基于工程實踐能力培養的機制專業課程群建設研究

包瑞新 賈 敏 高興軍 栗 佳 呂 平

（1.遼寧石油化工大學機械工程學院，遼寧 撫順 113001；2.遼寧石油化工大學繼續教育學院，遼寧 撫順113001；3.遼寧石油化工大學工程訓練中心，遼寧 撫順 113001）

一、課程群建設的背景

課程群是指在同一學科相同專業中前后具有銜接關系的一系列課程。對于有鮮明工科特色的培養應用型人才的高校，其基礎建設的重點項目之一就是課程群建設。諸多應用型工科院校的課程群建設目前還處于起步階段，由于課程群建設的概念、方法、內容以及體系重構等方面還沒有建立起相應標準，各院校的課程群建設進展緩慢。課程群建設應該結合未來實際生產及職位、崗位就職能力的需求，對課程群體系進行優化，充分吸收機械設計制造及其自動化領域的新思想、新理念、新工藝方法，形成實踐特色突出、緊跟時代發展的課程體系，全面打造課程群。

目前我國經濟正處于由追求“體量”向追求“質量”轉變的關鍵時期，為了適應經濟轉型的需要，高等教育及其改革實踐活動迅猛發展，應用型本科教育備受矚目。應用型本科教育的整體培養目標是培養既具有一定的知識儲備，又兼具全面的個人素質，面向生產、建設、管理和服務的高級復合型應用型人才。這就要求培養出來的學生要具有很強的工程實踐能力。怎樣從原來的學術型人才培養模式轉變成真正意義上具有較好工程實踐能力的應用型人才的培養模式，是諸多應用型本科院校重視探索的新領域。本文以遼寧石油化工大學機制專業應用型人才培養模式的改革過程作為背景，以機械設計制造及其自動化專業課程群建設為研究對象，對該專業課程群建設進行了嘗試，系統化、模塊化地采取了一些方式、方法來提高學生的工程實踐能力［1-2］。

二、課程群建設的具體內容

本次課程群建設建立在“以設計為主線，以實踐能力培養為核心”的培養模式基礎上，通過強化設計教學，突出工程設計實踐，達到提高學生工程能力的目的。

課程群建設包含理論教學板塊、實踐教學板塊、素質教育板塊這三大板塊。

一是理論教學板塊。按照學校的教學大綱、培養計劃樹立人才培養總體思想，對人才培養過程中的理論教學進行模塊化分解，各個模塊緊緊圍繞學生技術應用能力和素質提高這一核心來開展工作。這部分涵蓋基礎能力培養模塊、專業素質培養模塊、專業細化培養模塊、創新能力培養模塊等。

二是實踐教學板塊。深入企業走訪調研，了解企業對人才技能的需求，有針對性地對學生的實踐能力、素質進行提升，以使學生一走出校門就能夠快速轉換角色，實現學校和企業的無縫對接，節省社會技能人才培養時間。這一板塊涵蓋專業課實驗、工程實訓、生產實訓三個部分。其中，專業課實驗以學院專業實驗室為依托，工程實訓以學校工程訓練中心為依托，生產實訓則以地方生產制造企業為依托。遼寧石油化工大學近年來建立了石油化工產業鏈實訓基地，是遼寧省高校實訓培訓基地重點建設單位，為學生生產實訓提供了良好的平臺。

三是素質教育板塊。其中包括PLC編程培訓、三維軟件培訓等，旨在培養學生掌握企業普遍需求的一些主流技術。

三、課程群建設的具體措施

課程群的建設涵蓋課程體系開發、課程建設、教材建設、專業研究這四個方面。

一是課程體系開發。由系主任牽頭，成立由專業課任課教師及來自生產一線技術人員構成的專業課程體系開發團隊。進入到各個行業相關院校、生產企業調研走訪，進一步了解機制類企業的生產流程，對其進行分析研究，明確典型的生產過程；分析生產過程各個環節所需的知識、技能及核心能力，同時將國家職業標準融入其中，以機械制造生產流程為主線，將理論教學和實踐教學融為一體。我校畢業生的就業方向以面向石油、石化行業為主，因此在融入職業素質教育這一環節，我們增加了HSE（健康、安全、環境管理體系）知識通識環節，以便于學生更快地融入未來的工作中。通過課堂教學、情景體驗等方式培養學生勇于創新的能力、團隊合作的能力以及抗挫折的能力。將教師教學、學生學習、學生實踐融為一體，教學過程中設置多個任務供學生完成，提高學生學習興趣。機制專業課程群中涵蓋了當代設計方法及理論模塊、主流制造技術模塊及機電一體化技術模塊。每部分又進一步分解成知識技能素質子模塊、技能實習實訓子模塊以及職業技能考證子模塊。每一模塊對學生不同能力進行培養。

