陜西理工大學機械工程訓練教學改革的探索與實踐★

羅 俊

（陜西理工大學機械工程訓練中心，陜西 漢中 723003）

引言

機械工程訓練是機械工程、材料學科等專業學生的基礎課程之一，該課程的特點在于實踐性很強，高等院校也都很重視學生實踐動手能力的培養，因而在學生的教學計劃中占有很大比重。機械工程訓練的實踐項目種類多、知識面廣，在學生畢業參加工作后發揮很大作用，因此完善的機械工程訓練教學體系對于培養和提高學生的整體素質具有十分重要的意義[1-2]。目前高校機械工程專業使用的教材大多由機械工業出版社出版和電子科技大學出版社出版，由張艷蕊、王明川主編的《工程訓練》是國家級工程訓練實驗教學示范中心系列規劃教材，通過本課程的學習在工程實踐教學中逐步實現由傳統的金工實習，向現代工程訓練的教學方向轉化，由單一的技能訓練向綜合化、拓展化、網絡化、系統化的集成技術訓練方向轉化，由操作技能訓練項技能與管理向技能與創新實踐相結合的方向轉化，培養學生在現代化工程訓練過程中的工程意識和綜合能力，建立大機器、大制造、大工程的概念[3-4]。由鐘曉峰、李恩、楊金林主編的《工程訓練——金工訓練》是“十三五”普通高等院校規劃教材，通過本課程的學習能使學生認知和了解機械制造工藝的發展歷程和常用的機械制造工藝手段、典型機械零件的加工方法和機械制造領域的最新進展，同時，學生們在進行實際訓練后，能夠對常用加工機床有初步了解，并能對簡單機械零件進行工藝分析、材料選擇、毛坯成型，利用常用加工工具和量具實現機械加工、產品檢測等一系列生產流程，最后結合創新思維和創新能力的培養，能夠開拓學生的工程素養，培養學生的創新意識和動手能力，為培養滿足社會需求和創新需求的綜合性人才打下基礎[5]。新工科提出后的機械工程訓練教學體系和理念煥然一新。參照新工科的要求，教師對知識、素質和能力有了新的要求，尤其是動手能力。一方面，教師的基本素質必須滿足新工科提出的要求，機械工程訓練的教學內容需要變動，另一方面,更需要引進或者培養教師的實踐動手能力和科研素養[6-7]。高校必須注重學生實踐能力的培養和創新水平的提高，針對陜西理工大學現行機械工程訓練教學體系的特點和不足，從培養學生的動手能力出發，從機械工程訓練內容改革、實訓教學手段和實訓教學人員等方面入手，嘗試建立一套適合陜西理工大學機械工程專業本科生的機械工程訓練課程的創新教學體系。

1 陜西理工大學現行機械工程訓練存在的一些弊端

1.1 訓練內容機械化，學生的創新性差

機械工程訓練實訓課程是陜西理工大學機械工程專業本科生開設的專業必修課，根據教學計劃和教學大綱，學生在大學二年級進行學習。因課時限制,實訓教學人員為了達到規定的培養目標,在實訓內容上設置一些基礎訓練和極少的綜合性訓練，而這些基礎訓練內容通常是簡單操作，如：數控車削、數控銑削里面的一些指令G01、G02、G03等使用等；綜合訓練如加工中心的操作演示、數控沖床的操作演示等。教學過程基本上跟理論教學相近，完成基本指令的學習和程序編制的方法，再由教師進行演示操作或講解操作步驟，學生模仿老師。實訓過程中,學生的自主性和創新性得不到發揮。

1.2 教學條件和方法單一，教學信息傳遞阻塞

普通高校機械工程訓練專業基礎課程和實踐課是獨立分開的，一般情況下是先理論再實踐課，顯然實踐滯后于理論，更有一些高校先進行實踐教學。學生在實踐與理論知識的聯系上得不到有機的統一，很難有實訓的效果。或者先實踐教學，不能深入了解這些指令背后的含義和使用規則。因此有必要在實踐教學中引入現代化的教學手段和方法，讓理論和實踐有機結合，提高授課效率。

1.3 考核標準簡單，學生的動手能力成績占比小

很多高校機械工程訓練的考核一般分為兩大部分，機械工程訓練理論成績占40%，實踐操作成績占60%，后者主要是以學生的實訓鑒定表為依據。理論考試和實訓鑒定表并不能真實反映學生在機械工程訓練中的水平和能力。很多學生的總成績很高,但是真正去操作或設計一些作品時就顯得力不從心。比如在車削、銑削等做組合件，需要裝配時，會出現裝配不上的問題，或者工件制造不符合圖紙設計要求。以學生為例，參加無碳小車比賽，需要車削一些軸類零件或者底座，打孔之類的操作技能往往不得其法，幾乎沒有人在操作時能真正做到合格。這種綜合成績高動手能力差的現象在學生中很多。另外，實訓鑒定表的雷同和抄襲現象也比較明顯。在加工中心實訓中，本人所教授一大組20人的實訓鑒定表所填寫的加工工藝分析幾乎完全相同。所以，過分的注重實訓鑒定表結果而忽略實訓過程中學生動手能力的考核方法不合理。

