实践教学在机械设计制造及其自动化专业教学体系中的作用研究与实践

2012-04-13宋继良孙曙光

黑龙江生态工程职业学院学报 2012年3期

刘静宋继良孙曙光

(黑龙江东方学院机电工程学部，哈尔滨 150086)

为提高毕业生在人才市场上的竞争力，黑龙江东方学院提出“应用性、职业型、开放式”人才培养模式。为了适应这一新要求，东方学院机械设计制造及其自动化专业在深化教学改革、提高教学质量的基础上确立了《实践教学在机械设计制造及其自动化教学体系中的作用研究与实践》研究课题，而后，这一课题被列为黑龙江省教育厅高等教育处“十一五”规划指导课题。在省教育厅科学规划办行政部门和学校科研部门的大力支持和正确指导下，已经完成了预定的研究任务，并已经取得了显著的成效。现将专题研究的基本情况汇报如下：

1 课题研究的背景

1.1 实现了与研究性大学、高职院校同类专业人才培养的错位竞争

就黑龙江省来讲，开设机械设计制造及其自动化专业的高校可分为三种类型。哈尔滨工业大学、哈尔滨工程大学、哈尔滨理工大学等研究型大学具有机械工程一级学科博士学位授予权，培养的学生多继续深造，或就业于科研院所、大型企业集团研发中心，以培养机械类研究型人才为主。省内高职院校以生产一线的加工工人为首要培养目标，虽强调实践能力的培养，但理论知识深度不够。而处于研究型人才和一线加工工人之间的，属于生产一线的高级技术型人才，则是人才培养的断层。东方学院机械设计制造及其自动化专业瞄准这一断层，将人才培养目标定位为：以社会需求为导向，以培养学生职业能力为重点，以缩短工作的适应期，为制造业生产第一线培养用得上、留得住、干得好、有发展后劲的本科层次的高素质技术人才，实现人才错位竞争。

1.2 实践教学环节的改革是对人才培养模式提出的深层次要求

伴随着黑龙江省“十二五”期间装备制造业的迅猛发展，对于机械专业的人才需求旺盛，随着学院招生质量的显著提高，如何将高考成绩在400分以上的进入本科院校学习的学生培养成才，对专业人才培养模式提出了更深层次的挑战性要求。如何对人才培养目标进行合理定位？如何体现出应用性、职业型、开放式的人才培养模式？我们认为实践教学的深入研究和改革探索是至关重要的，它直接决定了人才培养的质量，并且也决定了培养人才的竞争力和用人单位的满意度。

1.3 基于人才培养目标定位建立独特的实践教学体系

在对公共基础课、专业课实施大刀阔斧改革的同时，新的人才培养模式适度强化了实践教学。实践教学环节的建设内容主要包括：理论课程实验、课程设计、教学实习、科研训练、社会实践、生产实习、毕业设计、顶岗实习等环节。最值得一提的是我们在与用人单位进行深入接触和调研后，将独具特色的“顶岗实习”纳入到实践教学环节建设中来，这是我们在教学改革、实践教学改革中做出的最为突出的一项标志性举措，是实现应用性、职业性人才培养目标的核心内容。并且只有将理论教学体系的改革与实践教学基地的建设紧密结合，才能实现在人才培养中知识、能力与素质的协调发展，只有将实践教学进行深入改革和创新，并将实践性教学环节融入到人才培养方案的设计中，才能体现出本专业“应用性、职业型、开放式”独特的人才培养模式。

2 课题研究的举措

2.1 实验教学与实践教学方面的举措

自实行2009版人才培养方案以来，实验室为本专业基础课和专业课开出验证性实验、设计性实验及创新性实验项目30多个，能够满足教学实验的需要。实训室每学期可接纳300多人次冷加工实训任务，包括车、钳、铣、刨、磨通用机械加工及数控车、铣、加工中心、线切割等多方面内容实际操作训练，达到动脑动手综合能力和技能的培训，效果良好。实验教学定位合理，理论教学与实验教学统筹协调，安排适当。从2009版本科专业人才培养方案来看，模具设计与制造方向和机械电子工程方向，实践教学占到理论教学的36%(理论教学99周、实践教学36周)；数控技术方向为53%(理论教学88周、实践教学47周)。为确保实践教学质量，强化过程教学管理，给出相应的成绩，让学生在实验和实训过程中掌握基本操作技能，准确获取数据、正确处理实验数据和科学表达实验结果的能力，我们在实验教学上主要采取以下措施。

