王新荣+张霞+丁海娟
摘 要:文章主要分析了目前我国工程教育存在的主要问题,提出了机械工程应用型人才培养实践教学体系改革的思路,创新了实践教学模式,即通过优化实践教学体系,创新实践教学内容,坚持理论与实践相结合,强化工程实践训练,突出实践能力培养,有效发挥课外实践活动作用,加强校企合作及深度融合,使学生在校时获得工程师必要的基本训练。经过几年来的教学改革与实践,取得良好效果,使学生的应用能力、设计能力和创新实践能力得到显著提高。
关键词:应用型人才;机械专业;实践教学;
中图分类号:G640 文献标识码:A 文章编号:1002-4107(2017)11-0048-02
工程应用型人才教育注重培养一线工程师,那么人才培养既要注重给未来工程师奠定扎实的专业基础,又要使学生获得必要的工程实践训练。工程实践训练主要是通过实践教学来实施,靠课堂教学是难以完成的。目前我国应用型人才培养存在着对实践教学重视不够[1],缺少必要的工程实践训练,学校与企业结合不深入,教师的工程实践经验及教学水平不适应工程教育需要,实训基地建设不到位,学生主动参与意识不强等。为了使工程应用型人才培养能够满足工业企业需求和未来工程师素质要求,以佳木斯大学多年来应用型本科教育为基础,以机械设计制造及其自动化专业人才培养为背景,对实践教学进行改革与创新,突出学生实践能力和综合素質培养,取得了良好效果。
一、应用型人才培养实践教学体系改革的思路
实践教学对于工程应用型人才培养具有极其重要的作用,实践教学体系设置要充分彰显“学以致用”的办学理念,要将提高学生应用能力和实践能力贯穿于整个培养过程中,确立了“重基础、强应用、有专长”的人才培养思路。
1.坚持理论与实践紧密结合的原则。加强实践教学与理论教学的相互渗透与相互融合[2],使学生得到系统的实践能力与应用能力训练,整体优化人才培养体系。
2.合理安排实践教学内容。突出工程应用型人才培养特色,将实验、实训、实习、设计、竞赛等实践教学内容及环节有机地贯穿起来,建立层层递进、逐步提高的实践教学体系。
3.充分发挥课外实践活动的作用。搭建实践教学平台,建立管理制度,激励学生开展丰富多彩的课外科技创新与实践活动和各种竞赛等,加强课内外实践的结合,发挥学生的主动性,培养学生的创新实践能力、团队精神和综合素质。
4.培养人才必须面向工程实际。加强校企合作,产学结合,充分利用企业的生产实际环境和实践教学资源,让学生“真刀真枪”进行工程训练[3],在实际操作中掌握职业岗位技能,培养学生的工程素质和工程实践能力,获得工程师的训练。
5.加强严谨工作作风和人文精神的培养。培养的学生不仅要具有扎实的专业知识和较强的工程实践能力,还要具备求真务实精神和一定的工程伦理意识。
二、应用型人才培养实践教学改革的措施
立足于机械工程应用型人才培养,以“做中学”为理念,以培养学生应用能力为核心,以提高学生创新实践能力为目标,建立逐层递进式的实践教学体系,改革了实践教学内容。
1.实施小学期制。为了有效整合实践教学内容,合理安排实践教学环节,佳木斯大学从2014年开始,在春季学期之后设置了4周的夏季小学期。将实践性教学内容相对集中地安排在小学期,这是为培养学生专业能力而采取的一项重要改革措施。通过大二小学期专业基础类实践的集中教学,培养学生的专业兴趣,使学生了解行业,树立专业信心,为后续专业课学习奠定基础。通过大三小学期集中安排专业性强的实践教学,可使学生进一步理解消化所学专业知识,使理论与实践相互渗透,培养学生的实践操作能力,为今后走上工作岗位培养专业技能。小学期的有效实施,促进了理论教学与实践教学的相互衔接和相互融合。
2.实施全开放的实验教学模式。对机械专业的专业基础课实验和专业课实验进行了全面改革,实行全开放式的实验教学模式。也就是学生在完成必做的实验项目以后,根据自身的兴趣和能力,可自主设计实验项目;通过与实验室工作人员预约,自主安排实验时间;可自行设计实验步骤,在实验室教师的监督下,利用实验室的仪器设备,自主进行实验操作。这种全开放式的实验教学模式,能很好地因材施教,有利于提高学生分析问题、解决问题的能力,使“要我做实验”过渡到了“我要做实验”,学生由被动学习变为主动学习[4]。
3.改革生产实习模式。由于受企业环境及条件限
