基于工程教育的機(jī)械裝備專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)探索

李志強(qiáng)

摘 要：為了增強(qiáng)學(xué)生對(duì)復(fù)雜工程問(wèn)題的解決能力，同時(shí)為了達(dá)到工程教育認(rèn)證對(duì)機(jī)械裝備專(zhuān)業(yè)學(xué)生實(shí)踐能力的基本要求，以目前實(shí)踐內(nèi)容為基礎(chǔ)，專(zhuān)業(yè)方向課程設(shè)計(jì)結(jié)合專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)，通過(guò)一體化的綜合實(shí)物項(xiàng)目進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)改革創(chuàng)新，既能很好的運(yùn)用知識(shí)，又能展示學(xué)生的技術(shù)水平，這樣的實(shí)踐教學(xué)方法取得良好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：工程教育認(rèn)證 機(jī)械裝備專(zhuān)業(yè) 實(shí)踐教學(xué) 改革

引言

工程教育認(rèn)證是我國(guó)高校重點(diǎn)關(guān)注的工作，在工程教育改革的背景下進(jìn)行工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證，實(shí)現(xiàn)我國(guó)工程教育與國(guó)際接軌，獲得雙邊或者多邊認(rèn)可的職業(yè)資格，使工程師的職業(yè)資格可跨國(guó)使用或國(guó)際通用，工程教育認(rèn)證促進(jìn)我國(guó)理工科類(lèi)高等教育的發(fā)展，是一種教育革新形式。在工程教育認(rèn)證的背景下，本文以機(jī)械裝備專(zhuān)業(yè)對(duì)實(shí)踐教學(xué)的教育改革和探索為中心進(jìn)行討論，機(jī)械裝備專(zhuān)業(yè)作為一個(gè)傳統(tǒng)的、擁有久遠(yuǎn)歷史的專(zhuān)業(yè)，如何在科技發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步前提下培養(yǎng)出當(dāng)下企業(yè)需要的精英人才，對(duì)工程教育模式提出了全新的要求。

一、工程教育實(shí)踐教學(xué)現(xiàn)狀

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，全國(guó)大多數(shù)高校都對(duì)工程實(shí)踐教育內(nèi)容進(jìn)行了探索和改革，盡管取得了一些成果，但是從所培養(yǎng)的人才質(zhì)量看，實(shí)踐教學(xué)效果并不顯著，普遍學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力薄弱，經(jīng)分析工程教育實(shí)踐教學(xué)有如下幾個(gè)問(wèn)題：

1.工程教育實(shí)踐教學(xué)未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)

首先，在教學(xué)安排和課程設(shè)置上，實(shí)驗(yàn)課程越來(lái)越少，實(shí)際生產(chǎn)實(shí)習(xí)時(shí)間減少，學(xué)生很少有機(jī)會(huì)獨(dú)立操作，動(dòng)手能力弱，大多都是參觀實(shí)習(xí)，很少能參與生產(chǎn)[1]。其次，由于學(xué)生的基數(shù)越來(lái)越大，這給實(shí)踐教學(xué)增加了困難，很難滿(mǎn)足達(dá)到要求的實(shí)踐教學(xué)。

2.教學(xué)設(shè)計(jì)和實(shí)踐活動(dòng)落后

隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和時(shí)代變革，傳統(tǒng)的教育模式不適合培養(yǎng)當(dāng)今行業(yè)所需要的工程師，在課堂上學(xué)生學(xué)到的工程實(shí)踐內(nèi)容包括冷加工、電工、熱加工、制作與裝配工藝以及對(duì)現(xiàn)代加工技術(shù)的培訓(xùn)和介紹，缺少對(duì)工業(yè)流程和工程背景的設(shè)計(jì)，阻礙了學(xué)生系統(tǒng)思維的發(fā)展，而且實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)缺少層次性。

3.師資隊(duì)伍力量薄弱

教師的能力水平對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)非常重要，整體來(lái)看，工程實(shí)踐教師的學(xué)術(shù)水平和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不足，導(dǎo)致實(shí)踐教學(xué)效果不明顯，阻礙學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)。

二、實(shí)踐教學(xué)新思路

專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)模式的改革思路是：在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中，實(shí)踐教學(xué)以專(zhuān)業(yè)實(shí)踐課程設(shè)計(jì)實(shí)際應(yīng)用為基礎(chǔ)，將專(zhuān)業(yè)知識(shí)和課程設(shè)計(jì)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械裝備專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)新模式。其中包括構(gòu)思-設(shè)計(jì)-加工-裝配-調(diào)試五位一體的新模式。全面覆蓋了基礎(chǔ)、專(zhuān)業(yè)、職業(yè)、綜合以及創(chuàng)新5個(gè)模塊層次的實(shí)踐教學(xué)體系。

在進(jìn)行專(zhuān)業(yè)綜合實(shí)踐過(guò)程中，學(xué)生能夠?qū)⒄n程的設(shè)計(jì)和實(shí)踐應(yīng)用有機(jī)的結(jié)合在一起，包括作品的設(shè)計(jì)、材料的購(gòu)買(mǎi)、零件的加工制造、整體的裝備以及最后作品的調(diào)試等全過(guò)程都是學(xué)生獨(dú)立完成，大學(xué)專(zhuān)業(yè)課實(shí)現(xiàn)了充分應(yīng)用、工學(xué)并舉的完美結(jié)合。

改革新模式更加注重培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。充分達(dá)到工程認(rèn)證的要求：

1.機(jī)電作品的相關(guān)構(gòu)思部分：提高學(xué)生研究科研項(xiàng)目水平和學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