(1)实验教学与理论教学有机结合。建立以能力培养为核心，分层次的实验教学体系，包括基本型实验(认识实验、演示实验和验证实验)、综合设计型实验、金工实训等技能训练。如专业基础课实验教学的学时数占理论教学时数的10%～15%；专业课实验教学的学时数占理论教学时数的12%～19%；金工实训每位学生实习4周，共160学时。

(2)实验教学内容注重传统方法与现代技术手段的结合。特别是新的实验设备，技术含量高，系统结构新颖、布局合理、操作方便，适应实验教学改革创新。根据教材内容改革需要，实验项目的更新也很方便。如传感器技术实验台，可搭接18种传感器的实验项目，完全可以满足实验内容的改革需要。又如液压传动与测试综合实验台，可以完成液压元件性能测试实验、液压回路性能测试与功能验证等实验。如果条件允许可以让学生自己动手设计液压回路，在实验台上自己搭接液压实验回路，实现在学习中设计，在实验中去探索，使学生达到巩固理论知识和动手能力的培养的目标。

(3)自主研发、自行设计开发了一大批教学仪器设备，满足教学与实践需要。例如：齿轮范成仪45台，由螺钉定位改为中心盘定位，改动后定位准确，使用方便；普通车床安装扳手复位启动装置，防止扳手在卡盘上未取下就开车，导致扳手飞出伤人事故发生；在普通车床上安装了行程限位装置，避免了刀架与高速旋转的卡盘相撞而损坏；在钻床上安装了脚踏开关，脚脱离开关即刻断电，保证了学生操作时的安全。

(4)所有的为学科建设服务的精密仪器及大型贵重的数控车、铣床、加工中心等对本科生服务，除了培养他们实践能力之外，还为本科毕业设计论文的实验工作服务。

(5)实验室开放率与科技创新成果逐年提高。机械计算机仿真实训室对学有所长的学生开放，提供现代机械设计方法及虚拟制造技术、三维UG建模仿真及机械PRO/E技术指导和学习，特别是多名同学参加“龙江杯”全省大学生先进制图技术与技能大赛获三等奖，在学生毕业求职过程中取得了较好效果。

(6)加强实践教学质量保障体系建设。传统的实验教学与理论课教学脱节，实践教学环节薄弱，因此我们对实践教学进行改革。对实验过程实行过程化教学管理，将每个实验细分为按时上课、预习、独立实验、实验报告等环节，按过程打分，增强学生的主动性和积极性；加强实验室建设，修改实验教学大纲，减少验证性实验，增加综合性、设计性实验，激发学生的学习兴趣及创新能力。

2.2 实习基地方面的举措

(1)进行校内实践基地建设，增强学生实践能力。我们将工厂“请进来”，使机床动起来。这样既保证了机床的利用率，又可以使学生最大化地进行实践加工。学生通过深入工业生产第一线，学习和掌握工业生产工艺过程、生产设备、检测、控制和操作等知识，培养理论联系实际和分析、解决实际问题的能力，缩短学校与工厂的距离。

(2)增加顶岗实习实践教学环节。特别值得一提的是与齐齐哈尔第二机床(集团)有限责任公司“校企合作”形式的教学实践，学生在顶岗实习阶段到生产单位顶岗实习已成为学院工学结合的一种重要形式。通过近三年每次三个月的探索与实践表明，顶岗实习加强了学校与企业的沟通，使企业更加了解学校，了解专业，了解学生。与此同时，指导老师通过在企业和学生共同实践，进一步了解企业对学生专业技能的要求、新技术发展应用等，开拓思路，丰富授课内容，为今后教学改革、专业核心能力的确定提供有力的依据。

