獨(dú)立學(xué)院機(jī)械工程專業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)的教學(xué)研究與改革

徐妍　焦萬(wàn)銘　焦海豐　班嵐　徐江燕

[摘要]機(jī)械工程專業(yè)作為典型的應(yīng)用型工科專業(yè)，很多課程都加強(qiáng)調(diào)實(shí)踐學(xué)習(xí)。北京科技大學(xué)天津?qū)W院以機(jī)械工程專業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)為試點(diǎn)課程，從專業(yè)基礎(chǔ)課教學(xué)方法、專業(yè)核心課教學(xué)方式、實(shí)訓(xùn)課教學(xué)方式等方面進(jìn)行教學(xué)改革，注重企業(yè)項(xiàng)目與課程教學(xué)相結(jié)合，初步構(gòu)建了產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的人才培養(yǎng)途徑，建立了理論體系和實(shí)踐體系相結(jié)合的課程體系。

[關(guān)鍵詞]綜合實(shí)訓(xùn)；教學(xué)改革；課程體系

[中圖分類號(hào)]G642 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [文章編號(hào)]1671-5918（2015）20-0097-02

一、引言

隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化進(jìn)程的加快，中國(guó)以其獨(dú)特的資源優(yōu)勢(shì)，正在成為世界制造業(yè)的中心。在這一過(guò)程中，市場(chǎng)需要大量應(yīng)用型人才。獨(dú)立學(xué)院是按新機(jī)制、新模式舉辦的高等教育機(jī)構(gòu)。獨(dú)立學(xué)院實(shí)施“應(yīng)用型”理論教學(xué)和以應(yīng)用能力培養(yǎng)為主線的實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合的培養(yǎng)體系，注重突出學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)。

北京科技大學(xué)天津?qū)W院作為獨(dú)立學(xué)院，教育目標(biāo)就是要培養(yǎng)高級(jí)應(yīng)用型人才。自建校起就非常注重學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)，在很多課程中均配有實(shí)踐課程。為突出辦學(xué)特色，培養(yǎng)應(yīng)用型人才，北京科技大學(xué)天津?qū)W院正努力構(gòu)建應(yīng)用型課程體系。應(yīng)用型課程要求高校培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用能力、實(shí)踐能力和操作技能，不同于一般的實(shí)踐課程，是綜合了應(yīng)用、實(shí)踐、技能的知識(shí)的課程體系。北京科技大學(xué)天津?qū)W院以機(jī)械工程專業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)為試點(diǎn)課程，改革課程體系，以培養(yǎng)適應(yīng)市場(chǎng)需要的應(yīng)用型人才。

二、專業(yè)基礎(chǔ)課教學(xué)方法改革

獨(dú)立學(xué)院在課程組織方式上必須有別于母體高校，特別是要破除母體高校那種大而全、寬而廣的課程組織方式。獨(dú)立學(xué)院可以建立靈活、高效的課程組合方式。打破傳統(tǒng)的基礎(chǔ)課+專業(yè)基礎(chǔ)課+專業(yè)核心課的老三段課程組合方式，建立交叉融合的組合方式，以加強(qiáng)課程之間的融合和滲透。

專業(yè)基礎(chǔ)課是為學(xué)生可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)的，注重拓寬學(xué)生就業(yè)面。專業(yè)基礎(chǔ)課主要包括機(jī)械制圖、電工電子學(xué)、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)等課程，其中機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)整合了力學(xué)、公差、機(jī)械原理與機(jī)械零件等課程的內(nèi)容。這些課程是后續(xù)學(xué)習(xí)專業(yè)核心課的基礎(chǔ)。

