基于工程实践能力培养的机制专业课程群建设研究

包瑞新 贾 敏 高兴军 栗 佳 吕 平

（1.辽宁石油化工大学机械工程学院，辽宁 抚顺 113001；2.辽宁石油化工大学继续教育学院，辽宁 抚顺113001；3.辽宁石油化工大学工程训练中心，辽宁 抚顺 113001）

一、课程群建设的背景

课程群是指在同一学科相同专业中前后具有衔接关系的一系列课程。对于有鲜明工科特色的培养应用型人才的高校，其基础建设的重点项目之一就是课程群建设。诸多应用型工科院校的课程群建设目前还处于起步阶段，由于课程群建设的概念、方法、内容以及体系重构等方面还没有建立起相应标准，各院校的课程群建设进展缓慢。课程群建设应该结合未来实际生产及职位、岗位就职能力的需求，对课程群体系进行优化，充分吸收机械设计制造及其自动化领域的新思想、新理念、新工艺方法，形成实践特色突出、紧跟时代发展的课程体系，全面打造课程群。

目前我国经济正处于由追求“体量”向追求“质量”转变的关键时期，为了适应经济转型的需要，高等教育及其改革实践活动迅猛发展，应用型本科教育备受瞩目。应用型本科教育的整体培养目标是培养既具有一定的知识储备，又兼具全面的个人素质，面向生产、建设、管理和服务的高级复合型应用型人才。这就要求培养出来的学生要具有很强的工程实践能力。怎样从原来的学术型人才培养模式转变成真正意义上具有较好工程实践能力的应用型人才的培养模式，是诸多应用型本科院校重视探索的新领域。本文以辽宁石油化工大学机制专业应用型人才培养模式的改革过程作为背景，以机械设计制造及其自动化专业课程群建设为研究对象，对该专业课程群建设进行了尝试，系统化、模块化地采取了一些方式、方法来提高学生的工程实践能力［1-2］。

二、课程群建设的具体内容

本次课程群建设建立在“以设计为主线，以实践能力培养为核心”的培养模式基础上，通过强化设计教学，突出工程设计实践，达到提高学生工程能力的目的。

课程群建设包含理论教学板块、实践教学板块、素质教育板块这三大板块。

一是理论教学板块。按照学校的教学大纲、培养计划树立人才培养总体思想，对人才培养过程中的理论教学进行模块化分解，各个模块紧紧围绕学生技术应用能力和素质提高这一核心来开展工作。这部分涵盖基础能力培养模块、专业素质培养模块、专业细化培养模块、创新能力培养模块等。

二是实践教学板块。深入企业走访调研，了解企业对人才技能的需求，有针对性地对学生的实践能力、素质进行提升，以使学生一走出校门就能够快速转换角色，实现学校和企业的无缝对接，节省社会技能人才培养时间。这一板块涵盖专业课实验、工程实训、生产实训三个部分。其中，专业课实验以学院专业实验室为依托，工程实训以学校工程训练中心为依托，生产实训则以地方生产制造企业为依托。辽宁石油化工大学近年来建立了石油化工产业链实训基地，是辽宁省高校实训培训基地重点建设单位，为学生生产实训提供了良好的平台。

三是素质教育板块。其中包括PLC编程培训、三维软件培训等，旨在培养学生掌握企业普遍需求的一些主流技术。

三、课程群建设的具体措施

课程群的建设涵盖课程体系开发、课程建设、教材建设、专业研究这四个方面。

一是课程体系开发。由系主任牵头，成立由专业课任课教师及来自生产一线技术人员构成的专业课程体系开发团队。进入到各个行业相关院校、生产企业调研走访，进一步了解机制类企业的生产流程，对其进行分析研究，明确典型的生产过程；分析生产过程各个环节所需的知识、技能及核心能力，同时将国家职业标准融入其中，以机械制造生产流程为主线，将理论教学和实践教学融为一体。我校毕业生的就业方向以面向石油、石化行业为主，因此在融入职业素质教育这一环节，我们增加了HSE（健康、安全、环境管理体系）知识通识环节，以便于学生更快地融入未来的工作中。通过课堂教学、情景体验等方式培养学生勇于创新的能力、团队合作的能力以及抗挫折的能力。将教师教学、学生学习、学生实践融为一体，教学过程中设置多个任务供学生完成，提高学生学习兴趣。机制专业课程群中涵盖了当代设计方法及理论模块、主流制造技术模块及机电一体化技术模块。每部分又进一步分解成知识技能素质子模块、技能实习实训子模块以及职业技能考证子模块。每一模块对学生不同能力进行培养。

