地方本科院校機(jī)械類專業(yè)項(xiàng)目式實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究

徐賜軍，李 欣，李 濤

(1湖北理工學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院，湖北黃石435003;2湖北理工學(xué)院教育質(zhì)量管理辦公室，湖北黃石435003)

0 引言

地方本科院校在全國(guó)高校中占絕大多數(shù)，培養(yǎng)了大量的技術(shù)人才，為國(guó)家建設(shè)作出了巨大的貢獻(xiàn)。周德儉等［1］針對(duì)地方普通高校應(yīng)用型人才培養(yǎng)方案改革提出了人才培養(yǎng)目標(biāo)、價(jià)值觀、質(zhì)量觀、發(fā)展導(dǎo)向等關(guān)鍵問(wèn)題。地方本科院校在發(fā)展過(guò)程中存在以下2 個(gè)突出的問(wèn)題:①集中實(shí)踐環(huán)節(jié)在教學(xué)環(huán)節(jié)中所占比重明顯不足，學(xué)校制定的培養(yǎng)方案過(guò)于強(qiáng)調(diào)理論體系的系統(tǒng)性和完整性;②地方政府對(duì)地方高校的經(jīng)費(fèi)投入不足，導(dǎo)致實(shí)踐環(huán)節(jié)中所需的硬件設(shè)施嚴(yán)重不足。

為解決地方本科院校發(fā)展過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，提高地方高校的教學(xué)質(zhì)量及其市場(chǎng)適應(yīng)性，國(guó)家教育部積極推動(dòng)地方本科高校轉(zhuǎn)型發(fā)展。轉(zhuǎn)型的目的是培養(yǎng)既接受系統(tǒng)的理論訓(xùn)練，又有一定技能的本科層次應(yīng)用型人才。對(duì)于部分地方本科院校而言，應(yīng)抓住機(jī)遇加大技術(shù)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)力度，探討應(yīng)用能力培養(yǎng)的科學(xué)方法。地方高校的發(fā)展方向應(yīng)定位為［2－3］:以地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展、產(chǎn)業(yè)和企業(yè)需求為導(dǎo)向，科學(xué)制定應(yīng)用技術(shù)型人才培養(yǎng)目標(biāo)，系統(tǒng)構(gòu)建我國(guó)應(yīng)用技術(shù)大學(xué)人才培養(yǎng)體系，搭建有利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的平臺(tái)，著重培養(yǎng)學(xué)生“將理論轉(zhuǎn)換為技術(shù)、將技術(shù)轉(zhuǎn)換為生產(chǎn)力和產(chǎn)品”的能力，滿足經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展對(duì)高層次、高素質(zhì)技術(shù)技能型人才的需求，提高學(xué)生、用人單位和社會(huì)對(duì)學(xué)校人才培養(yǎng)的滿意度。通過(guò)地方本科院校轉(zhuǎn)型發(fā)展，大力推動(dòng)實(shí)踐環(huán)節(jié)教育，提高學(xué)生的實(shí)踐能力。

針對(duì)地方本科院校實(shí)踐教學(xué)現(xiàn)狀，李永久等［4］提出了新建地方本科院校專業(yè)人才培養(yǎng)的根本途徑，即構(gòu)建專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系、加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。何林錦等［5］研究和分析了項(xiàng)目式實(shí)驗(yàn)教學(xué)法的主要特點(diǎn)，提出了實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入項(xiàng)目式教學(xué)法可行性評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)。譚彩明［6］討論了在計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中項(xiàng)目教學(xué)法具體實(shí)施的方法和教學(xué)效果。錢權(quán)等［7］著重介紹如何利用實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，通過(guò)搭建網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室，輔以項(xiàng)目式實(shí)驗(yàn)教學(xué)，讓學(xué)生在項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)的實(shí)施中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題。由此可見(jiàn)，項(xiàng)目式實(shí)驗(yàn)教學(xué)在地方高校轉(zhuǎn)型發(fā)展中可以充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)新性思維，提高學(xué)生的實(shí)踐能力以及理論聯(lián)系實(shí)際解決問(wèn)題的能力。因此，本文針對(duì)地方本科院校機(jī)械類專業(yè)學(xué)生研究了項(xiàng)目式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的功能及其實(shí)施策略。

