強(qiáng)化工程素質(zhì)的機(jī)械類專業(yè)實(shí)踐教學(xué)改革與實(shí)踐*

◆陳雪輝 雷經(jīng)發(fā) 俞傳陽 馬玉平

強(qiáng)化工程素質(zhì)的機(jī)械類專業(yè)實(shí)踐教學(xué)改革與實(shí)踐*

◆陳雪輝 雷經(jīng)發(fā) 俞傳陽 馬玉平

實(shí)踐教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力、加強(qiáng)學(xué)生工程素質(zhì)的重要教學(xué)環(huán)節(jié)。安徽建筑大學(xué)機(jī)電學(xué)院機(jī)械實(shí)驗(yàn)中心緊緊圍繞機(jī)械類專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系和實(shí)踐教學(xué)模式深入進(jìn)行教改理論研究，并將理論付諸于與實(shí)踐，經(jīng)過多年的不懈努力，取得明顯成效。

工程素質(zhì)；CDIO；機(jī)械類專業(yè)；實(shí)踐教學(xué)

工程素質(zhì)包括工程知識、工程意識和實(shí)踐能力等[1]。工程訓(xùn)練是一門引發(fā)學(xué)生的探索和研究興趣，提高學(xué)生的實(shí)踐能力、工程素質(zhì)和創(chuàng)新精神的重要的實(shí)踐課程[2]。機(jī)械制造業(yè)是我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的重要支柱產(chǎn)業(yè)，隨著科技迅速發(fā)展，對綜合素質(zhì)高、實(shí)踐能力強(qiáng)的高技術(shù)人才需求也日益增加[1]。2015年5月，國務(wù)院公布了中國版的工業(yè)4.0的《中國制造2025》規(guī)劃，作為建設(shè)中國制造強(qiáng)國的偉大戰(zhàn)略，這就更加要求工科學(xué)生具備過硬的工程素質(zhì)和創(chuàng)新能力，為企業(yè)和社會帶來更大的發(fā)展動力。

結(jié)合機(jī)械類專業(yè)特點(diǎn)，筆者就如何進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)改革進(jìn)行了經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，希望能夠?qū)ζ渌こ填悓I(yè)的教學(xué)改革提供借鑒意義。

1 具有本校特色的實(shí)踐教學(xué)體系

實(shí)踐教學(xué)體系的建設(shè)應(yīng)注重綜合素質(zhì)的提高、個性能力的增強(qiáng)及創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。機(jī)械類工程技術(shù)人才培養(yǎng)的實(shí)踐教學(xué)體系應(yīng)遵循“由淺入深，由低級到高級，循序漸進(jìn)”和“實(shí)踐、認(rèn)識、再實(shí)踐、再認(rèn)識”的認(rèn)識規(guī)律，分為工程認(rèn)識、工程實(shí)踐、綜合與創(chuàng)新三個層次，如表1所示；并對人才的培養(yǎng)按照“分層次、分階段”的培養(yǎng)模式，且制定了相應(yīng)的教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控和評價(jià)體系。

體系的建設(shè)離不開硬件平臺的支撐。目前，安徽建筑大學(xué)機(jī)械與電氣工程學(xué)院已建成工程訓(xùn)練中心（省級示范中心）、電工電子實(shí)驗(yàn)中心（省級示范中心）、軍地聯(lián)合省級實(shí)踐開放基地、國家職業(yè)技能培訓(xùn)鑒定所和機(jī)械實(shí)驗(yàn)中心等專用實(shí)踐教學(xué)場所，總面積達(dá)5000平方米，設(shè)備總資產(chǎn)達(dá)2000萬元，為實(shí)踐教學(xué)提供了有力的物力保障。

2 “分階段、遞進(jìn)式”和“三結(jié)合”實(shí)踐教學(xué)模式

由麻省理工大學(xué)等4所大學(xué)創(chuàng)立的CDIO（Conceive，構(gòu)思；Design，設(shè)計(jì)；Implement，實(shí)現(xiàn)；Operate，運(yùn)作）工程教育模式，是“做中學(xué)”和“基于項(xiàng)目的教育和學(xué)習(xí)”的集中體現(xiàn)，旨在培養(yǎng)全面發(fā)展的創(chuàng)新型工程科技人才[3-4]，并得到大力推廣，取得良好的實(shí)踐效果。我國汕頭大學(xué)率先研討了CDIO工程教學(xué)模式在國內(nèi)的實(shí)施工作，目前已有超過40所國內(nèi)高校參與了CDIO試點(diǎn)工作，皆取得良好的應(yīng)用效果。

