,并为后续课程的学习打下必要的基础。
第四部分为机械电子系统的设计方法。其内容包括设计方法学介绍、模块化和标准化的设计思想、系统设计准则等。重点介绍标准化在机械和电子元部件设计中的应用。这部分内容强调目前的社会化大生产条件下,产品设计的正确理念。
4.总结
为适应学分制下,专业素质培养的需要,对于作为机械电子工程专业引导性课程的机械电子学的教学内容按照上面所述的四个組成部分进行设置。一方面保证了其内容的系统性和全面性,为学生的进一步深入学习指明方向,另一方面针对非机电专业的转专业学生强化了基础性内容的介绍,使其掌握必要的基础知识,以便于开展其他专业知识的学习。
参考文献
[1]张立勋. 机械电子学. 2版. 哈尔滨:哈尔滨工程大学出版社, 2005.
[2]李杰. 机械电子学. 1版. 北京:北京理工大学出版社,2010.
[3]刘政华. 机械电子学. 1版. 长沙:国防科技大学出版社,2005.
关键词:应用型;本科;机械电子工程;人才培养
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.01.121
1 前言
随着我国工业的发展,社会和企业需要机械电子工程专业的学生具备综合能力,不仅在专业上有所建树,同样也能够德、智、体全面发展。一方面能够掌握机械电子基本知识和技能,在毕业之后可以直接从事机电一体化领域内的设计制造、科技开发、应用研究和运行管理等方面的工作。这样一来,企业在招聘人才时,就会有更多的选择。学生也能够在很快的时间满足企业的要求。这是应用型本科机械电子工程人才培养定位的基础和依据。
2 本科机械电子工程人才培养现状
从我国目前的人才培养层次上来看,机械电子工程专业主要可以分为研究生层次、本科层次和专科层次三个层次。但是在这三个层次的人数分布来看,主要以本科生为主。这主要是因为,很多学校都设置了本科的机械电子工程专业,很多普通高校的专业目录上都有这一专业。此外,很多学校也设置了机械设计制造及其自动化和机械工程及其自动化两个专业下开设的机械电子或机电一体化专业方向,也称为准机械电子工程专业,这种学校数量众多[1]。
但是就目前的情形来看,这些本科高校的人才培养主要还是以学科本位为基础,把课程主要分为了基础课程和专业课。也主要是根据课程的内容来安排的。但是很难把学生的实践能力和综合能力提高。但是随着高等本科教育的普及,社会对人才的需要也发生了很大的变化,尤其是学生就业的形势发生变化之后,对于本科生的培养也应该随之发生变化[2]。因此,本科机械电子工程在人才培养的时候,必须要培养学生的综合能力。学生既要有理论知识应用能力、实践能力,还应该具备学习能力、应变能力、拓展能力以及沟通能力等诸多能力。
3 应用型本科人才培养原则
应用型本科机械电子工程人才,是现代工业发展的主要力量。因为现代工程所包含的内容多且相对复杂。因此需要学生既动手又动脑。因此,为了能够更好地培养学生,在培养应用型本科人才时,必须遵循以下几点原则。
一是要引进先进的教育理念。应用型高校的发展,和其它研究型大学发展不同。学校和教育不需要建立太多的机械、电子、信息、控制、管理的知识体系,而是更好地建立起运用和训练体系。因此,在引进先进的教育理念时,既要学习国外的先进理念,时刻跟踪各个高校工程训练的最新发展理念和动态。另外,也要根据自身学校的发展,再结合现实的需要,根据人才需求多样性,进而构建出合适的工程训练体系。
二是要将这一培养体系贯穿于学生的四年学习当中。因为客观的规律告诉我们,理论与实践是相互补充的,并且学生的学习是一个循环的过程。学生首先要在四年本科教育中,努力学习理论知识,之后依靠理论做支持,再通过大量的实践和高强度的训练,最终达到学习的最佳效果。当然,在这一过程中,学生必定要经历从不熟练到熟练的过程,才有可能锻炼出的实际操作能力,突出“应用”的特点。
三是要遵循循序渐进的原则。任何一个学习过程,都必定是一个循序渐进的过程。首先,在学校的基础培养之下,学生要根据自身的实际情况,逐渐构建出适合自己的循序渐进的工程训练体系。不管是在内容上,还是在途径上,以及训练的安排上,都要努力做到先简单、后复杂的过程,从不熟练到逐渐熟练,最终适应社会发展的需要。
最后,也是很重要的一点。就是要坚持校企合作与校校合作的原则。在培养应用型的人才时,最为重要的一点就是要多让学生进行实践。而学生进行实践的主要途径就是要让学生进入企业,尽早地进行实践。因此,进行校企合作,就是社会资源开展工程训练的重要途径。也是应用型本科培养的关键举措。实行校企合作,一方面对于企业来说,企业可以提前选出一部分综合能力比较强的人才,作为企业的储备人才。另一方面,对于学校来说,能够适时地安排学生利用暑期,或者是其它集中时间,来进行实践学习。而对于学生来说,校企合作能够帮助学生更好地提升技能和技术水平,积累一部分工作经验。
4 应用型本科机械电子工程人才培养策略
为了能够更好地培养出应用型的本科机械电子工程人才,可以从以下几点进行。
首先,就是要收集相关资料,对社会和企业的人才需求情况进行深入的了解。尤其是了解机械电子工程专业的人才需要情况,与企业进行交流。通过走访和了解企业,与企业进行合作,形成双方都较为满意的人才培养方案。
其次,通过达成口头协议之后,之后再与相关企业签订人才培养方案共建协议。一方面能够努力建立起由学校、企业双方共同的专业、就业指导专家组。通过专业的专业指导,一方面能够指导企业选择合理的人才,另一方面也能够指导学生如何在就业的过程中更好地使自己适应的企业的要求。
另外,学校要充分利用引进人才的优惠政策。学校首先要引进合适的人才,尤其是一些青年教师,青年教师在观念上、科研能力和教学水平上都比较能够更好地适应企业的要求。学校一方面要提升师资队伍,来建设相关制度。
最后,就是需要有强大的硬件条件作为支撑。机械电子工程专业,尤其是应用型的。很多时候都需要进行实验,因此,必须要加大教学基础硬件设施建设。学校需要在国家的资金支持下,加强实验室以及实习实训基地[3]。
5 总结
总之,培养应用型的本科机械工程的专业人才,就必须要每一个模块的具体内容和形式都有针对性的培养。一方面可以形成较为科学合理的人才培养体系,改变原先传统的人才培养模式,逐渐提高人才培养的质量,尤其是提高学生的社会适应能力。最后,能够较好地适应目前这种动态而又高速发展社会对人才的需求。
参考文献:
[1]王福元,倪骁骅.机械电子工程专业本科办学现状与分析[J].内江科技,2007(11):26-27.
