机械类应用性本科实践教学的改革与

[摘 要]为全面落实本科教学质量国家标准对实践教学的基本要求,实现学校“现场工程师”的人才培养目标,针对目前机械类应用性本科实践教学中存在的问题,构建基于现代工程教育理念的“三层次、四模块、三结合”的立体化实践教学体系,从实验室和实践教学基地、实践教学老师和实验项目、职业技能和大学生实践创新项目等几个方面进行了建设与实践,取得了较好的教学效果.

[关 键 词]机械类应用性本科实践教学改革与研究

[中图分类号]G642[文献标识码]A[文章编号]2095-3437（2013）18-0026-03

[收稿时间]2013-06-07

[基金项目]教育部CDIO工程教育模式研究第二批试点专业研究项目；泰州市“311工程”培养对象赞助项目和南京理工大学泰州科技学院教育教学改革项目（YJG2011B06）.

[作者简介]王荣林（1978-）,男,江苏泰州人,硕士,南京理工大学泰州科技学院机械工程学院院长助理,讲师,机械电子工程专业负责人,研究方向：机电液产品的智能控制研究以及设计、开发、维护.

为了适应地方经济发展对应用型人才的需求,实现学校“现场工程师”的人才培养目标,培养出具有理论够用与实践能力较强,能在企业生产一线从事机电产品的开发、设计、制造以及生产运行与设备控制的复合型、应用型、创新型高级机械工程技术人才,文献[1,2,3]强调了实践教学是应用型本科与普通本科教育区别的主要教学环节,它是机械类应用型本科教育尤为重要的内容,必然要求具有不可替代的地位,直接关系到应用型人才培养的质量.文献[4]提出为确保二本、三本院校工科专业毕业生在社会发展中的竞争力,必须加大实践能力培养的力度.我院高度重视实习实践教学,从理念到行动采取了诸多行之有效的实际措施,从软件到硬件,不断完善和优化实习实践教学的各个方面.

一、实践教学中存在的问题

机械类应用性本科实践教学中存在的问题是多方面的.文献[5]从办学主体与教学双方主观认识不足、客观教学资源匮乏、“双师型”教师的比例偏低以及实践项目陈旧等方面分析了实践教学中存在的问题.文献[6]主要分析了没有将实践教学作为一个体系来研究,而是将实践项目孤立在各门课程当中；以老师为主导的教学方法和千篇一律的验证型实验难以培养学生的创新能力、实际解决问题的能力以及适应市场经济的竞争能力.此外,在确保理论够用的理论教学前提下,加强实践教学的力度,二者之间关系度如何把握?实践教学项目的确定以及系统化如何与时俱进跟上社会经济发展的需要?

二、构建立体化的实践教学体系

实现实践教学环节的时代化和系统化,是实现应用型人才培养目标的基础,是培养学生的实践能力与创新能力的关键环节,同时也是提升学生职业素养与就业竞争力的重要途径.徐州工程学院李菊丽教授构建了机械工程训练基础平台、工程实践中心和校外实习基地的开放式多元一体的实践教学体系,具有一定的参考意义[7].为了全面落实本科教学质量国家标准对实践教学的基本要求,我专业以“加强基本技能训练,注重全面素质培养,激发创新思维拓展”为指导思想,构建了基于现代工程教育理念的“三层次、四模块、三结合”立体化实践教学体系.将主要实践环节按照基础训练、提高训练、综合训练等三个层次进行一体化设计；将实践教学内容分为实验实习、毕业设计、职业技能培训、科技创新活动等四个模块进行衔接,并采用课内课外、校内校外、第一课堂与第二课堂结合的方式组织实践教学,增加实践教学课时,确保实践课时占总课时的35%,确保工程实践四年不断线,全面提高学生的工程实践能力,立体化的实践教学体系框图如下图1所示.

