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机械设计制造及自动化专业实践教学体系构建研究
发布时间: 2019-08-19 来源: 管理员
  实践教学体系是培养学生综合素质和工程实践能力的重要组成部分,结合机械设计制造及其自动化专业的特点,从大工程观的视角阐述了机械设计制造及其自动化专业工程实践教学体系的构建思路,以更好地培养学生的创新能力和工程实践能力。
  随着科技进步和经济的飞跃发展,国际竞争日趋激烈。为加快国家创新体系的建设,提升国际竞争力,我国迫切需要一大批高素质的工程技术人才,这对我国人才的培养和教育提出了新的挑战和要求,对高等工程教育的改革起到了巨大的推动作用。近几年来,随着改革的不断深入,我国的高等教育体系发生了积极变化,但随着经济全球化的加速,高等教育特别是工程教育与经济发展的需要还显得很不适应,培养的工程技术人才远不能满足现代企业的要求,这种状况将直接影响我国的国际竞争力。据统计,我国只有不到10%的工科毕业生适合在跨国公司工作。不少现代企业对国内培养的毕业生评价是:学生独立性强、思路开阔、时尚、知识面广,但知识广而不深,专业知识不扎实,动手能力差;缺乏工程实践能力和工程创新意识,综合素质低下;交流与表达能力严重不足,缺乏成为一流工程师的潜质;学生熟悉工作须在企业工作3~4年左右。所有这些都为我国高等工程教育敲响了警钟,加强学生实践能力和综合素质的培养,构建以培养工程实践能力为导向的实践教学体系势在必行。
  为了进一步适应社会发展对高素质工程技术人才的需求,结合大专院校在大工程观教育理念指导下的人才培养,对机械设计制造及其自动化专业工程实践教学体系的构建进行了探索和实践。
  一、更新教育理念,培养学生的大工程观:
  实践教学是工科人才培养方案中的一个重要组成部分,要解决目前工科院校人才培养中存在的问题,必须借鉴国内外先进的高等工程教育理念,形成结合自身实际的工程教育理念。机械设计制造及其自动化专业初步确立了“理论与实践结合,技术与工程素养结合,专业与地方制造业结合”的工程教育理念。理论与实践结合:工程实践教学与理论教学相互支撑、相互促进、相互融合,以理论教学带动工程实践教学,以工程实践教学促进理论教学,良性互动,共同发展。技术与工程素养结合:强调以工程素养为基础,以工程实践深化理论知识,综合培养学生的工程创新与技术实践能力。专业与地方制造业结合:强调结合地方制造业的产品实现全过程运作能力的培养,并通过加强校企合作,提高学生的适应能力和就业竞争力。根据自身形成的工程教育理念,结合学校自身的优势和办学特点,合理制定专业人才培养方案,构建新的实践教学体系,以培养学生的大工程观。
  二、加强实验教学的改革,强化学生基础性实践环节的训练:
  实验教学作为对课堂理论知识教学的必要补充和延伸,进行实验教学改革对培养学生的大工程观,提高学生的工程素质和工程实践能力起着重要的作用。
  1.深化实验教学内容改革,增加设计性、综合性实验:
  传统的实验教学多以演示性、验证性实验为主,我校机械设计制造及其自动化专业在进行实验教学改革时,要求每一门有实验课的课程都要开出一个以上的综合设计性实验,通过综合设计性实验项目形成系列课程,并互相衔接、互相配合、互相支撑,强化学生对专业课程的理解能力;实验指导教师要结合实验内容编写相对应的实验教材,最好能与工程实践相联系,同时鼓励教师申报与课程实验教学改革相关的教研项目,深化实验教学改革。专业学生能够在夯实基础实验的同时,使实践动手能力和创新能力得到大大提高。
  2.开放专业实验室,探索开放性实验教学模式:
  在学校实现课程资源和实验资源共享的同时,探索开放性实验教学模式,可以让学生充分利用实验设备资源进行实践活动,探索、研究自己感兴趣的课题。通过开放性的实验教学,充分发挥学生的主观能动性,增强学生分析问题、解决问题的能力。目前我校部分进行课外科技创新的同学已能很好地利用开放性实验教学模式进行学习和研究。
  3.合并、重组实验室,建立一体化的创新综合训练平台:
  改变基础实验室和专业实验室专为某一课程或专业服务的状况,根据功能和专业特点进行整合,建设多个具有专业特点、符合地方产业发展的实验、实训平台,如先进制造技术综合训练平台、机电一体化系统设计综合训练平台等。通过这些平台的建立,培养学生独立设计和自主开发的综合能力,为学生今后的就业和发展打下坚实的基础。
  三、拓宽工程训练渠道,加强实习基地的建设:
  1.建立产学研有机结合的校外实习基地:
  认识实习、生产实习和毕业实习是机械设计制造及其自动化专业重要的实践性环节,学校在选择校外实习基地时,要求企业与专业设置吻合,并具有先进的设备和营销理念,使学生通过不同层次的实习,逐渐了解机械工业生产的各种类型和特点,了解企业的生产、管理和文化,熟悉各种零部件的加工工艺和方法,充分发挥校外实习基地在培养学生大工程观方面的作用。目前,我校机械设计制造及其自动化专业已经在茂名、柳州、桂林等地建立了相对稳定的校外实习基地,与企业进行产学研项目合作还有待加强。
  2.建设功能强大、水平先进的现代机械工程训练中心:
  现代机械工程训练中心是我校优质实验教学资源并结合周边地区的石油化工产业、打造石油化工特色高校所建立的工程训练中心,中心面向全校开展工程认知教育,并对全校30个理工科专业开设实验、实习和工程实训项目以及科研创新活动。中心以学生为主体,以科学技术发展和社会需求为导向,面向石油化工行业,面向区域经济,面向基层一线,构建面向石化过程的工业系统和石油化工过程装备制造实践的工程认知、工程基础技能实训、现代设计与先进制造技术综合工程实训、创新实训的“四层次阶梯式”具有石油化工特色的工程训练教学体系,开展“实物实训与虚拟实训、固定实训与开放实训、传统实训与创新实训、工程实训与技能培训”相结合的教学实训,着力培养学生的专业实践能力和科研创新能力。该中心的建设突出石化特色,采用先进的教育理念、完善的教学体系、丰富的教学内容、先进的教学方法手段及合理的管理和运行机制,强化对学生工程实践与专业能力以及科研创新能力的培养,可为学生提供一个真正的工程训练场所。
  四、加强设计类环节,提高学生工程设计能力:
  课程设计是培养学生综合运用所学的课程知识,模拟解决工程实际问题的训练过程。在机械设计制造及其自动化专业的课程设计中,有机械设计基础课程设计、专业课程设计等,在课程设计具体组织实施的过程中,课程设计的题目偏少,不利于学生独立思考,容易滋生抄袭的不良风气。教师在选题上应尽可能接近工程实际,尽可能做到每人设计的内容不同,增加课程设计的综合性,提高学生的工程设计能力。
  毕业设计是机械设计制造及其自动化专业学生毕业前总结性的实践教学环节,通过毕业设计能使学生综合运用所学的各种理论知识和技能,进行全面、系统的技术及基本技能的练习。因此,应采取有效措施,加强毕业设计环节的管理,提高毕业设计质量。具体做到:一是优化选题,把好毕业设计入口关;二是强化监控,严格毕业设计过程管理;三是量化考核,客观评定毕业设计成绩。
  五、建立多样化的课外实践能力培养体系
  课外课堂也是工程实践教学体系中重要的一个环节。学校应以培养学生大工程观和工程应用能力为出发点,为学生创造积极参加课外课堂活动的条件。如:
  (1)选拔学生参与到教师的科研工作中,让学生尽早接触工程实际项目。
  (2)鼓励学生申报大学生实验创新基金项目,由指导教师把关,学生利用课外时间查阅资料、设定方案、配备仪器进行实验,加强学用结合,实行个性化教育,培养创新能力。
  (3)组织学生参加具有学科特色的技能竞赛和课外科技活动,如“挑战杯”大学生课外学术作品大赛、机械创新设计大赛等。
  (4)鼓励院系每学年面向学生举行一定次数的学术报告等。
  目前,学校已经开展大学生素质拓展学分计划,大学生素质拓展学分包括学术科技和专业技能、文化艺术和体育竞技、社会实践与志愿服务三部分。推进大学生素质拓展计划,建立多样化的课外实践能力培养体系,可以让学生的创新意识与创新能力在实践中得到培养和锻炼,促进大学生成才成长、全面发展。
  六、建设一支与学生工程实践能力培养要求相适应的教师队伍
  落实人才培养方案,实施实践教学体系的各个环节,关键在于建立一支与学生工程实践能力培养要求相适应的师资队伍。学校教师的理论水平是不容质疑的,但具有较强工程实践能力的教师偏少,不能满足高素质工程技术人才培养的需要,为此,学校采取了“引进、培养与企业聘请”相结合的方式,提高师资队伍整体工程实践能力。具体措施有:
  (1)不受学历和职称的限制,重点引进一批具有一定理论基础、实践经验丰富、来自生产一线的工程师或高级工程师,以充实学校的专职教师队伍。
  (2)通过制定制度,明确要求中青年教师下实验室,并且要有不少于1年的企业挂职锻炼,要求副教授职称以上的中老年教师,每年至少完成一项企业实际工程项目。
  (3)建立学生企业学习阶段的“双导师”制,学校教师和现场工程师一起指导学生实习,学校指导教师在企业指导学生的时间每周不少于一天,通过这些措施,培养学校教师的工程实践能力。
  (4)建立企业兼职教师选拔和管理制度,建立一支相对稳定的综合素质高、工程实践经验丰富、年富力强的企业导师队伍和企业专业课兼职教师队伍。
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