2012年,作为首批国家示范性高职院校——南京工业职业技术学院成为江苏省第一批高职本科试点院校。目前,学校已有机械电子工程等6个高职本科专业,在校生约1000人,占全校在校生的7%。现就三年来学校高职本科机械电子工程专业人才培养模式探索与实践作一介绍,以期为同类院校提供借鉴参考。
一、高职本科人才培养模式概念与内涵
(一)高职本科的内涵
为办好高职本科,学校多次组织同行专家和企业界专家召开专业建设会议,对高职本科内涵及专业人才培养目标、规格等进行了探讨和研究。关于高职本科内涵方面,首先它是职业教育,以就业为导向,强调其职业性,依然需要动态地把握和紧密关注地方经济、产业结构和企业需求的变化。其次,高职本科是职业教育的本科层次,与普通本科一样,需要体现其学术性、专业性和基础性,以培养具有创新精神和实践能力的高级专门人才。不同之处在于,普通本科大多以知识为本位,以学科为体系,侧重于学科体系的系统性和完整性,强调基础学和理论研究;而高职本科则以能力为本位,以职业工作为体系,侧重于技术的实用性与应用性,强调的是行业和岗位需求,以动态把握产业和行业发展最新技术来构建专业课程体系。
(二)人才培养模式的概念与内涵
人才培养模式总体可分为狭义说和广义说两大类。狭义说是从人才培养的目的性出发来界定概念,即培养什么样的人和怎么样培养人。广义的人才培养模式是指在一定的办学条件下,为实现一定的教育目标而选择或构思的教育、教学式样,包括课程体系、教育途径、教学方法、教学手段、教学组织手段等,其中课程体系是人才培养的核心要素,其他要素则是为了使课程体系正确而有效的安排和施教从而使培养目标得以落到实处。即是指在一定教育思想指导下,培养目标、教育制度、培养方案、教学过程诸要素的组合。本文阐述以广义说为基本,以避免与办学模式、教育模式、教学模式等诸多概念等同起来,认为人才培养模式内涵应包括五方面:人才培养的指导思想;人才培养的目标与规格;教学内容与课程体系;教学方式与实施过程;管理与评价制度。
二、高职本科机械电子工程专业人才培养目标
关于高职专科的人才培养指导思想,在高职本科也同样合用,只是在人才培养目标和规格上有所不同。所谓人才培养目标,是对人才的培养质量和规格的总规定,这是人才培养的出发点,也是人才培养的归宿,更是有效实施人才培养的前提。
(一)高职本科机械电子工程专业人才培养目标
为确定高职本科机械电子工程专业的人才培养目标,学校对南汽、史密斯(中国)公司、乐金电子等离子等50多家企业进行了调研,根据对市场和企业调研,我们认为基于某一岗位(群)操作型技能人才是高职专科的培养目标,在生产、服务一线,能够将技术意图或工程图纸变成物质实物的技术技能人才或工程技术人才是机械电子工程专业高职本科的培养目标。
通过与同行专家与企业专家多次召开专业建设研讨会,把高职本科机械电子工程专业人才培养目标定为:面向机械电子工程生产线、现代物流设备、通用机电设备、轻工机械设备制造与应用企业;培养具有机械电子工程领域较扎实的专业理论基础和综合知识;掌握机械电子工程技术操作技能和技术应用能力;敬业爱岗,具有规范的工程素质,具有良好职业素养、创新能力和奉献精神;善于协同工作,可持续发展能力强;能在机电设备的设计制造、装配调试、维护维修、技术改造、技术服务与管理等相关岗位工作的高端技术技能型人才和工程技术人才。
(二)高职本科机械电子工程专业人才培养规格
高职本科机械电子工程专业招生对象为高中毕业生,培养年限为四年。学校把各项能力要求分成四大类:一是职业技术领域共性专业能力十九项;二是专业方向能力三项;三是方法能力六项;四是社会能力五项。
毕业资格要求如下:学分方面,所修课程全部合格,修满189学分;计算机能力要求方面,江苏省或全国计算机等级考试(二级)考核标准;外语能力要求方面,高校英语应用能力A级(毕业资格)、英语四级(学位要求);职业资格证书方面,机修钳工(高级)职业资格证书;按照《学位条例》和学校有关规定,授予工学学士学位证书。
三、高职本科机械电子工程专业人才培养方案
(一)顶层设计与课程体系结构
根据人才培养目标和规格,学校对胜任机械电子工程岗位或能够完成某一工程技术任务进行具体能力分析,明确列出需培养的职业道德、职业知识和职业能力,并根据相应任务的能力需求进行课程与知识点的设置,以此为依据设置课程体系和教学计划,进而组织教学。
在顶层设计基础上,学校以能力为本位构建了高职本科机械电子工程专业的课程体系,并建立了基于工作任务导向的课程体系与教学内容。在“技术平台+专业方向”课程体系框架下,重点围绕强化学生综合职业能力培养的综合实训课程,构建起“基于核心课程与综合实训+针对岗位的专项能力训练”的课程体系教学内容,以达到培养学生在真实的工作环境中整体化解决综合性专业问题的技术能力、思维方法与综合素质。课程体系见图1。
课程体系由公共基础课、技术平台课、专业课程、选修课程四大部分组成。课程总学分为189学分计3432学时,其中必修课程173学分3240学时,占91.5%,选修课程16学分256学时,占8.5%。在必修课中,公共与基础课48.5学分808学时,占总学时25.3%;技术平台课78学分1432学时,占总学时41.3%;专业课44学分936学时,占总学时23.3%。课程体系特别注重理实一体化课程和实践教学课程开设比例:理实一体化课程33学分528学时,占总课时15.4%;集中实践课时56学分1344学时,占总学时39.1%。
(二)工学结合的人才培养体系
