關於遠端教學環境下適用性人才培養途徑探析論文
引言
機械設計製造及其自動化專業是集產品設計與製造、計算機技術、資訊科技、自動化技術為一體的多學科融合的綜合性專業，是國家裝備製造業人才培養的基礎工科專業。隨著我國柔性製造、整合製造、智慧製造產業化的逐步形成，以快速響應型為特徵的製造業革命正在機械行業中波瀾壯闊地展開。基於此，探析新時期適用性人才的培養途徑是當前高校機械設計製造及其自動化專業教學改革的關注點。該專業教學改革的總體趨勢是：在探索人才培養新模式、推進教學內容改革、建立品牌、突出特色的過程中，以產學研相結合為樞紐，依據行業、企業人才培養的需求，在“供需”之間搭起互動橋樑。
中央電大自2001年開始創辦機械設計製造及其自動化專業。基於應用性人才培養的需要，制定了“保證基礎、突出主幹、注重能力、增強適應性”的培養原則。經10年的教學實踐，原教學計劃和教學實施方案能否適應新時期人才培養的需要，已成為業內人士廣泛關注的問題。為此，在2009年9月至10月間，中央電大工學院專門組織開展了較大規模的調研活動(走訪4省、8市、16個基層教學點;發放調查問卷340餘份)。調研以學科發展、新技術應用與企業人才培養需求變化之間的關係分析入手，著眼於教學模式、教學內容、資源建設、教學支援服務等方面存在的問題，力求為本專業適用性人才的培養提供佐證和依據。
一、教學改革總體目標
長期以來，中央電大工科機電類專業的開設一直遵循“寬口徑、廣適應”的原則。基礎課、專業基礎課(必修課)由中央電大統一建設並執行五統一;專業課(選修課)以模組化形式形成專業方向，由地方電大根據當地人才培養的需求自行確定。此種模式是在長期的辦學過程中逐漸形成並完善的，得到了電大同仁的一致認可，有利於發揮系統辦學的優勢，實現應需辦學。但透過調研也發現，本專業人才培養方案和計劃還需要在以下方面做進一步的改進和提升。
1.專業劃分應更趨多樣化
一些基層辦學點(企業辦學點)在辦學過程中，根據行業特點和企業需求實際派生的專業方向雖然在名義上還依附於中央電大，但事實上已超出了原中央電大的教學設計。此種情況印證了當前高校傳統的專業劃分難以適應人才培養需求的現狀。實際情況是，現代高新應用技術的相互交融與滲透已引領了本科專業的發展乃至重新構建的態勢。針對職業崗位的重組，適用性人才的培養需求促使專業的劃分更趨多樣化。為此，本專業的課程設定應降低重心，拓寬專業基礎範圍，為專業方向多樣化奠定基礎。
2.教學內容應更貼近崗位需求
目前，本專業基礎理論“必須、夠用”偏頗，更多關注基礎課而忽視專業基礎課，過繁、過細、過於程式化的基礎知識鋪墊制約了新技術應用內容的注入，導致教學內容陳舊、脫離生產實際。因此，本專業教學內容改革應以專業知識能力結構為據，把握多學科交叉的平衡點，構建融會貫通、有機結合的課程最佳化體系。
3.實踐教學應與工程實際相結合
由於電大辦學深入基層，因此結合生產實際有針對性地靈活設定實踐教學是電大開展實踐教學的特色。在長期的教學實踐中，各地辦學點已經探索出多種因地制宜開展實踐教學的方式。鑑於此，實踐教學可突出“自設”，為教學緊密結合工程實際提供便利。
總之，中央電大工科機電類專業教學改革的總體目標是：圍繞人才培養方案的修訂與實施，以結合工程實際，提高學生綜合素質、工程實踐能力、創新能力為目的，最佳化課程體系，創新教學方法和內容，探索在遠端教學環境下，電大本專業適用性人才培養的新途徑。
二、教學改革思路與要點
1.加大“寬口徑、廣適應”人才培養原則的力度，改造和拓寬課程體系
