機電類實訓與競賽相結(jié)合的教學體系建設(shè)與實踐*

趙天鵬，尚長春，楊宏亮，郝昱宇，杜媛英

(西安科技大學工程訓練中心，陜西西安710054)

1 引言

目前，傳統(tǒng)的以“學習工藝知識，提高動手能力，轉(zhuǎn)變思想作風”為主要理念的金工實習課程轉(zhuǎn)變?yōu)橐浴皩W習工藝知識、提高綜合素質(zhì)、增強工程實踐能力、培養(yǎng)創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力”為目標的工程訓練課程。如何使工程訓練中心的教學體系，隨著現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展，要求機電類專業(yè)的大學生應(yīng)具一定的創(chuàng)新能力和操作技能，大工程背景下的工程綜合素質(zhì)。工程訓練中心利用實訓教學和創(chuàng)新教育、創(chuàng)業(yè)訓練為一體的現(xiàn)代化平臺完善了機電類實訓與競賽教學體系，以項目驅(qū)動式教學模式，采取有效的改進方法。

2 建立機電類實訓與競賽相結(jié)合的教學體系

中心在原金工實訓體系的基礎(chǔ)上，努力加強了大學生科技創(chuàng)新教育，組建的電工電子創(chuàng)新班及機電科技創(chuàng)新實驗班，制定了競賽及大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目驅(qū)動教學管理辦法，運行中，對參與學生采取“能力優(yōu)先、目標培養(yǎng)、自主學習、學傳幫帶”的管理模式，建立了實訓與競賽相結(jié)合的教學體系，見表1所示。

表1 實訓與競賽教學體系

為強化科技創(chuàng)新實踐教育，中心通過豐富實訓內(nèi)容，并開設(shè)實訓選修課、以機電類專業(yè)為重點，科技小組及創(chuàng)新班為組織形式，中心創(chuàng)新實訓室為平臺，凝練工程綜合能力創(chuàng)新方法，優(yōu)化了管理模式，促進學生以“微創(chuàng)新”為契機，提高工程綜合創(chuàng)新能力。以使中心針對機電類專業(yè)的實訓教學和科技創(chuàng)新競賽功能日益加強，有特色的機電類實訓－競賽相結(jié)合教學體系初步形成。

2.1 成立機電類實訓與競賽教學體系建設(shè)項目組

1)為了實訓與競賽教學體系建設(shè)項目的有效實施，中心成立了以中心領(lǐng)導、各級管理及教學人員為核心的項目組，加強管理及教學力量。

2)項目組成員全部直接參與了中心籌建工作，參照國家對工程訓練教學平臺建設(shè)要求，以工程訓練教學為主，并逐步向創(chuàng)新實踐平臺和大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練平臺轉(zhuǎn)化，高度重視實訓教學體系的頂層設(shè)計和定向設(shè)計。中心一層金工實訓、二層、三層為金工實訓和機電一體化創(chuàng)新教學和平臺，四層以電工電子教學實訓為主。

3)項目組成員對實訓選修課已經(jīng)進行了三年的摸索和實踐，目前中心每年開設(shè)實訓選修課10門次，使2 600余名學生直接受益，其中，針對機電創(chuàng)新開設(shè)的選修課每年6門次，與目前已建成以無碳小車、斯特林發(fā)動機為核心的機械創(chuàng)新項目及以無線傳輸、可編程控制器、視頻傳輸為導向的電子創(chuàng)新班的國家級創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目、科技競賽一一對應(yīng)，并力求深度挖掘。

例如:開設(shè)的現(xiàn)代加工實訓選修課，以全國大學生工程綜合能力大賽“無碳小車”競賽項目為內(nèi)容，結(jié)合大學生創(chuàng)新性實驗計劃項目“無線視頻救援機器人”作品，進一步開發(fā)以無線視頻自動控制的可編程智能小車創(chuàng)新項目，通過模塊化設(shè)計和編寫配套講義，轉(zhuǎn)化為中心教學成果并應(yīng)用于教學，反哺創(chuàng)新教育，應(yīng)用效果良好。

4)中心為保證實訓與競賽教學體系建設(shè)項目的有效實施制定了相關(guān)的規(guī)章制度，對項目管理采取公司化運營，學生自主管理的形式，既提高了創(chuàng)新班學生的工程素質(zhì)，又鍛煉了管理能力。

2.2 機電類實訓與競賽教學體系建設(shè)

2.2.1 整合教學資源

專門開辟320 m2場地建立機電創(chuàng)新實訓室，作為機電創(chuàng)新的訓練基地，配備了基本硬件條件。目前機電創(chuàng)新教育部分已形成創(chuàng)意作品設(shè)計、傳統(tǒng)機械創(chuàng)新設(shè)計、機械電子創(chuàng)新設(shè)計三部分平臺，以實訓為基礎(chǔ)，利用選修課、預(yù)約開放等形式開展項目驅(qū)動式教學活動，主攻機械創(chuàng)新設(shè)計大賽、全國大學生工程綜合能力競賽，輔助為挑戰(zhàn)杯競賽及大創(chuàng)項目作品的制作訓練，以期通過競賽促進創(chuàng)新教育，通過實訓提升競賽層次和水平。

