基于应用型本科的工业设计论文

摘要：围绕应用型人才的创新创业能力培养、校企协同的卓越人才培养等问题，以本科生能力培养为目标，以校企协同为导向，通过课程体系改革、教学方法探索、企业实践课程建设、大学生创新创业项目、学科竞赛开展等，实施三结合（“课堂教学、企业实训、学科竞赛”三结合）的本科应用型人才培养模式，提升本科生的工程创新能力[1]。下面小编整理了一些《基于应用型本科的工业设计论文(精选3篇)》，希望对大家有所帮助。

基于应用型本科的工业设计论文 篇1：

面向应用型人才培养的三维CAD课程教学改革

摘  要：为顺应社会高素质应用型人才的需求，针对三维CAD课程教学过程中教学内容脱离工程实践、教学方法脱离学生情况、考核方式脱离培养目标等问题，从基本学情出发，结合机械专业特点和三维CAD课程特色进行教学改革。在教学过程中采用任务驱动教学法并结合翻转课堂，以蜗轮蜗杆减速器的零部件绘制作为任务对象，设置不同任务难度，设置学生助教，提高学生的参与度和能力培养;采用过程考核、项目考核和上机考核相结合的考核体系，提高了学生的综合素质和职业素养。

关键词：三维CAD  教学改革  应用型人才  任务驱动  过程考核

随着我国经济转型，科技的快速发展促进社会对高素质应用型人才的需求不断提高，应用型本科人才是应用型人才的重要组成部分，应用型本科人才的培养应当以能力培养为导向[1]。《三维CAD》是本科机械类专业一门专业基础课，主要学习计算机辅助设计的概念、计算机辅助设计的技术和方法、工程图样的表达理论及方法[2]，促进机械类专业应用型人才的培養。在工程实践中，采用三维CAD软件能够快速地进行设计和创新、优化设计、设计协同、展示交流、3D打印等，促进了机械类专业应用型人才的发展[3]。因此，本课程的学习对于完成后续课程的课程设计、参加机械类竞赛、完成毕业设计等具有辅助作用;对学生毕业后能否快速适应工作岗位，在工作岗位上是否具有职业发展空间也具有重要作用。

1  课程教学现状

三维CAD课程的教学不仅仅是三维CAD软件的教学，还强调与机械设计制造理论知识相结合来辅助设计。通过“问卷星”对烟台大学文经学院机电工程系2017、2018级在校生和2020届毕业生发出调查问卷“通过《三维CAD》课程的学习，您是否能够熟练使用三维CAD设计工具完成课程设计、毕业设计”，图1是调查问卷结果环状图，仅45.24%能够熟练使用，大部分学生还不能使用三维CAD软件来表达自己的设计方案和意图，说明三维CAD课程的教学还不能达到培养应用型人才、培养面向机械行业的具有可持续发展的工程师的培养目标。

三维CAD是操作性、技巧性、应用性很强的课程，近年来很多院校的学者对CAD课程的教学进行了一系列的改革，取得了很好的成果。贲宗友等对SolidWorks课程使用信息化、项目化教学和多元化考核，培养学生工程实践能力和创新能力[4];杨万理等针对土木工程计算机绘图（CAD）采用任务驱动+翻转课堂方式开展教学，提高了教学质量并缩短了课时[5];刘敬等构建了计算机辅助工业设计（CAID）课程多元化考核体系，培养了学生综合素质[6];等。但针对机械类专业三维CAD课程的教学仍存在一些普遍的问题，主要体现在以下几个方面。

1.1 教学内容脱离工程实践

三维CAD课程的教学内容与先修课程《机械制图》、《机械原理与设计》等课程的教学内容缺少关联，注重对绘图命令的讲解和练习，选择的练习模型主要用于辅助绘图命令的演示和训练，与工程实例关联不够。在三维模型绘制的过程中缺乏对模型的形体分析，忽略了模型结构设计是否合理性、是否方便加工、是否符合装配要求，导致绘制的草图设计不合理、建模思路混乱、模型修改和装配不方便。例如，一个比较典型的问题是学生在绘图时不注意坐标原点的位置，图2是箱盖的两种建模方法，图2（a）坐标原点处于箱盖底面的中间，图2（b）坐标原点处于箱盖底面的一个顶点上，显然，图2（a）关于基准面对称，建模更方便，更符合零件的结构特征和装配要求。

1.2 教学方法脱离学生情况

目前，三维CAD课程的教学方法主要有两种：一种是“PPT讲解+上机演示”，以教师为主体，教师详细讲解三维CAD软件命令的操作方法、绘图思路、注意事项，也可以结合实例讲解设计思路、简易便捷画法，学生通过练习来巩固知识点，但这种方法占用课时长，学生被动学习，知识点容易遗忘;另一种是“翻转课堂”，以学生为主体，课下学生根据自己学习情况，通过观看老师发布的视频、资料或自行查阅资料随时随地自主学习，课上与老师、同学进行交流讨论遇到的疑点、问题，但这种方法学生不容易确定自身学习目标，课下学习时观看的微视频一般短小精简，学生对绘图命令的学习较容易，但绘图思路、与机械设计制造理论知识结合来辅助设计的方法不宜学习。

