對高職師徒共同開展科研項目前期研究實踐的探討
——以課程改革后學生能力提升的機電類科研項目前期研究為例

周錦添，張 卿，蘇桂文

廣東工程職業(yè)技術學院，廣東 廣州 510520

近十幾年，高職院校辦學能力不斷提升，多樣化的人才培養(yǎng)模式不斷滿足各個行業(yè)的人才需求，課程設置進一步與行業(yè)發(fā)展相適應，但同時科研能力也凸顯滯后性，專注于某一行業(yè)的教師科研項目跟不上行業(yè)科技發(fā)展的步伐，高職院校學生參與的現(xiàn)狀也不盡如人意。因此，筆者及同仁嘗試在高職院校選拔一些優(yōu)秀學生參與科研項目前期研究，探索高職院校學生參與科研項目的可行性。學生科研作為學?？蒲械囊徊糠郑戎仉m然不高，但對于學生自主創(chuàng)新能力和實踐能力的培養(yǎng)具有重要作用[1]。

1 高職院校師徒開展科研項目的課堂教學改革實踐

要讓高職院校學生具有一定的前期科研項目的研究能力，就必須嘗試課堂教學改革，以工作任務為載體，改革課程教學，培養(yǎng)學生的科研能力[2]。以機電類科研項目前期研究為例，筆者及同仁以機電一體化自動化設備的研究能力為出發(fā)點，以所需科研能力為目的，對課堂教學進行大膽的改革。課程改革與對應研究能力提升如表1所示。在進行課程教學改革的同時，為了培養(yǎng)、選拔優(yōu)秀學生參加科研項目前期研究，在幾門核心課程中安排了6個專題訓練項目，如表2所示。

表1 課程改革與對應研究能力提升一覽表

表2 對應課程改革的專題訓練項目一覽表

2 科研項目選題的可行性和符合性

對于科研項目選題，第一，要根據(jù)區(qū)域社會經濟發(fā)展的需求來確定。例如，根據(jù)珠三角的行業(yè)發(fā)展情況可知，微電機行業(yè)在大灣區(qū)具有產業(yè)鏈齊全、生產廠家多、國內外銷量大、在全國及世界具有高知名度等特點，因此瞄準這個行業(yè)可有科研作為。第二，要根據(jù)教師科研能力水平的符合性來確定。例如，機電一體化教研室的教師以機械設計能力和電氣控制能力為主，因此選題應以機電一體化自動化生產設備為主，可考慮以微電機生產各工序的自動化生產設備為切入點。第三，要考慮學?，F(xiàn)有的科研基礎條件。第四，要考慮人才培養(yǎng)方案及課堂教學的課程改革對學生研發(fā)能力的培養(yǎng)水平。第五，要選拔出具有設計能力的優(yōu)秀學生。經綜合考慮，最終選定微電機整流子磨削設備微研發(fā)題目。

3 高職院校師徒開展科研項目的前期實施

3.1 師徒合作的科研項目的選定

以教研室教師的技術能力為出發(fā)點，結合課程改革對應的學生能力提升和學生現(xiàn)狀技術能力，應選定以單臺設備并且以機械為主，因此選定專用工件的磨削加工設備為科研項目。該項目是縱向課題項目，在廣東省職業(yè)教育技術學會成功立項，項目名稱為“高職院校師徒共同開展科研項目前期研究的實踐”。該項目主要是師徒共同開展砂帶磨削機床的模型設計及電控設計，主要包括的機械部分是工件夾緊機構、工件磨削機構、砂帶走帶機構、機器機架機臺部件等，電氣部分是PLC程序控制器、走帶電機和主軸電機速度控制、氣動元件控制等。

3.2 高職院校師徒科研團隊的選定及現(xiàn)狀

師徒科研團隊包括教師團隊和優(yōu)秀學生參與的團隊。

（1）教師團隊的選定和現(xiàn)狀。以對項目研發(fā)具有足夠研發(fā)能力的構成為宜,通常機電設備的研發(fā)研究需要機械類人才與電氣自動化控制類人才，現(xiàn)狀是機電一體化技術專業(yè)教研室已經具有這兩方面技術技能教師，教研室有副高職稱3人，中級職稱5人。因此，可以在教研室內部商榷決定組成科研項目的參加人選，教師科研項目參加人員以3～4人為宜。

（2）學生團隊的選定和現(xiàn)狀。確定學生參加科研項目的人選以教師推薦和選拔形式為主，教師推薦形式可考慮推薦各級競賽獲得者和專業(yè)課程動手能力強的學生參加，選拔形式以科研項目所必需的技術技能作為選拔標準，設置并舉辦對應的技術技能比賽，從中選出優(yōu)秀者參加科研項目。學生團隊成員以4～6人為宜，且以二、三年級學生為宜。學生技術技能的能力現(xiàn)狀是，機械類優(yōu)秀學生有能力在教師提出方案并指導下對整套機電設備、機械機構和零件進行建模，但對于零部件的公差、零件的材料和工程圖的視圖如何表示還需教師指導才能完成；電氣類的優(yōu)秀學生可以編寫設備的PLC控制程序和簡單單片機程序，能利用程序控制電機、氣動元件、液壓元件，能利用一些傳感開關獲取控制信號，但對研發(fā)活動類的布線、接線規(guī)范等能力欠缺，對于復雜的伺服電機控制還需要教師指導。