学校以实验、实训、实习循序渐进落实能力培养的方式设计实践教学体系。专业理论教学和实验教学全部以学做合一的方式在专业实验室完成;综合实训在校企合作共建校内生产型实训中心完成;企业实践全部在校外实习基地以顶岗工作的方式完成。通过核心课程学习和综合实训项目的训练,使学生具备本职业领域综合职业能力。利用与合作企业共同打造的校内实训基地与校外实习基地来达到专业人才培养的目标,充分体现了以产学结合为特征的办学模式,并实现人才培养模式上“工学结合”的高职本科特色,具体见图2。
四、高职本科机械电子工程专业教学组织
(一)招生情况
目前,学校的高职本科机械电子工程专业均采取小班化教学,每个班级30人为限,每年招收60人,招生放在本科第二批次,均一次性录满。
(二)教材选用情况
高职本科机械电子工程专业教材选用目前较为困难。市场上普通本科类和高职高专的教材十分丰富,但高职本科或应用型本科的教材却几乎没有。在基础课部分,主要选择普通本科类的教材为主,一般不用高职高专教材;在专业核心课方面主要采用行业企业的培训讲义,并根据教学建设安排。在授课过程中,要求专任教师总结经验,编写适合本专业的校本教材。目前正在与企业和出版社三方联合开发高职本科机械电子工程专业系列教材,已有5本教材正在编写之中。
(三)教师配备情况
为保证高职本科机械电子工程专业的教学实施,配备28名专任教师、28名兼职教师。专任教师中教授6人、副教授、高工13人,其中包括教育部新世纪优秀人才、江苏省“六大人才高峰”高层次人才培养对象、江苏省高校“青蓝工程”中青年学术带头人和青年骨干教师、江苏省维修钳工首席专家、鉴定考评专家,省机电设备维修技能大赛专家组成员等,专任教师全部为“双师型”教师。28名兼职教师均为机电行业知名企业的工程技术人员。
(四)深度校企合作,共建实践教学体系
实践教学主要由专业综合实训和企业实践两部分组成,专业综合实训项目以典型工作任务为对象,形成一系列递进的综合实训项目,进行完整工作过程的设计训练。同时,校企共建校内实训中心和校外实训基地,其中,与德国FESTO公司共建机械电子工程生产线故障诊断实训室、与瑞士ABB公司共建工业机器人应用创新中心、与韩国现代重工株式会社共建工业机器人工程中心、与台湾AIM公司共建运动控制实训室等。
(五)课程教学实施情况
1.以引、帮、建、用为宗旨,建立全方位的教学辅导体系
在课程教学上,建立了以引、帮、建、用为宗旨的,全方位、立体化的教学辅导体系。“引”是指导学生学习方法,引导学生自主学习。“帮”指帮助学生转变学习观念、寻找学习方法、解决学习困难。“建”指构建学生自己的知识和技能体系。“用”指学生将自己的学习成果用于后继课程的学习和实际问题的解决。“引”、“帮”的目的是为了“建”,“建”的目的是为了“用”。
2.强化企业实习,实施工学结合
为强化企业实习,实施工学结合,在大三的上学期前设置5周企业实习,结合暑期企业实践,学生有三个月企业锻炼时间,这对于学生提升对岗位的认知,培养职业观念有很大帮助。学生在四年级还必须在合作企业参加半年以上的企业实践,全面推进毕业设计选题与企业实践岗位内容结合,提高毕业设计课题的实用价值和学生解决实际问题的能力。
3.与国家职业资格相衔接
根据国家职业标准应达到的专业和职业资格的认证内容,课程教学及实训教学内容与职业资格证书培训内容的融合。学生在第二学期参加机修钳工I实训后达到中级机修钳工水平并进行中级钳工鉴定,在第七学期参加机修钳工Ⅱ实训后达到高级机修钳工水平并进行高级钳工鉴定。
4.注重学生创新能力与社会实践能力培养
在课程别安排了科技创新(课外)1.5学分,鼓励学生参加科技创新兴趣小组,本专业成立了机械创新、机器人、自动机、嵌入式系统方面的兴趣小组,骨干教师担任指导教师,按照学生的兴趣及特长进行针对性的辅导;并鼓励学生参加各项校内外竞赛活动和社会实践活动,让学生在大赛中得到锻炼,在社会实践中得到锻炼,为走上岗位打下经验基础。
(六)学生管理情况
在学生管理方面,高职本科机械电子工程专业实施了导师制管理,除辅导员外,大一每班两名教授作为专业导师,大三每4名学生指定一名专业教师作为职业导师,指导学生的科技创新与专业学习,并负责学生的专业实践指导以及毕业设计指导。
五、高职本科机械电子工程专业教学评价
尽管高职本科机械电子工程专业目前还没有毕业生,但学生优秀的综合素质,在南京工业职业技术学院起到了很好的示范作用。一是班风、学风好,受到广大任课教师的一致好评;二态度认真、主动积极,职业素养高,各项实训任务完成效果好,不仅受到企业导师和兼职教师的好评,而且受到了企业的认可。目前,2012级、2013级高职本科机械电子工程专业所有学生已经全部被奥联科技、中船重工、富士康等企业预先订制,初步达成就业意向。
高职本科作为一种全新的人才培养类型和层次,它不是简单的“3+1”,也不是应用本科的“转型”,而是“全职业化”过程的本科层次的培养模式。对于高职本科机械电子工程专业人才培养探索仅三年,在“职业”类型上传承高职院强调的技术技能和工程技术等应用能力的培养,在“层次”结构上强调要体现本科人才培养的系统性和扎实宽厚的基础。
关键词:机械电子工程 人才培养 应用型人才
培养模式机电行业是国民经济的基础性行业,是国家经济的支柱性产业,其发展水平对保持工业持续竞争力具有举足轻重的地位[1]。机电专业的本科教学是以培养具备机械设计制造基础知识与应用能力的高级工程技术人才,使其具备应用机械、电子、传感、测试和计算机技术,从事机电设备及其自动化技术的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理和经营销售等方面工作的能力[2],而我国现阶段正处于从制造大国向制造强国转型的关键时期。尽快实现这一重大转变,人才是关键。培养大批适应制造业发展急需的机电专业人才,对我国机械工程高等教育既是严峻的挑战,又是难得的机遇[3]。工科领域人才培养有别于其它学科,学生不仅需要掌握专业基础知识,更需要具备解决工程实际问题的能力及创新精神。知识是可以传授的,但实践能力是无法传承,必须经过不断实践和积累才能获得。
