尹成龙 孔晓玲 朱林 杨义 方梁菲
【摘要】高等院校工程训练中心的建设是加强学生动手能力和创新能力最有效的措施,是培养适应21世纪大批具有实践能力和创新意识的高素质人才的发展趋向。本文结合安徽农业大学机电工程园在教学条件建设、教学改革、师资队伍建设、教学内容体系、教学手段和教学管理上给出了一些实际的做法,取得了一定的成绩,进一步诠释了工程训练对强化和培养大学生大工程意识、创新意识、创新精神、创新能力和工程实践能力的重要性。
【关键词】教学改革 创新能力 工程实践能力
【基金项目】安徽省教学研究项目(2012jyxm156)。
【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2015)01-0203-02
安徽农业大学工程训练基地“安徽农业大学机电工程园”自2005年以来,按照“一流目标、一流设备、一流管理、一流质量”总要求,以“治学严谨、纪律严明、训练严格”为教学宗旨,使学生通过“工程训练”这一重要的实践性技术基础课程。经过八年来的努力,在教学改革、师资队伍建设、教学条件建设、教学管理等方面取得了一定成绩,初步形成了注重综合与创新训练、实行以数控为代表的准工业化环境先进制造技术教学方法、严格按照学校教学质量保障体系进行教学管理等特色,具体做法与成果如下:
一、结合工程训练新的发展形势
建设全新的现代制造工程训练基地“安徽农业大学机电工程园”,营造全新的工程素质教学环境;加强学生工艺知识的学习,增强实践能力,提高工程素质,培养创新精神和创造能力,兼顾职业道德和素养的塑造。从2005年基地建设建成后,就全面开始教学环境的建设,学校和学院分批投入了400多万元,购置了数控加工中心2台、数控铣1台、数控车5台、数控火焰切割机1台、数控等离子切割机等数控加工设备以及各种普通加工机床设备,具备了营造和模拟工业实际运行环境基础条件。目前已经取得阶段性成果,通过学校验收。
二、按照学校教学质量保障体系标准的要求设计和选取教学质量体系的要素
由表及里、逐步深化地建立和构筑一个科学的、文件化的教学质量体系,把千头万绪的工作进行分类、明确职责,用文件的形式明确要求开展哪些教学过程和教学管理活动以及活动的目标及开展的程序,有效地保证了教学质量管理在规范、优化、高效的状态下进行。
制订了车、铣、刨、铸、焊、钳工和数控加工等各工种的安全操作规程,同时也制作了各训练工种要求和评分标准展板,见下图1。
对工程训练改革考核方式和成绩评定规则进行了改革,工程训练总成绩评定与单工种成绩、训练报告紧密地联系到一起,而单工种成绩与纪律又紧密相关,在任一个工种迟到、早退、旷课等等都可能导致该工种成绩不及格,从而使总成绩不及格。
在加强传统实训科目教学的基础上,增设现代数控加工技术实习。通过示范、示教、设计、实训、实验和综合创新制作,学生自己动手完成基础工程技术和现代制造技术等一系列的工程训练项目,实现对学生工程实践能力的训练、创新思维和工程意识的培养,提高学生整体素质。
图1 手锤制作要求和评分标准展板
三、对教学内容进一步改革
在实训传统的车削、铣削、刨削、磨削、钳工、铸造、锻压、焊接等工种,完成实习训练件(手锤制作)的基础上、还增加了综合性、创新性的实训内容,把机、电、数控技术相结合,突出先进制造技术的训练和培训,新技术、新工艺的训练课时数已占整个工程训练20%以上。鼓励学生设计和制作一些创意实训作品,极大地激发了学生的学习兴趣,学生对自己亲手加工制作的零件爱不释手,纷纷留作纪念,深化了工程训练的内涵。
四、完善教材建设,加强现代多媒体教学建设
除学生实习使用的教材外,各实习工种和环节还印发和提供一定数量的扩充性资料,增大学生的知识面;已建成一个工程训练素材库,该素材库有教学录像片、教学动画、挂图、工程训练学生操作录像及照片、图片、相关课程的课件等,素材库正不断地扩充着,这些都极大丰富了教学手段,巩固所学知识和开阔学生视野,收到了良好的教学效果;鼓励学生利用图书馆和相关网站,进一步获取课程有关指示,强化实习学习效果,还通过组织学生参观合肥江汽集团和合肥合力叉车集团等企业,让学生亲临现场得到现代化生产的感受。