此外，选修这门课程的学生有些参与过机械类的竞赛，对三维绘图软件有一定的基础，有些学生机械制图、机械原理与设计等基础知识较薄弱，针对不同学情采用相同的教学方法，会造成本课程对有基础的同学缺乏挑战性，失去吸引力，对基础薄弱的同学挑战太大，失去学习兴趣。

1.3 考核方式脱离培养目标

三维CAD现有的考核方式主要是以平时成绩和上机考试形结合的方式，平时成绩主要包含考勤情况、学习情况、作业情况、课堂表现等，上机考试是在规定的考试时间内完成指定的零件图的绘制、组装装配体、制作工程图，由教师根据完成情况和质量打分。这种上机考核方式以软件操作作为主要考核内容，缺乏对知识的理解与应用，容易让学生产生三维CAD课程就是学习三维软件操作的误区，在绘图时不与机械设计制造理论知识相结合、不考虑零部件的结构特点及功能要求，造成只会使用三维软件抄画图，不会有效地表达自己的设计意图，难以实现培养应用型人才的目标。

2  基于任务驱动的教学改革

根据目前三维CAD课程的教学存在的问题并结合学生情况，为提高教学水平和课程质量，提升学生的工程实践能力和职业胜任力，将“任务驱动教学法”应用到三维CAD课程教学中并进行了教学设计。

2.1 任务驱动教学法

任务驱动教学法，是以任务驱动学生主动学习新知识新技能的一种教学方法。整个教学的环节中，教师根据教学目标分解成若干个具体、实用的任务，引导学生提高学习新知识新技能来完成任务，通过理论知识与工程实践相结合完成任务，提高学生分析问题、解决问题的能力，培养学生沟通能力和团队协作能力[7-8]。

任务驱动教学法任务的分解由教师完成，任务要具体、可操作、可考核并具有不同的难易程度以满足不同学情的需求，任务由学生独立完成或团队合作完成，任务完成后学生互相交流经验、教师解答疑难问题、师生共同评价。整个教学环节流程图如图3。

2.2 基于任务驱动的教学环节设计

三维CAD课程是通过三维CAD软件的操作与《机械制图》、《机械原理与设计》等课程的知识综合运用来完成设计，以保证学生能绘制出结构合理、可加工、可装配的零部件。针对不同的学情本课程的培养目标等级也有一定差异，培养目标等级如表1所示，基础薄弱的同学完成初级目标即可，即掌握三维CAD软件绘图方法;普通同学需要达到中级目标，即在使用在三维CAD软件绘图的同时要综合其他理论知识以保证零部件图符合结构特征、设计加工装配要求，并便于后续修改和优化设计;有基础的同学可以达到高级目标，即能够使用三维CAD软件辅助设计，表达自己的设计思路和意图。采用“任务驱动教学法”教学的过程中要根据不同的学情设置不同难度的任务以满足不同的学生需求，达到培养目标。

蜗轮蜗杆减速器是机械专业学生常见的机械产品之一，其结构如图4所示，主要包含箱体、箱盖、传动轴、锥齿轮、轴承、端盖、蜗轮、蜗杆、螺栓等零件，既有一般零件也有标准零件，既有结构简单零件也有结构复杂零件，在使用三维CAD软件绘制蜗轮蜗杆减速器零部件图时涵盖了草图设计、特征建模、制作工程图、组装装配体、生成爆炸图、运动仿真、模型渲染等知识点，也是机械制图、机械原理与设计、机械精度设计、机械制造工艺等知识的综合运用。因此，在三维CAD课程教学过程中设置的任务可以以蜗轮蜗杆减速器作为主要对象。

