陳雪輝，俞傳陽，景甜甜，劉 偉，雷經(jīng)發(fā)

（安徽建筑大學(xué) 機(jī)械與電氣工程學(xué)院，安徽 合肥 230601）

近年來，為了積極應(yīng)對新一輪科技革命與產(chǎn)業(yè)變革，服務(wù)支撐“創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展”以及“中國制造2025” 等一系列國家戰(zhàn)略，教育部在積極推進(jìn)的“新工科”建設(shè)[1]，而“新工科”建設(shè)的關(guān)鍵任務(wù)之一就是“工程實(shí)踐與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)”，最終目的是為新時(shí)代的培養(yǎng)創(chuàng)新人才[2]。為了滿足建設(shè)創(chuàng)新型國家、滿足制造行業(yè)對工程創(chuàng)新人才的迫切需求，作為高素質(zhì)、高層次人才培養(yǎng)重要承載體的高等學(xué)校，更是要積極順應(yīng)時(shí)代發(fā)展要求進(jìn)行變革，在教學(xué)活動中加強(qiáng)學(xué)生工程實(shí)踐素質(zhì)和創(chuàng)新能力的鍛煉，極力培養(yǎng)復(fù)合型、創(chuàng)新型人才，全面提升本科畢業(yè)生的國際競爭力水平[3]。由于機(jī)械類專業(yè)是特別注重實(shí)踐性、創(chuàng)新性的工科專業(yè)，因此當(dāng)前機(jī)械類專業(yè)實(shí)踐教學(xué)改革與發(fā)展所面臨的重要課題之一就是如何合理架構(gòu)機(jī)械類專業(yè)學(xué)科的實(shí)踐教學(xué)體系，從而不斷切實(shí)提高實(shí)踐教學(xué)水平與質(zhì)量。本文以安徽建筑大學(xué)近年來在新工科背景下對機(jī)械類專業(yè)實(shí)踐教學(xué)改革研究為例，總結(jié)介紹了在教學(xué)實(shí)踐改革過程中的一些做法和取得的一些成果。

1 構(gòu)建“教學(xué)-科研-競賽”三位一體的人才培養(yǎng)模式，注重大學(xué)生創(chuàng)新能力和工程實(shí)踐能力培養(yǎng)

建成機(jī)械類系列創(chuàng)新課程和多層次競賽活動平臺，形成“教學(xué)-科研-競賽”三位一體的人才培養(yǎng)模式，實(shí)施從一年級到四年級貫穿整個(gè)大學(xué)本科階段的項(xiàng)目式實(shí)踐教學(xué)，在此基礎(chǔ)上，采用“賽教融合、循序遞進(jìn)”的工程實(shí)踐教學(xué)模式：課程實(shí)驗(yàn)（培育）→綜合實(shí)踐（訓(xùn)練）→項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)（催化）→企業(yè)實(shí)習(xí)（提高）[4]。具體如圖1所示的。

圖1 “賽教融合、循序遞進(jìn)”的項(xiàng)目式實(shí)踐教學(xué)模式

在項(xiàng)目式工程實(shí)踐教學(xué)過程中，建立“零起點(diǎn)”的項(xiàng)目訓(xùn)練模式：指導(dǎo)教師全程指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行項(xiàng)目調(diào)研和選題、設(shè)計(jì)產(chǎn)品方案、生產(chǎn)應(yīng)用實(shí)現(xiàn)以及市場成果轉(zhuǎn)化等；采用學(xué)科競賽的實(shí)際案例以及所涉及到的專業(yè)知識進(jìn)專業(yè)課程教學(xué)，將學(xué)科競賽選題和教師個(gè)人科研項(xiàng)目合理分解作為科研訓(xùn)練項(xiàng)目；基于學(xué)科競賽學(xué)習(xí)社團(tuán)，建立了基于 KSA（Knowledge、Skills、Abilities ，知識、技能、能力）理論的“一體化”團(tuán)隊(duì)協(xié)作訓(xùn)練模式和高年級學(xué)長“傳、幫、帶”的輔導(dǎo)模式；建立“競賽+項(xiàng)目”的教學(xué)模式，以“學(xué)科競賽（項(xiàng)目）為主線、學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)”，規(guī)劃制定一系列典型、易操作的“競賽和項(xiàng)目”，通過 “廣泛撒網(wǎng)”（校級競賽）、“重點(diǎn)捕撈”（參加省賽）、“定向培養(yǎng)”（沖擊國賽），讓學(xué)生在完成“競賽、項(xiàng)目”過程中理解基礎(chǔ)理論知識、掌握工程技能和方法，培養(yǎng)學(xué)生的主動實(shí)踐能力，既從根本上解決了創(chuàng)新實(shí)踐活動不能惠及全部學(xué)生及能力培養(yǎng)效果不明顯的問題，又切實(shí)地使學(xué)生從傳統(tǒng)的“要我學(xué)”被動接受知識的教學(xué)模式改變?yōu)榉e極的“我要學(xué)”的主動學(xué)習(xí)知識的教學(xué)模式。