機(jī)械設(shè)計(jì)是是機(jī)械生產(chǎn)的第一步，是決定機(jī)械性能的最主要的因素?！稒C(jī)械設(shè)計(jì)》課程作為機(jī)械工程專業(yè)的重要課程，前后承接的課程有《機(jī)械制圖》、《互換性與測(cè)量技術(shù)》、《液壓傳動(dòng)》等。要求學(xué)生掌握根據(jù)使用要求對(duì)機(jī)械的工作原理、結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)方式、力和能量的傳遞方式、各個(gè)零件的材料和形狀尺寸、潤(rùn)滑方法等進(jìn)行構(gòu)思、分析和計(jì)算并將其轉(zhuǎn)化為具體的描述以作為制造依據(jù)的工作過(guò)程。

根據(jù)課程特點(diǎn)和獨(dú)立學(xué)院的教育特色，教師可以對(duì)教學(xué)方法和課堂組織形式進(jìn)行改革。機(jī)械工程專業(yè)作為典型的應(yīng)用型工科專業(yè)，有很多相關(guān)聯(lián)的課程，比如“機(jī)械設(shè)計(jì)”，“機(jī)械制圖”，“互換性與測(cè)量技術(shù)”等，這些課程的知識(shí)是緊密聯(lián)系的。如果單獨(dú)講授，很難達(dá)到很好的教學(xué)效果。這些課程的組合方式采取交替排列的辦法，使這些課程中的相關(guān)知識(shí)整合在一起，將幾門(mén)課的知識(shí)綜合到一個(gè)大作業(yè)上，從而使學(xué)生牢固地掌握相關(guān)知識(shí)。

比如“互換性課程”中安排了一個(gè)綜合設(shè)計(jì)，在所給的零件圖上標(biāo)注幾何公差，確定尺寸公差，根據(jù)零件加工的特點(diǎn)，確定表面粗糙度值。根據(jù)裝配圖的特點(diǎn)，確定配合類型，并進(jìn)行標(biāo)注。這樣把機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制圖和互換性課程的知識(shí)都揉合在一起，難度加大，通過(guò)實(shí)踐，教學(xué)效果要比單一講授理論好得多。

對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)中齒輪傳動(dòng)的講解，如果將課堂放在車(chē)間，直接面對(duì)車(chē)床的主軸箱進(jìn)行講解，這樣既增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，又可以激發(fā)學(xué)生的專業(yè)求知欲望。

三、專業(yè)核心課教學(xué)方式改革

專業(yè)核心課是整個(gè)課程體系中最重要的一部分，它以市場(chǎng)就業(yè)為導(dǎo)向，根據(jù)職業(yè)崗位要求，設(shè)置了以能力培養(yǎng)為本位，理論和實(shí)踐有機(jī)結(jié)合的幾門(mén)核心課程包括：機(jī)械加工工藝基礎(chǔ)、數(shù)控機(jī)床編程與操作、數(shù)控機(jī)床控制技術(shù)基礎(chǔ)、CAD/CAM軟件應(yīng)用基礎(chǔ)這幾門(mén)核心課程是專業(yè)教學(xué)的重點(diǎn)，是技能培養(yǎng)的重點(diǎn)。其中每一門(mén)核心課程都綜合了傳統(tǒng)課程體系下的數(shù)門(mén)課程，這就為增加較多的實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)提供了保證。

專業(yè)核心課的相關(guān)專業(yè)知識(shí)和實(shí)踐技能的組成如下：

（1）通過(guò)學(xué)習(xí)《計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)》、《計(jì)算機(jī)輔助制造》并訓(xùn)練相應(yīng)的軟件，使學(xué)生初步掌握運(yùn)用三維CAD軟件造型的技能，并學(xué)會(huì)一種CAM軟件的使用方法，為今后的發(fā)展打好基礎(chǔ)。目前，根據(jù)市場(chǎng)需求結(jié)合我院實(shí)際情況，主要安排Pro—E和CAXA制造工程師兩種軟件的教學(xué)。

