尹成龍 孔曉玲 朱林 楊義 方梁菲
【摘要】高等院校工程訓練中心的建設是加強學生動手能力和創新能力最有效的措施,是培養適應21世紀大批具有實踐能力和創新意識的高素質人才的發展趨向。本文結合安徽農業大學機電工程園在教學條件建設、教學改革、師資隊伍建設、教學內容體系、教學手段和教學管理上給出了一些實際的做法,取得了一定的成績,進一步詮釋了工程訓練對強化和培養大學生大工程意識、創新意識、創新精神、創新能力和工程實踐能力的重要性。
【關鍵詞】教學改革 創新能力 工程實踐能力
【基金項目】安徽省教學研究項目(2012jyxm156)。
【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2015)01-0203-02
安徽農業大學工程訓練基地“安徽農業大學機電工程園”自2005年以來,按照“一流目標、一流設備、一流管理、一流質量”總要求,以“治學嚴謹、紀律嚴明、訓練嚴格”為教學宗旨,使學生通過“工程訓練”這一重要的實踐性技術基礎課程。經過八年來的努力,在教學改革、師資隊伍建設、教學條件建設、教學管理等方面取得了一定成績,初步形成了注重綜合與創新訓練、實行以數控為代表的準工業化環境先進制造技術教學方法、嚴格按照學校教學質量保障體系進行教學管理等特色,具體做法與成果如下:
一、結合工程訓練新的發展形勢
建設全新的現代制造工程訓練基地“安徽農業大學機電工程園”,營造全新的工程素質教學環境;加強學生工藝知識的學習,增強實踐能力,提高工程素質,培養創新精神和創造能力,兼顧職業道德和素養的塑造。從2005年基地建設建成后,就全面開始教學環境的建設,學校和學院分批投入了400多萬元,購置了數控加工中心2臺、數控銑1臺、數控車5臺、數控火焰切割機1臺、數控等離子切割機等數控加工設備以及各種普通加工機床設備,具備了營造和模擬工業實際運行環境基礎條件。目前已經取得階段性成果,通過學校驗收。
二、按照學校教學質量保障體系標準的要求設計和選取教學質量體系的要素
由表及里、逐步深化地建立和構筑一個科學的、文件化的教學質量體系,把千頭萬緒的工作進行分類、明確職責,用文件的形式明確要求開展哪些教學過程和教學管理活動以及活動的目標及開展的程序,有效地保證了教學質量管理在規范、優化、高效的狀態下進行。
制訂了車、銑、刨、鑄、焊、鉗工和數控加工等各工種的安全操作規程,同時也制作了各訓練工種要求和評分標準展板,見下圖1。
對工程訓練改革考核方式和成績評定規則進行了改革,工程訓練總成績評定與單工種成績、訓練報告緊密地聯系到一起,而單工種成績與紀律又緊密相關,在任一個工種遲到、早退、曠課等等都可能導致該工種成績不及格,從而使總成績不及格。
在加強傳統實訓科目教學的基礎上,增設現代數控加工技術實習。通過示范、示教、設計、實訓、實驗和綜合創新制作,學生自己動手完成基礎工程技術和現代制造技術等一系列的工程訓練項目,實現對學生工程實踐能力的訓練、創新思維和工程意識的培養,提高學生整體素質。
圖1 手錘制作要求和評分標準展板
三、對教學內容進一步改革
在實訓傳統的車削、銑削、刨削、磨削、鉗工、鑄造、鍛壓、焊接等工種,完成實習訓練件(手錘制作)的基礎上、還增加了綜合性、創新性的實訓內容,把機、電、數控技術相結合,突出先進制造技術的訓練和培訓,新技術、新工藝的訓練課時數已占整個工程訓練20%以上。鼓勵學生設計和制作一些創意實訓作品,極大地激發了學生的學習興趣,學生對自己親手加工制作的零件愛不釋手,紛紛留作紀念,深化了工程訓練的內涵。
四、完善教材建設,加強現代多媒體教學建設
除學生實習使用的教材外,各實習工種和環節還印發和提供一定數量的擴充性資料,增大學生的知識面;已建成一個工程訓練素材庫,該素材庫有教學錄像片、教學動畫、掛圖、工程訓練學生操作錄像及照片、圖片、相關課程的課件等,素材庫正不斷地擴充著,這些都極大豐富了教學手段,鞏固所學知識和開闊學生視野,收到了良好的教學效果;鼓勵學生利用圖書館和相關網站,進一步獲取課程有關指示,強化實習學習效果,還通過組織學生參觀合肥江汽集團和合肥合力叉車集團等企業,讓學生親臨現場得到現代化生產的感受。
