面向卓越工程师培养的实践教学改革探索

ExperimentScienceandTechnologyVol.11No.3Jun.2013

·实验教学改革、探索与创新·

面向卓越工程师培养的实践教学改革探索

卢清华，李先祥，叶树林，肖红军

（佛山科学技术学院

机械与电气工程学院，广东

佛山528000）

“卓越工程师”摘要：为适应卓越工程师的培养，探讨了机电专业实践教学改革。根据人才培养的实践要求，形成以基本实

践能力训练为基础，以工程意识、工程素质、工程实践能力和创新能力培养为目标的实践教学改革思路。着重从实践教学体系、实践教学内容、实验教学方法和手段等方面进行探索，提出一种多元化的实践教学考核方式。通过对机电专业实践教学进行改革，提升学生的工程实践能力和创新能力，培养更多满足社会急需的机电专业卓越工程师人才。关键词：实践教学改革;卓越工程师;机电专业;人才培养

doi：10．3969/j．issn．1672－4550．2013．03．014中图分类号：G642.0文献标志码：A

ExplorationofPracticeTeachingＲeformforOutstandingEngineersTrainingProject

LUQinghua，LIXianxiang，YEShuling，XIAOHongjun

（SchoolofMechanicalandElectricalEngineering，FoshanUniversity，Foshan528000，China）

Abstract：Tomeetneedofoutstandingengineerstrainingproject，thepracticeteachingreformisexploredformechanicalandelectron-icspecialty.Accordingthepracticerequirementofoutstandingengineer'stalenttraining，theideaofreformationforthepracticeteach-ingisformulatedbasedonthetrainingofbasicpracticalabilities，forthegoalofengineeringconsciousness，engineeringquality，en-gineeringpracticeabilityandinnovationability.Itfocusesonthepracticeteachingsystem，teachingcontent，teachingmethods，andsoon.Furthermore，adiversifiedevaluationsystemofthepracticeteachingispresented.Theengineeringpracticeabilityandinnovationabilityforstudentscanbeenhanced，andmoreoutstandingengineer'stalenttrainingofmechanicalandelectronicspecialtyformuch-neededtalentscanbetrainedbyreformingthepracticeteaching.

Keywords：practiceteachingreform；outstandingengineers；mechanicalandelectronicspecialty；talentcultivation

“卓越工程师教育培养计自2010年教育部启动

划”以来，全国已有194所高校被确定为“卓越工程师教育培养计划”培养高校。该计划着力提高学生的工程意识、工程素质和工程实践能力，强化创新精神培养，为社会输送知识、能力、素质协调发

［1］

展的卓越应用型工程师。“卓越计划”的核心与关键是培养学生的工程实践和创新能力。而这正是多年来高校实践教学体系的薄弱环节，也是目前大学生能力的不足之处

［2］

实践教学方法和手段进行探索，以期对面向卓越工

程师培养的机电专业实践教学改革提供参考。

1实践教学改革思路

围绕高校卓越工程师的培养，根据“以学生为

主体，以教师为主导，以实验项目教学为主线，以培养卓越工程师为目标”的工程教育体系，以知识传授、能力培养、素质提高协调发展的教学指导思想和以工程能力与创新能力培养为核心的实践教学理念，进一步扩大实践教学的外延，加强实践教学的内涵建设，提升人才培养过程的综合性、实践性和创新性。努力建成实践教学体系科学与实用化，实验内容系统与层次化，实验教学方法现代与多元化，教学评价体系创新与适用化，综合管理一流，特色鲜明的机电专业实践教学体系。

通过修订教材、工程化实验内容，采用项目驱动、目标考核的新实验路线，将传统的以学习和验证知识为目的的实验提升为总结、挖掘和探索为目的的创新实验，让学生在实验中提升工程素质、增