五、培养学生创新思维
从大一、大二学生到机电工程园参加工程训练开始,就通过教学手段分阶段有意识地培养学生创新思维,将创新活动体现在每个训练项目中,如车工的东方明珠塔的造型设计、焊工的创意制作、铸工的自由造型浇注、钳工的创意制作、数控车、数控铣的创意作品……(见图2)。有了创新能力和创新意识的基础,大三时再专门开展各类综合与创新训练,大四利用机电工程园设备资源,进行毕业设计,真正把毕业论文写在产品开发、设计和制作上,近几年在毕业设计中,同学们先后开发、设计和制作“农用液压挖掘机(图3)”等多个创新作品。
作为我校最大的工程创新教学实训基地,同时也积极帮助我校大学生亲手制作各类创新作品,鼓励他们参加全省乃至全国的机械创新设计、电子设计竞赛、汽车创新设计等各类创新竞赛,取得了多项奖项(如获2010年全国三维数字化创新设计大赛安徽赛区特等奖,全国一等奖等),进一步启发和培养了学生创新思维、开阔学生视野。
图2 部分学生数控加工创意作品 图3 学生设计的农用液压挖掘机
六、强化学生工程技能训练、培养基本的工程素质和意识
目前,在校大学生很少接触工程实际,技能训练是他们的主要薄弱环节,而社会对知识技能型人才的需求年年增加,这些因素就要求加强大学生实践动手能力的培养,强调动手能力的训练,根据工程训练的基本原则及技能训练的特点,我们设置了机械产品装配技能训练,电子产品装配技能训练和汽车驾驶技能训练等專题项目。
在实训过程中,学生要掌握基本的安全操作规程,接受纪律和各种规范的约束,劳动态度和劳动意识大大加强,最基本的工程意识及素质在生产实践中得到培养。
七、师资队伍建设与加强学生双创能力相结合
负责指导工程训练的现有7名教师,其中教授2人,副教授2人,讲师2人,实验师1人。具有博士学位或在读博士学位的教师4人,已完成新老教师的交替,形成了知识结构合理的教师队伍。为加强学生实践能力、创新能力、科研能力和团队协作能力的培养,我们始终坚持“产、学、研”紧密结合,将理论知识教学与具体生动的生产实践相结合,将课程内容学习与团队科技开发项目相结合,将专家教授、年轻教师、研究生、本科生的不同优势相结合,将毕业生就业和创业与学生培养的全过程相结合,实施“创业团队”模式,把教授、科技开发项目、研究生和本科生到基层就业创业捆绑在一起,开展了“大学生科技创新计划”和“携手农合”项目,这几年陆续开发制造出多功能播种机、施肥机、碎土筛土两用机、土壤深松机、木材滚压机和全混合日粮制备机等产品,发表科研学术论文,每年都在十几篇以上。
八、应用情况
应用时间为2005年7月至2013年12月,已完成了8年的实践检验,涉及全校6000多名学生。八年来教学效果明显,在师资力量、教学文件、教学管理、教学考核等诸方面都日益完善,档案管理规范,积累了多年的资料。教师从不迟到,学生实习出勤率正常在99%以上,工程训练过程中极少有缺席情况。由于教学规范,效果良好,各专業学生纷纷反映工程训练这一实践环节有利于提高动手能力、培养综合素质。
九、结束语
先进的工程训练把理论教学与实践教学密切相结合,使整个训练活动生动、具体、形象,使学生在实践教学中既加深了对相关理论知识的透彻理解,又掌握了一定的实际操作技能,而且培养了创新意识和创新能力,提高了学生工程综合素质。
参考文献:
[1]傅水根,严绍华,李双寿等.创建国内领先的工程训练教学示范中心[J].实验技术与管理.2006.(4).
[2]娄保东.建设工程训练中心强化大学生动手和创新能力[J].实验室科学.2007.(6).
作者简介:
尹成龙(1965-),男,安徽合肥人,博士,安徽农业大学教授,研究方向:创新设计,计算机控制技术。