《材料成型及控制工程》实训实践体系的构建

2014-04-08雷吉平陈健美周小灵何雅槐

实验科学与技术 2014年4期

雷吉平，陈健美，李伟，周小灵，何雅槐

(1湖南涉外经济学院机械工程学院，长沙，410205;2湖南大学机械与运载工程学院，长沙，410082)

随着我国改革开放和现代化建设的深入开展，调结构，谋发展，求创新，对我国各行各业既是机遇又是挑战。湖南涉外经济学院是一所民营中美合资的高等院校，怎样适应时代要求，着力培养“看世界，学世界，行世界”的适应经济社会发展所需要的“应用型人才”?怎样实现“让学生真正学到东西”为教学目标?怎样实现“专业+外语+技能+创业素质”的人才培养模式在教学实践中得到应用?材料成型及控制工程专业(以下简称成型专业)属于实践性较强的学科，对专业课程和实训实践体系建设进行研究势在必行［1］。

1 国、内外应用现状

西方发达国家的大学教育一般很重视实践能力的培养，每门课程都相应地设置了大量的实训、实验或社会实践。特别对于毕业设计(论文)，一般是配合企业或导师的实际课题，时间比较长，要求学生从设想到设计至加工，以及调试分析结果等由自己动手完成，因此学生的综合能力提高很快。目前，我国大学也非常注重实训实践教学，实验室建设经费投入加大，实验室规模扩大，教学观念随着时代的发展产生了巨大的变化，实验、实训的内容、方法、方式等都发生的实质的改进和创新。随着现代机械工业的发展，需要更多的高素质、复合性、应用型的新人才，我校成型专业根据学校的办学特点和目标，结合社会需求，构建了“材料成型及控制工程”专业课程与实训实践体系，强化学生实际工程适应和发展能力。

2 实训实践体系的架构

根据“国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010－2020年)”和“2012教育部等部门关于进一步加强高校实践育人工作的若干意见”的目标和要求，对成型专业的专业课程与实训实践体系构建中，着重考虑了以下几个问题。

2.1 专业课程和实训实践体系的优化

由于成型专业为几个旧专业为基础上发展起来的，知识面较宽，实用性较强，教师队伍还是原专业培养出来的，教学思想、理念改变较慢，随着社会的发展，教育教学也要与时俱进，因此必须突破原来小专业的束缚，在教学内容和课程建设上进行优化组合，使其更有适用性和时代性。我们在专业基础课程建设方面要求广、宽，包括了机械工程和材料工程的相关课程。而在专业课程上更多地突出理论与实践的结合，在材料成型专业方向上设计了数控设计与加工、模具工艺与成型设计与加工、材料研究与成型加工等，在完成此三类课程实训后进行毕业论文(设计)工作，同时全面引进计算辅助设计与模拟，且各方向课程相互穿插和协调及融合;优化专业课程和实训实践体系，让学生实实在在学到适应社会的东西，为迅速融入社会打下坚实的理论和实践应用能力基础。

2.2 实训实践课程的内容

实训实践类课程主要包括《塑料模具设计课程设计》《冲压模具设计课程设计》《模具设计制造实训》《毕业设计(论文)》。课程设计是学生运用某一专门课程方向，综合所学专业基础进行独立的设计过程，培养学生分析和解决生产中实际问题的能力。毕业设计(论文)是专业教学计划中的最后一个教学环节，也是理论联系实际，综合性、实践性很强的关键环节。通过毕业设计，培养学生调查研究、中外文献检索与阅读的能力;增强学生综合运用所学的基本理论、专业知识和基本技能去分析与解决工程实际问题的能力;提高学生的设计计算、工程绘图、实验方法、数据处理、文字表达等基本工作实践能力;使学生初步掌握科学研究的基本方法，树立实事求是、刻苦钻研、勇于探索、善于与他人合作的工作作风。

2.3 强化专业课程和实训实践环节的融合

1)数控设计与加工方向

要求学生完成《数控加工及编程》课程后进行为期一周的“数控加工实训”，要求达到:通过实训实践使学生基本了解数控机床的实际操作，了解各种系统之间的编程区别，了解数控机床结构，具备解决数控机床加工过程中解决实际问题的能力;而后加深计算机数控技术的基本原理和基础知识，掌握三维数控加工等相关技术。

2)模具工艺与成型设计与加工方向

(1)在设计前要求到一家模具厂去参观认知实训，亲身感受现场生产实况，体会自己将要设计的产品在工厂是如何进行的;同时请相关的技术人员在现场给学生进行讲解，甚至用他们的设计图纸、加工工艺卡片告诉他们将来作为技术、设计人员将要从事和解决生产加工中的实际问题;也可作为实训教材进行教学的延伸和补充。(2)在设计时应修完《塑料成型工艺与模具设计》《冲压工艺与模具设计》课程后，分别进行《塑料模具设计课程设计》《冲压模具设计课程设计》，要求达到:了解塑料冲压零件成型的工艺要求和相应模具的结构;掌握其设计与制作方法;具备完成中等复杂塑料、冲压件的成型工艺编制、模具设计的能力等。

3)材料研究与成型加工方向

在完成《热加工工艺与设备》课程后，进行《热加工技术实训实践》，要求达到:掌握砂型模的制备方法和过程;掌握铝合金熔炼配料的计算方法;掌握铝合金熔炼与铸造的基本操作和方法;了解感应电炉熔炼灰铸铁工艺和操作;掌握铸铁金相样品的制备及如何观察基体组织的形貌特征的方法和要求等。