图1 机制专业课程体系建设模块

二是课程建设。课程建设主要包括以下几个步骤：（1）组建专业课程群建设团队。组成以专业带头人、核心教师、生产一线技术人员构成的课程建设团队。（2）动态调整课程内容。每个学年调整一次授课内容，及时吸收新技术、新工艺、新材料和新的国家标准，使人才培养目标与市场需求紧密结合。（3）积极开展市场调研。鼓励任课教师深入到生产一线，到机制类企业挂职锻炼，了解企业对人才能力的需求，以使课程建设更具针对性。（4）制定奖励政策。对在课程开发中表现突出的个人和团队，系里给予一定的奖励，学院也有一定的配套奖励。

三是教材建设。为了使教材更加注重学生工程实践能力的培养，更加突出行业特色，由核心教师及生产一线技术人员建立专业课教材建设团队，与课程建设团队齐头并进。教材内容要充分体现行业及时代特征，紧密结合市场需求。采用项目驱动及案例教学等措施重组教学内容，开发兼具特色和实用性的教材。

四是专业研究。鼓励专业课教师积极开展日常教研工作和科研工作，对机械类人才成长规律、机制专业课程体系、教学方法等进行深入研究。在系里成立面向不同研究领域的研究小组，每个小组均制定不同的研究任务。在研究经费上，鼓励系里的骨干教师积极申报省级、校级课题立项经费，对于成功申请的课题，学院给予一定的配套资金支持，保证课题的顺利进行。同时，每个学年有计划地邀请学校内外相关领域专家对教改项目进行评价指导，确保研究工作保质保量，能够按时结题［3］。

四、课程群建设的实践

上述措施目前已经在辽宁石油化工大学机械设计制造及其自动化专业的课程群改革中进行了实践，经过两年多的努力，取得了很好的效果。

（一）在现代设计理论模块中改革实践

现代设计理论模块有工程力学、机械原理、机械设计等课程。以往教师过多地关注学生学术理论水平的提高，却忽略了学生工程实践能力的培养，这种局面需要有所改变。如何在理论教学中提升学生的工程实践能力是目前课程建设的重点研究对象。我们建立了由相关课程教师及生产一线技术人员组成的教学改革团队，与往届毕业生积极联系，获取反馈，共同推进，具体涵盖以下措施。

1.建立面向实践能力培养的理论教学体系

过去的机械设计类课程内容均以纯粹的机械系统分析与设计为基础，课堂教学的重点在于对不同机械设备的性能进行分析。随着计算机技术的发展进步，新的分析方法不断涌现，需要对现有授课内容进行优化，淡化其与工程力学互为重叠的部分，对本课程独有的知识点则进行重点强化。分析方法上，鼓励学生使用Matlab、Adams等仿真工具解决工程实际问题。比如在机械原理机构运动分析这一知识点上，传统的分析方法是相对矢量图解法，该方法计算效率低下，学生在作图过程中容易出现误差，可以借助Matlab建模，采用解析法进行连杆结构的运动分析。利用Matlab强大的作图功能，可以直观地观察到任何构件在不同时刻的运动状态。Adams也被应用于机械原理和机械设计的教学中，实现动力学仿真。使用这些仿真工具，不仅有助于学生更好地理解课本中的知识点，也为学生未来走上工作岗位解决实际问题打下基础。课程讲授过程中，注重引入企业生产实践中容易出现的问题，鼓励学生在课堂上进行分析并提出解决办法。

