機械設計制造及其自動化專業實踐教學體系構建研究

摘要：實踐教學體系是培養學生綜合素質和工程實踐能力的重要組成部分，結合機械設計制造及其自動化專業的特點，從大工程觀的視角闡述了機械設計制造及其自動化專業工程實踐教學體系的構建思路，以更好地培養學生的創新能力和工程實踐能力。

關鍵詞：工程教育；實踐教學體系；工程實踐能力；創新能力

作者簡介：黃崇林（1975-），男，廣東廉江人，廣東石油化工學院機電工程學院，副教授。（廣東 茂名 525000）

基金項目：本文系廣東省高等教育教學改革工程項目（項目編號：YCJ20114731702）的研究成果。

中圖分類號：G642.423 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2012）34-0106-02

隨著科技進步和經濟的飛躍發展，國際競爭日趨激烈。為加快國家創新體系的建設，提升國際競爭力，我國迫切需要一大批高素質的工程技術人才，這對我國人才的培養和教育提出了新的挑戰和要求，對高等工程教育的改革起到了巨大的推動作用。近幾年來，隨著改革的不斷深入，我國的高等教育體系發生了積極變化，但隨著經濟全球化的加速，高等教育特別是工程教育與經濟發展的需要還顯得很不適應，培養的工程技術人才遠不能滿足現代企業的要求，這種狀況將直接影響我國的國際競爭力。據統計，我國只有不到10%的工科畢業生適合在跨國公司工作。不少現代企業對國內培養的畢業生評價是：學生獨立性強、思路開闊、時尚、知識面廣，但知識廣而不深，專業知識不扎實，動手能力差；缺乏工程實踐能力和工程創新意識，綜合素質低下；交流與表達能力嚴重不足，缺乏成為一流工程師的潛質；學生熟悉工作須在企業工作3～4年左右。所有這些都為我國高等工程教育敲響了警鐘，加強學生實踐能力和綜合素質的培養，構建以培養工程實踐能力為導向的實踐教學體系勢在必行。

為了進一步適應社會發展對高素質工程技術人才的需求，結合廣東石油化工學院（以下簡稱“我校”）在大工程觀教育理念指導下的人才培養，對機械設計制造及其自動化專業工程實踐教學體系的構建進行了探索和實踐。

一、更新教育理念，培養學生的大工程觀

實踐教學是工科人才培養方案中的一個重要組成部分，要解決目前工科院校人才培養中存在的問題，必須借鑒國內外先進的高等工程教育理念，形成結合自身實際的工程教育理念。2008年，我校進行了大工程觀教育理念、教育教學改革，經過近幾年的探索和實踐，機械設計制造及其自動化專業初步確立了“理論與實踐結合，技術與工程素養結合，專業與地方制造業結合”的工程教育理念。理論與實踐結合：工程實踐教學與理論教學相互支撐、相互促進、相互融合，以理論教學帶動工程實踐教學，以工程實踐教學促進理論教學，良性互動，共同發展。技術與工程素養結合：強調以工程素養為基礎，以工程實踐深化理論知識，綜合培養學生的工程創新與技術實踐能力。專業與地方制造業結合：強調結合地方制造業的產品實現全過程運作能力的培養，并通過加強校企合作，提高學生的適應能力和就業競爭力。根據自身形成的工程教育理念，結合學校自身的優勢和辦學特點，合理制定專業人才培養方案，構建新的實踐教學體系，以培養學生的大工程觀。

二、加強實驗教學的改革，強化學生基礎性實踐環節的訓練

實驗教學作為對課堂理論知識教學的必要補充和延伸，進行實驗教學改革對培養學生的大工程觀，提高學生的工程素質和工程實踐能力起著重要的作用。

1.深化實驗教學內容改革，增加設計性、綜合性實驗

傳統的實驗教學多以演示性、驗證性實驗為主，我校機械設計制造及其自動化專業在進行實驗教學改革時，要求每一門有實驗課的課程都要開出一個以上的綜合設計性實驗，通過綜合設計性實驗項目形成系列課程，并互相銜接、互相配合、互相支撐，強化學生對專業課程的理解能力；實驗指導教師要結合實驗內容編寫相對應的實驗教材，最好能與工程實踐相聯系，同時鼓勵教師申報與課程實驗教學改革相關的教研項目，深化實驗教學改革。專業學生能夠在夯實基礎實驗的同時，使實踐動手能力和創新能力得到大大提高。

2.開放專業實驗室，探索開放性實驗教學模式

在學校實現課程資源和實驗資源共享的同時，探索開放性實驗教學模式，可以讓學生充分利用實驗設備資源進行實踐活動，探索、研究自己感興趣的課題。通過開放性的實驗教學，充分發揮學生的主觀能動性，增強學生分析問題、解決問題的能力。目前我校部分進行課外科技創新的同學已能很好地利用開放性實驗教學模式進行學習和研究。

3.合并、重組實驗室，建立一體化的創新綜合訓練平臺

改變基礎實驗室和專業實驗室專為某一課程或專業服務的狀況，根據功能和專業特點進行整合，建設多個具有專業特點、符合地方產業發展的實驗、實訓平臺，如先進制造技術綜合訓練平臺、機電一體化系統設計綜合訓練平臺等。通過這些平臺的建立，培養學生獨立設計和自主開發的綜合能力，為學生今后的就業和發展打下堅實的基礎。