2.機(jī)電作品的相關(guān)設(shè)計(jì)部分：提高學(xué)生的電腦制圖和機(jī)械設(shè)計(jì)水平，職業(yè)規(guī)范嚴(yán)格遵守，加強(qiáng)職業(yè)素養(yǎng)。

3.加工制作的部分：提高學(xué)生對(duì)于機(jī)械零件的加工制造和數(shù)控編程技術(shù)，培養(yǎng)相應(yīng)的可持續(xù)發(fā)展和環(huán)保意識(shí)。

4.裝配的部分：較明顯的提高了學(xué)生解決從單一到復(fù)雜的工程問(wèn)題的技術(shù)水平。

5.調(diào)試的部分：提高學(xué)生整體的綜合素質(zhì)能力。

除此之外，該模式的重要環(huán)節(jié)是由幾個(gè)人組成的團(tuán)隊(duì)共同完成。完成過(guò)程要求循序漸進(jìn)，通過(guò)一系列的培訓(xùn)后，提高學(xué)生的協(xié)同工作和獨(dú)立工作能力，同時(shí)提高學(xué)生的管理能力和整體統(tǒng)籌能力。其實(shí)質(zhì)是提高了學(xué)生在實(shí)踐教學(xué)里分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，為學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)積累了實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，使得拉近學(xué)生與機(jī)械工程方面高級(jí)技術(shù)人才的距離。

三、專(zhuān)業(yè)項(xiàng)目執(zhí)行的過(guò)程

專(zhuān)業(yè)綜合實(shí)踐教學(xué)新模式的具體實(shí)施步驟包括作品的創(chuàng)新和構(gòu)思，實(shí)踐設(shè)計(jì)，典型零件（CAD和CAM），零件的數(shù)控和仿真，數(shù)控機(jī)床實(shí)際加工零件，關(guān)于機(jī)械結(jié)構(gòu)的裝配，關(guān)于控制系統(tǒng)硬件控制柜的制作，關(guān)于控制系統(tǒng)的PLC軟件設(shè)計(jì)以及機(jī)電系統(tǒng)的聯(lián)機(jī)調(diào)試。學(xué)生分為多個(gè)小組進(jìn)行加工設(shè)計(jì)和加工制作的小作品，作品不僅具有一定的功能且機(jī)電一體化[3]。

1.機(jī)電作品的相關(guān)創(chuàng)新和構(gòu)思

在學(xué)生實(shí)踐設(shè)計(jì)制作的兩個(gè)月之前，首先是專(zhuān)業(yè)指導(dǎo)教師開(kāi)始布置實(shí)踐任務(wù)，學(xué)生要上報(bào)關(guān)于機(jī)電作品創(chuàng)作的思路，讓學(xué)生嘗試獨(dú)立構(gòu)思和設(shè)計(jì)作品，在整個(gè)過(guò)程中，學(xué)生積極主動(dòng)提出想法并與老師溝通、討論和研究。從而得出最佳實(shí)驗(yàn)方案。

2.關(guān)于機(jī)電作品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

結(jié)合實(shí)驗(yàn)室的機(jī)電元器件，花費(fèi)三周時(shí)間進(jìn)行二維裝配圖和三維模型構(gòu)建設(shè)計(jì)，最后得到專(zhuān)業(yè)的CAD工程制圖。

3.關(guān)于專(zhuān)業(yè)零件的數(shù)控加工

首先作品設(shè)計(jì)里需要的零件要經(jīng)過(guò)數(shù)控仿真加工，需要合理的編程，在數(shù)控銑床和車(chē)床上，應(yīng)用事先編好的數(shù)控設(shè)計(jì)方案加工部分零件。

4.機(jī)械結(jié)構(gòu)總體裝配

在整個(gè)裝配過(guò)程中，學(xué)生獨(dú)立動(dòng)手完成所有的機(jī)電零件。

5.控制體系硬件和軟件

學(xué)生根據(jù)原理圖和布線圖制作控制柜，采用PLC控制程序，機(jī)電系統(tǒng)的聯(lián)機(jī)調(diào)試。以完成創(chuàng)新一體化作品的全部制作。

四、實(shí)施效果

本次實(shí)踐全部由學(xué)生動(dòng)手完成，集構(gòu)思、設(shè)計(jì)、制作和調(diào)試為一體化新模式，經(jīng)實(shí)踐證明，學(xué)生的綜合能力有了大幅度的提高。

結(jié)語(yǔ)

總而言之，實(shí)踐教學(xué)要求學(xué)生積極主動(dòng)參與其中，能夠自主創(chuàng)新設(shè)計(jì)，獨(dú)立完成機(jī)電一體化作品，提高學(xué)生關(guān)于機(jī)械裝備的設(shè)計(jì)和裝配能力，提高總體工程意識(shí)，推動(dòng)工程改革的發(fā)展，本文對(duì)于相關(guān)專(zhuān)業(yè)的實(shí)踐教學(xué)建設(shè)具有借鑒意義，在工程實(shí)踐方面探索出一條新的道路，項(xiàng)目式教學(xué)更加注重理論與實(shí)踐相結(jié)合，勇敢面對(duì)學(xué)生理論性強(qiáng)、實(shí)踐性薄弱的局面。

參考文獻(xiàn)

[1]高鐵紅，張爭(zhēng)艷，孫立新，張建輝，曲云霞.面向工程教育認(rèn)證的機(jī)械專(zhuān)業(yè)綜合實(shí)踐教學(xué)新模式[J].高教學(xué)刊，2016（20）：170-171.

[2]陳耿彪，杜榮華.基于工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證的機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)課程實(shí)踐教學(xué)[J].教書(shū)育人（高教論壇），2015（03）：108-109.