2 改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)技術(shù)與手段，構(gòu)建全方位、多層次的創(chuàng)新人才實(shí)踐教學(xué)體系

遵循 “由淺入深，由低級到高級，梯次遞進(jìn)”和“實(shí)踐、認(rèn)識、再實(shí)踐、再認(rèn)識”的科學(xué)規(guī)律，構(gòu)建“工程認(rèn)知”、“工程實(shí)踐”、“綜合創(chuàng)新”三個(gè)層次的機(jī)械類類專業(yè)技術(shù)人才培養(yǎng)的實(shí)踐教學(xué)體系[5]，如圖2所示，同時(shí)為了保障實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量，也制定了相應(yīng)的教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控體系。

圖2 全方位、多層次的創(chuàng)新人才實(shí)踐教學(xué)體系

在強(qiáng)化課內(nèi)理論知識傳授的基礎(chǔ)上，借鑒采用了如圖3所示“學(xué)科競賽驅(qū)動”的機(jī)械類學(xué)科專業(yè)分階段、模塊化和多層次、個(gè)性化相結(jié)合的實(shí)踐教學(xué)模式結(jié)構(gòu)[6]，與課內(nèi)理論教學(xué)相呼應(yīng)，創(chuàng)造條件并且鼓勵(lì)、引導(dǎo)學(xué)生開展形式多樣的課外科學(xué)研究及工程實(shí)踐活動；在實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)活動中引入研討式、自助式和開放式教學(xué)模式，不僅在驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)中，而且在創(chuàng)新型、綜合型實(shí)驗(yàn)教學(xué)學(xué)習(xí)中也強(qiáng)調(diào)體現(xiàn)學(xué)生的主體地位，學(xué)生可以自己提出實(shí)驗(yàn)方案、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、經(jīng)過實(shí)際動手操作后分析數(shù)據(jù)結(jié)果、得出結(jié)論，并且通過橫向?qū)Ρ?，對不同方案得到結(jié)論和結(jié)果進(jìn)行綜合評價(jià)，可以深刻理解課本理論知識及相應(yīng)實(shí)驗(yàn)原理，從而達(dá)到提高工程實(shí)踐能力和科研素養(yǎng)的目的；利用新技術(shù)、新手段改革實(shí)踐教學(xué)的方式方法，充分利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源、多媒體技術(shù)以及虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源等開展形式多樣的教學(xué)等，這種“虛實(shí)結(jié)合”的學(xué)習(xí)及教學(xué)方式可以極大促進(jìn)理論知識向?qū)嵺`應(yīng)用的轉(zhuǎn)化，非常有助于學(xué)生的自主學(xué)習(xí)。

圖3 機(jī)械大類專業(yè)實(shí)踐教學(xué)模式結(jié)構(gòu)

3 以本為本，強(qiáng)化專業(yè)基礎(chǔ)，開展基于OBE理念的實(shí)踐教學(xué)及考核，提升學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力

