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牛小鐵教授在指導學生實訓
1.專業教學資源建設
教學內容與課程開發改革
在近20年的教學工作中，牛小鐵教授始終把課程開發和教學內容的改革作為提高教學質量的核心工作，取得了一系列改革成果，有效推動了系部和學院的教學改革。
1、突出技術主線，教學改革成果獲一等獎
1992年至1998年，牛小鐵教授主要負責專業基礎課程的教學及教學改革工作，主持開發了《機械技術》課程，注重技術實用性，以機械零件的設計和生產加工為主線，打破傳統學科課程內容，將工程力學、機械設計、金屬工藝學、公差與配合等內容序化整合，主編出版了系列教材。該課程的改革在全國機電類專業中產生了重要影響，在2004年獲北京市教學成果一等獎。
2、理論與實踐一體化教學改革，先行先試
從1999年開始，作為數控技術專業帶頭人，針對數控技術專業實踐性強的特點，牛小鐵教授積極探索理論與實踐一體化的教學改革，率先將數控職業資格認證融入教學計劃。《數控機床編程操作與加工》課程，將編程理論與機床操作和數控加工的內容相融合，將專業學習與職業資格認證相結合。2004年完成課程配套教材的編寫，2006年該課程改革成果獲學院教學成果一等獎。
3、課程開發改革取得突破，精品課程結碩果
2007年學院開始進行示范性建設，牛教授主持了機電一體化專業基于工作過程的課程開發工作。以崗位需求為出發點，校企合作進行課程體系的重構，遵循了從簡單到復雜、從局部到整體、從經驗到策略、從通用到個性、從就業到發展等五個原則，完成18門主干課程的開發工作，有效地推動了教學質量的提高。在機電專業的課程改革成功的基礎上，2009年將改革成果推廣到數控技術、汽車檢測與維修等專業中，促進了全系專業改革和建設工作。課程改革催生了一批高質量的精品課程，《自動生產線》（2009年）、《CNC雕刻加工》（2010年）等課程分別被評為國家級精品課程，《機械技術》課程獲北京市精品課程。
4、引入德國IHK項目，教學質量全面提高
2010年牛教授積極引進德國職業資格證書IHK項目，將德國先進的職業教育理念、課程開發、教學方法、考核方法融入到教學改革當中，經過一年多的教學實踐，學生學習效果顯著提高。
實訓實習項目設計
作為機電系實訓實習項目設計的“總設計師”，牛小鐵教授利用兩個校辦企業和三個生產車間，使各專業實現了教學和生產的高度融合，形成了特色鮮明的實訓模式。
1） “引車間入校園”，實訓即生產
牛小鐵教授根據機電一體化技術專業的專業定位和學生認知規律，實訓項目按照“從簡單到復雜、從單項到綜合、從模擬到真實”進行系統設計；與企業合作共同開發檢測實訓裝置和電梯等實訓裝置，實訓項目緊密聯系實際，更加符合教學規律；與北京京閏電氣公司合作在校內建立了2個機電產品的生產車間，學生直接參與產品的生產過程，按照作業指導書完成軟啟動器、變頻器等產品的組裝調試，實訓過程做到了生產和教學的完美結合。“引車間入校園”受到了教育部領導和兄弟院校的高度認可，被德國專家譽為“中國的雙元制”。
2）實訓基地企業化運作，學生即員工
機電系的數控實訓基地具有對外生產加工資質，牛小鐵教授實行了企業化運作，并引入企業的“5S”標準進行管理。學生實訓的項目就是實際對外承接的加工任務，學生兼備員工身份，從師傅的帶領到學生獨立操作，在真刀真槍的加工中，學生的技能水平迅速提高，質量意識和責任心得到強化。實訓基地的企業化動作，實現了生產和實訓的高度統一。
3）技術服務成果轉化為實訓項目，科研即教學
