強化工程素質的機械類專業實踐教學改革與實踐*

◆陳雪輝 雷經發 俞傳陽 馬玉平

強化工程素質的機械類專業實踐教學改革與實踐*

◆陳雪輝 雷經發 俞傳陽 馬玉平

實踐教學是培養學生創新能力、加強學生工程素質的重要教學環節。安徽建筑大學機電學院機械實驗中心緊緊圍繞機械類專業實踐教學體系和實踐教學模式深入進行教改理論研究，并將理論付諸于與實踐，經過多年的不懈努力，取得明顯成效。

工程素質；CDIO；機械類專業；實踐教學

工程素質包括工程知識、工程意識和實踐能力等[1]。工程訓練是一門引發學生的探索和研究興趣，提高學生的實踐能力、工程素質和創新精神的重要的實踐課程[2]。機械制造業是我國國民經濟發展中的重要支柱產業，隨著科技迅速發展，對綜合素質高、實踐能力強的高技術人才需求也日益增加[1]。2015年5月，國務院公布了中國版的工業4.0的《中國制造2025》規劃，作為建設中國制造強國的偉大戰略，這就更加要求工科學生具備過硬的工程素質和創新能力，為企業和社會帶來更大的發展動力。

結合機械類專業特點，筆者就如何進行實踐教學改革進行了經驗總結，希望能夠對其他工程類專業的教學改革提供借鑒意義。

1 具有本校特色的實踐教學體系

實踐教學體系的建設應注重綜合素質的提高、個性能力的增強及創新意識的培養。機械類工程技術人才培養的實踐教學體系應遵循“由淺入深，由低級到高級，循序漸進”和“實踐、認識、再實踐、再認識”的認識規律，分為工程認識、工程實踐、綜合與創新三個層次，如表1所示；并對人才的培養按照“分層次、分階段”的培養模式，且制定了相應的教學質量監控和評價體系。

體系的建設離不開硬件平臺的支撐。目前，安徽建筑大學機械與電氣工程學院已建成工程訓練中心（省級示范中心）、電工電子實驗中心（省級示范中心）、軍地聯合省級實踐開放基地、國家職業技能培訓鑒定所和機械實驗中心等專用實踐教學場所，總面積達5000平方米，設備總資產達2000萬元，為實踐教學提供了有力的物力保障。

2 “分階段、遞進式”和“三結合”實踐教學模式

由麻省理工大學等4所大學創立的CDIO（Conceive，構思；Design，設計；Implement，實現；Operate，運作）工程教育模式，是“做中學”和“基于項目的教育和學習”的集中體現，旨在培養全面發展的創新型工程科技人才[3-4]，并得到大力推廣，取得良好的實踐效果。我國汕頭大學率先研討了CDIO工程教學模式在國內的實施工作，目前已有超過40所國內高校參與了CDIO試點工作，皆取得良好的應用效果。

安徽建筑大學根據機械類專業培養目標，結合學校發展特點，按由低到高、循序漸進的培養順序，構建了由課程實習和實驗、課程設計、畢業實習和設計等組成的“分階段、遞進式”實踐教學模式，并制定了相應的考核標準；同時以科技競賽項目為驅動力，運用CDIO工程教育模式，組織大學生參與課外實踐教學活動，并盡可能地為其提供必要的硬件環境；CAD/CAE/CAM技術高速發展，使設計和制造的理論和技術、工程信息的載體及其傳輸方式、人們的思維方式和工作方式都發生巨大變化，針對機械類專業學生，在教學實踐中更需要加強他們掌握先進設計工具的能力，如AutoCAD、CATIA、ANSYS、MASTERCAM等，并運用到工程實踐中來。

表1 工程實踐三階段

“第一階段”，通過機械工程認知實習、工程訓練（金工實習）、電工電子實習，培養學生基本的工程實踐能力。

在“第二階段”，強化課程設計環節，基于CDIO模式進行課程設計環節的實踐，把課程設計的內容定位在對一個具體的機電產品軟、硬件的設計與開發上，加大對學生進行專業方面的工程綜合訓練，培養學生的綜合設計能力、系統調試能力和初步的創新能力。

“第三階段”是畢業實習和畢業設計階段，在學生完成課程設計內容的基礎上，把畢業實習和畢業設計的內容與企業的生產實踐以及教師的個人科研項目進行緊密結合，加大與工業生產需要解決的實際問題的吻合度，培養學生解決實際工程問題的能力和創新能力。

