基于“培養(yǎng)創(chuàng)新型機(jī)械工程師”模式的實(shí)踐教學(xué)的探索與實(shí)踐

莊孝斌

【摘 要】全面推進(jìn)素質(zhì)教育，加大對(duì)創(chuàng)新型機(jī)械工程師的培養(yǎng)，是國(guó)家賦予我國(guó)高等學(xué)府的使命。本文論述了對(duì)《金工實(shí)習(xí)》這門課的改革內(nèi)容和方法，讓學(xué)生更有效地掌握高端技術(shù)并學(xué)以致用。

【關(guān)鍵詞】創(chuàng)新型；實(shí)踐教學(xué)改革；卓越工程師；工程訓(xùn)練

金工實(shí)習(xí)是機(jī)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)、機(jī)械工程專業(yè)、機(jī)械動(dòng)力專業(yè)等機(jī)械類必修實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，也是電氣類、建筑智能化專業(yè)等非機(jī)械類專業(yè)的重要實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。在實(shí)踐教學(xué)中，學(xué)生通過老師的講解輔導(dǎo)，不僅對(duì)專業(yè)技能有了更加直白的認(rèn)識(shí)，也同時(shí)提高了自身的動(dòng)手能力。學(xué)生們還體驗(yàn)了各種材料的性能，認(rèn)識(shí)各種動(dòng)態(tài)的加工技巧和方法，掌握了各類設(shè)備的操作要領(lǐng)、觀察能力、思維能力、自學(xué)能力、綜合運(yùn)用能力、動(dòng)手能力，以及對(duì)未來工作適應(yīng)能力等。

因此金工實(shí)習(xí)在培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)、實(shí)踐能力、和創(chuàng)新意識(shí)中，起著非常重要的作用。

1 “創(chuàng)新型機(jī)械工程師模式”的構(gòu)建

創(chuàng)新型機(jī)械工程師模式是貫徹落實(shí)《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要》和《國(guó)家中長(zhǎng)期人才發(fā)展規(guī)劃綱要》的重大改革項(xiàng)目，旨在培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的高素質(zhì)機(jī)械工程技術(shù)人才。為國(guó)家走新型工業(yè)化發(fā)展道路、建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家和人才強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略服務(wù)，對(duì)促進(jìn)高等教學(xué)向社會(huì)需求培養(yǎng)人才，全面提高工程教育人才質(zhì)量具有重要的示范和引導(dǎo)作用。

金工實(shí)習(xí)的教學(xué)改革的原則是“應(yīng)用型”、“實(shí)踐性”、“創(chuàng)新性”、“綜合性”，“應(yīng)用型”是指教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)組織形式必須有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，可以用工廠里直接生產(chǎn)出來的零配件進(jìn)行授課，這需要教師掌握相關(guān)產(chǎn)品的數(shù)據(jù)和加工技巧，能讓學(xué)生能更好地吸收消化專業(yè)知識(shí)，這是教學(xué)改革中最方便快捷的教學(xué)手段。“實(shí)踐性”要求課程內(nèi)容和課程的教學(xué)組織形式必須要求學(xué)生能單獨(dú)操作或者參與；“創(chuàng)新性”是指學(xué)生在已經(jīng)掌握了相關(guān)專業(yè)知識(shí)，能熟練地運(yùn)用機(jī)床設(shè)備及其加工技巧后的原則上，發(fā)現(xiàn)還有許多可以改進(jìn)的地方，進(jìn)行創(chuàng)造性地設(shè)計(jì)制造，這比實(shí)踐性更上一個(gè)層次，主要需要學(xué)生用自己已經(jīng)掌握的專業(yè)技能進(jìn)行再次優(yōu)化?！熬C合性”是要求學(xué)生能綜合運(yùn)用各個(gè)知識(shí)點(diǎn)，甚至多個(gè)學(xué)科的知識(shí)，多工藝的集合，需要更加龐大的知識(shí)儲(chǔ)備，實(shí)施起來難度最大，這更需要多人合作才能完成?！熬C合性”是一個(gè)系統(tǒng)化的內(nèi)容，需要更多的物力人力才力的投入。