4)毕业论文(设计)

在进行毕业论文(设计)前，带领学生到中国第二汽车制造厂现场参观实训实践实习，一般为2～3周，回来后着手完成毕业论文(设计)任务;目的是通过学生现场感知、领悟，培养学生分析问题、解决问题的实际工作能力;学会综合运用所学知识，理论联系实际;学会深入现场工作，解决工程实际问题、进行试验研究、工程制图，计算机数据处理和文字表达等方面的能力。使学生获得工程设计和科学研究的初步锻炼。

2.4 指导学生参与课外创新与科研实践

大力推进和积极鼓励指导学生参与省内、国内各种机械工程设计大赛，引导学生参与教师科研项目。通过参与课外科研和创新工作和学习，可以让学生了解学科前沿最新知识、新进展和新方法［2］。我们专门设计了课程《创新创业实践》的学习，让学生了解开展创新创业实践的基本方法和主要环节，掌握与具体项目相关的专业知识。培养提出问题、分析问题、解决问题的独立工作能力。培养学生对创新创业的兴趣及团队合作精神，例如:成立了学生创业公司一个;湖南省第一届大学生工程训练综合能力竞赛，获一个二等奖，二个三等奖;湖南省第五届大学生机械创新设计与制造竞赛，获一个一等奖，一个二等奖;第五届中南地区港澳特区大学生机械创新设计与制造竞赛，获一个一等奖，一个二等奖;获湖南省大学生研究性学习和创新性实验项目五项，其中一项推选并获得国家级项目，极大地推动了我校创新团队的建设，丰富了教学方式和内容。

3 实训实践教学体系的实施

3.1 重视师资队伍建设

师职队伍的状况直接关系到培养学生的质量。打通材料成型专业课程体系和实训实践教学师资队伍建设渠道，以教学“多投入”和科研“上水平”来提高教师的综合素质，建成了一支学术水平与教学水平兼备，知识结构、年龄结构、学历结构、职称结构比较合理的材料成型专业课程和实训实践教学教师队伍。为了充分了解和吸收材料成型最新发展与动态，有计划、有步骤地鼓励教师特别是青年博士教师出国进修，了解国外材料成型课程和实训实践内容的最新教学、科研动态，借鉴国外同类课程的先进教学理念和教学方法，目前已有4名青年博士教师出国学习。积极加强与国内兄弟院校及企业之间的联系与交流，2007年起与中南大学、湖南大学、长丰猎豹、涟源钢铁集团、长沙天一科技有限公司、衡阳钢管集团有限公司、中国第二汽车集团公司联合协作，扩展老师的视野，结合国内外经验，进行材料成型专业课程体系和实训实践的研究和探讨，为实现材料成型专业课程体系和实训实践教学模式和培养模式的改革，迈出了新的步伐。教师之间讨论教学内容与进度、交流教学方式方法、研讨教学重点和难点，讨论实训实践课程的改革以及在研教改项目等;促进教学资源的优化。学校、院系聘请了部分退休教师，利用他们的丰富的教学经验，通过听课、交流帮助青年教师的不断成长。

3.2 改革实训实践教学方法和模式

改革传统的实训实践教学方法:综合各门课程的实训实践教学，分为基础实验和专业实训实践，专业实训实践教学是在完成专业课程后，综合专业基础知识，相互衔接、密切配合完成的。改革传统的实训实践教学模式由教师演示，学生模仿的方法;采用互动模式，以学生为主体，教师为引导，采取学生提问，教师讲解，互相讨论，点评的形式，激发学生的主观能动性和创造性，培养学生的创新意识和自主动手能力。应用型本科创新人才的培养是一个系统工程，要在课堂教学、实践环节和创新活动中贯穿始终。充分调动、发挥学校教育资源的作用，让实验室建立了灵活多样的开放运行机制，从时间开放，到内容开放，再到完全开放，调动学生自主学习的积极性，激励个性，培养创新意识。在基本实训实践中，培养基本技能、基本分析问题和处理问题的能力，巩固和深化理论知识;在研究与设计专题中，培养独立分析问题、解决问题的能力，以及系统综合与设计、结构方案选型、实验研究等能力［3－4］。

3.3 建立多元化考评体系

课程评价体系是对学生课程学习目标是否实现和实现的程度的价值评判。对实训实践教学环节采取灵活多样的评价方式，建立多元化的实训实践考核方法，改革课程考核方式、实现课程考核向过程考核转移，优化了教学过程，培养了学生学习的主观能动性，提高学生的学习效果和综合素质，为解决传授与学习协调关系积累了经验［5－6］。例如:课题由老师提出的分数低，由学生自己提出的有创意的分数高;按老师要求完成的分数为良好，既按老师要求完成又有自己新意的为优秀;在实训实践过程中，学生对课题的理解、把握，对产生的问题的解决方式方法老师应进行过程过问、指导和评判，观察学生分析和处理问题的能力，问得多的、想得多、动得多、完成得多的学生为优秀;完成后集中进行讨论答辩，由课题组2～3名老师一同提问，回答思考正确的为优秀等形式;这样充分调动了学生的学习积极性和创新性，有利于学生个性的发展。在近三届成型专业学生的实训实践中取得了良好的效果。