图1立体化的实践教学体系框图

三、实验室和实践教学基地建设

开放式校内外实习基地的建设,为学生实践能力的培养提供了有力的保障.本专业按照“整合资源、形成互补、发挥优势、增强实力”的实验室建设思路,通过多次深入调研,结合社会经济发展、企业对应用型人才的需求,制订了机械专业实验建设规划,通过外购和自制相结合的方式,在基础训练、提高训练、综合训练等三个层面,分期有序、递进式推进实验室建设.[8]通过三期建设,现已建成工程图形学、机械设计基础（含慧鱼模型机构创新实验室）、机械制造基础、互换性与技术测量、工程材料与成形工艺、智能液压与气压传动等专业基础实验室与MPS模块化生产系统、机械制造装备、模具设计与制造、数控技术及应用等专业实验室.为适应社会对创新型应用人才的需求,我专业建成并不断优化扩展的学生科技创新活动实验室以及与专业各实践环节紧密结合的高标准计算机机房,强化了学生计算机辅助设计能力.本专业还自主开发研制了具有独立知识产权的柔性制造系统,还与林海集团共建了发动机拆装实验室.目前机械中心实验室现有用房面积4340平方米,设备699台套,总价值近千万元,设备先进,可以承担46项专业实验以及课程设计、毕业设计的需求,利用率高.“十二五”期间,在对现有专业实验室情况进行补充完善的基础上,新增“焊接技术与设备”实验室和“机械电子工程”实验室.“焊接技术与设备”实验室的建设——主要针对电弧焊接、气焊、气割等有关焊接工艺与焊机加强建设,为焊接专业方向课程群提供怎么写作.“机械电子工程”实验室建设——主要针对机电一体化测控、智能伺服控制实验平台建设,为机电和控制等课程群提供怎么写作,从而形成具有教学、科研、技术怎么写作集成功能的优质校内培养环境.

学校工程训练中心的建成为学生工程实践能力的培养插上腾飞的翅膀,学生通过在工程中心进行金工实习、数控技术实习等实习实训环节获得机械制造工艺的基本知识,建立机械制造过程的概念,是学生从学校走向工作岗位的桥梁.此外本专业根据学校《校内外实习基地建设与管理办法》,积极推行校企合作,共建校外实践基地.目前已建有江苏林海动力机械集团、江苏雪梅制冷设备有限公司、泰州荣生轴业有限公司、泰州创新电子有限公司等11家校外实践基地,既为学生开展认识实习、生产实习等实践教学环节提供了优越的条件,也为教师下企业、开展横向科研提供了场所.其中泰州市创新电子有限公司在我院设立“创新电子优秀学生奖学金”,举办创新设计大赛,设立勤工俭学工作岗位等很好地促进学生工程实践能力的培养.四、实践教学老师和实验项目

完善教师理论教学、实践教学一体化机制,从思想上认识到实践教学的重要意义,要求所有教师参与承担实践教学；重视引进、聘用富有实践背景的工程师,加强专职实验教师培养,充实强化实践教学队伍.按照学校“百人工程”方案,加强自有教师培养,全方位提升自有教师的教学水平、学术水平、工程实践能力和科研能力；继续利用南京理工大学机械工程专业的优质师资资源,进一步发挥南理工教授团在专业建设中的引领作用；引进了多名具有丰富实践经验的高级工程师加入教学团队,建立了“产业教授”资源库.通过“多元引进、校企联合、专兼结合”,优化专业教师队伍的职称、学历、年龄、学缘结构,逐渐形成一支既有坚实的基础理论,又有过硬实践能力的教师队伍.

实践教学实行项目化建设与管理,紧跟工程技术发展,注重项目更新,开发综合性、设计性、创新性实验的课程占实验课程总数的比例达90%.[9]根据学校开放实验室管理办法,进一步加大专业、创新实验室开放力度,组织富有活力的指导教师团队,加强对学生参与自选性、协作性实验的指导,扩充创新实验项目,开发了多个较大型的创新型综合实验项目.针对新采购的智能化液压试验台,设计综合实践教学项目1项,学生通过此实践教学项目,将电气控制与PLC、测试仪器技术等课程所学知识结合,并要自学LABVIEW虚拟仪器技术、fluidsim仿真技术综合应用,达到理论与实践相结合,提高自学能力、工程实践能力.实验优秀的学生,在此项目基础上,扩展为课程设计,甚至为毕业设计课题.11届毕业生袁超同学所作毕业设计《智能化液压传动实验台控制系统设计》荣获省级优秀毕业设计（论文）三等奖,就在此项目基础上进一步研究的.