1 項(xiàng)目式實(shí)驗(yàn)教學(xué)功能

項(xiàng)目式實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要以項(xiàng)目實(shí)施的方式進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)，包括方案設(shè)計(jì)、軟硬件設(shè)計(jì)、安裝調(diào)試等，在項(xiàng)目執(zhí)行過(guò)程中根據(jù)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題采用實(shí)驗(yàn)的手段解決問(wèn)題或提供理論的驗(yàn)證，即在項(xiàng)目開(kāi)發(fā)過(guò)程中自主地選擇實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。該教學(xué)模式將充分完善傳統(tǒng)的理論教學(xué)方法和實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，發(fā)揮該教學(xué)模式的積極作用。

1.1 體現(xiàn)課程的系統(tǒng)性

大學(xué)的專業(yè)課程是根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)而設(shè)置的專業(yè)技能和專業(yè)知識(shí)的課程，具有相對(duì)的獨(dú)立性、完整性，但與其相關(guān)課程又具有關(guān)聯(lián)性。因此，運(yùn)用專業(yè)課程知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題時(shí)往往需要綜合應(yīng)用各學(xué)科相關(guān)知識(shí)才能達(dá)到圓滿的結(jié)果。目前，隨堂的實(shí)驗(yàn)課僅僅是針對(duì)某門課程的某個(gè)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行驗(yàn)證、設(shè)計(jì)或綜合實(shí)驗(yàn)，缺乏系統(tǒng)性的實(shí)驗(yàn)過(guò)程。通過(guò)項(xiàng)目式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的設(shè)計(jì)，將實(shí)際工程問(wèn)題中所涉及的幾門課程相關(guān)知識(shí)點(diǎn)設(shè)計(jì)成一個(gè)綜合實(shí)驗(yàn)，使知識(shí)更為系統(tǒng)化，可以提高學(xué)生解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力。

1.2 培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神

項(xiàng)目的實(shí)施需要一個(gè)團(tuán)隊(duì)的精誠(chéng)合作，而通過(guò)項(xiàng)目式的實(shí)驗(yàn)教學(xué)能充分發(fā)揮項(xiàng)目組學(xué)生成員的組織、合作等能力。該實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ奖仨毭鞔_每一位成員在項(xiàng)目中的角色和任務(wù)，在相互協(xié)作的條件下完成各項(xiàng)綜合實(shí)驗(yàn)，否則，項(xiàng)目式實(shí)驗(yàn)將由于缺少某位成員的實(shí)驗(yàn)支持導(dǎo)致其不完整性，甚至無(wú)法完成。因此，項(xiàng)目式實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法可以培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神。

1.3 培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新性思維能力

學(xué)生創(chuàng)新性思維必須在實(shí)踐中不斷鍛煉和培養(yǎng)。在項(xiàng)目式實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，必須依靠學(xué)生自己解決實(shí)際問(wèn)題，指導(dǎo)教師只需把握項(xiàng)目方案的可行性。新項(xiàng)目方案的實(shí)施過(guò)程是由學(xué)生自行設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)以驗(yàn)證每一個(gè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，培養(yǎng)了學(xué)生理論創(chuàng)新、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、再創(chuàng)新的設(shè)計(jì)思維能力。

1.4 提高學(xué)生的實(shí)踐能力

實(shí)踐是學(xué)生將理論應(yīng)用于實(shí)際的有效方法，是培養(yǎng)學(xué)生分析實(shí)際問(wèn)題、解決實(shí)際問(wèn)題能力的關(guān)鍵教學(xué)環(huán)節(jié)。在項(xiàng)目式教學(xué)過(guò)程中除了設(shè)計(jì)方案之外還要完成項(xiàng)目硬件、軟件的設(shè)計(jì)或制造，并根據(jù)項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題不斷通過(guò)實(shí)驗(yàn)予以分析，真正提高學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力。

2 項(xiàng)目式實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略

項(xiàng)目式教學(xué)是師生通過(guò)共同實(shí)施一個(gè)完整的或設(shè)計(jì)的項(xiàng)目工作而進(jìn)行的教學(xué)活動(dòng)［5］，它具有系統(tǒng)性、整體性、相互關(guān)聯(lián)性等特點(diǎn)，且與實(shí)際工程緊密相關(guān)。該教學(xué)方法可以很好地提高學(xué)生的實(shí)踐能力，讓學(xué)生掌握設(shè)計(jì)的方法、熟悉項(xiàng)目開(kāi)展的過(guò)程，具備企業(yè)需求的能力。地方高校可以借助各種平臺(tái)開(kāi)展項(xiàng)目式實(shí)驗(yàn)教學(xué)，如學(xué)科競(jìng)賽、開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)室、教師橫向項(xiàng)目、綜合實(shí)驗(yàn)等。

