機械類應用性本科實踐教學的改革與研究

[摘 要]為全面落實本科教學質量國家標準對實踐教學的基本要求，實現學校“現場工程師”的人才培養目標，針對目前機械類應用性本科實踐教學中存在的問題，構建基于現代工程教育理念的“三層次、四模塊、三結合”的立體化實踐教學體系，從實驗室和實踐教學基地、實踐教學老師和實驗項目、職業技能和大學生實踐創新項目等幾個方面進行了建設與實踐，取得了較好的教學效果。

[關鍵詞]機械類 應用性本科 實踐教學 改革與研究

[中圖分類號] G642 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2013）18-0026-03

[收稿時間]2013-06-07

[基金項目]教育部CDIO工程教育模式研究第二批試點專業研究項目；泰州市“311工程”培養對象贊助項目和南京理工大學泰州科技學院教育教學改革項目（YJG2011B06）。

[作者簡介]王榮林 （1978-），男，江蘇泰州人，碩士， 南京理工大學泰州科技學院機械工程學院院長助理，講師，機械電子工程專業負責人，研究方向：機電液產品的智能控制研究以及設計、開發、維護。

為了適應地方經濟發展對應用型人才的需求，實現學?！艾F場工程師”的人才培養目標，培養出具有理論夠用與實踐能力較強，能在企業生產一線從事機電產品的開發、設計、制造以及生產運行與設備控制的復合型、應用型、創新型高級機械工程技術人才，文獻[1，2，3]強調了實踐教學是應用型本科與普通本科教育區別的主要教學環節 ，它是機械類應用型本科教育尤為重要的內容，必然要求具有不可替代的地位，直接關系到應用型人才培養的質量。文獻[4]提出為確保二本、三本院校工科專業畢業生在社會發展中的競爭力，必須加大實踐能力培養的力度。我院高度重視實習實踐教學，從理念到行動采取了諸多行之有效的實際措施，從軟件到硬件，不斷完善和優化實習實踐教學的各個方面。

一、實踐教學中存在的問題

機械類應用性本科實踐教學中存在的問題是多方面的。文獻[5]從辦學主體與教學雙方主觀認識不足、客觀教學資源匱乏、“雙師型”教師的比例偏低以及實踐項目陳舊等方面分析了實踐教學中存在的問題。文獻[6]主要分析了沒有將實踐教學作為一個體系來研究，而是將實踐項目孤立在各門課程當中；以老師為主導的教學方法和千篇一律的驗證型實驗難以培養學生的創新能力、實際解決問題的能力以及適應市場經濟的競爭能力。此外，在確保理論夠用的理論教學前提下，加強實踐教學的力度，二者之間關系度如何把握？實踐教學項目的確定以及系統化如何與時俱進跟上社會經濟發展的需要？

二、 構建立體化的實踐教學體系

實現實踐教學環節的時代化和系統化，是實現應用型人才培養目標的基礎，是培養學生的實踐能力與創新能力的關鍵環節，同時也是提升學生職業素養與就業競爭力的重要途徑。徐州工程學院李菊麗教授構建了機械工程訓練基礎平臺、工程實踐中心和校外實習基地的開放式多元一體的實踐教學體系，具有一定的參考意義[7]。為了全面落實本科教學質量國家標準對實踐教學的基本要求，我專業以“加強基本技能訓練，注重全面素質培養，激發創新思維拓展”為指導思想，構建了基于現代工程教育理念的“三層次、四模塊、三結合”立體化實踐教學體系。將主要實踐環節按照基礎訓練、提高訓練、綜合訓練等三個層次進行一體化設計；將實踐教學內容分為實驗實習、畢業設計、職業技能培訓、科技創新活動等四個模塊進行銜接，并采用課內課外、校內校外、第一課堂與第二課堂結合的方式組織實踐教學，增加實踐教學課時，確保實踐課時占總課時的35%，確保工程實踐四年不斷線，全面提高學生的工程實踐能力，立體化的實踐教學體系框圖如下圖1所示。

