機(jī)械工程學(xué)科綜合訓(xùn)練示范中心建設(shè)與探討

劉 平，張海軍，朱思洪，魯植雄，康 敏

(南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 工學(xué)院，江蘇 南京 210031)

實(shí)踐教學(xué)是培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的高素質(zhì)人才的重要環(huán)節(jié)[1-4]。通過示范中心的建設(shè)，可以搭建良好的實(shí)踐教學(xué)平臺，促進(jìn)實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐教學(xué)理念的更新與管理體制的創(chuàng)新，促進(jìn)優(yōu)質(zhì)實(shí)踐資源的整合與開放共享，促進(jìn)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)水平和人才培養(yǎng)質(zhì)量的提高[5-12]。江蘇省實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心分為基礎(chǔ)課實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心、學(xué)科綜合訓(xùn)練中心和校企合作工程實(shí)踐教育中心3種類型[13]。“十二五”期間，江蘇省教育廳將扶持學(xué)科綜合訓(xùn)練中心的建設(shè)作為重點(diǎn)工作之一，重點(diǎn)扶持與戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)相關(guān)的學(xué)科專業(yè)和社會需求量大的應(yīng)用性學(xué)科專業(yè)。南京農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)械工程綜合訓(xùn)練中心(以下簡稱“中心”)是2011年江蘇省教育廳批準(zhǔn)列項(xiàng)的首批46個(gè)學(xué)科綜合訓(xùn)練中心之一。中心的建設(shè)緊密結(jié)合學(xué)校特色與學(xué)科特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)院校建設(shè)機(jī)械工程學(xué)科綜合訓(xùn)練中心的設(shè)想。

1 中心發(fā)展現(xiàn)狀

中心依托本校工學(xué)院，實(shí)行校、院二級管理。2002年，通過專業(yè)重組成立了機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)室和金工實(shí)習(xí)中心，2006年合并為機(jī)械工程校級教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心并得到了較快的發(fā)展，2011年成為省級實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè)單位，建設(shè)類型為學(xué)科綜合訓(xùn)練中心。該中心現(xiàn)有教學(xué)實(shí)驗(yàn)室總面積約6000m2，儀器設(shè)備300多臺(套)，設(shè)備總資產(chǎn)超過3000萬元。中心設(shè)立有30多個(gè)功能實(shí)驗(yàn)室，年均實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)25萬人時(shí)。目前中心擁有農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動化國家級特色專業(yè)1個(gè)，農(nóng)業(yè)電氣化與自動化省級特色專業(yè)1個(gè)；開設(shè)“農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)”、“汽車拖拉機(jī)學(xué)”國家級精品課程2門，省級精品課程1門，校級精品課程15門；出版國家級規(guī)劃教材3本、全國高等農(nóng)業(yè)院校優(yōu)秀教材4本、省級精品教材2本；完成省級教改項(xiàng)目2項(xiàng)，取得省級教學(xué)成果3項(xiàng)、校級教學(xué)成果獎(jiǎng)10項(xiàng)；取得各類專利84項(xiàng)(其中發(fā)明專利8項(xiàng))。中心承擔(dān)著全校18個(gè)本科專業(yè)的實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)教學(xué)任務(wù)，每年受益學(xué)生3000多人。此外，中心還承擔(dān)了周邊學(xué)校的實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)任務(wù)，平均每年3萬人時(shí)。目前中心已成為工科專業(yè)學(xué)生重要的實(shí)踐基地，為培養(yǎng)高素質(zhì)實(shí)踐創(chuàng)新型人才提供了良好的平臺。

2 中心建設(shè)

2.1 建設(shè)思路

建設(shè)世界一流農(nóng)業(yè)大學(xué)是南京農(nóng)業(yè)大學(xué)的發(fā)展定位，農(nóng)業(yè)院校的機(jī)械工程學(xué)科訓(xùn)練中心必須突出其學(xué)科優(yōu)勢及行業(yè)特色。為此，中心以提高學(xué)生綜合素質(zhì)與創(chuàng)新能力為宗旨，將發(fā)展目標(biāo)確定為面向農(nóng)業(yè)機(jī)械、農(nóng)產(chǎn)品加工機(jī)械及食品機(jī)械等行業(yè)，以機(jī)械工程學(xué)科建設(shè)為主線，建成省內(nèi)及行業(yè)中具有示范作用與輻射能力，集綜合性、先進(jìn)性、示范性為一體的高素質(zhì)創(chuàng)新人才培養(yǎng)服務(wù)基地。具體建設(shè)思路是：

