模块化教学体系下材控专业应用型人才培养途径
发布时间:2014-03-03 08:52 来源:未知 点击:
模块化教学体系下材控专业应用型人才培养途径探究
张远斌，徐启圣，袁永壮
（合肥学院机械工程系，安徽合肥 230601）
摘 要：介绍了合肥学院材控专业模块化教学改革，以及为实现以能力为导向的应用型人才培养目标，在教学内容和教学方法上一些具体做法。
关键词：模块化；应用型；人才培养；教学改革
材料成形及控制工程专业是一个实践性较强专业，新时期该专业涉及新的成形理论及成形方法不断涌现，即使行业内的工程师也需要在实践中不断学习新技术及新思想才能跟上行业发展。传统教学已无法满足行业发展的要求，因而迫切需要进行相关教学改革。作为应用型地方本科院校的合肥学院，借鉴世界先进国家尤其是德国应用科学大学培养应用型工程师的成功经验，积极进行人才培养模式上的探索与实践，创建出一套以能力为导向的模块化应用型人才培养模式。
一、模块化教学体系的建立
我系借鉴德国应用型人才培养模式，根据材料成型及控制工程专业（模具方向）人才培养的定位及能力目标，以能力为导向，通过细化专业能力，优化分解为能力要素，确定能力要素对应的支撑知识点，并运用相关联的能力要素对应的知识点及知识应用（项目）组成模块，设置以能力为导向的模块化教学体系。首先，通过对行业领域我系本专业学生适应的岗位群的广泛深入调研，以及企业对材料成型及控制工程专业（模具方向）人才知识、能力和素质需求的调研，确定本专业学生适应的主要专业岗位群主要包括：材料成形工艺的研发、现代模具设计师、模具制造与维修、材料成形设备设计与研发、企业生产管理、模具等机械产品营销、采购等。其次，根据对以上岗位群对专业能力的要求，确定本专业应具备的专业能力包括：材料成形工艺分析能力、模具CAD/CAE/CAM设计能力、模具零件数控加工程序与制造工艺的编制能力、材料成形设备与工艺研发及管理能力、生产组织管理能力、机械产品营销、采购能力等。再次，对所需专业能力进行细化，并优化分解能力要素，如对材料成形工艺分析能力其相应的能力要素包括：掌握塑料制品的结构设计与成型工艺、能分析注塑成型工艺与缺陷及解决措施、掌握冲压制件的结构设计与成型工艺、能分析冲压成形工艺与缺陷及解决措施、掌握压铸制品的结构设计与成型工艺、能分析压铸成型工艺与缺陷及解决措施、其它材料成型工艺分析，如橡胶、陶瓷、耐火材料等。最后，根据能力要素确定对应知识点，最终构建相关教学模块。由于每个教学模块之间可以按照一定的规则进行选择性的重新组合，因此，在整个教学实施过程中，可以根据市场需要，适当增加、减少或更换其中的一些模块，用以培养学生的工程意识、工程素质、工程实践能力及创新能力等。
二、教学内容、教学方法的改革
1.研究“走出去，请进来”的学生工程意识培养新途径。要培养出应用型的人才，首先需要培养本专业教师自身的工程意识。只有教师本身具备工程意识，掌握本专业企业实际在用的最新设计理论、设计方法，才可能将这些设计理论、设计方法及工程意识融入相关教学模块，并贯穿到整个教学及实践环节，也只有这样才可能培养出企业所需的具有创新意识和独立分析能力的合格专业人才。具体做法为：教师利用寒暑假及空闲时间“走出去”，深入相关企业，调研企业技术需求，认真研究企业的技术细节，对相关技术领域动态进行实时跟踪研究，并将了解到的实际情况反馈到教学环节。另一方面，采用“请进来”的办法，邀请行业资深工程师到学校为师生开展讲座，针对行业开发中的实际技术难题进行现场教学及答疑，解决教师、学生实际工程经验缺乏问题。
2.专业课引入案例式教学法。对模具专业课模块尝试引入模具项目案例教学法，通过引入一个包含系列技术环节和约束条件的实际模具设计案例进行讨论，引导学生通过一个完整的模具项目周期的去感受模具企业的生产实际开发过程。这样不仅可拓宽学生专业视野，又可让学生深刻体会到模具工程师的设计活动是在复杂的多元约束条件下完成的，远非同学们已经习惯的翻翻教材、查查手册就可以完成的一项设计任务，以解决学生设计严重脱离企业实际的难题。
