校内外平台与课堂三位一体的教学模式研究

陈国金　张建辉

[摘 要]如何使新生对学科导论课程感兴趣，同时又取得满意的教学效果？针对新生的特点，采用校内外平台与课堂三位一体的教学模式，科学合理地安排教学内容，遴选教学效果好同时具有学术影响力的主讲教授，让新生完成由中学阶段向大学阶段的顺利过渡，引导学生认识学科与专业，增加专业兴趣以及对未来发展的信心，了解大学的精神、大学任务、学科的现状与发展以及在国民经济中的作用，掌握机械学科（专业）的课程体系、思维方式和学习方法。

[关键词]机械工程 学科导论课 实验平台 校外基地

[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2015）09-0138-03

一、概述

如何使新生对学科导论课程感兴趣，同时又取得满意的教学效果？为此，针对新生的特点，采用校内外平台与课堂三位一体的教学模式，科学合理地安排教学内容，遴选教学效果好同时具有学术影响力的主讲教授，让新生完成由中学阶段向大学阶段的顺利过渡，引导学生认识学科与专业，增加专业兴趣以及对未来发展的信心，了解大学的精神、大学任务、学科的现状与发展以及在国民经济中的作用，掌握机械学科（专业）的课程体系、思维方式和学习方法。

二、实验平台整合

由于机械学科导论课为新生开设，目的是让新生了解现代制造业“机电一体化”系统和“管控一体化”过程的全貌，因此，在机电综合省级实验教学示范中心的基础上，进行了以现代制造业的“大工程”为主线的整合，突出了“机电一体化”系统和“管控一体化”过程。

（一）整合和共享实验设备资源，建成机电管控综合实验平台。每个分平台由若干个项目组成，众多的项目构成了大学生三创能力培养的教学内容。从系统角度出发，该实验平台分别处于管理决策层、设计与控制层、执行层，基本反映了现代化制造企业的全貌和工作流程。

（二）在西门子（中国）有限公司支持下，以教育部“机械工程”专业综合改革项目——西门子公司产学合作专业综合改革项目实施为契机，开展工业控制系统、产品生命周期管理（PLM）软件等全面的产学合作。学校向西门子公司申请NX软件使用权，该NX软件功能涵盖了PLM软件系统的CAD / CAM / CAE的功能模块，同时采用西门子自动化元器件，自制或合作开发工业控制系统实验装置。

三、校外基地建设

根据机械学科导论课程大纲，建设好现有的3个国家级校外大学生实践基地。坚持“知行”统一，将理论教学和工程实践与人才培养紧密结合，树立“面向工业界、面向未来”的工程教育理念，以社会需求为导向，以实际工程应用为背景，突出创新精神和实践能力培养，以培养具有机械工程科技与管理发展潜质的高层次应用型专门人才为目标，为机械学科导论课程提供校外实践平台。

以我校的“机电工程综合”和“工业产品设计”2个省级示范中心、“带锯床及特色机械装备”省级科技创新平台、“船港机械装备”省级重点实验室为依托，组建了“杭州光机电”、“杭甬注塑机械”、“缙云精密机械”、“舟山船舶机械”、“绍兴港口机械”5个大学生校外实践基地群，其中有“杭机集团”、“吉利集团”和“银轮股份”3个国家级基地。通过省级重点实验室、创新平台、示范中心、国家级和省级校外实践基地的载体，围绕注塑机械和模具、精密特种机械、船港机械和光机电一体化技术四个人才培养方向，注重学生“三创”能力的训练。同时，使“政、产、学、研”紧密结合，从而建立了长效运行机制。

四、三位一体教学模式研究

机械学科导论课程主要是为帮助大学新生对所选学科（专业）进行解读。主要回答学科（专业）是什么、为什么（学习这个专业）、学什么（专业内容）、怎么学（学习方法指导）、做什么（就业规划）等方面的一系列问题。通过引入知名教授和专家，向学生展现机械学科国内外现状与发展趋势，让学生了解机械学科的研究对象、研究内容、研究方法、思维方式等，使学生清楚机械学科各专业知识体系的构成，专业发展的前景等。通过选择积极、有趣的案例和项目，可以使学生开阔视野，了解机械学科面临的挑战、学生毕业后的职业发展机会等，以增强学生的学习兴趣。