2.2.2 建立大學生科技項目及競賽三級選拔體系

以強化機電類專業(yè)大學生工程創(chuàng)新實踐能力為核心目標，通過豐富實訓教學內(nèi)容和形式，以機械創(chuàng)新設(shè)計大賽、全國大學生工程綜合能力競賽，挑戰(zhàn)杯競賽作品的制作等各類競賽的項目訓練為契機，進行傳統(tǒng)機械創(chuàng)新、機電一體化創(chuàng)新和創(chuàng)意制作等各種創(chuàng)新的實訓教學改革，研究機電類專業(yè)學生工程綜合素質(zhì)和創(chuàng)新實踐能力培養(yǎng)的實訓教學體系及中心聯(lián)合教務(wù)處、團委及學院建立學院→中心→學校三級大學生科技競賽選拔體系。

2.2.3 解決了老教學體系存在的問題

新教學體系可以解決傳統(tǒng)機電類專業(yè)實訓教學存在的共性問題。一是解決了實訓內(nèi)容單調(diào)及形式單一，致使學生的主觀能動性差，對實訓教學內(nèi)容提不起太大興趣;二是解決了實訓教學計劃實訓時間太短，且時間零散，導致學生實際實訓課程沒有接續(xù)性，系統(tǒng)性較差，學生上崗操作訓練不充分，實訓教學質(zhì)量難以支撐更高層次的創(chuàng)新教育和復(fù)合型、應(yīng)用型人才的培養(yǎng);三是解決了在機電類各項科技競賽活動中，學生因?qū)嵱栁催_到提高學生工程創(chuàng)新實踐能力的目的，導致創(chuàng)新能力弱，工程基礎(chǔ)差，參加省級、國家級各項賽事缺乏有針對性、系統(tǒng)性的培訓，成績不理想，沒有榜樣做標桿，難以形成良性循環(huán)，不能對教學有良好的促進作用。

3 建立機電類實訓與競賽相結(jié)合教學體系采取的方法

3.1 改進實訓方法，豐富實訓內(nèi)容，提高實訓項目的實用性、系統(tǒng)性

在每個傳統(tǒng)的實訓教學內(nèi)容增加創(chuàng)新教學環(huán)節(jié)，如線切割環(huán)節(jié)中用不銹鋼板制作書簽等各工種自行加工的學生作品，在現(xiàn)代加工實訓中開展課前網(wǎng)上學習，自行設(shè)計和編程，課中老師點評和指導操作加工，課后作品評比等多種形式，拓展焊接機器人、水切割等實訓項目，使我校的工程訓練更接近工業(yè)應(yīng)用，更趨系統(tǒng)化，提高學生實訓教學的主動性，激發(fā)他們的學習興趣。

3.2 搭建創(chuàng)新平臺，完善實訓教學體系，創(chuàng)新教育軟硬件系統(tǒng)化建設(shè)

以機電創(chuàng)新班、電子創(chuàng)新班為組織形式，進一步加強創(chuàng)新平臺的硬件建設(shè)和制度建設(shè)，逐步完善項目驅(qū)動式的實訓選修課新模式，進行傳統(tǒng)機械創(chuàng)新、機電一體化創(chuàng)新和創(chuàng)意制作等各種創(chuàng)新的實訓教學改革，使創(chuàng)新教育有制度保障、有硬件平臺，有更多的教師和學生參與并受益，有力促進創(chuàng)新教育。

3.3 營造創(chuàng)新教育氛圍，使實訓教學和競賽選拔有機結(jié)合，良性互動

定期邀請行業(yè)專家進行學術(shù)講座營造工程教育氛圍，請相關(guān)學院兼職教師進行理論指導，促進教學成效和競賽水平，有針對性的篩選創(chuàng)新實訓項目，科學制定強化工程創(chuàng)新實踐能力為目標的實訓—競賽教學體系實踐實施方案，通過項目驅(qū)動式的實訓教學體系，對機械創(chuàng)新設(shè)計大賽、全國大學生工程綜合能力競賽及挑戰(zhàn)杯大賽、電子設(shè)計大賽等進行有針對性的技能訓練和指導，定期組織校級科技競賽，形成穩(wěn)定的省級、國家級競賽人才儲備庫，使實訓教學效果顯著，促進科技競賽，優(yōu)異的競賽成績在為學校取得榮譽的同時，為機電類專業(yè)創(chuàng)新教育樹立榜樣，形成良性循環(huán)態(tài)勢。

4 結(jié)語

實訓教學和科技競賽有機結(jié)合，建立實訓與競賽相結(jié)合教學體系，便于管理和實施。將國家高等學校參與度最高的各類學科競賽和課外科技活動細分為若干個項目，系統(tǒng)納入實訓教學和創(chuàng)新訓練教學體系中，高效利用公共實踐教學平臺，節(jié)省辦學資源。有效解決理論教學和實踐教學環(huán)節(jié)脫節(jié)的問題，為工科類院校機電類專業(yè)的工程綜合實踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)體系提供了一種解決方案。

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