3.采用项目驱动教学，打破传统理论教学与实践教学的界限。围绕典型工程对象，将学生需要掌握的课程（模块）单元内容设计转变为将一项或几项具体的任务融合到教学过程中，并按照项目驱动模式将教学内容重新编排，让学生在学中做、做中学的学习的过程，时刻进行理论知识与实践操作的对照，使学生所学的内容始终可以与生产的实际相吻合，以实现理论与实践的深度融合。力求将理论讲解、实验教学、实际教学与创新活动等融为一体，同时打破传统理论教学与实践教学的界限。
4.构建模块化实习，完善生产实习环节同理论教学的有效融合。我系有较多的实习课时，但实习效果并不理想。究其主要原因为实习教学无法同理论教学有效融合，同时由于实习形式单一，学生实习盲目性较大，实习积极性不高，很多实习实质上沦为了走马观花式的参观过程，学生即无法通过实习了解相关设备的生产过程原理，也缺乏发现问题、解决问题的锻炼机会，更谈不上将课堂中学到的理论知识与生产实际结合的可能，因此很难激发学生学习兴趣。现着手通过加强实习基地建设，构建模块化的实习模式，即：根据材料成型及控制专业不同岗位要求及理论教学进度设置不同的实习模块，学生可根据自己就业意向和兴趣特长，自由选择实习模块。同时创建少部分的自主实习模块，学生根据大纲的要求自我确定实习内容，制定实习计划，完成实习任务。教师在自主实习模块中则主要起监督、引导及配合作用，改学生变被动实习为主动实习。
5.完善实验课环节，培养学生的创造性思维和实践能力。原有实验课大多是“老师说什么，学生做什么，老师怎么说，学生怎么做”，学生完全处于被动状态。现将部分实验课交由学生自己设计，具体实验内容根据学生自己的能力、兴趣来选择，而教师只给出选题的范围，并负责辅助学生完成相关实验，以挖掘学生自身潜力，培养学生的创造才能和实践能力。
6.进一步深化模块化人才培养方案下的考试制度的改革。高校大部分课程在考试方式、内容上主要注重于学生对知识的掌握，而缺乏对学生创新精神、协作能力和实践能力进行检验。这必然影响到学生个性化发展的需求和创新能力培养。因此，需要对考试制度进行改革，重点研究如何将实践性较强的内容引入考核范围，突出工科考试的工程实践特点，充分发挥考试的检验、督促、指导学生学习的作用，引导学生学习方向，真正达到教、学、考的和谐统一。
7.加强校企合作，提高学生毕业设计质量。近几年来，我系学生在签约企业完成毕业设计逐年增加，在企业完成毕业设计已成为我系本科毕业设计一个重要的组成部分。针对此种情况，为此专门制定“导师负责、校企联合指导”的机制，学生毕业设计尽量采用所在企业课题，学生可通过毕业设计，参与企业工作过程，以充分锻炼和培养其动手能力及创新能力。而对部分校内完成毕业设计的同学，我们也提出了真题真做的要求，即：要求毕业设计课题来源与企业，完成毕业设计要求采用企业通用方法等。
三、存在的主要问题
1.我系模块化教学改革，由于实施时间较短，模块（课程）设置的合理化、系统化、一体化问题远未得到很好解决，需要进一步重组教学内容，整合课程设置，避免课程分割过细，内容重复或脱节，实现课程体系和教学内容的整体优化。
2.受传统习惯的影响，部分教师在教学内容及教学方法上仍然脱不开原有课程设置的束缚，教学过程中仍然存在重理论轻实践，教学内容上缺乏工程实践和工程设计的引入，教与学纸上谈兵等教学问题。
3.关于学生在企业的工程实践，实施过程中存在问题仍然较多。很多学生仅仅是参与了企业工作过程，但其动手能力、创新能力并未得到充分锻炼和培养。
这些问题都需要我们在已有基础上，因地制宜，对应用型人才培养途径、模块化教学等进行进一步的改革和深化，以探索建立真正适应行业需求的切实可行的应用型人才培养新途径。
基金项目：安徽省卓越人才培养计划项目（2012zjjh040）；合肥学院教研项目（2012jyxm60）
作者简介：张远斌(1974一)，男，副教授．博士，合肥学院材料成型教研室主任。
参考文献
[1]施于庆,管爱枝,祝邦文等.面向应用型本科人才培养的模块化课程体系改革[J].浙江科技学院学报,2010,22(5):456-460.
[2]张建文,张先华.基于工作过程的模块化教学改革实践[J].中国电力教育,2011,188(1):54-55.
