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      基于工程教育認(rèn)證的機(jī)械電子工程專業(yè)教學(xué)改革

      2019-09-16 04:34魏航信周瑩
      河南教育·高教 2019年7期
      關(guān)鍵詞:機(jī)械電子工程本科教學(xué)工程教育認(rèn)證

      魏航信 周瑩

      摘要:為滿足工程教育認(rèn)證的要求,對(duì)機(jī)械電子工程專業(yè)進(jìn)行教學(xué)改革勢(shì)在必行。首先,要分析機(jī)械電子工程專業(yè)的特點(diǎn),通過(guò)對(duì)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(duì)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(lì)學(xué)生參加學(xué)科競(jìng)賽等。實(shí)踐證明,對(duì)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(qǐng)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(dòng)控制、計(jì)算機(jī)、傳感與檢測(cè)技術(shù)等內(nèi)容,主要培養(yǎng)學(xué)生對(duì)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(guó)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(guó)際互認(rèn)和工程師資格國(guó)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(duì)本科機(jī)械電子工程專業(yè)進(jìn)行教學(xué)改革勢(shì)在必行。以國(guó)家工程教育認(rèn)證的要求為基礎(chǔ),對(duì)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(duì)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(dòng)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(guò)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(qǐng)企業(yè)專家參與教學(xué)活動(dòng)。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(duì)學(xué)生進(jìn)行調(diào)研

      在制定和修改培養(yǎng)方案前,首先對(duì)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(kāi)研討會(huì),讓學(xué)生談?wù)撟约簩?duì)專業(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(duì)各個(gè)任課教師授課效果的評(píng)價(jià),并讓學(xué)生互相交流學(xué)習(xí)心得和體會(huì)。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(wèn)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(dòng)員本專業(yè)教師,聽(tīng)取授課教師的建議

      教師是教學(xué)的主體,所有教學(xué)活動(dòng)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(duì)工程教育認(rèn)證要求的理解,同時(shí)教師要對(duì)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(duì)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(jué)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(duì)這個(gè)矛盾,大家集體商討對(duì)策,最后形成一致建議,即要對(duì)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(duì)減少課時(shí)的要求,又要把知識(shí)給學(xué)生講透徹,讓學(xué)生掌握相應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)。

      (三)走訪相關(guān)企業(yè)和高校,聽(tīng)取專家和同行教師的建議

      由于工程教育認(rèn)證對(duì)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(tīng)取企業(yè)專家對(duì)機(jī)械電子工程專業(yè)畢業(yè)生的能力需求。在走訪過(guò)程中,教師首先介紹本專業(yè)培養(yǎng)方案對(duì)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(duì)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(tīng)取他們對(duì)專業(yè)認(rèn)證的看法和關(guān)于培養(yǎng)方案的修改意見(jiàn)。

      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(duì)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(shí)教育課程、專業(yè)基礎(chǔ)課程、專業(yè)課程三部分。通識(shí)教育課程主要包括大學(xué)語(yǔ)文、大學(xué)物理、大學(xué)英語(yǔ)、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(shí)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(dòng)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(cè)技術(shù)、機(jī)電系統(tǒng)故障診斷技術(shù)、機(jī)電專業(yè)英語(yǔ)、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(dòng)化方向的數(shù)字化采油裝備、鉆機(jī)自動(dòng)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(jī)?cè)u(píng)定方式、課程教學(xué)目標(biāo)達(dá)成度評(píng)價(jià)等內(nèi)容。修訂過(guò)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(duì)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng),因此學(xué)校對(duì)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(duì)學(xué)生動(dòng)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(jī)?cè)u(píng)定方式、教學(xué)目標(biāo)達(dá)成度評(píng)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(píng)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(duì)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(gòu)置了六自由度工業(yè)機(jī)器人實(shí)驗(yàn)平臺(tái),自行設(shè)計(jì)了鉆機(jī)自動(dòng)送鉆實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、抽油機(jī)綜合性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)平臺(tái)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(duì)學(xué)生動(dòng)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(dòng)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(guò)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(dòng)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(duì)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(qǐng)并獲批省級(jí)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)中心項(xiàng)目,讓學(xué)生通過(guò)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(dòng)員學(xué)生參加課外科技競(jìng)賽,以提高實(shí)踐動(dòng)手能力。

      三、結(jié)語(yǔ)

      機(jī)械電子工程專業(yè)屬于國(guó)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(duì)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(dòng)手能力”為目標(biāo),學(xué)校制定培養(yǎng)方案時(shí)需充分聽(tīng)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(jiàn)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(duì)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(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行改革,積極動(dòng)員學(xué)生參加課外科技競(jìng)賽,以提高學(xué)生的實(shí)踐能力和動(dòng)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。

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