2.1 學(xué)科競(jìng)賽項(xiàng)目

學(xué)科競(jìng)賽是培養(yǎng)大學(xué)生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新精神的有效手段和重要載體，對(duì)于營(yíng)造創(chuàng)新教育的良好氛圍，推進(jìn)校風(fēng)學(xué)風(fēng)建設(shè)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、協(xié)作精神和實(shí)踐能力，激發(fā)學(xué)生興趣和潛能具有重要作用。學(xué)科競(jìng)賽綜合地運(yùn)用了相關(guān)領(lǐng)域的理論知識(shí)，并將其應(yīng)用于實(shí)踐。學(xué)生在比賽項(xiàng)目的實(shí)施過(guò)程中不斷地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題，且學(xué)會(huì)用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證理論的合理性和可靠性，充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性、創(chuàng)新性和想象能力。目前，教育部資助的全國(guó)大學(xué)生學(xué)科競(jìng)賽項(xiàng)目種類繁多，與機(jī)械類專業(yè)相關(guān)的競(jìng)賽項(xiàng)目主要有全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽、全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽、全國(guó)大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽、全國(guó)大學(xué)生智能汽車競(jìng)賽(飛思卡爾杯)等，為鍛煉大學(xué)生的實(shí)踐能力提供了大量的機(jī)會(huì)和平臺(tái)。

2.2 開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目

開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)室在教師科研工作和高校實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)中具有重要的作用，為學(xué)生創(chuàng)新能力、開(kāi)拓能力的培養(yǎng)提供了良好的實(shí)踐平臺(tái)。在理工科實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)中，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目大部分與理論教學(xué)同步，能達(dá)到鞏固理論知識(shí)的目的，但對(duì)于基礎(chǔ)較好、思維活躍的學(xué)生而言，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式過(guò)于單一，在某種程度上限制了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性、積極性，難以激發(fā)學(xué)生獨(dú)立思考的興趣和創(chuàng)新性的思維。而開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)室將改變傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、方法、形式等方面進(jìn)行了深入的改革，實(shí)現(xiàn)了學(xué)生各種能力的自由發(fā)揮，提高了應(yīng)用型人才的培養(yǎng)質(zhì)量。

2.3 橫向項(xiàng)目

地方性高校與地方企業(yè)聯(lián)合密切，擁有大量的橫向項(xiàng)目，為培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力提供了大量的潛在機(jī)會(huì)。橫向項(xiàng)目一般是針對(duì)企業(yè)難以解決的技術(shù)難題，但核心攻關(guān)技術(shù)往往只是其中幾個(gè)點(diǎn)，大部分工作是繁雜而技術(shù)性不高的基本工作，其中不乏基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)分析和基本硬件、軟件的設(shè)計(jì)。地方高校中專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)扎實(shí)的高年級(jí)學(xué)生基本能勝任項(xiàng)目負(fù)責(zé)人助手的角色。通過(guò)該方式的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，能夠讓學(xué)生較全面地掌握理論知識(shí)的應(yīng)用和相關(guān)內(nèi)容的融合，積累實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

2.4 機(jī)電基礎(chǔ)綜合實(shí)驗(yàn)

地方本科院校在轉(zhuǎn)型過(guò)程中一定要注重實(shí)踐環(huán)節(jié)的創(chuàng)新和資金投入，為了讓機(jī)械類專業(yè)的學(xué)生適應(yīng)市場(chǎng)的需求，人才培養(yǎng)方案必須對(duì)傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行相應(yīng)的改革。根據(jù)學(xué)校的實(shí)驗(yàn)條件，人才培養(yǎng)方案的制定應(yīng)適當(dāng)增加以項(xiàng)目形式開(kāi)展的綜合實(shí)驗(yàn)課程。機(jī)電綜合實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生在實(shí)際問(wèn)題中制定相應(yīng)項(xiàng)目的方案，進(jìn)行合理的軟、硬件設(shè)計(jì)。在項(xiàng)目設(shè)計(jì)、調(diào)試過(guò)程中，學(xué)生根據(jù)存在的問(wèn)題構(gòu)建合理的綜合實(shí)驗(yàn)方案。綜合實(shí)驗(yàn)可以充分體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的針對(duì)性、實(shí)驗(yàn)之間的關(guān)聯(lián)性和系統(tǒng)性，為機(jī)械類專業(yè)學(xué)生提供項(xiàng)目式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的最后保障。