(1) 通過資源的優(yōu)化、整合，實(shí)現(xiàn)提檔升級，構(gòu)建多模塊、多層次、多功能、全方位的實(shí)踐教學(xué)體系；

(2) 加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍建設(shè)，優(yōu)化師資結(jié)構(gòu)，提高教師工程實(shí)踐技能，建立一支教學(xué)理念先進(jìn)、綜合素質(zhì)高、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?qiáng)、年齡與學(xué)歷結(jié)構(gòu)合理的實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍；

(3) 加強(qiáng)實(shí)踐教材、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書與實(shí)踐教學(xué)軟環(huán)境建設(shè)，完善實(shí)踐教學(xué)文件體系；

(4) 充分利用現(xiàn)代化教學(xué)技術(shù)的優(yōu)勢與特點(diǎn)，加強(qiáng)數(shù)字化教學(xué)資源建設(shè)與信息化管理模式建設(shè)。

2.2 平臺體系

通過實(shí)驗(yàn)資源整合與重組、優(yōu)化配置，中心構(gòu)建了機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)訓(xùn)練系統(tǒng)、機(jī)械制造工程基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)、現(xiàn)代制造技術(shù)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)、機(jī)電一體化與測控實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)、CAD/CAE/CAM教學(xué)與培訓(xùn)系統(tǒng)、材料成型及組織性能測控系統(tǒng)、工業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)和大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐訓(xùn)練平臺等8個(gè)系統(tǒng)。每個(gè)訓(xùn)練系統(tǒng)由若干平臺組成，涵蓋了機(jī)械工程相關(guān)學(xué)科，既有校內(nèi)平臺，也有校外訓(xùn)練基地；既具有集教學(xué)、科研、生產(chǎn)與培訓(xùn)為一體的多功能性，也具有集產(chǎn)品的外形設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、功能設(shè)計(jì)、制造加工、機(jī)電控制以及材料研究等全方位性。

在構(gòu)建綜合訓(xùn)練平臺的同時(shí)，進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容與模式的改革，整合、壓縮基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，增設(shè)綜合設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，開發(fā)研究創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，構(gòu)建了基礎(chǔ)實(shí)踐技能培養(yǎng)、綜合設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)和研究創(chuàng)新能力培養(yǎng)的多層次實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。平臺自主開發(fā)實(shí)驗(yàn)裝置20套，開發(fā)創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目10個(gè)，并增設(shè)了TRIZ理論培訓(xùn)及大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室。

通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革，也促進(jìn)了理論課教學(xué)改革，先后有15門課程進(jìn)行了研究型教學(xué)模式試點(diǎn)改革(包括1門實(shí)驗(yàn)課程)。此外，為保障平臺體系的運(yùn)行，還從管理、人員、條件、項(xiàng)目等方面形成了一套有效的工作制度與質(zhì)量保障體系，該體系構(gòu)架如圖1所示。

圖1 機(jī)械工程綜合訓(xùn)練中心體系構(gòu)架

2.3 實(shí)驗(yàn)師資隊(duì)伍建設(shè)

建立以骨干教師為核心，實(shí)驗(yàn)管理人員、實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員和專兼職實(shí)驗(yàn)教師相結(jié)合的實(shí)踐教學(xué)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，對實(shí)驗(yàn)教師采用基于實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的動態(tài)管理，全員參與實(shí)驗(yàn)教學(xué)，充分發(fā)揮教師的科研優(yōu)勢，并將科研成果盡快轉(zhuǎn)化為實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，必要時(shí)外聘實(shí)踐教學(xué)教師。

結(jié)合學(xué)校對青年教師入職前3年培養(yǎng)期教學(xué)工作量補(bǔ)貼政策，要求新進(jìn)青年教師培養(yǎng)期全部在中心工作，參與中心的建設(shè)，充實(shí)實(shí)驗(yàn)師資隊(duì)伍；中心定期組織培訓(xùn)、進(jìn)修與競賽，進(jìn)行交流、觀摩與評比，全面提高實(shí)驗(yàn)教師的業(yè)務(wù)能力與水平。

2.4 教學(xué)文件建設(shè)