安徽建筑大學(xué)根據(jù)機(jī)械類專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，結(jié)合學(xué)校發(fā)展特點(diǎn)，按由低到高、循序漸進(jìn)的培養(yǎng)順序，構(gòu)建了由課程實(shí)習(xí)和實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)實(shí)習(xí)和設(shè)計(jì)等組成的“分階段、遞進(jìn)式”實(shí)踐教學(xué)模式，并制定了相應(yīng)的考核標(biāo)準(zhǔn)；同時(shí)以科技競賽項(xiàng)目為驅(qū)動力，運(yùn)用CDIO工程教育模式，組織大學(xué)生參與課外實(shí)踐教學(xué)活動，并盡可能地為其提供必要的硬件環(huán)境；CAD/CAE/CAM技術(shù)高速發(fā)展，使設(shè)計(jì)和制造的理論和技術(shù)、工程信息的載體及其傳輸方式、人們的思維方式和工作方式都發(fā)生巨大變化，針對機(jī)械類專業(yè)學(xué)生，在教學(xué)實(shí)踐中更需要加強(qiáng)他們掌握先進(jìn)設(shè)計(jì)工具的能力，如AutoCAD、CATIA、ANSYS、MASTERCAM等，并運(yùn)用到工程實(shí)踐中來。

表1 工程實(shí)踐三階段

“第一階段”，通過機(jī)械工程認(rèn)知實(shí)習(xí)、工程訓(xùn)練（金工實(shí)習(xí)）、電工電子實(shí)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生基本的工程實(shí)踐能力。

在“第二階段”，強(qiáng)化課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，基于CDIO模式進(jìn)行課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的實(shí)踐，把課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容定位在對一個具體的機(jī)電產(chǎn)品軟、硬件的設(shè)計(jì)與開發(fā)上，加大對學(xué)生進(jìn)行專業(yè)方面的工程綜合訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生的綜合設(shè)計(jì)能力、系統(tǒng)調(diào)試能力和初步的創(chuàng)新能力。

“第三階段”是畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)階段，在學(xué)生完成課程設(shè)計(jì)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，把畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容與企業(yè)的生產(chǎn)實(shí)踐以及教師的個人科研項(xiàng)目進(jìn)行緊密結(jié)合，加大與工業(yè)生產(chǎn)需要解決的實(shí)際問題的吻合度，培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際工程問題的能力和創(chuàng)新能力。

“三結(jié)合”是指“學(xué)校培養(yǎng)人才的目標(biāo)和企業(yè)的實(shí)際需求相結(jié)合”“學(xué)校的教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)和企業(yè)對學(xué)生的考核環(huán)節(jié)有機(jī)結(jié)合”以及“學(xué)校優(yōu)勢和企業(yè)優(yōu)勢相結(jié)合”。從2007年開始，安徽建筑大學(xué)機(jī)電學(xué)院就先后與徐工集團(tuán)、安徽建機(jī)、合肥鍛壓、凱盛重工、鐵鵬水泥以及中亞建材等企業(yè)簽訂了實(shí)踐教學(xué)合作協(xié)議，開展技術(shù)合作與科技攻關(guān)；2010年與日立建機(jī)聯(lián)合辦學(xué)，為企業(yè)培訓(xùn)技術(shù)服務(wù)人員，同時(shí)提供校內(nèi)機(jī)械類專業(yè)學(xué)生的生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)等；從2012年上半年起，挑選部分本科畢業(yè)生進(jìn)入合力叉車等企業(yè)實(shí)習(xí)，落實(shí)了企業(yè)與校內(nèi)雙導(dǎo)師指導(dǎo)制度，探索與企業(yè)深度融合的卓越工程應(yīng)用人才培養(yǎng)新模式。

在“三結(jié)合”模式引導(dǎo)下，學(xué)校根據(jù)社會需求，有針對性地選擇企業(yè)，開展產(chǎn)學(xué)研合作以及示范合作實(shí)驗(yàn)中心（基地）的建設(shè)，提出雙贏的實(shí)踐教學(xué)基地建設(shè)方案，讓企業(yè)愿意與學(xué)校合作，通過雙方的共同努力，制訂出一套完整的實(shí)踐教學(xué)計(jì)劃，并加以實(shí)施。

