魏航信 周瑩

摘要：為滿足工程教育認(rèn)證的要求，對機(jī)械電子工程專業(yè)進(jìn)行教學(xué)改革勢在必行。首先，要分析機(jī)械電子工程專業(yè)的特點(diǎn)，通過對學(xué)生、本專業(yè)教師、企業(yè)專家、同行教師的調(diào)研，制定出合理的培養(yǎng)方案。其次，要修訂課程教學(xué)大綱，加強(qiáng)對學(xué)生實(shí)踐環(huán)節(jié)的培養(yǎng)。最后，要積極進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，改革實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，鼓勵學(xué)生參加學(xué)科競賽等。實(shí)踐證明，對機(jī)械電子工程專業(yè)進(jìn)行綜合教學(xué)改革，滿足了工程教育認(rèn)證的要求。提升了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和教師教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：機(jī)械電子工程;本科教學(xué);工程教育認(rèn)證

機(jī)械電子工程專業(yè)是教育部新增的目錄外本科專業(yè)，西安石油大學(xué)于2012年申請并獲批該專業(yè)。機(jī)械電子工程專業(yè)屬于交叉性專業(yè)，包含機(jī)械、電子、自動控制、計(jì)算機(jī)、傳感與檢測技術(shù)等內(nèi)容，主要培養(yǎng)學(xué)生對機(jī)電產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與應(yīng)用能力。當(dāng)前，工程教育認(rèn)證是國際通行的工程教育質(zhì)量保障制度，也是實(shí)現(xiàn)工程教育國際互認(rèn)和工程師資格國際互認(rèn)的重要基礎(chǔ)。在這樣的背景下，為滿足工程教育認(rèn)證的要求，對本科機(jī)械電子工程專業(yè)進(jìn)行教學(xué)改革勢在必行。以國家工程教育認(rèn)證的要求為基礎(chǔ)，對本專業(yè)的培養(yǎng)方案、課程教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)等進(jìn)行改革，具有極大的必要性和意義。

一、機(jī)械電子工程專業(yè)培養(yǎng)方案改革

培養(yǎng)方案是機(jī)械電子工程專業(yè)改革的基礎(chǔ)，對專業(yè)建設(shè)具有指導(dǎo)性作用。工程教育認(rèn)證的核心是以學(xué)生為中心.所有的教學(xué)活動都應(yīng)該為學(xué)生服務(wù)，要按需施教。同時(shí)，工程教育認(rèn)證突出了實(shí)踐教學(xué)的重要性，要求學(xué)生在校期間通過足夠的實(shí)踐訓(xùn)練掌握本專業(yè)的基本技能。關(guān)于實(shí)踐教學(xué)，學(xué)校需聘請企業(yè)專家參與教學(xué)活動。根據(jù)這些要求，本專業(yè)培養(yǎng)方案主要按照以下步驟制定。

（一）對學(xué)生進(jìn)行調(diào)研

在制定和修改培養(yǎng)方案前，首先對本專業(yè)的學(xué)生進(jìn)行充分調(diào)研。本專業(yè)教師組織學(xué)生召開研討會，讓學(xué)生談?wù)撟约簩I(yè)課程設(shè)置、實(shí)驗(yàn)教學(xué)及其他環(huán)節(jié)的看法，以及對各個(gè)任課教師授課效果的評價(jià)，并讓學(xué)生互相交流學(xué)習(xí)心得和體會。學(xué)生為專業(yè)培養(yǎng)方案的制定提供了很多有益的建議。比如，從學(xué)生學(xué)習(xí)的角度看，大一、大二課程數(shù)量雖然較多，但是課程難度不大，因此學(xué)生空閑時(shí)間較多。大三、大四課程數(shù)量雖然較少，但是由于課程專業(yè)性強(qiáng)、難度大，再加上學(xué)生需要為考研或者就業(yè)做準(zhǔn)備，學(xué)生普遍反映時(shí)間太少，節(jié)奏太緊張，這些問題反映出本專業(yè)課程體系設(shè)置得不太合理。因此，學(xué)校在制定培養(yǎng)方案時(shí)，要充分考慮學(xué)生的學(xué)習(xí)規(guī)律，適當(dāng)增加大一和大二階段課程的數(shù)量和難度，給大三和大四學(xué)生留出更多的時(shí)間，讓學(xué)生合理規(guī)劃自己的學(xué)習(xí)與生活。