[3]梁维中,马波,王振廷等.材料成型及控制工程应用型人才培养探
张远斌，徐启圣，袁永壮
（合肥学院机械工程系，安徽合肥 230601）
摘 要：介绍了合肥学院材控专业模块化教学改革，以及为实现以能力为导向的应用型人才培养目标，在教学内容和教学方法上一些具体做法。
关键词：模块化；应用型；人才培养；教学改革
材料成形及控制工程专业是一个实践性较强专业，新时期该专业涉及新的成形理论及成形方法不断涌现，即使行业内的工程师也需要在实践中不断学习新技术及新思想才能跟上行业发展。传统教学已无法满足行业发展的要求，因而迫切需要进行相关教学改革。作为应用型地方本科院校的合肥学院，借鉴世界先进国家尤其是德国应用科学大学培养应用型工程师的成功经验，积极进行人才培养模式上的探索与实践，创建出一套以能力为导向的模块化应用型人才培养模式。
一、模块化教学体系的建立
我系借鉴德国应用型人才培养模式，根据材料成型及控制工程专业（模具方向）人才培养的定位及能力目标，以能力为导向，通过细化专业能力，优化分解为能力要素，确定能力要素对应的支撑知识点，并运用相关联的能力要素对应的知识点及知识应用（项目）组成模块，设置以能力为导向的模块化教学体系。首先，通过对行业领域我系本专业学生适应的岗位群的广泛深入调研，以及企业对材料成型及控制工程专业（模具方向）人才知识、能力和素质需求的调研，确定本专业学生适应的主要专业岗位群主要包括：材料成形工艺的研发、现代模具设计师、模具制造与维修、材料成形设备设计与研发、企业生产管理、模具等机械产品营销、采购等。其次，根据对以上岗位群对专业能力的要求，确定本专业应具备的专业能力包括：材料成形工艺分析能力、模具CAD/CAE/CAM设计能力、模具零件数控加工程序与制造工艺的编制能力、材料成形设备与工艺研发及管理能力、生产组织管理能力、机械产品营销、采购能力等。再次，对所需专业能力进行细化，并优化分解能力要素，如对材料成形工艺分析能力其相应的能力要素包括：掌握塑料制品的结构设计与成型工艺、能分析注塑成型工艺与缺陷及解决措施、掌握冲压制件的结构设计与成型工艺、能分析冲压成形工艺与缺陷及解决措施、掌握压铸制品的结构设计与成型工艺、能分析压铸成型工艺与缺陷及解决措施、其它材料成型工艺分析，如橡胶、陶瓷、耐火材料等。最后，根据能力要素确定对应知识点，最终构建相关教学模块。由于每个教学模块之间可以按照一定的规则进行选择性的重新组合，因此，在整个教学实施过程中，可以根据市场需要，适当增加、减少或更换其中的一些模块，用以培养学生的工程意识、工程素质、工程实践能力及创新能力等。
二、教学内容、教学方法的改革
1.研究“走出去，请进来”的学生工程意识培养新途径。要培养出应用型的人才，首先需要培养本专业教师自身的工程意识。只有教师本身具备工程意识，掌握本专业企业实际在用的最新设计理论、设计方法，才可能将这些设计理论、设计方法及工程意识融入相关教学模块，并贯穿到整个教学及实践环节，也只有这样才可能培养出企业所需的具有创新意识和独立分析能力的合格专业人才。具体做法为：教师利用寒暑假及空闲时间“走出去”，深入相关企业，调研企业技术需求，认真研究企业的技术细节，对相关技术领域动态进行实时跟踪研究，并将了解到的实际情况反馈到教学环节。另一方面，采用“请进来”的办法，邀请行业资深工程师到学校为师生开展讲座，针对行业开发中的实际技术难题进行现场教学及答疑，解决教师、学生实际工程经验缺乏问题。
2.专业课引入案例式教学法。对模具专业课模块尝试引入模具项目案例教学法，通过引入一个包含系列技术环节和约束条件的实际模具设计案例进行讨论，引导学生通过一个完整的模具项目周期的去感受模具企业的生产实际开发过程。这样不仅可拓宽学生专业视野，又可让学生深刻体会到模具工程师的设计活动是在复杂的多元约束条件下完成的，远非同学们已经习惯的翻翻教材、查查手册就可以完成的一项设计任务，以解决学生设计严重脱离企业实际的难题。