3 成果效益

安徽建筑大學(xué)機(jī)械與電氣工程學(xué)院在實(shí)施工程實(shí)踐教學(xué)改革以來，取得可喜成果，先后超過3000余人參與到工程訓(xùn)練當(dāng)中，并有約1500人取得國家職業(yè)技能證書。2010年以來，學(xué)生明顯提升了參與科技競賽項(xiàng)目的熱情，如機(jī)械創(chuàng)新大賽、工業(yè)設(shè)計(jì)紅點(diǎn)設(shè)計(jì)大獎賽、全國節(jié)能減排大賽、挑戰(zhàn)杯比賽、NOC比賽、全國工業(yè)設(shè)計(jì)大賽、智能車比賽、安徽省科普創(chuàng)意創(chuàng)新大賽等，取得了國際級獎1項(xiàng)，國家級獎4項(xiàng)，省級獎16項(xiàng)。

通過這些競賽項(xiàng)目的鍛煉，學(xué)生的專業(yè)技術(shù)水平和綜合素質(zhì)得到了提高，能夠更快適應(yīng)企業(yè)發(fā)展；同時(shí)這些成果也是實(shí)踐教學(xué)改革成果的一種佐證，增強(qiáng)了教師在實(shí)踐教學(xué)改革道路上的信心。

4 結(jié)束語

在機(jī)械人才培養(yǎng)過程中，從來不缺少實(shí)踐環(huán)節(jié)，但學(xué)生的實(shí)踐能力仍顯不足。課題組針對這一現(xiàn)狀，通過科學(xué)構(gòu)建全方位、多層次、特色鮮明的實(shí)踐教學(xué)體系，合理安排組織課內(nèi)課外實(shí)踐教學(xué)活動，創(chuàng)新性地構(gòu)建以“三結(jié)合”為特色的產(chǎn)學(xué)研的實(shí)踐教學(xué)模式，為大學(xué)生主動實(shí)踐能力的培養(yǎng)提供機(jī)會，提高了學(xué)生的綜合素質(zhì)，對大學(xué)生的就業(yè)和再深造都有幫助。實(shí)踐表明，強(qiáng)化工程創(chuàng)新能力的教學(xué)實(shí)踐，使得學(xué)生綜合運(yùn)用知識進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和創(chuàng)新設(shè)計(jì)、進(jìn)行開發(fā)和實(shí)驗(yàn)研究的能力得到大幅提升，并且獲得充分認(rèn)可。

本成果的總體建設(shè)思想、研究思路和教學(xué)資源不僅適用于機(jī)械類專業(yè)，而且對其他工程類專業(yè)的教學(xué)改革也具有普遍的借鑒意義和推廣應(yīng)用價(jià)值。

[1]唐英,孫榮祿,雷貽文.關(guān)于高校工程訓(xùn)練的思考與實(shí)踐[J].高等教育研究學(xué)報(bào),2008,31(2):69-71.

[2]于輝,李金良,鄒芹,等.工程訓(xùn)練中工程素質(zhì)的培養(yǎng)與實(shí)踐[J].教學(xué)研究,2010,33(5):69-71.

[3]顧佩華,包能勝,康全禮,等.CDIO在中國（上）[J].高等工程教育研究,2012(3):20-28.

[4]楊學(xué)鋒,曹樹坤,等.基于CDIO的機(jī)械工程類學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的研究[J].中國現(xiàn)代教育裝備,2015(15):77-79.

Mechanical Specialties Practical Teaching Reform and Practice

CHEN Xuehui,LEI Jingfa,YU Chuanyang,MA Yuping

Practical education is an important teaching part to develop students’ innovative ability. The Machinery experimental center of Anhui Jianzhu University focuses on the practical education system and practical education model of the mechanical majors and conducts the theoretical research on the educational reform and puts it into practice. Some remarkable results are achieved by unremitting efforts of years.

engineering quality;CDIO;mechanical majors;practical education

G642.44

B

1671-489X(2016)02-0169-02

安徽省省級教學(xué)研究項(xiàng)目“夯實(shí)專業(yè)基礎(chǔ)、培養(yǎng)應(yīng)用能力——基于卓越工程師培養(yǎng)模式的《機(jī)械原理》教學(xué)研究”（項(xiàng)目編號：2012jyxm395）；安徽省省級教學(xué)研究項(xiàng)目“基于文化傳承的工業(yè)設(shè)計(jì)（類）創(chuàng)新型應(yīng)用人才培養(yǎng)模式改革研究與實(shí)踐”（項(xiàng)目編號：2013jyxm155）；安徽建筑大學(xué)教學(xué)研究項(xiàng)目“慕課時(shí)代下的機(jī)械基礎(chǔ)類課程體系模塊化構(gòu)建研究”（項(xiàng)目編號：2014yx09）。

作者：陳雪輝、雷經(jīng)發(fā)、俞傳陽、馬玉平，安徽建筑大學(xué)機(jī)械與電氣工程學(xué)院（230601）。

10.3969 /j.issn.1671-489X.2016.02.169