創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)背景下應用型農(nóng)業(yè)高校機制類專業(yè)實踐教學的改革探討*

賈昕宇 ， 張吉軍 ， 王宏立 ， 萬 霖 ， 李玉清 ， 韓 霞 ， 程新江

（黑龍江八一農(nóng)墾大學，黑龍江 大慶 163319）

0 引言

在實施創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育過程中，實踐教學是培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神和實踐能力的重要措施[1]。構建一套科學高效的實踐教學培養(yǎng)體系對整個工程教育的培養(yǎng)質量起著至關重要的作用[2]。近年來，國家出臺了《關于引導部分地方普通本科高校向應用型轉變的指導意見》，要求各高校明確辦學定位和轉型路徑，把握轉型內(nèi)涵，科學構建實踐教學體系，改革實踐教學內(nèi)容、方法和手段，提高實踐教學效果[3]。目前，黑龍江八一農(nóng)墾大學已經(jīng)獲批成為“黑龍江省特色應用型本科示范建設高?！?，因此，本研究將以該校機械設計制造及其自動化專業(yè)為例，探討機制類專業(yè)實踐教學改革的發(fā)展對策，以期為機制類專業(yè)更好地適應特色應用型本科示范建設提供借鑒。

黑龍江八一農(nóng)墾大學機械設計制造及其自動化專業(yè)辦學歷史較長，現(xiàn)已成為黑龍江省一流本科建設專業(yè)。該專業(yè)具有很強的實踐特征，與機械制造產(chǎn)業(yè)密切相關，要求學生在本科階段的學習過程中，理論課程學習與實踐教學環(huán)節(jié)緊密結合，互相促進，尤其是實踐教學環(huán)節(jié)，該課程對培養(yǎng)學生的工程實踐意識、實踐能力具有不可替代的作用。實踐課程環(huán)節(jié)不僅可用來驗證和鞏固理論知識、鍛煉學生運用理論知識解決實際問題的能力，還有助于激發(fā)學習和專業(yè)興趣[4]。本專業(yè)的主要傳統(tǒng)實踐教學環(huán)節(jié)包括實習實訓、課程實驗、課程設計及畢業(yè)設計等。應用型新工科人才培養(yǎng)要求本專業(yè)實踐教學體系要在傳統(tǒng)實踐體系基礎上進行不斷擴展。

實習實訓主要包括校內(nèi)的工程實訓和校外的工廠參觀及實習。課程實驗主要包括常規(guī)課程實驗和獨立綜合實驗。課程設計主要包括常規(guī)課程設計和綜合課程設計。畢業(yè)設計是學生畢業(yè)前最后一項綜合性的實踐環(huán)節(jié)。為了更好地適應應用型本科示范高校建設、工程教育專業(yè)認證、新工科建設及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育等的要求，本專業(yè)的實踐環(huán)節(jié)要進行積極改革探索，為培養(yǎng)新時代高素質應用型機械制造創(chuàng)新人才提供必要支撐。

1 實習實訓的發(fā)展對策

工程實訓作為高等農(nóng)業(yè)院校多數(shù)學生經(jīng)歷的一項重要校內(nèi)實踐教學環(huán)節(jié)，對于培養(yǎng)新時代大學生的工程意識和工程思維起到重要的平臺作用[5]。調(diào)查表明，較高比例的工科學生認為“工匠精神”重要，并且愿意學習和更好地理解這種精神[6]，而工程實訓對大學生“工匠精神”的啟蒙與發(fā)展具有積極的基礎作用。因此，機械制造專業(yè)學生在本科一年級就要進行工程實訓，這是學生進入后期專業(yè)學習的重要實習，目前進行的實訓內(nèi)容主要包括鑄、鍛、焊、數(shù)控機床加工和特種加工等。但熱加工實訓（鑄、鍛、焊）硬件設備不夠先進，有些環(huán)節(jié)還不夠到位，數(shù)控加工和特種加工等環(huán)節(jié)還不夠豐富。因此，未來要在熱加工設備上引進更先進的鑄造、鍛造和焊接設備，實現(xiàn)全環(huán)節(jié)的訓練；在機械加工和特種加工方面，要增加數(shù)控設備數(shù)量，使更多的學生更充分地進行實操訓練。要使特種加工實訓豐富化，引進更先進的超聲波加工和激光加工等技術裝備。智能制造是未來制造業(yè)發(fā)展的重要方向和發(fā)展趨勢[7]。因此，要加強智能制造裝備的引進與應用，促進學生對前沿加工技術的認知與理解，更好地適應新工科及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育對機械制造人才培養(yǎng)的要求。

