學分制管理下機械制造實踐教學改革的探索

摘 要：學分制教學管理制度是高等教育改革的發展趨勢，機械制造實踐教學是高等院校培養學生工程實踐能力和綜合創新能力的重要課程，但是實行學分制下的機械制造實踐教學，一直是高校實施學分制教學制度的短板。本文詳細分析了傳統金工實訓教學體系的特點和不足，緊密結合創新型、綜合型工程師所需要的能力素養，提出了學分制下以項目驅動為教學導向的機械制造實踐教學改革，并在實踐中取得了一定的成效。

關鍵詞：金工實訓;機械制造;實踐教學;學分制;項目驅動;創新意識

學分制是把規定的畢業最低總學分作為衡量學生學習量和畢業標準的一種教學管理制度，它要求按照培養目標和教學計劃中各門課程、教學環節的學時量，確定每門課程的學分，設置必修課、限選課和選修課，規定各類課程的比例，以及準予學生畢業的最低總學分。學分制管理能夠充分發揮學生學習的主動性和獨立性，使學生在學習過程中能夠揚長避短，把興趣愛好融入學習中去，激發學生的學習積極性，同時有利于多學科交叉，因材施教，優化知識結構，培養一專多能的復合型現場工程師，更有利于充分利用學校的教學資源，提高辦學效益。

在學分制教學管理模式下，機械制造實踐教學的管理難度遠大于課堂教學的教學管理。在學分制下的課堂教學，選課學生和授課教室在開課前都基本確定，并且在授課過程中不存在學生和授課教室的變化。但是，學分制下的機械制造實踐教學，每天的上午、下午、晚間參加訓練的學生和訓練模塊都在不斷的變化，因此，機械制造實踐教學體系的建立一直是學分制教學改革的短板。

一、傳統機械制造實踐教學體系的特點

一直以來，雖然機械制造實踐課程的目標是培養學生的創新意識和工程意識，但是在以往的傳統模式下，在實施教學的過程中仍然繼承金工實訓的教學模式。就教學形式而言，在這種模式下學生以固定班級為單位在幾周時間內集中參加金工實訓。學校會將各專業實訓學生劃分為機類、近機類和非機類這三個大類，并安排不同的實訓學時以適應各專業的課堂教學需要。就教學內容而言，傳統模式依舊承襲了金工實訓中的車工、鉗工、銑工、磨工、鑄造、鍛壓、金相分析、熱處理等工種的基本訓練，而對現代制造技術中的數控車床、數控銑床、數控電火花、激光內雕、雕刻、3D打印、五軸三維掃描等先進技術涉及較少。就教學方法而言，傳統模式以教為主，強調實踐指導教師的主導作用，學生則通過細致觀察、步驟模仿，再現實踐指導教師的操作過程，從而達到學習技能的目的。就教學性質而言，傳統模式重在強調職業技能的熟練程度，而忽視了學生在實踐過程中的主觀能動性，因此，屬于高等職業教育和技能教育的范疇，與真正意義上的技術應用型工程教育有明顯差距。

二、機械制造實踐教學改革的基本思路

固有的金工實訓教學模式，主要是以了解普通設備和熟悉基本操作技能為主。就教學安排而言，基本上是采用整體一致的教學模式，在實際教學過程中主要是采用師傅帶徒弟的效仿式教學方法。學生的創造性和創新意識得不到施展。因此，現代機械制造實踐教學改革的基本思路是：在確保基本技能訓練的同時加強先進制造技術實踐教學，以項目驅動為主線，更新實踐內容，拓寬知識領域，建立相對靈活的實踐教學模式，充分發揮學生的學習主動性，開拓學生的創意空間，激發學生的學習興趣和創新靈感，使學生具備創新設計、生產制造等方面的從事現代工程實踐活動的能力。

為了激勵學生培養創新意識、發展實踐意識，必須打破固有的金工實訓教學模式，結合現代機械制造實踐教學的要求，實現三個轉變：（1）由固有的金工實訓向通用設備、數控設備和特種設備的整體性、關聯性訓練轉變。（2）由師傅帶徒弟的傳統教學模式向創新性、開發性思維轉變。（3）由單一零件加工向以項目驅動為主線的設計與制造一體化轉變。通過這三個轉變，加強對先進制造技術及其新工藝、新材料的學習與實踐，讓學生把自己所學的課堂理論與實踐項目結合在一起，在實踐指導教師的引導和啟迪下，由簡入繁、循序漸進，熟練掌握項目的整個生產過程和加工工藝規程。拓展思維空間，學會分析、歸納、總結具有規律性的創新技法，提高學生獨立分析問題和解決問題的能力，培養工程實踐的創新意識和創新能力，將復合型現場工程師的培養落到實處。

三、基于工程能力培養的項目驅動實踐教學改革

由于受到傳統工程教育觀念的影響，目前在傳統本科教學中重視課堂理論教學，忽視工程能力培養的教學理念沒有得到根本改變;實踐教學環節相對薄弱，必要的實踐教學條件尚未得到有效的保證;專業教師隊伍的工程實踐經驗和能力還不能很好地適應大學生工程能力培養的需要;學生的思維能力、自學能力、研究能力、創造能力較弱，工程意識、經濟意識、質量意識不強。因此，針對傳統本科實踐教學中存在的問題，提出學分制下以項目驅動為教學導向的機械制造實踐教學改革模式。