教师根据培养目标把任务进行细化，保证每个任务包含所要学习掌握的知识点，且每节课所要完成任务能把知识点串联起来，为提高学生参与度，可把学生设为助教，辅助教师完成一些教学环节，图5为学生助教辅助教师发布作业要求。在教学过程中教师提前一节课发布任务，如发布绘制蜗轮蜗杆减速器传动轴（如图6b所示）的任务，并设置不同的难度的任务目标：初级目标是根据给定的零件图能够绘制出传动轴，中级目标是绘制的传动轴准确并符合结构特征和使用要求，高级目标是根据使用要求能完成传动轴的设计并绘制出来;然后引导学生分析传动轴的作用和使用要求，考虑传动轴的制作和装配过程，并进行形体分析，确定建模思路，建模过程用到三维CAD命令操作是本节要教学的知识点;教师把为完成本任务需要学习的新知识点的教学视频和结合实例讲解视频上传至“云班课”，如图7所示，课下学生根据个人学习情况观看教师提供的资料或自行查找资料进行学习，完成新知识点的学习后制定最优建模思路;课上学生根据学习的内容并结合理论知识进行小组讨论，教师针对疑难问题进行解答，小组讨论出建模效率更高、更符合结构特征的建模方案并完成传动轴的绘制，可以根据教师提供的图纸或模型数据进行绘制，也可以根据使用或功能要求完成传动轴的设计和绘制;在任务完成后，小组各自汇报本组最佳方案，由教师和其他组对其进行评价（如图8所示），组员间根据完成任务过程中的表现进行自评和互评;最后，学生通过练习进一步理解和巩固所学知识点。为与工程实践相结合，教师提供的练习也是齿轮泵、球阀、虎钳、千斤顶、圆柱齿轮减速器等学生常见的机械产品上的零部件;为提高学生的兴趣，也可提供一些趣味性的练习。部分任务需完成的零件图如图6所示，任务的内容及所包含的知识点、关联知识点、翻转课堂主要内容如表2所示，每完成一个任务学习2～3个新的知識点，贵精不贵多，所有任务完成后能掌握常用的知识点和计算机辅助设计方法。

在完成任务的过程中需要学生协作完成任务，培养学生的团队精神和沟通能力;在完成任务的过程中需要把理论知识与工程实践相结合，培养学生分析问题、解决问题的能力，并理解理论与实践的辩证关系;在完成任务的过程中要保证产品结构尺寸规范、可加工、可装配，培养学生在表达设计理念时严谨规范、追求卓越的工匠精神;在完成任务后的交流点评，培养学生勇于表达自己的观点、虚心接受别人的评价和认真负责的工作态度。

3  课程考核体系

为达到应用型人才培养的目标，对三维CAD课程考核体系进行改革，加强学习过程考核和综合能力考核，整个教学环节也是考核环节，考核包括过程考核和综合考核，考核方法如表3所示，具体如下：

（1）过程考核中，课堂表现主要考核学生出勤情况、学习态度等，由教师进行评价;任务完成度主要考核学生表达能力和团队协作能力，由组间学生互评;任务参与度主要考核学生专业素养和自我认识，由学生自评;作业主要是课堂练习和阶段测试，作业完成情况主要考核学生软件操作技能和理论知识运用能力，由教师评价和组内学生互评共同评价。

（2）综合考核中，项目考核是每小组从已修完的《机械制图》的测绘、《机械设计》的课程设计或《机械原理》的课程设计中任选一个项目，使用三维CAD软件完成项目的绘制，由小组成员共同完成，主要考核学生的综合素质，由教师根据项目完成质量进行评价、组内学生根据参与度和贡献进行互评;为防止个别学生在小组活动中偷懒不学习，继续保留上机考试，上机考试主要考核软件操作水平，由教师根据绘图效率和质量进行评价。

4  结语

为培养应用型人才，针对三维CAD课程目前存在的问题，从基本学情出发，结合机械专业特点和三维CAD课程特色进行教学改革，采用“任务驱动+翻转课堂”的教学模式和“过程考核+项目考核+上机考核”的考核体系，培养学生工程设计能力和职业素养。在整个教学的过程中培养社会需要的有较强社会责任感和职业胜任力的高素质应用型人才。

参考文献

[1] 薛玉香，王占仁.地方高校应用型人才培养特色研究[J].高等工程教育研究，2016（1）：149-153.

[2] 尧燕.依托三维工程图学培养学生设计创新能力的探索[J].图学学报，2017，38（1）：119-122.

[3] 蔡海毅.三维CAD技术在机械设计中的应用[J].河南科技，2020（5）：57-59.

[4] 贲宗友，孙啸，孙艳辉，等.应用型本科院校SolidWorks课程教学改革与实践——以滁州学院为例[J].黑龙江工业学院学报：综合版，2019，19（1）：10-14.

[5] 杨万理，王宁，王广俊.土木工程计算机绘图教学改革研究与实践[J].图学学报，2020，41（2）：319-324.

[6] 刘敬，刘衍聪，曹清园，等.面向综合素质培养的CAID课程考核体系构建[J].图学学报，2018，39（6）：1220-1224.

[7] 徐肇杰.任务驱动教学法与项目教学法之比较[J].教育与职业，2008（11）：36-37.

[8] 孙梦馨，冯勇，郑璐恺，等.任务驱动式应用型本科机械制图CAD课程教学模式探索[J].教育教学论壇，2020（29）：247-249.