根据社会发展,我们探索出一套适应机电人才分类培养的实践教学体系,以期解决当前高等教育中实践环节的“短板效应”难题,创新了人才培养模式,提出了一种满足个性培养的多元化、多层次的实践教学模式,既能培养学生的理论创新能力、科研实践能力和工程创新能力,又能激发学生对学科专业和科学研究的兴趣。
1. 培养模式的思路和定位
坚持用产学研相结合来培养学生的各种能力,以应用性、实践性和创新性为导向,兼顾学生的个性与特长,兼顾学生人文素质和创新能力的培养,结合冶金企业和机械电子工程专业特色将相应的科研经验引入到教学中来,并建立相应的产学研基地,与机械电子工程专业相关的企业发展密切合作关系,构建良好的产学研运行机制。
2. 打通多样化机电人才培养通道
人才培养方案对实现人才培养目标起着重要的作用。本专业主要培养具有宽厚知识和职业能力的应用型人才,以适应社会发展和市场需求为前提[4-6]。以人才终端市场对人才的期望为导向的产学研合作教育模式。到机械电子工程专业学生毕业的去向市场做调研与考察,以他们对毕业生的期望作为我们努力的方向,让教师的科研尽量与这个目标吻合,学生的实习场所也以此为据进行取舍。了解往届毕业生和用人单位对教学改革的意见,调整培养方案适应市场需求。解决目前教学中出现的高分低能的问题,让我校培养的机械电子工程专业学生与人才终端市场形成无缝连接。
2.1 建立教学科研互动的实践教学模式
充分利用校内的科研平台与实习基地,将实践教育与科研相结合,建立教学与科研资源共享的平台。并探索渐进性实践模式:先开始校外实习,接触科研环境,培养科研兴趣,夯实基本功;接着增加校外实践,提高理论结合实际能力;最后加强专业与科研实践,提高学生的创新能力和科研素养。
2.2 探索多样化的合作教育实践模式
开展符合学科特点的多种方式产学研合作教育。学生走出去到企业与研究所等生产第一线实践;将企业与研究所的专家请过来讲学;学校与企事业单位合作创建实习基地,可以同时培训在校生与员工,并让他们互相学习,互相促进等。
3.构建多元一体的实践教学体系
机械电子工程专业所在学院拥有机械基础实验国家示范中心、省部共建重点实验室,电路实验室、微机原理实验室、PLC控制实验室、控制原理实验室、机械测试实验室、液压传动实验室、气压传动实验室、流体力学实验室、电液伺服控制实验室、数控加工实验室等教学实验室等各种先进的教学设备。
本专业依托钢铁行业,在冶金机械、智能机械、数字制造、机-电-液系统及其控制等方面形成了优势,建立了基础研究、应用研究和工程化应用及产业开发有机结合的科研体系。提倡学与用相结合,得到全面开放型的教学模式。教学上鼓励学生参与教学实践,并对参与教学实践较好的学生进行奖励。教师要充分利用各种资源将教学从课堂延伸到课外。鼓励教师探索符合学科特点的科研项目,让教师做到学用结合,提高学习能力和应用知识的能力,促进学生的创新品质与个性发展。
构建多元一体的实践教学体系。充分利用校内外多种教育资源,创造开放的环境,让学生主动参与实践,从中发现问题和解决问题。强调学生在实践教学过程中的中心位置,着重培养学生综合分析解决实际问题的能力和创造能力。
4. 教学改革的主要措施及方法
让课程内容具有“广范”、“浅显”、“新颖”、“实用”的特点。“广范”是指学科知识覆盖面要宽广;“浅显”是指将理论深度适度,贴合学生毕业后的去向环境;“新颖”是指授课中不断将与机械电子工程专业相关的最新知识加入课程,且所用案例也不断更新;“实用”指针对机械电子工程专业学科知识的传授要以应用性为导向。采用教师引导、学生参与的体验式教学方法。要求教师在课堂教学中灵活运用多媒体、案例、模拟训练、专题讨论等多种形式,注重观念引导、知识传授与技能培养的有机结合。采取多样化的考核办法,如课程笔试、口试、实习报告、调研报告、科技创新、职业证书等方式。学生的平时成绩占总成绩达50%;期末考试成绩占50%。
5. 结束语
改革措施实施后的实践教学模式丰富了教师的教学素材,教学更贴近社会和技术发展,学生通过多渠道的融入生产和科研实践,分析和解决问题的能力得到培养和提升,几年实践表明这种教学方法探索效果良好。
参考文献:
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机械电子工程专业俗称机电一体化,是机械工程与自动化的一种,也是目前最具前景的一种技术方向。机械电子系统早已在我们的日常生活中广泛应用。机械电子工程专业包括基础理论知识和机械设计制造方法,计算机软硬件应用能力,能承担各类机电产品和系统的设计、制造、试验和开发工作。机械电子不仅仅局限于机械制造某个固定的方向,它同时还受到该领域所有分支学科的影响。由此可见,它是一种系统性与整体性极强的一种技术。对它进行研究不仅要研究它本身,还有其他与之相关的一些专业技术。
1.1机械技术
机械技术是机电一体化的基础,机械技术的关键在于与一体化技术匹配。机电一体化技术是一种高新技术,与之结合能提升机电产品性能。
1.2计算机与信息技术
其中信息交换、存取、运算、判断与决策、人工智能技术、专家系统技术、神经网络技术均属于计算机信息处理技术。
1.3系统技术
系统技术即以整体的概念组织应用各种相关技术,从整体和部分两方面看出发,将总体细分为各个微小的部分。系统技术中尤为重要的就是接口技术,它实现了系统各部分的有机连接。
2机械电子技术发展的背景