（二）動員本專業(yè)教師，聽取授課教師的建議

教師是教學(xué)的主體，所有教學(xué)活動均由教師執(zhí)行，因此學(xué)校組織本專業(yè)全體教師進(jìn)行討論。每位任課教師要暢所欲言，談?wù)搨€(gè)人所講授課程的特點(diǎn)以及對工程教育認(rèn)證要求的理解，同時(shí)教師要對課程內(nèi)容、課時(shí)安排、學(xué)生學(xué)習(xí)情況以及教學(xué)效果進(jìn)行闡述。教師在討論后發(fā)現(xiàn)，由于工程教育認(rèn)證對總的學(xué)時(shí)數(shù)和課程課時(shí)數(shù)進(jìn)行限制，致使教師普遍覺得自己所帶的課程課時(shí)數(shù)偏少，不能完成規(guī)定的教學(xué)任務(wù)。針對這個(gè)矛盾，大家集體商討對策，最后形成一致建議，即要對培養(yǎng)方案中的課程體系進(jìn)行優(yōu)化，課程體系既要滿足專業(yè)認(rèn)證對減少課時(shí)的要求，又要把知識給學(xué)生講透徹，讓學(xué)生掌握相應(yīng)的知識點(diǎn)。

（三）走訪相關(guān)企業(yè)和高校，聽取專家和同行教師的建議

由于工程教育認(rèn)證對學(xué)生畢業(yè)后的能力有具體要求，同時(shí)要求企業(yè)專家參與培養(yǎng)方案制定。因此，走訪本行業(yè)的企業(yè)專家也是非常必要的。本專業(yè)教師要充分聽取企業(yè)專家對機(jī)械電子工程專業(yè)畢業(yè)生的能力需求。在走訪過程中，教師首先介紹本專業(yè)培養(yǎng)方案對畢業(yè)生提出的要求、課程體系、實(shí)踐性環(huán)節(jié)等，然后介紹學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。企業(yè)專家普遍反映，從工程實(shí)際應(yīng)用出發(fā)，培養(yǎng)方案需要突出對畢業(yè)生機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計(jì)能力、計(jì)算機(jī)制圖（CAD）能力以及技術(shù)溝通能力的培養(yǎng)和提升等。此外，本專業(yè)教師也走訪了相關(guān)高校機(jī)械電子工程專業(yè)的教師，聽取他們對專業(yè)認(rèn)證的看法和關(guān)于培養(yǎng)方案的修改意見。

二、課程教學(xué)改革

制定好培養(yǎng)方案后，按照培養(yǎng)方案體系，學(xué)校組織教師對每門課程都進(jìn)行了教學(xué)改革，主要包括制定理論課程教學(xué)大綱以及課程設(shè)計(jì)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)大綱。

（一）理論課程教學(xué)大綱

理論課程主要包括通識教育課程、專業(yè)基礎(chǔ)課程、專業(yè)課程三部分。通識教育課程主要包括大學(xué)語文、大學(xué)物理、大學(xué)英語、思想政治理論課、大學(xué)體育等課程，其目的是使學(xué)生掌握自然科學(xué)知識與人文素養(yǎng)，以及培養(yǎng)學(xué)生良好的職業(yè)道德。專業(yè)基礎(chǔ)課程主要包括模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、自動控制原理、計(jì)算機(jī)編程等基礎(chǔ)性專業(yè)課程，主要是使學(xué)生掌握本專業(yè)的基本技能。專業(yè)課程主要包括數(shù)控系統(tǒng)及編程、傳感器與檢測技術(shù)、機(jī)電系統(tǒng)故障診斷技術(shù)、機(jī)電專業(yè)英語、機(jī)械制造技術(shù)等專業(yè)性質(zhì)課程。此外，專業(yè)課程還包括不同方向的課程以供學(xué)生選修，如通用機(jī)電方向的機(jī)器人技術(shù)、機(jī)械CAD技術(shù)等課程，石油生產(chǎn)自動化方向的數(shù)字化采油裝備、鉆機(jī)自動化技術(shù)等課程。學(xué)校在制定課程教學(xué)大綱時(shí)參照專業(yè)教育認(rèn)證的要求，增加了課程性質(zhì)和目的、課程的畢業(yè)要求及課程教學(xué)目標(biāo)、課程教學(xué)內(nèi)容、學(xué)時(shí)分配與教學(xué)方法、考核及成績評定方式、課程教學(xué)目標(biāo)達(dá)成度評價(jià)等內(nèi)容。修訂過的課程教學(xué)大綱能夠滿足專業(yè)教育認(rèn)證的要求，能形成一個(gè)合理的課程教學(xué)體系。