。在工科教学中，实践教

［3］

学是一个非常重要的环节。为了适应卓越工程

培养的需要，必须对工科教学中现有的实践教学进行改革。

本文以机电专业为对象，旨在对卓越工程培养模式下的实践教学改革思路、实践教学改革方案及

收稿日期：2012－08－30

基金项目：广东省高等教育教学改革工程项目(BKZZ20110

54)。作者简介：卢清华(1978－)，男，博士，副教授，研究方

向:精密装备与视觉检测。

·40·

强创新能力及独立工作能力。

实验科学与技术2013年6月

2实践教学改革方案

课程研究内容动手完成自行设计的实验，积极组织开展以竞赛为主的实验项目。2.4

改革实践教学方式，让学生主动参与教学过程

基于团队的讨论互动课贯穿于整个实验教学过程中，通过确定主题，查阅资料、分组讨论，上台讲演、提问答辩和评价考核等环节，学生可主动参与教学，体验整个实验教学过程，分享学习的乐趣和成果。通过两个小组同题进行竞赛，师生互动提问答辩，可以激发学生的学习兴趣，调动学生学习的积极性和主动性，充分发挥学生的主体作用，使学生成为课堂上学习知识的主人。2.5

全方位开放性的实验教学，在培养方式上体现层次化、个性化

改革原有的以传授知识为主导的教育模式，根“卓越工程师”据人才培养的实践要求，统筹安排理论教学与实验教学的关系。逐步形成以基本实践能力训练为基础，以工程意识、工程素质、工程实践能力和创新能力培养为目标，知识、能力、素质协调发展的实践教学改革思路。

2.1优化资源配置，构建实践教学新体系

根据机电专业实践教学特点和学生实践能力训练的需要，按基本技能训练、设计综合技能训练、工程实践创新能力培养和工程应用四大模块进行资源整合，优化资源配置，重组实践教学内容。形成由金工实习、基础实验训练、课程设计、综合系统性设计、以工程为背景的科研项目训练、创新科技竞赛训练、企业实习等组成的一个实践训练环节链，

“四层次、七类别”构建一个的实践教学新体系。2.2

改革实验教学内容，突出工程实际应用高等工程教育目标就是要为国家和社会培养能

解决工程问题能力的高素质的工程技术人才。在实验教学改革中，要突出工程实际的应用。而综合设计型实验教学是对学生工程实践能力进行训练、提

［4］

高的重要途径。因此，要合理安排不同类型实验的比例，优化基础性实验，加强综合性、设计性

完善实验室开放管理制度，实行全开放管理机制，设立课外实践教学学分、开放基金项目、科技竞赛及开放性研究项目等开放激励机制。采取预约式选课开放、结合项目课题开放、大学生科技创新实践基地全天开放等开放措施。设置丰富的开放实践教学内容，倡导学生自主性的实践学习和实践研究，为学生创新能力的培养提供一个综合平台，辅助以全过程多方位的课程考核方式。既保证所有学生经过努力都能够得到基本能力的培养，又为有兴趣和有才华的学生提供了“无限的”能力发挥和发展空间。这种全方位开放性的实验教学，不但保证了大批量合格工程人才的培养，同时也实现了以学生为主体的个性化培养。

2.6运用网络及多媒体，创建现代实验教学平台改革传统的实验教学方法和手段，充分利用多媒体技术、计算机辅助设计技术、网络技术和仿真技术建立现代实验教学平台。进一步完善实验中心现有网络化信息平台的各项功能，实现视频教学、远程教学、远程设计等智能化、信息化教学功能，使教学内容在时间和空间上得到延伸。

和创新性实验，既有面向单门课程的课程设计又有面向多门课程的综合性系统设计等。及时将教师的科研成果和工程实际应用成果引入实践教学，将学生参加教师科研和学生申报的学术基金、实验室开放基金等课外科技活动中取得的经验和成果进行总结，作为新的实验教学内容，培养学生的工程实际应用能力。

2.3挖掘实践教学内涵，突出综合型和开放型实

验教学

以工程应用实际性问题为起点，以实验过程与方法为中心开展教学，学生思考、体验、设计、探索在前，教师讲解、演示、分析、评论在后。在实验课建设中加强综合型实验和创新型实验的开发，加强机构创新设计、机电传动控制、产品创新设计等环节。为学生提供开放型创新实践平台，强化学生实际动手的工程能力培养，构建模块化课程实践教学体系，为学生提供实践机会，为开发大学生创新思维意识构筑工程背景知识。鼓励学生基于课程内容开展创新项目，鼓励学生自主组成团队，结合