三、拓寬工程訓練渠道，加強實習基地的建設

1.建立產學研有機結合的校外實習基地

認識實習、生產實習和畢業實習是機械設計制造及其自動化專業重要的實踐性環節，學校在選擇校外實習基地時，要求企業與專業設置吻合，并具有先進的設備和營銷理念，使學生通過不同層次的實習，逐漸了解機械工業生產的各種類型和特點，了解企業的生產、管理和文化，熟悉各種零部件的加工工藝和方法，充分發揮校外實習基地在培養學生大工程觀方面的作用。目前，我校機械設計制造及其自動化專業已經在茂名、柳州、桂林等地建立了相對穩定的校外實習基地，與企業進行產學研項目合作還有待加強。

2.建設功能強大、水平先進的現代機械工程訓練中心

現代機械工程訓練中心是我校在2008年整合學校優質實驗教學資源并結合周邊地區的石油化工產業、打造石油化工特色高校所建立的工程訓練中心，2010年獲得國家財政部支持建設。中心面向全校開展工程認知教育，并對全校30個理工科專業開設實驗、實習和工程實訓項目以及科研創新活動。中心以學生為主體，以科學技術發展和社會需求為導向，面向石油化工行業，面向區域經濟，面向基層一線，構建面向石化過程的工業系統和石油化工過程裝備制造實踐的工程認知、工程基礎技能實訓、現代設計與先進制造技術綜合工程實訓、創新實訓的“四層次階梯式”具有石油化工特色的工程訓練教學體系，開展“實物實訓與虛擬實訓、固定實訓與開放實訓、傳統實訓與創新實訓、工程實訓與技能培訓”相結合的教學實訓，著力培養學生的專業實踐能力和科研創新能力。該中心的建設突出石化特色，采用先進的教育理念、完善的教學體系、豐富的教學內容、先進的教學方法手段及合理的管理和運行機制，強化對學生工程實踐與專業能力以及科研創新能力的培養，可為學生提供一個真正的工程訓練場所。

四、加強設計類環節，提高學生工程設計能力

課程設計是培養學生綜合運用所學的課程知識，模擬解決工程實際問題的訓練過程。在機械設計制造及其自動化專業的課程設計中，有機械設計基礎課程設計、專業課程設計等，在課程設計具體組織實施的過程中，課程設計的題目偏少，不利于學生獨立思考，容易滋生抄襲的不良風氣。教師在選題上應盡可能接近工程實際，盡可能做到每人設計的內容不同，增加課程設計的綜合性，提高學生的工程設計能力。

畢業設計是機械設計制造及其自動化專業學生畢業前總結性的實踐教學環節，通過畢業設計能使學生綜合運用所學的各種理論知識和技能，進行全面、系統的技術及基本技能的練習。因此，應采取有效措施，加強畢業設計環節的管理，提高畢業設計質量。具體做到：一是優化選題，把好畢業設計入口關；二是強化監控，嚴格畢業設計過程管理；三是量化考核，客觀評定畢業設計成績。

五、建立多樣化的課外實踐能力培養體系

課外課堂也是工程實踐教學體系中重要的一個環節。學校應以培養學生大工程觀和工程應用能力為出發點，為學生創造積極參加課外課堂活動的條件。如：

（1）選拔學生參與到教師的科研工作中，讓學生盡早接觸工程實際項目。

（2）鼓勵學生申報大學生實驗創新基金項目，由指導教師把關，學生利用課外時間查閱資料、設定方案、配備儀器進行實驗，加強學用結合，實行個性化教育，培養創新能力。

（3）組織學生參加具有學科特色的技能競賽和課外科技活動，如“挑戰杯”大學生課外學術作品大賽、機械創新設計大賽等。

（4）鼓勵院系每學年面向學生舉行一定次數的學術報告等。

目前，學校已經開展大學生素質拓展學分計劃，大學生素質拓展學分包括學術科技和專業技能、文化藝術和體育競技、社會實踐與志愿服務三部分。推進大學生素質拓展計劃，建立多樣化的課外實踐能力培養體系，可以讓學生的創新意識與創新能力在實踐中得到培養和鍛煉，促進大學生成才成長、全面發展。

六、建設一支與學生工程實踐能力培養要求相適應的教師隊伍

落實人才培養方案，實施實踐教學體系的各個環節，關鍵在于建立一支與學生工程實踐能力培養要求相適應的師資隊伍。學校教師的理論水平是不容質疑的，但具有較強工程實踐能力的教師偏少，不能滿足高素質工程技術人才培養的需要，為此，學校采取了“引進、培養與企業聘請”相結合的方式，提高師資隊伍整體工程實踐能力。具體措施有：

（1）不受學歷和職稱的限制，重點引進一批具有一定理論基礎、實踐經驗豐富、來自生產一線的工程師或高級工程師，以充實學校的專職教師隊伍。

（2）通過制定制度，明確要求中青年教師下實驗室，并且要有不少于1年的企業掛職鍛煉，要求副教授職稱以上的中老年教師，每年至少完成一項企業實際工程項目。

（3）建立學生企業學習階段的“雙導師”制，學校教師和現場工程師一起指導學生實習，學校指導教師在企業指導學生的時間每周不少于一天，通過這些措施，培養學校教師的工程實踐能力。

（4）建立企業兼職教師選拔和管理制度，建立一支相對穩定的綜合素質高、工程實踐經驗豐富、年富力強的企業導師隊伍和企業專業課兼職教師隊伍。

參考文獻：

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（責任編輯：孫晴）