牛小鐵教授積極主動為企業開展技術服務，承擔了北京機電技術開發公司、北京京閏電氣公司等企業的一些技術改造和新產品研發工作，并將研究成果簡化、分解和改造成學生實訓項目，將最新的技術和知識融入到教學中，促進了教學質量的提高。另外，選拔部分優秀學生參與教師的技術服務項目，提升了學生的創新能力和專業水平。
實訓實習條件改善
近年來，為適應專業工學結合人才培養模式的改革，滿足基于工作過程課程體系的教學要求，大力進行了校內外實訓基地的建設。
機電一體化專業建成18個學訓一體實訓室，形成了“單項技能訓練—綜合技能訓練—模擬生產—真實生產—頂崗實習”的系統性實踐體系，實現了教、學、做合一；校企共建3個生產車間，實現工學交替。
數據實訓基地作為北京市示范性實訓基地，經過三期建設，投入3000多萬元，有CAD/CAM專業教室5個，擁有高檔數控設備60多臺，計算機輔助設計與加工軟件10余種。滿足了機電類專業的實訓任務，并面向企業積極承擔各種加工和技術服務。
與SMC、蒂森克虜伯等知名企業合作，建成了穩固的28家校外企業實訓基地，滿足了學生頂崗實習的需求。
教材及相關教學資料建設與使用
牛小鐵教授主編的《機械技術》上下冊及實訓系列教材，獲北京市教學成果一等獎；從1996年開始，經過多次修訂，在全國高院校廣泛使用，教材編寫的結構體例被廣泛借鑒。
牛教授主編《數控機床編程操作與加工》教材，將理論與實踐相融合，并將職業資格認證融入到教學當中，該教材被評為國家“十一五”規劃教；經過2次修訂，被30多家職業院校選用。
他還先后參與《機械設計基礎》、《CNC雕刻加工》等10多本教材的編寫工作。并開發了《數控機床編程操作與加工》等3門課程的多媒體課件，并獲得全國多媒體課件大賽三等獎2項。
與企業合作，建成了共享型專業資源庫，包含專業標準、實訓條件、師資隊伍、主干課程、職業資格標準等內容。
攝制了變頻器、軟啟動器等4種機電產品的安裝和維護實訓教學錄像片，錄像中內容以示范和3D動畫多種形式來表達。錄像片應用于機電產品生產車間的實訓教學中，激發了學生學習的興趣；企業也將錄像片做為新員工培訓素材。
牛小鐵教授主持建成了機電系共享型專業資源庫平臺，將示范性建設任務中的8門課程全部教學資源上網，專業資源庫作為示范性建設的主要成果之一，為學院的示范性建設增添了亮點。
引進10多種教學仿真軟件，讓學生隨時可以模擬了解企業一線的生產環境。
機電學訓一體樓實現無線上網，方便的上網環境及教學資源庫建設，使得教師能夠與學生在課堂外互動交流、答疑解惑，學生也可以實現自主學習，將課堂延伸到了課外。
2．因材施教做法及效果
在多年的教學過程中，牛小鐵教授始終做到一絲不茍，精益求精，突出職業素質和職業能力的培養。講課有激情，積極啟發引導，注意調動學生的積極性，授課效果良好。曾5次被評為學院“十佳教師”，2次被評為北京市優秀中青年骨干教師，2004年被評為“北京市優秀教師”，2010年被評為“北京市教學名師”。
首先是激發學生學習積極性。
具體做法：一是利用豐富的企業實踐經驗，盡量將理論知識與工程實際問題相結合調動學生學習的積極性；二是教學內容引入行業技術發展最新成果，堅持每學期到企業調研，并將企業對畢業生的要求及時反饋到課堂上，針對性教學大大縮短了學生到企業的適應期；三是在教學的同時，不斷對學生進行專業教育，通過介紹專業發展及市場需求情況，通過優秀畢業生的典型案例對學生進行激勵，讓學生喜歡和熱愛自己的專業。
效果：興趣是學習之母，從理論聯系實際和校企合作方面進行教學內容的更新，并通過優秀畢業生的典型案例激發學生學習的積極性。吸引學生喜歡自己的課程。
其次在教學過程中，以學生為本，靈活運作各種教學方法。
具體做法：一是廣泛采用啟發式教學方法，不斷設問，引導學生的思維，實現課堂交互，杜絕上課睡覺、玩手機現象；二是針對高職學生特點，廣泛采用理論實踐一體化教學，盡量將實際任務引入到教學中，實現邊學邊做；三是利用校辦企業的資源，將生產和教學結合，機電專業、數控技術專業和汽車專業均實現生產和教學的有機結合，學生在生產性實訓車間進行原汁原味的職業訓練。
