獨立學院機械工程專業綜合實訓的教學研究與改革

徐妍　焦萬銘　焦海豐　班嵐　徐江燕

[摘要]機械工程專業作為典型的應用型工科專業，很多課程都加強調實踐學習。北京科技大學天津學院以機械工程專業綜合實訓為試點課程，從專業基礎課教學方法、專業核心課教學方式、實訓課教學方式等方面進行教學改革，注重企業項目與課程教學相結合，初步構建了產學研結合的人才培養途徑，建立了理論體系和實踐體系相結合的課程體系。

[關鍵詞]綜合實訓；教學改革；課程體系

[中圖分類號]G642 [文獻標識碼]A [文章編號]1671-5918（2015）20-0097-02

一、引言

隨著全球經濟一體化進程的加快，中國以其獨特的資源優勢，正在成為世界制造業的中心。在這一過程中，市場需要大量應用型人才。獨立學院是按新機制、新模式舉辦的高等教育機構。獨立學院實施“應用型”理論教學和以應用能力培養為主線的實踐教學相結合的培養體系，注重突出學生的實踐能力和創新意識的培養。

北京科技大學天津學院作為獨立學院，教育目標就是要培養高級應用型人才。自建校起就非常注重學生實踐能力的培養，在很多課程中均配有實踐課程。為突出辦學特色，培養應用型人才，北京科技大學天津學院正努力構建應用型課程體系。應用型課程要求高校培養學生應用能力、實踐能力和操作技能，不同于一般的實踐課程，是綜合了應用、實踐、技能的知識的課程體系。北京科技大學天津學院以機械工程專業綜合實訓為試點課程，改革課程體系，以培養適應市場需要的應用型人才。

二、專業基礎課教學方法改革

獨立學院在課程組織方式上必須有別于母體高校，特別是要破除母體高校那種大而全、寬而廣的課程組織方式。獨立學院可以建立靈活、高效的課程組合方式。打破傳統的基礎課+專業基礎課+專業核心課的老三段課程組合方式，建立交叉融合的組合方式，以加強課程之間的融合和滲透。

專業基礎課是為學生可持續發展奠定基礎的，注重拓寬學生就業面。專業基礎課主要包括機械制圖、電工電子學、機械設計基礎等課程，其中機械設計基礎整合了力學、公差、機械原理與機械零件等課程的內容。這些課程是后續學習專業核心課的基礎。

機械設計是是機械生產的第一步，是決定機械性能的最主要的因素。《機械設計》課程作為機械工程專業的重要課程，前后承接的課程有《機械制圖》、《互換性與測量技術》、《液壓傳動》等。要求學生掌握根據使用要求對機械的工作原理、結構、運動方式、力和能量的傳遞方式、各個零件的材料和形狀尺寸、潤滑方法等進行構思、分析和計算并將其轉化為具體的描述以作為制造依據的工作過程。

根據課程特點和獨立學院的教育特色，教師可以對教學方法和課堂組織形式進行改革。機械工程專業作為典型的應用型工科專業，有很多相關聯的課程，比如“機械設計”，“機械制圖”，“互換性與測量技術”等，這些課程的知識是緊密聯系的。如果單獨講授，很難達到很好的教學效果。這些課程的組合方式采取交替排列的辦法，使這些課程中的相關知識整合在一起，將幾門課的知識綜合到一個大作業上，從而使學生牢固地掌握相關知識。

比如“互換性課程”中安排了一個綜合設計，在所給的零件圖上標注幾何公差，確定尺寸公差，根據零件加工的特點，確定表面粗糙度值。根據裝配圖的特點，確定配合類型，并進行標注。這樣把機械設計、機械制圖和互換性課程的知識都揉合在一起，難度加大，通過實踐，教學效果要比單一講授理論好得多。

對機械設計基礎中齒輪傳動的講解，如果將課堂放在車間，直接面對車床的主軸箱進行講解，這樣既增強學生的感性認識，又可以激發學生的專業求知欲望。

三、專業核心課教學方式改革

專業核心課是整個課程體系中最重要的一部分，它以市場就業為導向，根據職業崗位要求，設置了以能力培養為本位，理論和實踐有機結合的幾門核心課程包括：機械加工工藝基礎、數控機床編程與操作、數控機床控制技術基礎、CAD/CAM軟件應用基礎這幾門核心課程是專業教學的重點，是技能培養的重點。其中每一門核心課程都綜合了傳統課程體系下的數門課程，這就為增加較多的實訓環節提供了保證。

專業核心課的相關專業知識和實踐技能的組成如下：

（1）通過學習《計算機輔助設計》、《計算機輔助制造》并訓練相應的軟件，使學生初步掌握運用三維CAD軟件造型的技能，并學會一種CAM軟件的使用方法，為今后的發展打好基礎。目前，根據市場需求結合我院實際情況，主要安排Pro—E和CAXA制造工程師兩種軟件的教學。

