机械设计制造及其自动化专业卓越工程师企业实践方案研究

机械设计制造及其自动化专业卓越工程师企业实践方案研究

于贺春1, 张国庆1, 赵则祥1, 赵惠英1,2, 乔雪涛1, 杨和清2

(1.中原工学院， 郑州 450007； 2.北京微纳精密机械有限公司， 北京 101300)

摘要：针对机械设计制造及其自动化专业卓越工程师的培养问题，从企业实践方案的设计方面进行了讨论研究。介绍了企业实践方案的总体设计，分析了企业认知实习、机械制造实践、机械装配实践、机械设计实践、行业专家讲座和基于企业项目的毕业设计等6个环节的设置内容、目的及要求，总结了培养中存在的问题并提出相应解决办法，为后续的卓越工程师培养提供了实践和理论指导。

关键词：机械设计制造及其自动化；卓越工程师；企业实践；培养方案

收稿日期：2014-11-02

作者简介：于贺春(1982-)，男，河南西平人，讲师，博士，主要研究方向为精密制造技术及装备。

文章编号：1671-6906(2015)02-0104-04

中图分类号：G642

文献标志码：A

DOI:10.3969/j.issn.1671-6906.2015.02.024

Abstract:According to the training of outstanding engineer of machine design manufacture and automation major, the design of enterprise practice scheme is introduced and discussed. The content, purpose and requirements of enterprise cognitive practice, machine manufacture practice, machine assembly practice, machine design practice, industry expert lecture and the graduation design base on enterprise project were analyzed. This paper summarizes the problems in the training and points out the corresponding methods to solve them, which will provide the guidance of practice and theory for the subsequent training of outstanding engineer.

走新型工业化道路，是实现国民经济可持续发展的战略举措。围绕国家《装备制造业调整和振兴计划》，我国机械制造业正在增强自主创新能力、创建自主品牌，实现由“中国制造”到“中国创造”的历史性跨越。但是，同欧美及日本等发达国家相比，我国从事高新技术研发、新技术应用、技术交叉创新以及发展新技术新理论的工程科技人才比较匮乏，机械装备制造业急需高水平和具有领军作用的卓越工程科技人才[1-4]。

改革开放三十多年来，我国高等教育的大发展可喜可贺，有目共睹。然而，与高等院校不断扩大的招生规模相比，教学资源的增速相对迟缓，导致高等工程教育人才培养已偏离工程技术的轨道，难以与中国工业化发展进程接轨，更难以与国际接轨，满足不了社会工业发展的需求。由此造成了学生工程能力不足，企业急需的具有创新、创造、创业能力的人才匮乏的局面。

在这一背景下，教育部提出了“卓越工程师教育培养计划”，从而推动高等工程教育回归到工程的本质，瞄准国内外需求，开展具有国际视野的卓越工程师培养。无论从人才需求的角度来看，还是从高等教育观念的转变来看，卓越工程师培养都有其迫切性和战略意义[5-8]。

企业环境是培养卓越工程师最关键和最重要的要素。企业具有高校无法提供的实际工作氛围及条件，尤其是机械工程类专业[9]。

2013年，在国家级专业综合改革项目的资助下，中原工学院与北京微纳精密机械有限公司(以下简称北京微纳)联合开展了首届机械设计制造及其自动化专业的卓越工程师培养工作。培养工作采取“3+1”的培养模式，即前3学年在校学习，第4学年在企业进行部分理论学习、企业实践及毕业设计。为进一步提高机械设计制造及其自动化专业的卓越工程师培养水平，本文结合2014届学生的培养工作，根据专业特色及北京微纳的实际情况，对企业实践方案进行讨论分析。

1企业实践方案总体设计

企业实践方案的设计首先考虑教学培养方案的实施，其次参考机械设计及加工企业的人才培养方案。整个实践共分为6个环节，如表1所示。学生进企业后，首先到车间进行实践。车间实践主要包括企业认知实习、机械制造实践、机械装配实践3个环节。与纯粹的毕业生企业实习不同，在车间实践期间，制造实践和装配实践轮流进行，专职技术人员和老师的讲座及培训穿插其中，每个环节都有相应的考核机制。车间实践结束后，根据企业需求及前期环节的考核情况，企业将安排学生参与到企业的相关项目中去，开始机械设计实践。最后一个环节的毕业设计，一般是机械设计实践环节的内容或者延伸内容。