2.结合工程实际，培养工程意识

机械设计类课程不仅理论性强，其实践性也很强。因此，在教学中应重点引导学生将理论知识应用于生产实践。教师如果在教学过程中一味强调理论学习的重要性，而忽略了理论和实践的结合，学生在学习过程中就会觉得知识点不好把握，课程枯燥，收获不到学习所带来的成就感，进而丧失了学习兴趣。因此，在教学过程中要更加注重鼓励学生应用所学知识去解决实际问题。在课程的教学过程中要结合我校地处东北老工业基地，机制类企业众多的特点，以所在地区常见机械产品为范例引入教学内容。同时邀请抚顺军锋制造厂、抚顺洗化厂等校企合作单位的高级管理人员走进课堂，介绍产品研发背后的故事，激发学生的学习兴趣。

3.利用课外课堂，强化工程实践能力

机械设计制造及其自动化专业知识点众多、烦琐复杂，需要通过大量的实践才能巩固和理解。为有效提高学生的工程实践能力，我们采取了多种举措。

课堂教学注重培养学生的工程意识。授课教师注意引入一些比较有代表性的工程实际问题，鼓励学生利用所学知识提出构想方案，并在条件允许的情况下利用相关软件进行仿真实验。

充分发挥测绘等实践环节的作用。机制专业的很多课程如互换性与技术测量、液压与气压传动、机械设计等都安排了测绘环节，充分发挥这些环节的作用，使每个学生都能够亲自操作。这些环节为学生参加比赛打下实践基础。

鼓励学生积极参加各类竞赛。引导学生积极参加旨在提高学生工程实践能力的各类竞赛，如全国化工设计大赛、机械设计大赛、全国3D设计大赛等。学院、系内均出台配套政策，鼓励学生参加此类比赛。如参加比赛可以增加一定的课外学分；机械原理、机械设计等课程可以选用比赛题目进行设计；比赛取得不同等级的奖项，院系将配套相应的奖励资金。这些举措极大地调动了学生参与竞赛的积极性。据不完全统计，我校机制专业学生大二学年竞赛参与率达到了75%。

鼓励学生机电结合。电气专业知识往往是机制专业学生的短板。引导机制类专业学生与其他涉电类专业学生积极联系，参加与电工电子技术相关的各类竞赛，如机器人大赛，这类比赛需要应用到机构学、动力学、电动电子等多门学科知识，有利于促进学生主动学习这些知识。

（二）在现代机械制造模块中改革实践

机械制造模块中有机械制造工艺学、机械工程测试技术、机电传动与控制、数控技术等课程。通过与校外专家的交流合作，我们对涉及的制造模块课程群进行了改革，删除了不适合时代发展的陈旧知识，增加了新内容，如开设了可编程控制器技术，并购进可编程控制器多台，增加学生的实践环节，确保教学内容能够紧随时代潮流；引导学生积极参加到任课教师所从事的科研项目中，使学生因能够切身感受到所学习的知识在工程实践中有价值而产生成就感、获得感；以“辽宁大工匠”评选为契机，带领学生走进大工匠工作室，同时聘请“辽宁大工匠”走进校园，讲解自己接触到的工程案例，激发学生的学习兴趣［4］。

五、结语

新型应用型人才培养模式是高等教育发展内涵的重要环节。应用型人才培养的直接体现是课程群建设，要始终围绕学生工程实践能力培养这个核心要素，切实提高学生的工程意识和实践创新能力。

辽宁石油化工大学机制专业经过两年多的探索和改革，以市场需求为导向，改革人才培养模式，完善课程群规划建设，切实提高了学生的创造性思维和工程实践能力。通过对机制专业课程群进行改革完善，主要解决了如下问题：（1）理论教学和实践教学相互脱节的问题。通过在课程体系建设上强调分析与设计的有机结合，理论教学与实践教学的有机结合，测绘实践与学科竞赛的有机结合，传统教学内容与现代教学内容的有机结合，各教学环节有机衔接，整体优化，解决了理论教学和实践教学未能紧密结合的问题。（2）学生工程意识不强、学习兴趣不浓的问题。地方高校应用型人才培养的宗旨是服务地方经济发展，紧密结合理论知识和工程实际，将大量的工程案例引入课堂，切实能够增强学生的工程实践能力［5-6］。