3 實(shí)例

湖北理工學(xué)院于2014年經(jīng)湖北省教育廳批準(zhǔn)，成為地方本科院校轉(zhuǎn)型首批試點(diǎn)高校。本文以湖北理工學(xué)院2011 級(jí)機(jī)械電子工程專業(yè)為例介紹地方本科院校項(xiàng)目式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開(kāi)展情況。該專業(yè)學(xué)生總?cè)藬?shù)61 人，由機(jī)械電子工程系教師實(shí)施完成的項(xiàng)目式實(shí)驗(yàn)教學(xué)情況如表1所示。

由表1 可知，學(xué)科競(jìng)賽和開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目參加人次數(shù)達(dá)到64 人次，已超過(guò)2011 級(jí)機(jī)械電子工程專業(yè)總?cè)藬?shù)，此2 類項(xiàng)目均已列入正常教學(xué)計(jì)劃中，基本能滿足機(jī)械電子工程專業(yè)學(xué)生項(xiàng)目式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需求。根據(jù)學(xué)生在上述項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中的表現(xiàn)，選拔部分優(yōu)秀學(xué)生參與教師的橫向項(xiàng)目，深入企業(yè)實(shí)踐，進(jìn)一步加強(qiáng)項(xiàng)目研發(fā)能力的培養(yǎng)。但由于學(xué)生的個(gè)人興趣、職業(yè)規(guī)劃不同等原因，部分學(xué)生未必有興趣選擇上述項(xiàng)目，因此，為了確保學(xué)生項(xiàng)目開(kāi)發(fā)思維的鍛煉得到全覆蓋，在大三下學(xué)期進(jìn)行“機(jī)電基礎(chǔ)綜合實(shí)驗(yàn)”的教學(xué)，以提高學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力。

表1 2011 級(jí)機(jī)械電子工程專業(yè)項(xiàng)目式實(shí)驗(yàn)教學(xué)情況

4 結(jié)束語(yǔ)

我國(guó)地方本科院校轉(zhuǎn)型發(fā)展勢(shì)在必行，應(yīng)用技術(shù)型人才培養(yǎng)是轉(zhuǎn)型發(fā)展的方向。通過(guò)項(xiàng)目式實(shí)驗(yàn)教學(xué)提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，培養(yǎng)學(xué)生理論應(yīng)用于實(shí)際的技能。利用國(guó)家級(jí)、省級(jí)各種學(xué)科競(jìng)賽平臺(tái)提高學(xué)生參與項(xiàng)目研發(fā)的興趣;借助學(xué)校開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)平臺(tái)培養(yǎng)學(xué)生以實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證理論的技能;應(yīng)用橫向項(xiàng)目平臺(tái)提高學(xué)生綜合能力;以綜合實(shí)驗(yàn)確保學(xué)生項(xiàng)目式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的全覆蓋。地方本科院校機(jī)械類專業(yè)項(xiàng)目式實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的構(gòu)建表明了項(xiàng)目式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的可行性，有利于地方本科院校的成功轉(zhuǎn)型。

［1］周德儉，莫勒德.地方普通高校應(yīng)用型人才培養(yǎng)方案改革應(yīng)注意的問(wèn)題［J］.現(xiàn)代教育管理，2011(3):63－67.

［2］應(yīng)用技術(shù)大學(xué)(學(xué)院)聯(lián)盟，地方高校轉(zhuǎn)型發(fā)展研究中心.地方本科院校轉(zhuǎn)型發(fā)展實(shí)踐與政策研究報(bào)告［R］.天津:天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)，2013.

［3］陳濤，李連波，張樂(lè)瑩，等.應(yīng)用型本科院校機(jī)械類人才培養(yǎng)模式的探索研究［J］.大學(xué)教育，2014(18):117－118.

［4］李永久，孫敬延，李鵬.新建地方本科院校實(shí)踐教學(xué)體系探索與實(shí)踐［J］.遼寧科技學(xué)院學(xué)報(bào)，2009，11(1):56－58.

［5］何林錦，翟云波，李彩亭，等.項(xiàng)目式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式及其可行性評(píng)價(jià)方法［J］.實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2010，29(2):94－96.

［6］譚彩明.淺談項(xiàng)目教學(xué)法在計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用［J］.科技信息，2008(10):217.

［7］錢權(quán)，張瑞，袁方.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程中的項(xiàng)目式實(shí)驗(yàn)教學(xué)［J］.實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2013，32(5):142－145.