第二次工业革命以后,科学技术发展迅速,各国的科技在一定程度上都取得了进步。改革开放后,我国彻底打开了国门,与世界各国联系紧密。在与世界各国的交流中,我国引进了外国先进技术以此发展本国科技,为机械电子技术发展奠定了基础。随后我国教育发展显著,我国国民的知识水平与学术素养普遍提高,为机械电子技术的发展提供了人才支持。20世纪90年代以来,党和国家一直贯彻落实“科技兴国,人才强国”战略,鼓励发展科技培养人才,为我国科技的发展提供了强大的资金支持与相应的政策鼓励,给机械电子技术的发展提供了不少的机遇。
3机械电子技术的发展趋势
机械电子技术是现代科技发展的产物,它伴随着现代科技产生。随着创新观念的深入人心,机械电子技术也不断的发展创新。与以往相比变得更加的智能化、人性化以及网络化。
3.1智能化
智能化是指机电产品应该有一定的智能,使它能够根据各种不同的情况进行科学判断,判断过后能够对这些问题进行进行相应的处理。例如美的最新的物联网“云空调”,能够利用二维码、温湿度传感器等能够随时随地采集空调的动态信息,再通过射频、WI-FI技术3G、Internet网络将空调的信息实时进行传递,使得用户能够使用手机、iPad、电脑等设备对空调进行远程状态查询与控制。初次之外还新増了手机遥控器,它集成了智能语音控制系统,让控制空调也是种享受。未来手机遥控器还将集成温、湿度等环境舒适度控制,实时显示您身处环境的温度、湿度,并会对您身处环境的舒适度进行评价,您可以根据反馈及时调节温度和湿度,帮助您和家人监控房间环境,呵护舒适健康。
3.2人性化
机电产品的服务对象是人,所以它们应该与人们的实际需求相连接。人们的行为动作往往表现了他们不同的心理活动或实际需求。机电产品应该自此出发,更好的服务于人类。例如Iphone6s新増了3DTouch的功能,在屏幕下方増加了压力感应,从而可以检测平时手指按压屏幕的力度,然后系统可以识别到压力强度,再给出相应的选项。下面简单介绍下在iPhone6S3DTouch操作的方法,以及设置选项。对于3DTouch功能而言,当然自家的应用肯定都是率先支持这个功能的。只要用力按下屏幕上应用图标,就可以看到额外的功能选项,就好比在电脑上右键的选项功能。在使用3DTouch前,你自然需要先掌握如何开关调节它。
3.3网络化
随着互联网的兴起和普遍发展,网络进入了我们的生活并发挥着重大的作用。网络化是时展趋势,因此我各种电子产品都趋于网络化。智能手机的兴起就是手机网络化的一个重要体现,随后出现的平板电脑以及家用电视机也日渐网络化,这不仅为人们的生活提供了便利,也促进了信息网络技术的发展。由此可见,发展网络化是顺应时代潮流之举。
4机械电子技术的发展前景
互联网的发展为我们带来了一个信息化时代,我们四周充斥着机电产品,它们占据了我们的生活。离开了它们我们就与世界脱节了。这种高新技术产业发展前景是巨大的。他带来了新的就业机会也带来了新的经济増长点。手机的迅猛发展使得我国国产手机层出不穷,早先的小米、步步高到后来兴起的华为。开始并不被国人看好,华为更被成为盗版“三星”。国人不屑的华为一直在上下求索,探寻自身的发展道路。随后开辟国外市场,外国人甚至把华为视作高性能的好手机。为我国经济发展注入了新动力,这正印证了“科技是第一生产力”的说法。另外,与之相伴的一些企业例如富士康等也为就业者提供了不少就业机会,増加了不少的就业岗位,一定程度上降低了失业率,相对缓解了就业压力。
关键词:机械电子技术工程;发展趋势;系统
中图分类号:F407文献标识码: A
一、机械电子技术的概要
在机械制造行业中广泛应用的电子技术主要是指在机械的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进现代化电子技术。因此,机械电子技术也可以称为将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。在我国现阶段的机械电子技术发展中,机械电子技术发展至今也已成为一门有着自身体系的新型学科。另外,随着科现代学技术及电子新技术、网络技术、智能控制技术的不断发展,还将被赋予机械电子技术新的内容。但其基本特征可概括为:机械电子技术是从系统的观点出发,综合运用机械电子技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术、机械电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术,根据系统功能目标和优化组织目标,合理配置与布局各功能单元,在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值,并使整个系统最优化的系统工程技术。由此而产生的功能系统,则成为一个机械电子技术系统或机械电子技术产品。
在现代化学工业企业生产中,由于社会普遍对于化工产品的需求量大、技术标准要求高,这就要求化工设备必须具备满足化工生产工艺的基本性能。化工设备的各项性能都是通过机械电子技术来实现的,设备的机械电子技术是否符合生产工艺要求,将直接关系到化工产品的产量和质量等问题。现代机械电子技术是在对传统化工设备技术进行总结与深入探讨的基础上,并结合现代化工生产工艺的实际需求,而逐步形成的科学、具体、客观的技术类型,足以满足化工生产工艺的基本要求,并对生产工艺的发展与创新具有一定的推动作用。
二、机械电子技术的发展
机械电子技术的发展大约分为三个阶段: 第一个阶段, 上世纪60 年代以前,人们在生产中开始使用电子技术来完善机械产品的性能, 这一阶段也是机械电子技术发展的起步阶段; 第二阶段, 这一阶段为上世纪70 年代到80 年代之间, 这一阶段, 机械电子技术得到了快速的发展,为今后机械电子技术的快速发展奠定了良好的基础; 第三阶段, 上世纪90 年代以后, 机械电子技术开始迈人了一个新的阶段, 机械电子技术的发展逐渐走向了智能化发展趋势。一方面, 其他高科技技术开始融人到机械电子技术当中; 另一方面,学术界对机械电子技术进行了深人的研究, 为机械电子技术的发展提供了大量的理论依据。