在改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的同時(shí)，重視教學(xué)文件建設(shè)，加強(qiáng)與兄弟院校的交流，通過主編、參編教材，引進(jìn)高水平教材和自編實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教材，使教材內(nèi)容能夠反映實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的最新成果。近幾年，教師主編、參編出版的教材、指導(dǎo)書有80多部，其中《農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)》為國家級規(guī)劃教材，《機(jī)電一體化技術(shù)》為農(nóng)業(yè)院校規(guī)劃教材，《汽車拖拉機(jī)學(xué)》與《汽車拖拉機(jī)學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)》為江蘇省精品教材。此外，中心還出版專著2部，翻譯出版德國《機(jī)器動力學(xué)》和《載貨汽車技術(shù)》等2部專著。

2.5 信息化平臺建設(shè)

為滿足實(shí)驗(yàn)教學(xué)、辦公網(wǎng)絡(luò)化以及實(shí)驗(yàn)室管理信息化的要求，中心建立了開放式教學(xué)與互動機(jī)制，充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，逐步改革傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法。中心增設(shè)虛擬實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)，完善信息化管理平臺，實(shí)現(xiàn)對人、對設(shè)備、對教學(xué)過程的全方位管理，對校內(nèi)外全方位開放，實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源全面共享，充分發(fā)揮優(yōu)秀教學(xué)資源的示范作用。

3 建設(shè)成效

通過多年建設(shè)，南京農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)械工程綜合訓(xùn)練中心已取得多項(xiàng)突破性成果，為培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力提供了良好的訓(xùn)練平臺，使學(xué)生的創(chuàng)新潛力得到發(fā)揮，綜合素質(zhì)顯著提高。近3年，中心獲批省級企業(yè)研究生工作站2個(gè)；教師獲2012—2013年度中華農(nóng)業(yè)科技科普獎(jiǎng)1項(xiàng)；獲2013年度中國機(jī)械工業(yè)科學(xué)技術(shù)三等獎(jiǎng)1項(xiàng)；學(xué)生完成國家及省級資助創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目35項(xiàng)、校院資助SRT項(xiàng)目近300項(xiàng)，在國內(nèi)核心期刊發(fā)表科研論文50余篇。

依托本中心，學(xué)生在各類學(xué)科競賽中獲得多個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)：在中國大學(xué)生方程式汽車大賽中獲獎(jiǎng)18人次；在中國機(jī)器人大賽中獲國家冠軍12人次、國家一等獎(jiǎng)35人次、國家二等獎(jiǎng)12人次；在電子設(shè)計(jì)大賽中獲全國二等獎(jiǎng)3人次、省一等獎(jiǎng)3人次、省二等獎(jiǎng)45人次；在全國智能汽車競賽中獲國家三等獎(jiǎng)4個(gè)團(tuán)隊(duì)；在江蘇省機(jī)器人大賽中獲一等獎(jiǎng)3人次、二等獎(jiǎng)6人次；獲全國大學(xué)生力學(xué)競賽(江蘇賽區(qū))一等獎(jiǎng)1人次；獲江蘇省大學(xué)生力學(xué)競賽一等獎(jiǎng)3人次、二等獎(jiǎng)10人次；獲全國大學(xué)生先進(jìn)成圖技術(shù)與產(chǎn)品信息建模大賽一等獎(jiǎng)5人次、二等獎(jiǎng)18人次；獲東區(qū)大學(xué)生CAD應(yīng)用技能競賽一等獎(jiǎng)3人次；獲“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽江蘇省復(fù)賽三等獎(jiǎng)5人次；獲省大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽獲二等獎(jiǎng)5人次、三等獎(jiǎng)8人次。

4 結(jié)束語

結(jié)合農(nóng)業(yè)院校特點(diǎn)，建設(shè)了機(jī)械工程學(xué)科綜合訓(xùn)練示范中心，并已取得了初步成果。在中心建設(shè)過程中，以學(xué)生為本，全面樹立傳授知識、培養(yǎng)能力、提高素質(zhì)、協(xié)調(diào)發(fā)展的教育理念和以能力培養(yǎng)為核心的實(shí)驗(yàn)教學(xué)觀念，理順示范中心的管理體制和運(yùn)行機(jī)制，做到管理清晰、高效、切實(shí)可行。示范中心的建設(shè)是一個(gè)長期復(fù)雜的過程，需要繼續(xù)探索，不斷推動中心建設(shè)各方面的改革與創(chuàng)新，不斷完善，促進(jìn)示范中心的可持續(xù)發(fā)展,真正發(fā)揮其示范輻射作用。

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