淺談現(xiàn)代工程訓(xùn)練中心的建設(shè)

顧 蓓，趙中華，劉圣敏，王 佳

(上海工程技術(shù)大學(xué) 工程實(shí)訓(xùn)中心，上海201620)

0 引 言

21 世紀(jì)的高級工程技術(shù)人才，應(yīng)該是復(fù)合型、創(chuàng)造性人才，應(yīng)該具有較強(qiáng)的適應(yīng)能力、發(fā)展能力和競爭能力以及扎實(shí)的理論基礎(chǔ)。因此，如何培養(yǎng)既懂技術(shù);又能動手;既重效益，又善管理的高素質(zhì)應(yīng)用型人才已經(jīng)成為我國高等教育面臨的重要課題。工程訓(xùn)練中心是以培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力、協(xié)作精神和創(chuàng)新意識為目的的實(shí)踐性教學(xué)基地，如何建設(shè)現(xiàn)代工程訓(xùn)練中心，充分發(fā)揮它在21 世紀(jì)人才培養(yǎng)中的作用，已成為各高等工科教育研究的熱點(diǎn)問題之一［1-5］。

上海工程技術(shù)大學(xué)歷來重視實(shí)踐教學(xué)基地的建設(shè)，明確提出工程訓(xùn)練中心應(yīng)建成與高水平大學(xué)相匹配的，高起點(diǎn)、高質(zhì)量、高標(biāo)準(zhǔn)的建設(shè)要求，以滿足學(xué)校培養(yǎng)基礎(chǔ)扎實(shí)、專業(yè)面寬、具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的高素質(zhì)的復(fù)合人才。

目前，工程實(shí)訓(xùn)中心承擔(dān)了全校學(xué)生大學(xué)期間的制造技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)習(xí)A、B、C 和現(xiàn)代制造技術(shù)實(shí)習(xí)A、B共5 門課的實(shí)踐教學(xué)任務(wù)，經(jīng)過2006 年我校本科教育評估以后，工程實(shí)訓(xùn)中心開展的制造技術(shù)實(shí)習(xí)課程從軟件、硬件和規(guī)范性上都有了很大的進(jìn)步，實(shí)習(xí)效果也有較大提高。學(xué)生通過參加制造技術(shù)實(shí)習(xí)，了解了制造技術(shù)的發(fā)展，新技術(shù)在制造業(yè)的應(yīng)用，還學(xué)會了很多實(shí)踐技能并學(xué)會了多種加工設(shè)備的操作，這些知識和技巧對于大學(xué)生走向社會從事各種工作多有裨益，受到大學(xué)生發(fā)自內(nèi)心的重視。伴隨實(shí)訓(xùn)中心成為全國及上海市示范性實(shí)踐教學(xué)基地，實(shí)訓(xùn)中心不但要為本校師生服務(wù)，更要不斷完善自我，凸顯出示范基地的示范性作用［6］。

隨著時代前進(jìn)，科技發(fā)展，社會對高素質(zhì)人才的需求愈來愈迫切，愈來愈高。我國高等教育正在逐步實(shí)現(xiàn)由應(yīng)試教育向現(xiàn)代綜合教育的轉(zhuǎn)化，以傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)工藝知識、提高動手能力、轉(zhuǎn)變思想作風(fēng)為主要理念的金工實(shí)習(xí)正朝著學(xué)習(xí)工藝知識、增強(qiáng)工程實(shí)踐能力、提高綜合素質(zhì)、培養(yǎng)創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的目標(biāo)發(fā)展。

1 加強(qiáng)師資隊伍建設(shè)

