成人高等教育机械专业机电液综合能力培养的研究与实践

2014-07-08谭季秋彭小敏陈小异

教育教学论坛 2014年36期

关键词：机械类课程设计机电

谭季秋，彭小敏，陈小异

（湖南工程学院机械工程学院，湖南湘潭 411101）

成人高等教育机械专业机电液综合能力培养的研究与实践

谭季秋，彭小敏，陈小异

（湖南工程学院机械工程学院，湖南湘潭 411101）

本文根据社会对机械专业人才的需求，分析了现有成人高等教育模式存在的问题，成人高等教育应与时俱进。机械专业的成人教育教学改革，进行了课程群的建设，提出了将“机电一体化系统课程设计”、“液压传动课程设计”实践环节进行整合，改革为“机电液一体化课程设计”，介绍“机电液一体化课程设计”探究式教学法的实施。这对提高机械专业人才机电液综合实践能力、推动成人高等教育实践教学改革起了重要作用。

机械专业；实践教学环节；机电液复合人才培养；教学改革；探究式教学法

成人高等教育是我国教育体系中的重要组成部分，是对我国高等教育制度的发展和完善，也是发展终身教育制度的重要组成部分。目前，我国成人高等教育的主要形式有：函授教育、夜大学、自学考试、学历文凭考试等学历教育，以及大学后继续教育[1]。当今社会，尊重知识、尊重人才的观念已经被社会认可，但是现行教育体制重学历教育、轻技能培训，造成技术工人严重短缺[2]。而我国机械行业的高级技术工正面临着严重的人才缺口。随着我国工程技术的发展，自动化程度不断提高，在大型工程机械方面，更需要很多机电液的复合型人才，需要机械类学生具有一定的综合应用机电液一体化相关技术的能力。

为了顺应社会发展、市场经济发展对人才需求的变化，《成人高等教育机械专业机电液复合人才培养教学研究与实践》课题，针对机械专业机电液综合能力培养，对课程内容进行了研究和整合，在机电液课程设计中采用探究式教学方法进行探索和实践。

一、现有成人高等教育模式存在的问题

当前，我国成人高等教育主要存在的弊端是传统的成人教育，教学内容及教学方法等长期摹仿普通高等教育用的一种设计，甚至把成人高等教育变成“它缩型”的普通高等教育。目前，机械类成人高等教育存在的主要问题是轻视实践、脱离实际，知识结构体系不够完善、实践训练不足，实践教育过窄、功利导向过重、共性制约过强，从而导致成教毕业生的就业市场不乐观。成人高等教育的出路在于明确定位、加强改革、提高水平[3]。

课题教改的思路是成人高等教育应有别于普通高等教育，设计学生的知识、能力、素质结构和培养方案时，以市场需求为导向，以适应社会需要为培养目标，以培养高等技术应用型专门人才为根本任务，以技术应用能力（机、电、液综合能力）为培养主线。

二、教学内容修订、机电液课程群整合

机械类专业的学生，工作的对象是机械设备，现代机械设备已不是一个单纯的机械产品，而是机电液一体化的集成产品，机电液一体化技术的发展对机械制造模式及机械产品产生了深刻的影响[4，5]。因此，在机械类专业教学改革中，专业建设的核心内容，是制定与优化人才培养方案，探索培养满足机械需求的高等机械工程类人才。

人才培养方案包括为实现教育目标所必须的课程体系、教学内容、教学方法、实践环节等基本内容。第一步，广泛调研，了解社会对机械工程人才综合素质与知识结构能力的需求；第二步，确定机械类专业人才在机电液综合能力方面的培养目标和培养模式，架构机械类专业学生机电液综合能力培养的理论教学体系。

（一）教学改革方法及创新点

专业建设包括课程整合、实验、实习、机电液综合课程设计等内容。教学改革解决问题的方法如图1所示。

（二）课程教学内容改革

我校机械专业成人高等教育，课程设置模式沿用传统的学科课程的组织模式，其特点是：分学科设置课程，根据社会发展需要，一般五年一次修订人才培养计划和培养目标，重点是整合并建设课程群，使课程体系具有科学性、特色性、系统性和可操作性。①夯实基础，机械类专业基础课程包括机械制图、机械零件、计算机绘图、金属材料与热处理、公差配合、工程力学、机械制造工艺等；②反映专业特色，专业必修课程主要有机械设计基础、电工电子技术、机械制造工艺基础、液压与气动、微机原理、数控技术、计算机辅助设计、机电传动控制、机电一体化系统设计。③宽口径，如机制方向选修课包括计算机辅助制造、数控编程与MasterCAM、精密制造和特种加工；机电方向、数控方向选修课有单片机原理及应用、特种加工、数控编程与MasterCAM。这可以拓宽学生的专业知识面，增强学生的适应性和创造性。④实践性环节，基本实验、基本操作技能训练课程有机械制图测绘、C语言课程设计、机械设计课程设计、机电液综合课程设计、电工电子认识实习、金工实习、生产实习。⑤专业综合能力培养有毕业设计、创新大赛、科技小组、社会实践等。这充分考虑了课程的实用性。

图1 教改中解决问题的方法与创新点

三、探究式教学法

采用科学合理的教学方法成为教学改革的必由之路。探究式教学法（Inquiry Teaching），又称发现法、研究法，是指学生在学习时，教师只是给他们一些事例和问题，让学生自己通过阅读、观察、实验、思考、讨论、听讲等途径去独立探究，自行发现并掌握相应的原理和结论的一种方法[6]。教师根据实际的教学内容和学生特点，组织不同程度的探究活动。

目前，我校成人教育机械专业有本科及专升本。为了加强实践应用能力的培养，适应大工程背景的工学结合的要求，学校在课程设计等实践环节，采用探究式教学方法。

四、机电液课程设计中探究式教学法的实施

我们把机械类专业的课程设计，即机电一体化课程设计（两周）、液压传动课程设计（一周）整合成机电液综合课程设计（三周）。整合成机电液综合课程设计的特点是它是机电液课程的综合复习，三者有机结合、融会贯通。在具体设计探究活动的过程时，由于课程设计时间的限制，教师一定要把握好探究内容与探究难度，要站在整体和全局的高度进行设计，逐级推进，系统安排，选择合适的内容让学生能完整地经历科学探究的全过程，以提高学生动手能力、解决实际问题能力和机电液的综合应用能力。

教师布置任务：设计一小型混泥土输送泵车或混泥土搅拌机；具体要求：根据功率大小，设计机电液传动系统；同学们确定设计方案。

课题小组一般4～5人为一组。教师提出问题，学生讨论后决定学习的重点内容，老师起指导作用，直到完成课题，解决问题。重点是强化实践环节，发挥学生学习的主观能动性。第一步，学生接受任务后进行讨论，查资料，确定设计方案，涉及的内容有机电传动、液压传动、传感器的应用、电路设计、数据采集与处理、计算机智能系统设计、机械结构设计等。第二步，学生分析项目任务后，开始查阅资料并复印部分论文，涉及的内容有机电传动、液压传动原理、传感器、产品样本等。引用别人的成果、学习别人所做的选择，这个过程能使学生开阔眼界，启发学生的创造思维。第三步，确定方案。方案确定需要教师和全课题组同学的参与、讨论、定夺。同学们先根据自己的设计任务谈谈对该任务的理解、已做的准备工作和将要实施的设计方案，如采用机电传动系统或液压传动系统，通过查阅相关资料后，确定设计方案并说明采用方案的理由，并将此方案展现给大家进行评判。这是同学们广泛听取和采纳别人意见的过程，这个过程确实使学生感到收获很大。