實踐教學在機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)教學體系中的作用研究與實踐

劉 靜 宋繼良 孫曙光

(黑龍江東方學院 機電工程學部，哈爾濱 150086)

為提高畢業(yè)生在人才市場上的競爭力，黑龍江東方學院提出“應用性、職業(yè)型、開放式”人才培養(yǎng)模式。為了適應這一新要求，東方學院機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)在深化教學改革、提高教學質(zhì)量的基礎(chǔ)上確立了《實踐教學在機械設(shè)計制造及其自動化教學體系中的作用研究與實踐》研究課題，而后，這一課題被列為黑龍江省教育廳高等教育處“十一五”規(guī)劃指導課題。在省教育廳科學規(guī)劃辦行政部門和學校科研部門的大力支持和正確指導下，已經(jīng)完成了預定的研究任務(wù)，并已經(jīng)取得了顯著的成效?，F(xiàn)將專題研究的基本情況匯報如下：

1 課題研究的背景

1.1 實現(xiàn)了與研究性大學、高職院校同類專業(yè)人才培養(yǎng)的錯位競爭

就黑龍江省來講，開設(shè)機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的高校可分為三種類型。哈爾濱工業(yè)大學、哈爾濱工程大學、哈爾濱理工大學等研究型大學具有機械工程一級學科博士學位授予權(quán)，培養(yǎng)的學生多繼續(xù)深造，或就業(yè)于科研院所、大型企業(yè)集團研發(fā)中心，以培養(yǎng)機械類研究型人才為主。省內(nèi)高職院校以生產(chǎn)一線的加工工人為首要培養(yǎng)目標，雖強調(diào)實踐能力的培養(yǎng)，但理論知識深度不夠。而處于研究型人才和一線加工工人之間的，屬于生產(chǎn)一線的高級技術(shù)型人才，則是人才培養(yǎng)的斷層。東方學院機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)瞄準這一斷層，將人才培養(yǎng)目標定位為：以社會需求為導向，以培養(yǎng)學生職業(yè)能力為重點，以縮短工作的適應期，為制造業(yè)生產(chǎn)第一線培養(yǎng)用得上、留得住、干得好、有發(fā)展后勁的本科層次的高素質(zhì)技術(shù)人才，實現(xiàn)人才錯位競爭。

1.2 實踐教學環(huán)節(jié)的改革是對人才培養(yǎng)模式提出的深層次要求

伴隨著黑龍江省“十二五”期間裝備制造業(yè)的迅猛發(fā)展，對于機械專業(yè)的人才需求旺盛，隨著學院招生質(zhì)量的顯著提高，如何將高考成績在400分以上的進入本科院校學習的學生培養(yǎng)成才，對專業(yè)人才培養(yǎng)模式提出了更深層次的挑戰(zhàn)性要求。如何對人才培養(yǎng)目標進行合理定位？如何體現(xiàn)出應用性、職業(yè)型、開放式的人才培養(yǎng)模式？我們認為實踐教學的深入研究和改革探索是至關(guān)重要的，它直接決定了人才培養(yǎng)的質(zhì)量，并且也決定了培養(yǎng)人才的競爭力和用人單位的滿意度。

1.3 基于人才培養(yǎng)目標定位建立獨特的實踐教學體系

在對公共基礎(chǔ)課、專業(yè)課實施大刀闊斧改革的同時，新的人才培養(yǎng)模式適度強化了實踐教學。實踐教學環(huán)節(jié)的建設(shè)內(nèi)容主要包括：理論課程實驗、課程設(shè)計、教學實習、科研訓練、社會實踐、生產(chǎn)實習、畢業(yè)設(shè)計、頂崗實習等環(huán)節(jié)。最值得一提的是我們在與用人單位進行深入接觸和調(diào)研后，將獨具特色的“頂崗實習”納入到實踐教學環(huán)節(jié)建設(shè)中來，這是我們在教學改革、實踐教學改革中做出的最為突出的一項標志性舉措，是實現(xiàn)應用性、職業(yè)性人才培養(yǎng)目標的核心內(nèi)容。并且只有將理論教學體系的改革與實踐教學基地的建設(shè)緊密結(jié)合，才能實現(xiàn)在人才培養(yǎng)中知識、能力與素質(zhì)的協(xié)調(diào)發(fā)展，只有將實踐教學進行深入改革和創(chuàng)新，并將實踐性教學環(huán)節(jié)融入到人才培養(yǎng)方案的設(shè)計中，才能體現(xiàn)出本專業(yè)“應用性、職業(yè)型、開放式”獨特的人才培養(yǎng)模式。