制,传统的生产实习方式常采用集中参观,这种方式存在实习地点及人员过于集中,生产现场实习时间短,实习内容不够深入,实习过程“走马观花”等问题[5]。目前改变过去单一参观式的实习方式,实行4 周企业定点实习。结合装备制造企业主要生产工程,实行多岗轮训,依次完成产品设计、毛坯制造、零件加工、产品装配与调试、质量管理等技术岗位的训练。学生经历了在企业的定岗实习后,会显著提高自身的工程意识和适应企业工作的能力,拓宽专业视野。同时,学生受到生产全过程各项技术技能的整体锻炼,也丰富了生产实习内涵。
4.设置机床拆装与测绘实习。在大学本科全部理论课教学结束之后,开设了机床拆装和测绘实习。学生通过对机床主轴箱部件拆装、测绘与检修,掌握机械总成及零部件间的装配关系,了解典型机构的作用原理、结构功能及其在产品中的作用。
5.增设科技创新与科研训练实习。主要是学生在教师指导下开展创新方法实践,通过运用TRIZ理论及创新方法,打破思维惯性,得到再发明的训练,启迪学生工程创新思维,激发学生创新潜能及其创造力,对未来工作实现技术创新具有重要意义。另外还要引导学生参与教师的科研项目,让学生了解科研方法,学会检索文献、撰写学术论文和专利等。科技创新与科研训练实习,有效地培养了学生的创新意识和创新能力。
6.开设大型综合实践周。由于机械产品开发往往涉及多学科知识的交融,为此佳木斯大学开设了大型综合实践周,让学生综合运用专业知识,完成机械产品设计、制造、分析和测试等实际工作,在实践中加深对理论知识的理解与综合运用。机械工程学院围绕设计、制造、测控三个模块分别开设了综合实践项目,在实施过程中会综合运用相应模块的知识体系。设计模块的综合实践项目拟定为硬币分拣系统设计,以自行开发的硬币分拣系统为对象,进行机构运动学和动力学分析,零部件设计,实现设计分析一体化训练。制造模块的综合实践项目为典型零件的数字化制造,由学生进行三维建模,有限元分析,计算机辅助工艺规划及制造,实现数字化设计制造的综合训练。测控模块的综合实践项目为快速成型制造,学生建立三维数字模型,并进行相应处理,操作数控快速成型机等,使学生受到快速测控技术及方法等先进制造技术的综合训练。
在此基础上佳木斯大学机械工程学院还开发了一个大型综合实践项目,此项目综合运用了各个模块的知识。提供的选题有“冲压模具”、 “液压泵”、 “机床夹具”等产品,要求学生完成产品设计、分析计算、方案优化、编制工艺、加工操作、产品装配及检验测试等全过程。学生得到了专业技能的综合训练,强化了现代设计方法和先进制造技术的综合应用。
7.紧密依托行业,建立校企合作培养机制。利用高校和企业两种不同的教学环境与教学资源,将学生在校内的理论学习、技能训练与企业工程实践有机结合起来。邀请专业知识扎实、实践经验丰富的企业专家参与培养过程,真正落实校企联合培养机制,开展项目教学、案例教学、现场教学等,使企业的实际需求成为学生的毕业设计选题,要求学生参与企业的一个产品设计项目或一个技术改造项目的全过程,发表对企业生产具有实际指导意义的工程论文,为企业解决技术难题。校企合作、联合教学,使学生获得了工程师的基本训练,培养了学生的工程素质、工程实践能力和就业适应能力。
三、结论
佳木斯大学机械工程学院通过合理设置实践教学体系,有效实施实践教学内容,开展丰富多彩的课外实践活动,创新了工程应用型人才培养的实践教学体系。以源于企业的工程项目为导向,以培养学生的实践能力为目标,以产学合作为依托,使学生的综合素质、创新实践能力和就业适应能力得到了明显增强,佳木斯大学机械工程学院课外科技创新活动取得了可喜成绩。
参考文献:
[1]曾永卫,刘国荣.“卓越计划”背景下科学构建实践教学体系探析[J].中国大学教学,2011,(7).
[2]魏克湘,刘迎春,董丽君等.工程应用型人才培养实践教学体系的研究与实践[J].中国大学教学,2011,(1).
[3]曾永卫,蔡毅.工程应用型本科产学研合作的分析和探索[J].中国高等教育,2011,(Z2).
[4]刘德仿,王旭华,阳程.以能力培养为中心的机械工程应用型人才培养教学体系探索与实践[J].中国高教研究,2009,(11).
[5]喻俊馨.关于工程应用型人才培养的几点思考[J].高等教育研究,2014,(2).endprint