師資隊伍涉及金工教研室與金工實(shí)習(xí)部門的多位相關(guān)教師。教師隊伍涵蓋各年齡結(jié)構(gòu)和機(jī)械、材料等專業(yè)知識結(jié)構(gòu)，具有多種教學(xué)和科研背景。在實(shí)訓(xùn)中心的建設(shè)過程中，由于案例驅(qū)動、創(chuàng)新實(shí)驗實(shí)習(xí)教學(xué)的特點(diǎn)，內(nèi)容理論教學(xué)與實(shí)際操作兩大部分，涉及零件材料分析、結(jié)構(gòu)分析、零件加工工藝設(shè)計、加工設(shè)備操作、加工過程的模擬仿真、CAD/CAM 等，在新的實(shí)訓(xùn)實(shí)習(xí)中，需要各教師發(fā)揮所長，并相互配合，因此，可培養(yǎng)教師責(zé)任感和團(tuán)隊協(xié)作精神。尤其是能加強(qiáng)對中青年教師理論素養(yǎng)與實(shí)踐操作能力的培養(yǎng)［3］。

教學(xué)隊伍主要由實(shí)訓(xùn)中心的金工課老師和金工實(shí)訓(xùn)部的實(shí)踐指導(dǎo)老師組成，有經(jīng)驗豐富的教授，也有迅速成長起來的青年教師;目前，工程實(shí)訓(xùn)中心有專職教師20 人，其中正高職3 人，副高職8 人，中級職稱9人，博士學(xué)位6 人，在讀博士4 人，碩博率95%，博士率30%。實(shí)驗室專業(yè)技術(shù)人員16 人，其中本科以上學(xué)歷15 人，?？? 人，碩士率25%。技術(shù)工人及工勤人員16 人，其中技師1 人，高級工10 人，中級工4 人，普通工1 人。中心辦公室主任1 人，科員1 人。

2 優(yōu)化實(shí)訓(xùn)內(nèi)容、合理分配訓(xùn)練時間

以先進(jìn)技術(shù)訓(xùn)練為龍頭要正確處理傳統(tǒng)技術(shù)與先進(jìn)技術(shù)的關(guān)系。先進(jìn)技術(shù)是多學(xué)科集成的產(chǎn)物，既與傳統(tǒng)技術(shù)有某種繼承、發(fā)展的聯(lián)系，又發(fā)生了質(zhì)的飛躍。先進(jìn)技術(shù)是社會發(fā)展的必然結(jié)果。只有以先進(jìn)技術(shù)為龍頭，帶動工程訓(xùn)練，才能引導(dǎo)學(xué)生完成由傳統(tǒng)理念向現(xiàn)代理念的升華，才能啟迪思維、開拓視野，建立與現(xiàn)代科技發(fā)展水平相適應(yīng)的知識結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)出符合社會需要的人才。同時還應(yīng)全面改造傳統(tǒng)技術(shù)。例如車工、鉗工由于其具有一定的基礎(chǔ)性應(yīng)給予精選，另外如銑工、磨工由于其具有普遍性、靈活性，應(yīng)在教學(xué)中給予發(fā)揚(yáng)。

中心從不同專業(yè)的理論與實(shí)習(xí)的整體課程設(shè)置、教學(xué)內(nèi)容入手，進(jìn)行整體優(yōu)化、整合，注重培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)技能和就業(yè)創(chuàng)業(yè)能力，以理論教學(xué)與技能操作融合貫通的一體化課程體系，不斷提高技能。對待不同專業(yè)的學(xué)生，從其專業(yè)的特點(diǎn)來選擇，盡量使學(xué)生在金工實(shí)訓(xùn)時能有所側(cè)重。例如，對于本校非機(jī)類藝術(shù)系的學(xué)生在側(cè)重于特種加工的實(shí)訓(xùn)，同時對于傳統(tǒng)內(nèi)容的實(shí)訓(xùn)采用了錄像教學(xué)，多媒體課件這些現(xiàn)代化教學(xué)手段來彌補(bǔ)實(shí)訓(xùn)的枯燥。在機(jī)類學(xué)生中，為了提高學(xué)生畢業(yè)后的就業(yè)能力和綜合素質(zhì)，在實(shí)訓(xùn)教學(xué)中，我們增加了數(shù)控技術(shù)及特種加工的實(shí)訓(xùn)時間，先進(jìn)制造技術(shù)實(shí)訓(xùn)的時間占實(shí)訓(xùn)總學(xué)時的50%，這對于增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)訓(xùn)興趣，提高實(shí)訓(xùn)效果有很大幫助［7-8］。