（二）實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)大綱

由于工程教育認(rèn)證強(qiáng)調(diào)對學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)，因此學(xué)校對課程實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）等實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)大綱進(jìn)行了修訂。實(shí)踐性環(huán)節(jié)教學(xué)大綱主要強(qiáng)調(diào)學(xué)生的參與性和對學(xué)生動手能力的培養(yǎng)。教學(xué)大綱主要包括課程實(shí)驗(yàn)（課程設(shè)計(jì)、實(shí)習(xí)等）的性質(zhì)和目的、課程的畢業(yè)要求及課程教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容要求的學(xué)時(shí)分配與教學(xué)方法、考核及成績評定方式、教學(xué)目標(biāo)達(dá)成度評價(jià)等內(nèi)容。此外，學(xué)生在做課程實(shí)驗(yàn)時(shí)還需要寫清楚每項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的名稱、所在實(shí)驗(yàn)室名稱、位置等信息。課程實(shí)驗(yàn)一定要與相應(yīng)的理論內(nèi)容相結(jié)合，即課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)應(yīng)該與理論課程教學(xué)目標(biāo)相一致，這需要實(shí)驗(yàn)員與理論課任課教師互相協(xié)商、互相配合。

（三）其他輔助教學(xué)工作

由于工程教育認(rèn)證自評報(bào)告的支持條件強(qiáng)調(diào)了實(shí)驗(yàn)設(shè)備在數(shù)量和功能上應(yīng)該滿足教學(xué)的需求，因此針對本專業(yè)實(shí)驗(yàn)設(shè)備現(xiàn)狀，學(xué)校新增了機(jī)電類專業(yè)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，以滿足工程教育認(rèn)證的需求。比如，學(xué)校購置了六自由度工業(yè)機(jī)器人實(shí)驗(yàn)平臺，自行設(shè)計(jì)了鉆機(jī)自動送鉆實(shí)驗(yàn)平臺、抽油機(jī)綜合性能測試實(shí)驗(yàn)平臺等。教師也改進(jìn)了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，以往的實(shí)驗(yàn)主要為演示性實(shí)驗(yàn)，但工程教育認(rèn)證強(qiáng)調(diào)學(xué)生的參與性和對學(xué)生動手能力的培養(yǎng)，因此教師重新規(guī)劃了大部分實(shí)驗(yàn)，增加設(shè)計(jì)型、綜合型實(shí)驗(yàn)，減少演示性實(shí)驗(yàn)。比如：教師新增鉆機(jī)自動送鉆編程及控制實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生自行編程并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)調(diào)試、數(shù)據(jù)記錄和分析：新增工業(yè)機(jī)器人編程，給學(xué)生分配任務(wù)，讓學(xué)生通過編程.實(shí)現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人機(jī)械手抓取物體，從一個(gè)位置移動到另一個(gè)指定位置上。這些實(shí)驗(yàn)極大地提升了學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的積極性和教師實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。此外，對于有危險(xiǎn)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，教師要積極探索虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)。筆者所在學(xué)校的該專業(yè)2018年申請并獲批省級虛擬仿真實(shí)驗(yàn)中心項(xiàng)目，讓學(xué)生通過電腦進(jìn)行虛擬仿真實(shí)驗(yàn)操作，這樣既能保證人人參與實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)不可逆實(shí)驗(yàn)的可重復(fù)性操作，又能激發(fā)學(xué)生的興趣，符合工程教育認(rèn)證的發(fā)展方向，更能保證學(xué)生的安全。同時(shí)，為了進(jìn)一步提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，教師要積極動員學(xué)生參加課外科技競賽，以提高實(shí)踐動手能力。

三、結(jié)語

機(jī)械電子工程專業(yè)屬于國家新增目錄外專業(yè)，設(shè)立時(shí)間比較短，且需要參加工程教育認(rèn)證，因此學(xué)校需要按照要求對本專業(yè)進(jìn)行改革。以“學(xué)生中心，強(qiáng)調(diào)學(xué)生能力的獲得，提高學(xué)生的參與性和動手能力”為目標(biāo)，學(xué)校制定培養(yǎng)方案時(shí)需充分聽取本專業(yè)學(xué)生、本專業(yè)教師、企業(yè)專家、其他高校同行教師的意見和建議，以制定出合理的培養(yǎng)方案。以培養(yǎng)方案為依據(jù)，學(xué)校對理論課程、實(shí)踐環(huán)節(jié)課程的教學(xué)大綱進(jìn)行修訂，同時(shí)積極建設(shè)實(shí)驗(yàn)室，增加實(shí)驗(yàn)設(shè)備。教師也對實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行改革，積極動員學(xué)生參加課外科技競賽，以提高學(xué)生的實(shí)踐能力和動手能力。實(shí)踐證明，這些綜合措施極大地提升了教師的教學(xué)效果，滿足了專業(yè)教育認(rèn)證的要求。