基于項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的機(jī)電專業(yè)學(xué)生綜合能力培養(yǎng)研究

朱其新　汪幫富　王軍

摘 要 針對(duì)機(jī)電專業(yè)學(xué)生綜合能力培養(yǎng)中存在的問題，對(duì)機(jī)電專業(yè)教學(xué)方法進(jìn)行了改革和探討，將項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)方法引入到機(jī)電專業(yè)學(xué)生綜合能力培養(yǎng)教學(xué)中，介紹了項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)方法下的機(jī)電專業(yè)學(xué)生綜合能力培養(yǎng)流程和效果，并對(duì)基于項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的機(jī)電專業(yè)學(xué)生綜合能力培養(yǎng)方法進(jìn)行概括總結(jié)。實(shí)踐結(jié)果證明，該培養(yǎng)方法對(duì)本科院校機(jī)電專業(yè)學(xué)生綜合能力的提高具有良好的效果。

關(guān)鍵詞 機(jī)電專業(yè) 項(xiàng)目驅(qū)動(dòng) 教學(xué)改革 綜合能力

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdks.2016.12.024

Abstract Aiming at cultivating comprehensive ability of students majoring in mechanical and electrical problems in the reform and exploration of the teaching method of Electromechanical Specialty， will the project driven teaching method into the comprehensive ability of students majoring in mechanical and electrical training teaching， introduces the project driven electromechanical majors comprehensive method under the training process and result， and the training methods were summarized based on project driven integrated mechanical and electrical professional ability of students. The practice results show that this training method has a good effect on the improvement of the comprehensive ability of mechanical and electrical major students in the undergraduate colleges and universities.

Keywords Mechanical and Electrical professional； project driven； teaching reform； comprehensive ability

0 引言

隨著近年來機(jī)電行業(yè)的大力發(fā)展，很多高校相繼開設(shè)了機(jī)電專業(yè)，然而機(jī)電專業(yè)是集機(jī)械、電子、光學(xué)、控制、計(jì)算機(jī)、信息等多學(xué)科交叉的綜合專業(yè)，機(jī)電專業(yè)學(xué)生不但要求具有如機(jī)械、電子、液壓、自動(dòng)化等方向的設(shè)計(jì)、制造、裝配、調(diào)試和維修能力，而且要求具備生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)、組織、和管理的理念和綜合職業(yè)能力。

為進(jìn)一步提高我校機(jī)電專業(yè)的質(zhì)量，我們開展了“基于項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的機(jī)電專業(yè)學(xué)生綜合能力培養(yǎng)方法”的改革研究，經(jīng)過進(jìn)一步的探索與實(shí)踐，總結(jié)出了一套較為完整的機(jī)電專業(yè)教學(xué)方法。基于項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的機(jī)電專業(yè)學(xué)生綜合能力培養(yǎng)方法，以市場(chǎng)需求為導(dǎo)向，以導(dǎo)向定思路，將機(jī)電項(xiàng)目化整為零，按功能進(jìn)行模塊化，由學(xué)生組建各個(gè)不同的項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)，在接近實(shí)際生產(chǎn)的情況下完成機(jī)電項(xiàng)目，達(dá)到對(duì)學(xué)生綜合能力培養(yǎng)的目的。該機(jī)電項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)培養(yǎng)方法極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極主動(dòng)性，并取得了顯著的效果。

1 項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的機(jī)電專業(yè)學(xué)生綜合能力培養(yǎng)方法改革架構(gòu)