我国机械电子技术的发展起步相对较晚, 从上世纪80 年代开始, 我国逐渐开始了对机械电子技术的开发和应用。我国相关部门也成了专门的机构, 制定了许多发展措施。同时我国各大高校也逐渐开始开始有关机械电子技术的专业, 这在促进我国机械电子技术的发展上面起到了推动作用。
三、机械电子技术的发展趋势
随着知识经济和科学技术的进一步发展, 机械电子技术的发展得到了迅速的发展, 技术革新的周期明显的缩短, 成为社会发展中不可或缺的新型技术之一。
3.1模糊化
模糊化是机械电子技术在近年来发展的另一大趋势。机械电子技术的应用领域相对较广, 如何发展适应多个行业的机械电子技术就成为机械电子技术主要的发展任务。因此研制和开发具有标准机械接口、动力接口、环境接口的机械电子技术产品单元模块是一项复杂而有前途的工作。
3.2数字化
数字化是现代科学技术发展过程中一个比较重要的概念。特别是微控制器的发展为其奠定了良好的基础, 现代科学技术的发展都要尽可能的为技术发展的提供良好的平台。而数字化也成为了机械电子技术发展的一种主要趋势。
3.3集成化
集成化要求各中技术在发展的过程中互相渗透、互相融合, 同时集成化又包含了生产加工过程中同时处理管理、检测、装配等多种工序, 为了实现目前小批量生产的目标, 使得系统的管理更具有弹性。首先, 将系统进行分解, 协调各个分解之后的部分的运转, 进而促进系统高效、协调的发展。
3.4网络化
信息化的发展以及普及, 使得以互联网为代表的信息技术逐渐成为各行各业,各个学科技术中最为依赖的基础工具之一。远程控制终端在生产中也逐渐成为普遍使用的技术, 利用计算机计算, 通过局域网技术使得在一定范围内使用的电器链接成为一个系统。因此。机电一体化产品无疑应朝网络化方向发展。
2.4微型化
微型化兴起于2O世纪80年代末,指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。国外称其为微电子机械系统(MEMS),泛指几何尺寸不超过lcrn3的机电一体化产品,并向微米、纳米级发展。微机电一体化产品体积小、耗能少、运动灵活,在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优势。微机电一体化发展的瓶颈在于微机械技术,微机电一体化产品的加工采用精细加工技术,即超精密技术,它包括光刻技术和蚀刻技术两类。
2.5绿色化
工业的发达给人们生活带来了巨大变化。一方面,物质丰富,生活舒适;另一方面,资源减少,生态环境受到严重污染。于是,人们呼吁保护环境资源,回归自然。绿色产品概念在这种呼声下应运而生,绿色化是时代的趋势。绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中,符合特定的环境保护和人类健康的要求,对生态环境无害或危害极少,资源利用率极高。设计绿色的机电一体化产品,具有远大的发展前途。机电一体化产品的绿色化主要是指,使用时不污染生态环境,报废后能回收利用。
2.6 系统化
系统化的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。系统可以灵活组态,进行任意剪裁和组合,同时寻求实现多了系统协调控制和综合管理。表现之二是通信功能的大大加强,一股除RS232外,还有RS485、DCS人格化。未来的机电一体化更加注重产品与人的关系,机电一体化的人格化有两层含义。一层是,机电一体化产品的最终使用对象是人,如何赋予机电一体化产品人的智能、情感、人性显得越来越重要,特别是对家用机器人,其高层境界就是人机一体化。另一层是模仿生物机理,研制各种机电一体花产品。事实上,许多机电一体化产品都是受动物的启发研制出来的。
四、结束语
当今社会是一个经济、科技爆炸的时代,无论何种技术都需要在不断的应用过程中,结合世界先进技术体系的创新,逐步实现各项具体技术的全面创新。机械电子技术的创新,对于现代机械设备的科学应用与管理都是具有重要作用的,同时机械设备应用技术的科学创新也是有一定促进作用的。机械电子技术与机械设备应用技术是相互影响、相互促进的关系,两只之间的科学创新是建立在现代科学技术应用的基础上,并结合和借鉴世界先机的技术理论,才能有效保证两者的共同科学创新发展。
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【关键词】TRIZ理论;机电专业卓越人才培养;实践教学
0 引言
随着科技进步和发展,机电产品的应用越来越多的渗透到人们的日常生活和生产中。对能够承担机电产品的设计、生产、调试、检验、维修等方面的人才的需求已遍及到全世界的各个行业和地区。从国家人事部的有关统计预测看,今后的几年,急需机械电子工程、电子技术、农业技术、生物工程、信息技术、航天、新能源、国际贸易等方面的人才。对机械电子工程及相关专业人才的需求是这类人才需求的重点之一。所以培养机械电子工程专业卓越人才是适应新的就业形式和满足社会需求的需要。
面对当前的竞争形势,作为机械电子工程专业人才培养的实践环节更突显其在人才培养方面的重要位置和作用,针对目前实践教学现状,欲寻求新的培养思路,改变传统的教学模式和教学方法,培养更具就业竞争力的机械电子工程专业卓越人才的举措势在必行。TRIZ理论是近年来在我国发展较快的一种创新理论,本文将以TRIZ理论为依据,结合本科高校的人才培养目标,以机械电子工程专业学生为主体,实践能力培养为中心,就业为导向,对机械电子工程专业卓越人才实践能力培养的实践教学模式和实践教学体系进行研究。
