基于项目驱动的机电专业学生综合能力培养研究

朱其新　汪帮富　王军

摘 要 针对机电专业学生综合能力培养中存在的问题，对机电专业教学方法进行了改革和探讨，将项目驱动教学方法引入到机电专業学生综合能力培养教学中，介绍了项目驱动方法下的机电专业学生综合能力培养流程和效果，并对基于项目驱动的机电专业学生综合能力培养方法进行概括总结。实践结果证明，该培养方法对本科院校机电专业学生综合能力的提高具有良好的效果。

关键词 机电专业 项目驱动 教学改革 综合能力

中图分类号：G642 文献标识码：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdks.2016.12.024

Abstract Aiming at cultivating comprehensive ability of students majoring in mechanical and electrical problems in the reform and exploration of the teaching method of Electromechanical Specialty， will the project driven teaching method into the comprehensive ability of students majoring in mechanical and electrical training teaching， introduces the project driven electromechanical majors comprehensive method under the training process and result， and the training methods were summarized based on project driven integrated mechanical and electrical professional ability of students. The practice results show that this training method has a good effect on the improvement of the comprehensive ability of mechanical and electrical major students in the undergraduate colleges and universities.

Keywords Mechanical and Electrical professional； project driven； teaching reform； comprehensive ability

0 引言

随着近年来机电行业的大力发展，很多高校相继开设了机电专业，然而机电专业是集机械、电子、光学、控制、计算机、信息等多学科交叉的综合专业，机电专业学生不但要求具有如机械、电子、液压、自动化等方向的设计、制造、装配、调试和维修能力，而且要求具备生产、经营、组织、和管理的理念和综合职业能力。

为进一步提高我校机电专业的质量，我们开展了“基于项目驱动的机电专业学生综合能力培养方法”的改革研究，经过进一步的探索与实践，总结出了一套较为完整的机电专业教学方法。基于项目驱动的机电专业学生综合能力培养方法，以市场需求为导向，以导向定思路，将机电项目化整为零，按功能进行模块化，由学生组建各个不同的项目团队，在接近实际生产的情况下完成机电项目，达到对学生综合能力培养的目的。该机电项目驱动培养方法极大地激发了学生的学习兴趣和积极主动性，并取得了显著的效果。

1 项目驱动的机电专业学生综合能力培养方法改革架构

基于项目驱动的机电专业学生综合能力培养方法，首先在老师的指导下，将机电专业的综合机电项目交给学生，在指导老师的指导下，学生自行完成从资料收集、方案设计到项目实施及最终的项目评价，而指导老师则将整个项目过程进行分解，设计出各个不同任务的项目。该培养方法以学生为主体，传统教学方法与项目实践相结合，以当代社会企业市场需求为导向，强调新形势下机电专业对学生综合能力的培养要求。完全不同于传统的教学方法，项目驱动的教学方法提倡以学生为中心，学生不再是被动地学习理论知识，而是在实践中完成项目，在完成项目的过程中学习。教师只是以组织者和指导者的身份起辅助和促进作用，以充分发挥学生的主观能动性和积极的创新意识和创新能力。

项目驱动的人才培养方法在国外已有多年历史，目前在国内的应用多局限于某一门课程。将项目驱动教学方法引入到高等院校机电专业课程教学中去，让学生在项目设计中进行机电专业相关知识的学习，利用对学生可进行综合训练的成套仪器设备，检验学生设计制造的可行性，并加以修改、补充和完善。通过机电专业综合项目的完成情况来评定机电专业学生综合能力的水平。

2 项目驱动的机电专业学生综合能力培养流程

2.1 项目的选择

机电综合项目的确定，需要参照当前机电科技产品的发展程度，结合学生综合能力培养的特点。为了让学生的设计项目与实际生活需求相贴近，采取了两种项目提供方式：一种是学生自己选择感兴趣的机电项目作为自己的项目内容，为以后的创新发展做铺垫；另一种是直接选取企业现场的实际生产项目为自己的项目内容，为以后的工作需求进一步提高自己的工作能力奠定基础。

2.2 项目分析

在项目驱动综合能力培养方法中，项目分析是项目设计和实施的第一步。首先要对该机电项目的可行性进行全面的技术分析和论证，并结合企业实际生产应用的先进性和适应性以及设计条件的可能性，为项目的设计和运行提供科学合理的参照依据。