金工實訓將學生從專業(yè)未知狀態(tài)帶入到機械制造生產(chǎn)活動中，進而認識、理解機械制造專業(yè)及制造生產(chǎn)活動。而隨后的專業(yè)課程學習及未來的職業(yè)發(fā)展都需要學生接觸真實的制造企業(yè)，了解實際制造企業(yè)的技術、生產(chǎn)、管理等多方面的生產(chǎn)活動。因此，進入大學二、三年級時就要進行相關的企業(yè)認識實習和生產(chǎn)實習。目前，企業(yè)的認識實習由于時間短，因此主要在大慶地區(qū)的石油石化裝備企業(yè)來完成，基本達到了較好的效果。而生產(chǎn)實習是學生畢業(yè)前的重要校外實訓學習，多年來一直在中國一汽、二汽等大型先進國企來完成。生產(chǎn)實習可采用多元化方式進行，如現(xiàn)場實習方式或線上實習方式等。線上實習是一種新的模式，需要學校與實習企業(yè)聯(lián)合共建實踐教學信息平臺，努力實現(xiàn)實習內(nèi)容定制化、實習手段擬實化、實習方式實景化、實習過程互動化[8]。要不斷加強實習實訓基地的拓展，在保持與中國一汽、二汽等大型先進國企聯(lián)系的基礎上，不斷開拓本省的實習基地市場，如大慶沃爾沃汽車制造有限公司、哈飛汽車股份有限公司、中國一重集團有限公司等。還可進一步開拓遼寧省沈陽市的一些大中型制造企業(yè)，打牢東北地區(qū)實習實訓基地基礎。在實習管理上，要強化實習實訓的科學化管理及安全管理，建立專業(yè)實習實訓管理數(shù)據(jù)庫及案例庫，為保證科學實訓、安全實訓，實現(xiàn)專業(yè)實訓效果及成果的累積等提供必要的支撐；在實習內(nèi)容安排上，以傳統(tǒng)技術裝備實習為基礎，逐步加強先進制造技術、裝備及管理的實訓學習[9-10]。

2 課程實驗的發(fā)展對策

機械制造專業(yè)的實驗教學是非常重要的實踐教學環(huán)節(jié)，對于應用型制造人才的培養(yǎng)具有不可替代的作用。目前，本專業(yè)課程實驗開出率達到了百分之百，對制造人才培養(yǎng)起到了重要支撐作用。但總體來看也存在一些不足，如實驗環(huán)節(jié)比較單一，驗證性實驗比較多，而綜合型、創(chuàng)新型實驗不足，多數(shù)實驗以課程中少學時實驗為主，而多學時、獨立的綜合實驗課程偏少；反映智能制造、互聯(lián)網(wǎng)制造等先進技術的實驗不足，不能較好適應新時代的先進制造技術的發(fā)展，不能較好地適應新工科建設對制造人才的培養(yǎng)要求。因此，未來改革的對策可以考慮以下幾點。

1）通過購入綜合型、復雜型的實驗設備，開設更多綜合型實驗，并依據(jù)實驗設備條件，鼓勵、引導學生進一步開展創(chuàng)新型實驗設計，通過逐步的積累逐漸減少驗證性實驗數(shù)量。不斷增加綜合型實驗的數(shù)量并提高綜合型實驗質量，這對于應用型、復合型、創(chuàng)新型機械制造人才的培養(yǎng)具有重要的現(xiàn)實意義。

2）傳統(tǒng)的課程實驗以少量學時與課程一體化模式共存，但是隨著人才培養(yǎng)更高要求的發(fā)展，課程實驗將向多學時、獨立化、綜合型的實驗課程方向發(fā)展。因此，機械制造專業(yè)課程實驗將以課程類為依托，如按設計類課、制造類課、電控類課等等進行歸類，建立更多的獨立綜合實驗課程，此時的實驗是一門綜合課程，而不是簡單的幾個實驗羅列。獨立實驗課程將打破課程實驗壁壘，建立不同課程之間的實驗聯(lián)系，更有利于形成綜合型、創(chuàng)新型實驗設計，更有利于培養(yǎng)學生解決復雜實驗問題的能力，對復合型、應用型機械制造人才培養(yǎng)具有更大的作用。

3）積極開設先進制造技術實驗。如智能制造實驗、互聯(lián)網(wǎng)及云制造實驗、機械制造大數(shù)據(jù)實驗等等，這就需要引進相關的先進實驗設備，先進制造技術實驗可以開闊學生的專業(yè)視野，激發(fā)更高的專業(yè)興趣，更好地適應新工科建設的發(fā)展要求。

