强化工程素质的机械类专业实践教学改革与实践*

◆陈雪辉 雷经发 俞传阳 马玉平

强化工程素质的机械类专业实践教学改革与实践*

◆陈雪辉 雷经发 俞传阳 马玉平

实践教学是培养学生创新能力、加强学生工程素质的重要教学环节。安徽建筑大学机电学院机械实验中心紧紧围绕机械类专业实践教学体系和实践教学模式深入进行教改理论研究，并将理论付诸于与实践，经过多年的不懈努力，取得明显成效。

工程素质；CDIO；机械类专业；实践教学

工程素质包括工程知识、工程意识和实践能力等[1]。工程训练是一门引发学生的探索和研究兴趣，提高学生的实践能力、工程素质和创新精神的重要的实践课程[2]。机械制造业是我国国民经济发展中的重要支柱产业，随着科技迅速发展，对综合素质高、实践能力强的高技术人才需求也日益增加[1]。2015年5月，国务院公布了中国版的工业4.0的《中国制造2025》规划，作为建设中国制造强国的伟大战略，这就更加要求工科学生具备过硬的工程素质和创新能力，为企业和社会带来更大的发展动力。

结合机械类专业特点，笔者就如何进行实践教学改革进行了经验总结，希望能够对其他工程类专业的教学改革提供借鉴意义。

1 具有本校特色的实践教学体系

实践教学体系的建设应注重综合素质的提高、个性能力的增强及创新意识的培养。机械类工程技术人才培养的实践教学体系应遵循“由浅入深，由低级到高级，循序渐进”和“实践、认识、再实践、再认识”的认识规律，分为工程认识、工程实践、综合与创新三个层次，如表1所示；并对人才的培养按照“分层次、分阶段”的培养模式，且制定了相应的教学质量监控和评价体系。

体系的建设离不开硬件平台的支撑。目前，安徽建筑大学机械与电气工程学院已建成工程训练中心（省级示范中心）、电工电子实验中心（省级示范中心）、军地联合省级实践开放基地、国家职业技能培训鉴定所和机械实验中心等专用实践教学场所，总面积达5000平方米，设备总资产达2000万元，为实践教学提供了有力的物力保障。

2 “分阶段、递进式”和“三结合”实践教学模式

由麻省理工大学等4所大学创立的CDIO（Conceive，构思；Design，设计；Implement，实现；Operate，运作）工程教育模式，是“做中学”和“基于项目的教育和学习”的集中体现，旨在培养全面发展的创新型工程科技人才[3-4]，并得到大力推广，取得良好的实践效果。我国汕头大学率先研讨了CDIO工程教学模式在国内的实施工作，目前已有超过40所国内高校参与了CDIO试点工作，皆取得良好的应用效果。

安徽建筑大学根据机械类专业培养目标，结合学校发展特点，按由低到高、循序渐进的培养顺序，构建了由课程实习和实验、课程设计、毕业实习和设计等组成的“分阶段、递进式”实践教学模式，并制定了相应的考核标准；同时以科技竞赛项目为驱动力，运用CDIO工程教育模式，组织大学生参与课外实践教学活动，并尽可能地为其提供必要的硬件环境；CAD/CAE/CAM技术高速发展，使设计和制造的理论和技术、工程信息的载体及其传输方式、人们的思维方式和工作方式都发生巨大变化，针对机械类专业学生，在教学实践中更需要加强他们掌握先进设计工具的能力，如AutoCAD、CATIA、ANSYS、MASTERCAM等，并运用到工程实践中来。

表1 工程实践三阶段

“第一阶段”，通过机械工程认知实习、工程训练（金工实习）、电工电子实习，培养学生基本的工程实践能力。

在“第二阶段”，强化课程设计环节，基于CDIO模式进行课程设计环节的实践，把课程设计的内容定位在对一个具体的机电产品软、硬件的设计与开发上，加大对学生进行专业方面的工程综合训练，培养学生的综合设计能力、系统调试能力和初步的创新能力。

“第三阶段”是毕业实习和毕业设计阶段，在学生完成课程设计内容的基础上，把毕业实习和毕业设计的内容与企业的生产实践以及教师的个人科研项目进行紧密结合，加大与工业生产需要解决的实际问题的吻合度，培养学生解决实际工程问题的能力和创新能力。

