机电类实训与竞赛相结合的教学体系建设与实践*

赵天鹏，尚长春，杨宏亮，郝昱宇，杜媛英

(西安科技大学工程训练中心，陕西西安710054)

1 引言

目前，传统的以“学习工艺知识，提高动手能力，转变思想作风”为主要理念的金工实习课程转变为以“学习工艺知识、提高综合素质、增强工程实践能力、培养创新精神和创新能力”为目标的工程训练课程。如何使工程训练中心的教学体系，随着现代制造业的发展，要求机电类专业的大学生应具一定的创新能力和操作技能，大工程背景下的工程综合素质。工程训练中心利用实训教学和创新教育、创业训练为一体的现代化平台完善了机电类实训与竞赛教学体系，以项目驱动式教学模式，采取有效的改进方法。

2 建立机电类实训与竞赛相结合的教学体系

中心在原金工实训体系的基础上，努力加强了大学生科技创新教育，组建的电工电子创新班及机电科技创新实验班，制定了竞赛及大学生创新创业项目驱动教学管理办法，运行中，对参与学生采取“能力优先、目标培养、自主学习、学传帮带”的管理模式，建立了实训与竞赛相结合的教学体系，见表1所示。

表1 实训与竞赛教学体系

为强化科技创新实践教育，中心通过丰富实训内容，并开设实训选修课、以机电类专业为重点，科技小组及创新班为组织形式，中心创新实训室为平台，凝练工程综合能力创新方法，优化了管理模式，促进学生以“微创新”为契机，提高工程综合创新能力。以使中心针对机电类专业的实训教学和科技创新竞赛功能日益加强，有特色的机电类实训－竞赛相结合教学体系初步形成。

2.1 成立机电类实训与竞赛教学体系建设项目组

1)为了实训与竞赛教学体系建设项目的有效实施，中心成立了以中心领导、各级管理及教学人员为核心的项目组，加强管理及教学力量。

2)项目组成员全部直接参与了中心筹建工作，参照国家对工程训练教学平台建设要求，以工程训练教学为主，并逐步向创新实践平台和大学生创新创业训练平台转化，高度重视实训教学体系的顶层设计和定向设计。中心一层金工实训、二层、三层为金工实训和机电一体化创新教学和平台，四层以电工电子教学实训为主。

3)项目组成员对实训选修课已经进行了三年的摸索和实践，目前中心每年开设实训选修课10门次，使2 600余名学生直接受益，其中，针对机电创新开设的选修课每年6门次，与目前已建成以无碳小车、斯特林发动机为核心的机械创新项目及以无线传输、可编程控制器、视频传输为导向的电子创新班的国家级创新创业项目、科技竞赛一一对应，并力求深度挖掘。

例如:开设的现代加工实训选修课，以全国大学生工程综合能力大赛“无碳小车”竞赛项目为内容，结合大学生创新性实验计划项目“无线视频救援机器人”作品，进一步开发以无线视频自动控制的可编程智能小车创新项目，通过模块化设计和编写配套讲义，转化为中心教学成果并应用于教学，反哺创新教育，应用效果良好。

4)中心为保证实训与竞赛教学体系建设项目的有效实施制定了相关的规章制度，对项目管理采取公司化运营，学生自主管理的形式，既提高了创新班学生的工程素质，又锻炼了管理能力。

2.2 机电类实训与竞赛教学体系建设

2.2.1 整合教学资源

专门开辟320 m2场地建立机电创新实训室，作为机电创新的训练基地，配备了基本硬件条件。目前机电创新教育部分已形成创意作品设计、传统机械创新设计、机械电子创新设计三部分平台，以实训为基础，利用选修课、预约开放等形式开展项目驱动式教学活动，主攻机械创新设计大赛、全国大学生工程综合能力竞赛，辅助为挑战杯竞赛及大创项目作品的制作训练，以期通过竞赛促进创新教育，通过实训提升竞赛层次和水平。

2.2.2 建立大学生科技项目及竞赛三级选拔体系

以强化机电类专业大学生工程创新实践能力为核心目标，通过丰富实训教学内容和形式，以机械创新设计大赛、全国大学生工程综合能力竞赛，挑战杯竞赛作品的制作等各类竞赛的项目训练为契机，进行传统机械创新、机电一体化创新和创意制作等各种创新的实训教学改革，研究机电类专业学生工程综合素质和创新实践能力培养的实训教学体系及中心联合教务处、团委及学院建立学院→中心→学校三级大学生科技竞赛选拔体系。

2.2.3 解决了老教学体系存在的问题

新教学体系可以解决传统机电类专业实训教学存在的共性问题。一是解决了实训内容单调及形式单一，致使学生的主观能动性差，对实训教学内容提不起太大兴趣;二是解决了实训教学计划实训时间太短，且时间零散，导致学生实际实训课程没有接续性，系统性较差，学生上岗操作训练不充分，实训教学质量难以支撑更高层次的创新教育和复合型、应用型人才的培养;三是解决了在机电类各项科技竞赛活动中，学生因实训未达到提高学生工程创新实践能力的目的，导致创新能力弱，工程基础差，参加省级、国家级各项赛事缺乏有针对性、系统性的培训，成绩不理想，没有榜样做标杆，难以形成良性循环，不能对教学有良好的促进作用。

3 建立机电类实训与竞赛相结合教学体系采取的方法

3.1 改进实训方法，丰富实训内容，提高实训项目的实用性、系统性

在每个传统的实训教学内容增加创新教学环节，如线切割环节中用不锈钢板制作书签等各工种自行加工的学生作品，在现代加工实训中开展课前网上学习，自行设计和编程，课中老师点评和指导操作加工，课后作品评比等多种形式，拓展焊接机器人、水切割等实训项目，使我校的工程训练更接近工业应用，更趋系统化，提高学生实训教学的主动性，激发他们的学习兴趣。

3.2 搭建创新平台，完善实训教学体系，创新教育软硬件系统化建设

以机电创新班、电子创新班为组织形式，进一步加强创新平台的硬件建设和制度建设，逐步完善项目驱动式的实训选修课新模式，进行传统机械创新、机电一体化创新和创意制作等各种创新的实训教学改革，使创新教育有制度保障、有硬件平台，有更多的教师和学生参与并受益，有力促进创新教育。

3.3 营造创新教育氛围，使实训教学和竞赛选拔有机结合，良性互动

定期邀请行业专家进行学术讲座营造工程教育氛围，请相关学院兼职教师进行理论指导，促进教学成效和竞赛水平，有针对性的筛选创新实训项目，科学制定强化工程创新实践能力为目标的实训—竞赛教学体系实践实施方案，通过项目驱动式的实训教学体系，对机械创新设计大赛、全国大学生工程综合能力竞赛及挑战杯大赛、电子设计大赛等进行有针对性的技能训练和指导，定期组织校级科技竞赛，形成稳定的省级、国家级竞赛人才储备库，使实训教学效果显著，促进科技竞赛，优异的竞赛成绩在为学校取得荣誉的同时，为机电类专业创新教育树立榜样，形成良性循环态势。

4 结语

实训教学和科技竞赛有机结合，建立实训与竞赛相结合教学体系，便于管理和实施。将国家高等学校参与度最高的各类学科竞赛和课外科技活动细分为若干个项目，系统纳入实训教学和创新训练教学体系中，高效利用公共实践教学平台，节省办学资源。有效解决理论教学和实践教学环节脱节的问题，为工科类院校机电类专业的工程综合实践创新能力的培养体系提供了一种解决方案。

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