作者：单瑞霞

基于应用型本科的工业设计论文 篇2：

能力导向校企协同实施三结合的本科应用型人才培养模式探索与实践

摘要：围绕应用型人才的创新创业能力培养、校企协同的卓越人才培养等问题，以本科生能力培养为目标，以校企协同为导向，通过课程体系改革、教学方法探索、企业实践课程建设、大学生创新创业项目、学科竞赛开展等，实施三结合（“课堂教学、企业实训、学科竞赛”三结合）的本科应用型人才培养模式，提升本科生的工程创新能力[1]。

关键词：能力导向；校企协同；三结合

一、引言

随着国家提出创新驱动发展模式，以及新疆维吾尔自治区适应经济发展新常态，适时提出“五化”倡议、丝绸之路经济带核心区“五大中心”建设目标，实践动手能力强、职业素质好、具有较宽的知识面和较强的职业迁移能力的应用型人才将成为未来新疆经济建设的主力军。

新疆农业大学机械交通学院立足地方，以服务地方经济社会发展为办学目的，以培养具有就业创业能力的应用型人才为目标，依托教育部“本科应用工程”大学生校外实践教育基地以及“农业机械化及其自动化专业”教育部第三批卓越工程师教育培养计划项目，坚持“夯实基础、强化实践、培养创新意识、提高应用能力”的培养理念，通过课程体系改革、教学方法探索、企业实践课程建设、大学生创新创业项目、学科竞赛开展等，经过近五年的探索与实践，逐步形成了一套能力導向、校企协同、“课堂教学、企业实训、学科竞赛”三结合的本科应用型人才培养模式，并取得了良好的教学效果[2]。

5年来，我院本科生在“挑战杯”、“机器人大赛”、“飞思卡尔”智能车大赛、“全国3D大赛”、“工业设计大赛”、“电子科技大赛”等全国大学生竞赛项目中创佳绩、勇夺冠，共获得国家级奖15项，其中国家级一等奖1项、二等奖8项、三等奖5项、优胜奖1项；2014年学生在“全国3D大赛”参赛的设计作品目前已被一家公司采纳，正在跟学院洽谈产品化的相关合作问题；另外，本科生获得授权发明专利1项、实用新型专利11项，发表论文43篇，并培养了一批像艾力江·如苏力这样的创新创业（双创）典范。该学生在读本科期间已授权红外线馕坑专利，目前已自主创业，注册了公司，当年得到了新疆维吾尔自治区主席及书记等领导的高度评价，已成为新疆当代大学生自主创业的标杆。

二、“三结合”改革方案

针对应用型人才培养的需求，如何培养学生既有将理论知识转化为指导实际生产的能力，又有应用专业理论分析和解决生产实际问题的能力，以及应用知识进行技术创新和技术开发的能力。如何有效解决教材内容与生产实际联系不够紧密，与企业生产相脱节，以及课程内容重知识、重原理、有难度，而西部地区高校学生生源质量相对较低之间的矛盾。要解决上述问题就要打破传统的教学体系，创新人才培养模式，探索教学方法，立足学生的实际和企业对人才需要的实际，按需办学，因材施教[3]。

（一）构建符合应用型人才培养的课程体系

1.加强专业主干课程改革。以教育部卓越工程师教育培养计划项目实施为依托，改革农业机械化及其自动化专业的人才培养方案，加强主干课程建设，将科学研究最新进展以及实践性、应用性、扩展性知识融入课堂教学中，丰富教学内容。考核方式以机构认识、典型农机具的设计原理、创新理论和创新方法的认知程度、独立思考和解决问题的能力等考核为主，基础理论知识考核为辅，并打破原有的教学模式，通过校内学习与校外学习相结合，激发了学生的学习主动性和积极性，提高了他们将理论知识转化为指导实际生产的能力。

2.开展卓越班企业实践课程建设。依托校企协同，打破原有的实践课程体系，开展以“毕业设计”环节为牵引的“一年企业实践课程”建设：以毕业设计内容为主线将机械制造基础实习、农牧机械课程设计、毕业实习和毕业设计四个实践环节融会贯通，形成了“四合一”综合实习课程体系，完善了一年企业培养实施计划指导书，并将其融入人才培养方案中，使实践教学内容与生产实际紧密结合。

3.构建工程创新项目教学体系。将基础实习、创新性实验、创新训练项目、创新竞赛项目、企业实践课程等有机结合。基础实习内容作为企业实践课程的基础和着眼点，创新性实验作为创新训练项目和创新竞赛项目的前期构思和试验，将上述实践环节紧密结合，相互补充和促进，提高学生应用专业理论分析和解决生产实际问题的能力[4]。

（二）深化校企合作，建立校内外协同育人的机制与模式

学院一直以“现代工程教育理念为指导，以基本能力训练为基础，以综合应用能力培养为核心，以实践能力和创新精神培养为目标，构建课内外、校内外结合的多层次、立体化实践教学体系”作为实践教学的指导思想，通过与行业、企业、科研单位等的深度合作，2013年获批了教育部“本科应用工程”大学生校外实践教育基地——“新疆农业大学—新疆中收农牧机械公司校外实践教育基地”，创造了在校外开展“春耕实习”、“秋收、维修实习”、“四合一”综合实习的协同育人条件，农机卓越班学生校外实习时间达44周，实施了3年的校内学习和1年校外工程实训的卓越人才“3+1”培养模式。