基于項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的機(jī)電專業(yè)學(xué)生綜合能力培養(yǎng)方法，首先在老師的指導(dǎo)下，將機(jī)電專業(yè)的綜合機(jī)電項(xiàng)目交給學(xué)生，在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，學(xué)生自行完成從資料收集、方案設(shè)計(jì)到項(xiàng)目實(shí)施及最終的項(xiàng)目評(píng)價(jià)，而指導(dǎo)老師則將整個(gè)項(xiàng)目過程進(jìn)行分解，設(shè)計(jì)出各個(gè)不同任務(wù)的項(xiàng)目。該培養(yǎng)方法以學(xué)生為主體，傳統(tǒng)教學(xué)方法與項(xiàng)目實(shí)踐相結(jié)合，以當(dāng)代社會(huì)企業(yè)市場(chǎng)需求為導(dǎo)向，強(qiáng)調(diào)新形勢(shì)下機(jī)電專業(yè)對(duì)學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)要求。完全不同于傳統(tǒng)的教學(xué)方法，項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的教學(xué)方法提倡以學(xué)生為中心，學(xué)生不再是被動(dòng)地學(xué)習(xí)理論知識(shí)，而是在實(shí)踐中完成項(xiàng)目，在完成項(xiàng)目的過程中學(xué)習(xí)。教師只是以組織者和指導(dǎo)者的身份起輔助和促進(jìn)作用，以充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性和積極的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。

項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的人才培養(yǎng)方法在國(guó)外已有多年歷史，目前在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用多局限于某一門課程。將項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)方法引入到高等院校機(jī)電專業(yè)課程教學(xué)中去，讓學(xué)生在項(xiàng)目設(shè)計(jì)中進(jìn)行機(jī)電專業(yè)相關(guān)知識(shí)的學(xué)習(xí)，利用對(duì)學(xué)生可進(jìn)行綜合訓(xùn)練的成套儀器設(shè)備，檢驗(yàn)學(xué)生設(shè)計(jì)制造的可行性，并加以修改、補(bǔ)充和完善。通過機(jī)電專業(yè)綜合項(xiàng)目的完成情況來評(píng)定機(jī)電專業(yè)學(xué)生綜合能力的水平。

2 項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的機(jī)電專業(yè)學(xué)生綜合能力培養(yǎng)流程

2.1 項(xiàng)目的選擇

機(jī)電綜合項(xiàng)目的確定，需要參照當(dāng)前機(jī)電科技產(chǎn)品的發(fā)展程度，結(jié)合學(xué)生綜合能力培養(yǎng)的特點(diǎn)。為了讓學(xué)生的設(shè)計(jì)項(xiàng)目與實(shí)際生活需求相貼近，采取了兩種項(xiàng)目提供方式：一種是學(xué)生自己選擇感興趣的機(jī)電項(xiàng)目作為自己的項(xiàng)目?jī)?nèi)容，為以后的創(chuàng)新發(fā)展做鋪墊；另一種是直接選取企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際生產(chǎn)項(xiàng)目為自己的項(xiàng)目?jī)?nèi)容，為以后的工作需求進(jìn)一步提高自己的工作能力奠定基礎(chǔ)。

2.2 項(xiàng)目分析

在項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)綜合能力培養(yǎng)方法中，項(xiàng)目分析是項(xiàng)目設(shè)計(jì)和實(shí)施的第一步。首先要對(duì)該機(jī)電項(xiàng)目的可行性進(jìn)行全面的技術(shù)分析和論證，并結(jié)合企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用的先進(jìn)性和適應(yīng)性以及設(shè)計(jì)條件的可能性，為項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和運(yùn)行提供科學(xué)合理的參照依據(jù)。

2.3 項(xiàng)目設(shè)計(jì)及分解

在項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)方法中，項(xiàng)目設(shè)計(jì)是關(guān)鍵，項(xiàng)目的好壞直接影響最終的運(yùn)行結(jié)果，指導(dǎo)老師應(yīng)根據(jù)不同團(tuán)隊(duì)學(xué)生自身的性格、專業(yè)技能特長(zhǎng)等特點(diǎn)，制定具有實(shí)際運(yùn)行意義的可行性綜合項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案。根據(jù)不同的知識(shí)點(diǎn)將一個(gè)綜合項(xiàng)目模塊化，劃分為若干個(gè)相互關(guān)聯(lián)又相互獨(dú)立的子項(xiàng)目，再將子項(xiàng)目分解成多個(gè)不同的任務(wù)，以及每個(gè)任務(wù)所包含的不同知識(shí)點(diǎn)、要點(diǎn)和難點(diǎn)。要遵循科學(xué)實(shí)用的準(zhǔn)則，以學(xué)生的專業(yè)技能特長(zhǎng)為導(dǎo)線，調(diào)動(dòng)每個(gè)團(tuán)隊(duì)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性和主觀能動(dòng)性。并盡可能讓每個(gè)學(xué)生能夠充分參與到項(xiàng)目的操作與學(xué)習(xí)中去，每個(gè)小組以4～6人為主。因此每個(gè)班將有6～8個(gè)項(xiàng)目同時(shí)進(jìn)行，盡量做到項(xiàng)目任務(wù)和內(nèi)容不重復(fù)，以保證每個(gè)團(tuán)隊(duì)的學(xué)生均通過項(xiàng)目的完成得到鍛煉，且與其他小組交流與展示過程中獲得各個(gè)領(lǐng)域與行業(yè)知識(shí)的積累。

