基于工程教育的机械装备专业实践教学探索

李志强

摘 要：为了增强学生对复杂工程问题的解决能力，同时为了达到工程教育认证对机械装备专业学生实践能力的基本要求，以目前实践内容为基础，专业方向课程设计结合专业实践教学，通过一体化的综合实物项目进行实践教学改革创新，既能很好的运用知识，又能展示学生的技术水平，这样的实践教学方法取得良好的教学效果。

关键词：工程教育认证 机械装备专业 实践教学 改革

引言

工程教育认证是我国高校重点关注的工作，在工程教育改革的背景下进行工程教育专业认证，实现我国工程教育与国际接轨，获得双边或者多边认可的职业资格，使工程师的职业资格可跨国使用或国际通用，工程教育认证促进我国理工科类高等教育的发展，是一种教育革新形式。在工程教育认证的背景下，本文以机械装备专业对实践教学的教育改革和探索为中心进行讨论，机械装备专业作为一个传统的、拥有久远历史的专业，如何在科技发展和社会进步前提下培养出当下企业需要的精英人才，对工程教育模式提出了全新的要求。

一、工程教育实践教学现状

随着社会的不断发展，全国大多数高校都对工程实践教育内容进行了探索和改革，尽管取得了一些成果，但是从所培养的人才质量看，实践教学效果并不显著，普遍学生的创新能力和实践能力薄弱，经分析工程教育实践教学有如下几个问题：

1.工程教育实践教学未达到标准

首先，在教学安排和课程设置上，实验课程越来越少，实际生产实习时间减少，学生很少有机会独立操作，动手能力弱，大多都是参观实习，很少能参与生产[1]。其次，由于学生的基数越来越大，这给实践教学增加了困难，很难满足达到要求的实践教学。

2.教学设计和实践活动落后

随着经济发展和时代变革，传统的教育模式不适合培养当今行业所需要的工程师，在课堂上学生学到的工程实践内容包括冷加工、电工、热加工、制作与装配工艺以及对现代加工技术的培训和介绍，缺少对工业流程和工程背景的设计，阻碍了学生系统思维的发展，而且实践教学活动缺少层次性。

3.师资队伍力量薄弱

教师的能力水平对学生实践能力的培养非常重要，整体来看，工程实践教师的学术水平和实践经验不足，导致实践教学效果不明显，阻碍学生实践能力的培养。

二、实践教学新思路

专业实践教学模式的改革思路是：在机械设计制造及自动化专业实践教学过程中，实践教学以专业实践课程设计实际应用为基础，将专业知识和课程设计相结合，实现了机械装备专业实践教学新模式。其中包括构思-设计-加工-装配-调试五位一体的新模式。全面覆盖了基础、专业、职业、综合以及创新5个模块层次的实践教学体系。

在进行专业综合实践过程中，学生能够将课程的设计和实践应用有机的结合在一起，包括作品的设计、材料的购买、零件的加工制造、整体的装备以及最后作品的调试等全过程都是学生独立完成，大学专业课实现了充分应用、工学并举的完美结合。

改革新模式更加注重培养学生的综合能力。充分达到工程认证的要求：

1.机电作品的相关构思部分：提高学生研究科研项目水平和学生创新能力的培养。

2.机电作品的相关设计部分：提高学生的电脑制图和机械设计水平，职业规范严格遵守，加强职业素养。

3.加工制作的部分：提高学生对于机械零件的加工制造和数控编程技术，培养相应的可持续发展和环保意识。

4.装配的部分：较明显的提高了学生解决从单一到复杂的工程问题的技术水平。

5.调试的部分：提高学生整体的综合素质能力。

除此之外，该模式的重要环节是由几个人组成的团队共同完成。完成过程要求循序渐进，通过一系列的培训后，提高学生的协同工作和独立工作能力，同时提高学生的管理能力和整体统筹能力。其实质是提高了学生在实践教学里分析问题和解决问题的能力，为学生的毕业设计积累了实践经验，使得拉近学生与机械工程方面高级技术人才的距离。

三、专业项目执行的过程

专业综合实践教学新模式的具体实施步骤包括作品的创新和构思，实践设计，典型零件（CAD和CAM），零件的数控和仿真，数控机床实际加工零件，关于机械结构的装配，关于控制系统硬件控制柜的制作，关于控制系统的PLC软件设计以及机电系统的联机调试。学生分为多个小组进行加工设计和加工制作的小作品，作品不仅具有一定的功能且机电一体化[3]。

1.机电作品的相关创新和构思

在学生实践设计制作的两个月之前，首先是专业指导教师开始布置实践任务，学生要上报关于机电作品创作的思路，让学生尝试独立构思和设计作品，在整个过程中，学生积极主动提出想法并与老师沟通、讨论和研究。从而得出最佳实验方案。

2.关于机电作品的结构设计

结合实验室的机电元器件，花费三周时间进行二维装配图和三维模型构建设计，最后得到专业的CAD工程制图。

3.关于专业零件的数控加工

首先作品设计里需要的零件要经过数控仿真加工，需要合理的编程，在数控铣床和车床上，应用事先编好的数控设计方案加工部分零件。

4.机械结构总体装配

在整个装配过程中，学生独立动手完成所有的机电零件。

5.控制体系硬件和软件

学生根据原理图和布线图制作控制柜，采用PLC控制程序，机电系统的联机调试。以完成创新一体化作品的全部制作。

四、实施效果

本次实践全部由学生动手完成，集构思、设计、制作和调试为一体化新模式，经实践证明，学生的综合能力有了大幅度的提高。

结语

总而言之，实践教学要求学生积极主动参与其中，能够自主创新设计，独立完成机电一体化作品，提高学生关于机械装备的设计和装配能力，提高总体工程意识，推动工程改革的发展，本文对于相关专业的实践教学建设具有借鉴意义，在工程实践方面探索出一条新的道路，项目式教学更加注重理论与实践相结合，勇敢面对学生理论性强、实践性薄弱的局面。

参考文献

[1]高铁红，张争艳，孙立新，张建辉，曲云霞.面向工程教育认证的机械专业综合实践教学新模式[J].高教学刊，2016（20）：170-171.

[2]陳耿彪，杜荣华.基于工程教育专业认证的机械类专业课程实践教学[J].教书育人（高教论坛），2015（03）：108-109.