实施“走出去服务、请进来合作”的校企协同倡议，促进人才培养的校企良性互动。一方面组织青年教师下企业实践锻炼以及派送“科研骨干”为企业技术攻关，另一方面以项目研究、接纳实习、担任学生校外导师、开设企业课程等形式，联合校外企业介入人才培养的全过程。

（三）以学科竞赛为抓手，培养学生的创新能力

坚持“展示风采、激发兴趣、提升能力、培养协作”的参赛理念，通过一系列行之有效的措施激励学生积极参与学科竞赛，建立了“数字化三维设计小组”、“大学生创新实践活动站”、“新疆农业大学机器人实验小组”、“电子设计小组”等。近五年来，学院积极组织学生参加“挑战杯”、“机器人大赛”、“飞思卡尔”智能车大赛、“全国3D大赛”、“工业设计大赛”、“电子科技大赛”等国家级学科竞赛，目前，参加上述活动的学生已有近千人，并以老带新、星火相传，推动了大学生创新项目、学科竞赛、科研训练等活动的开展和实施，学生应用知识进行技术创新和技术开发的能力得到了提升。

三、“三结合”改革方案的实施效果

（一）激发学生的兴趣，提升学生的创新思维能力

近5年来，学院学生共立项大学生创新项目108项，其中国家级创业实践项目16项，自治区级创新训练项目13项；已有近千名学生参加了各类学科竞赛活动，获得“挑战杯”、“机器人大赛”、“飞思卡尔”智能车大赛、“全国3D大赛”、“工业设计大赛”、“电子科技大赛”等国家级奖15项。上述国家级奖项的获得均是通过省级赛区的层层选拔，与新疆内外其他高校经过激烈的竞争之后取得的，特别是2015年的“全国3D大赛”，我校两个参赛作品力挫疆内其他大学代表队，获得了新疆赛区特等奖，进而代表新疆赛区参加全国3D大赛并最终获得1个二等奖、1个三等奖的好成绩。

（二）教学体系创新

构建了以项目驱动、企业需求导向为核心的工程创新能力培养教学体系：（1）基础实习的内容为企业综合实习、实训的一部分，为后者打基础。（2）依托校内、院内科技竞赛活动开展创新性实验项目，提高学生的学习积极性。（3）在企业实践课程计划实施中将创新训练项目、创新竞赛项目融入其中，并在卓越班中开展校企合作指导，以企业技改项目为题的创新训练项目活动，解决企业生产的实际问题[5]。

（三）培养模式创新

建立能力导向、校企协同、“课堂教学、企业实训、学科竞赛”三结合的应用型人才培养模式：（1）完善课程体系（特别是实践环节课程体系），更好的体现专业特色、素质培养、能力培养和实现就业需求。（2）开展专业主干课程改革，将课堂教学与课程设计、毕业设计（论文）相结合，能力考核与知识考核相结合，提高学生应用知识的能力。（3）全面开展“一年企业实践课程”计划，实施“3+1”卓越人才培养。（4）通过学科竞赛影响第一课堂，促进了与第一课堂教学改革的良性互动，实现了第二课堂与第一课堂的融通，成为推动教学改革、提升培养质量的有效途径[6]。

（四）在疆内外形成了一定的影响

1.校企深度融合，学生在实践中快速成长。近几年来，学院与新疆农科院综合试验场、新疆农机有限责任公司、新疆中收农牧机械有限公司等行业、企业、科研院所等单位展开了广泛的协同育人合作，加强本科生的企业实训，收到了预期的效果，表现在以下几个方面：（1）经过3年校企联合培养试点，机化122班全面实施“3+1”培养模式，近3年来，参与企业实战设计和毕业设计的学生达150余人。（2）机化122班“一年企业实践课程”计划取得了良好的教学效果，学生与实习企业的签约率有大幅度提升。（3）企业对参与校企联合培养的学生给予了高度评价：学生通过企业联合培养具备了一定的工作实践能力，对理论知识的理解和认识加深了，学生独立分析问题和解决问题的能力增强了。

2.培养了一批优秀“双创”人才。加强校内课程与企业课程的有机融合，构建符合应用型人才培养的课程体系，科学的修订人才培养方案。深化校企合作，建立学校、地方、行业、企业协同育人的机制与模式，突出大学生的创新精神、创业意识和创新创业能力培养；融通第一与第二课堂，培养学生的技术创新能力，推动创新创业教育与专业教育的深度融合，将培养创新创业思维融入专业教学的各个环节，深入实施大学生创新创业训练计划。高度重视各级各类大学生创新创业学科竞赛活动，培养了一批像艾力江·如苏力、严龙、岳建云、马磊、王宁等双创典型。