電大生源結構複雜，雖然本專業學生多為企業在職職工，但行業的差別、企業的不同以及崗位側重的差異均要求教學計劃的`制定應能夠較廣泛地適應當地人才培養的需要。“寬口徑”是由現代工程實踐呈現知識的綜合性和技術的交叉性所決定的，意指學科內涵大、專業基礎寬、適應性強。這裡要注重學科共性與特性之間的關係。共性在必修課中體現，縱向提供專業技術能力形成所必備的基礎，橫向為技術應用能力的延伸拓寬路徑。特性體現在選修課中。選修課的設定要科學合理，要反映學科發展的先進性、技術應用的針對性，為各地辦學機構依據當地人才培養需要派生專業方向或形成專業側重奠定基礎。為此，應加大“寬口徑、廣適應”原則的力度，改造和拓寬課程體系。具體包括以下幾點：
(1)調整必修課體系結構。將選修課數控原理與應用、互換性與測量技術等課程調整到必修課中去。數控技術應用的迅速推廣，大大促進了工業化發展的程序。在高校機械類專業的教學中，數控技術的地位愈益增高，已成為相關專業核心教學內容之一。高效率、低成本的專業化協作生產在很大程度上取決於互換性技術的應用。作為工程實踐的必備知識，互換性與測量技術課程的教學地位突出。增設上述課程的目的是降低教學重心，拓寬專業基礎。
(2)選修課增設技術應用類專業課。兩個專業方向(機電一體化和過程控制)各增設10門左右的選修課，包括現代機械設計與製造、現代控制與測試、設計製造資訊化、先進加工技術、機電產品創新設計等課程。這些課程屬新知識、新技術應用的專業課，體現了相關學科發展的新成果，是機械製造業現代化生產方式形成的技術支撐。增設上述課程能適應專業方向多樣化的需求。
(3)選修課的建設應主要以整合社會優質資源的方式展開。增設選修課是為了適應各地辦學需要，但課程建設涉及到多種教學媒體的配合，課程建設週期長、不能及時跟蹤學科發展已成為電大工科專業課程建設的痼疾。實際上，在新時期多層次、多規格人才培養需求的召喚下，許多高校、社會辦學機構在資源建設方面已取得長足進展。應加強對這些社會優質資源整合的途徑、模式、方法的研究與探索。
(4)消減不必要的通用基礎課。現代機械設計製造發展的顯著特徵是數字化、資訊化技術的應用，而體現數字化、資訊化技術應用的專業課程所使用的程式語言多為專用化語言。專用化語言的關聯性、指向性決定了其應用的特殊性。因此，消減通用語言等課程(如C++語言)是教學改革的需要，可為新知識、新技術課程的納入提供空間。
2.以基礎理論“必須、夠用”為度，精選課程內容，突出先進性和針對性
經10年的教學實踐，本專業基礎理論過於系統化、完整化以及內容凸顯陳舊等缺陷已在電大內形成共識。因此，在科學論證的基礎上，精選課程內容是本專業教學改革的核心內容之一。精選課程內容要關注三個問題：一是本專業涉及的專業基礎知識較廣，在梳理課程知識體系的過程中，一方面要研討內容組合的科學性，另一方面要體現知識性與技能性內容的有機融合;二是要建立課程組間共同探討、相互審閱的運作制度;三是由於是專升本，故可適當提升專業基礎知識傳授的起點，為新技術的應用提供更多的教學空間。具體作法為：
(1)課程內容增加技術應用和工程實踐範例。課程內容改革在科學論證的前提下，以工程應用中知識能力構成為依據，把握專業基礎知識與專業知識、經典課程與新技術發展課程、理論教學與實踐教學之間的平衡點，減少不必要的理論鋪墊，適當壓縮必修課學分，以課程內容創新為主線，將工程實踐能力的培養融入到教學內容的整體設計中去。
(2)專業課向前沿性、少學時方向傾斜。專業課內容堅持少而精的原則，加強教學的針對性、實用性和前瞻性，注重課程間內容的關聯和銜接，提高選修課總體學分比例，在課程組相互協作、相互稽核的前提下，形成體現遠端教學特色的機械設計製造及其自動化專業的課程體系。
(3)實踐教學的重心定位在技能的綜合化訓練上。電大辦學深入基層，畢業設計課題多數來自生產實踐，而畢業設計本身是以工程設計或技術研發為核心內容的綜合實踐教學環節。因此，適當削減課內學時，增加畢業設計學時，對培養學生的綜合素質和工程實踐能力是大有裨益的。
3.以工程應用為主線，以產學研相結合為樞紐，在遠端開放教育環境下創新教學模式