（2）通過學習《機械加工工藝基礎》，學生掌握材料、熱處理工藝、機械加工工藝、機床和刀具等加工常識；通過《金工實習》實踐訓練，使學生掌握車、銑等機床的基本操作技能，了解相關工種操作的基本知識和工藝特點；通過學習和專門訓練《數控機床與編程》，使學生具備編制中等復雜零件加工程序和操作較高檔數控機床的技能，了解數控機床的分類、結構、工藝特點、加工范圍、刀具選用、一般操作技術和數控機床的日常維護保養知識。

（3）通過《PLC可編程控制器》、《傳感器與測試技術》理論學習，使學生掌握相關機電控制基礎知識；通過實踐項目訓練，使學生初步掌握相關的編程與調試、傳感器的選型及應用等技能。

四、實訓課教學方式改革

機械工程專業很多課程更加強調實踐學習，才能領會所學的理論知識。機械工程專業專門開設有實訓課，比如金工實習，數控加工，計算機輔助制造（CAM），液壓傳動，PLC編程等，這些實訓都是在學完相應課程后完成的。而教學中實訓類課程均是每門課程之間獨立講授，導致學生學完很難將這些課程關聯起來，在實際應用中這些數控類課程存在緊密的聯系，每門課程的內容作為實際應用的一個階段進行學習。

綜合實訓類課程的學習是一個多學科的綜合工作，其內容多，分類細。涉及的課程包括機械制圖、機械設計、機械原理、計算機輔助設計、工程材料及成型工藝、互換性與測量技術、機械制造工藝學、數控機床與編程、計算機輔助制造CAM/CAPP、及沖壓工藝及模具設計等。這些課程要占到專業基礎和專業必修課程的一半以上，故這些課程學習效果的好壞對學生來說至關重要。endprint

為增強實訓類教學的學習效果，需要加強課程之間的聯系使之更符合實際的工程應用。可以在具體的項目的引導下，帶著目的和自己的疑問去實習和實訓，能夠更好地應用和領會理論知識，做到理論學習與實踐并重。北京科技大學天津學院擬在學生第七學期開設專業綜合實訓課，結合已學完的相應課程，訓練學生的實踐能力為主要內容，培養學生的創新素質和嚴謹求實的科學態度以及自學能力。制定綜合實訓課的教學大綱，大綱分兩條主線，一條為機械設計制造，一條為機電控制。

機械設計制造方向具體的實訓內容包括：

若干零件的實際測繪一計算機二維繪圖一繪制完整零件圖和裝配圖一建立三維模型一編制工藝路線一計算機編程一數控機床加工等。

機電控制方面具體的實訓內容包括：

電力電子實驗（熟悉繼電器等元件）一可編程控制器軟件編程學習一PLC實驗室進行電控實驗（包括：彩燈、交通信號燈基礎實驗、電梯升降控制、溫度傳感控制、郵件分揀控制、攪拌機控制、電機正反轉調控、電機調速控制等）。

機械工程專業的綜合實訓課要求學生通過教師設立的課題，在教師的引導下逐步解決具體項目遇到的問題，并對學生解決項目的結果進行評價，和實踐課程成績結合，給出成績。在實際的項目中學習和領會理論知識，鍛煉學生的動手和協調能力，從而激發學生的自信心，調動學習的積極性和主動性。

五、企業項目與課程教學相結合

構建產學研合作的人才機制非常重要，它既可以保證專業培養目標符合市場需求，又可以制定滿足人才能力培養需要的課程體系，還可以保證人才培養方案的實施。在教學過程中，充分利用學?，F有的實踐條件，積極聯系校外的企業和實訓基地，并建立相應的測繪實訓室，將具體項目與各門教學內容掛鉤，使教學內容更加貼合工程實際。具體做法是：

第一、依托北京科技大學母體高校的工程訓練中心，建立穩定的校外實訓基地。

第二、廣泛開展校企合作。北京科技大學天津學院與天津中德培訓中心簽訂了建教合作協議，開展培訓，建立了良好的合作關系。

第三、大四畢業生的畢設設計論文和校外工廠及職業培訓基地聯系，學生在工廠實習，并完成相應的畢業論文，實現雙贏的價值。

六、完成項目的優勢

目前北京科技大學天津學院現已有裝配實訓室、數控實訓室，并已和天津中德培訓中心和北京科技大學工程訓練中心建立合作關系。測繪實訓室和獨立的機房正在籌建中。

項目組帶頭人主持完成了多項國家項目，有很強的科研能力；其他年輕教師都有主持或參與教改項目的經歷，為項目的完成提供了保障。

（責任編輯：封麗萍）endprint