教學(xué)改革的指導(dǎo)思想，以傳統(tǒng)加工制造項(xiàng)目作為實(shí)踐教學(xué)的基礎(chǔ)，以先進(jìn)制造技術(shù)項(xiàng)目作為重點(diǎn)，以機(jī)電一體化項(xiàng)目作為難點(diǎn)，逐步提高學(xué)生的專業(yè)能力和開闊他們的視野，最終達(dá)到綜合實(shí)踐能力的提高。

2 “創(chuàng)新型機(jī)械工程師模式”的內(nèi)容框架

2.1 實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容

實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容分多種項(xiàng)目，車工、銑工、鉗工、焊接、鉚工、磨工、熱處理、鍛造、數(shù)控車、數(shù)控銑、數(shù)控磨床、線切割、電火花、激光加工、快速成型技術(shù)、CAD、CAM、慧魚建模與控制、機(jī)構(gòu)拼裝設(shè)計(jì)等內(nèi)容。根據(jù)傳統(tǒng)和非傳統(tǒng)加工可以大致分為三類。

（1）基礎(chǔ)加工階段：車工、銑工、鉗工、焊接、鉚工、磨工、熱處理、鍛造、這些主要是都是動(dòng)手操作，通過自身技能能力決定加工質(zhì)量。加工上以單件小批量，不要求很精密的零件。

（2）數(shù)字化特種加工階段：數(shù)控車、數(shù)控銑、數(shù)控磨、線切割、電火花、激光加工、快速成型技術(shù)、CAD、CAM，數(shù)控類加工只需要操作者會(huì)編寫程序，通過計(jì)算機(jī)輔助加工，計(jì)算機(jī)控制，加工精度高，是最常用快捷的加工形式。

（3）其他高端階段：CAD、CAM、慧魚建模與控制、機(jī)構(gòu)拼裝設(shè)計(jì)等內(nèi)容，這些并非只是加工這么簡(jiǎn)單，CAD、CAM等都是系統(tǒng)化設(shè)計(jì)內(nèi)容，是一種形成圖紙上的內(nèi)容，需要更加深厚的專業(yè)技能和知識(shí)儲(chǔ)備。最后通過前面幾種加工方法進(jìn)行加工論證。加工只是將圖紙變?yōu)閷?shí)體，重要的還要有良好的專業(yè)水準(zhǔn)。

以上是一些教學(xué)內(nèi)容，還有許多內(nèi)容沒有加入進(jìn)去，一名合格的工程師需要經(jīng)過以上三個(gè)階段。

2.2 實(shí)踐教學(xué)對(duì)象的選擇

實(shí)踐教學(xué)對(duì)象以在校本科學(xué)生為主體，將學(xué)生分為三個(gè)層次

（1）初學(xué)者，主要以機(jī)械大一新生為主，他們?cè)诖笠粫r(shí)候還未接觸到大量的專業(yè)課程，只有機(jī)械工程制圖，安排他們實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容就是學(xué)習(xí)操作普通車床，以CA6140為主。普通銑床以X5132，磨床以內(nèi)外圓磨，電焊以普通電焊為主，鉗工以裝配打孔為基礎(chǔ)。

（2）主要以大二的同學(xué)為主，少量大三同學(xué)，由于已經(jīng)學(xué)了專業(yè)課，可以學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)操作數(shù)字化機(jī)床設(shè)備，比如數(shù)控車數(shù)控銑，學(xué)生也學(xué)習(xí)過《機(jī)械原理》，《材料力學(xué)》等課程，輔導(dǎo)教師可以安排機(jī)械機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和加工以及拼裝，從而提高專業(yè)動(dòng)手能力。

2.3 實(shí)踐教學(xué)的方法

現(xiàn)在的教學(xué)方法主要還是以“師傅帶徒弟”的形式進(jìn)行，這不僅在學(xué)校里，在企業(yè)同樣是如此，在培養(yǎng)學(xué)生，要根據(jù)學(xué)生的特點(diǎn)來劃分層次。