机械学科导论课程教学计划制订遵循“大学→领域→学科→专业→方向→课程→讲座”的原则，采用“讲授”、“讨论”、“实践”、“实验”、“讲座”相结合的多样性及灵活性教学模式，让新生完成由中学阶段向大学阶段的顺利过渡，引导学生认识学科与专业，增加专业兴趣以及对未来发展的信心，了解大学的精神、大学任务、学科的现状与发展以及在国民经济中的作用，掌握机械学科（专业）的课程体系、思维方式和学习方法。通过由大到小、由浅入深、由表及里的方式来达到了解工程领域的学科专业体系的目的。课程教学计划如下表所示。

在教学模式上，考虑到新生的特点，采用“课堂-实验室-校外基地”三位一体的方式。在教学内容安排上，设置了2个学时，深入机电工程综合省级实验示范中心和省级重点实验室，进行演示实验，让学生了解“机电一体化”系统和“管控一体化”过程的全貌；设置了2个学时，参观校外实践基地，让学生了解机械学科现代制造企业的运作过程或典型产品的设计制造工程。通过三位一体教学模式，将校外实践基地和校内实验平台结合起来，嵌入学科导论课程的教学过程中，以期能有效提高教学效果，使学生更加满意。

五、应用与实践

2013年在全校新生中开设了学科导论课，其中工程类学科导论课覆盖机械工程、材料与环境工程学院各专业以及数字媒体与艺术设计学院的工科专业。在新生开学典礼上，校长以“改变”为题，为新生们上了开学“第一课”。校长告诉同学们，世界永远处于变化之中，“适者生存，变者发展”，找到正确的方向，改变会让我们更美好。而对于如何找到正确的方向，度过充实且富有意义的大学生活，校长向同学们提出了四点建议：一是改变对大学的认知；二是改变对学习的认知，进而改变自己的学习；三是改变自己的习惯；四是改变对未来的定位。第二讲是副校长为工程类的三个学院新生作了题为“杭电发展与大学生工程教育”的第二讲，为大家展示了学校发展历程和辉煌成果，告诉同学们工程的概念以及大学工程教育对同学们成长发展的重要性。

在以后的课程安排上，各学院向新生介绍机械学科、材料与环境学科的国内外现状与发展趋势，分专业介绍专业培养方案、课程体系以及本专业的思维方式和学习方法，按学院特色研究方向介绍该方向的科研工作和成果。在课程环节设置上，我们还安排了典型企业参观考察，邀请企业界的知名人士（或校友）做个人职业发展规划等讲座，最后分班级围绕工程领域、具体学科与专业，结合本课程的所见所闻，通过互动方式进行讨论与总结，以形成一个从“大学→领域→学科→专业→方向→课程”的由大到小、由浅入深、由表及里的方式来达到了解工程领域的学科专业体系的目的。

对机械学科各专业，安排了6位特色研究方向的带头人，作了“高端制造装备及其自动化研究”、“数字化设计研究”、“医疗与康复机械研究”、“海洋机械研究”、“微纳制造与精密工程研究”、“机器人技术研究”等6个讲座，邀请了吉利汽车研究院的国家千人作了“汽车主动安全研究”讲座，邀请了吉利集团的国家千人做个人职业发展规划等讲座。安排了吉利汽车研究院、西子奥的斯、吉奥汽车、中高动力等4家企业和校内实验平台进行参观，让新生初步了解现代制造业的概况和学院的实验室建设情况。最后分班级围绕工程领域、具体学科与专业，结合本课程的所见所闻，通过互动方式进行讨论与总结，并对本课程的实施情况进行了问卷调查。机械学院的3个机械类专业272名新生参加了问卷调查，新生对学科导论课的教学模式、讲课教师、企业参观、人生规划、学习帮助等方面给予了充分的肯定。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 陈国金.工科类大学生创新教学实践[J].实验室研究与探索，2010（3）：95-97.

[2] 陈国金，李志华，刘庆民.体现信息及经管特色的工程训练教学体系研究[J].实验技术与管理，2008（11）：17-19.

[3] 陈国金，董峰.加强产学研合作全面提升学生工程实践能力[J].教育教学论坛，2012（12）：140-141.

[4] 陈国金，胡小平，董峰.面向产业升级的机械专业培养计划及实现途径.杭州电子科技大学学报（社会科学版），2011（4）：61-64.

[5] 陈国金.工程训练中创新型人才培养方案研究[J].杭州电子科技大学学报（社会科学版），2008（4）：60-63.

[责任编辑：钟 岚]