五、职业技能和实践创新项目建设

设置“机械CAD软件培训”、“数控车床和数控铣床高级工培训”等主流、权威资格（技能）证书培训和考试,四年来学生通过率高达95%,较好地提高了学生就业竞争力；以大学生创新实验室为载体,将大学生课外科技活动形成制度化,成立了“3D创新设计团队”、“慧鱼创新团队”和“科技与社会怎么写作团队”三个团队,吸引、鼓励广大学生踊跃参加课外科技活动,从大一到大四形成梯队培养,为优秀人才脱颖而出创造条件.CAD软件被广泛应用到产品的研发和制造中,其应用能力已成为大学生就业的敲门砖.[10]以开展省级、校级大学生实践创新训练,组织学生参加全国机械创新设计大赛、全国三维数字化创新设计大赛和全国大学生CAD类软件团队技能赛等科技创新大赛为契机,全面打造本专业课外创新实践平台,全方位强化学生的工程实践能力和创新意识.[11]学生在各级各类创新竞赛中获奖频频,工程实践能力和创新意识得到较大的提升.近三年,本专业学生在国家、省、市级的各类创新竞赛共获得了102个奖项,其中参加连续三届全国三维数字化创新设计大赛获得一等奖6人,二等奖7人；参加连续2届全国大学生机械创新设计大赛慧鱼组（2010）竞赛获得二等奖9人,三等奖17人.2012年第二届华东区大学生CAD应用技能竞赛中获机械工程图绘制项目组二等奖一项；获机械三维数字建模二等奖一项、三等奖三项.2012年第七届全国信息技术应用水平大赛中获“高端装备制造综合技能大赛”组江苏赛区团队一等奖1项、团队二等奖2项和个人三等奖1项；获全国总决赛二等奖一项.

六、强化毕业设计的作用

作者在文献[12]中将“以学生为本”的教育理念引入到毕业设计工作中,提出了要求规范、选题合理、分层指导、重点培养和有效监督等有效措施,进一步提高毕业设计质量.毕业设计课题均具有一定的工程背景,部分课题直接来自企业生产一线,部分毕业设计指导老师是来自企业的高级工程师.学生通过毕业设计的综合训练,自学能力、专业能力、创新能力、实践能力、沟通能力、团队合作能力以及创业精神等都得到了系统性的培养和提高,大量学生设计的作品得到了企业的高度评价,认为可直接应用于实际生产中.我专业在近2年连续获得江苏省优秀毕业设计三等奖,在2011年江苏省年度本专科毕业设计（论文）抽检中合格率为百分百,说明我专业毕业设计工作对学生实践能力培养是卓有成效的.

七、结束语

学校制订了完善的实践教学规章制度,构建了实践教学监控和质量评价体系,对实践教学质量进行全面的监控和评价.我专业基于现代工程教育理念的“三层次、四模块、三结合”的立体化实践教学体系,通过6年实践,连续四届毕业生就业率均为100%,毕业生质量得到用人单位的充分肯定,教学效果良好,充分说明本立体化实践教学体系具有一定的学习和参考意义.

[参考文献]

[1]明兴祖,唐川林,周静,等.机械类专业应用型本科实践教学模式改革与建设的探讨[J].实验技术与管理,2011,（9）.

[2]钱利霞,肖启明.应用技术本科机械类专业实践教学环节的构建[J].科技创新导报,2012,（12）.

[3]金卫东,唐国兴,郭魂.基于“泛区域资源”加强机械类应用型本科实践教学[J].常州工学院学报,2009,（6）.

[4]杨许.民办高校机械专业本科学生加强实践能力培养的研究[J].轻工科技,2012,（8）.

[5]唐庆菊,于凤云,张文生.机械类专业应用型本科实践教学改革探讨[J].中国电力教育,2013,（1）.

[6]李其顺,李建疆.机械类本科实践教学的改革与思考[J].高校实验室工作研究,2010,（12）.

[7]李菊丽,郭华峰,黄传辉,等.机械类应用型本科人才培养模式的研究[J].教学研究,2011,（5）.

[8]姚志强,浦文禹.应用型本科院校开展工程实践的思考[J].常熟理工学院学报（教育科学）,2010,（12）.

[9]王晓梅.机械电子工程应用型本科实践教学体系改革的探索[J].教育与职业,2010,（10）.

[10]叶僖僖,姜锐,周晨.应用型本科机械类专业实践教学改革与探索[J].价值工程,2012,（4）.

[11]刘艳,李连波.慧鱼组件在机械创新活动中的应用[J].中国科技信息,2012,（12）.

[12]王荣林,范欢迎,何旭东.“以学生为本”的教育理念在应用型本科毕业设计中的应用[J].中国科技信息,2012,（11）.

[责任编辑：左芸]