應用型本科機械類人才培養模式的研究和實踐

曹鳳梅

摘 要：該文緊緊圍繞“應用型”本科人才培養方案，將覆蓋面大的部分機械類課程的基礎實驗進行整合，以專業選修課的形式使已開2學時/實驗的實驗課程側重“動手性”“開放性”“創新性”公開教學，以提高學生學習興趣和動手、動腦能力，激發學生的創新思維，提高其實踐能力。

關鍵詞：應用型本科 公開教學 動手性 開放性 創新性

中圖分類號：G64 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）10（a）-0127-02

伴隨著寧夏寧東能源化工基地及周邊地區的科技進步和經濟發展，區內勞動力市場對于勞動力整體素質和職業素養的需求愈來愈高。而作為能源化工企業基礎的機械行業，特別是在裝備制造業領域，迫切需要理論基礎知識扎實且具備一定職業技能和創新能力的應用型本科人才。在《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010—2020年）》方針的指引下，為推動該區裝備制造業做強做大，提升產業綜合競爭力，根據《自治區國民經濟和社會發展 “十二五”規劃綱要》和《自治區工業和和信息化 “十二五” 發展規劃》，2012年，該校在原高職高專層次上升格為本科院校，為響應教育部和該校適應社會經濟發展培養人才的宗旨，該校首批5個本科專業緊緊圍繞“應用型”來制訂人才培養方案，實施應用型本科教育。該文從應用型本科人才培養的總體目標出發，以機械類基礎實驗公開教學為突破點，將部分實驗逐步由“示范性”“驗證性”向“動手性”“開放性”“創新性”轉變，以提高學生學習興趣和動手、動腦能力，激發學生創新思維，提高其實踐能力，最終達到培養技術應用型人才的目的。

1 本科機械類實踐教學現狀分析

機械類實踐教學涉及該校本科機械設計制造及其自動化、過程控制與裝備、能源與動力工程3個本科專業部分課程的基礎實驗，如機械設計、互換性與技術測量、機械制造基礎等，這些課程實驗對實現課程教學的目標起著關鍵作用，它是培養學生理論聯系實際、分析問題和解決問題的能力，并啟迪學生的創新思維、開拓其創新潛能的重要手段。目前，本科機械類實踐教學現狀如下。

1.1 注重理論驗證，忽視學生能力培養

受傳統實驗教學的影響，實驗教學仍舊是常規性、側重理論驗證性實驗，雖然也加入了一些綜合性、設計性實驗，但受實驗臺套數、實驗學時、學生人數等因素的限制，實驗過程主要以理論驗證為主，忽視了對學生動手能力、創新思維的訓練。

1.2 開放性實驗受限，未能落到實處

該校實施高職高專層次教學時就一直強調開放實驗室，實施開放性實驗，而且也有相應的一些改革和措施，在實驗教師、學生時間、實驗設備、實驗場所等的限制下，開放性實驗沒有明顯的成效，未能落到實處。

1.3 學生學習處在被動狀態，學習積極性不高

實驗內容、方法步驟、儀器設備在實驗指導書中已明確，學生實驗過程中按照指導書操作基本就能完成實驗，而且實驗作為課堂教學的附屬，最終課程成績并不反映學生實驗水平和能力，因此學生在實驗的過程中被動接受實驗內容，學習積極性不高。

2 應用型本科機械類實踐教學公開教學實施

2.1 調查研究，確定公開實驗教學內容

以高職2010級機械制造、機電一體化畢業班學生為調查對象，確定公開實驗教學的實驗類型，如圖1所示。通過調查發現，學生對于演示、驗證這類較易掌握的實驗需求不高，而由于學生入學質量及學習層次的不同，他們對于綜合、設計型實驗和研究、創新型實驗興趣較高，所以該校又從現有實驗設備、師資等實際情況入手，做了如下調查，調查結果見表1，最終確定對減速器拆裝、軸系結構創新、機械手PLC控制、電火花線切割4項實驗項目進行公開實驗教學，而這4個實驗項目既源于原課程實驗，又和原課程實驗有所不同，不同之處表現在：（1）實驗形式多樣化；（2）和其他課程學習的互補性；（3）2學時到多學時；（4）強調學生學習的自主性。