3 構(gòu)建典型案例驅(qū)動的教學(xué)模式

現(xiàn)代制造技術(shù)，是機(jī)械類、卓越工程師計劃試點(diǎn)、以及汽車航空軌道乃至材料成形類專業(yè)所必不可少的基礎(chǔ)課程，是獲得現(xiàn)代機(jī)械制造基礎(chǔ)知識，掌握一定操作技能的必修課程。在一般的教學(xué)與實(shí)習(xí)中，學(xué)生能了解機(jī)械制造的一般過程、基本方法并掌握一定的操作技能，為學(xué)生從事工程技術(shù)工作打下實(shí)踐基礎(chǔ)。

為了加深學(xué)生工程實(shí)踐和應(yīng)用能力的培養(yǎng)，對于零件整體加工工藝的把握，在針對機(jī)械類專業(yè)、卓越工程師計劃試點(diǎn)專業(yè)的工程實(shí)訓(xùn)中主要采用案例驅(qū)動的、開放的創(chuàng)新教學(xué)模式。從內(nèi)容上，精選8 個具有代表性的案例裝置;從實(shí)踐上，不再采用傳統(tǒng)的集中實(shí)習(xí)的模式，而是通過典型零件將CAD 造型、材料分析、零件結(jié)構(gòu)分析、加工工藝設(shè)計、設(shè)備及加工工藝參數(shù)選取、加工模擬仿真、CAM 編程技術(shù)、裝配技術(shù)等內(nèi)容有機(jī)分散與組合，讓學(xué)生自己思考，自己動手，分析與解決問題。學(xué)生通過實(shí)訓(xùn)實(shí)習(xí)必須完成以下幾項要求:①零件CAD 設(shè)計與繪圖;②加工設(shè)備加工能力與精度分析;③零件結(jié)構(gòu)工藝性分析;④零件加工工藝規(guī)程設(shè)計與工裝夾具的選用;⑤零部件CAM 加工編程與虛擬仿真驗證;⑥零部件具體加工;⑦零件尺寸、精度檢測;⑧零部件裝配與調(diào)試;⑨總結(jié)與報告。

項目形成系列化，一個項目就是一個完整的機(jī)構(gòu)，由多個零部件組成，且其中每個零件需要多工種、多加工設(shè)備進(jìn)行加工，還需要進(jìn)行尺寸、精度的檢測與零部件裝配。如此，實(shí)習(xí)的過程將更加強(qiáng)調(diào)工種間的關(guān)聯(lián)性，通過裝配聯(lián)系，學(xué)生可以體會到零件的尺寸公差和形位公差的重要性，通過親手參與制作，其體會會比常規(guī)機(jī)械式的灌輸更加深刻。為學(xué)生更加深入理解零件材料、結(jié)構(gòu)設(shè)計、工藝設(shè)計、設(shè)備操作乃至加工過程的模擬仿真提供案例，在實(shí)踐中提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高教師教學(xué)水平和教學(xué)質(zhì)量，為學(xué)生素質(zhì)教育和動手能力的提高提供堅實(shí)的基礎(chǔ)［9］。

4 實(shí)施創(chuàng)新性實(shí)驗實(shí)踐教學(xué)