3

3.1

实验教学方法与手段

实验教学方法

学生自主学习为主，教师引导为辅

在实验教学中强调学生的主体作用，特别注意

3.1.1

增强学生的自主性，这是实验方法改革的核心。整个实验过程均强调必须由学生独立自主地完成。因此由电路实验开始到电子线路、数字电路实验，有计划、有步骤地提高学生在组织实验、数据处理方面的自主性，编写的实验指导书也由繁到简，由细

第11卷第3期卢清华，等：面向卓越工程师培养的实践教学改革探索·41·

到粗，直到只给出实验内容和实验要求，本质上成为一份设计任务书。方案确定、电路设计、仪器仪表选择、实验组织、安装、调试、实验数据的分析和处理，都由学生自主地完成。强调学生的“三：自己动手，自己动脑，主动学习。教师的主动”

导作用表现为策划、引导和激励，例如对预习报告的检查、方案可行性的审核、疑难问题的指导及实验结果的检查等。3.1.2

讨论互动教学方式，让学生主动参与实践教学

基于团队的讨论互动课贯穿于整个实践教学过程中，通过确定主题，查阅资料、分组讨论，上台讲演、提问答辩和评价考核等环节，学生可主动参与教学，体验整个教学过程，分享学习的乐趣和成果。通过两个小组同题进行竞赛，师生互动提问答辩，可以激发学生的学习兴趣，调动学生学习的积极性和主动性，充分发挥学生的主体作用，使学生成为课堂上学习知识的主人。3.1.3

讨论互动和研究项目教学相结合

基于团队的讨论互动课和基于团队的研究项目为学生提供了平等的主动参与教学的机会，高水平开放性研究项目加上实践教学团队精心设计的项目实施方案和具体详尽的项目实施计划，辅助以全过程多方位的课程考核方式，既保证所有学生经过努力都能够得到基本能力的培养，又为有兴趣和有才“无限的”华的学生提供了能力发挥和发展空间。

3.1.4课内训练和课外竞赛相结合

每年组织先进制造技术竞赛等四大赛事，学生可根据自身特长和兴趣组队参加其中一项或者两项竞赛。竞赛的目的主要是培养和锻炼学生，中心组织赛前培训、赛时指导、赛后总结。鼓励学生跨学科组队，培养学生团队精神。竞赛式的训练方法，使学生在竞赛中享受创新的乐趣，全面提升学生的综合素质。3.23.2.1

实验技术与教学手段

现代教育技术手段的应用

建立专门的实践教学网站，网站上提供丰富的

同时，结合使用传统的板书和挂图，避免“讲解员式”的讲课效果，使课堂气氛生动、活泼和富有启发性。

3.2.3各种工具软件的仿真应用

在实验教学中，充分利用各种工具软件进行设计仿真，如Labview、Matlab、Pspice、Multisim等，使学生更好地理解设计参数对设计结果的影响。同时，这些工具软件也是工程应用中的常用工具，培养了学生的工程设计能力。3.2.4

网上预约教学

建立的机电专业实践教学网站开通网上实验预约系统，学生可以自行决定实验指导老师和每次实验的时间与内容。同时，实验开放包括实验内容的开放和实验平台的开放两个层面。在实验内容开放方面，是把实验分为必做型和选做型，前者保证教学基本要求和基本技能训练；后者则由学生根据自身的条件与兴趣，在众多的实验课题中选择，可以达到因材施教的目的。

除教学计划之内的实验内容外，学生还可以在课余时间进入中心进行自主实验或研究。比较突出的学生还可以通过创新基金项目和老师的科研课题进入创新实验基地进行研究和开发。

在实验平台开放方面，首先，学生通过网站提供的实验仪器设备使用说明和实验课件进行实验预习；然后，通过网上预约系统预约实验。对于必做实验学生可以整班预约，而对于选做实验和加做实验学生可以个人预约。预约的内容包括实验时间、场地、内容、实验教师等。这种“集中”和“自由”相结合的开放管理方式，较好地解决了实验室利用率和学生自主性、个性之间的矛盾。3.3实验考核方法