艾力江·如苏力的红外线馕坑专利项目于2010年1月20日授权，同时他的《红外线馕坑商业策划书》在2010年乌鲁木齐市大学生创业计划大赛中荣获了三等奖，《红外线馕坑商业策划书》还在2010年第七届全国大学生创业计划大赛新疆区总决赛中获得了优秀项目一等獎、2010年第七届挑战杯全国总决赛铜奖。他发明的“红外线馕坑”被国家知识产权局定位为2010年深圳高洽会、第十二届中国国际高新技术成果交易会和2010知识产权洽谈会新疆专利项目中重点推荐的高新、低碳、环保、节能性项目之一。该项目于2011年3月12日在清华大学通过了国家重点科技项目国家级专家组的评议；2011年4月被自治区农机局和新疆农业大学列为2011年新疆国际农业机械博览会重点推荐的优秀项目之一；2011年5月在新疆机械博览会上成为博览会的亮点项目。由于成绩突出，艾力江·如苏力在2011年5月被新疆维吾尔自治区知识产权局授予2011年度新疆大学生优秀发明创造专利获得者称号。

四、结语

通过加强校内课程与企业课程的有机融合、深化校企合作建立协同育人机制、融通第一与第二课堂等，有效解决了教材内容与生产实际联系不够紧密，与企业生产相脱节以及课程内容重知识、重原理、有难度等问题，培养了学生既有将理论知识转化为指导实际生产的能力，又有应用专业理论分析和解决生产实际问题的能力，以及应用知识进行技术创新和技术开发的能力，并在毕业设计全过程管理模式、企业现场教学、引入特聘指导教师制度等实践性教学新模式方面取得了好的教学效果。

参考文献：

[1]刘小勇，李雪莲，唐茜.面向工程，面向需求，面向应用的专业培养模式探索[J].教学研究，2012，35（3）：85-88.

[2]李雪莲，唐茜，郭俊先，张绢.新疆农业大学机械类专业人才培养方案的制定与优化[J].新疆农机化，2014，（6）：42-45.

[3]齐鹏远，刘伟杰.产教融合校企合作的体制机制研究[J].科技展望，2015，（3）：256.

[4]董芳.基于校企合作培养高端技能型人才模式研究[J].长春教育学院学报，2015，31（2）：72-73.

[5]傅晓亮.校企协同创新创业人才培养体系的构建[J].科技资讯，2015，（27）：209-210.

[6]乔东凯，蔡梅清，龚勇镇.校企协同模式下工科大学生创新能力的培养[J].中国现代教育装备，2015，（4）：53-55.

作者：李雪莲 郭俊先 吕全贵 黄薇 张振国 张绢

基于应用型本科的工业设计论文 篇3：

借鉴“创客”理念 重构工科专业实践教学体系

摘 要：在新工科大背景下，应用型本科院校的转型发展已经刻不容缓，对人才培养的能力要求提出了更高的标准。通过对土木工程专业实践教学体系的研究探索，阐述了国内同类院校土木工程专业实践教学的问题、学习模型的更新、实践课程体系的优化，以及实践平台的建设等。

关键词：新工科；应用型；实践教学；土木工程；工程教育

随着全球技术革命浪潮的迅速兴起，以新技术、新业态、新产业、新模式为特点的新经济蓬勃发展，亟须发展“新工科”建设，来支撑新经济发展的人才需要。在新形势下，对工科人才的培養提出了更高的标准——培养一大批工程实践能力强、创新能力强、具备国际竞争力的高素质复合型“新工科”人才。因此，对专业实践教学体系的改革已经势在必行。

一、实践教学环节的不足

通过对各兄弟院校的调研和笔者团队多年的教学经验，对当前土木工程专业实践教学体系的问题有了较为深刻的认识，概括起来主要有如下几点不足。

（1）学生工程思维和创新能力培养不足。多数应用型本科院校都存在这样的共性问题：人才培养目标是明确的，但实践课程的学分占比不足，教学内容更新滞后；多数实践环节以演示类或者模仿类为主，学生按部就班，对学生工程思维和创新能力的培养帮助不大，人才培养的目标难以实现。

（2）课程割裂，学生缺乏综合运用能力培

养。实践教学内容仅按课程要求进行设计，没有考虑前后课程之间的有机集成，导致知识点的应用只限于某一门课程，缺少课程之间或学科之间的交叉融合，很难将系统的概念输送给学生，导致学生在知识的综合运用能力方面比较弱。

（3）缺乏实现创新想法的实践平台。多数院校的实践平台和教学内容没有与时俱进。以土木工程材料实验课为例，均以演示性或者模仿性的实验为主，设计性和综合性的实验涉及较少。教学模式、教学内容、考核方式都难以促进学生自主探索和创新。

同时，很大一部分高校教师的实践水平没能与社会生产实际同步提升，学生得不到更加全面深入的实践能力训练，导致学生的创新思维得不到激发。因此如何让高校现有的师资满足社会不断发展的需要，也是亟待解决的问题之一。