2.4 組建學(xué)生項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)

將一個(gè)綜合項(xiàng)目模塊化劃分為若干個(gè)相互關(guān)聯(lián)又相互獨(dú)立的子項(xiàng)目，再將子項(xiàng)目分解成多個(gè)任務(wù)，根據(jù)學(xué)生的基礎(chǔ)特長(zhǎng)的不同以及子項(xiàng)目的難易程度來選擇不同的子項(xiàng)目任務(wù)去完成，借此把學(xué)生凝聚成一個(gè)擁有共同大目標(biāo)且具有不同小目標(biāo)的大團(tuán)隊(duì)。各個(gè)團(tuán)隊(duì)在分工合作的同時(shí)也培養(yǎng)了團(tuán)隊(duì)合作精神。學(xué)生團(tuán)隊(duì)的組建方式，充分體現(xiàn)了團(tuán)隊(duì)是以學(xué)生為中心，教師為輔助的機(jī)電專業(yè)學(xué)生綜合能力培養(yǎng)方法。

2.5 項(xiàng)目評(píng)價(jià)

項(xiàng)目評(píng)價(jià)是為了在評(píng)價(jià)過程中促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展，主要是查看學(xué)生對(duì)知識(shí)和技能的掌握情況。通過階段性的評(píng)價(jià)，了解學(xué)生項(xiàng)目的執(zhí)行過程，并指導(dǎo)學(xué)生克服項(xiàng)目執(zhí)行過程中的困難，并對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行反復(fù)的修改和提高，明確項(xiàng)目執(zhí)行中的優(yōu)缺點(diǎn)，從而獲得更全面的進(jìn)步。

2.6 項(xiàng)目的實(shí)施

具體項(xiàng)目的實(shí)施分為3D建模設(shè)計(jì)、CAE仿真分析和實(shí)際制作三大類。3D建模設(shè)計(jì)是通過Pro/e、solidworks、UG等三維建模軟件，對(duì)機(jī)電項(xiàng)目中的零部件進(jìn)行選型、設(shè)計(jì)、組裝和干涉檢查等。CAE則是運(yùn)用ANSYS、ABAQUS、MACR等有限元分析軟件，對(duì)機(jī)電項(xiàng)目中的部分重要結(jié)構(gòu)進(jìn)行工程數(shù)值分析、結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)、強(qiáng)度、壽命以及運(yùn)動(dòng)學(xué)進(jìn)行仿真分析。以降低設(shè)計(jì)和制造中的錯(cuò)誤率，提高機(jī)電產(chǎn)品項(xiàng)目的成功率并縮短設(shè)計(jì)周期和設(shè)計(jì)成本。實(shí)際制作則是進(jìn)行設(shè)計(jì)后并通過具體相應(yīng)的機(jī)床將設(shè)計(jì)出的零部件進(jìn)行實(shí)體加工裝配制作出來，可充分提高學(xué)生們的設(shè)計(jì)、制造、創(chuàng)新和實(shí)踐能力。