效果：因材施教的教學，保證了學生的培養質量，近幾年，機電、數控專業的學生深受企業歡迎，畢業生就業率均超過99%。世界500強企業蒂森克虜伯電梯有限公司、昆明中鐵集團等企業紛紛“搶購”學生，預定了今后三年的畢業生。
3．教學組織特點及效果
教學組織方面主要進行理論實踐一體化教學的探索和實踐。從2006年開始，在數控技術專業開始探索項目化教學試點工作，并申請立項教學改革課題進行研究實踐。隨后機電專業的07級、08級、09級機電兩個平行班中各選擇一個班級，在學訓一體實訓室和3個生產性實訓車間，進行了多門主干課程的理論實踐一體教學試點。
理論實踐一體化教學試點班的課程，以工作過程為導向，實施任務驅動，以真實的職業實踐環境、真實的工作過程、完善的學習資料、豐富的機電專業教學資源庫作為支撐，靈活采用現場教學、實物演練、項目教學法、引導文、四步教學法、角色扮演等教學方法，利用網絡交互學習、模擬仿真實訓等教學輔助手段，讓學生作為課程學習的主角，以小組學習形式完成學習性工作任務；教師對其工作任務完成情況進行整體評估。在教學中，理論、實踐教學交融并進，使學生能夠邊做邊學，在學中做，在做中學。
實施效果顯著提高學生學習的積極性，學生的動手實踐能力得到明顯提高，團隊合作意識也得到加強。經過試點為我院探索出一系列的教學管理經驗：由合班、大班學習模式轉變為小班學習模式，保證學生有充足的時間和設備進行技能訓練；由2節課安排模式轉變為依據項目需要的4節連排、8節連排，保證任務實施的完整性和連續性。
4．教學考核方法改革及效果
七結合”課程考核全方位測評學生能力。配合項目化教學試點工作，進行了考核方法的改革，打破傳統“期末試卷＋平時成績＋實驗成績”學生成績評定方式，按照形成性評價與終結性評價相結合，理論與實踐相結合，技能與作業態度相結合，筆試、口試與操作相結合，開卷與閉卷相結合，教師評價與企業、社會評價相結合，學生自評與互評相結合等“七結合”要求，綜合考察學生知識、技能和職業素質。“七結合”的考核方法也成為學院示范性建設中的一個亮點。
探索了頂崗實習“十方面”綜合考核。教師和企業指導人結合崗位需求，制定頂崗實習考核方法，通過頂崗實習報告、綜合考核表、理論考核等方面評定學生成績。綜合考核表主要包括工作品質、學習能力、出勤、服從性、主動性、合作性、服務儀容、勤勉度、專業知識和績效度等十個方面。2010年，在昆明中鐵建的29名同學的考核完全依此執行，實踐證明了該考核方式非常客觀有效。
教學考核方法的改革有力促進了學生職業能力的全面發展，在引導學生注重實踐能力提高的同時，又促進了教學改革的深入。
5．教學思想、教育理論等研究的創新成果及教學運用成效
有較強的教學研究能力，主持參加多項北京市教委及北京市教科院的教研課題。結合學院教學改革中的難點問題，不斷進行探索和實踐，特別是在理論與實踐一體化教學改革和訂單式人才培養模式上有較深入的研究，并形成了特色，在社會上產生了較大影響。
教學研究成果及運用：
1）2005年，牛小鐵教授主持完成了北京市教科院科研項目《高等職業教育人才培養目標與培養模式》數控技術應用專業子課題的研究，課題負責人。為學院數控技術專業進行改革試點進行了理論研究和實踐的探索。
2）2006年，牛教授進行了北京市高等學校教育教學改革立項課題《數控機床編程操作與加工》課程改革的研究與實踐課題研究，課題負責人主要研究探索了該課程進行理論與實踐一體化教學的改革難點；經過課題研究，在數控專業、機電專業、汽車專業推廣理論與實踐一體化教學改革，并輻射至學院其他系部，推動了學院教學模式改革。該課程的改革成果獲學院教學成果一等獎。