目前，產學研相結合是高校工科專業開展教學改革的引擎。其特徵為：在學校與企業之間架起教育與科研的資訊公路，充分利用高校知識密集、科研領先、師資雄厚的優勢，透過各種途徑與企業合作，使高校的科研成果、新技術開發專案儘快轉化為生產力，同時培養造就出企業需要的適用性人才，實現產學研互動，企業與學校雙贏。
電大開展產學研相結合的教學改革有其自身獨特的優勢。一是電大辦學深入基層，依託企業辦學點，有天然的產學研相結合的土壤。二是利用企業開展實踐教學的物質化資源，可嘗試直接將課程學習切入企業生產實踐中，將畢業設計課題融入企業的技術革新和技術改造中。
透過調研我們發現，各地(江蘇、陝西、天津等省市)電大基於長期的教學實踐，在教學創新方面已經取得了較為豐碩的成果。如將課程教學切入企業的生產線或產品的生產環節，採用了基於工作過程的教學方法;又如將各實踐環節貫通起來，以專案方式實現實踐教學的整體化設計等。這些教學創新為教學改革的深入開展奠定了重要的基礎。為此，以工程應用為主線，開展教學創新活動應從以下幾個方面入手。
(1)實施性教學計劃的制定提倡與基層辦學點(尤其是企業辦學點)溝通。可嘗試與企業相關部門共同協商制定實施性教學計劃，使其能夠與企業生產實際和人力資源開發的需要相適應。有條件的地方可在選修課和實踐性教學環節的設定上給辦學點更多的自主權，以促進企業辦學的積極性和能動性。加大選修課“自選”和實踐環節“自設”的力度勢必給各級電大的教學管理帶來困難。其中考核與測評的複雜化是突出的問題之一。因此，在開展創新教學的過程中，要始終本著“來源於實際，還原於實際”的指導思想，加強教學服務觀念，探索出因勢利導切實可行的教學管理模式。
(2)融教學環境於企業環境中。利用企業物質化資源開展實踐教學是電大教學的特色之一。但是以往對企業資源的利用往往拘泥於專業教學計劃的原始設計，沒有充分利用企業環境做到“理論教學直觀化、實踐教學職業化”。因此，如何使知識技能的學習融入多元化、多層次的工作環境中，是電大教學創新值得關注的問題。事實上，基於新技術應用推廣的需要，企業自行編制的專案培訓規則、技能培養手冊具有鮮明的崗位指向性，有機地將其與專業教學融合起來，對強化學生知識應用的針對性和實用性是極其有益的。
(3)大力推廣模擬綜合訓練。隨著CAD/CAM/CAPP/CAE技術在企業中的迅速推廣，目前普通高校機械設計製造及其自動化專業開設與其相對應的實踐性課程已成為教學改革重點突破的內容之一。“CAD/CAM/CAPP/CAE課程綜合訓練”所涉及的內容相當廣泛，涵蓋了從產品設計、分析、模擬及編制數控程式到產品製造加工整個流程。由於該課程涉及到的知識較多，故可採用專案教學法，將教學內容與生產實踐中的工程專案結合起來，引導學生以科學研究及實踐的方式展開學習。由於涉及到的基礎理論知識較多，故教學應具針對性，教學內容應有所側重。
(4)在電大在線上設定本專業的教改研討平臺。平臺上設定課程建設研究、教學創新研究、多媒體資源設計與製作、教學測評研究、學科發展動態等多個欄目，在加強相互交流、共同研討的過程中，彙集各地電大開展教學研究和教學創新的經驗與成果，促進電大機電類專業教學改革更加深入的開展。
4.加強資訊科技應用的研究與開發，建立機電類課程多媒體網路教學平臺
機械設計製造及其自動化專業的特點是專業技能教學的比重較大。儘管網路教學在技能傳授方面僅具有輔助地位，但如果能夠科學合理地運用現代資訊科技設計網路教學資源，不僅可以加快專業知識和專業技能學習的程序，而且對於培養學生的創新思維能力以及探索式、研究式學習的意識具有極大的促進作用。網路教學平臺的建立要注意以下幾個問題：一是本專業的網路教學資源應具有相對統一的設計模式，簡捷、清晰、明瞭的學習導航，而且資源種類不宜過多，以求精、求實為宗旨。二是充分、恰當地利用現代資訊科技和資訊資源，科學地安排教學過程的各個環節和要素。以“任務驅動”和“問題解決”作為學習和探索的主線，創設具有具體意義的情境，進行網路課件的整體化設計，實現教學過程的最佳化。
