基于“培養創新型機械工程師”模式的實踐教學的探索與實踐

莊孝斌

【摘 要】全面推進素質教育，加大對創新型機械工程師的培養，是國家賦予我國高等學府的使命。本文論述了對《金工實習》這門課的改革內容和方法，讓學生更有效地掌握高端技術并學以致用。

【關鍵詞】創新型；實踐教學改革；卓越工程師；工程訓練

金工實習是機機械設計制造及其自動化專業、機械工程專業、機械動力專業等機械類必修實踐教學環節，也是電氣類、建筑智能化專業等非機械類專業的重要實踐性教學環節。在實踐教學中，學生通過老師的講解輔導，不僅對專業技能有了更加直白的認識，也同時提高了自身的動手能力。學生們還體驗了各種材料的性能，認識各種動態的加工技巧和方法，掌握了各類設備的操作要領、觀察能力、思維能力、自學能力、綜合運用能力、動手能力，以及對未來工作適應能力等。

因此金工實習在培養學生綜合素質、實踐能力、和創新意識中，起著非常重要的作用。

1 “創新型機械工程師模式”的構建

創新型機械工程師模式是貫徹落實《國家中長期教育改革和發展規劃綱要》和《國家中長期人才發展規劃綱要》的重大改革項目，旨在培養造就一大批創新能力強、適應經濟社會發展的高素質機械工程技術人才。為國家走新型工業化發展道路、建設創新型國家和人才強國戰略服務，對促進高等教學向社會需求培養人才，全面提高工程教育人才質量具有重要的示范和引導作用。

金工實習的教學改革的原則是“應用型”、“實踐性”、“創新性”、“綜合性”，“應用型”是指教學內容和教學組織形式必須有實際應用價值，可以用工廠里直接生產出來的零配件進行授課，這需要教師掌握相關產品的數據和加工技巧，能讓學生能更好地吸收消化專業知識，這是教學改革中最方便快捷的教學手段。“實踐性”要求課程內容和課程的教學組織形式必須要求學生能單獨操作或者參與；“創新性”是指學生在已經掌握了相關專業知識，能熟練地運用機床設備及其加工技巧后的原則上，發現還有許多可以改進的地方，進行創造性地設計制造，這比實踐性更上一個層次，主要需要學生用自己已經掌握的專業技能進行再次優化。“綜合性”是要求學生能綜合運用各個知識點，甚至多個學科的知識，多工藝的集合，需要更加龐大的知識儲備，實施起來難度最大，這更需要多人合作才能完成。“綜合性”是一個系統化的內容，需要更多的物力人力才力的投入。

教學改革的指導思想，以傳統加工制造項目作為實踐教學的基礎，以先進制造技術項目作為重點，以機電一體化項目作為難點，逐步提高學生的專業能力和開闊他們的視野，最終達到綜合實踐能力的提高。

2 “創新型機械工程師模式”的內容框架

2.1 實踐教學內容

實踐教學內容分多種項目，車工、銑工、鉗工、焊接、鉚工、磨工、熱處理、鍛造、數控車、數控銑、數控磨床、線切割、電火花、激光加工、快速成型技術、CAD、CAM、慧魚建模與控制、機構拼裝設計等內容。根據傳統和非傳統加工可以大致分為三類。

（1）基礎加工階段：車工、銑工、鉗工、焊接、鉚工、磨工、熱處理、鍛造、這些主要是都是動手操作，通過自身技能能力決定加工質量。加工上以單件小批量，不要求很精密的零件。

（2）數字化特種加工階段：數控車、數控銑、數控磨、線切割、電火花、激光加工、快速成型技術、CAD、CAM，數控類加工只需要操作者會編寫程序，通過計算機輔助加工，計算機控制，加工精度高，是最常用快捷的加工形式。

（3）其他高端階段：CAD、CAM、慧魚建模與控制、機構拼裝設計等內容，這些并非只是加工這么簡單，CAD、CAM等都是系統化設計內容，是一種形成圖紙上的內容，需要更加深厚的專業技能和知識儲備。最后通過前面幾種加工方法進行加工論證。加工只是將圖紙變為實體，重要的還要有良好的專業水準。