OBE（Outcome based education），即成果導(dǎo)向教育，倡導(dǎo)以學(xué)生為中心，“清晰地聚焦和組織教育系統(tǒng)，使之圍繞確保學(xué)生獲得在未來生活中獲得實(shí)質(zhì)性成功的經(jīng)驗(yàn)”[7]。因此，我們在工作中探索以學(xué)生為中心、以學(xué)生的能力培養(yǎng)為導(dǎo)向開展實(shí)踐教學(xué)的方式方法，加強(qiáng)工程教育與工業(yè)界的緊密結(jié)合，努力提升本科教育的教學(xué)質(zhì)量，將機(jī)械專業(yè)知識與工程生產(chǎn)實(shí)踐緊密的結(jié)合起來，在課堂教學(xué)中引入行業(yè)工程實(shí)際的產(chǎn)品生產(chǎn)題材，根據(jù)典型的工程案例，講解理論基礎(chǔ)知識、傳授工程解決辦法，使學(xué)生能夠較為容易的將專業(yè)知識建立在相應(yīng)的產(chǎn)品實(shí)物或者工程模型上；積極探索實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)多角度評價(jià)方法，鼓勵(lì)本科生參與到指導(dǎo)教師的項(xiàng)目課題組開展探索性、研究性的學(xué)習(xí)，鼓勵(lì)支持學(xué)生以發(fā)表論文、申請專利以及參加省級以上學(xué)科競賽獲獎(jiǎng)等方式取得學(xué)校社會實(shí)踐與課外創(chuàng)新學(xué)分；實(shí)驗(yàn)課程的成績評定強(qiáng)調(diào)過程與結(jié)果并重，每門實(shí)驗(yàn)課程成績均由實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)過程具體操作、實(shí)驗(yàn)報(bào)告以及總結(jié)反思等綜合評價(jià)構(gòu)成；開展了部分課程設(shè)計(jì)以及畢業(yè)論文的多樣化改革，鼓勵(lì)支持學(xué)生將生產(chǎn)實(shí)踐、學(xué)科競賽、科技創(chuàng)新等工程實(shí)踐活動中取得的初步成果進(jìn)一步深化形成課程設(shè)計(jì)或畢業(yè)論文的內(nèi)容。

4 以“新工科”理念為牽引，將學(xué)科競賽與實(shí)踐教學(xué)相融合，全面提升本科教學(xué)質(zhì)量

順應(yīng)“培養(yǎng)多元化、創(chuàng)新型卓越工程人才” 的“新工科”建設(shè)目標(biāo)，將機(jī)械學(xué)科競賽對學(xué)生所需知識、能力以及素質(zhì)要求分解到實(shí)踐教學(xué)的各環(huán)節(jié)中去，針對機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽以及工程訓(xùn)練綜合能力競賽等機(jī)械學(xué)科競賽所依賴的基礎(chǔ)自然知識、工程知識、專業(yè)知識，利用現(xiàn)代教學(xué)理念、方式方法和教育技術(shù)手段強(qiáng)化機(jī)械工程專業(yè)基礎(chǔ)，將專業(yè)知識與工程生產(chǎn)實(shí)踐緊密聯(lián)系起來，在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中，始終貫穿 “提高工程素質(zhì)”和“培養(yǎng)創(chuàng)新能力”這一主線；在校內(nèi)利用相關(guān)學(xué)科的各級科研實(shí)驗(yàn)室和實(shí)踐教學(xué)實(shí)驗(yàn)室作為本科生工程實(shí)踐、科研訓(xùn)練、創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目以及學(xué)科競賽開展的平臺，在校外與安徽合力股份有限公司、合肥鍛壓集團(tuán)有限公司、安徽建筑機(jī)械有限責(zé)任公司以及 中科院（合肥）技術(shù)創(chuàng)新工程院有限公司等建立校企合作實(shí)習(xí)實(shí)踐教育基地，增強(qiáng)理論與實(shí)踐的緊密聯(lián)系，夯實(shí)本科教學(xué)基礎(chǔ)，聯(lián)合培養(yǎng)各類復(fù)合型、學(xué)科交叉型的創(chuàng)新人才。

5 結(jié)束語

在機(jī)械類專業(yè)人才培養(yǎng)過程中，學(xué)生工程實(shí)踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是及其重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，本文針對這一現(xiàn)狀，根據(jù)新工科教育改革的要求，以提升本科教育為目標(biāo)，以全國典型機(jī)械類學(xué)科競賽為載體，介紹了安徽建筑大學(xué)機(jī)械類專業(yè)實(shí)踐教學(xué)改革研究中所取得的一些心得體會和經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。實(shí)踐表明，通過上述實(shí)踐教學(xué)改革的研究與實(shí)踐，可以充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，從課內(nèi)到課外始終處于積極自覺、主動參與的學(xué)習(xí)氛圍中，較為明顯的提高了實(shí)踐創(chuàng)新能力和工程素質(zhì)。