如何牢牢抓住培養(yǎng)工程應(yīng)用型人才的本科教育的辦學(xué)定位，積極探索技術(shù)應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式是學(xué)校目前的重點(diǎn)工作。因而怎樣做好機(jī)電相結(jié)合、設(shè)計與制造相結(jié)合、計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù)與機(jī)床加工相結(jié)合、工藝與管理技術(shù)相結(jié)合，培養(yǎng)出一名優(yōu)秀的工程技術(shù)應(yīng)用人才是工程實(shí)訓(xùn)中心培養(yǎng)計劃的最終目標(biāo)。學(xué)校與工程訓(xùn)練中心對現(xiàn)代實(shí)習(xí)教學(xué)尤其是創(chuàng)新性教學(xué)給予了大力的支持和關(guān)心，提出了培養(yǎng)學(xué)生工程素質(zhì)的概念，作為工程類大學(xué)畢業(yè)的學(xué)生必須具備以下9 種能力:①工程知識;②工程設(shè)計與創(chuàng)新;③工程實(shí)施;④價值判斷;⑤團(tuán)隊協(xié)作;⑥交流溝通;⑦考慮環(huán)境影響的;⑧社會協(xié)調(diào)能力;⑨終身學(xué)習(xí)能力。為適應(yīng)這種要求、服務(wù)于學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)，對工程實(shí)踐訓(xùn)練教學(xué)模式的探索與改革，就顯得尤為必要和迫切。近2 年來，學(xué)校以此為目標(biāo)制定了開設(shè)綜合性、設(shè)計性、創(chuàng)新性實(shí)驗的獎勵措施和要求，并要求盡可能開設(shè)讓學(xué)生自己動手的實(shí)習(xí)項目，加強(qiáng)技能訓(xùn)練［9-11］。

在實(shí)訓(xùn)中心的創(chuàng)新性實(shí)驗中，中心主要采用“啟發(fā)引導(dǎo)→自主探索→知識應(yīng)用→實(shí)踐操作→項目答辯”的教學(xué)模式。以啟發(fā)引導(dǎo)開始進(jìn)行項目的操作，鼓勵同學(xué)交流探討，完成項目的初步規(guī)劃;在此基礎(chǔ)上完成機(jī)床的實(shí)際操作與加工，結(jié)合加工的產(chǎn)品進(jìn)行點(diǎn)評、分析和改進(jìn)，以培養(yǎng)學(xué)生最初的工程素質(zhì)［12-13］。

隨著辦學(xué)規(guī)模逐步擴(kuò)大，學(xué)生素質(zhì)差異加大，教與學(xué)的矛盾日益突出，為解決大學(xué)實(shí)踐教學(xué)中的實(shí)際問題，實(shí)訓(xùn)中心圍繞我國新型工業(yè)化對技能型人才的要求，不斷加大教學(xué)改革力度。中心積極探索一體化課程教學(xué)，全面系統(tǒng)整合、優(yōu)化專業(yè)課程設(shè)置和教學(xué)內(nèi)容，改進(jìn)教學(xué)方法、提升教學(xué)手段，提高技能型人才培養(yǎng)質(zhì)量，是提高學(xué)生綜合職業(yè)能力的有效途徑［14-15］。

5 結(jié) 語

現(xiàn)代制造技術(shù)，作為大學(xué)生了解和學(xué)習(xí)現(xiàn)代制造技術(shù)，培養(yǎng)工程應(yīng)用能力和實(shí)踐動手能力的重要環(huán)節(jié)，也受到了學(xué)校和實(shí)訓(xùn)中心的高度重視。工程實(shí)訓(xùn)中心金工實(shí)訓(xùn)部特量身定做了一套案例實(shí)訓(xùn)培養(yǎng)方案，對近機(jī)械專業(yè)提出更高的培訓(xùn)要求，制定專門的培訓(xùn)實(shí)習(xí)計劃，為促進(jìn)我國由工程教育大國邁向工程教育強(qiáng)國的重大舉措旨在培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需要的高質(zhì)量各類型工程技術(shù)人才，為國家走新型工業(yè)化發(fā)展道路、建設(shè)創(chuàng)新型國家和人才強(qiáng)國戰(zhàn)略服務(wù)，對促進(jìn)高等教育面向社會需求培養(yǎng)人才，全面提高工程教育人才培養(yǎng)質(zhì)量具有十分重要的示范和引導(dǎo)作用。

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