二、学习模型的更新与创客运动的兴起

那如何落实实践教学的改革呢？国际著名教育学家和心理学家Bloom在1956年提出了知识学习的六个阶段的金字塔结构（下图a）。随着时代的变迁和社会的发展，对金字塔模型进行了修改（下图b）[1]，把结果性的名词变成正在进行的时态。可以看出，他把结果式的学习变成了过程式的学习或者叫体验式的学习，这也是当下主流的学习理论。同时，通过对比发现，学习模型的最后一步“评价（evaluation）”被提前到第五步，而在顶端增加了“创造（creating）”。这也进一步看出，对学生的培养提出了更高的要求。而这种循序渐进的学习模型恰恰为我们工科专业实践课程“转型升级”指引了方向。

而最近开始兴起的创客运动，其“创客”正是以个人设计、个人制造为中心，以创新为理念的人，同时又是一群坚守创新、持续实践、乐于分享并且追求美好生活的一群人。美国作为创客文化的发源地，显示出强大的工业设计和创新能力，而这种能力与教育理念中对“创客”的培养密切相关。美国的大学有各式各样的创客工作室，为学生提供各种设计制作平台[2]，

同时还提供全面的创客教育课程体系。而国内的创客工作室更多的是依托社会资源，比如深圳的柴火创客空间、上海的新车间，并没有充分利用高校资源去建设。尤其是应用技术型大学，这方面的建设深度不够，且缺乏系统、优质的创客类实践课程。真正的创客应该具备以下几种能力：基本工具的使用、材料综合运

用、基本物理和化学知识的运用、几何和制图知识的运用，并最终形成强大的创新能力。当下的工科类大学生，应该成为创客运动的主体和积极的推动者。土木工程专业是一个应用性很强的专业，对各方面的知识能力均有比较高的要求，但往往缺少知识的综合运用能力和表达能力的训练。创客及创客空间的培育恰恰重在这些能力的开发。因此，创客的理念与“新工科”的人才能力要求相吻合，又是双创融合的教育改革方向，让专业教育与创新创业教育深度融合，为应用型本科的转型发展提供了一条途径。

根据新工科“北京指南”，基于Bloom新的学习模型，借鉴创客理念，笔者就本校土木工程专业，探索应用技术型和创新创业型耦合的人才培养模式，提出了“4+创”的实践课程体系。注重学生理论学习与实践训练充分结合、模仿式学习与创新训练结合，搭建多样化的实践与创新平台，实现专业教育、创新创业教育与个性化培养的有效融合。

三、实践课程体系的优化和重构

（1）优化实践类课程体系，强化过程式教与学。实践课程体系的建设是实现应用技术型人才培养目标的关键问题之一。因此在实践课程体系优化时应做到三个融合：思维的融合——

具备能设计、会创新、有创意的能力；知识架构的融合——充分融合专业能力，体现材料、机械、力学等方面综合知识的运用，提升学生解决复杂问题的能力；技能的融合——具备基本工具的熟练使用、焊接和材料加工等能力。

根据新时期对工科专业的要求[3]，不少学校试图对土木工程专业进行过程式课程体系的调整，将过去分散的、依据学科目标设置的实践课程和教学内容重新进行梳理，按照人才培养目标和规格要求以及工程生产实现过程之间的联系进行整合，形成了系统的有层次的融知识教育、能力训练和素质培养为一体的螺旋递进的实践教学课程体系[4]。在总结国内外的应用型大学的课程体系改革的经验教训后，笔者认为应该强化过程式的教与学，以Bloom新的学习模型来指导实践类课程的重构和优化。

基于Bloom新的学习模型，对土木工程专业实践教学体系进行了系统的调整，根据低层次的“记忆&理解”到高层次的“创造”的要求，对每一学期实践课程的要求提出了不同的标准，并对教师讲授过程和学生学习过程提出了更高的标准。不仅仅只注重结果，通过对学生的引导，更加注重过程化的训练与评价，提高学生自学能力和解决问题的能力。同时对独立的实践课程也从低层次的单纯“记忆&理解”到高层次的“评价和创造”开展课程优化设计。

（2）以能力为核心，加强课程之间的知识贯穿。兼顾课程的系统性，并对知识点进行重构和优化，将感性认识与理性思维结合，在充分提升感性认识的前提下，强化理性思维的训练。通过调整实践课程的内容和教学形式，将过去分散的、依据学科目标设置的演示性实践向综合知识运用的实践转变。