3.采用项目驱动教学，打破传统理论教学与实践教学的界限。围绕典型工程对象，将学生需要掌握的课程（模块）单元内容设计转变为将一项或几项具体的任务融合到教学过程中，并按照项目驱动模式将教学内容重新编排，让学生在学中做、做中学的学习的过程，时刻进行理论知识与实践操作的对照，使学生所学的内容始终可以与生产的实际相吻合，以实现理论与实践的深度融合。力求将理论讲解、实验教学、实际教学与创新活动等融为一体，同时打破传统理论教学与实践教学的界限。
4.构建模块化实习，完善生产实习环节同理论教学的有效融合。我系有较多的实习课时，但实习效果并不理想。究其主要原因为实习教学无法同理论教学有效融合，同时由于实习形式单一，学生实习盲目性较大，实习积极性不高，很多实习实质上沦为了走马观花式的参观过程，学生即无法通过实习了解相关设备的生产过程原理，也缺乏发现问题、解决问题的锻炼机会，更谈不上将课堂中学到的理论知识与生产实际结合的可能，因此很难激发学生学习兴趣。现着手通过加强实习基地建设，构建模块化的实习模式，即：根据材料成型及控制专业不同岗位要求及理论教学进度设置不同的实习模块，学生可根据自己就业意向和兴趣特长，自由选择实习模块。同时创建少部分的自主实习模块，学生根据大纲的要求自我确定实习内容，制定实习计划，完成实习任务。教师在自主实习模块中则主要起监督、引导及配合作用，改学生变被动实习为主动实习。
5.完善实验课环节，培养学生的创造性思维和实践能力。原有实验课大多是“老师说什么，学生做什么，老师怎么说，学生怎么做”，学生完全处于被动状态。现将部分实验课交由学生自己设计，具体实验内容根据学生自己的能力、兴趣来选择，而教师只给出选题的范围，并负责辅助学生完成相关实验，以挖掘学生自身潜力，培养学生的创造才能和实践能力。
6.进一步深化模块化人才培养方案下的考试制度的改革。高校大部分课程在考试方式、内容上主要注重于学生对知识的掌握，而缺乏对学生创新精神、协作能力和实践能力进行检验。这必然影响到学生个性化发展的需求和创新能力培养。因此，需要对考试制度进行改革，重点研究如何将实践性较强的内容引入考核范围，突出工科考试的工程实践特点，充分发挥考试的检验、督促、指导学生学习的作用，引导学生学习方向，真正达到教、学、考的和谐统一。
7.加强校企合作，提高学生毕业设计质量。近几年来，我系学生在签约企业完成毕业设计逐年增加，在企业完成毕业设计已成为我系本科毕业设计一个重要的组成部分。针对此种情况，为此专门制定“导师负责、校企联合指导”的机制，学生毕业设计尽量采用所在企业课题，学生可通过毕业设计，参与企业工作过程，以充分锻炼和培养其动手能力及创新能力。而对部分校内完成毕业设计的同学，我们也提出了真题真做的要求，即：要求毕业设计课题来源与企业，完成毕业设计要求采用企业通用方法等。
三、存在的主要问题
1.我系模块化教学改革，由于实施时间较短，模块（课程）设置的合理化、系统化、一体化问题远未得到很好解决，需要进一步重组教学内容，整合课程设置，避免课程分割过细，内容重复或脱节，实现课程体系和教学内容的整体优化。
2.受传统习惯的影响，部分教师在教学内容及教学方法上仍然脱不开原有课程设置的束缚，教学过程中仍然存在重理论轻实践，教学内容上缺乏工程实践和工程设计的引入，教与学纸上谈兵等教学问题。
3.关于学生在企业的工程实践，实施过程中存在问题仍然较多。很多学生仅仅是参与了企业工作过程，但其动手能力、创新能力并未得到充分锻炼和培养。
这些问题都需要我们在已有基础上，因地制宜，对应用型人才培养途径、模块化教学等进行进一步的改革和深化，以探索建立真正适应行业需求的切实可行的应用型人才培养新途径。
基金项目：安徽省卓越人才培养计划项目（2012zjjh040）；合肥学院教研项目（2012jyxm60）
作者简介：张远斌(1974一)，男，副教授．博士，合肥学院材料成型教研室主任。
参考文献
[1]施于庆,管爱枝,祝邦文等.面向应用型本科人才培养的模块化课程体系改革[J].浙江科技学院学报,2010,22(5):456-460.
[2]张建文,张先华.基于工作过程的模块化教学改革实践[J].中国电力教育,2011,188(1):54-55.
[3]梁维中,马波,王振廷等.材料成型及控制工程应用型人才培养探
