基于工程實踐能力培養(yǎng)的機(jī)制專業(yè)課程群建設(shè)研究

包瑞新 賈 敏 高興軍 栗 佳 呂 平

（1.遼寧石油化工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，遼寧 撫順 113001；2.遼寧石油化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院，遼寧 撫順113001；3.遼寧石油化工大學(xué)工程訓(xùn)練中心，遼寧 撫順 113001）

一、課程群建設(shè)的背景

課程群是指在同一學(xué)科相同專業(yè)中前后具有銜接關(guān)系的一系列課程。對于有鮮明工科特色的培養(yǎng)應(yīng)用型人才的高校，其基礎(chǔ)建設(shè)的重點(diǎn)項目之一就是課程群建設(shè)。諸多應(yīng)用型工科院校的課程群建設(shè)目前還處于起步階段，由于課程群建設(shè)的概念、方法、內(nèi)容以及體系重構(gòu)等方面還沒有建立起相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，各院校的課程群建設(shè)進(jìn)展緩慢。課程群建設(shè)應(yīng)該結(jié)合未來實際生產(chǎn)及職位、崗位就職能力的需求，對課程群體系進(jìn)行優(yōu)化，充分吸收機(jī)械設(shè)計制造及其自動化領(lǐng)域的新思想、新理念、新工藝方法，形成實踐特色突出、緊跟時代發(fā)展的課程體系，全面打造課程群。

目前我國經(jīng)濟(jì)正處于由追求“體量”向追求“質(zhì)量”轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵時期，為了適應(yīng)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的需要，高等教育及其改革實踐活動迅猛發(fā)展，應(yīng)用型本科教育備受矚目。應(yīng)用型本科教育的整體培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)既具有一定的知識儲備，又兼具全面的個人素質(zhì)，面向生產(chǎn)、建設(shè)、管理和服務(wù)的高級復(fù)合型應(yīng)用型人才。這就要求培養(yǎng)出來的學(xué)生要具有很強(qiáng)的工程實踐能力。怎樣從原來的學(xué)術(shù)型人才培養(yǎng)模式轉(zhuǎn)變成真正意義上具有較好工程實踐能力的應(yīng)用型人才的培養(yǎng)模式，是諸多應(yīng)用型本科院校重視探索的新領(lǐng)域。本文以遼寧石油化工大學(xué)機(jī)制專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式的改革過程作為背景，以機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)課程群建設(shè)為研究對象，對該專業(yè)課程群建設(shè)進(jìn)行了嘗試，系統(tǒng)化、模塊化地采取了一些方式、方法來提高學(xué)生的工程實踐能力［1-2］。

二、課程群建設(shè)的具體內(nèi)容

本次課程群建設(shè)建立在“以設(shè)計為主線，以實踐能力培養(yǎng)為核心”的培養(yǎng)模式基礎(chǔ)上，通過強(qiáng)化設(shè)計教學(xué)，突出工程設(shè)計實踐，達(dá)到提高學(xué)生工程能力的目的。

課程群建設(shè)包含理論教學(xué)板塊、實踐教學(xué)板塊、素質(zhì)教育板塊這三大板塊。

一是理論教學(xué)板塊。按照學(xué)校的教學(xué)大綱、培養(yǎng)計劃樹立人才培養(yǎng)總體思想，對人才培養(yǎng)過程中的理論教學(xué)進(jìn)行模塊化分解，各個模塊緊緊圍繞學(xué)生技術(shù)應(yīng)用能力和素質(zhì)提高這一核心來開展工作。這部分涵蓋基礎(chǔ)能力培養(yǎng)模塊、專業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)模塊、專業(yè)細(xì)化培養(yǎng)模塊、創(chuàng)新能力培養(yǎng)模塊等。

二是實踐教學(xué)板塊。深入企業(yè)走訪調(diào)研，了解企業(yè)對人才技能的需求，有針對性地對學(xué)生的實踐能力、素質(zhì)進(jìn)行提升，以使學(xué)生一走出校門就能夠快速轉(zhuǎn)換角色，實現(xiàn)學(xué)校和企業(yè)的無縫對接，節(jié)省社會技能人才培養(yǎng)時間。這一板塊涵蓋專業(yè)課實驗、工程實訓(xùn)、生產(chǎn)實訓(xùn)三個部分。其中，專業(yè)課實驗以學(xué)院專業(yè)實驗室為依托，工程實訓(xùn)以學(xué)校工程訓(xùn)練中心為依托，生產(chǎn)實訓(xùn)則以地方生產(chǎn)制造企業(yè)為依托。遼寧石油化工大學(xué)近年來建立了石油化工產(chǎn)業(yè)鏈實訓(xùn)基地，是遼寧省高校實訓(xùn)培訓(xùn)基地重點(diǎn)建設(shè)單位，為學(xué)生生產(chǎn)實訓(xùn)提供了良好的平臺。