五、培養學生創新思維
從大一、大二學生到機電工程園參加工程訓練開始,就通過教學手段分階段有意識地培養學生創新思維,將創新活動體現在每個訓練項目中,如車工的東方明珠塔的造型設計、焊工的創意制作、鑄工的自由造型澆注、鉗工的創意制作、數控車、數控銑的創意作品……(見圖2)。有了創新能力和創新意識的基礎,大三時再專門開展各類綜合與創新訓練,大四利用機電工程園設備資源,進行畢業設計,真正把畢業論文寫在產品開發、設計和制作上,近幾年在畢業設計中,同學們先后開發、設計和制作“農用液壓挖掘機(圖3)”等多個創新作品。
作為我校最大的工程創新教學實訓基地,同時也積極幫助我校大學生親手制作各類創新作品,鼓勵他們參加全省乃至全國的機械創新設計、電子設計競賽、汽車創新設計等各類創新競賽,取得了多項獎項(如獲2010年全國三維數字化創新設計大賽安徽賽區特等獎,全國一等獎等),進一步啟發和培養了學生創新思維、開闊學生視野。
圖2 部分學生數控加工創意作品 圖3 學生設計的農用液壓挖掘機
六、強化學生工程技能訓練、培養基本的工程素質和意識
目前,在校大學生很少接觸工程實際,技能訓練是他們的主要薄弱環節,而社會對知識技能型人才的需求年年增加,這些因素就要求加強大學生實踐動手能力的培養,強調動手能力的訓練,根據工程訓練的基本原則及技能訓練的特點,我們設置了機械產品裝配技能訓練,電子產品裝配技能訓練和汽車駕駛技能訓練等專題項目。
在實訓過程中,學生要掌握基本的安全操作規程,接受紀律和各種規范的約束,勞動態度和勞動意識大大加強,最基本的工程意識及素質在生產實踐中得到培養。
七、師資隊伍建設與加強學生雙創能力相結合
負責指導工程訓練的現有7名教師,其中教授2人,副教授2人,講師2人,實驗師1人。具有博士學位或在讀博士學位的教師4人,已完成新老教師的交替,形成了知識結構合理的教師隊伍。為加強學生實踐能力、創新能力、科研能力和團隊協作能力的培養,我們始終堅持“產、學、研”緊密結合,將理論知識教學與具體生動的生產實踐相結合,將課程內容學習與團隊科技開發項目相結合,將專家教授、年輕教師、研究生、本科生的不同優勢相結合,將畢業生就業和創業與學生培養的全過程相結合,實施“創業團隊”模式,把教授、科技開發項目、研究生和本科生到基層就業創業捆綁在一起,開展了“大學生科技創新計劃”和“攜手農合”項目,這幾年陸續開發制造出多功能播種機、施肥機、碎土篩土兩用機、土壤深松機、木材滾壓機和全混合日糧制備機等產品,發表科研學術論文,每年都在十幾篇以上。
八、應用情況
應用時間為2005年7月至2013年12月,已完成了8年的實踐檢驗,涉及全校6000多名學生。八年來教學效果明顯,在師資力量、教學文件、教學管理、教學考核等諸方面都日益完善,檔案管理規范,積累了多年的資料。教師從不遲到,學生實習出勤率正常在99%以上,工程訓練過程中極少有缺席情況。由于教學規范,效果良好,各專業學生紛紛反映工程訓練這一實踐環節有利于提高動手能力、培養綜合素質。
九、結束語
先進的工程訓練把理論教學與實踐教學密切相結合,使整個訓練活動生動、具體、形象,使學生在實踐教學中既加深了對相關理論知識的透徹理解,又掌握了一定的實際操作技能,而且培養了創新意識和創新能力,提高了學生工程綜合素質。
參考文獻:
[1]傅水根,嚴紹華,李雙壽等.創建國內領先的工程訓練教學示范中心[J].實驗技術與管理.2006.(4).
[2]婁保東.建設工程訓練中心強化大學生動手和創新能力[J].實驗室科學.2007.(6).
作者簡介:
尹成龍(1965-),男,安徽合肥人,博士,安徽農業大學教授,研究方向:創新設計,計算機控制技術。