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基于工程实践能力培养的实践课程改革研究

2020-12-28张立志石南辉

山东电力高等专科学校学报 2020年3期
关键词:毕业设计加工技能

张立志,石南辉

(北部湾大学机械与船舶海洋工程学院,广西 钦州 535011)

0 引言

针对新工科人才工程实践能力培养的问题,已经有很多高校进行了相关研究。文献[1]提出了我国地方高校的新工科采用创新协同的实践模式,注重国际化发展和精细化培养,强调学科专业设置与产业发展对接。文献[2-4]介绍了新工科建设思路、实践教学模式的创新以及实践教学实施方案,并探索实施CDIO工程教育创新人才培养模式的改革和实践。文献[5]从教学改革的基本思路及路径、教学体制的建立、优化整合教学方案、加强师资队伍建设以及强化教学评价制度等方面对金工实习课程的改革与实践进行了研究。文献[6]对当前大学生工程实践存在的问题进行了分析并给出了一些建议,认为工程实践是高校对学生进行素质教育,培养学生创新精神和工程实践能力,加快大学生社会化进程的重要形式。实践课程教学是培养学生工程实践能力的主要渠道,为了适应新工科发展的要求,为社会培养更多工程实践能力突出的复合型、技术技能型人才,本文对实践课程的改革和完善进行了进一步的研究。

1 新工科背景下工程实践能力要求

工程实践是指能够理论联系实际,将所学知识应用于设计、制造、试验等工程的实践环节[7-9]。工程实践能力也包含工程实践意识、工程实践思想、工程实践观念[10-11]。工程意识、工程思想、工程观念等都不具备的条件下来谈工程实践能力只能是空谈,无实际意义。新工科背景下的工程实践能力要求更高,学生还应具备计算机、网络互联网等相关技能。针对培养的学生层次来说,应用型本科应该注重学生技术技能的培养而不能仅是操作技能,但个别应用型本科将工程实践能力的培养变成了纯操作技能的培训,缺乏对学生在工艺、技术问题分析等方面的相关技术技能培养。

以“工程训练”实践课程中的焊接工种实训项目为例,工程实践能力的培养,不应该是简单的焊接操作技能训练,而应该注重焊接工艺的选择、焊接过程出现的问题分析等。例如,对于初学者来说焊接引弧过程中焊条很容易与工件发生粘连,指导教师可用焊条与工件粘连这个问题来引导学生进行分析,找到产生粘连的原因,解决焊条与工件粘连的问题,从而提升学生的工程实践能力。

通过以上分析,新工科背景下工程实践能力要求包括:具有良好的工程意识、工程思想、工程观念;在工作过程中,具有发现问题、提出问题的能力;能够结合现场实际情况,利用现有理论知识对提出的问题进行正确分析;在工程实践过程中能灵活运用所学知识;具备接受和学习新知识、新技术、新工艺的能力。

2 基于工程实践能力培养的实践课程教学改革

实践课程的设置要与企业需求紧密结合,以某校机电类专业为例,该专业的实践课程主要有认识实习、专业实验课程、工艺课程设计、金工实习、工程训练、生产实习以及毕业设计等。本文重点介绍“工程训练”实践课程的教学内容及教学模式的改革,并对其他实践课程的教学内容及教学模式提出建议。

2.1 教学内容改革

机电类专业学生的“工程训练”课程内容应该包括四方面:产品的热加工模块,又称材料成形工艺;产品的冷加工模块,又称切削加工工艺或机械加工;先进制造加工模块;产品的综合训练模块。目前“工程训练”实践课程内容只包含前三部分,且各部分内容比较简单,不够丰富,甚至有些学校只进行车工、钳工和焊工的技能操作培训,达不到对本科生工程训练的目标。

为了使实践课程实现其教学目标,改革后的以培养工程实践能力为导向的“工程训练”实践课程内容为:热加工工艺模块包括工程材料、热处理、铸造成形、锻压成形、焊接成形、其他材料成形以及快速成形技术;冷加工模块包括切削加工基础知识、车削加工、铣削加工、磨削加工、刨削加工、镗削加工以及钳工加工等;先进制造加工模块包括数控加工(如数车、数铣以及加工中心等)、特种加工(如电火花加工、线切割加工、激光加工、超声波加工等);产品综合训练模块包括机械装配、产品工艺分析、制造工艺方案制定、产品的制造及装配调试等。

