基于工程教育的機械裝備專業(yè)實踐教學探索

李志強

摘 要：為了增強學生對復雜工程問題的解決能力，同時為了達到工程教育認證對機械裝備專業(yè)學生實踐能力的基本要求，以目前實踐內(nèi)容為基礎，專業(yè)方向課程設計結(jié)合專業(yè)實踐教學，通過一體化的綜合實物項目進行實踐教學改革創(chuàng)新，既能很好的運用知識，又能展示學生的技術水平，這樣的實踐教學方法取得良好的教學效果。

關鍵詞：工程教育認證 機械裝備專業(yè) 實踐教學 改革

引言

工程教育認證是我國高校重點關注的工作，在工程教育改革的背景下進行工程教育專業(yè)認證，實現(xiàn)我國工程教育與國際接軌，獲得雙邊或者多邊認可的職業(yè)資格，使工程師的職業(yè)資格可跨國使用或國際通用，工程教育認證促進我國理工科類高等教育的發(fā)展，是一種教育革新形式。在工程教育認證的背景下，本文以機械裝備專業(yè)對實踐教學的教育改革和探索為中心進行討論，機械裝備專業(yè)作為一個傳統(tǒng)的、擁有久遠歷史的專業(yè)，如何在科技發(fā)展和社會進步前提下培養(yǎng)出當下企業(yè)需要的精英人才，對工程教育模式提出了全新的要求。

一、工程教育實踐教學現(xiàn)狀

隨著社會的不斷發(fā)展，全國大多數(shù)高校都對工程實踐教育內(nèi)容進行了探索和改革，盡管取得了一些成果，但是從所培養(yǎng)的人才質(zhì)量看，實踐教學效果并不顯著，普遍學生的創(chuàng)新能力和實踐能力薄弱，經(jīng)分析工程教育實踐教學有如下幾個問題：

1.工程教育實踐教學未達到標準

首先，在教學安排和課程設置上，實驗課程越來越少，實際生產(chǎn)實習時間減少，學生很少有機會獨立操作，動手能力弱，大多都是參觀實習，很少能參與生產(chǎn)[1]。其次，由于學生的基數(shù)越來越大，這給實踐教學增加了困難，很難滿足達到要求的實踐教學。

2.教學設計和實踐活動落后

隨著經(jīng)濟發(fā)展和時代變革，傳統(tǒng)的教育模式不適合培養(yǎng)當今行業(yè)所需要的工程師，在課堂上學生學到的工程實踐內(nèi)容包括冷加工、電工、熱加工、制作與裝配工藝以及對現(xiàn)代加工技術的培訓和介紹，缺少對工業(yè)流程和工程背景的設計，阻礙了學生系統(tǒng)思維的發(fā)展，而且實踐教學活動缺少層次性。

3.師資隊伍力量薄弱

教師的能力水平對學生實踐能力的培養(yǎng)非常重要，整體來看，工程實踐教師的學術水平和實踐經(jīng)驗不足，導致實踐教學效果不明顯，阻礙學生實踐能力的培養(yǎng)。

二、實踐教學新思路

專業(yè)實踐教學模式的改革思路是：在機械設計制造及自動化專業(yè)實踐教學過程中，實踐教學以專業(yè)實踐課程設計實際應用為基礎，將專業(yè)知識和課程設計相結(jié)合，實現(xiàn)了機械裝備專業(yè)實踐教學新模式。其中包括構思-設計-加工-裝配-調(diào)試五位一體的新模式。全面覆蓋了基礎、專業(yè)、職業(yè)、綜合以及創(chuàng)新5個模塊層次的實踐教學體系。

在進行專業(yè)綜合實踐過程中，學生能夠?qū)⒄n程的設計和實踐應用有機的結(jié)合在一起，包括作品的設計、材料的購買、零件的加工制造、整體的裝備以及最后作品的調(diào)試等全過程都是學生獨立完成，大學專業(yè)課實現(xiàn)了充分應用、工學并舉的完美結(jié)合。