1 TRIZ理论概述
作为前苏联国家的机密,被称为创新“点金术”的TRIZ理论,在前苏联各个技术领域发挥了巨大的作用,苏联解体后,TRIZ理论被传播到欧美国家、日本、韩国等地,并得到进一步的发展。TRIZ理论提供的可操作性很强的思维方法和问题分析方法可以有效地打破思维惯性,使创新人员从传统思维中解放出来,从更广阔的视角看问题,快速发现问题的本质;TRIZ理论通过最终理想解指明解决问题的目标所在,明确了解决问题的方向,从而有效地避免了盲目性;通过应用进化法则,TRIZ理论可以帮助认清技术系统进化的规律,并预测产品的未来,对于产生问题的矛盾,TRIZ理论有着清晰的定义,不是折衷,而是寻求矛盾的彻底解决;TRIZ理论拥有40个发明原理、4大分离原理、矛盾矩阵、物-场分析、76个标准解法、发明问题解决算法、效应和现象知识库等一系列强大工具,保证有效、彻底地解决问题。TRIZ的理论、方法、工具是从实践中总结出来的,具有“普适性”。千差万别的创新问题正是“标准化”为TRIZ理论问题后,才能通过“通用的”TRIZ工具获得解的模型,最后再转化为具体的解决方案。
2 基于TRIZ理论构建机电专业卓越人才实践能力培养教学模式
TRIZ理论是在总结物理矛盾解决的各种研究方法的基础上,将各种分离原理总结为四种基本类型,即空间、时间、基于条件的和整体与部分的分离。本文将利用TRIZ理论解决物理矛盾的分离原理,剖析实践教学环节,对实践教学的现状进行分析,更新观念,改变传统固有的实践教学意识,根据TRIZ理论解题模式和解题步骤,对实践课程类别、实践组织教学细化,采取措施,同时将本着创建具有中国特色工程的教育模式,教育和行业、高校和企业的密切合作,以实际工程为背景,以工程技术为主线,着力提高学生的工程意识、工程素质和工程实践能力,培养造就大批创新能力强、适应企业发展需要的优秀机电工程师的原则,构建机电专业卓越人才实践能力培养教学模式。
目前在各高校实践教学的实施过程中,普遍存在资源配备齐全,教学内容全面,但效果不佳的现象,表现在实践训练后的学生没有综合解决工程问题的能力,根据现状分析,同时结合机电专业这门综合学科的特点,本文从机与电两方面同时对机电专业学生进行实践能力培养,机电设备作为机与电相结合的有机体,对机电专业的人才的培养必将要机与电并重,使培养出的机电卓越人才能够两条腿走路。培养机、电双重技能为一体的综合型机电专业卓越人才,是机电专业培养人才的最高目标,也是最终目标。
本文将构建机械电子工程专业双模块三层次的机电卓越人才实践能力培养模式,该实践教学模式是除基本理论、实验、实训、实习教学之外进行的机电专业的独立实践教学环节,分为机械结构系统设计和机械控制系统设计两个模块,每个模块又分为初、中、高三个层次,称为双模块三层次的2+3培养模式,如图1所式,可以使学生得到在时间与空间上的层次式实践培养,从入学到就业实践能力得到阶梯式的切实的提高。
图1 “双模块三层次”的机电卓越人才实践能力培养模式
在该模式中,每个模块各层之间的实践训练和完成的实践任务采取递进原则,并实现反馈式的迂回前进方式,即进行完本层次训练进入下一层次时,发现上一层的理论知识与实践能力有不足,将回到上一层进行相关的关键环节的训练,然后不需本层的考核可直接进行下一层次的实践训练,由中级可回到初级,由高级可回到中级与初级,这样反馈式的前进与迂回的实践训练方式,使实践能力的培训更加成熟,相关的理论知识掌握的更加扎实。对于两个模块的同层次之间的关系是相互独立并行的,又同时是相互交叉融合的过程,该模式的培养的最高和最终目标是实现双条腿走路的机电卓越人才培养。经过这样的双条腿走路的反馈式的前进与迂回的机电实践训练,机电学生将发生能力上的质的变化,成为机电专业的卓越人才和社会所需要的设计人才。
3 基于TRIZ理论构建机电专业卓越人才实践能力培养教学内容体系
利用TRIZ理论系统分析法对机械电子工程专业卓越人才培养的实践教学内容及实施体系进行全面研究。本文从“卓越型人才”的角度出发,站在整个学科体系整体优化的高度上,对模式(下转第140页)(上接第163页)中双模块三层次进行合理布局,对组成实践教学各要素进行整体设计,在机电工程系搭建起一个培养“专业型、应用型、复合型” 机械电子工程专业卓越人才的平台,即确保实践教学时间,优化实践教学内容,形成与理论教学既相辅相成,又相对独立的目标明确、层次清楚、并具有连续性、系统性和创造性的实践教学内容体系,如图2所示。
图2 机械电子工程专业卓越人才培养的实践教学内容体系
其中,实践教学内容体系主要包括工程任务系统、两大实践模块、评估和考核系统三大部分,工程任务系统包括贯穿整个实践过程的综合任务和阶段多项强化训练任务,两大模块分别包括阶段实践教学目标体系、阶段理论支持体系、阶段实践强化训练环节、阶段评估和考核体系,两大模块的实践能力的培养是相互独立又相互融合的过程,结构设计能力和控制设计能力的培养是统一的,最终目标是实现系统综合设计能力的培养。该实践教学内容体系从教学内容上、教学场所组织、教学成果评估与反馈和教学组织形式四个角度,强调以学生为主体,以就业竞争力为推动,重点关注机电专业卓越人才创新能力和解决综合工程问题能力的培养。
4 结论
通过TRIZ理论的分离原理与系统分析法,分别构建了机械电子工程专业卓越人才培养的实践教学模式和实践教学内容体系,改变了传统的教学模式和教学方法,对机械电子工程专业卓越人才培养具有指导意义。
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1创新人才培养模式的内涵和要求