圖1 立體化的實踐教學體系框圖

三、實驗室和實踐教學基地建設

開放式校內外實習基地的建設，為學生實踐能力的培養提供了有力的保障。本專業按照“整合資源、形成互補、發揮優勢、增強實力”的實驗室建設思路，通過多次深入調研，結合社會經濟發展、企業對應用型人才的需求，制訂了機械專業實驗建設規劃，通過外購和自制相結合的方式，在基礎訓練、提高訓練、綜合訓練等三個層面，分期有序、遞進式推進實驗室建設。[8]通過三期建設，現已建成工程圖形學、機械設計基礎（含慧魚模型機構創新實驗室）、機械制造基礎、互換性與技術測量、工程材料與成形工藝、智能液壓與氣壓傳動等專業基礎實驗室與MPS模塊化生產系統、機械制造裝備、模具設計與制造、數控技術及應用等專業實驗室。為適應社會對創新型應用人才的需求，我專業建成并不斷優化擴展的學生科技創新活動實驗室以及與專業各實踐環節緊密結合的高標準計算機機房，強化了學生計算機輔助設計能力。本專業還自主開發研制了具有獨立知識產權的柔性制造系統，還與林海集團共建了發動機拆裝實驗室。目前機械中心實驗室現有用房面積4340平方米，設備699臺套，總價值近千萬元，設備先進，可以承擔46項專業實驗以及課程設計、畢業設計的需求，利用率高?！笆濉逼陂g，在對現有專業實驗室情況進行補充完善的基礎上，新增“焊接技術與設備”實驗室和“機械電子工程”實驗室?！昂附蛹夹g與設備”實驗室的建設——主要針對電弧焊接、氣焊、氣割等有關焊接工藝與焊機加強建設，為焊接專業方向課程群提供服務。 “機械電子工程”實驗室建設——主要針對機電一體化測控、智能伺服控制實驗平臺建設，為機電和控制等課程群提供服務，從而形成具有教學、科研、技術服務集成功能的優質校內培養環境。

學校工程訓練中心的建成為學生工程實踐能力的培養插上騰飛的翅膀，學生通過在工程中心進行金工實習、數控技術實習等實習實訓環節獲得機械制造工藝的基本知識，建立機械制造過程的概念，是學生從學校走向工作崗位的橋梁。此外本專業根據學?！缎韧鈱嵙暬亟ㄔO與管理辦法》，積極推行校企合作，共建校外實踐基地。目前已建有江蘇林海動力機械集團、江蘇雪梅制冷設備有限公司、泰州榮生軸業有限公司、泰州創新電子有限公司等11家校外實踐基地，既為學生開展認識實習、生產實習等實踐教學環節提供了優越的條件，也為教師下企業、開展橫向科研提供了場所。其中泰州市創新電子有限公司在我院設立“創新電子優秀學生獎學金”，舉辦創新設計大賽，設立勤工儉學工作崗位等很好地促進學生工程實踐能力的培養。

四、實踐教學老師和實驗項目

完善教師理論教學、實踐教學一體化機制，從思想上認識到實踐教學的重要意義，要求所有教師參與承擔實踐教學；重視引進、聘用富有實踐背景的工程師，加強專職實驗教師培養，充實強化實踐教學隊伍。按照學?！鞍偃斯こ獭狈桨?，加強自有教師培養，全方位提升自有教師的教學水平、學術水平、工程實踐能力和科研能力；繼續利用南京理工大學機械工程專業的優質師資資源，進一步發揮南理工教授團在專業建設中的引領作用；引進了多名具有豐富實踐經驗的高級工程師加入教學團隊，建立了“產業教授”資源庫。通過“多元引進、校企聯合、專兼結合”，優化專業教師隊伍的職稱、學歷、年齡、學緣結構，逐漸形成一支既有堅實的基礎理論，又有過硬實踐能力的教師隊伍。

實踐教學實行項目化建設與管理，緊跟工程技術發展，注重項目更新，開發綜合性、設計性、創新性實驗的課程占實驗課程總數的比例達90%。[9]根據學校開放實驗室管理辦法，進一步加大專業、創新實驗室開放力度，組織富有活力的指導教師團隊，加強對學生參與自選性、協作性實驗的指導，擴充創新實驗項目，開發了多個較大型的創新型綜合實驗項目。針對新采購的智能化液壓試驗臺，設計綜合實踐教學項目1項，學生通過此實踐教學項目，將電氣控制與PLC、測試儀器技術等課程所學知識結合，并要自學LABVIEW虛擬儀器技術、fluidsim仿真技術綜合應用，達到理論與實踐相結合，提高自學能力、工程實踐能力。實驗優秀的學生，在此項目基礎上，擴展為課程設計，甚至為畢業設計課題。11屆畢業生袁超同學所作畢業設計《智能化液壓傳動實驗臺控制系統設計》榮獲省級優秀畢業設計（論文）三等獎，就在此項目基礎上進一步研究的。