这里笔者以第四学期的一门实践课程为例，对工程制图、材料力学及结构分析的课程进行重构和拓展，在2015级的培养方案中称之为

“综合技能实训（1）”。工程制图是一门需要较强空间想象和分析能力的实践类课程，是工科专业的必修课程之一，而材料力学及结构分析是学生必须熟练掌握的专业课程。为了更好地检验学生掌握程度，笔者将中国传统的木作技术（即技能）引入工程制图的教学中去，用木作技能将制图和结构分析融合在一起。课程中主要介绍了孔明锁和四脚八叉凳，让学生根据其特点，自行设计并绘制三视图和轴视图，然后利用Sap等软件分析凳子的受力特性，并对结构进行力学分析（理论）和讨论。同时，让学生亲自动手将实物做出来，并投入使用。

调查问卷显示，72%的学生认为这门课达到了预期效果，对知识的综合运用能力显著提高，尤其是制图能力、对材料特性的理解和结构分析能力的融合。而且学生问卷显示这门综合实训课程有效提高了学生解决问题的能力，将趣味性和知识性较好地融合，改善了“90后”学生的学习品质，并对将来进一步的学习和深造提供了积极的帮助。而在这门课程中提升了基本工具的使用能力、材料综合运用的能力、基本物理化学知识运用的能力、几何和制图知识运用能力，这也恰恰是创客所要具备的基本素质[5]。

（3）打造集设计、制作和创新三位一体的实践平台，实现专业教育与个性化教育融合。取消了部分传统的演示性实验室，以虚拟仿真类实验室来代替。依托学校各类科技创新平台和重点实验室，打造集设计、制作和创新为一体的实训室，以多种考核形式培养学生创新能力和实践能力。比如混凝土工艺实验室，让学生去“玩”混凝土，在混凝土抗压实验中，没有给出配合比，也没有给出设计强度，让学生通过所学混凝土及其制备知识，设计配合比并养护，最后通过比赛的形式给出评价，即抗压强度统计值的高低评定成绩，这样就促使学生从被动的学习转为主动的思考和实践。对学生的混凝土配合比知识、混凝土的制作工艺、综合运用能力、创新能力等进行了多重考核。同时在这个实践平台上开发了学生的实践能力训练计划项目，即混凝土类家具结构设计和制作工艺，作为对学有余力的学生实践与创新训练的平台。类似的实践平台還有融合土木工程材料和结构鉴定加固两门课程的高性能复合材料实践平台，融合工程力学类、结构设计类课程的工程结构创新实践平台，融合工程制图、结构设计、施工技术和工程概预算的BIM实践平台，融合工程制图、3D打印和CNC制作的可视化实践平台，最终打造融合课堂、实训中心、一线工程实践的混合型学习平台。

四、与创业教育的融合：积极探索师生共创模式

通过专业教育和创新创业教育的深度融合，在笔者所在学院开展了“4+创”的创新创业教学模式。即四年的常规专业教育，在不增加学生额外学业负担的前提下，针对全员学生，适当融入创新创业类实务课程，在学生接受综合类专业实践训练的同时，通过课堂、实践平台、创客空间等多种方式，普及学生创新创业的基本知识和能力，培养学生创新能力、创业意识和创业精神。并在此基础上，选拔有创业兴趣和潜力的学生进入创业学院和师生共创平台。创业学院负责学生的创业理论教育和创业体验教育。师生共创平台（众创空间）负责学生的创业实践教育，比如木工坊，现已成功创造了良好的社会效益和经济效益，近年来接待了多家高校和创业学院的考察交流。

工科专业的实践教学体系的改革必须从简单的模仿性实践向综合性实践转变。实践教学应更加注重知识的综合运用，并在实践过程中进行创新。对于应用型本科院校，应结合自身学校的特点和区域性优势，对实践教学体系进行有步骤、有层次的重构和优化，以学生能力的培养为核心，从低年级课程到高年级课程逐步进行教学内容设计和教学组织优化，充分发挥校内外实践平台的功能，充分利用现代教育手段，全面提升实践教学环节的内涵和品质。

参考文献：

[1] Anderson， L.W. and Krathwohl， D. R. A Taxonomy for learning， teaching， and assessing： a revision of Bloom’s taxonomy of educational objectives[M]. New York： Longman， 2000.

[2] 王志强，李菲，卓泽林. 美国高校创客教育与STEM教育的融合、理念、路径、启示[J]. 复旦教育论坛，2016，14（4）：101-107.

[3] 克劳雷，等. 重新认识工程教育——国际CDIO培养模式与方法[M]. 顾佩华，沈民奋，陆小华，译. 北京：高等教育出版社，2009.

[4] 张茂雨，李博，朱云辉，等. 应用技术型本科高校土木工程专业SCCIM-CDIO人才培养模式探索[J]. 中国大学教学，2016（12）：52-55.

[5] 王佑镁. 当前我国高校创客教育实践的理性认识综述[J]. 现代远程教育研究，2014（4）：20-31.

[资助项目：浙江省2016年高等教育教学改革项目“创客教育在应用型本科中的探索与实践研究”（jg20160260）]

[责任编辑：余大品]

作者：李博 张茂雨