（1）以大一新生為例，教學(xué)方式是以機(jī)械的、刻板的、填鴨式的方法，由于大一學(xué)生不清楚機(jī)械專業(yè)自身的定位，加上自身沒有專業(yè)知識(shí)儲(chǔ)備，完全由教師來傳授知識(shí)，教師的水平直接影響到學(xué)生的潛意識(shí)，我認(rèn)為在學(xué)習(xí)理論學(xué)習(xí)的同時(shí)做到以下兩點(diǎn)：第一，在每次的理論課程結(jié)束后必須加入實(shí)踐環(huán)節(jié)，不管是參觀學(xué)習(xí)還是實(shí)踐教學(xué)，沒有這些輔助的教學(xué)，這明顯限制了學(xué)生的眼界和思維方式，實(shí)體演示教學(xué)是最能抓住學(xué)生眼球的，一般可以通過PPT演示，最好讓課堂走入實(shí)驗(yàn)室，通過對(duì)零件的繪制，工藝的分析，最后通過設(shè)備能否制造出符合圖紙需求的零件。第二點(diǎn)，必須融合其他類似的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容。例如簡(jiǎn)單的機(jī)床電路回路的安裝，調(diào)試，電機(jī)控制方面的知識(shí)。這樣才算學(xué)得細(xì)致，單一的理論教學(xué)是培養(yǎng)大學(xué)生最大的弊端。最終的結(jié)果是只會(huì)空談理論。

（2）第二層次是以大二大三學(xué)生為主導(dǎo)的“創(chuàng)新開放式”學(xué)習(xí)。所需要配置的資源更加龐大。需要的設(shè)備以普通機(jī)床和數(shù)控機(jī)床為主，特種設(shè)備為輔，在課程安排上更側(cè)重實(shí)用性，有實(shí)力的學(xué)?？梢酝ㄟ^機(jī)械原理實(shí)驗(yàn)室、機(jī)構(gòu)拼裝實(shí)驗(yàn)室、金工工藝車間對(duì)學(xué)生進(jìn)行教學(xué)，輔助教學(xué)的教師必須有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和教學(xué)能力，一般以引導(dǎo)式教學(xué)模式進(jìn)行，教學(xué)過程如下：引入教學(xué)內(nèi)容→教師對(duì)內(nèi)容分析→制定方案→教師利用CAD、CAM仿真加工→學(xué)生通過教師講解自主學(xué)習(xí)，→教師布置任務(wù)→學(xué)生分析實(shí)物并制定方案→動(dòng)手操作→最后師生統(tǒng)一分析。能加貼近工廠。

在教學(xué)方法上，都是以實(shí)物為主，或者按照?qǐng)D紙教學(xué)，沒有時(shí)間上的限制，教師以教會(huì)學(xué)生如何去分析，制造，創(chuàng)新，側(cè)重內(nèi)在修養(yǎng)，不需要強(qiáng)制要求加工許多零件，重點(diǎn)在于掌握，在培養(yǎng)學(xué)生過程中有側(cè)重性，定向培養(yǎng)比較適合學(xué)生發(fā)展，運(yùn)用已有的加工手段和技術(shù)，更大程度的發(fā)揮學(xué)生的能動(dòng)性和積極思考，提出問題的能力。這是在校學(xué)習(xí)的關(guān)鍵期。

3 結(jié)束語(yǔ)

學(xué)生的培養(yǎng)在于“精”，培養(yǎng)一個(gè)好學(xué)生很大一部分在于教師和學(xué)生的通力合作，缺一不可。學(xué)生的分析問題、解決問題的能力是通過教師長(zhǎng)期的培養(yǎng)，和自己后期的不懈努力才可以形成。這是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，涉及面廣，通過對(duì)實(shí)踐教學(xué)的改革，逐步完善教學(xué)內(nèi)容，提高教學(xué)成果，增強(qiáng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)思考的能力。為培養(yǎng)合格的卓越工程師做好鋪墊工作。

【參考文獻(xiàn)】

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[責(zé)任編輯：朱麗娜]