所谓创新人才培养模式,是指在新的教育思想和新的教育理论指导下,以培养具有创新能力的全面发展复合型人才为基本取向的教育教学内容和方法体系的总称。按照人才培养模式的内涵,创新人才培养模式在培养目标、专业设置、课程体系、教学方法等方面有其特有的要求。
1.1培养目标要求
培养基础扎实、知识面宽、能力强、素质高的高级专门人才,重点突出培养学生的创新意识、创新精神和创新能力。
1.2专业设置要求
按照“厚基础、宽专业”的要求,厚实公共基础、专业基础、人文社会科学基础,设置大学科、宽口径的专业,从根本上改变传统的专业面过窄的局面。
1.3教学方法要求
着力体现教学方法的创新,确立学生在教学活动中的主体地位,充分调动学生的学习积极性和创造性,发展学生的个性。
2机械电子工程创新教育的现状分析
首先,从学生的角度看,参加创新活动常常出现这样的现象,刚开始参与时一哄而上,人数众多,且热情高涨,但往往善始者繁,克终者寡,五分钟热血的情况屡见不鲜。也有很多机电类学生从事课外科技活动粗枝大叶的多,小打小闹的多,起点较低。大多数学生参加课外科技活动仅是靠短时间的突击来完成,追求短、平、快,缺少明确的学习目的和端正态度,达不到知识的积累和实践经验总结的目的。这显示了我国创新教育的差距。创新理念远未能得到有效的贯彻,学生缺乏学习的目标和动力,说明高校在创新理念的贯彻与培养上还是欠缺力度,做得还是不够。
其次,从参与创新活动的学生所具备的基础知识与实践能力上看,当前机械电子工程专业的学生的专业素养有下降的趋势,主要体现在以下方面:一是设计与绘图能力不足。学生基础理论学习盲目,导致基本功底不扎实,同时对传统机械方面的知识有排斥心理,一味地崇尚电子、控制、软件等所谓的流行专业;二是新技术、新手段、新方法应用不够。学生往往只知道那些教科书或老师讲授过经典的设计方法与案例,相关领域新的思想与理念很淡薄;三是学生动手能力较弱,实验能力较差。
还有,教师和学生是创新教育的两个主体,而教育体制是创新教育的基础。近些年老师压力陡增,大都面临着科研、教学双重任务,面对教学评估、项目经费任务等已经焦头烂额,而指导学生的工作量评价较低,这导致指导学生在一定程度上成为了老师的负担;对学生而言,旧有的教学模式,重书本重理论,轻实践轻动手,导致学生在专业学习上浮躁,基本功和实践能力差;面临越来越大的竞争和就业的压力,也显得无所适从。一个良好的体制环境是创新教育朝着健康方向发展的土壤。
3机械电子工程人才培养模式的改革与创新
近年来,通过广泛调研就业岗位群工作范围和技术领域,分析人才知识、能力和素质结构,以社会人才市场现实与未来发展对人才的有效需求为导向、以职业岗位(群)能力需求为依据,从而确定毕业生综合技术应用能力结构和应有的知识、能力、素质结构,形成了“四层两段一贯穿”的课程结构体系,构建了“相互平行、融合交叉的理论和实践教学体系”,创建了“核心技术一体化”的教学模式。
(1)“四层两段一贯穿”的课程结构机械电子学科是基于机械、电子、计算机技术发展起来的新学科,所以加强理论体系和教学体系的研究具有重大的现实意义。课程结构体系分为基础教学、专业教学、专长教学、毕业设计与专业实习四个层面;基础学习和主体学习两个阶段。在整个三年教学时问内,专业技能实践培训模块贯穿始终。以机电一体化专业为例,“四层两段一贯穿”的课程结构的基础学习阶段为第一、二两个学期,学生除进行公共课学习之外,主要学习专业基础理论课程。专长学习是专业能力培养的深化,学生将学习到该专业中最新、最具特色的专业知识和技能。专业学习和专长学习中,学生将利用相关的实训设备进行专门化技能实训模块的培训,这些模块包含了机电一体化领域内的最新应用技术,大量采用“实例”和“真实环境”方式培训。学生动手、动脑相结合,专业能力培养和素质培养相结合,独立思考、独立探索能力培养同集体协作、共同交流能力培养相结合。
(2)相互平行、融合交叉的理论和实践教学体系开展课外制作活动是培养大学生创新精神和实践能力的最佳实践活动之一,特别是对机电专业学生来说,是开展专业知识综合应用能力训练的最佳平台。"。将课程进行有机整合,形成了上下贯通的理论和实践教学体系,两个教学体系相互平行,融合交叉,把技术的综合应用能力、实践能力和创新能力培养作为交叉点和教学重点。相互平行,是指两套体系的教学计划相互平行,课程流程相互平行;相互融合,是指课程知识内容与技术、技能培养相互融合,理论和实践教学场所相互融合;相互交叉,是指两套体系的功能相互交叉,知识、技术和技能培养的落脚点相互交叉。
(3)“核心技术一体化”教学模式“是以技术应用能力培养为中心,以核心技术综合应用能力培养为重点,将理论与实验、实训相结合,以课堂与实验(实训)室、实习车间、工厂车间四点为交叉网络的一体化教学模式。在本专业的课程体系中,尝试构建“可编程控制技术”、“驱动技术”、“传感技术”等核心技术。为了突出对学生在这些反映工业自动化技术最具代表性和先进性的技术综合应用能力培养,我们构建了针对这些核心技术的一体化教学模式。理论教学与学生上机编程、调试相结合,动脑与动手相结合,使学生能够较完整地掌握PLC的基本原理、程序编制、程序操作和故障诊断技术。该课程设置使学生既掌握了PLC基本知识和程序操作,同时在相关专业课中又涉及到PLC在不同场合的应用,而在相关实训模块课中学生将PLC技术综合应用到各种不同的生产环境中去。在每个实训室都有一种主要技术单元,同时,还有其它技术单元出现,宾主相拥,多次重复,但角度不同,强调的应用领域和水平不同。
4结语
机电一体化技术是国民经济发展所急需的优势学科方向。要紧紧抓住人才需求变化的大趋势,准确定位,严谨制定人才培养计划,使教学紧跟机电一体化技术发展变化的趋势,为培养出符合机电一体化技术岗位实际需要的、高素质、强能力的合格人才而不懈努力。+