2013年09月09日 星期一
成人高等教育的创新突破点在哪里?
——青岛理工大学成人教育学院品牌专业机电融合实践教学体系探索
本报通讯员 曹玉洁 本报记者 王建高

    自1983年恢复成人教育以来,共培养2万余名成人教育本、专科毕业生和6千余名专业证书班学生;近两年来,全院参加学士学位考试通过率一直保持在65%以上,脱产学生就业率超过98%;近两年先后有20多名学生考取硕士研究生……青岛理工大学成人教育学院院长孙波告诉记者,这是青岛理工大学成人教育学院创新办学思路,找准市场需求,以服务为宗旨,以就业为导向,以岗位职业能力的形成为培养目标,打破传统人才培养模式,推动学历教育与非学历教育协调发展,把机械设计制造及其自动化山东省成人高等教育品牌专业等有市场的专业做大、做强所取得的喜人成果。由于办学成绩突出,在2005年山东省教育厅组织的普通高校函授、夜大学教育办学水平评估中,该院被评为“优秀”。

    开设综合实验,培养学生机电结合的实践动手能力

    机遇与挑战并存。成人高等教育的突破点在哪里?青岛理工大学成教学院进行了认真思考和探索。

    社会对人才最突出的要求是要具有良好的综合素质、创造能力与实践能力。机械工业是国家经济建设、社会发展的支柱和基础产业,因此,从国民经济可持续发展的战略高度出发,机械类人才的培养尤显重要。

    对此,在成人教育过程中,青岛理工大学成教学院明确了在加强基础理论教学的基础上,不断强化机电相融合的实践性教学环节,开展了“机电相融合的实验方法”“利用虚拟仪器技术改进实验教学手段”的研究,并以每年山东省大学生机电产品创新设计大赛为契机,加强对学生的机电结合的实践动手能力的培养。

    根据机械类专业发展现状和趋势及社会对人才的需求,该院将培养掌握机电综合知识的实践型人才作为主要任务,在机械类专业开设机电综合实验,即是在机械原理、机械设计等课程的基础上,综合了机械、电子、测控等技术开发的多个综合性实验。通过这些实验,帮助学生将所学理论知识综合应用于实践,提高学生综合运用知识的能力、实践能力。

    机电综合实验应包含什么内容,采用什么教学方法,如何组织教学过程,针对这些全新的课题。该院结合机械专业教学特点及机械行业的发展状况,于2009年制定了机电综合实验教学组织计划及教学内容,并开发了相应的实验设备。2010年,机电综合实验首次为成教本科生开设。实验内容包括常见机械量的测试、液压系统的控制、数控加工仿真等,采用以实验室人员为主、主讲教师积极参与的模式,讲课、演示、实验相结合的效果十分明显,学生们表现出很高的积极性和学习热情。针对教师讲得多、学生动得少的问题,他们进一步修改制定了新的教学方案:开发更多技术先进的实验系统,将虚拟仪器、组态控制、机器人等新技术介绍给学生,拓宽学生的视野;减少讲课时间,给学生更多动手机会。这一改进取得明显的效果,实验的深度和质量有了很大的提高,学生的学习热情有了很大提高。

    从2011年开始,他们尝试将机电综合实验的内容融入到理论课的教学中,结合课程内容将机电综合实验以实例的形式介绍给学生。对机电综合实验中的一些新知识,他们以讲座和课外作业的方式,使学生在实验开始之前就有所了解并产生兴趣。实验中,教师不再占用时间集中讲课,而是与实验人员共同组成指导小组,设框架、提要求,由学生自己搭平台、做实验,这样的实验更具有挑战性,激发了学生的兴趣,大大锻炼了学生的动手能力和创新能力。

    开展课外科技活动,培养学生创新精神和能力

    为了使学生能够学以致用,提高综合素质,青岛理工大学成教学院以每年的山东省大学生机电产品创新设计竞赛为契机,以实验室开放为平台,组织学生开展课外科技活动参与教师的科研项目,进行科技作品制作,有意识地引导学生发现问题、解决问题,培养他们对所学知识的运用能力以及对新知识的学习和应用能力。

    参赛题目由学生自己拟定,也可以由教师给定。针对题目学生可以自主进行完整的方案构思、设计,继而进行结构设计,然后采购原材料、加工零部件、装配、调试,学生反映收获很大。

    在机电综合实验中,他们强调实验的综合性与设计性,旨在对学生创新精神和能力的培养。对每一个实验,他们都提出一个具体要求,学生可以根据实验要求,设计实验方案,选择实验设备,搭建实验系统,编写实验程序,分析实验数据,最后得出实验结果。比如,要求测量星齿转动系统轴的振动频率和振幅,学生了解传动系统的工作原理;合理地选择传感器,正确地测量计算出传感器的静态特性参数;根据星齿传动系统的结构需要将传感器安装在合适的位置上;搭建实验系统,设计测试分析程序;实际测试与分析,得出传动轴的振动频率和振幅。在这一实验中,学生需要了解机械设计、机械振动学、测试技术、虚拟仪器设计等多方面知识,并要将这些知识综合应用于实验中。学生往往不仅要翻阅过去所学的知识,还需要查阅新的资料,更重要的是他们需要利用所学知识解决实验中遇到的实际问题,有效激发了学生的创新意识。

    在以小组为单位的机电综合实验中,同学们必须分工协作、密切配合,遇到难题时群策群力,才能更快地发现问题、解决问题,这也让学生们深深地体会到了团结协作的重要性,在学习知识的同时培养了他们的团队精神。

    加强三种设计能力培养,建立各环节相融合的教学体系

    在成人教育机械类的人才培养过程中,青岛理工大学成教学院十分强调对学生进行“基础设计能力、创新设计能力、工程设计能力”的培养。

    作为教学体系的重要内容,课程设计和毕业设计环节对培养学生三种设计能力起着直接作用。

    为此,该院从整个机械系统着眼,为学生提供足够的理论知识,围绕大量实际的机构和机械产品的设计问题,引导学生用现代设计理论与技术去解决实际问题。

    课程设计是教学过程中培养学生创新设计能力和工程设计能力的重要环节,着力改革原来的教学方式,如《机械原理》课程设计,开发了学生十分感兴趣的创新性设计,提高了学生的学习兴趣,调动了学生学习的主动性。

    在设计教学体系和教学内容的改革中,他们将《机械原理》课程设计、《机械设计》课程设计、各专业课程设计、毕业设计各设计环节有机融合,使设计题目一致性,前后连贯呼应,要求学生将所设计的产品从方案设计到结构设计、生产加工都要了解,达到了激励学生的学习欲望、发挥学生积极性的目的。

    兴趣爱好是最好的老师。设计课题要求基于功能原理设计,能完成同一功能的产品要多个设计方案,注重产品设计过程中的功能分析、工作原理方案设计和运动方案设计等。从问题到课题、从选题到开题,都提倡研究性学习。对学生而言,除了可以在科技前沿内容和专利中选题,来自周围任何感兴趣的内容都可以纳入自己设计课题的选题。教师会向学生阐述设计思想、介绍相关的设计资料,开阔学生的视野和思路,鼓励学生克服思维定势,打破学科专业对思维的束缚,注重机电知识和现代设计方法的应用和多学科知识的交叉融合,让学生理解更多更新的理论知识和科学技术,放手让学生设计。

    这些创新做法对学生各种能力的培养,特别是创新思维的训练,提高其分析问题、解决问题和工程设计能力等都收到了很好的效果。

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