論高職機械類專業實踐教學

李 明，劉藝群

（湖南有色金屬職業技術學院，湖南 株洲 412000）

本研究介紹了實驗室課程、學生活動和設計方案。設計的系統由每個團隊生產、組裝和測試。除了所學的技術技能，實驗室還教授與機械設計相關的“軟技能”，包括團隊合作、自我管理、時間管理、溝通技能和演示技巧。

1 高職機械課程建設

為了使機械工程專業的學生滿足工業需要，工程學校開發了以工程實踐為重點的課程，如“頂點課程”和“學習 工廠”。機械工程（Mechanical Engineering，ME）系的教學重點是“工程科學”課程，不包括實用的專業元素。工程教育和ME畢業生的一個重要客戶是工業。業界希望獲得具有基本實踐經驗的工程師，而初級工程師能在短時間內作出貢獻。為了避免在培訓方面的過程投資和提高生產力，工業界尋找的有一定工作經驗的工程師，至少要在工業界工作過2～3年。因此，對于一個高等職業院校的畢業生來說，在沒有工作經驗的情況下獲得第一份工作是一個挑戰[1]。

在公司工作的工程師除了需要技術工程技能外，還需要溝通能力、團隊合作能力和對其他社會文化的理解。由于行業需求，工程部門開始教授軟技能。教育中的“軟技能”一詞有多種解釋。例如“項目管理”課程在計算機工程系可視為一門軟技能課程，在土木或工業工程系可視為一門硬核課程。在實驗室課程中，除了教授實用的技術技能外，還教授“軟技能”，如團隊合作、溝通技能、表達技能。本研究介紹了課程設置，包括課程形式、內容和學生項目。為了得到實驗班畢業生的反饋，進行了一項調查，并給出了調查結果。實驗室經驗對他們的實際設計以及在第一份工程工作中的表現有較大影響[2]。

2 高職機械類專業實踐教學

2.1 建立項目小組

項目由3～4名學生組成的小組進行，由學生們自己組隊。項目活動包括系統開發方法，包括風險分析、項目計劃、頭腦風暴和概念生成等主題。每周由學生口頭陳述項目狀態，并從班級和老師處得到反饋。在第七周，學生需要完成產品的詳細設計，以便開始生產，而生產階段應在第十一周完成。這個產品要在學期結束前組裝并測試好。當產品和文檔都準備好時，項目便可以完成。作為演示項目開發過程的示例，選擇了“沖壓機制”。學生們展示了4個不同概念。概念1：通過使用止動軛機構，將旋轉運動轉化為線性運動。結果，壓印機上下移動，以便壓印由電動滾筒拉動的移動紙張。概念2：電機穩定轉動。在每個循環中，壓印機構接觸墨墊，轉動并壓印紙張。紙張由兩個電動滾筒不斷移動。概念3：郵票由偏心機構激活。紙被包裹在一個電動滾筒上。概念4：壓印機沿著指定的路徑引導，以壓印由機動滾筒拉動的移動紙張。下一步，在初步設計評審（Preliminary Design Review，PDR）中選擇最符合要求的設計概念。根據PDR，每個團隊必須詳細設計選定的概念，并準備生產文件，其中，包括裝配圖和零件圖、裝配說明，物料清單（BOM）。在關鍵設計評審（CDR）中，解決方案已獲得批準并可投入生產。設計批準后開始生產階段。設計是制造和組裝的。學生必須在全班面前操作和演示他們的項目。Technion-ME-Capstone設計課程的主要重點是學習項目設計方法，而D&M實驗室的重點是學習實際的機器設計并將其應用到項目中。在某種程度上，這些課程是相輔相成的[3]。

2.2 團隊合作

將Technion-ME-Capstone設計課程和D&M實驗室之間進行比較，為了改進課程并獲得評價反饋，進行了一項調查。調查的答復率很高，大約73%的畢業生作出了答復（48名畢業生中有35人作出了答復），其中包括那些離開學校開始工作的人。學生們被要求從1～5選擇一個分數，分數為5表示非常同意該陳述，分數為1表示非常不同意該陳述[4]。