五、職業技能和實踐創新項目建設

設置“機械CAD軟件培訓”、“數控車床和數控銑床高級工培訓”等主流、權威資格（技能）證書培訓和考試，四年來學生通過率高達95%，較好地提高了學生就業競爭力；以大學生創新實驗室為載體，將大學生課外科技活動形成制度化，成立了“3D創新設計團隊”、“慧魚創新團隊”和“ 科技與社會服務團隊”三個團隊，吸引、鼓勵廣大學生踴躍參加課外科技活動，從大一到大四形成梯隊培養，為優秀人才脫穎而出創造條件。CAD軟件被廣泛應用到產品的研發和制造中，其應用能力已成為大學生就業的敲門磚。[10]以開展省級、校級大學生實踐創新訓練，組織學生參加全國機械創新設計大賽、全國三維數字化創新設計大賽和全國大學生CAD類軟件團隊技能賽等科技創新大賽為契機，全面打造本專業課外創新實踐平臺，全方位強化學生的工程實踐能力和創新意識。[11]學生在各級各類創新競賽中獲獎頻頻，工程實踐能力和創新意識得到較大的提升。近三年，本專業學生在國家、省、市級的各類創新競賽共獲得了102個獎項，其中參加連續三屆全國三維數字化創新設計大賽獲得一等獎6人，二等獎7人；參加連續2屆全國大學生機械創新設計大賽慧魚組（2010）競賽獲得二等獎9人，三等獎17人。2012年第二屆華東區大學生CAD應用技能競賽中獲機械工程圖繪制項目組二等獎一項；獲機械三維數字建模二等獎一項、三等獎三項。2012年第七屆全國信息技術應用水平大賽中獲“高端裝備制造綜合技能大賽”組江蘇賽區團隊一等獎1項、團隊二等獎2項和個人三等獎1項；獲全國總決賽二等獎一項。

六、強化畢業設計的作用

作者在文獻[12]中將“以學生為本”的教育理念引入到畢業設計工作中，提出了要求規范、選題合理、分層指導、重點培養和有效監督等有效措施，進一步提高畢業設計質量。畢業設計課題均具有一定的工程背景，部分課題直接來自企業生產一線，部分畢業設計指導老師是來自企業的高級工程師。學生通過畢業設計的綜合訓練，自學能力、專業能力、創新能力、實踐能力、溝通能力、團隊合作能力以及創業精神等都得到了系統性的培養和提高，大量學生設計的作品得到了企業的高度評價，認為可直接應用于實際生產中。我專業在近2年連續獲得江蘇省優秀畢業設計三等獎，在2011年江蘇省年度本專科畢業設計（論文）抽檢中合格率為百分百，說明我專業畢業設計工作對學生實踐能力培養是卓有成效的。

七、結束語

學校制訂了完善的實踐教學規章制度，構建了實踐教學監控和質量評價體系，對實踐教學質量進行全面的監控和評價。我專業基于現代工程教育理念的“三層次、四模塊、三結合”的立體化實踐教學體系，通過6年實踐，連續四屆畢業生就業率均為100%，畢業生質量得到用人單位的充分肯定，教學效果良好，充分說明本立體化實踐教學體系具有一定的學習和參考意義。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 明興祖，唐川林，周靜，等.機械類專業應用型本科實踐教學模式改革與建設的探討[J].實驗技術與管理，2011，（9）.

[2] 錢利霞，肖啟明.應用技術本科機械類專業實踐教學環節的構建[J].科技創新導報，2012，（12）.

[3] 金衛東，唐國興，郭魂.基于“泛區域資源”加強機械類應用型本科實踐教學[J].常州工學院學報，2009，（6）.

[4] 楊許.民辦高校機械專業本科學生加強實踐能力培養的研究[J].輕工科技，2012，（8）.

[5] 唐慶菊，于鳳云，張文生.機械類專業應用型本科實踐教學改革探討[J].中國電力教育，2013，（1）.

[6] 李其順，李建疆.機械類本科實踐教學的改革與思考[J].高校實驗室工作研究，2010，（12）.

[7] 李菊麗，郭華峰，黃傳輝，等.機械類應用型本科人才培養模式的研究[J].教學研究，2011，（5）.

[8] 姚志強，浦文禹.應用型本科院校開展工程實踐的思考[J].常熟理工學院學報（教育科學），2010，（12）.

[9] 王曉梅.機械電子工程應用型本科實踐教學體系改革的探索[J].教育與職業，2010，（10）.

[10] 葉僖僖，姜銳，周晨.應用型本科機械類專業實踐教學改革與探索[J].價值工程，2012，（4）.

[11] 劉艷，李連波.慧魚組件在機械創新活動中的應用[J].中國科技信息，2012，（12）.

[12] 王榮林，范歡迎，何旭東.“以學生為本”的教育理念在應用型本科畢業設計中的應用[J].中國科技信息，2012，（11）.

[責任編輯：左 蕓]