圖1 機制專業課程體系建設模塊

二是課程建設。課程建設主要包括以下幾個步驟：（1）組建專業課程群建設團隊。組成以專業帶頭人、核心教師、生產一線技術人員構成的課程建設團隊。（2）動態調整課程內容。每個學年調整一次授課內容，及時吸收新技術、新工藝、新材料和新的國家標準，使人才培養目標與市場需求緊密結合。（3）積極開展市場調研。鼓勵任課教師深入到生產一線，到機制類企業掛職鍛煉，了解企業對人才能力的需求，以使課程建設更具針對性。（4）制定獎勵政策。對在課程開發中表現突出的個人和團隊，系里給予一定的獎勵，學院也有一定的配套獎勵。

三是教材建設。為了使教材更加注重學生工程實踐能力的培養，更加突出行業特色，由核心教師及生產一線技術人員建立專業課教材建設團隊，與課程建設團隊齊頭并進。教材內容要充分體現行業及時代特征，緊密結合市場需求。采用項目驅動及案例教學等措施重組教學內容，開發兼具特色和實用性的教材。

四是專業研究。鼓勵專業課教師積極開展日常教研工作和科研工作，對機械類人才成長規律、機制專業課程體系、教學方法等進行深入研究。在系里成立面向不同研究領域的研究小組，每個小組均制定不同的研究任務。在研究經費上，鼓勵系里的骨干教師積極申報省級、校級課題立項經費，對于成功申請的課題，學院給予一定的配套資金支持，保證課題的順利進行。同時，每個學年有計劃地邀請學校內外相關領域專家對教改項目進行評價指導，確保研究工作保質保量，能夠按時結題［3］。

四、課程群建設的實踐

上述措施目前已經在遼寧石油化工大學機械設計制造及其自動化專業的課程群改革中進行了實踐，經過兩年多的努力，取得了很好的效果。

（一）在現代設計理論模塊中改革實踐

現代設計理論模塊有工程力學、機械原理、機械設計等課程。以往教師過多地關注學生學術理論水平的提高，卻忽略了學生工程實踐能力的培養，這種局面需要有所改變。如何在理論教學中提升學生的工程實踐能力是目前課程建設的重點研究對象。我們建立了由相關課程教師及生產一線技術人員組成的教學改革團隊，與往屆畢業生積極聯系，獲取反饋，共同推進，具體涵蓋以下措施。

1.建立面向實踐能力培養的理論教學體系

過去的機械設計類課程內容均以純粹的機械系統分析與設計為基礎，課堂教學的重點在于對不同機械設備的性能進行分析。隨著計算機技術的發展進步，新的分析方法不斷涌現，需要對現有授課內容進行優化，淡化其與工程力學互為重疊的部分，對本課程獨有的知識點則進行重點強化。分析方法上，鼓勵學生使用Matlab、Adams等仿真工具解決工程實際問題。比如在機械原理機構運動分析這一知識點上，傳統的分析方法是相對矢量圖解法，該方法計算效率低下，學生在作圖過程中容易出現誤差，可以借助Matlab建模，采用解析法進行連桿結構的運動分析。利用Matlab強大的作圖功能，可以直觀地觀察到任何構件在不同時刻的運動狀態。Adams也被應用于機械原理和機械設計的教學中，實現動力學仿真。使用這些仿真工具，不僅有助于學生更好地理解課本中的知識點，也為學生未來走上工作崗位解決實際問題打下基礎。課程講授過程中，注重引入企業生產實踐中容易出現的問題，鼓勵學生在課堂上進行分析并提出解決辦法。