2 課題研究的舉措

2.1 實驗教學與實踐教學方面的舉措

自實行2009版人才培養(yǎng)方案以來，實驗室為本專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課開出驗證性實驗、設(shè)計性實驗及創(chuàng)新性實驗項目30多個，能夠滿足教學實驗的需要。實訓室每學期可接納300多人次冷加工實訓任務(wù)，包括車、鉗、銑、刨、磨通用機械加工及數(shù)控車、銑、加工中心、線切割等多方面內(nèi)容實際操作訓練，達到動腦動手綜合能力和技能的培訓，效果良好。實驗教學定位合理，理論教學與實驗教學統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，安排適當。從2009版本科專業(yè)人才培養(yǎng)方案來看，模具設(shè)計與制造方向和機械電子工程方向，實踐教學占到理論教學的36%(理論教學99周、實踐教學36周)；數(shù)控技術(shù)方向為53%(理論教學88周、實踐教學47周)。為確保實踐教學質(zhì)量，強化過程教學管理，給出相應的成績，讓學生在實驗和實訓過程中掌握基本操作技能，準確獲取數(shù)據(jù)、正確處理實驗數(shù)據(jù)和科學表達實驗結(jié)果的能力，我們在實驗教學上主要采取以下措施。

(1)實驗教學與理論教學有機結(jié)合。建立以能力培養(yǎng)為核心，分層次的實驗教學體系，包括基本型實驗(認識實驗、演示實驗和驗證實驗)、綜合設(shè)計型實驗、金工實訓等技能訓練。如專業(yè)基礎(chǔ)課實驗教學的學時數(shù)占理論教學時數(shù)的10%～15%；專業(yè)課實驗教學的學時數(shù)占理論教學時數(shù)的12%～19%；金工實訓每位學生實習4周，共160學時。

(2)實驗教學內(nèi)容注重傳統(tǒng)方法與現(xiàn)代技術(shù)手段的結(jié)合。特別是新的實驗設(shè)備，技術(shù)含量高，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)新穎、布局合理、操作方便，適應實驗教學改革創(chuàng)新。根據(jù)教材內(nèi)容改革需要，實驗項目的更新也很方便。如傳感器技術(shù)實驗臺，可搭接18種傳感器的實驗項目，完全可以滿足實驗內(nèi)容的改革需要。又如液壓傳動與測試綜合實驗臺，可以完成液壓元件性能測試實驗、液壓回路性能測試與功能驗證等實驗。如果條件允許可以讓學生自己動手設(shè)計液壓回路，在實驗臺上自己搭接液壓實驗回路，實現(xiàn)在學習中設(shè)計，在實驗中去探索，使學生達到鞏固理論知識和動手能力的培養(yǎng)的目標。

(3)自主研發(fā)、自行設(shè)計開發(fā)了一大批教學儀器設(shè)備，滿足教學與實踐需要。例如：齒輪范成儀45臺，由螺釘定位改為中心盤定位，改動后定位準確，使用方便；普通車床安裝扳手復位啟動裝置，防止扳手在卡盤上未取下就開車，導致扳手飛出傷人事故發(fā)生；在普通車床上安裝了行程限位裝置，避免了刀架與高速旋轉(zhuǎn)的卡盤相撞而損壞；在鉆床上安裝了腳踏開關(guān)，腳脫離開關(guān)即刻斷電，保證了學生操作時的安全。

(4)所有的為學科建設(shè)服務(wù)的精密儀器及大型貴重的數(shù)控車、銑床、加工中心等對本科生服務(wù)，除了培養(yǎng)他們實踐能力之外，還為本科畢業(yè)設(shè)計論文的實驗工作服務(wù)。

(5)實驗室開放率與科技創(chuàng)新成果逐年提高。機械計算機仿真實訓室對學有所長的學生開放，提供現(xiàn)代機械設(shè)計方法及虛擬制造技術(shù)、三維UG建模仿真及機械PRO/E技術(shù)指導和學習，特別是多名同學參加“龍江杯”全省大學生先進制圖技術(shù)與技能大賽獲三等獎，在學生畢業(yè)求職過程中取得了較好效果。

