轉型發展下機械設計制造及其自動化專業實踐教學改革

張莉英, 紀 煦, 王懷明

(1. 北華航天工業學院 教務處,河北 廊坊 065000；2. 北華航天工業學院 機電工程學院, 河北 廊坊 065000)

轉型發展下機械設計制造及其自動化專業實踐教學改革

張莉英1, 紀 煦2, 王懷明2

(1. 北華航天工業學院 教務處,河北 廊坊 065000；2. 北華航天工業學院 機電工程學院, 河北 廊坊 065000)

地方本科高校轉型發展對實踐教學提出了新的要求,推動實踐教學改革成為應用型本科院校專業建設與發展的核心內容。對北華航天工業學院機械設計制造及其自動化專業在轉型發展中針對實踐教學的改革進行了闡述,介紹了實踐教學改革的主要內容及成效,為地方本科院校的實踐教學研究提供參考。

實踐教學改革； 機械設計、制造及自動化專業； 轉型發展

隨著高校人才培養與社會需求脫節現象的日益突出,轉型已是地方本科高校生存發展的必然之道。教育部《關于地方本科高校轉型發展試點的指導意見》中明確指出:“轉型的關鍵是把辦學思路真正轉到服務地方經濟社會發展上來,轉到產教融合校企合作上來,轉到培養應用型人才上來,轉到增強學生就業創業能力上來”[1-3]。這4個“轉到”凸顯了實踐教學的重要性,明確了應用型本科院校在專業建設與發展中推動實踐教學改革已成為人才培養的重中之重。

1 轉型發展對應用型本科實踐教學的要求

實踐教學是培養學生實踐能力和創新能力的重要環節,也是提高學生社會職業素養和就業競爭力的重要途徑。在轉型發展中,要實現專業辦學與地方經濟發展相融合,實現提高應用型人才培養質量、增強學生的就業創業能力,就需要改革傳統實踐教學中存在的“重理論、輕實踐”,以及實踐教學內容、方法與手段陳舊,實踐教學師資力量不足等問題[4-5]。

(1) 加大實踐教學比重,構建以就業為導向的實踐教學體系。加大實踐教學在教學計劃中所占的比重,強調以能力培養為主線、以就業為導向,逐步形成相對獨立的、基本實踐能力與操作技能、綜合實踐能力與綜合技能有機結合的實踐教學體系[6]。

(2) 改革實踐教學內容與方法,實現實踐教學過程與生產過程的對接。改革實踐教學內容,減少演示性、驗證性實驗,增加綜合性、設計性、創新性實驗；改變學生被動依靠教師完成實驗教學的狀況, 激發學生的內在積極性,培養學生的學習主動性、獨立性和創造性；增加實踐教學環節中企業項目的比例,促進實踐教學內容與生產實際相貼合[7]。

(3) 加強實踐教學基地建設,促進校企協同育人。通過建設科研水平高、生產運作正常、技術管理手段先進的校外實踐教學基地推動產學研平臺建設,依托企業優勢,充分利用企業優質實踐教學資源,建立校企深度融合、優勢互補、共同發展的合作機制,協同育人,全面提升專業人才培養質量,提升為區域經濟社會發展和企業技術進步服務的能力,實現校企“雙贏”[8-9]。

(4) 加強實踐教師隊伍建設,提高師資隊伍整體工程實踐水平。安排實踐能力強、學歷高的教師擔任實踐教學環節的指導工作,通過到企業掛職和頂崗鍛煉等途徑提升教師的工程實踐能力和實踐教學水平。積極聘請企業生產經驗豐富的專業技術人員擔任兼職教師,共同承擔實習實訓和畢業設計等實踐教學環節的指導工作,打造一支結構合理、專兼職相結合的“雙師雙能型”實踐教師隊伍[10]。

2 機械設計制造及其自動化專業實踐教學改革內容

實踐能力是評價應用型人才培養質量的核心指標,而實踐教學是實現學生實踐能力和創新能力培養的主要途徑。我校機械設計制造及其自動化專業主動適應轉型發展之需,在專業綜合改革中,圍繞京津冀區域裝備制造業需求,探索產教融合的“校企深度合作”人才培養模式,依此帶動實踐教學改革,通過加強與企業在實踐教學環節的合作,從課程實驗、實習實訓、課程設計到畢業設計,全方位、多方面地引入企業優質實踐教學資源,與校內實踐教學資源融合共建,構建校企合作實踐教學平臺(如圖1所示),推動實踐教學創新發展,切實提升學生的工程實踐能力和創新能力。