三是素質(zhì)教育板塊。其中包括PLC編程培訓(xùn)、三維軟件培訓(xùn)等，旨在培養(yǎng)學(xué)生掌握企業(yè)普遍需求的一些主流技術(shù)。

三、課程群建設(shè)的具體措施

課程群的建設(shè)涵蓋課程體系開發(fā)、課程建設(shè)、教材建設(shè)、專業(yè)研究這四個方面。

一是課程體系開發(fā)。由系主任牽頭，成立由專業(yè)課任課教師及來自生產(chǎn)一線技術(shù)人員構(gòu)成的專業(yè)課程體系開發(fā)團(tuán)隊。進(jìn)入到各個行業(yè)相關(guān)院校、生產(chǎn)企業(yè)調(diào)研走訪，進(jìn)一步了解機(jī)制類企業(yè)的生產(chǎn)流程，對其進(jìn)行分析研究，明確典型的生產(chǎn)過程；分析生產(chǎn)過程各個環(huán)節(jié)所需的知識、技能及核心能力，同時將國家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)融入其中，以機(jī)械制造生產(chǎn)流程為主線，將理論教學(xué)和實踐教學(xué)融為一體。我校畢業(yè)生的就業(yè)方向以面向石油、石化行業(yè)為主，因此在融入職業(yè)素質(zhì)教育這一環(huán)節(jié)，我們增加了HSE（健康、安全、環(huán)境管理體系）知識通識環(huán)節(jié)，以便于學(xué)生更快地融入未來的工作中。通過課堂教學(xué)、情景體驗等方式培養(yǎng)學(xué)生勇于創(chuàng)新的能力、團(tuán)隊合作的能力以及抗挫折的能力。將教師教學(xué)、學(xué)生學(xué)習(xí)、學(xué)生實踐融為一體，教學(xué)過程中設(shè)置多個任務(wù)供學(xué)生完成，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。機(jī)制專業(yè)課程群中涵蓋了當(dāng)代設(shè)計方法及理論模塊、主流制造技術(shù)模塊及機(jī)電一體化技術(shù)模塊。每部分又進(jìn)一步分解成知識技能素質(zhì)子模塊、技能實習(xí)實訓(xùn)子模塊以及職業(yè)技能考證子模塊。每一模塊對學(xué)生不同能力進(jìn)行培養(yǎng)。

圖1 機(jī)制專業(yè)課程體系建設(shè)模塊

二是課程建設(shè)。課程建設(shè)主要包括以下幾個步驟：（1）組建專業(yè)課程群建設(shè)團(tuán)隊。組成以專業(yè)帶頭人、核心教師、生產(chǎn)一線技術(shù)人員構(gòu)成的課程建設(shè)團(tuán)隊。（2）動態(tài)調(diào)整課程內(nèi)容。每個學(xué)年調(diào)整一次授課內(nèi)容，及時吸收新技術(shù)、新工藝、新材料和新的國家標(biāo)準(zhǔn)，使人才培養(yǎng)目標(biāo)與市場需求緊密結(jié)合。（3）積極開展市場調(diào)研。鼓勵任課教師深入到生產(chǎn)一線，到機(jī)制類企業(yè)掛職鍛煉，了解企業(yè)對人才能力的需求，以使課程建設(shè)更具針對性。（4）制定獎勵政策。對在課程開發(fā)中表現(xiàn)突出的個人和團(tuán)隊，系里給予一定的獎勵，學(xué)院也有一定的配套獎勵。

三是教材建設(shè)。為了使教材更加注重學(xué)生工程實踐能力的培養(yǎng)，更加突出行業(yè)特色，由核心教師及生產(chǎn)一線技術(shù)人員建立專業(yè)課教材建設(shè)團(tuán)隊，與課程建設(shè)團(tuán)隊齊頭并進(jìn)。教材內(nèi)容要充分體現(xiàn)行業(yè)及時代特征，緊密結(jié)合市場需求。采用項目驅(qū)動及案例教學(xué)等措施重組教學(xué)內(nèi)容，開發(fā)兼具特色和實用性的教材。

四是專業(yè)研究。鼓勵專業(yè)課教師積極開展日常教研工作和科研工作，對機(jī)械類人才成長規(guī)律、機(jī)制專業(yè)課程體系、教學(xué)方法等進(jìn)行深入研究。在系里成立面向不同研究領(lǐng)域的研究小組，每個小組均制定不同的研究任務(wù)。在研究經(jīng)費(fèi)上，鼓勵系里的骨干教師積極申報省級、校級課題立項經(jīng)費(fèi)，對于成功申請的課題，學(xué)院給予一定的配套資金支持，保證課題的順利進(jìn)行。同時，每個學(xué)年有計劃地邀請學(xué)校內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜覍谈捻椖窟M(jìn)行評價指導(dǎo)，確保研究工作保質(zhì)保量，能夠按時結(jié)題［3］。

