基于工程教育的機械裝備專業實踐教學探索

李志強

摘 要：為了增強學生對復雜工程問題的解決能力，同時為了達到工程教育認證對機械裝備專業學生實踐能力的基本要求，以目前實踐內容為基礎，專業方向課程設計結合專業實踐教學，通過一體化的綜合實物項目進行實踐教學改革創新，既能很好的運用知識，又能展示學生的技術水平，這樣的實踐教學方法取得良好的教學效果。

關鍵詞：工程教育認證 機械裝備專業 實踐教學 改革

引言

工程教育認證是我國高校重點關注的工作，在工程教育改革的背景下進行工程教育專業認證，實現我國工程教育與國際接軌，獲得雙邊或者多邊認可的職業資格，使工程師的職業資格可跨國使用或國際通用，工程教育認證促進我國理工科類高等教育的發展，是一種教育革新形式。在工程教育認證的背景下，本文以機械裝備專業對實踐教學的教育改革和探索為中心進行討論，機械裝備專業作為一個傳統的、擁有久遠歷史的專業，如何在科技發展和社會進步前提下培養出當下企業需要的精英人才，對工程教育模式提出了全新的要求。

一、工程教育實踐教學現狀

隨著社會的不斷發展，全國大多數高校都對工程實踐教育內容進行了探索和改革，盡管取得了一些成果，但是從所培養的人才質量看，實踐教學效果并不顯著，普遍學生的創新能力和實踐能力薄弱，經分析工程教育實踐教學有如下幾個問題：

1.工程教育實踐教學未達到標準

首先，在教學安排和課程設置上，實驗課程越來越少，實際生產實習時間減少，學生很少有機會獨立操作，動手能力弱，大多都是參觀實習，很少能參與生產[1]。其次，由于學生的基數越來越大，這給實踐教學增加了困難，很難滿足達到要求的實踐教學。

2.教學設計和實踐活動落后

隨著經濟發展和時代變革，傳統的教育模式不適合培養當今行業所需要的工程師，在課堂上學生學到的工程實踐內容包括冷加工、電工、熱加工、制作與裝配工藝以及對現代加工技術的培訓和介紹，缺少對工業流程和工程背景的設計，阻礙了學生系統思維的發展，而且實踐教學活動缺少層次性。

3.師資隊伍力量薄弱

教師的能力水平對學生實踐能力的培養非常重要，整體來看，工程實踐教師的學術水平和實踐經驗不足，導致實踐教學效果不明顯，阻礙學生實踐能力的培養。

二、實踐教學新思路

專業實踐教學模式的改革思路是：在機械設計制造及自動化專業實踐教學過程中，實踐教學以專業實踐課程設計實際應用為基礎，將專業知識和課程設計相結合，實現了機械裝備專業實踐教學新模式。其中包括構思-設計-加工-裝配-調試五位一體的新模式。全面覆蓋了基礎、專業、職業、綜合以及創新5個模塊層次的實踐教學體系。

在進行專業綜合實踐過程中，學生能夠將課程的設計和實踐應用有機的結合在一起，包括作品的設計、材料的購買、零件的加工制造、整體的裝備以及最后作品的調試等全過程都是學生獨立完成，大學專業課實現了充分應用、工學并舉的完美結合。

改革新模式更加注重培養學生的綜合能力。充分達到工程認證的要求：

1.機電作品的相關構思部分：提高學生研究科研項目水平和學生創新能力的培養。

2.機電作品的相關設計部分：提高學生的電腦制圖和機械設計水平，職業規范嚴格遵守，加強職業素養。

3.加工制作的部分：提高學生對于機械零件的加工制造和數控編程技術，培養相應的可持續發展和環保意識。

4.裝配的部分：較明顯的提高了學生解決從單一到復雜的工程問題的技術水平。

5.調試的部分：提高學生整體的綜合素質能力。

除此之外，該模式的重要環節是由幾個人組成的團隊共同完成。完成過程要求循序漸進，通過一系列的培訓后，提高學生的協同工作和獨立工作能力，同時提高學生的管理能力和整體統籌能力。其實質是提高了學生在實踐教學里分析問題和解決問題的能力，為學生的畢業設計積累了實踐經驗，使得拉近學生與機械工程方面高級技術人才的距離。

三、專業項目執行的過程

專業綜合實踐教學新模式的具體實施步驟包括作品的創新和構思，實踐設計，典型零件（CAD和CAM），零件的數控和仿真，數控機床實際加工零件，關于機械結構的裝配，關于控制系統硬件控制柜的制作，關于控制系統的PLC軟件設計以及機電系統的聯機調試。學生分為多個小組進行加工設計和加工制作的小作品，作品不僅具有一定的功能且機電一體化[3]。

1.機電作品的相關創新和構思

在學生實踐設計制作的兩個月之前，首先是專業指導教師開始布置實踐任務，學生要上報關于機電作品創作的思路，讓學生嘗試獨立構思和設計作品，在整個過程中，學生積極主動提出想法并與老師溝通、討論和研究。從而得出最佳實驗方案。

2.關于機電作品的結構設計

結合實驗室的機電元器件，花費三周時間進行二維裝配圖和三維模型構建設計，最后得到專業的CAD工程制圖。

3.關于專業零件的數控加工

首先作品設計里需要的零件要經過數控仿真加工，需要合理的編程，在數控銑床和車床上，應用事先編好的數控設計方案加工部分零件。

4.機械結構總體裝配

在整個裝配過程中，學生獨立動手完成所有的機電零件。

5.控制體系硬件和軟件

學生根據原理圖和布線圖制作控制柜，采用PLC控制程序，機電系統的聯機調試。以完成創新一體化作品的全部制作。

四、實施效果

本次實踐全部由學生動手完成，集構思、設計、制作和調試為一體化新模式，經實踐證明，學生的綜合能力有了大幅度的提高。

結語

總而言之，實踐教學要求學生積極主動參與其中，能夠自主創新設計，獨立完成機電一體化作品，提高學生關于機械裝備的設計和裝配能力，提高總體工程意識，推動工程改革的發展，本文對于相關專業的實踐教學建設具有借鑒意義，在工程實踐方面探索出一條新的道路，項目式教學更加注重理論與實踐相結合，勇敢面對學生理論性強、實踐性薄弱的局面。

參考文獻

[1]高鐵紅，張爭艷，孫立新，張建輝，曲云霞.面向工程教育認證的機械專業綜合實踐教學新模式[J].高教學刊，2016（20）：170-171.

[2]陳耿彪，杜榮華.基于工程教育專業認證的機械類專業課程實踐教學[J].教書育人（高教論壇），2015（03）：108-109.