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基于综合创新能力提升的机械工程实训改革与实践

2020-09-10张勇米承继刘水长汤迎红

内燃机与配件 2020年5期
关键词:机械工程实训创新能力

张勇 米承继 刘水长 汤迎红

摘要:目前社会创新人才需求日趋旺盛,机械制造业事关国民经济基础,更需要大量富有创新能力的卓越人才。机械工程实训作为本科教育阶段关键的一门综合性实践课程,对地方高校而言,更是综合创新能力培养的重点环节。对此,文章提出了以学、赛、训为核心的大学生综合创新能力培养模式,开展工程实训教育教学改革,并进行了实践探索。

Abstract: At present, the demand for innovative talents in society is increasingly strong. The machinery manufacturing industry is related to the national economic foundation, also strongly needs a large number of outstanding talents with innovative ability. As a key comprehensive practical course in undergraduate education, mechanical engineering practical training is the key link of comprehensive innovation ability training for local colleges and universities. In order to meet the requirements of the times, this paper puts forward a comprehensive innovation ability training model of college students with learning, competition and training as the core, carries out the reform of engineering training education and teaching, and the practical exploration is also carried out.

关键词:地方高校;学赛训结合;机械工程实训

Key words: local colleges and universities;combination of learning;competition and training;mechanical engineering training

0  引言

随着“中国制造2025”的深入推动,机械制造业对创新型人才的需求日趋旺盛。为适应社会需求,国家大力倡导新工科教育教学改革,突出实践教学模式的转变,实施创新人才培养,通过高素质卓越人才的培养来驱动社会经济的发展。工程实训是机械工程本科教育实践教学中关键的一门综合性实践课程。在工程实训中,如何融入创新能力培养要素,采取何种积极措施实现“创新、创意、创业”的“三创”精神培养,成为工程实训教学改革的熱门话题。[1-3]

当前我国高校是高等院校的主体,承担着95%以上的大学生培养任务。机械工程专业是地方高校普遍设置的专业。因此,可以说,加强和改善地方高校机械工程专业学生的综合创新能力培养,对于促进国民经济腾飞和制造强国的中国梦的实现具有重要意义。然而,当前各地方高校的工程实训作为一门课程,普遍实行在三至四周左右的课时区间内,完成以“车、钳、焊、铸、锻”为主要实训内容的金工实训,这就产生受训学生和指导教师比过大,在加工设备陈旧老套条件下,重要的工程实训环节,既不能扎实学生的实际操作技能,也不能培养创新能力,致使包含创新能力训练的新工科工程实训教育无法实施。

针对这一问题,作者以所在高校为例,研究提出了学、赛、训结合的综合创新能力提升的机械工程实训改革与探索,从运行实际情况看,取得了较好的效果。

1  机械工程实训改革目标

在传统的机械工程实训培养模式下,工程实训教学模式都是从单独学习以机械加工过程的体验涉及到的知识点出发,在短的时间里,定位不清,难以正确把握重点。容易出现两种错误倾向,要么引向以扎实掌握机加工技能为目标的技能培训,要么引向简单机械加工过程体验。第一种倾向是在模仿了职业院校的工程实训培养目标,这明显与本科教育层次的培养目标定位相矛盾,第二种倾向更是一种以了解、知道为目标的体验式教学,是将工程实训进行的泛化。显然这两种目标都难以融入创新教育。目标不清、不准,使得这些过程中,指导教师教学方式为灌输式的、全过程示范操作的教学方式,学生只能被动接受,实训工程中采用按照老师所教的步骤来实训,不利于激发学生在科学实验活动中的主动性和创造性,以至于创新能力和解决实际问题能力得不到锻炼,知识和技能跟不上时代的发展和社会企业的生产需求。同时实训评分标准过于单一,评分结果为优、良、中、及格等,无法激起学生的学习兴趣和学习欲望。根据国家有关部门统计,中国大学生创业成功率是3%,而美国的大学生创业成功率为20%,双方有7倍的差距[4]。究其原因当前是工程实训的创新性培养要素缺失。

工程实训课程肩负着全面提高大学生工程素质、实践能力和创新能力;培养学生的复合知识、应用技术、高创造力的工程类人才的任务。因此,工程实训的目标应是通过产品设计制作的实践工作,从实践工程训练中培养工程意识和实践能力,从而提高大学生的工程意识、创新精神和实践能力。[5]

2  机械工程实训改革过程

2.1 强化个性化分层次教学

当今大学生随着国民经济持续改善,其个人成长背景、家庭与基础教育及经历不同,个性差异较大,在机械工程实训中,按传统的以“车、铸、焊、锻、钳”为主要内容的金工实训,实行统一的教学内容和实训题目,显然造成对动手能力强、富有创新思想的学生“吃不饱”现象。[6,7]因此,在实训中,应探索新的实训内容,改变单一的考核方式,由单一简单零件加工内容过渡到综合性、创新性、探索性的实训与实验结合的训练方式上来,授课方式也应更加注重个性化和差异化,实行分层次的立体式教学培养,过程注重引导和启发,通过改革切实解决不同认知层次的学生实训的不同需求。

