转型发展下机械设计制造及其自动化专业实践教学改革

张莉英, 纪 煦, 王怀明

(1. 北华航天工业学院 教务处,河北 廊坊 065000；2. 北华航天工业学院 机电工程学院, 河北 廊坊 065000)

转型发展下机械设计制造及其自动化专业实践教学改革

张莉英1, 纪 煦2, 王怀明2

(1. 北华航天工业学院 教务处,河北 廊坊 065000；2. 北华航天工业学院 机电工程学院, 河北 廊坊 065000)

地方本科高校转型发展对实践教学提出了新的要求,推动实践教学改革成为应用型本科院校专业建设与发展的核心内容。对北华航天工业学院机械设计制造及其自动化专业在转型发展中针对实践教学的改革进行了阐述,介绍了实践教学改革的主要内容及成效,为地方本科院校的实践教学研究提供参考。

实践教学改革； 机械设计、制造及自动化专业； 转型发展

随着高校人才培养与社会需求脱节现象的日益突出,转型已是地方本科高校生存发展的必然之道。教育部《关于地方本科高校转型发展试点的指导意见》中明确指出:“转型的关键是把办学思路真正转到服务地方经济社会发展上来,转到产教融合校企合作上来,转到培养应用型人才上来,转到增强学生就业创业能力上来”[1-3]。这4个“转到”凸显了实践教学的重要性,明确了应用型本科院校在专业建设与发展中推动实践教学改革已成为人才培养的重中之重。

1 转型发展对应用型本科实践教学的要求

实践教学是培养学生实践能力和创新能力的重要环节,也是提高学生社会职业素养和就业竞争力的重要途径。在转型发展中,要实现专业办学与地方经济发展相融合,实现提高应用型人才培养质量、增强学生的就业创业能力,就需要改革传统实践教学中存在的“重理论、轻实践”,以及实践教学内容、方法与手段陈旧,实践教学师资力量不足等问题[4-5]。

(1) 加大实践教学比重,构建以就业为导向的实践教学体系。加大实践教学在教学计划中所占的比重,强调以能力培养为主线、以就业为导向,逐步形成相对独立的、基本实践能力与操作技能、综合实践能力与综合技能有机结合的实践教学体系[6]。

(2) 改革实践教学内容与方法,实现实践教学过程与生产过程的对接。改革实践教学内容,减少演示性、验证性实验,增加综合性、设计性、创新性实验；改变学生被动依靠教师完成实验教学的状况, 激发学生的内在积极性,培养学生的学习主动性、独立性和创造性；增加实践教学环节中企业项目的比例,促进实践教学内容与生产实际相贴合[7]。

(3) 加强实践教学基地建设,促进校企协同育人。通过建设科研水平高、生产运作正常、技术管理手段先进的校外实践教学基地推动产学研平台建设,依托企业优势,充分利用企业优质实践教学资源,建立校企深度融合、优势互补、共同发展的合作机制,协同育人,全面提升专业人才培养质量,提升为区域经济社会发展和企业技术进步服务的能力,实现校企“双赢”[8-9]。

(4) 加强实践教师队伍建设,提高师资队伍整体工程实践水平。安排实践能力强、学历高的教师担任实践教学环节的指导工作,通过到企业挂职和顶岗锻炼等途径提升教师的工程实践能力和实践教学水平。积极聘请企业生产经验丰富的专业技术人员担任兼职教师,共同承担实习实训和毕业设计等实践教学环节的指导工作,打造一支结构合理、专兼职相结合的“双师双能型”实践教师队伍[10]。

2 机械设计制造及其自动化专业实践教学改革内容

实践能力是评价应用型人才培养质量的核心指标,而实践教学是实现学生实践能力和创新能力培养的主要途径。我校机械设计制造及其自动化专业主动适应转型发展之需,在专业综合改革中,围绕京津冀区域装备制造业需求,探索产教融合的“校企深度合作”人才培养模式,依此带动实践教学改革,通过加强与企业在实践教学环节的合作,从课程实验、实习实训、课程设计到毕业设计,全方位、多方面地引入企业优质实践教学资源,与校内实践教学资源融合共建,构建校企合作实践教学平台(如图1所示),推动实践教学创新发展,切实提升学生的工程实践能力和创新能力。