以上是一些教學內容，還有許多內容沒有加入進去，一名合格的工程師需要經過以上三個階段。

2.2 實踐教學對象的選擇

實踐教學對象以在校本科學生為主體，將學生分為三個層次

（1）初學者，主要以機械大一新生為主，他們在大一時候還未接觸到大量的專業課程，只有機械工程制圖，安排他們實踐教學內容就是學習操作普通車床，以CA6140為主。普通銑床以X5132，磨床以內外圓磨，電焊以普通電焊為主，鉗工以裝配打孔為基礎。

（2）主要以大二的同學為主，少量大三同學，由于已經學了專業課，可以學習學習操作數字化機床設備，比如數控車數控銑，學生也學習過《機械原理》，《材料力學》等課程，輔導教師可以安排機械機構的設計和加工以及拼裝，從而提高專業動手能力。

2.3 實踐教學的方法

現在的教學方法主要還是以“師傅帶徒弟”的形式進行，這不僅在學校里，在企業同樣是如此，在培養學生，要根據學生的特點來劃分層次。

（1）以大一新生為例，教學方式是以機械的、刻板的、填鴨式的方法，由于大一學生不清楚機械專業自身的定位，加上自身沒有專業知識儲備，完全由教師來傳授知識，教師的水平直接影響到學生的潛意識，我認為在學習理論學習的同時做到以下兩點：第一，在每次的理論課程結束后必須加入實踐環節，不管是參觀學習還是實踐教學，沒有這些輔助的教學，這明顯限制了學生的眼界和思維方式，實體演示教學是最能抓住學生眼球的，一般可以通過PPT演示，最好讓課堂走入實驗室，通過對零件的繪制，工藝的分析，最后通過設備能否制造出符合圖紙需求的零件。第二點，必須融合其他類似的實踐教學內容。例如簡單的機床電路回路的安裝，調試，電機控制方面的知識。這樣才算學得細致，單一的理論教學是培養大學生最大的弊端。最終的結果是只會空談理論。

（2）第二層次是以大二大三學生為主導的“創新開放式”學習。所需要配置的資源更加龐大。需要的設備以普通機床和數控機床為主，特種設備為輔，在課程安排上更側重實用性，有實力的學校可以通過機械原理實驗室、機構拼裝實驗室、金工工藝車間對學生進行教學，輔助教學的教師必須有實踐經驗和教學能力，一般以引導式教學模式進行，教學過程如下：引入教學內容→教師對內容分析→制定方案→教師利用CAD、CAM仿真加工→學生通過教師講解自主學習，→教師布置任務→學生分析實物并制定方案→動手操作→最后師生統一分析。能加貼近工廠。

在教學方法上，都是以實物為主，或者按照圖紙教學，沒有時間上的限制，教師以教會學生如何去分析，制造，創新，側重內在修養，不需要強制要求加工許多零件，重點在于掌握，在培養學生過程中有側重性，定向培養比較適合學生發展，運用已有的加工手段和技術，更大程度的發揮學生的能動性和積極思考，提出問題的能力。這是在校學習的關鍵期。

3 結束語

學生的培養在于“精”，培養一個好學生很大一部分在于教師和學生的通力合作，缺一不可。學生的分析問題、解決問題的能力是通過教師長期的培養，和自己后期的不懈努力才可以形成。這是一項系統工程，涉及面廣，通過對實踐教學的改革，逐步完善教學內容，提高教學成果，增強學生自主學習思考的能力。為培養合格的卓越工程師做好鋪墊工作。

【參考文獻】

[1]蔡勝騰.對金工實習教學改革的思考[J].裝備制造技術，2011（06）.

[2]劉英，黎明慶，薛博，李衛.高校金工實習的教學實踐與探討[J].新課程研究（中旬刊），2011（10）.

[責任編輯：朱麗娜]