2.2 公開教學實施

以本科機械設計制造及其自動化專業1201、1202班84名學生為實施對象，實施方案如圖2所示。

具體實施步驟有4點。

（1）減速器拆裝實驗環節由原課程教學實驗的2學時拓展為8學時，分別針對8種不同類型的減速器進行理論講解和拆裝實驗，利用機械制圖（工程制圖）知識，對某一減速器進行測試并利用計算機繪圖繪制減速器裝配圖。

（2）軸系結構創新實驗為新設項目。設置6學時，給定學生齒輪、軸承、軸套、墊圈、軸、鍵等軸系零件，教師講解相關理論知識并指導，由學生來設計軸系結構，分析出軸系定位和固定方式，總結出軸系結構設計的方法、注意事項等。收集學生創新作品的照片，作為課堂教學素材。

（3）機械手PLC控制實驗。設置6學時，且實驗由原演示性實驗轉變為綜合性實驗。首先由教師提出機械手抓取物品的要求（角度、抓放位置等），然后由學生利用所學知識用PLC編制控制程序，完成機械手動作。

（4）電火花線切割實驗。擺脫實驗過程僅演示性操作的局面，讓學生設計喜歡的簡筆畫，如生肖、姓名、圖形等，然后利用軟件生成G代碼傳入線切割機床進行加工，在該過程中掌握電火花線切割的原理及G代碼的編制方法，熟悉電火花線切割機床的操作規范。最后將學生作品利用塑封機塑封，學生自己留作紀念。該環節設置8學時。

3 應用型本科機械類實踐教學公開教學的成效

（1）解決2學時實驗教學中演示性、驗證性實驗較多，不能提高學生實踐能力和學習興趣并改變學生被動學習的現狀。

從項目實施過程中可以看出，4個實驗項目的均學時達到8學時，為開展綜合性實驗教學提供時間上的保障，同時也使實驗形式可以靈活選擇，以此來鼓勵和吸引學生主動地參與到實驗教學的過程中，讓他們在樂于學習的前提下達到提高實踐能力的目的。

（2）將機械類典型基礎實驗教學作為專業選修課（28學時），來解決理論知識和實踐環節聯系緊密而實驗學時不夠用的突出矛盾。

近年來專業基礎課程的學時較以前壓縮較多，所以相應的實驗課時也有所縮減，而在人才培養計劃中增加28學時的實驗教學專業選修課程，把實踐性強的部分轉移到實驗課程中講解，既可以緩解課程理論環節和實踐環節之間的矛盾，又便于學生的理解和記憶。

（3）利用選修課時間，提高學生動手、動腦能力，培養學生的創新意識，同時成績合格者可獲得學分。

28學時的機械類基礎實驗課程，打破了原有課程中的2學時實驗教學模式，為教師引導學生自己動手、動腦提供了必備的條件，并在此過程中培養學生的創新意識；而學生成績合格可獲得學分也可吸引學生選修該門課程。

（4）使機械基礎類實驗逐步達到開放性實驗教學的目的，鼓勵學生跨專業選課。

機械基礎類實驗公開教學的實施，使得開放性實驗可以在該校逐步實現，使師資、實驗實訓設備等資源可以充分利用。另外作為工科類專業的基礎學科，我們鼓勵其他專業諸如過程控制與裝備、熱能動力工程等專業的學生跨專業選修該門課程，最終達到使該門課程在全校范圍內公開教學的目的。

參考文獻

[1] 趙玲.機械類基礎實驗教學改革探討[J].實驗科學與技術，2004，2（4）：63-64.

[2] 張炳生.機械類應用型本科人才培養模式的研究與實踐[J].江蘇工業學院學報，2004，5（2）：49-51.

[3] 張濟生，劉昌明，梁錫昌，等.面向21世紀機械類人才培養方案的研究與實踐[J].高等工程教育研究，2003（1）：14-16.

[4] 羅福午.關于工程師的素質培養[J].高等教育研究，1994（4）：43-47.