基于递进式模块的专业硕士校内实践教学设计

姚静　赵桂春

摘要：本文介绍了针对专业硕士研究生的实践教学改革方法，在充分总结以往教学经验的基础上，基于递进式模块的教学理念，提出了“实验培训+实物制作+项目考核”的实践教学体系，并设计了实践项目。本文以专业硕士校内实践课程教学目标为核心，开展教学环节的创新设计，从建立面向专业硕士专业能力矩阵、实践教学体系设计及实践项目的设计与实施三个方面做了全新的尝试，结合专业课程和学生基本专业素质，设计基础理论实验研究内容，建立综合实践教学模块，培养学生的实践操作、问题分析、分工协作的能力。本文研究成果对专业硕士教学改革具有参考价值。

关键词：校内实践；教学设计；实践教学；教学改革

中图分类号：G642.4 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2019）04-0153-03

国内众多学者致力于研究生教学模式研究，近年来围绕教学改革、实践教育进行了大量探讨与研究。华东师范大学的高芳祎博士对我国研究生课程与教学改革效果进行了专门调查研究，调查结果肯定了近年来国内教育改革取得巨大成绩，同时也指出在研究生课程学习及其与科研实践相结合的环节有待优化提高[1]。南京师范大学的王源远、王丽萍对高校实践教学的理论认识与实践进行了探索，指出在实践教学管理上，既要根据不同的实践形式制定不同的评价标准，又要改结果性评价为过程性评价，及时更正实践活动中的不足，在实践过程中提升质量[2]。当前，专业硕士对口企业实践资源匮乏，而社会对专业硕士能力要求却越来越高，针对这一矛盾，机电控制工程系结合现有实验室软硬件资源和以往丰富的项目式教学经验，以提高专业硕士研究生的专业素养、知识水平和工程实践能力为研究目标，对专业硕士实践教学环节进行设计。

一、教学目标

本教学改革项目针对机械工程机控方向专业硕士研究生，在充分总结以往教学经验的基础上，结合发展需求，以培养创新精神、增强应用能力为目标，设计具有专业特色、研究生水平的实践教学环节。本项目旨在充分发挥校内实践环节的作用，通过教学改革，提高专业硕士研究生创新能力、科研能力、应用能力。通过对机械类人才能力需求的大量企业调研，制定了机械类培养目标、毕业要求及课程体系。校内实践课程围绕毕业能力需求进行了教学目标设计，同时顺应这一目标，基于递进式模块的教学理念构建了从实践中学习理论的课程教学模式。本门课教学目标如下：（1）掌握基本液压元件与气压元件的工作特性及使用场合；（2）掌握典型液压与气动基本回路的工作原理及工程实际中的应用，动手搭建典型基本回路并运用所学知识进行分析；（3）掌握X-D图的使用方法，能够对控制电路及梯形图进行逻辑分析与设计；（4）掌握继电器、PLC工作原理及使用方法，并对液压与气动基本回路进行控制；（5）经过校内实践的培训能够掌握液压与气动回路的搭建及控制，并对其进行调试及故障分析。（6）能够就液压及气动回路设计撰写分析报告和设计文件。

二、教学设计

基于递进式模块的教学理念，在明确了校内实践课程教学目标后，围绕该教学目标，积极开展教学环节的创新设计，是高质量实现这些教学目标的关键。本实践教学从建立面向专业硕士专业能力矩阵、实践教学体系设计及实践项目的设计与实施三个方面做了全新的尝试，具体见下文。

（一）建立面向专业硕士专业能力矩阵

基于机电控制工程专业专业硕士基础理论及专业课程，以CDIO理念为指导，明确机电控制工程系专业硕士研究生实践能力需求，分解能力指标点，并基于能力指标点构造实践环节内容，形成机电控制工程系专业硕士实践模块专业能力矩阵。

（二）实践教学体系设计

基于能力矩阵，建立以实验为辅、实物实践项目为主的递进式实践教学模块。为更好地激发学生的积极性，使学生深入理解掌握专业知识，设立讨论、答辩、加工制作、调试、比赛等多个教学环节。建立基于过程的监督管理方法，探索多方位的考核机制，形成“实验培训+实物制作+项目考核”较完善的实践教学体系。本次教改项目改变专业硕士看别人做实验为自己动手做实验，由“局外人”变成“参与者”，角色的转变激发专业硕士的兴趣与热情。

1.本次的教改不同于本科生的实践教学，不设立实验指导书，全部实践项目均为任务形式提出，工程项目形式落实，没有明确的参考资料，所有系统原理、电气原理均由专业硕士以小组（2人）为单位讨论、设计出来。

