探索机械设计制造及其自动化专业生产实习中提高学生实践和创新能力的方法与途径

郑雪飞 李必文 林国湘

南华大学机械工程学院 湖南衡阳 421001

生产实习是本科教学体系和实施素质教育的重要组成部分，对于机械设计制造及其自动化专业的学生来说，生产实习尤为重要，它能将专业基础知识与生产加工实际相结合，有利于学生对这些知识的掌握；同时可以使学生对企业现场生产流程和工艺有所了解，锻炼了学生适应现场的能力，熟悉各类机床和加工中心，检测设备，对以后其他课程的学习也是一个帮助。它是培养学生实际操作能力、分析解决问题能力的有效途径，是理论教学的继续、深化和检验。随着我国制造业的发展，企业需要更多具有实践能力和创新能力的人才，加强生产实习教学环节的改革，提高实习效果，将提高学生的就业竞争力，为企业输送高质量的人才。

结合我校机械设计制造及其自动化专业的实际，根据现有生产实习中存在的问题，对如何提高学生实践和创新能力进行讨论。

1 机械设计制造及其自动化专业生产实习存在的问题

1.1 实习基地投入严重不足

随着市场经济的到来，国有企业不再承担计划经济体制下安排大学生实习的义务；另外，由于人才市场日趋成熟，企业可以通过各种招聘机构及网络招聘人才，无需通过实习来发现和留用人才，很多企业不愿再接收大批学生去实习。某些大型国企虽然愿意接受实习生，但其经济效益不理想，生产开工不足，学生只能看到静止不动的设备，难以看到生产加工的动态过程，设备普遍比较陈旧，工艺比较落后，学生很难了解到先进制造技术和工艺，影响了学生实践能力、创新能力的提高。

1.2 由于企业技术保密、安全管理等原因，学生难以通过生产实习提高动手能力

由于计算机和先进制造技术的引进，多数实习厂家在生产中实现了自动化控制，生产现场的工作人员很少，车间内采用全自动化操作且工作人员均经过严格的操作培训，而学生达不到现场工作人员的要求，在实习时不可能进行实际操作。此外由于企业的技术保密意识越来越强，学生要在一个企业待两天以上、要看生产用图、要抄工艺卡、要观摩先进制造装备和工艺，变得越来越困难，使生产实习效果大打折扣。另外有些加工过程比较危险，考虑到学生的安全，绝对不允许学生进行实际的生产操作，从而减少了学生动手能力的机会。

1.3 生产实习经费短缺，难以应付实习的正常开支

本专业先后在衡阳、洛阳、上海、株洲、桂林等地的厂矿企业建立了长期稳定的校外实习基地，但由于交通、住宿费用上涨，只能采取就近原则。近几年，校外的实习基地主要是桂林，为保证学生人身安全，都是租用公交车。实习经费紧张，已成为生产实习的主要瓶颈，难以在校外实习基地保质保量地完成生产实习任务，严重影响了生产实习的质量。

基于上述情况，如何调动实习基地参与实习的积极性，充分利用实习基地的资源，争取实习基地的支持与经费来源，利用有限的实习时间，培养和锻炼学生的实践能力、创新能力，是摆在我们面前的现实问题。

2 生产实习中提高学生实践和创新能力的方法与途径

2.1 以人才培养为核心，进一步拓宽与实习基地的合作领域

在本科生培养及企业员工培训方面开展更为广泛、深入的合作，一方面利用学校人才优势为企业提供技术革新、技术改造等支持，另一方面利用企业的资源及设备优势，为学生提供实习、实训基地，并激励学生“工学并举”，进行创新实践。

2.1.1 利用实习基地的资源及设备优势，激励学生进行创新实践，培养学生的创新能力

生产实习在机械设计制造及其自动化专业安排在第六个学期末，这个阶段学生已经掌握了一定的专业知识，对学生加以引导，将是学生创新实践的好时机。在此阶段，合理利用实习基地的资源及设备优势，可以为学生提供一个良好的创新实践平台，我们的主要措施为：