圖1 校企合作實踐教學平臺

2.1 開設獨立的綜合實驗課程

專業綜合改革將學科基礎課程實驗綜合、整合后開設為“機械基礎綜合實驗”,將核心專業基礎課和專業課程實驗，根據專業方向的不同綜合、整合后開設為“先進制造技術綜合實驗”和“機械設計綜合實驗”。

綜合實驗課程突破了傳統的課內實驗內容受課程內容約束的局限,開設了多知識點相融合、多課程相融合的綜合性實驗和設計性實驗,增設了選修實驗,不僅滿足了課程教學的實驗需求,更促進了學科、專業知識間的銜接與融合,激發了學生在實驗教學中的主動性和積極性,有效提高了實驗教學效果,拓展了學生的學科視野,培養了學生的創新思維和綜合實踐能力,加大了實驗室開放力度。

2.2 自研自制實驗設備

我校機械設計制造及其自動化專業分為機械制造及自動化和機械設計及自動化2個方向。根據專業方向對人才實踐能力培養要求的不同,分別自主開發研制了“機械加工工藝綜合訓練系統”(如圖2所示)和“光機電氣一體化綜合實訓平臺”(如圖3所示)2套綜合實訓平臺。

“機械加工工藝綜合訓練系統”把“機械加工工藝”這一專業核心內容的理論教學和實踐訓練充分結合起來,廣泛應用于相關課程實驗、課程設計、實訓及畢業設計等實踐教學環節,填補了機械加工工藝實踐教學設備的空白。

“光機電氣一體化綜合實訓平臺”集機械、電子、光學、控制、計算機、信息等多學科知識于一體,可進行開放式、項目式的實踐教學,完成從設計、布線到系統調試等內容的工程實踐。

利用自研自制的綜合實訓平臺,開發了多個綜合性實驗和設計性實驗,極大地提高了綜合性、設計性實驗在實驗教學中的比重,增強了實驗教學的靈活性,實現了專業課程理論教學與實踐教學的有機統一,促進了理論知識向實踐應用的轉化,有效提高了實踐教學效果。通過自研自制實驗設備,提高了教師隊伍的教學水平、科研水平和創新能力；吸納學生參與,以研促學、以制練手,增強學生對專業教學內容的認識,激發學生的學習積極性和主動性,提高學生的實踐能力和創新能力。

圖2 機械加工工藝綜合訓練系統

圖3 光機電氣一體化綜合實訓平臺

2.3 創新“三聯單四結合”實驗教學管理模式

實驗教學是深化理論教學內容、鍛煉學生動手能力和創造能力的重要環節。實驗教學通常由實驗教師組織實施,有時會存在實驗內容與課程教學內容銜接不緊密、實驗教學內容不飽滿的問題；有些實驗受實驗設備臺套數限制,實驗分組數較少,單組學生人數較多,學生實驗課出勤不易管理,實驗教學質量無法保障。實驗教學中普遍存在的這些問題影響了實驗教學效果，因此,創新了“三聯單四結合”實驗教學管理模式。

“三聯單四結合”實驗教學管理模式以加強實驗內容、實驗分組、實驗學時、學生出勤等管理為目標,通過由院系、授課教師、實驗教師3方備存的“三聯單”實驗記錄表(如圖4所示)形式,實現了實驗內容與教學內容相結合、實驗教師與任課教師相結合、實驗分組與學生出勤相結合、實驗學時與實驗內容相結合,嚴格了實驗教學管理,提高了實驗教學效果,培養了學生嚴謹、實事求是的工作作風,促進了實驗室全面開放,實驗開出率達 100%。

圖4 “三聯單”實驗記錄表

2.4 課程設計與學科競賽相結合

課程設計是將理論知識轉化為實踐知識的過程,對學生實踐創新能力培養具有至關重要的作用。為了激發學生對課程設計的興趣、滿足學生多樣化及個性化的學習需求,將工程訓練大賽、機械設計創新大賽、挑戰杯等學科競賽內容引入機械設計、機床電氣控制等課程設計,以“項目”形式組織學生開展設計,既增加了課程設計內容的靈活性,激發了學生的學習興趣和熱情,又提高了學生的應用實踐能力、團隊協作能力和交流溝通能力。