1.4 師資力量配備不足

高校在實踐教學人員配備上往往是不足的，這也是造成學生實踐能力不足的原因。機械工程訓練課通常是按批次配備實訓指導教師，考慮到實訓的安全，數控車削、數控銑削、普車、普銑等實訓項目中，一個實訓指導老師最多指導4個學生，一個班級通常30~40人，按照10人為一個小組，所有學生在實際操作過程中操作不恰當或不規范無法及時地被發現和糾正。實訓指導教師配備不足究其原因是學校學生多而師資力量嚴重不足。

2 陜西理工大學機械工程訓練教學改革的探索與實踐

機械工程訓練能提高學生的工業認知水平，也是學習機械設計、機械原理、結構設計、公差與配合等專業課程實踐技術的基礎，此外機械工程訓練在學生培養體系中占有相當的比例。教學改革的目的就是把現代教育理論的新觀念、新思維運用在教學中，以達到培養學生發現問題、分析問題及解決問題的能力，進一步提高創新意識和創新能力，讓學生全面掌握機械工程訓練的基本實踐技能。

2.1 建設綜合型實訓項目，培養學生創新意識

傳統實訓項目顯得過于生硬乏味，無法調動學生的積極性。在學習了基本操作的基礎上，結合中心具體情況增設了一些綜合設計型課題，如“無碳小車”、機械創新大賽等課題。結合這些課題，學生自己設計方案，從建立模型到程序編制、制造整個過程都由學生自己動手完成，教師只起到引導作用，學生有機會把理論知識和學過的實踐操作有機地結合起來，在發現問題、分析問題以及解決問題的能力等方面有了很大的提高，整個實訓過程不再是機械地重復，學生自主性更強，創新意識也得到了培養。

2.2 開放實訓室，學生自主訓練

對有一定實踐基礎的學生大膽嘗試開放實訓室，在指導老師的指導下開放機床。學生在參加一些課外科技活動，比如大學生工程能力訓練競賽、大學生創新創業項目、機械創新大賽等，學生需要用到機床去加工一些零件，他們可以自主設計方案，由指導老師把關，實際操作由學生自主去完成，整個項目的實施主體是學生，這樣極大地提高學生的動手能力和組織能力，也激發了學生濃厚的科研興趣，為后續的理論學習打下堅實的基礎。

2.3 建立科學全面的考核體系

學生的實踐環節考核具有很強的靈活性、隨機性，如何科學全面地對學生的實踐環節進行考核，怎樣把學生的實踐環節成績進行量化，離不開科學全面的考核體系。在這個考核體系下，應當更加注重學生的實際動手能力，更加注重考核過程，而不是考核結果，應當把學生在實訓過程中的表現作為考核的重點。基于此，對機械工程訓練成績的最終評定分為：學生的實踐基本素養，即考核學生出勤、勞動紀律，實訓鑒定表的填寫情況，占總成績的20%；實訓鑒定表，通過鑒定表可以體現機械作圖能力、工藝分析能力、機械結構設計能力、總結能力，占總成績的20%；實訓過程，即考核學生在實訓環節中的表現，操作過程中的動手能力、分析問題的能力和解決問題的能力，占總成績的60%。按上述各個步驟的考核，可以基本做到全面科學地評定學生的實訓成績。建立科學合理的考核制度，這與現代制造技術工程氛圍契合，也符合機械工程訓練教學的特點，還能提高學生的積極性和主動性，有利于培養具有工程素質、工業素養、實踐能力的復合型創新人才。

2.4 加強教師教學能力的培養

隨著科學技術的發展，制造行業技術的進步，新型制造設備的更新以及新工科的要求，必須加強教師的能力培養，打造一支高素質的教師隊伍，只有這樣才能面對復雜多變的技術潮流。通過采取一系列的措施，來提升教師的教學能力，主要針對年輕教師加強實訓技術人員的培訓、培養，近幾年選派了2名青年教師到其他高校參加高級進修班；加強提高科研水平，組織申報省級、校級科研項目，鼓勵發現工作崗位上技術難題，通過立項解決實訓教學中的實際問題，近3年來，年輕教師獲得省教育廳項目6項，校級科研項目4項；鼓勵教師參加各種各樣的賽教、觀摩課，拓展教師的業務水平，安排青年教師參加機械工程訓練年會和陜西理工大學“金課”觀摩，拓寬了教師的視野；促進與其他高校教師的交流，了解其他高校機械工程訓練教學模式，持續改進教學方法和教學模式。

3 實施改革后取得的效果

機械工程訓練這門課程的教學實踐也是在持續改進中推進的，目的就是在實踐環節中去提升學生的動手能力，培養學生的工程素質，提升學生工業認知水平。通過近兩年的教學實踐和持續的改進，據統計，97%以上的學生完全掌握了機械工程訓練的基本操作，并能自主、獨立完成實訓；部分同學參加“無碳小車”、機械創新大賽、大學生創新創業實踐項目，并能取得優異的成績。實踐證明，通過對機械工程訓練的教學內容、教學條件進行改進，建立全面科學的考核標準、提升師資力量等一系列舉措，學生能夠通過鍛煉獲得基本操作技能，把理論知識應用到實踐中去，還能極大地發揮學生的主觀能動性，挖掘其創新能力，更有利于陜西理工大學培養優秀的復合型人才。