2.本次教改实践项目分为基础模块、提高模块、高级模块三部分，本着由浅入深、先易后难、循序渐进的原则设定，逐步提高专业硕士的实践动手能力。既解决了实践者基础薄弱的问题，又解决了理论与实践联系脱节的问题。

3.本次教改每一个阶段的考核方式也各不相同。基础模块以完成任务为主，考核侧重于对任务的理解以及动手操作；提高模块以处理任务解决过程中的问题为主，考核侧重于问题分析、分工协作，多学科知识交叉；高级模块以实物制作为主，考核侧重于团队合作、所学知识的融会贯通。激发学生兴趣，高效地实现实践教学能力培养目标。

（三）实践项目的设计与实施

结合专业课程和学生基本专业素质，设计基础理论实验研究内容，建立综合实践教学模块。在此基础上，开展自主创新实践模块研究。基于递进式的实践教学培养模块，融合传動系统、传感识别系统和运动控制系统，使学生初步具备独立设计机电液控测一体化系统产品的能力，更好地培养机电液一体化专业学生的专业技术能力和综合素质。鼓励学生以气动机器人为实施对象，进行机电液测控全面的学习和提高。

1.基础模块。在基础模块训练中，旨在培训学生的基础知识。以实物为对象对学生进行现场指导，使同学更加直观地认识学习液压与气动基本元器件，掌握了元器件的原理及使用方法。并将课本上的液压与气动基本回路在试验台上进行搭建与调试，试验台照片如图1所示。此模块教学过程中除了让学生对基本回路进行理论学习之外，更多地是培养学生的动手能力，并通过动手搭建基本回路让学生更好地了解其在实际中的应用。

2.提高模块。在提高模块的学习中，学习继电器、PLC工作原理及使用方法，学会用X-D图对控制电路及梯形图进行逻辑分析，熟练掌握控制电路以及控制电路转化梯形图并进行编程，并对液压与气动基本回路进行控制；通过提高模块的学习训练，不仅让学生学习了电气控制的基础知识，实现对基本回路的逻辑控制，更重要的是通过对电气控制的不断调试，培养学生发现问题、解决问题的能力。

3.高级模块。通过对基础模块和提高模块的学习，学生已经掌握了基本回路的搭建以及控制，具备了对复杂液压与气动回路进行设计及控制的基础。在高级模块的学习训练中，设置三级项目，不提供任何指导，项目以任务形式提出，工程项目形式落实，没有明确参考资料，系统原理、电气原理均由小组成员自行设计、制作、调试，最后以答辩、比赛的形式进行考核，如图2所示。在学习过程中通过项目的训练让学生对所学的知识进行融会贯通，考核过程中除了检验对项目的完成程度，同时也要检查小组成员在完成项目过程中的团队协作能力。

三、结束语

以产出为导向的课程体系改革迫在眉睫，以模塊提高式教学理念为基础提出新的实践教学体系，是提高培养教学质量的有效途径。基于递进式模块的专业硕士校内实践教学设计，不仅解决了专业硕士对口企业实践资源匮乏的问题，而且激发了学生们自主学习的兴趣，培养了学生发现问题、解决问题的能力，还通过实物制作等模块，培养了学生们的动手实践及团队协作能力，提高了专业硕士研究生的专业素养，以满足社会对专业硕士能力的需求。

参考文献：

[1]高芳祎.我国研究生课程与教学改革效果的调查研究[J].学位与研究生教育，2012，（10）：27-31.

[2]王源远，王丽萍.高校实践教学的理论认识与实践探索[J].实验技术与管理，2013，30（01）：11-16.

Abstract：This article introduced the practice teaching reform method for professional degree graduate students.Based on the summarization of past teaching experience and the progressive modular teaching philosophy，a practical teaching system of "experimental training + physical production + project assessment" was proposed and designed Practical projects.This article focuses on the teaching objectives of a professional degree's campus practical curriculum，and carries out innovative design of the teaching link.It has made new attempts from three aspects：the establishment of a professional degree professional competence matrix，the design of practical teaching systems，and the design and implementation of practical projects.Combining professional courses with basic professional qualities of students，designing basic theoretical experimental research content and establishing a comprehensive practical teaching module，cultivating student's ability to practice，analyze problems，and collaborate.The research results of this paper have reference value for the professional degree's teaching reform.

Key words：campus practice；instruction design；practical teaching；teaching reform