2.5 校企聯合指導,畢業設計與生產項目相結合

充分依托校外實習基地、利用學校與企業在人才培養方面的優勢,把面向知識傳授的理論教育和面向企業實際應用能力的技能訓練有機地結合起來,將企業一線需要作為畢業設計選題來源,積極推行校企聯合指導畢業設計。

近2年,我校機械設計制造及其自動化專業,先后與4家校外實習基地聯合指導畢業設計共計40余項,畢業設計選題全部采用企業生產一線課題,畢業設計全程在企業完成,校企雙導師共同參與畢業設計的開題、指導及答辯工作。為了保證校企聯合指導畢業設計質量,制定了“校企聯合指導畢業設計管理辦法”等制度,對校企聯合指導畢業設計工作的要求、安排,以及校企雙方導師的責任、分工等進行了詳細的定義與劃分,強調并明確過程管理,共同評價畢業設計效果和人才培養質量。

與校內畢業設計相比,參與校企聯合指導畢業設計的學生的知識綜合運用能力和實踐創新能力顯著提高。通過校企聯合指導畢業設計,鞏固和發展了校企關系,獲得了企業對人才需求的直接反饋、對人才培養質量的直接評價,為專業建設和課程改革提供了重要依據。校企聯合指導畢業設計為教師提供了深入企業、了解企業技術需求的機會,促進了面向企業的技術推廣應用服務,為實現校企深度融合搭建了橋梁,也為學生開拓了新的就業渠道,實現了學生、學校和企業的“三贏”。

3 機械設計制造及其自動化專業實踐教學改革成效

我校機械設計制造及其自動化專業在實踐教學改革中積極探索、大膽嘗試,通過整合優化實驗教學內容、改革實驗教學形式、自研自制實驗設備和加強實驗教學管理,增大了綜合性、設計性實驗比例,有效提高了實驗教學效果,提升了實驗教學質量,為開設創新性實驗搭建了平臺；通過課程設計、畢業設計內容與形式的改革,激發了學生的學習能動性,滿足了學生多樣化、個性化學習需求,有效提高了學生的綜合應用能力和創新能力；通過加強校企聯合指導畢業設計,促進了校企深度融合、協同育人,促進了校企優質資源共享,有效推動了產學研平臺建設,提升了專業服務區域經濟社會發展的能力。

4 結語

高校人才培養的終極目標是服務于區域地方經濟社會發展。要實現這一目標,就必須要培養應用型人才,要加強學生實踐能力與創新創業能力培養,而產教融合、校企合作是實現這一目標最為有效的途徑。實踐教學作為應用型人才培養的重要環節,實現更為廣泛、更深層次的校企合作,將是機械設計制造及其自動化專業在建設與發展中需要不斷深入探索的重要內容[11-13]。

References)

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Reform on practical teaching of Mechanical Design, Manufacturing and Automation major under transformational development

Zhang Liying1, Ji Xu2, Wang Huaiming2

(1. Dean’s Office, North China Institute of Aerospace Engineering, Langfang 065000, China; 2. School of Mechanical and Electrical Engineering, North China Institute of Aerospace Engineering, Langfang 065000, China)

The new requirements are put forward with the transformational development of local undergraduate colleges for the practical teaching, and promoting the practical teaching reform becomes the core content of the professional construction and development for application-oriented undergraduate colleges. This paper describes the reform on the practical teaching of Mechanical Design, Manufacturing and Automation major of North China Institute of Aerospace Engineering in the process of transformational development, introduces the main content and results of the reform on the practical teaching, and provides some references for the research on the practical teaching in local undergraduate colleges.

practical teaching reform; mechanical design, manufacturing and automation major; transformational development

G642.0

: B

: 1002-4956(2017)09-0173-04

2017-02-07修改日期:2017-04-05

河北省高等學校“專業綜合改革試點”項目“機械設計制造及其自動化專業”(ZG-2012-002-S)

張莉英(1974—),女,河北石家莊,碩士,副教授,教務處副處長,研究方向為機械設計制造及其自動化.

E-mail:2296104544@qq.com

10.16791/j.cnki.sjg.2017.09.043