四、課程群建設(shè)的實踐

上述措施目前已經(jīng)在遼寧石油化工大學(xué)機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的課程群改革中進(jìn)行了實踐，經(jīng)過兩年多的努力，取得了很好的效果。

（一）在現(xiàn)代設(shè)計理論模塊中改革實踐

現(xiàn)代設(shè)計理論模塊有工程力學(xué)、機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計等課程。以往教師過多地關(guān)注學(xué)生學(xué)術(shù)理論水平的提高，卻忽略了學(xué)生工程實踐能力的培養(yǎng)，這種局面需要有所改變。如何在理論教學(xué)中提升學(xué)生的工程實踐能力是目前課程建設(shè)的重點(diǎn)研究對象。我們建立了由相關(guān)課程教師及生產(chǎn)一線技術(shù)人員組成的教學(xué)改革團(tuán)隊，與往屆畢業(yè)生積極聯(lián)系，獲取反饋，共同推進(jìn)，具體涵蓋以下措施。

1.建立面向?qū)嵺`能力培養(yǎng)的理論教學(xué)體系

過去的機(jī)械設(shè)計類課程內(nèi)容均以純粹的機(jī)械系統(tǒng)分析與設(shè)計為基礎(chǔ)，課堂教學(xué)的重點(diǎn)在于對不同機(jī)械設(shè)備的性能進(jìn)行分析。隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，新的分析方法不斷涌現(xiàn)，需要對現(xiàn)有授課內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化，淡化其與工程力學(xué)互為重疊的部分，對本課程獨(dú)有的知識點(diǎn)則進(jìn)行重點(diǎn)強(qiáng)化。分析方法上，鼓勵學(xué)生使用Matlab、Adams等仿真工具解決工程實際問題。比如在機(jī)械原理機(jī)構(gòu)運(yùn)動分析這一知識點(diǎn)上，傳統(tǒng)的分析方法是相對矢量圖解法，該方法計算效率低下，學(xué)生在作圖過程中容易出現(xiàn)誤差，可以借助Matlab建模，采用解析法進(jìn)行連桿結(jié)構(gòu)的運(yùn)動分析。利用Matlab強(qiáng)大的作圖功能，可以直觀地觀察到任何構(gòu)件在不同時刻的運(yùn)動狀態(tài)。Adams也被應(yīng)用于機(jī)械原理和機(jī)械設(shè)計的教學(xué)中，實現(xiàn)動力學(xué)仿真。使用這些仿真工具，不僅有助于學(xué)生更好地理解課本中的知識點(diǎn)，也為學(xué)生未來走上工作崗位解決實際問題打下基礎(chǔ)。課程講授過程中，注重引入企業(yè)生產(chǎn)實踐中容易出現(xiàn)的問題，鼓勵學(xué)生在課堂上進(jìn)行分析并提出解決辦法。

2.結(jié)合工程實際，培養(yǎng)工程意識

機(jī)械設(shè)計類課程不僅理論性強(qiáng)，其實踐性也很強(qiáng)。因此，在教學(xué)中應(yīng)重點(diǎn)引導(dǎo)學(xué)生將理論知識應(yīng)用于生產(chǎn)實踐。教師如果在教學(xué)過程中一味強(qiáng)調(diào)理論學(xué)習(xí)的重要性，而忽略了理論和實踐的結(jié)合，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中就會覺得知識點(diǎn)不好把握，課程枯燥，收獲不到學(xué)習(xí)所帶來的成就感，進(jìn)而喪失了學(xué)習(xí)興趣。因此，在教學(xué)過程中要更加注重鼓勵學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識去解決實際問題。在課程的教學(xué)過程中要結(jié)合我校地處東北老工業(yè)基地，機(jī)制類企業(yè)眾多的特點(diǎn)，以所在地區(qū)常見機(jī)械產(chǎn)品為范例引入教學(xué)內(nèi)容。同時邀請撫順軍鋒制造廠、撫順洗化廠等校企合作單位的高級管理人員走進(jìn)課堂，介紹產(chǎn)品研發(fā)背后的故事，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

3.利用課外課堂，強(qiáng)化工程實踐能力

機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)知識點(diǎn)眾多、煩瑣復(fù)雜，需要通過大量的實踐才能鞏固和理解。為有效提高學(xué)生的工程實踐能力，我們采取了多種舉措。

課堂教學(xué)注重培養(yǎng)學(xué)生的工程意識。授課教師注意引入一些比較有代表性的工程實際問題，鼓勵學(xué)生利用所學(xué)知識提出構(gòu)想方案，并在條件允許的情況下利用相關(guān)軟件進(jìn)行仿真實驗。

