explores教学模式探究和应用探究

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1、EXPLORES教学模式探究和应用探究　　【摘要】培养具有创新意识，能综合运用所学科学理论和技术手段，具备分析并解决工程问题能力的未来工程师，教学与社会需求紧密集合，缩小从学校步入企业的差距感，是美国辛辛那提大学学者提出的EXPLORES教学理念的核心思想。该文探讨了基于知识泛化、自主解决问题、工程项目驱动的教学模式。以数字化制造教学为例，打造具有代表性的企业数字化制造车间模拟环境，打破课程界限，引入具有实际工程背景的项目，通过分组合作方式，展开教学实践。以期提高学生对实际工程领域中机械制造技术的认知，使教学更贴近社会需求。为促进学生从高校到工程技术岗位上的无缝转变提供建议与参考。【关键词】E

2、XPLORES：数字化制造车间；模拟环境；项目驱动【中图分类号】G40-057【文献标识码】A【论文编号】1009—8097（2013）09—0114—05【DOI】10.3969/j.issn.1009-8097.2013.09.023引言13卓越的工程师是实体经济发展的重要驱动者，因此培养卓越工程师应成为高等教育人才培养的客观要求以及国家经济发展的根本保证。培养具有创新意识，具备综合运用所学科学理论和技术手段分析并解决工程问题的能力，受到实验技能、工程实践、计算机应用、科学研究与工程设计方法的基本训练是我国本科工程教育人才培养标准之一。学生在学习过程中，如Vest所述，需要热情，好奇，努力

3、与梦想。为此提供一个有效生动而真实的实验环境，对培养了解社会需求与实际应用，同时具有创新思维的工程师来说，不失为一个良好的手段。为了更有效的将先进制造技术和制造理念传授给未来的制造工程师，引入UniversityofCincinnati机械工程教学项目中提出的EXPLORES（ExperientialandProblem-basedLearningwithinOpportunitiesforReal-worldEngineeringSettings）的理念，模拟现实工程制造环境，采用亲自动手，实际操作、基于问题展开学习的教学模式，让教学以无缝方式，紧密与企业环境接轨。一国内外制造工程实践教学研

4、究与发展状况13现代制造技术教学理念与教学手段，以及工程训练环境的研究在发达国家一直相当的重视。许多著名高校都非常重视现代制造技术的教学实验技术研究和系统开发。在系列化、模块化的制造技术教学产品方面，国际上比较知名的公司有德国的FESTO公司，在自动化生产模拟系统上，与教学型ERP系统集成，模拟现代集成制造系统。英国的DENFORD公司在原先教学型CNC系统的基础上，集成了CAD/CAM/FMS/ERP系统，形成DesktopCIM。香港理工大学工业中心在美国ROCKWELLAUTOMATION公司的支持下，开发E-Manufacturing教学训练系统。清华大学购买了英国DENFORD的CI

5、M系统，主要的教学实践工作是在原系统的基础上进行，并在原系统基础上作了一些开发和补充。同时在工程应用教学理念层面上，普渡大学的制造工程中心以Hands-On教学模式著称，展开了计算机集成制造系统的训教系统与教学实践体验模式的尝试。麻省理工学院实施本科生科学研究计划，明确规定大学生的学习内容除了课程学习之外，还有科学应用与研究方面的学习和任务。英国大学则实行工读交替制，大学生在学习期间要到与本专业有关的企业部门工作一年或两年。美国辛辛那提大学则以具有百年历史的CooperativeEducation（带薪合作教育）项目全球闻名。每年有1800多名学生在40多个州，30多个国家的1500多企业中带

6、薪实习。这种合作教育让学生有机会在学习的过程中参加有偿的短期与其学业相关的工作，提供职位的公司很多是国际知名、行业内领先的。学生在工作岗位上将所学理论知识应用到实践中，而工作带来的挑战和问题又促进学生进一步加深理论学习。这种学习期间的带薪工作实践，为学生毕业后的就业提供了绝佳的机会，学生也在学习期间很好地了解本专业未来的发展状况。实践证明，它是国际公认的培养创新人才的最佳途径。13在此指导思想下，同时也在美国近年经济状况不景气，企业提供的合作机会相对减少的现状下，美国国家自然科学基金资助辛辛那提大学的SeamlessTransitionfromAcademiatoReal-world（学院到现

7、实社会的无缝转变，STAR）教学研究项目中，提出EXPLORES的教学理念，即以learner、knowledge、assessment和community为中心的一种教学模式，与合作教育项目互补，构建虚拟企业，创建与企业设计制造、生产运作、经营管理相一致的环境。学生承担企业各职能部门的角色，合作企业的工程师将实际工程项目发布到系统中，教师组织学生，围绕跟所学课程的实际应用密切相关的项目进行研究。