（3）教師的方案制訂和組織學生實施。科研項目和參加項目人選選定后，項目負責人與教師團隊研究項目整體方案，在確定整體方案后，由項目負責人和指定項目教師成員負責把整體方案分部分擬定實施執(zhí)行詳細方案，然后由教師組織并指導學生實施。在具體組織實施方式上，主要采取了現(xiàn)場輔導指導和網(wǎng)絡交流平臺指導相結合的方式。

3.3 項目前期研究的學生成果展示

學生通過對教師方案的理解，并在教師的指導下積極、獨立完成了項目機械機構的三維建模和機器的氣動原理圖設計，以及氣動元器件的選型。學生三維建模作品如圖1所示。

圖1 設備機械部件的三維模型

4 高職院校師徒開展科研項目實踐的不足與反思

4.1 高職院校學生開展科研項目實踐的幾點不足

學生參與科研項目，參與時間約半年，主要是以設計機電設備機械機構為主。學生在教師指導下，能夠完成機械機構的三維建模、繪制工程圖、設計氣動原理圖和選型氣動元器件類型和型號，但也發(fā)現(xiàn)存在以下幾點不足，并有一定反思。

（1）從選拔學生參加科研項目方面考慮，更適宜選拔畢業(yè)班的學生，因為畢業(yè)班學生經過前期課程改革后的學習，以及專項訓練和各種實訓操作，對技能和知識有了更深的掌握。但同時畢業(yè)班學生往往在臨畢業(yè)的最后一個學期需要頂崗實習，如果參加研究項目則在時間安排上會有沖突，這是一個矛盾，需要想辦法解決。例如，學生如果在第6學期參加了科研項目，能否替代頂崗實習的學分。若可以，則學生就有更長的時間參加科研項目。

（2）學生對于機械零件選材的準確性，繪制工程圖的公差配合類型的選定方法，氣動元器件的選型方法都不熟悉，甚至不懂得怎樣做。針對這些不足，需要在對應的課程改革基礎上，增強對這些內容的訓練，如在液壓與氣動的課堂教學中增加學生在相關氣動網(wǎng)站進行氣動元器件選型的訓練項目。

（3）學生在研究項目上對于使用怎樣的參考資料以及對參考資料的重要性認識不足。學生往往喜歡上網(wǎng)找資料，但網(wǎng)上找到的資料很可能是片面的、不正確的。針對這樣的不足，教師在平時授課時和在科研項目實踐中，應培養(yǎng)學生如何使用常用的參考資料。

（4）由于項目開始時學生接觸的科研項目極少，對設備研發(fā)全過程中的每一流程不甚了解，不知道如何開展工作和進行研究，這就需要教師在日常教學當中組織學生聽科研講座，增強學生對科研工作程序的認知，同時可以讓學生多見習教師的科研項目，從中了解科研工作是如何開展的以及工作流程是怎樣的。

（5）學生科研實踐能力不強，查閱相關文獻能力、使用專業(yè)設計手冊和標準文件能力較弱，另外，部分自動控制方面的學生只知道電氣控制原理圖和氣動原理圖，但在實際科研工作中，對于電路設計以及氣路硬件布線圖和安裝圖，學生還不夠了解。

4.2 對開展機電類科研項目的資源配套的幾點反思

（1）開展科研項目需要學校積極的科研鼓勵政策和傾斜扶持政策支持。然而現(xiàn)狀是科研功利化現(xiàn)象明顯，部分教師按照職稱條件苦心經營，按照職稱評審條件搞科研，為追求數(shù)量達標而出版著作、撰寫論文、申報課題，這樣難以形成穩(wěn)定的研究方向，“科研熱情”階段性強，科研成果水平低，直接制約了高職院校持續(xù)的科研影響力，科研實力普遍不強[3]。對于認定的有發(fā)展前景的團隊科研研究方向及科研項目，學校應給予資金和政策方面的重點支持，制訂相關扶持措施，并制定優(yōu)秀學生參加科研項目的學分認定、薪酬分配政策。

（2）學校需加大力度出臺成立研究團隊的支持措施，扶持組成具有穩(wěn)定研究方向的研究團隊，支持研究團隊負責人具有指揮項目組成員的工作指揮權力，能夠指揮項目組成員分工協(xié)作的權力和績效分配支配權力。

（3）學校需投入資金建立能夠開展機電類研究的科研平臺及科研實驗室，建立機電項目研發(fā)所需的基本加工手段的研究中心等，并提供更便利的文獻檢索條件。

5 結束語

通過對科研項目所需技術技能的對應課程的改革實踐，并選拔相應的優(yōu)秀學生參加科研項目，在教師制訂方案并指導下，高職學生有能力開展機電一體化設備等相關科研項目研究，尤其能夠對機械機構及零件進行三維建模和設計標準工程圖，并能夠獨立完成；也能夠獨立編寫機電設備的電控步序控制PLC程序并具有一定的自學新技能和知識的能力。并且，學生通過自學相關知識能夠獨立設計氣動原理圖并選定其氣動元器件。師徒共同開展科研項目實踐活動，提高了學生的科研動手能力，培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新精神。同時，通過學生參加科研項目的實際情況，也認識到了學生參加科研項目實踐存在的一些不足并進行了反思，為課堂教學的進一步改革提供了參考依據(jù)。