应用型本科院校顶岗实习模式是实践教学改革过程中一种新的实习模式。本专业顶岗实习于2008年在齐齐哈尔第二机床厂启动。作为教学改革与实践教学改革的核心，顶岗实习为期三个月，采用理论结合实践的教学模式。理论课开出“机械识图”、“电气识图”、“数控技术”、“CAXA数控编程”四门课程，第二机床厂根据就业市场需求和行业动态适时调整所授课程，如本学期由“CAXA数控编程”替换了上个学期的“CAXA数控车”，由齐二机床厂在职或退休的高级工程师担任。由于授课者来自于生产第一线，授课内容紧贴实际，深受学生欢迎，学生一改过去校内学习时迟到、甚至厌学的态度，主动要求增加学时，学习氛围浓烈。实践教学采用分组循环的方式，将参加顶岗实习的学生分为9组，分布于齐二机床6个车间，由经验丰富的一线高级技师现场演示，讲授机床操作、刀具、夹具选择、加工工艺等相关知识，学生亦可亲自动手完成部分产品加工，真实再现生产加工情境。这种模式极大地锻炼了学生实践动手能力，对学生学习的积极性调动明显。

校内实训体系的改革以校外实践教学改革为导向，实训项目及实训内容紧贴校外实践的课程体系，有力地促进了校内实训与校外实践的融合，助推多渠道、多层次的实践教学体系的形成。校外实践教学的改革又反作用于校内实训体系的改革，形成了校内实训强基础，校外实践塑能力的具有鲜明特色的实践教学新模式。

2.3 将双师型教师培养和强化纳入到实践教学的改革中

(1)立足校内实验实训基地建设和校外实践教学基地建设，加强对双师型教师的培养。本专业的青年教师队伍结构及素质、学科领军人才、高学位(学历)人才的引进和培养、实验室建设、课程建设、教师科研能力等方面与名牌高校相比都存在不小的差距的。为使学院的青年教师尽快成长起来，除了采用“导师制、助课制”以外，还将“双师型”教师培养规划纳入到实践教学改革中来。充分利用校内实验、实训基地的优势，使青年教师参与到实践、实验课中来，加深对理论知识的理解与应用，同时对青年教师进行机械加工等实践技能培训，并选派青年教师送至校外实践基地生产一线，由实践基地的高级工程师、高级技师担任其实践导师，提升其实践能力。本专业作为以“应用性、职业型”人才培养的三表本科专业，通过多年的摸索和实践，已经建立起了一套适应“应用性、职业型”人才培养模式的课程教学与实践教学体系，同时也培养了一支与之相适应的双师型教师梯队，这为实施东方学院的“应用型本科院校建设试点单位”建设作出突出的贡献，同时为学院“十二五”期间师资队伍的建设和壮大起到推动的作用。

(2)通过实施“引进来，走出去”战略，充实实践教学队伍。通过校企合作，将实践基地具备丰富实践经验的高级工程师、高级技师纳入本专业的实践教学体系，充实实践教学队伍。“十二五”期间，本专业将通过与齐齐哈尔第二机床厂、哈尔滨飞宇公司的深度合作，将10名实践基地的高级工程师、高级技师纳入实践教学队伍；每年选派3名青年教师赴校外实践基地接受实践技能的培训。至“十二五”末，基本形成一支以专任青年教师为主，以专任资深老教师和校外实践基地高级工程师、高级技师为辅的多元化双师型实践教学梯队。

3 课题研究的成效

3.1 学生通过实习实践，近两年机械专业就业率稳步提升

在全校2011届毕业生各专业的就业率排名中本专业以96.52%的好成绩排名第四，在2010年以98.9%的高就业率名列第一。学院于2010—2011年度被评为全国高校毕业生就业典型经验高校，学院作为唯一一所民办高校获得此项殊荣[1]。

3.2 就业层次逐步提高

2005级毕业生就业在国有大型企业的仅占15%左右，就业岗位基本上都是一线工人或者机械类产品的销售员。随着实践教学改革的不断深入和人才培养模式的创新，2006级毕业生就业在国有大型企业的比例上升为39.3%，同时有多数同学从事技术员、设计员等工作；就业率达98.9%；到2007级毕业生，进入到国有企业以及合资企业的同学比例近50%，毕业生的就业层次明显提高，大部分毕业生工作为结构设计、质量检验、模具设计、数控编程等工作，就业率达96.52%。学生普遍反映，就业后能够较快适应工作岗位的要求，受到用人单位的欢迎。特别是经过顶岗实习后，加大了毕业生的就业竞争砝码，使学生更有信心。在与10多所公办院校的学生参加的09、10、11届的中国重型集团公司招聘考试中，作为唯一参加选拔的民办院校，本院学生脱颖而出，始终名列前茅，在招聘人数上占第一位，占招聘人数的1/3，受到用人单位的肯定与好评。