“三维一体,三阶递进”的机械电子工程专业
实践教学体系改革
实践教学是提高实践能力、培养拔尖创新人才的重要手段。通过分析机械电子工程专业实践教学中普遍存在的一些问题,结合机电专业教育和思政教育要求,创新实践教学理念、改革实践教学内容、建立“多元化”实践教学方式和考评机制。利用国家级液压虚拟仿真实验项目成果,建设了虚实结合的液压实验课程;利用国家自科基金科研成果,开发了模块化机器人创新实践平台;出版2部教材;建成1门线上虚拟实验课程。通过实践教学体系改革引导学生解决复杂工程问题,提高学生动手实践能力,培养学生的创新精神,激发学生的学习热情,从而提高实践教学质量。近3年,指导学生获得了2项大学生创新创业项目,10多项国家级和省级创新大赛奖励,并授权了多项发明专利,为“双一流”高水平机电专业人才的培养提供了良好借鉴。
一、提出了“学生中心,三维一体,全面发展”的实践教学理念。即“以学生为中心”,从实践知识、实践能力和综合素质“三个维度”出发,促进学生“全面发展”;
二、设计了“渗入式、三阶递进”的实践教学内容。将已有科研和创新实践成果编写成教材、做成讲义,融入教学资源建设中;结合机电专业教育和思政教育要求,将科研和创新实践活动中摸索出的新方法、新技术、新经验进行层次化提炼,设计了专业和思政教育“渗入式”,基础实验、专业实践和创新实践“三阶递进”的教学内容,有针对性培养学生,提高了学生专业水平和创新能力,同时加深了学生对国家和机电行业的情感价值认同;
三、建设了“以综合能力培养为中心” 的创新实践和实验平台。将科研中的所研制或购买的实验设备和研究平台充分利用,同时利用科研成果,开发具有特色的、面向机电和液压行业的专有实验设备为学生开设高水平综合性实验课程,建设了虚实结合液压实验课,智能机器人等实验平台,增强了学生兴趣,培养学生灵活应用课堂知识解决复杂工程问题的能力,培养创新理念和初步的创新能力;
四、建立了“互动性、多元化”的实践教学和考评方式。传统的实践教学和考评方法中,教师是主体,学生只是被动的学习和被考核,学生缺乏学习积极性,难以培养自主性和创新能力。为了发挥学生的主观能动性,使之真正成为素质高、能力强的工程技术人才,根据不同实践教学内容的特点,建立了“互动性、多元化”的实践教学模式和考评方式。
主要解决的教学问题
1)在“智能制造”和“互联网+”背景下的机电专业复杂工程问题涉及了不同学科领域的知识,而其实验实践教学内容仍停留在实物结构认识和静态主要性能指标的验证上,而目前缺乏与思政教育的有机结合并且能够体现最新科研成果、吸引学生兴趣、能够提高学生实践动手能力的教材和教学资源,学生很难形成复杂工程观念和创新思维;
2)科研活动中所设计制造的科研设备、研究平台一般随着科研项目研究的结束或阶段性任务的完成,与之配套的实验设备利用率将下降,甚至闲置不用,如何将其转化为学生相关创新型综合性实验设备和平台,以充分利用资源,弥补实验设备不足的现状,增加学生实践动手机会是需要解决的主要教学问题之一;
3)多数现有创新实践活动并没有建立良好的梯队培育计划,使得项目并没有一个很好的连续性和继承性,课外创新实践活动对学生学习也造成了一定的影响,有的学生过度参与这些活动从而影响了自己的学习成绩,目前缺乏综合全面、多元化的考核评价机制来正确引导学生的学习动机和综合素质培育。