表1　实践环节及时间安排

2各环节设计目的分析

2.1企业认知实习

企业认知实习的主要目的是让学生认识企业，了解企业的整体结构设置、企业产品、企业文化、企业管理制度、企业主要生产及检测设备等，为后面的实践奠定初步的认识基础。该环节代替了教学大纲中的企业认知实习。学生在制造和装配部门的认知实习中，以看和问为主，不具体安排任务，必要的时候根据师傅意见可以承担一些力所能及的任务。

企业认知考核主要采用书面考核方式。学生首先提交认知实习报告，然后企业与学校联合出卷，进行一次综合考核。

2.2机械制造实践

学生在学校的金工实习阶段进行的车、钻床的操作，由于不是严格意义上的加工，所以操作相对松散，加工的零件图纸也相对简单。而且，金工实习通常安排在互换性与测量技术基础、机械制造技术等课程之前，不能对专业理论知识进行实际考核。因此，在企业实践中安排1个月的机械制造实践，将会对专业课程进行一次严格的考核。

根据北京微纳的现有设备，机械制造实践主要是让学生进行车、铣、钻、磨、抛光、金刚石线切割等机床的操作。在实践过程中，根据不同机床承担的任务量，将学生分配到不同的机床，让他们在1个月内轮流进行操作。通过制造实践，将达到以下目的：

(1)学会读懂机械工程图纸，认识了解实际加工图纸与教学图纸的区别；

(2)通过实际加工操作，在认识公差的基础上，掌握公差标注的合理性；

(3)了解不同加工方法所能达到的加工精度等级；

(4)通过实际加工操作，学习机械设计内容的可操作性和合理性，发现并掌握什么样的设计是可以加工实现的，什么样的是不合理的，为以后参与机械设计工作奠定实践基础。

2.3机械装配实践

机械装配属于技工范畴，学生在学校期间从未进行该方面的专门实践锻炼。在企业实践中，让学生跟着企业装配工人参与到产品的装配活动中。通过装配实践，将达到以下目的：

(1)了解机械装配的组织与实施方法和装配的一般原则；

(2)掌握各类机械装配工具的工作原理与使用方法；

(3)了解机械装配的技术术语，并能运用装配技术术语编制装配工艺规程；

(4)熟练掌握机械零部件的拆卸方法，并具有初步的故障分析能力；

(5)了解零件清洗的基本知识和操作方法；

(6)练习精密机械工程装配过程中检测工具的使用方法；

(7)通过机械装配实践认识到在机械制造和设计中需要注意的问题，如零件间的公差配合关系、零件之间的装配可行性及合理性、大型零件吊装孔的设计等；

(8)掌握装配体的设计需要考虑的可拆装性、精度稳定性等。

2.4行业专家讲座

在2014届学生的企业实践中，北京微纳定期安排专业设计师和专业装配人员、机床行业专家进行授课，主要内容是精密机床设计的关键技术、公差标注及工艺制定、机床关键零部件的装配、行业发展概况等。设计师和装配技工们根据自己多年的设计经验，从床身设计、导轨选择、主轴设计等方面进行讲座。与校内的教师授课相比，专家讲座更接近于工程实际，同时比校内课程内容更具有时代性。例如，公差标注决定了加工工艺，校内老师在课堂上很难将公差标注与实际零件加工相结合，而企业人员的讲授能有效地将公差标注与后续的加工相结合。行业专家讲座有助于学生了解行业特点和发展趋势，激发学生的学习热情。通过该环节，将达到以下目的：