“三结合”是指“学校培养人才的目标和企业的实际需求相结合”“学校的教学实践环节和企业对学生的考核环节有机结合”以及“学校优势和企业优势相结合”。从2007年开始，安徽建筑大学机电学院就先后与徐工集团、安徽建机、合肥锻压、凯盛重工、铁鹏水泥以及中亚建材等企业签订了实践教学合作协议，开展技术合作与科技攻关；2010年与日立建机联合办学，为企业培训技术服务人员，同时提供校内机械类专业学生的生产实习、毕业实习等；从2012年上半年起，挑选部分本科毕业生进入合力叉车等企业实习，落实了企业与校内双导师指导制度，探索与企业深度融合的卓越工程应用人才培养新模式。

在“三结合”模式引导下，学校根据社会需求，有针对性地选择企业，开展产学研合作以及示范合作实验中心（基地）的建设，提出双赢的实践教学基地建设方案，让企业愿意与学校合作，通过双方的共同努力，制订出一套完整的实践教学计划，并加以实施。

3 成果效益

安徽建筑大学机械与电气工程学院在实施工程实践教学改革以来，取得可喜成果，先后超过3000余人参与到工程训练当中，并有约1500人取得国家职业技能证书。2010年以来，学生明显提升了参与科技竞赛项目的热情，如机械创新大赛、工业设计红点设计大奖赛、全国节能减排大赛、挑战杯比赛、NOC比赛、全国工业设计大赛、智能车比赛、安徽省科普创意创新大赛等，取得了国际级奖1项，国家级奖4项，省级奖16项。

通过这些竞赛项目的锻炼，学生的专业技术水平和综合素质得到了提高，能够更快适应企业发展；同时这些成果也是实践教学改革成果的一种佐证，增强了教师在实践教学改革道路上的信心。

4 结束语

在机械人才培养过程中，从来不缺少实践环节，但学生的实践能力仍显不足。课题组针对这一现状，通过科学构建全方位、多层次、特色鲜明的实践教学体系，合理安排组织课内课外实践教学活动，创新性地构建以“三结合”为特色的产学研的实践教学模式，为大学生主动实践能力的培养提供机会，提高了学生的综合素质，对大学生的就业和再深造都有帮助。实践表明，强化工程创新能力的教学实践，使得学生综合运用知识进行结构设计和创新设计、进行开发和实验研究的能力得到大幅提升，并且获得充分认可。

本成果的总体建设思想、研究思路和教学资源不仅适用于机械类专业，而且对其他工程类专业的教学改革也具有普遍的借鉴意义和推广应用价值。

[1]唐英,孙荣禄,雷贻文.关于高校工程训练的思考与实践[J].高等教育研究学报,2008,31(2):69-71.

[2]于辉,李金良,邹芹,等.工程训练中工程素质的培养与实践[J].教学研究,2010,33(5):69-71.

[3]顾佩华,包能胜,康全礼,等.CDIO在中国（上）[J].高等工程教育研究,2012(3):20-28.

[4]杨学锋,曹树坤,等.基于CDIO的机械工程类学生创新能力培养的研究[J].中国现代教育装备,2015(15):77-79.

Mechanical Specialties Practical Teaching Reform and Practice

CHEN Xuehui,LEI Jingfa,YU Chuanyang,MA Yuping

Practical education is an important teaching part to develop students’ innovative ability. The Machinery experimental center of Anhui Jianzhu University focuses on the practical education system and practical education model of the mechanical majors and conducts the theoretical research on the educational reform and puts it into practice. Some remarkable results are achieved by unremitting efforts of years.

engineering quality;CDIO;mechanical majors;practical education

G642.44

B

1671-489X(2016)02-0169-02

安徽省省级教学研究项目“夯实专业基础、培养应用能力——基于卓越工程师培养模式的《机械原理》教学研究”（项目编号：2012jyxm395）；安徽省省级教学研究项目“基于文化传承的工业设计（类）创新型应用人才培养模式改革研究与实践”（项目编号：2013jyxm155）；安徽建筑大学教学研究项目“慕课时代下的机械基础类课程体系模块化构建研究”（项目编号：2014yx09）。

作者：陈雪辉、雷经发、俞传阳、马玉平，安徽建筑大学机械与电气工程学院（230601）。

10.3969 /j.issn.1671-489X.2016.02.169