图1 校企合作实践教学平台

2.1 开设独立的综合实验课程

专业综合改革将学科基础课程实验综合、整合后开设为“机械基础综合实验”,将核心专业基础课和专业课程实验，根据专业方向的不同综合、整合后开设为“先进制造技术综合实验”和“机械设计综合实验”。

综合实验课程突破了传统的课内实验内容受课程内容约束的局限,开设了多知识点相融合、多课程相融合的综合性实验和设计性实验,增设了选修实验,不仅满足了课程教学的实验需求,更促进了学科、专业知识间的衔接与融合,激发了学生在实验教学中的主动性和积极性,有效提高了实验教学效果,拓展了学生的学科视野,培养了学生的创新思维和综合实践能力,加大了实验室开放力度。

2.2 自研自制实验设备

我校机械设计制造及其自动化专业分为机械制造及自动化和机械设计及自动化2个方向。根据专业方向对人才实践能力培养要求的不同,分别自主开发研制了“机械加工工艺综合训练系统”(如图2所示)和“光机电气一体化综合实训平台”(如图3所示)2套综合实训平台。

“机械加工工艺综合训练系统”把“机械加工工艺”这一专业核心内容的理论教学和实践训练充分结合起来,广泛应用于相关课程实验、课程设计、实训及毕业设计等实践教学环节,填补了机械加工工艺实践教学设备的空白。

“光机电气一体化综合实训平台”集机械、电子、光学、控制、计算机、信息等多学科知识于一体,可进行开放式、项目式的实践教学,完成从设计、布线到系统调试等内容的工程实践。

利用自研自制的综合实训平台,开发了多个综合性实验和设计性实验,极大地提高了综合性、设计性实验在实验教学中的比重,增强了实验教学的灵活性,实现了专业课程理论教学与实践教学的有机统一,促进了理论知识向实践应用的转化,有效提高了实践教学效果。通过自研自制实验设备,提高了教师队伍的教学水平、科研水平和创新能力；吸纳学生参与,以研促学、以制练手,增强学生对专业教学内容的认识,激发学生的学习积极性和主动性,提高学生的实践能力和创新能力。

图2 机械加工工艺综合训练系统

图3 光机电气一体化综合实训平台

2.3 创新“三联单四结合”实验教学管理模式

实验教学是深化理论教学内容、锻炼学生动手能力和创造能力的重要环节。实验教学通常由实验教师组织实施,有时会存在实验内容与课程教学内容衔接不紧密、实验教学内容不饱满的问题；有些实验受实验设备台套数限制,实验分组数较少,单组学生人数较多,学生实验课出勤不易管理,实验教学质量无法保障。实验教学中普遍存在的这些问题影响了实验教学效果，因此,创新了“三联单四结合”实验教学管理模式。

“三联单四结合”实验教学管理模式以加强实验内容、实验分组、实验学时、学生出勤等管理为目标,通过由院系、授课教师、实验教师3方备存的“三联单”实验记录表(如图4所示)形式,实现了实验内容与教学内容相结合、实验教师与任课教师相结合、实验分组与学生出勤相结合、实验学时与实验内容相结合,严格了实验教学管理,提高了实验教学效果,培养了学生严谨、实事求是的工作作风,促进了实验室全面开放,实验开出率达 100%。

图4 “三联单”实验记录表

2.4 课程设计与学科竞赛相结合

课程设计是将理论知识转化为实践知识的过程,对学生实践创新能力培养具有至关重要的作用。为了激发学生对课程设计的兴趣、满足学生多样化及个性化的学习需求,将工程训练大赛、机械设计创新大赛、挑战杯等学科竞赛内容引入机械设计、机床电气控制等课程设计,以“项目”形式组织学生开展设计,既增加了课程设计内容的灵活性,激发了学生的学习兴趣和热情,又提高了学生的应用实践能力、团队协作能力和交流沟通能力。

2.5 校企联合指导,毕业设计与生产项目相结合

充分依托校外实习基地、利用学校与企业在人才培养方面的优势,把面向知识传授的理论教育和面向企业实际应用能力的技能训练有机地结合起来,将企业一线需要作为毕业设计选题来源,积极推行校企联合指导毕业设计。

近2年,我校机械设计制造及其自动化专业,先后与4家校外实习基地联合指导毕业设计共计40余项,毕业设计选题全部采用企业生产一线课题,毕业设计全程在企业完成,校企双导师共同参与毕业设计的开题、指导及答辩工作。为了保证校企联合指导毕业设计质量,制定了“校企联合指导毕业设计管理办法”等制度,对校企联合指导毕业设计工作的要求、安排,以及校企双方导师的责任、分工等进行了详细的定义与划分,强调并明确过程管理,共同评价毕业设计效果和人才培养质量。