改革新模式更加注重培養(yǎng)學生的綜合能力。充分達到工程認證的要求：

1.機電作品的相關構思部分：提高學生研究科研項目水平和學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

2.機電作品的相關設計部分：提高學生的電腦制圖和機械設計水平，職業(yè)規(guī)范嚴格遵守，加強職業(yè)素養(yǎng)。

3.加工制作的部分：提高學生對于機械零件的加工制造和數(shù)控編程技術，培養(yǎng)相應的可持續(xù)發(fā)展和環(huán)保意識。

4.裝配的部分：較明顯的提高了學生解決從單一到復雜的工程問題的技術水平。

5.調(diào)試的部分：提高學生整體的綜合素質(zhì)能力。

除此之外，該模式的重要環(huán)節(jié)是由幾個人組成的團隊共同完成。完成過程要求循序漸進，通過一系列的培訓后，提高學生的協(xié)同工作和獨立工作能力，同時提高學生的管理能力和整體統(tǒng)籌能力。其實質(zhì)是提高了學生在實踐教學里分析問題和解決問題的能力，為學生的畢業(yè)設計積累了實踐經(jīng)驗，使得拉近學生與機械工程方面高級技術人才的距離。

三、專業(yè)項目執(zhí)行的過程

專業(yè)綜合實踐教學新模式的具體實施步驟包括作品的創(chuàng)新和構思，實踐設計，典型零件（CAD和CAM），零件的數(shù)控和仿真，數(shù)控機床實際加工零件，關于機械結(jié)構的裝配，關于控制系統(tǒng)硬件控制柜的制作，關于控制系統(tǒng)的PLC軟件設計以及機電系統(tǒng)的聯(lián)機調(diào)試。學生分為多個小組進行加工設計和加工制作的小作品，作品不僅具有一定的功能且機電一體化[3]。

1.機電作品的相關創(chuàng)新和構思

在學生實踐設計制作的兩個月之前，首先是專業(yè)指導教師開始布置實踐任務，學生要上報關于機電作品創(chuàng)作的思路，讓學生嘗試獨立構思和設計作品，在整個過程中，學生積極主動提出想法并與老師溝通、討論和研究。從而得出最佳實驗方案。

2.關于機電作品的結(jié)構設計

結(jié)合實驗室的機電元器件，花費三周時間進行二維裝配圖和三維模型構建設計，最后得到專業(yè)的CAD工程制圖。

3.關于專業(yè)零件的數(shù)控加工

首先作品設計里需要的零件要經(jīng)過數(shù)控仿真加工，需要合理的編程，在數(shù)控銑床和車床上，應用事先編好的數(shù)控設計方案加工部分零件。

4.機械結(jié)構總體裝配

在整個裝配過程中，學生獨立動手完成所有的機電零件。

5.控制體系硬件和軟件

學生根據(jù)原理圖和布線圖制作控制柜，采用PLC控制程序，機電系統(tǒng)的聯(lián)機調(diào)試。以完成創(chuàng)新一體化作品的全部制作。

四、實施效果

本次實踐全部由學生動手完成，集構思、設計、制作和調(diào)試為一體化新模式，經(jīng)實踐證明，學生的綜合能力有了大幅度的提高。

結(jié)語

總而言之，實踐教學要求學生積極主動參與其中，能夠自主創(chuàng)新設計，獨立完成機電一體化作品，提高學生關于機械裝備的設計和裝配能力，提高總體工程意識，推動工程改革的發(fā)展，本文對于相關專業(yè)的實踐教學建設具有借鑒意義，在工程實踐方面探索出一條新的道路，項目式教學更加注重理論與實踐相結(jié)合，勇敢面對學生理論性強、實踐性薄弱的局面。

參考文獻

[1]高鐵紅，張爭艷，孫立新，張建輝，曲云霞.面向工程教育認證的機械專業(yè)綜合實踐教學新模式[J].高教學刊，2016（20）：170-171.

[2]陳耿彪，杜榮華.基于工程教育專業(yè)認證的機械類專業(yè)課程實踐教學[J].教書育人（高教論壇），2015（03）：108-109.