3）2007年至2010年，牛小鐵主持示范性建設重點專業機電一體化專業的專業建設工作，在教學理念、人才培養模式、課程開發、校企合作、技術服務等方面進行了全方位的研究和實踐，工學結合的人才培養模式、校企合作共建實訓室、基于工作過程的課程開發逐步確立。2007年，進行學院立課題《我院優質核心課程建設框架研究》，課題負責人。他針對示范性建設中優質核心課程開發的難點問題，作為學院當年的重點課題之一，為優質核心課程建設提供指導性建設框架，為基于工作過程的課程開發制定了標準和規范。
4）2009年，牛教授進行了北京市教科院課題《“3+
5）2010年，進行院立課題《訂單式人才培養模式的探索與實踐》的研究，課題負責人。總結了機電系多年訂單式人才培養模式的經驗，研究了訂單式人才養模式中的一些難點問題，為進一步探索訂單式人才培養模式提供了理論支持。
教學研究論文：
牛小鐵撰寫教學研究論文10多篇，研究高職教育發展規律和學院教學改革的難點.。
6．候選人在教學團隊建設中發揮的作用及效果
牛小鐵教授所帶領的機電一體化技術專業教學團隊積極投身教育教學改革，取得了突出成果，獲得了良好的社會評價，在團隊中做好了領頭羊，形成了很強的凝聚力，幾年來，取得的榮譽有：國家級高等學校優秀教學團隊、北京市高等學校優秀教學團隊、北京市高等學校學術創新團隊、北京市高等學校專業創新團隊等等，完成了以下重要的改革工作：
1）提高教師的職業教學能力
教師的職業能力影響學生職業能力的培養，提高團隊成員的職業教學能力是團隊建設的主要任務。通過實施雙薪制度鼓勵教師寒暑假參加企業鍛煉，為企業提供技術服務，參加職業認證培訓師資格考試，培養專職教師隊伍的職業能力。近三年，17名教師到SMC等典型企業進行實踐鍛煉；12名教師參加博世力士樂、FESTO有限公司等企業組織的職業能力培訓；5名教師取得了三、四級安全生產培訓師、機電一體化培訓教師等專業相關職業資格培訓師證書。
2009年，組織團隊成員參加了包括教育理論、教學能力和專業能力等3個方面的教師綜合職業能力培訓測評，促進了專職教師教學理念的轉變，提升了教師課程開發能力與教學能力。在整個測評過程中，由學校和企業共同組成的評價小組對教師職業素質和專業能力進行綜合評價，促進教師教學能力的提升。
2009年，課程團隊結合項目教學試點工作，開展了“說課”活動。團隊成員按照“說教學目標”、“說教學組織”、“說教法學法”、“說教學過程”、“說教學特色”對課程的地位和性質、教學目標、重點難點、教學內容、教學設計、教學方法、考核方式等環節進行了解說。
2）提高教師的技術服務能力
牛小鐵教授所帶領的教學團隊成員的研究方向涉及電氣控制、機械制造、機電設備故障診斷、液壓與氣動等多個領域，利用北京市項目資金建成了機械設備故障診斷和數據采集與分析處理兩個科技平臺，依托校辦企業，團隊教師利用專業優勢積極為企業服務，參與多項產品開發，取得國家專利9項。
牛小鐵所帶領的教學團隊先后與北京市機電技術開發公司（入駐中關村科技園石景山園的北京市高新技術企業）聯合開發了ZAD127礦用煤中灰分儀等8種新產品，申請專利6項,取得4個安全標志準用證，其中ZAD127-XK礦用隔爆兼本安型顯示控制器是國內第一臺觸摸屏控制的防爆嵌入式計算機，填補了國內觸摸式防爆計算機產品的空白，并全部投入批量生產。與北京煤炭礦用設備廠聯合開發高壓真空斷路器（6KV\10KV）、隔爆型LED照明燈具系列產品和煤礦井下遠距離綜合保護裝置等新三大類6種新產品，已投入生產。