(1)加強網路課程建設。網路課程建設要注意以下幾點：其一，課程雖然分為專業基礎課和專業課，但就其內涵，可分為側重專業知識、側重專業技能、二者並重三類。基於此，應依據課程性質設計資源;其二，網路課程建設應在合理設計基本教學內容表現形式的基礎上，突出體現重點教學內容，不能以多種手段發揮的程度選擇教學內容;其三，本專業網路課程設計要有相對統一的模式和規範，要體現學科特色，突出專業特點。
(2)建立實踐教學網路子平臺。子平臺中包括開展實踐教學的各種指導性檔案、模擬訓練課堂、虛擬實驗室、實景演示廳、工程實踐範例等。形式獨立但內容相互融合，可透過課程連結，體現多媒體課件的互動作用。
基於網路構建的虛擬實驗室首先應用於電子類課程。如運用虛擬電子實驗室中的虛擬儀器和虛擬元器件，在網路上完成電路的設計、組裝、除錯等。目前，機電類課程的虛擬實驗的研發亦取得了長足的進展，可以開設諸如模具結構認知與拆裝虛擬實驗、感測器與檢測虛擬實驗、基於組態虛擬技術的PLC電氣控制實驗等眾多課程實驗。
(3)開創課程的網上創新設計欄目。時至今日，模擬技術在理工科諸多學科領域的教學中已經相當普及，在網路教學中亦得到極大推廣。如果在課件設計中根據教學需要創設最佳化設計的教學內容，預先設定不同層次的標準，如達標設計、優秀設計、創新設計等，並結合模擬技術直觀體現最佳設計效果，再循序漸進地給予必要的引導和提示，其教學效果是不言而喻的。
(4)多媒體教學資源的編制應整合社會資源。目前在高校以及各類教學機構中開展機電類專業課程教學軟體的開發與研製可謂是如火如荼，教學實踐中取得突出教學效果的亦比比皆是。因此，除在電大系統內部鼓勵研製網路教學資源外，還可採取多種形式謀求與系統外各種教學機構開展合作。成品經實踐檢驗後，可納入中央電大機電類專業網路資源教學體系。
5.加強學習測評研究，改革考核制度與方法，提高技術應用和實際操作考核的地位
科學測評學生的學習行為和效果，探索並逐步建立遠端開放教育環境下機電類專業的考核模式是考試改革工作的重心。為此，應一方面針對在職成人學習者的特點和職業需求特徵，開展遠端開放教育環境下學習測評模式以及服務機制的研究;另一方面根據機電類專業實踐教學比重較大的特點，嘗試以專業技能和職業素質為本位的基於教學內容多重性和教學方法多樣性的考試改革。
考試改革是一項複雜的工作，短期內一蹴而就是不現實的。只有在長期的教學實踐中勇於探索，方能有所創新、有所突破。目前一些教育機構在學習測評研究和考試改革方面已經積蓄了成熟的經驗，並取得了可喜的成績，客觀上為中央電大開展此項工作提供了必要的印證和得以借鑑的成功範例。本專業考核改革的主要內容如下：
(1)必修課考核形式多樣化。在適當提高必修課形成性考核比例的基礎上，摒棄以往單純按章節佈置作業的方式，充分考慮形成性考核的階段性、發展性、激勵性特徵，嘗試採取問答、討論、案例分析等多種方式。終結性考核以測評學生專業通用知識和通用能力為標準，減少客觀性試題，增加結合工程實踐的綜合性思考題、分析論述題等主觀性試題。考試可採用開卷、半開卷、題目自選以及網考等多種形式。
(2)選修課考核嘗試開放化。選修課(多為專業課)的考核應與實踐教學環節相銜接，可嘗試以“專案”的方式展開。命題可體現開放性，以試題內容開放、試題答案開放、解題方法開放的方式公開呈現給學生。答案可以有多種，注重的是學生對生產過程的熟悉和掌握。教師主要是構建問題情境，要求學生髮揮主觀能動性進行綜合分析，鼓勵創造性思維，主要考核學生分析問題和解決問題的能力。
(3)畢業設計考核“三側重”。畢業設計考核應依據課題性質、內容以及與工程實踐相結合的程度和形式靈活設定，成績評定要體現三側重，即以結合工程實踐解決生產問題為重;以承擔任務和獨立完成的程度為重;以具有創新思維、創新設計為重。