与校内毕业设计相比,参与校企联合指导毕业设计的学生的知识综合运用能力和实践创新能力显著提高。通过校企联合指导毕业设计,巩固和发展了校企关系,获得了企业对人才需求的直接反馈、对人才培养质量的直接评价,为专业建设和课程改革提供了重要依据。校企联合指导毕业设计为教师提供了深入企业、了解企业技术需求的机会,促进了面向企业的技术推广应用服务,为实现校企深度融合搭建了桥梁,也为学生开拓了新的就业渠道,实现了学生、学校和企业的“三赢”。

3 机械设计制造及其自动化专业实践教学改革成效

我校机械设计制造及其自动化专业在实践教学改革中积极探索、大胆尝试,通过整合优化实验教学内容、改革实验教学形式、自研自制实验设备和加强实验教学管理,增大了综合性、设计性实验比例,有效提高了实验教学效果,提升了实验教学质量,为开设创新性实验搭建了平台；通过课程设计、毕业设计内容与形式的改革,激发了学生的学习能动性,满足了学生多样化、个性化学习需求,有效提高了学生的综合应用能力和创新能力；通过加强校企联合指导毕业设计,促进了校企深度融合、协同育人,促进了校企优质资源共享,有效推动了产学研平台建设,提升了专业服务区域经济社会发展的能力。

4 结语

高校人才培养的终极目标是服务于区域地方经济社会发展。要实现这一目标,就必须要培养应用型人才,要加强学生实践能力与创新创业能力培养,而产教融合、校企合作是实现这一目标最为有效的途径。实践教学作为应用型人才培养的重要环节,实现更为广泛、更深层次的校企合作,将是机械设计制造及其自动化专业在建设与发展中需要不断深入探索的重要内容[11-13]。

References)

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[3] 杨亮.浅谈高职机电一体化专业实践教学改革的探究[J].教育教学论坛,2014(33):27-28.

[4] 熊建新,彭保发,陈端吕,等.地方高校实践教学改革的基本模式及内容优化:基于应用技术型人才培养的视角[J].武陵学刊,2014(4):135-138.

[5] 张忠福.建立以能力培养为中心的实践教学体系[J].实验技术与管理,2011,28(2):11-14.

[6] 邓风,肖雪峰.多维实践教学体系的构建与学生实践创新能力的培养[J].中国科技信息,2010(23):249-250.

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[11] 孙丽霞,姜生元,李建永,等.地方院校大学生创新实践能力培养的系统性改革与实践[J].中国校外教育,2011(4):4-4.

[12] 阳红珍,马细珍.地方院校培养大学生实践能力与创新能力的实践教学改革研究[J].管理观察,2010(6):27-27.

[13] 赵立辉,霍春宝,陈晓英,等.提高大学生实践能力和创新能力的实践教学改革研究[J].辽宁工业大学学报(社会科学版),2013(3):107-108.

Reform on practical teaching of Mechanical Design, Manufacturing and Automation major under transformational development

Zhang Liying1, Ji Xu2, Wang Huaiming2

(1. Dean’s Office, North China Institute of Aerospace Engineering, Langfang 065000, China; 2. School of Mechanical and Electrical Engineering, North China Institute of Aerospace Engineering, Langfang 065000, China)

The new requirements are put forward with the transformational development of local undergraduate colleges for the practical teaching, and promoting the practical teaching reform becomes the core content of the professional construction and development for application-oriented undergraduate colleges. This paper describes the reform on the practical teaching of Mechanical Design, Manufacturing and Automation major of North China Institute of Aerospace Engineering in the process of transformational development, introduces the main content and results of the reform on the practical teaching, and provides some references for the research on the practical teaching in local undergraduate colleges.

practical teaching reform; mechanical design, manufacturing and automation major; transformational development

G642.0

: B

: 1002-4956(2017)09-0173-04

2017-02-07修改日期:2017-04-05

河北省高等学校“专业综合改革试点”项目“机械设计制造及其自动化专业”(ZG-2012-002-S)

张莉英(1974—),女,河北石家庄,硕士,副教授,教务处副处长,研究方向为机械设计制造及其自动化.

E-mail:2296104544@qq.com

10.16791/j.cnki.sjg.2017.09.043