课程考试或考核的主要目的是检验教与学的效果，促进教学内容的完善和教学方法的改进。同时，考核制度也是引导学生改进学习方法的有效途［5］

径。在总结以往实践课程考核方法的基础上，为了适应实践教学改革的需要，提出一种多元化实践考核评价体系，构建对学生学习过程、综合素质和实践能力的科学考核机制。在该实践考核体系中，实现全方位考核，采用平时表现、课程实验、研究项目和闭卷考试等综合成绩作为课程学习的最终评价标准，并结合学生自评分，注重考核学生的知识应用能力和创造性思维。

1）平时成绩由每次实验成绩构成，而每次实验成绩又分为预习报告、实验操作和实验报告三部

网上教学资源，包括实验室介绍、仪器设备使用和多媒体课件等。实验课程的课件含相关实验的指导、实验过程、步骤、方法等。3.2.2多媒体课件的应用

通过精心设计与制作的各课程多媒体课件，图文并茂，生动形象，使学生更好地理解实验原理和仪器操作等，提高教学效率。在使用多媒体课件的

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实验科学与技术2013年6月

分，按2∶5∶3的比例进行成绩评定。实验的不同阶段，考查内容不同，评分的侧重点也不同，强调学生独立实践能力和科研能力的培养。例如：在实验预习报告的评定中，强调逻辑过程的正确性，注重设计思想的独立性和创造性；在实验操作过程中，注重对学生动手能力的培养，并要求学会排除一般实验故障，引导学生通过细致的观察，力争超越实验内容，并有所发现；在实验报告中，则强调设计过程的正确性，推导过程的严谨性，记录实验数据的科学性，注重对实验结果的分析与结论。2）课程实验采用“平时+笔试+操作”考核方式。强调学生平时实验表现，同时，考查学生的实验原理理解与实际动手操作能力。

学生成绩评定方法为：平时成绩和最后实验成绩的加权平均，计算办法：

（笔试+操作）平时

×60+×40总成绩=

成绩成绩

3）工程训练通过实操测试作为主要的考核方式，即在规定的时间内完成给定任务的完成进度。机械加工模块包括车工、铣工、刨工、磨工、钳工等，主要考核学生金属切削加工常用加工方法、所用设备基本结构、工卡量具使用等方面的基本知识和技能；现代加工技术模块包括数控车、数控铣、线切割、电火花成型加工等，主要考核学生现代机械加工工艺和技术、先进加工设备基本操作；材料成型模块包括铸工、焊工、热处理和塑料成型，主要考核学生常用零件的毛坯制造和材料成型方法，所用设备的基本结构及安全操作等方面的基本知识。4）工程项目和课外创新活动采用“作品+报告+答辩”考核方式。主要考查方案设计与系统性能、资源的发挥程度，方案的原创性与特色，测试方案及其完备性及作品的完成进度等。

来，佛山科学技术学院机械与电气工程学院学生在各类科技竞赛中，获得了省级以上奖励166人次，其中国家级获奖39人（次）。如全国机械创新设计大赛、全国计算机仿真大赛、全国电子设计大赛及国际SCILAB程序设计竞赛等均多次获得一等奖，申请专利多项，发表各类科技论文10多篇。培养的学生具有很强的敬业精神、团队精神、专业理论扎实，工程实践能力强，所以普遍受到用人单位的欢迎，就业率均在98以上。今后在实践教学改革中，要进一步改革实践课程内容，继续加强学生工程实践和创新能力的培养。

5结束语

卓越工程师培养计划的核心与关键是培养学生的工程实践和创新能力，而这正是多年来高校实践教学体系的薄弱环节，也是目前大学生能力的不足之处。文中对机电专业实践教学改革思路、教学方法及手段进行了探索，并对与其相对应的实践评价体系进行了阐述。实践表明，改革后的实践教学方式效果显著。今后将进一步对机电专业实践教学进行改革，提升学生的工程实践能力和创新能力，培养更多满足社会急需的机电专业卓越工程师人才，满足国家经济建设的需要。

参考文献

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J］.教育学术月刊，2012（1）：深化改革实验教学体系［107－108.

4实践教学改革效果

实践证明，机电专业经过教学实践改革后效果

显著，提高了学生的实验兴趣和实验效果，增强了学生工程实践应用能力和科研创新设计能力。近年

櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴小知识2：文献类型和标志代码

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