（1）傳統的實踐教學將金工、數控、特種加工各自分開，具有封閉的、單向的、灌輸式的缺點;而項目驅動實踐教學具備開放的、雙向的、互動式的優點，賦予學生較多的自主學習的時間和空間，學生可以將掌握的專業技術進行綜合運用和開拓發揮，可以與實踐指導教師進行平等的交流，同時可以提出自己的獨特見解。這樣可以將專業技術活學活用，進一步激勵學生的創新意識和創新能力。

（2）項目設計必須結合傳統機械制造和現代制造技術，同時具備一定的創新性、寓教于樂性，改變以往金工、數控、特種加工各行其是、各自為政的教學模式，并且設計的項目能夠引起學生足夠的學習興趣。

（3）在項目驅動實踐教學中，實踐指導教師不再是教學活動的主宰，而是從傳統教學的主導者轉變為教學活動的組織者、督促者與引導者。反之，學生成為教學活動的主導者，由傳統的被動學習轉變為現在的主動學習，充分提高了學生的學習興趣和學習熱情。

（4）項目驅動實踐教學以自組團隊的形式進行，學生之間互助協商，充分發揮團隊中每個人的智慧，培養彼此之間合作共事的能力。我國以獨生子女為主的家庭中，孩子協作能力本就欠缺，在項目驅動實踐教學中潛移默化加以鍛煉，對于培養學生的團隊合作精神尤為重要。

（5）項目驅動實踐教學對教師的整體素養提出了進一步的要求，實踐指導教師不僅能講解專業理論知識，還要能精通專業實踐項目;不但要會講，還要會動手實施，同時能夠發現并糾正學生操作中的不足之處，深入淺出的解釋整個教學過程中學生提出的相關問題。

項目驅動實踐教學是以學生的主動性、探究性學習為基礎，以培養學生專業技術的綜合應用能力為目標，采用新產品試制的方法，師生通過共同實施一個綜合性項目從而完成實踐教學活動。在技術應用型本科教育中，項目是以制作一件具有實際應用價值的作品為目的教學，能將多個教學課題的課堂理論和實踐能力結合在一起，而且還要求學生運用先進制造技術解決過去從未遇到過的實際問題。

四、項目驅動實踐教學的實施——以吉普車項目為例

項目驅動實踐教學圍繞圖1所示的吉普車項目展開討論，運用傳統和現代制造的專業知識模塊，根據機械工程專業能力培養要求制定項目任務，并且組織學生充分討論實施方案，確定項目的最終目標是制定合理可行的加工工藝流程，按照自己制定的步驟和程序分組完成零件制作，同時將零件裝配成型。

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圖1 吉普車裝配圖

針對裝配圖分析吉普車項目需要加工的零件規格和數量，如表1所示。引導學生制作項目分析表，同時分配加工設備，制定合理可行的工藝卡片和刀具卡片，保證每人一臺計算機，每3人一臺設備進行項目制作。在組織項目的實施過程中，教師要明確學生各自的任務和團隊的目標，指導學生有效的按照自己設想的實施方案開展工作，在實施過程中遇到問題時，要引導學生及時交流討論，尋求解決問題的優化方案。

五、機械制造實踐教學改革的特色

機械制造實踐教學改革，正處于探索和嘗試階段，我們經過教學改革的實踐，總結出了以下幾項特色。

（1）打破了固有的金工實訓模式，強化了通用設備、數控設備和特種設備的混合應用，利用項目驅動進行從設計到制造的一體化訓練，具備整體性和實用性。（2）思維與實踐緊密結合，既動手、又動腦，充分激發學生的工程意識和創造性，增強了學生對機械工程實踐活動的廣泛興趣。（3）在實踐教學過程中全面考慮、突出重點，既要兼顧各種訓練模塊，又要側重主要訓練模塊，貼近現代的訓練模塊，注重學習現代科技手段。（4）改革后的機械制造實踐教學強化了“創新”，突出了“創意”。以啟發、培養、提高、優化為目標，進行較為全面的從設計到制造的一體化訓練，培養了學生的創造力。（5）加深了學生對工程意識和工程素養的理解，建立了從機械設計、工藝分析、機械制造到整個生產過程的整體概念，為更好地適應企業環境打下堅實的基礎。

現場工程師在企業的生產、管理、服務等一線崗位上，能夠迅速熟悉產品、設備及其應用，運用科學技術手段創造性地解決工程問題，是連接研究工程師和普通技術操作人員的橋梁。技術應用型本科培養的現場工程師，必須具備以創新意識和實踐意識為核心的工程素養，而機械制造實踐教學則是創新意識和實踐意識培養的主要環節，是工程素質教育課程體系中不可缺少的組成部分，能夠把工程意識的培養融入實踐教學的各個環節，有利于培養未來合格的現場工程師。

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作者簡介：余謐（1975- ），男，碩士，高級工程師，研究方向：機械設計及其原理、機械CAD＼CAM技術及其應用;韓強（1964- ），男，碩士，副教授，研究方向：信號與信息處理;謝再平（1963- ），男，本科，高級技師，研究方向：機械制造工藝與裝備;周芝峰（1956- ），男，碩士，教授，研究方向：電氣工程及自動化的應用技術。