(6)加強實踐教學質(zhì)量保障體系建設(shè)。傳統(tǒng)的實驗教學與理論課教學脫節(jié)，實踐教學環(huán)節(jié)薄弱，因此我們對實踐教學進行改革。對實驗過程實行過程化教學管理，將每個實驗細分為按時上課、預習、獨立實驗、實驗報告等環(huán)節(jié)，按過程打分，增強學生的主動性和積極性；加強實驗室建設(shè)，修改實驗教學大綱，減少驗證性實驗，增加綜合性、設(shè)計性實驗，激發(fā)學生的學習興趣及創(chuàng)新能力。

2.2 實習基地方面的舉措

(1)進行校內(nèi)實踐基地建設(shè)，增強學生實踐能力。我們將工廠“請進來”，使機床動起來。這樣既保證了機床的利用率，又可以使學生最大化地進行實踐加工。學生通過深入工業(yè)生產(chǎn)第一線，學習和掌握工業(yè)生產(chǎn)工藝過程、生產(chǎn)設(shè)備、檢測、控制和操作等知識，培養(yǎng)理論聯(lián)系實際和分析、解決實際問題的能力，縮短學校與工廠的距離。

(2)增加頂崗實習實踐教學環(huán)節(jié)。特別值得一提的是與齊齊哈爾第二機床(集團)有限責任公司“校企合作”形式的教學實踐，學生在頂崗實習階段到生產(chǎn)單位頂崗實習已成為學院工學結(jié)合的一種重要形式。通過近三年每次三個月的探索與實踐表明，頂崗實習加強了學校與企業(yè)的溝通，使企業(yè)更加了解學校，了解專業(yè)，了解學生。與此同時，指導老師通過在企業(yè)和學生共同實踐，進一步了解企業(yè)對學生專業(yè)技能的要求、新技術(shù)發(fā)展應用等，開拓思路，豐富授課內(nèi)容，為今后教學改革、專業(yè)核心能力的確定提供有力的依據(jù)。

應用型本科院校頂崗實習模式是實踐教學改革過程中一種新的實習模式。本專業(yè)頂崗實習于2008年在齊齊哈爾第二機床廠啟動。作為教學改革與實踐教學改革的核心，頂崗實習為期三個月，采用理論結(jié)合實踐的教學模式。理論課開出“機械識圖”、“電氣識圖”、“數(shù)控技術(shù)”、“CAXA數(shù)控編程”四門課程，第二機床廠根據(jù)就業(yè)市場需求和行業(yè)動態(tài)適時調(diào)整所授課程，如本學期由“CAXA數(shù)控編程”替換了上個學期的“CAXA數(shù)控車”，由齊二機床廠在職或退休的高級工程師擔任。由于授課者來自于生產(chǎn)第一線，授課內(nèi)容緊貼實際，深受學生歡迎，學生一改過去校內(nèi)學習時遲到、甚至厭學的態(tài)度，主動要求增加學時，學習氛圍濃烈。實踐教學采用分組循環(huán)的方式，將參加頂崗實習的學生分為9組，分布于齊二機床6個車間，由經(jīng)驗豐富的一線高級技師現(xiàn)場演示，講授機床操作、刀具、夾具選擇、加工工藝等相關(guān)知識，學生亦可親自動手完成部分產(chǎn)品加工，真實再現(xiàn)生產(chǎn)加工情境。這種模式極大地鍛煉了學生實踐動手能力，對學生學習的積極性調(diào)動明顯。

校內(nèi)實訓體系的改革以校外實踐教學改革為導向，實訓項目及實訓內(nèi)容緊貼校外實踐的課程體系，有力地促進了校內(nèi)實訓與校外實踐的融合，助推多渠道、多層次的實踐教學體系的形成。校外實踐教學的改革又反作用于校內(nèi)實訓體系的改革，形成了校內(nèi)實訓強基礎(chǔ)，校外實踐塑能力的具有鮮明特色的實踐教學新模式。