“三結合”是指“學校培養人才的目標和企業的實際需求相結合”“學校的教學實踐環節和企業對學生的考核環節有機結合”以及“學校優勢和企業優勢相結合”。從2007年開始，安徽建筑大學機電學院就先后與徐工集團、安徽建機、合肥鍛壓、凱盛重工、鐵鵬水泥以及中亞建材等企業簽訂了實踐教學合作協議，開展技術合作與科技攻關；2010年與日立建機聯合辦學，為企業培訓技術服務人員，同時提供校內機械類專業學生的生產實習、畢業實習等；從2012年上半年起，挑選部分本科畢業生進入合力叉車等企業實習，落實了企業與校內雙導師指導制度，探索與企業深度融合的卓越工程應用人才培養新模式。

在“三結合”模式引導下，學校根據社會需求，有針對性地選擇企業，開展產學研合作以及示范合作實驗中心（基地）的建設，提出雙贏的實踐教學基地建設方案，讓企業愿意與學校合作，通過雙方的共同努力，制訂出一套完整的實踐教學計劃，并加以實施。

3 成果效益

安徽建筑大學機械與電氣工程學院在實施工程實踐教學改革以來，取得可喜成果，先后超過3000余人參與到工程訓練當中，并有約1500人取得國家職業技能證書。2010年以來，學生明顯提升了參與科技競賽項目的熱情，如機械創新大賽、工業設計紅點設計大獎賽、全國節能減排大賽、挑戰杯比賽、NOC比賽、全國工業設計大賽、智能車比賽、安徽省科普創意創新大賽等，取得了國際級獎1項，國家級獎4項，省級獎16項。

通過這些競賽項目的鍛煉，學生的專業技術水平和綜合素質得到了提高，能夠更快適應企業發展；同時這些成果也是實踐教學改革成果的一種佐證，增強了教師在實踐教學改革道路上的信心。

4 結束語

在機械人才培養過程中，從來不缺少實踐環節，但學生的實踐能力仍顯不足。課題組針對這一現狀，通過科學構建全方位、多層次、特色鮮明的實踐教學體系，合理安排組織課內課外實踐教學活動，創新性地構建以“三結合”為特色的產學研的實踐教學模式，為大學生主動實踐能力的培養提供機會，提高了學生的綜合素質，對大學生的就業和再深造都有幫助。實踐表明，強化工程創新能力的教學實踐，使得學生綜合運用知識進行結構設計和創新設計、進行開發和實驗研究的能力得到大幅提升，并且獲得充分認可。

本成果的總體建設思想、研究思路和教學資源不僅適用于機械類專業，而且對其他工程類專業的教學改革也具有普遍的借鑒意義和推廣應用價值。

[1]唐英,孫榮祿,雷貽文.關于高校工程訓練的思考與實踐[J].高等教育研究學報,2008,31(2):69-71.

[2]于輝,李金良,鄒芹,等.工程訓練中工程素質的培養與實踐[J].教學研究,2010,33(5):69-71.

[3]顧佩華,包能勝,康全禮,等.CDIO在中國（上）[J].高等工程教育研究,2012(3):20-28.

[4]楊學鋒,曹樹坤,等.基于CDIO的機械工程類學生創新能力培養的研究[J].中國現代教育裝備,2015(15):77-79.

Mechanical Specialties Practical Teaching Reform and Practice

CHEN Xuehui,LEI Jingfa,YU Chuanyang,MA Yuping

Practical education is an important teaching part to develop students’ innovative ability. The Machinery experimental center of Anhui Jianzhu University focuses on the practical education system and practical education model of the mechanical majors and conducts the theoretical research on the educational reform and puts it into practice. Some remarkable results are achieved by unremitting efforts of years.

engineering quality;CDIO;mechanical majors;practical education

G642.44

B

1671-489X(2016)02-0169-02

安徽省省級教學研究項目“夯實專業基礎、培養應用能力——基于卓越工程師培養模式的《機械原理》教學研究”（項目編號：2012jyxm395）；安徽省省級教學研究項目“基于文化傳承的工業設計（類）創新型應用人才培養模式改革研究與實踐”（項目編號：2013jyxm155）；安徽建筑大學教學研究項目“慕課時代下的機械基礎類課程體系模塊化構建研究”（項目編號：2014yx09）。

作者：陳雪輝、雷經發、俞傳陽、馬玉平，安徽建筑大學機械與電氣工程學院（230601）。

10.3969 /j.issn.1671-489X.2016.02.169