（2）通過(guò)學(xué)習(xí)《機(jī)械加工工藝基礎(chǔ)》，學(xué)生掌握材料、熱處理工藝、機(jī)械加工工藝、機(jī)床和刀具等加工常識(shí)；通過(guò)《金工實(shí)習(xí)》實(shí)踐訓(xùn)練，使學(xué)生掌握車(chē)、銑等機(jī)床的基本操作技能，了解相關(guān)工種操作的基本知識(shí)和工藝特點(diǎn)；通過(guò)學(xué)習(xí)和專門(mén)訓(xùn)練《數(shù)控機(jī)床與編程》，使學(xué)生具備編制中等復(fù)雜零件加工程序和操作較高檔數(shù)控機(jī)床的技能，了解數(shù)控機(jī)床的分類、結(jié)構(gòu)、工藝特點(diǎn)、加工范圍、刀具選用、一般操作技術(shù)和數(shù)控機(jī)床的日常維護(hù)保養(yǎng)知識(shí)。

（3）通過(guò)《PLC可編程控制器》、《傳感器與測(cè)試技術(shù)》理論學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握相關(guān)機(jī)電控制基礎(chǔ)知識(shí)；通過(guò)實(shí)踐項(xiàng)目訓(xùn)練，使學(xué)生初步掌握相關(guān)的編程與調(diào)試、傳感器的選型及應(yīng)用等技能。

四、實(shí)訓(xùn)課教學(xué)方式改革

機(jī)械工程專業(yè)很多課程更加強(qiáng)調(diào)實(shí)踐學(xué)習(xí)，才能領(lǐng)會(huì)所學(xué)的理論知識(shí)。機(jī)械工程專業(yè)專門(mén)開(kāi)設(shè)有實(shí)訓(xùn)課，比如金工實(shí)習(xí)，數(shù)控加工，計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM），液壓傳動(dòng)，PLC編程等，這些實(shí)訓(xùn)都是在學(xué)完相應(yīng)課程后完成的。而教學(xué)中實(shí)訓(xùn)類課程均是每門(mén)課程之間獨(dú)立講授，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)完很難將這些課程關(guān)聯(lián)起來(lái)，在實(shí)際應(yīng)用中這些數(shù)控類課程存在緊密的聯(lián)系，每門(mén)課程的內(nèi)容作為實(shí)際應(yīng)用的一個(gè)階段進(jìn)行學(xué)習(xí)。

綜合實(shí)訓(xùn)類課程的學(xué)習(xí)是一個(gè)多學(xué)科的綜合工作，其內(nèi)容多，分類細(xì)。涉及的課程包括機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械原理、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、工程材料及成型工藝、互換性與測(cè)量技術(shù)、機(jī)械制造工藝學(xué)、數(shù)控機(jī)床與編程、計(jì)算機(jī)輔助制造CAM/CAPP、及沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)等。這些課程要占到專業(yè)基礎(chǔ)和專業(yè)必修課程的一半以上，故這些課程學(xué)習(xí)效果的好壞對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。endprint

為增強(qiáng)實(shí)訓(xùn)類教學(xué)的學(xué)習(xí)效果，需要加強(qiáng)課程之間的聯(lián)系使之更符合實(shí)際的工程應(yīng)用?？梢栽诰唧w的項(xiàng)目的引導(dǎo)下，帶著目的和自己的疑問(wèn)去實(shí)習(xí)和實(shí)訓(xùn)，能夠更好地應(yīng)用和領(lǐng)會(huì)理論知識(shí)，做到理論學(xué)習(xí)與實(shí)踐并重。北京科技大學(xué)天津?qū)W院擬在學(xué)生第七學(xué)期開(kāi)設(shè)專業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)課，結(jié)合已學(xué)完的相應(yīng)課程，訓(xùn)練學(xué)生的實(shí)踐能力為主要內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新素質(zhì)和嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度以及自學(xué)能力。制定綜合實(shí)訓(xùn)課的教學(xué)大綱，大綱分兩條主線，一條為機(jī)械設(shè)計(jì)制造，一條為機(jī)電控制。