2.3 將雙師型教師培養(yǎng)和強化納入到實踐教學的改革中

(1)立足校內(nèi)實驗實訓基地建設(shè)和校外實踐教學基地建設(shè)，加強對雙師型教師的培養(yǎng)。本專業(yè)的青年教師隊伍結(jié)構(gòu)及素質(zhì)、學科領(lǐng)軍人才、高學位(學歷)人才的引進和培養(yǎng)、實驗室建設(shè)、課程建設(shè)、教師科研能力等方面與名牌高校相比都存在不小的差距的。為使學院的青年教師盡快成長起來，除了采用“導師制、助課制”以外，還將“雙師型”教師培養(yǎng)規(guī)劃納入到實踐教學改革中來。充分利用校內(nèi)實驗、實訓基地的優(yōu)勢，使青年教師參與到實踐、實驗課中來，加深對理論知識的理解與應用，同時對青年教師進行機械加工等實踐技能培訓，并選派青年教師送至校外實踐基地生產(chǎn)一線，由實踐基地的高級工程師、高級技師擔任其實踐導師，提升其實踐能力。本專業(yè)作為以“應用性、職業(yè)型”人才培養(yǎng)的三表本科專業(yè)，通過多年的摸索和實踐，已經(jīng)建立起了一套適應“應用性、職業(yè)型”人才培養(yǎng)模式的課程教學與實踐教學體系，同時也培養(yǎng)了一支與之相適應的雙師型教師梯隊，這為實施東方學院的“應用型本科院校建設(shè)試點單位”建設(shè)作出突出的貢獻，同時為學院“十二五”期間師資隊伍的建設(shè)和壯大起到推動的作用。

(2)通過實施“引進來，走出去”戰(zhàn)略，充實實踐教學隊伍。通過校企合作，將實踐基地具備豐富實踐經(jīng)驗的高級工程師、高級技師納入本專業(yè)的實踐教學體系，充實實踐教學隊伍?！笆濉逼陂g，本專業(yè)將通過與齊齊哈爾第二機床廠、哈爾濱飛宇公司的深度合作，將10名實踐基地的高級工程師、高級技師納入實踐教學隊伍；每年選派3名青年教師赴校外實踐基地接受實踐技能的培訓。至“十二五”末，基本形成一支以專任青年教師為主，以專任資深老教師和校外實踐基地高級工程師、高級技師為輔的多元化雙師型實踐教學梯隊。

3 課題研究的成效

3.1 學生通過實習實踐，近兩年機械專業(yè)就業(yè)率穩(wěn)步提升

在全校2011屆畢業(yè)生各專業(yè)的就業(yè)率排名中本專業(yè)以96.52%的好成績排名第四，在2010年以98.9%的高就業(yè)率名列第一。學院于2010—2011年度被評為全國高校畢業(yè)生就業(yè)典型經(jīng)驗高校，學院作為唯一一所民辦高校獲得此項殊榮[1]。

3.2 就業(yè)層次逐步提高

2005級畢業(yè)生就業(yè)在國有大型企業(yè)的僅占15%左右，就業(yè)崗位基本上都是一線工人或者機械類產(chǎn)品的銷售員。隨著實踐教學改革的不斷深入和人才培養(yǎng)模式的創(chuàng)新，2006級畢業(yè)生就業(yè)在國有大型企業(yè)的比例上升為39.3%，同時有多數(shù)同學從事技術(shù)員、設(shè)計員等工作；就業(yè)率達98.9%；到2007級畢業(yè)生，進入到國有企業(yè)以及合資企業(yè)的同學比例近50%，畢業(yè)生的就業(yè)層次明顯提高，大部分畢業(yè)生工作為結(jié)構(gòu)設(shè)計、質(zhì)量檢驗、模具設(shè)計、數(shù)控編程等工作，就業(yè)率達96.52%。學生普遍反映，就業(yè)后能夠較快適應工作崗位的要求，受到用人單位的歡迎。特別是經(jīng)過頂崗實習后，加大了畢業(yè)生的就業(yè)競爭砝碼，使學生更有信心。在與10多所公辦院校的學生參加的09、10、11屆的中國重型集團公司招聘考試中，作為唯一參加選拔的民辦院校，本院學生脫穎而出，始終名列前茅，在招聘人數(shù)上占第一位，占招聘人數(shù)的1/3，受到用人單位的肯定與好評。

3.3 參加國家級、省級CAD技能大賽，多次獲獎

由孫曙光老師指導的三維CAD課程團隊，獲得2009年秋季學期CAD類課程團隊技能賽(三維CAD)優(yōu)勝團隊第五名；2008級劉媛媛、玄永悅、呂浩等同學獲得第二屆“龍江杯”全省大學生先進制圖技術(shù)與技能大賽三等獎。

參考文獻：

[1]2011年6月29日中國教育網(wǎng).http://www.jyb.cn/job/jysx/201106/t20110629_440058_1.html.