(1)将实习基地作为学生的创新实践平台，让学生参与各类科研合作项目

例如在衡阳有色冶金机械总厂，做毕业设计的学生和指导教师之间签订了协商性学习协定，结合厂校科研合作项目和湖南省教育厅科研项目，利用5kW横流二氧化碳气体激光器与多轴连动数控激光加工系统，开展复杂齿轮刀具的激光强化、梳齿刀设计与制造通用技术支持系统的研究学习计划，最后以毕业设计评分标准对协商性课程计划的学习结果进行评价。学生对于生产实习、毕业实习等均产生了浓厚的兴趣；课程设计、毕业设计的实战性、研究类课题比例较以往有所提高，设计水平也有了大幅度的提升。

(2)将大学生创新设计大赛与生产实习有效结合

我院加强大学生创新工作一直在努力开展，学院特别重视学生创新能力的培养，并且积极参与学校与全国三维数字化创新设计大赛和大学生机械创新设计大赛，2010年在刘永霞老师的指导下，作品“3D深沟球轴承装配机”获得南华大学二等奖。在2010湖南省第四届大学生机械创新设计大赛中，在指导教师麻胜荣的带领下，作品“电缆破冰机”获得一等奖；李岚老师指导的作品“液压减速高楼逃生装置”获得二等奖。共获得二等奖4项，三等奖3项，优胜奖2项。这些成果的获得离不开实习基地的大力支持。

2.1.2 开设数控加工编程与操作、CAD/CAM等系列培训班，促进学校与企业之间的技术交流

我院作为国家制造业信息化三维CAD教育培训基地，面向企业和在校学生招收学生，开设数控加工编程与操作、CAD/CAM，有限元Ansys 等系列培训班，让企业员工和在校学生同堂学习、交流，共同提高。截至目前，已累计开办6期，毕业学生400余人，大多数获得了省劳动厅颁发的数控技术职业技能鉴定证书，解决了企事业单位数控人才短缺的问题，加强了与企业的产学研合作，解决了企业关键技术问题，也锻炼和增强了教师的工程实践能力，从而取得了意想不到的教学效果、育人效果和社会经济效益。

2.2 研制一套涵盖主要实习基地加工设备和加工工艺的课件，拓宽知识，培养学生的创新思维能力

当今社会已进入信息化时代，科学技术迅猛发展，知识更新快。本课题组根据收集到的实习基地加工设备和工艺资料，结合先进的加工技术和生产设备，编制一套适合本专业学生、涵盖主要生产实习基地加工设备和工艺的课件，课件主要内容如图1所示。通过观看课件和请厂家专业技术人员讲解，让学生学会分析、综合、归纳、演绎、比较、判断、推理等思维方法，促进学生创新思维能力的发展，为生产实习提供铺垫。

图1 加工设备和加工工艺流程图

2.3 以人才培养为中心，以科技创新为动力，以科研促进教学，重视培养，学生创新能力

在实习过程中我们根据生产实习基地不同厂家的设备和产品，在实习安排上侧重点不同，例如接受我校学生实习的一家专业化生产柴油汽车高压喷油泵总成、铝铸件、出口件的中外合资企业，该公司铝铸件产品主要为轿车发动机配件，出口件产品主要为美国康明斯公司等全球知名跨国企业配套，该厂的数控加工设备较多，所以在实习的过程中，我们重点在数控加工设备上，由数控教师现场结合设备和产品进行讲解。此外，由于该厂的产品主要是汽车高压喷油泵，毛坯为铝铸件，所以铸造设备及工艺过程也是实习的重点。通过深入了解电控单体泵泵体从下料到最终成品的过程，进而对热处理工艺的挤压珩磨工艺原理、铸造种类、铸造工艺3个基本部分，铸造生产经常要用的材料，铸造生产与其他工艺不同的特点，油泵的工作原理及主要结构等进行全方位了解。在实习过程中，各小组之间定期或不定期地进行经验总结与交流，遇到现场实际问题时，学生先进行讨论，然后请技术人员进行详细讲解。

3 结束语

生产实习对于提高机械设计制造及其自动化专业学生的专业素质及理论联系实际的能力和创新能力具有十分重要的意义。因此，我们需要加强与实习基地的合作与技术交流，将实习基地作为学生创新实践的平台。另外，研制一套涵盖主要实习基地加工设备和加工工艺的课件，拓宽学生知识面，最终形成以人才培养为中心，以科技创新为动力，以科研促进教学，进而提高学生创新能力的教学模式。

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