與天津龍洲科技有限公司聯合開發了傳感器與PLC實訓裝置并獲得專利3項，產品已經投入生產并應用到全國高職院校。與天津源峰科技有限公司聯合開發了群控電梯實訓裝置，在機械結構及電氣控制等方面嚴格按照實際電梯進行設計，能達到電梯機械、電氣與控制等方面的綜合訓練要求，產品已為蒂森克虜伯電梯公司訂單培養服務并推廣應用到全國高職院校。
3）構建“雙師結構”教學團隊
建設高職教育“雙師結構”、“雙師素質”教學團隊，不僅建立專任教師實習制度，還定期安排師資到企業頂崗工作以提高職業技能和素養，同時還選聘企業技術能手擔當兼職教師，建立兼職教師運行機制、激勵機制和評價機制，以校企雙方工學結合為合作平臺，構成學校專職和企業兼職的兩支力量，共享教學資源，人才雙向互動，以任務驅動和項目導向完成開放式的高職教育教學過程，實現整體效應，達到教學團隊師資結構的重構。
在兼職教師隊伍建設方面，制定教師聘任標準，從生產、售后技術服務等實踐工作一線聘請一批具有豐富實踐經驗的中級以上專業技術人員和高技能人才擔任教學專業教師和實踐指導教師，建立兼職教師庫；建立和完善兼職教師激勵機制，對于業務技能力精、教學態度認真、教學效果好的兼職教師，按一定比例提高其課時酬金，參與學校優秀教師的評選，并將信息記錄在兼職教師庫中擬長期聘用。建立授課前培訓制度，上崗前進行教育學、心理學、教師職業道德、教師法等方面的培訓，同時要求他們取得高校教師資格證。建立日常管理制度，定期對兼職教師日常教學活動進行檢查，包括日常考勤、教學教案檢查。
4）建立績效考評體系，健全教學團隊內部管理和運行機制
在教學團隊管理過程中，建立科學、有效、公平、公正的績效考評體系，將團隊成員個人層面的績效考核和團隊層面的績效考評相結合，實現對團隊成員的有效激勵。
將教師在教學團隊中承擔的崗位和績效掛鉤。在團隊內部，實現教師競聘上崗，促進專業教師的合理有序流動。建立學校評價、學生評價、企業評價以及團隊內部自我評價相結合的評教制度，使團隊成員在教學工作中有強烈的質量意識。
5）建立有效的激勵機制，完善教學團隊發展政策和制度環境
對于團隊整體，給予了更大的自主權、更多的責任、更多的機會、更靈活的工作安排，相應的政策支持、技術支持和物質支持，配有專項經費保障。
在評優中，一是加大對團隊成員優秀事跡的宣傳力度，全力營造尊重創新的氛圍；二是崗位激勵，給優秀成員壓擔子，創造具有挑戰性的工作機會，賦予其工作成就感；三是待遇激勵，根據團隊成員的貢獻，合理確定崗位津貼的檔次，發放與成果相配套的獎金；四是培訓激勵，對有培養前途的成員提供出國進修、參加國際會議、到高校當訪問學者等各種培訓的機會，提升學術水平和研究能力。各項措施營造具有競爭性的政策環境，調動了教學團隊成員的工作主動性、積極性，增強團隊的自豪感和榮譽感，保持旺盛的工作生命力。
7．候選人近期推進專業建設與教學改革的設想及實施方案
1） 實施訂單培養，探索中國特色的訂單式人才培養模式
訂單培養是機電工程系在多年的人才培養過程中逐步形成的一大特色，為了更好的為社會服務、培養行業企業急需的專業人才，機電一體化技術專業深入開展人才訂單培養模式改革。由于近年來訂單培養成效顯著，企業熱情高漲，由企業選擇學校轉變為學校選擇企業，由一年制的昆明中鐵集團短期訂單培養發展到蒂森克虜伯電梯公司全過程訂單人才培養，由學生自己繳納學費轉變為企業提供獎學金并進行學費資助。目前已和蒂森克虜伯電梯公司等企業合作，初步探索實踐了中國式雙元制人才培養模式：“招生＋招聘”組建全程訂單培養班級，“專業＋崗位”制定訂單培養教學計劃， “學校＋企業”進行訂單培養教學組織，“專業＋職業＋崗位”完善學生考核工作。在總結經驗的基礎上，繼續深入探索，打造有中國特色的訂單式人才培養模式。
2）引進德國IHK職業資格證書，培養國際視野的高技能人才