(1)使学生了解行业发展概况；

(2)深化专业设计知识。

2.5机械设计实践

机械设计实践环节是安排学生作为辅助人员，协助企业项目组成员，参与到企业相关项目的设计中。通过该环节，将达到以下目的：

(1)锻炼和考查学生的制图能力；

(2)锻炼学生的设计能力；

(3)培养学生的责任意识；

(4)培养团队合作精神。

2.6基于企业项目的毕业设计

毕业设计是本科教学培养计划的最后环节。该环节的设置既要与企业的需求紧密结合，又要能满足学生毕业设计的基本要求。

学生在企业导师及校内导师的共同指导下以项目负责人的身份开展毕业设计，具体工作包括方案设计论证、图纸设计、加工件的外协、采购件商务谈判及合同签订等。通过该环节，将达到以下目的：

(1)锻炼学生的项目组织管理能力；

(2)考查学生的独立设计能力；

(3)锻炼学生的商务谈判能力；

(4)锻炼学生的采购能力。

3存在的问题

(1)目前公司设备数量有限以及学生实践时间有限，不能保证每个学生在任一台机床上都能达到熟练操作。

(2)部分学生存在挑肥拣瘦心态，由于部分机床的工作任务较重，这些学生不愿意承担，导致预定的实践方案不能完全实施。

(3)实践过程缺乏老师及时的指导，学生不能及时总结分析实践过程中存在的问题，因而不能完全达到预定的实践目标。

4方案改进建议

经过一年时间的机械设计制造及其自动化专业学生的企业实践，为更好地推行工程能力培养方案积累了经验。针对存在的问题，对下一阶段实施方案提出以下改进建议：

(1)为调动学生的积极性和主动性，在每个环节制定合理而严格的考核方案，定期进行考核，并将各环节的考核结果纳入到年度考核中。

(3)针对不同实践阶段，提供不同水平的补助；对表现较好的同学适当提高补助。

(2)安排学校老师和企业专业技术人员，定期对实践内容进行现场总结和讲评，及时发现问题并解决问题。

(3)根据工程能力培养需要，完善本专业教学方案，将课程压缩到大学前3年，这样学生在大四阶段可以集中精力进行工程能力锻炼。

5结语

企业能够为卓越工程师培养提供最佳学习氛围。合理设计企业实践方案，将能有效地促进卓越人才培养质量的提高。

中原工学院与北京微纳精密机械有限公司联合实施的卓越工程师企业实践方案经过运行取得了良好的效果，为机械设计制造及其自动化专业的教学改革提供了参考。

参考文献：

[1]李松柏，刘义伦．机械类卓越工程师企业实践阶段本科培养方案研究[J]. 长沙铁道学院学报，2011(3)：218-220.

[2]邹光明，蒋国璋，孔建益，等. 机械工程专业卓越工程师培养探索与实践[J].中国冶金教育，2014(4)：21-23.

[3]韩宝志.构建工程创新人才培养体系,加快工程教育改革步伐[J].中国高等教育，2010(8)：12-14.

[4]孔建益，邹光明，侯宇，等.卓越机械工程师培养的实践教学体系研究[J].高等工程教育研究，2013(3)：18-21.

[5]李公法，孙瑛，蒋国璋，等. 机械卓越工程师人才培养模式的改革与实践[J].长江大学学报，2014,11(4)：105-109.

[6]林健．“卓越工程师教育培养计划”学校工作方案研究[J]．高等工程教育研究， 2010(5): 30-36．

[7]陈启元. 对实施“卓越工程师教育培养计划”工作中几个问题的认识[J].中国大学教学，2012(1)：4-6.

[8]杨伟，朱昱.机械类“卓越工程师”培养模式探索[J].教育与职业，2014(24)：41-43.

[9]沈豫浙，王成军，张瑞. 机械专业卓越工程师校企联合培养模式构建研究[J]. 技术与创新管理，2013,34(3)：269-271.

(责任编辑：张同学)

Research on the Enterprise Practice Scheme of Outstanding Engineer for

Machine Design Manufacture and Automation Major

YU He-chun1, ZHANG Guo-qing1, ZHAO Ze-xiang1,

ZHAO Hui-ying1,2, QIAO Xue-tao1, YANG He-qing2

(1.Zhongyuan University of Technology， Zhengzhou 450007；

2.Beijing Micronano Precision Mechanical Co.， Ltd.， Beijing 101300， China)

Key words:machine design manufacture and automation; outstanding engineer; enterprise practice; training scheme