2.結合工程實際，培養工程意識

機械設計類課程不僅理論性強，其實踐性也很強。因此，在教學中應重點引導學生將理論知識應用于生產實踐。教師如果在教學過程中一味強調理論學習的重要性，而忽略了理論和實踐的結合，學生在學習過程中就會覺得知識點不好把握，課程枯燥，收獲不到學習所帶來的成就感，進而喪失了學習興趣。因此，在教學過程中要更加注重鼓勵學生應用所學知識去解決實際問題。在課程的教學過程中要結合我校地處東北老工業基地，機制類企業眾多的特點，以所在地區常見機械產品為范例引入教學內容。同時邀請撫順軍鋒制造廠、撫順洗化廠等校企合作單位的高級管理人員走進課堂，介紹產品研發背后的故事，激發學生的學習興趣。

3.利用課外課堂，強化工程實踐能力

機械設計制造及其自動化專業知識點眾多、煩瑣復雜，需要通過大量的實踐才能鞏固和理解。為有效提高學生的工程實踐能力，我們采取了多種舉措。

課堂教學注重培養學生的工程意識。授課教師注意引入一些比較有代表性的工程實際問題，鼓勵學生利用所學知識提出構想方案，并在條件允許的情況下利用相關軟件進行仿真實驗。

充分發揮測繪等實踐環節的作用。機制專業的很多課程如互換性與技術測量、液壓與氣壓傳動、機械設計等都安排了測繪環節，充分發揮這些環節的作用，使每個學生都能夠親自操作。這些環節為學生參加比賽打下實踐基礎。

鼓勵學生積極參加各類競賽。引導學生積極參加旨在提高學生工程實踐能力的各類競賽，如全國化工設計大賽、機械設計大賽、全國3D設計大賽等。學院、系內均出臺配套政策，鼓勵學生參加此類比賽。如參加比賽可以增加一定的課外學分；機械原理、機械設計等課程可以選用比賽題目進行設計；比賽取得不同等級的獎項，院系將配套相應的獎勵資金。這些舉措極大地調動了學生參與競賽的積極性。據不完全統計，我校機制專業學生大二學年競賽參與率達到了75%。

鼓勵學生機電結合。電氣專業知識往往是機制專業學生的短板。引導機制類專業學生與其他涉電類專業學生積極聯系，參加與電工電子技術相關的各類競賽，如機器人大賽，這類比賽需要應用到機構學、動力學、電動電子等多門學科知識，有利于促進學生主動學習這些知識。

（二）在現代機械制造模塊中改革實踐

機械制造模塊中有機械制造工藝學、機械工程測試技術、機電傳動與控制、數控技術等課程。通過與校外專家的交流合作，我們對涉及的制造模塊課程群進行了改革，刪除了不適合時代發展的陳舊知識，增加了新內容，如開設了可編程控制器技術，并購進可編程控制器多臺，增加學生的實踐環節，確保教學內容能夠緊隨時代潮流；引導學生積極參加到任課教師所從事的科研項目中，使學生因能夠切身感受到所學習的知識在工程實踐中有價值而產生成就感、獲得感；以“遼寧大工匠”評選為契機，帶領學生走進大工匠工作室，同時聘請“遼寧大工匠”走進校園，講解自己接觸到的工程案例，激發學生的學習興趣［4］。

五、結語

新型應用型人才培養模式是高等教育發展內涵的重要環節。應用型人才培養的直接體現是課程群建設，要始終圍繞學生工程實踐能力培養這個核心要素，切實提高學生的工程意識和實踐創新能力。

遼寧石油化工大學機制專業經過兩年多的探索和改革，以市場需求為導向，改革人才培養模式，完善課程群規劃建設，切實提高了學生的創造性思維和工程實踐能力。通過對機制專業課程群進行改革完善，主要解決了如下問題：（1）理論教學和實踐教學相互脫節的問題。通過在課程體系建設上強調分析與設計的有機結合，理論教學與實踐教學的有機結合，測繪實踐與學科競賽的有機結合，傳統教學內容與現代教學內容的有機結合，各教學環節有機銜接，整體優化，解決了理論教學和實踐教學未能緊密結合的問題。（2）學生工程意識不強、學習興趣不濃的問題。地方高校應用型人才培養的宗旨是服務地方經濟發展，緊密結合理論知識和工程實際，將大量的工程案例引入課堂，切實能夠增強學生的工程實踐能力［5-6］。