北京市教委已確定北京工業職業技術學院機電一體化專業進行德國IHK職業資格證書的試點工作。于2010年到2017年，每年招收40名機電一體化專業的學生，每年選派6名6名骨干教師到德國培訓，掌握教學設計、課程開發、教學方法、評價方法等，并取得IHK職業資格考試官資格。引進IHK職業資格證書的項目，已經列入學院“十二五”重點工作。今后幾年，要在北京市教委領導下，做好各項準備和培訓工作，借引入IHK證書的機會，全面提高人才培養質量，提高教師的職業教學能力，將機電一體化專業打造成國內一流國際知名的專業，
3）完善專業教學資源庫建設，提高教學質量
目前，機電一體化技術專業已初步建成了“教師、學生、企業”三方共用的專業教學資源庫，針對資源庫建設中存在的一些問題，以及對校企合作技術服務平臺需求存在不足，今后將進一步完善教學資源庫建設工作，達到“教師、學生、企業”三方使用利益的最大化。
牛小鐵教授具有豐富的企業經歷，長期為企業從事數控編程、機械構件設計與加工，多次解決了技術實際難題，并收到良好的社會效果。
1）多次解決企業機械設計和加工難題 2005年8月至2006年8月，在北京煤礦用設備廠兼任總工程師，利用扎實的專業知識，解決了對外加工中諸多加工工藝難題。典型案例有為航天工業部加工車載顯示器支架、為澳大利亞外資企業加工液壓閥門零件等。在技術服務過程中，攻克了鋁合金材料薄板加工精度和斜面鉆孔精度等難題，設計和加工了10多種專用夾具。
2008年，在北京機電技術開發公司（中關村高新技術企業）兼任總工程師，為其核發子秤、電子秤、煤中灰分儀等產品提供配套的機械結構解決方案。本人牽頭為其設計制造了多套機構，解決了煤礦企業現場的難題。代表性案例有2010年為安徽國投新集劉莊煤礦選煤廠設計了“旁路灰分檢測系統”，解決了煤炭皮帶秤高速大流量狀態下計量的準確性問題，實際應用效果良好，屬國內首創。
2）廣泛開展社會培訓 機電系是教育部機電一體化專業師資培訓基地，從2008年開始開展了8期培訓項目，為兄弟院校老師和企業技術人員培訓近900多人次。主要培訓項目有，機電一體化高級證書培訓、數控多軸加工培訓、數控維修培訓、CAD/CAM培訓。在社會上產生了較大的影響力。
3）積極參與行業活動 一直擔任原煤炭部力學與機械教學指導委員會理事，學院歸北京市后，一直擔任北京市數控專業教學委員會理事，為推動學院和北京市職業院校的交流與合作做了大量工作。參與了北京市教學指導委員會基于職業工作任務的課程開發、教學設計大賽評委、北京市數控大賽裁判等工作。
由于北京工業職業技術學院在示范性建設中取得突出成績及本人在機械制造教學指導委員會的影響力不斷擴大，受邀參加了多次由教育部和人力與社會資源保障部舉辦的全國技能大賽裁判工作。2008年取得了國家技能大賽裁判職業資格證書，擔任2008年教育部組織全國模具設計與制造大賽的裁判工作；2009年擔任六部委組織的全國數控技能大賽的裁判工作；2011年教育部組織全國數控技能大賽裁判工作。經本人多方協調，機電工程系承辦了北京市模具行業協會2009年年會，與協會建立了全面的合作關系，協會的20多家企業同時到學校參觀交流，達成了6個合作項目，有效推動了模具專業的快速發展，增強了學院的影響力。
4）積極推動生產與教學相融合
2008年9月，牛小鐵教授在機電系主持工作，為了將教學與生產深入融合，向學院申請將校辦企業北京迪納汽車修理廠劃歸機電工程系，系主任負責企業全面工作。修理廠具有二級維修資質，有職工20多人。接管以后工作的重點是圍繞專業教學目標，拓展服務領域，全面實現生產和教學兩翼齊飛。一方面為汽車修理專業服務，繼續對外開展汽車維修和保養業務，新增加了雙人快修、四輪定位、鈑金等項目；另一方面，積極申請了對外機械設計和零件加工業務，為數控技術專業和機電一體化專業提供實際工程項目。