4）建立計算機虛擬仿真實驗室。近年來，基于虛擬現(xiàn)實技術的計算機虛擬仿真實驗室逐漸發(fā)展起來，其已成為實體實驗室的重要補充，具有廣闊的發(fā)展前景。因此，機制專業(yè)的傳統(tǒng)課程實驗項目或先進制造技術實驗項目，如果受實驗條件或實驗項目自身等的限制而難于開設，可以考慮建立相應的虛擬仿真實驗室，給予學生在虛擬世界中進行實驗的體驗，將現(xiàn)實實驗與虛擬實驗結合起來，必將極大地提高實驗效果與體驗。

3 課程設計的發(fā)展對策

課程設計作為理論課程的重要延續(xù)，是機械制造專業(yè)主干理論課程學習之后的重要實踐應用。目前課程設計工作模式主要以傳統(tǒng)方式開展，為了適應應用型新工科人才的培養(yǎng)要求，需要逐步創(chuàng)新課程設計內(nèi)容及工作模式。

1）更新設計內(nèi)容、引入設計新理念。隨著新時代機械制造專業(yè)課程內(nèi)容體系的不斷改革，適應行業(yè)需要的新課程內(nèi)容不斷增加，因此，相應的課程設計內(nèi)容也要逐步更新與改變。如工業(yè)機器人、智能制造、互聯(lián)網(wǎng)云制造、全生命周期設計、先進工藝分析技術等新技術、新理念也要逐步在課程設計中得以體現(xiàn)和應用。

2）進行課程類大綜合設計。傳統(tǒng)的課程設計一般都是在理論課程結束后進行相對應的課程設計，這是比較獨立的、單一的課程設計。因此，從應用型創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才培養(yǎng)角度考慮，可按照課程類型對獨立的課程設計進行整合，實現(xiàn)聯(lián)合設計，形成大綜合設計。如機械設計液壓類、裝備工藝夾具類、數(shù)控加工模具類、機電測控類等等。這樣的整合可以切實提高學生的綜合設計實踐能力。

3）進行不同課程類交叉綜合設計。在人才培養(yǎng)方案及實踐條件許可的條件下，可進行具有相關性不同類課程的聯(lián)合設計，即進行不同類課程的交叉綜合設計。如設計+制造+電控交叉設計、設計+制造+液壓交叉設計、設計+制造+互聯(lián)網(wǎng)交叉設計等等。

4）設計任務分配方式的改變。目前，多數(shù)課程設計的任務分配都是要求一人一題或一人一個設計任務，由于課程設計時間一般都為1～2周，時間比較緊。因此，在此種分配方式下，學生難以完成較多設計任務，學生間也較難實現(xiàn)更好的交流學習及團隊協(xié)作。對此，可以將課程設計任務分成單人完成任務和小組完成任務兩種類型，并制定兩種類型的設計任務量、設計要求、考核內(nèi)容及答辯方法等實施細則。由學生自愿選擇適合的方式，并采用一定的激勵措施引導學生進行小組設計任務。為了保證設計的全員參與和設計效果，對于小組設計類型，要建立好相應的保障機制解決一些面臨的問題，如：合理確定小組人數(shù)，防止有成員“混水摸魚”、不努力工作；合理分配任務，避免小組成員在設計過程中都負責一小部分任務，導致成員答辯時只見樹木、不見森林等。

4 積極將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目、競賽等納入機制類專業(yè)實踐教學體系

隨著新時代國家對創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的高度重視，對培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才的大力支持。國家級、省級及校級等不同層次的大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目快速發(fā)展，參與學生數(shù)逐年增加；同時多種學科專業(yè)的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽蓬勃發(fā)展，機械專業(yè)相關的有“互聯(lián)網(wǎng)+”創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、“挑戰(zhàn)杯”中國大學生創(chuàng)業(yè)計劃大賽、全國大學生機器人大賽、全國大學生工程訓練綜合能力競賽、全國大學生機械創(chuàng)新設計大賽等等。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目和大賽為推動我國的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育起到了重要作用。目前，本專業(yè)每年都有一定數(shù)量的學生參加大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目和相關的競賽，并取得了一定的成績，為本專業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育起到了重要促進作用。因此，為了進一步擴大創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目及競賽的參與規(guī)模，在更寬覆蓋面培養(yǎng)學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，應積極考慮將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目及競賽納入本專業(yè)的實踐教學體系中，并建立相應的投入機制及實施細則。這是對本專業(yè)實踐育人體系的進一步拓展與更好完善。

5 結語

應用型農(nóng)業(yè)高校機制類專業(yè)的實踐教學體系改革沒有終點。因此，要按照應用型特色本科建設、新工科建設、工程教育認證和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的要求，不斷推進實習實訓、課程實驗、課程設計、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目及競賽等實踐教學環(huán)節(jié)的創(chuàng)新發(fā)展。