機(jī)械設(shè)計(jì)制造方向具體的實(shí)訓(xùn)內(nèi)容包括：

若干零件的實(shí)際測(cè)繪一計(jì)算機(jī)二維繪圖一繪制完整零件圖和裝配圖一建立三維模型一編制工藝路線一計(jì)算機(jī)編程一數(shù)控機(jī)床加工等。

機(jī)電控制方面具體的實(shí)訓(xùn)內(nèi)容包括：

電力電子實(shí)驗(yàn)（熟悉繼電器等元件）一可編程控制器軟件編程學(xué)習(xí)一PLC實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行電控實(shí)驗(yàn)（包括：彩燈、交通信號(hào)燈基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、電梯升降控制、溫度傳感控制、郵件分揀控制、攪拌機(jī)控制、電機(jī)正反轉(zhuǎn)調(diào)控、電機(jī)調(diào)速控制等）。

機(jī)械工程專業(yè)的綜合實(shí)訓(xùn)課要求學(xué)生通過(guò)教師設(shè)立的課題，在教師的引導(dǎo)下逐步解決具體項(xiàng)目遇到的問(wèn)題，并對(duì)學(xué)生解決項(xiàng)目的結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)，和實(shí)踐課程成績(jī)結(jié)合，給出成績(jī)。在實(shí)際的項(xiàng)目中學(xué)習(xí)和領(lǐng)會(huì)理論知識(shí)，鍛煉學(xué)生的動(dòng)手和協(xié)調(diào)能力，從而激發(fā)學(xué)生的自信心，調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。

五、企業(yè)項(xiàng)目與課程教學(xué)相結(jié)合

構(gòu)建產(chǎn)學(xué)研合作的人才機(jī)制非常重要，它既可以保證專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)符合市場(chǎng)需求，又可以制定滿足人才能力培養(yǎng)需要的課程體系，還可以保證人才培養(yǎng)方案的實(shí)施。在教學(xué)過(guò)程中，充分利用學(xué)校現(xiàn)有的實(shí)踐條件，積極聯(lián)系校外的企業(yè)和實(shí)訓(xùn)基地，并建立相應(yīng)的測(cè)繪實(shí)訓(xùn)室，將具體項(xiàng)目與各門(mén)教學(xué)內(nèi)容掛鉤，使教學(xué)內(nèi)容更加貼合工程實(shí)際。具體做法是：

第一、依托北京科技大學(xué)母體高校的工程訓(xùn)練中心，建立穩(wěn)定的校外實(shí)訓(xùn)基地。

第二、廣泛開(kāi)展校企合作。北京科技大學(xué)天津?qū)W院與天津中德培訓(xùn)中心簽訂了建教合作協(xié)議，開(kāi)展培訓(xùn)，建立了良好的合作關(guān)系。

第三、大四畢業(yè)生的畢設(shè)設(shè)計(jì)論文和校外工廠及職業(yè)培訓(xùn)基地聯(lián)系，學(xué)生在工廠實(shí)習(xí)，并完成相應(yīng)的畢業(yè)論文，實(shí)現(xiàn)雙贏的價(jià)值。

六、完成項(xiàng)目的優(yōu)勢(shì)

目前北京科技大學(xué)天津?qū)W院現(xiàn)已有裝配實(shí)訓(xùn)室、數(shù)控實(shí)訓(xùn)室，并已和天津中德培訓(xùn)中心和北京科技大學(xué)工程訓(xùn)練中心建立合作關(guān)系。測(cè)繪實(shí)訓(xùn)室和獨(dú)立的機(jī)房正在籌建中。

項(xiàng)目組帶頭人主持完成了多項(xiàng)國(guó)家項(xiàng)目，有很強(qiáng)的科研能力；其他年輕教師都有主持或參與教改項(xiàng)目的經(jīng)歷，為項(xiàng)目的完成提供了保障。

（責(zé)任編輯：封麗萍）endprint