2.2 注重学赛训结合创新教育

过程培养机制和实训题目设置,是实现创新教育的具体体现。富有创新思维和教育的工程实训过程,学生、老师不再是对立的,而是共同完成一项工程设计。针对学生的个性和基础,教授要设计恰当的训练题目,开展一定的辅导讲课;训练题目可以结合当前由高等教育学会每年发布的学科竞赛题目进行,如工程综合技能大赛的无碳车比赛,也可根据国家、省及学校开展的大学生创新性研究项目进行开放性题目设计。将原来的金工实训内容作为基础训练,将创新性的项目作为后置个性化教育训练。考核方式上,实行以赛代考、以证代考、以项目代考。即学生在学期结束时,对在专业竞赛中获奖、取得国家制图员职业资格证书等可以证明其专业能力水平的,可以取代其工程实训时作品的评定成绩。

2.3 修新实训教学大纲

教学大纲是落实工程实训教学改革目标的主要抓手,因此要落实上述举措,重新修订教学大纲。在教学时间安排上,可以将目前的实训时间分成三个环节。第一个环节为自学、准备阶段,需要教师在上一学期末,提前安排、动员,讲清实训要求和创新教育方案。该阶段教师要设计题目、选择赛事,和学生沟通;学生要结合自身特点,选择队友、题目、方案和导师,开展相关基础知识自学学习。第二阶段和第三阶段是真正的工程实训教育运行时间段,其中第二阶段为工程基础训练阶段,该阶段仍以班级为单位,按金工实训机床、钳工台、焊机、浇铸模具等装备的数量分成若干组,以“车、铸、焊、鍛、钳”加工工艺训练为主轮训,所有工种控制在2周内完成,在2周结束的最后半天,进行基础技能评价考核;第三阶段为创新探索科目环节,是改革的重点,开展开放式、交叉式、组合式的创新训练。整体时间用时2周,并单列实训最后半天,开展综合创新能力评价考核。第三阶段是创新教育阶段,此时可按第一阶段学生分组和师生互选结果,开展创新项目的实体制作。学生自愿组合,拨付学生定额资金,自行购买材料后进行加工制作。教师在过程中,对设计方案,加工工艺、安装、创新点等进行把控,从而实现创新教育。综合以上改革,新的工程实训教学大纲的核心方案如表1所示。

3  改革实践与成效

根据以上工程实训教学改革思路,笔者以所在单位为例,进行了实践与探索。本高校机械工程实训为4周时间,一般安排在大二,在对学生进行工程训练中,训练科目分为两个层次,注重个性化教育与创新教育,其中工程基础训练培训教师12人,主要负责加工工艺的传统训练,创新教育的指导教师有8人,均为博士、副教授以上人员,创新教育实施师生双向互选方式。在创新探索中,以团队形式进行训练。通过改革训练,学生在全国机械创新设计大赛、全国节能减排大赛、全国三维数字化创新设计大赛等多个赛事中获奖,同时,截止目前,获批立项国家级大学生创新性研究项目3项、省级立项10项、校级立项28项。大学生作品申请并获得国家专利证书30余项。

此外改革以来,极大地提高了学生的综合素质和专业技能,学生的视野得到了开拓,团队合作意识和集体荣誉感得到了加强,激励了更多学生考研,作为地方高校学生,考研升学率达到了12.7%,其中选择了创新性探索教育的学生考研成功率高达78%。其中考入武汉大学、华中科大、哈尔滨工业大学、中山大学、华中科技大学、湖南大学、中南大学等双一流高校比例极高,甚至19年笔者所指导的2名学生被新加坡南洋理工大学录取。学生就业三一重工、华为、中国铁建等500强企业比例也逐年上升,相信随着探索实践的深入和学生毕业后成长,改革实践所产生的成效将会更加显著。

4  结语

“中国制造2025”是我国从制造大国迈向制造强国的行动纲领,短期内实现产品质量与创新的双提升,亟待工程人才培养取得重要突破。因此本文提出的以学、赛、训结合的综合能力提升机械工程实训改革,是地方高校落实和践行创新教育的具体体现,其具体措施,可供其他高校借鉴。

参考文献:

[1]振亚,林金忠.新工科理念下工程实训课程教学模式探讨[J].职业,2019(27):80-81.

[2][3]谭喜庆.工学结合人才培养模式下高职院校创新创业教育“学训赛创融合”实现模式研究[J].当代职业教育,2014(08):105-109.

[4]周琴,李杨,李恩.OBE模式下的工程实训创新教学改革的探索[J].科技风,2016(06):79.

[5]李维新.关于实践教学和创新能力培养新模式的探索[J].信息系统工程,2019(12):171-172.

[6]米承继,张勇,刘水长,明兴祖,熊勇刚.“四轮驱动”促进地方高校机械类大学生专业能力提升的探讨[J].价值工程,2017,36(11):224-226.

[7]张勇,米承继,刘水长,明瑞.新工科与双创背景下本科工程实训教学改革研究[J].内燃机与配件,2019(24):293-294.

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