課程的教育目標之一是灌輸團隊合作的軟技能。這一目標的實現效率最低，需要改進[5]。D&M實驗室幫助學生實現在“工程科學”課程和設計課程中學到知識，培養實踐技能，并提升他們制造產品的能力[6]。

前沿實踐課與項目相結合是培養學生設計與制造專業知識的重要手段。產品設計是一項軟技能，但對每個設計工程師來說卻是必不可少的。根據實驗課程畢業生的反饋可以得出結論，實驗室是必要的，學生應加強對其的了解[7]。

為推進高等職業教育改革和創新，進一步落實新課程理念，培養同學們的實際操作、學習能力，老師與小組的同學們共同探究、學習了進給系統故障診斷維修。這堂課的主要研究方向為進給系統位置檢測裝置及維修，帶領同學們了解伺服系統檢測裝置的種類，掌握數控機床位置信息丟失的原因及處理方法。老師著重講解了該系統的操作方法以及注意事項，力圖讓同學們能根據不同的機床類型建立參考系，根據伺服系統報警分析故障原因并排故。依據實踐出真知的教學精神，老師和同學們采取了先講解后實際操作的學習方式來進行本次學習。在知識講解上，老師圍繞進給系統、伺服系統詳細講解，并在講解過程中加以大量的演示操作。在講解演示之后，老師讓同學們以3～4人為一組進行實際操作。采用先傳授理論知識，再親自動手操作模具傳授實踐知識的方式來完成本次課堂學習。在理論講解環節，老師詳細地向同學們講解以及提出實際操作應注意的事項。通過老師專業的講解和幽默風趣的語言，同學們認真聽講，輕松掌握了本次課堂的理論知識點。在學習了豐富的理論知識后，老師和同學們共同完成了實際操作，在同學們的操作過程中，老師及時作出點評和糾正，同時也向同學們點出操作的注意事項和技巧，同學們受益匪淺。在同學們動手操作和學習的過程中，老師要耐心、細致地在旁指導，保證同學們的學習成果。

這次教學為老師以及同學們搭建了一個實踐教學理念、鍛煉操作、更加細致的交流學習平臺。老師從理論到實踐，設身處地，以同學們的角度進行知識的講解、演示，不僅激發了同學們的學習興趣，更加深了同學們對本次教學內容的理解，營造了“理實一體化”的高質量學習氛圍。老師本次實踐性教學，是提高學生理論知識水平、加深理論認識的有效途徑，為日后培養具有創新意識的高素質人才起到了推動作用。許多同學表示，通過本次課程學習，極大地提高了自己的學習興趣，為日后的工作打下了堅實的基礎。

2.3 引入驅動項目

在工程認證之前，在機械專業實踐教學環節，特別是在專業基礎課程設計和畢業設計環節，教學方法仍然停留在教師布置任務、學生被動學習的模式上，實現方法僅限于人工計算和手工繪制。針對上述教學方法和手段落后的問題，結合機械工程認證的基本要求，創新性地進行了改革，即在實踐教學的組織和一體化實施中引入基于驅動項目的探究-接受式教學理念，采用基于機械產品開發過程的CAD/CAE/CAM技術。實踐結果表明，改革較好地實現了機械專業教學體系、知識結構和基本技能的優化以及學生綜合實踐能力、問題解決能力和團隊合作能力的培養，加強了學生對基于統一產品數據信息的設計與制造技術集成的理解和掌握，提高了學生運用CAD/CAE/CAM技術解決產品開發問題的能力，增強了學生的就業競爭力。因此，該改革對其他專業工程認證具有一定的借鑒意義。

3 結語

實踐教學是本科教育的關鍵環節，實踐教學改革是高等教育改革的一個重要方面。機械專業強調理論與實踐的緊密結合，實踐教學在人才培養中起著非常重要的作用。在分析實踐教學改革需要的基礎上，闡述了改革的指導思想和總體思路、改革的具體措施和實施效果。機械類專業實踐教學改革就是要培養應用型創新人才，達到培養“工程型”“創新型”人才的目的。