2.7 項(xiàng)目過程管理

基于項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的機(jī)電專業(yè)學(xué)生項(xiàng)目過程管理嚴(yán)格，在項(xiàng)目啟動(dòng)前統(tǒng)一制定項(xiàng)目總體計(jì)劃和分部計(jì)劃，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)成員一一進(jìn)行計(jì)劃匯報(bào)，項(xiàng)目執(zhí)行過程當(dāng)中，每位團(tuán)隊(duì)成員均需按照計(jì)劃進(jìn)度每周進(jìn)行一次進(jìn)度匯報(bào)，如果沒有特殊情況，均需按照原計(jì)劃進(jìn)度進(jìn)行執(zhí)行。如果在項(xiàng)目執(zhí)行的過程中，發(fā)現(xiàn)部分項(xiàng)目?jī)?nèi)容需要進(jìn)行修改，可對(duì)原項(xiàng)目計(jì)劃進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。項(xiàng)目執(zhí)行過程中，各團(tuán)隊(duì)成員均能夠做到服從集體、通力合作、高效溝通等自我管理和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，為以后走向工作崗位打下了一定的基礎(chǔ)。

3 項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的機(jī)電專業(yè)學(xué)生綜合能力培養(yǎng)效果

“基于項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的機(jī)電專業(yè)學(xué)生綜合能力培養(yǎng)方法” 是在機(jī)電專業(yè)教育與社會(huì)實(shí)際需求之間出現(xiàn)脫軌的情況下產(chǎn)生的一種新型教學(xué)方法，該教學(xué)方法打破了常規(guī)的機(jī)電專業(yè)傳統(tǒng)教學(xué)方法，充分體現(xiàn)了“以學(xué)生為主體，教師作輔助”的教學(xué)思想，能夠充分調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)知識(shí)和解決問題的主觀能動(dòng)性，通過項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)之間、師生之間的交流討論。學(xué)生不再在課堂上被動(dòng)地學(xué)習(xí)理論知識(shí)，而是理論與實(shí)踐在項(xiàng)目完成的過程中相輔相成，交叉進(jìn)行。教師且以組織者和指導(dǎo)者的身份起輔助和促進(jìn)作用，該培養(yǎng)方法能夠充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性和積極的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。

在2013級(jí)到2015級(jí)的機(jī)電專業(yè)學(xué)生中，經(jīng)過學(xué)生報(bào)名和面試挑選，通過“基于項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的機(jī)電專業(yè)學(xué)生綜合能力培養(yǎng)方法”共計(jì)培養(yǎng)了30名學(xué)生，在這30名學(xué)生最終的機(jī)電專業(yè)綜合能力測(cè)評(píng)中，63.3%（19名）學(xué)生獲得了“優(yōu)秀”， 30%（9名）獲得了“良好”，6.67%（2名）學(xué)生獲得了“中等”，及格率為100%，單單從培養(yǎng)成績(jī)來看，通過“基于項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的機(jī)電專業(yè)學(xué)生綜合能力培養(yǎng)方法”所培養(yǎng)的學(xué)生成績(jī)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了傳統(tǒng)教學(xué)模式的平均水平。因此，“基于項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的機(jī)電專業(yè)學(xué)生綜合能力培養(yǎng)方法”可使機(jī)電專業(yè)學(xué)生綜合能力得到顯著的提高。

4 結(jié)語

“基于項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的機(jī)電專業(yè)學(xué)生綜合能力培養(yǎng)方法”的成功應(yīng)用，有效提高了機(jī)電專業(yè)學(xué)生的綜合能力，較沒有經(jīng)過該培養(yǎng)方法培養(yǎng)的學(xué)生，其綜合成績(jī)有了顯著的提高。且經(jīng)過該培養(yǎng)方法培養(yǎng)過的機(jī)電專業(yè)學(xué)生，其團(tuán)隊(duì)協(xié)作、自我學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和實(shí)踐動(dòng)手能力，也有較大的提升。這與“基于項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的機(jī)電專業(yè)學(xué)生綜合能力培養(yǎng)方法”的培養(yǎng)特點(diǎn)是分不開的。科學(xué)的選題，合理的項(xiàng)目設(shè)計(jì)、組織、安排、實(shí)施和管理，在接近實(shí)際生產(chǎn)的情況下完成機(jī)電項(xiàng)目，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生綜合能力的目的，并能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極主動(dòng)性，且對(duì)學(xué)生們以后的發(fā)展和學(xué)習(xí)具有重要的積極作用和意義。

*通訊作者：汪幫富

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