针对应用型本科人才培养,需扩大学生的知识面,工程实践课程内容应丰富,让其了解更多的制造工艺,而不只是学习几个加工技能,从而提高学生就业的竞争力。应用型本科培养的是具有工匠精神的技术技能人才,应侧重的是发现问题、提出问题、分析问题以及解决问题的能力,所以教学内容要进行改革。

2.2 理论实践并重的教学模式改革

各高校“工程训练”课程的教学模式各不相同,有的学校以基础理论知识为辅、以技能操作实训为主;有的学校以基础理论知识为主、以技能操作实训为辅。对比各学校的教学模式,本文认为该课程的教学模式应基础理论知识与技能操作并重。在技能操作培训中,不能一味地强调手工操作技能训练,这样不能培养学生发现问题、提出问题、分析问题及解决问题的能力,也就谈不上工程实践能力的培养,更谈不上创新能力的培养。技能培训过程中应该与高职高专等专科层次的教学模式区别开来,要在技能操作训练过程中融入问题元素,教师要以问题为导向进行引导教学,引导学生在训练过程中发现问题、分析问题及解决问题。

在实践课程中推行以赛促学、赛教结合的教学模式,对参加过的学科竞赛,赛后积极总结经验,并及时分享给同学,提高学生的工程实践能力及创新能力。以赛促学、赛教结合的教学模式在工程训练课程中已推广5学期,获得了较好的效果,多位同学在参加全国工程训练大赛中获奖。

2.3 打破传统的实践课程安排

新生入学第一学期,各个专业可组织学生参观本专业或全学校的实验室、实训室等,再去与专业相关的企业认识实习,了解自己的专业,为今后的学习找好定位和方向。“毕业设计”可以提前安排,改变传统的大四才给学生课题开始毕业设计的做法。改革后,可提前进行毕业设计开题,让学生从大二下学期或大三开始就有方向,有计划、有目标地进行专业学习。

“工艺课程设计”的选题不要过于简单,选题要覆盖机电类主要课程,要紧跟机电领域的发展,要有综合性和工程实践性,既能达到实践教学目的,又能使学生利用所学的理论知识来分析、解决实际工程问题,从而提升学生的工程实践能力。

“工程训练”课程可在大一第二学期安排“工程训练Ⅰ”进行工程认知教学,注重培养工程意识;大二第二学期安排“工程训练Ⅱ”进行工程实践教学或“金工实习”实践教学,培养专业工程技能;大三安排“工程训练Ⅲ”进行综合训练,加强技能运用能力的培养,循序渐进提升学生的工程实践能力。

2.4 产学研相结合的毕业设计

与合作企业沟通协调,让更多的实践教师到企业参加现场实践锻炼,使其真正掌握企业设计、生产制造、管理等相关知识和技能。教师去企业实践锻炼不能流于形式,要与企业深入沟通协调,让教师在企业的生产部门、工艺部门、质量部门及技术部门轮流挂职锻炼。与企业的技术人员进行合作,联合申请课题,教师把课题中的相关问题与学生分享,可让学生直接参与联合课题,培养学生的科研能力、工程实践能力和创新能力。

“毕业设计”也可以在校企合作的单位里完成,让学生真正参与解决企业的生产实际问题。这类毕业设计题目来源于企业生产实际,有利于培养学生的工程实践能力和创新能力,可充分发挥学生的主观能动性。

2.5 灵活多样的考核方式

实践课程的考核方式可以灵活多样,例如,学生在认识实习时,对专业的理解还不够深入,考核方式可结合参观实习的实验室或工厂写一篇专业认识方面的心得或自己对专业的认识等;专业课程的实验可采取现场答辩的形式进行考核;“金工实习”和“工程训练”可采取分阶段测试、综合测试、基础理论与技能操作相结合等方式进行考核;“生产实习”可采取答辩或实习总结等形式,抽查每天的所见所闻及心得体会。“工程训练”课程的考核方式已开始实施,教学效果较好。其他考核方法也将在以后的实践教学过程中陆续实施。

3 结语

新工科背景下基于工程实践能力培养的实践课程改革,要打破传统的实践教学模式,从教学内容、教学模式以及课程安排上与人才需求和企业岗位需求紧密结合,以培养学生的工程实践能力。为将基于工程实践能力培养的实践课程改革落到实处,实践教师队伍建设也相当重要,没有高素质的 “双师双能”型的实践教师队伍难以完成工程实践能力培养的目标。

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