充分發(fā)揮測繪等實踐環(huán)節(jié)的作用。機(jī)制專業(yè)的很多課程如互換性與技術(shù)測量、液壓與氣壓傳動、機(jī)械設(shè)計等都安排了測繪環(huán)節(jié)，充分發(fā)揮這些環(huán)節(jié)的作用，使每個學(xué)生都能夠親自操作。這些環(huán)節(jié)為學(xué)生參加比賽打下實踐基礎(chǔ)。

鼓勵學(xué)生積極參加各類競賽。引導(dǎo)學(xué)生積極參加旨在提高學(xué)生工程實踐能力的各類競賽，如全國化工設(shè)計大賽、機(jī)械設(shè)計大賽、全國3D設(shè)計大賽等。學(xué)院、系內(nèi)均出臺配套政策，鼓勵學(xué)生參加此類比賽。如參加比賽可以增加一定的課外學(xué)分；機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計等課程可以選用比賽題目進(jìn)行設(shè)計；比賽取得不同等級的獎項，院系將配套相應(yīng)的獎勵資金。這些舉措極大地調(diào)動了學(xué)生參與競賽的積極性。據(jù)不完全統(tǒng)計，我校機(jī)制專業(yè)學(xué)生大二學(xué)年競賽參與率達(dá)到了75%。

鼓勵學(xué)生機(jī)電結(jié)合。電氣專業(yè)知識往往是機(jī)制專業(yè)學(xué)生的短板。引導(dǎo)機(jī)制類專業(yè)學(xué)生與其他涉電類專業(yè)學(xué)生積極聯(lián)系，參加與電工電子技術(shù)相關(guān)的各類競賽，如機(jī)器人大賽，這類比賽需要應(yīng)用到機(jī)構(gòu)學(xué)、動力學(xué)、電動電子等多門學(xué)科知識，有利于促進(jìn)學(xué)生主動學(xué)習(xí)這些知識。

（二）在現(xiàn)代機(jī)械制造模塊中改革實踐

機(jī)械制造模塊中有機(jī)械制造工藝學(xué)、機(jī)械工程測試技術(shù)、機(jī)電傳動與控制、數(shù)控技術(shù)等課程。通過與校外專家的交流合作，我們對涉及的制造模塊課程群進(jìn)行了改革，刪除了不適合時代發(fā)展的陳舊知識，增加了新內(nèi)容，如開設(shè)了可編程控制器技術(shù)，并購進(jìn)可編程控制器多臺，增加學(xué)生的實踐環(huán)節(jié)，確保教學(xué)內(nèi)容能夠緊隨時代潮流；引導(dǎo)學(xué)生積極參加到任課教師所從事的科研項目中，使學(xué)生因能夠切身感受到所學(xué)習(xí)的知識在工程實踐中有價值而產(chǎn)生成就感、獲得感；以“遼寧大工匠”評選為契機(jī)，帶領(lǐng)學(xué)生走進(jìn)大工匠工作室，同時聘請“遼寧大工匠”走進(jìn)校園，講解自己接觸到的工程案例，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣［4］。

五、結(jié)語

新型應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式是高等教育發(fā)展內(nèi)涵的重要環(huán)節(jié)。應(yīng)用型人才培養(yǎng)的直接體現(xiàn)是課程群建設(shè)，要始終圍繞學(xué)生工程實踐能力培養(yǎng)這個核心要素，切實提高學(xué)生的工程意識和實踐創(chuàng)新能力。

遼寧石油化工大學(xué)機(jī)制專業(yè)經(jīng)過兩年多的探索和改革，以市場需求為導(dǎo)向，改革人才培養(yǎng)模式，完善課程群規(guī)劃建設(shè)，切實提高了學(xué)生的創(chuàng)造性思維和工程實踐能力。通過對機(jī)制專業(yè)課程群進(jìn)行改革完善，主要解決了如下問題：（1）理論教學(xué)和實踐教學(xué)相互脫節(jié)的問題。通過在課程體系建設(shè)上強(qiáng)調(diào)分析與設(shè)計的有機(jī)結(jié)合，理論教學(xué)與實踐教學(xué)的有機(jī)結(jié)合，測繪實踐與學(xué)科競賽的有機(jī)結(jié)合，傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容與現(xiàn)代教學(xué)內(nèi)容的有機(jī)結(jié)合，各教學(xué)環(huán)節(jié)有機(jī)銜接，整體優(yōu)化，解決了理論教學(xué)和實踐教學(xué)未能緊密結(jié)合的問題。（2）學(xué)生工程意識不強(qiáng)、學(xué)習(xí)興趣不濃的問題。地方高校應(yīng)用型人才培養(yǎng)的宗旨是服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展，緊密結(jié)合理論知識和工程實際，將大量的工程案例引入課堂，切實能夠增強(qiáng)學(xué)生的工程實踐能力［5-6］。