2.3 项目设计及分解

在项目驱动方法中，项目设计是关键，项目的好坏直接影响最终的运行结果，指导老师应根据不同团队学生自身的性格、专业技能特长等特点，制定具有实际运行意义的可行性综合项目设计方案。根据不同的知识点将一个综合项目模块化，划分为若干个相互关联又相互独立的子项目，再将子项目分解成多个不同的任务，以及每个任务所包含的不同知识点、要点和难点。要遵循科学实用的准则，以学生的专业技能特长为导线，调动每个团队学生主动学习的积极性和主观能动性。并尽可能让每个学生能够充分参与到项目的操作与学习中去，每个小组以4～6人为主。因此每个班将有6～8个项目同时进行，尽量做到项目任务和内容不重复，以保证每个团队的学生均通过项目的完成得到锻炼，且与其他小组交流与展示过程中获得各个领域与行业知识的积累。

2.4 组建学生项目团队

将一个综合项目模块化划分为若干个相互关联又相互独立的子项目，再将子项目分解成多个任务，根据学生的基础特长的不同以及子项目的难易程度来选择不同的子项目任务去完成，借此把学生凝聚成一个拥有共同大目标且具有不同小目标的大团队。各个团队在分工合作的同时也培养了团队合作精神。学生团队的组建方式，充分体现了团队是以学生为中心，教师为辅助的机电专业学生综合能力培养方法。

2.5 项目评价

项目评价是为了在评价过程中促进学生的全面发展，主要是查看学生对知识和技能的掌握情况。通过阶段性的评价，了解学生项目的执行过程，并指导学生克服项目执行过程中的困难，并对项目进行反复的修改和提高，明确项目执行中的优缺点，从而获得更全面的进步。

2.6 项目的实施

具体项目的实施分为3D建模设计、CAE仿真分析和实际制作三大类。3D建模设计是通过Pro/e、solidworks、UG等三维建模软件，对机电项目中的零部件进行选型、设计、组装和干涉检查等。CAE则是运用ANSYS、ABAQUS、MACR等有限元分析软件，对机电项目中的部分重要结构进行工程数值分析、结构优化设计、结构动力学、强度、寿命以及运动学进行仿真分析。以降低设计和制造中的错误率，提高机电产品项目的成功率并缩短设计周期和设计成本。实际制作则是进行设计后并通过具体相应的机床将设计出的零部件进行实体加工装配制作出来，可充分提高学生们的设计、制造、创新和实践能力。

2.7 项目过程管理

基于项目驱动的机电专业学生项目过程管理严格，在项目启动前统一制定项目总体计划和分部计划，项目团队成员一一进行计划汇报，项目执行过程当中，每位团队成员均需按照计划进度每周进行一次进度汇报，如果没有特殊情况，均需按照原计划进度进行执行。如果在项目执行的过程中，发现部分项目内容需要进行修改，可对原项目计劃进行适当调整。项目执行过程中，各团队成员均能够做到服从集体、通力合作、高效沟通等自我管理和团队协作精神，为以后走向工作岗位打下了一定的基础。

3 项目驱动的机电专业学生综合能力培养效果

“基于项目驱动的机电专业学生综合能力培养方法” 是在机电专业教育与社会实际需求之间出现脱轨的情况下产生的一种新型教学方法，该教学方法打破了常规的机电专业传统教学方法，充分体现了“以学生为主体，教师作辅助”的教学思想，能够充分调动学生主动学习知识和解决问题的主观能动性，通过项目团队之间、师生之间的交流讨论。学生不再在课堂上被动地学习理论知识，而是理论与实践在项目完成的过程中相辅相成，交叉进行。教师且以组织者和指导者的身份起辅助和促进作用，该培养方法能够充分发挥学生的主观能动性和积极的创新意识和创新能力。

在2013级到2015级的机电专业学生中，经过学生报名和面试挑选，通过“基于项目驱动的机电专业学生综合能力培养方法”共计培养了30名学生，在这30名学生最终的机电专业综合能力测评中，63.3%（19名）学生获得了“优秀”， 30%（9名）获得了“良好”，6.67%（2名）学生获得了“中等”，及格率为100%，单单从培养成绩来看，通过“基于项目驱动的机电专业学生综合能力培养方法”所培养的学生成绩远远超过了传统教学模式的平均水平。因此，“基于项目驱动的机电专业学生综合能力培养方法”可使机电专业学生综合能力得到显著的提高。

4 结语

“基于项目驱动的机电专业学生综合能力培养方法”的成功应用，有效提高了机电专业学生的综合能力，较没有经过该培养方法培养的学生，其综合成绩有了显著的提高。且经过该培养方法培养过的机电专业学生，其团队协作、自我学习的主动性和实践动手能力，也有较大的提升。这与“基于项目驱动的机电专业学生综合能力培养方法”的培养特点是分不开的。科学的选题，合理的项目设计、组织、安排、实施和管理，在接近实际生产的情况下完成机电项目，达到培养学生综合能力的目的，并能够激发学生的学习兴趣和积极主动性，且对学生们以后的发展和学习具有重要的积极作用和意义。

*通讯作者：汪帮富

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