独立学院机械工程专业综合实训的教学研究与改革

[摘要]机械工程专业作为典型的应用型工科专业，很多课程都加强调实践学习。北京科技大学天津学院以机械工程专业综合实训为试点课程，从专业基础课教学方法、专业核心课教学方式、实训课教学方式等方面进行教学改革，注重企业项目与课程教学相结合，初步构建了产学研结合的人才培养途径，建立了理论体系和实践体系相结合的课程体系。

[关键词]综合实训；教学改革；课程体系

[中图分类号]G642 [文献标识码]A [文章编号]1671-5918（2015）20-0097-02

一、引言

随着全球经济一体化进程的加快，中国以其独特的资源优势，正在成为世界制造业的中心。在这一过程中，市场需要大量应用型人才。独立学院是按新机制、新模式举办的高等教育机构。独立学院实施“应用型”理论教学和以应用能力培养为主线的实践教学相结合的培养体系，注重突出学生的实践能力和创新意识的培养。

北京科技大学天津学院作为独立学院，教育目标就是要培养高级应用型人才。自建校起就非常注重学生实践能力的培养，在很多课程中均配有实践课程。为突出办学特色，培养应用型人才，北京科技大学天津学院正努力构建应用型课程体系。应用型课程要求高校培养学生应用能力、实践能力和操作技能，不同于一般的实践课程，是综合了应用、实践、技能的知识的课程体系。北京科技大学天津学院以机械工程专业综合实训为试点课程，改革课程体系，以培养适应市场需要的应用型人才。

二、专业基础课教学方法改革

独立学院在课程组织方式上必须有别于母体高校，特别是要破除母体高校那种大而全、宽而广的课程组织方式。独立学院可以建立灵活、高效的课程组合方式。打破传统的基础课+专业基础课+专业核心课的老三段课程组合方式，建立交叉融合的组合方式，以加强课程之间的融合和渗透。

专业基础课是为学生可持续发展奠定基础的，注重拓宽学生就业面。专业基础课主要包括机械制图、电工电子学、机械设计基础等课程，其中机械设计基础整合了力学、公差、机械原理与机械零件等课程的内容。这些课程是后续学习专业核心课的基础。

机械设计是是机械生产的第一步，是决定机械性能的最主要的因素。《机械设计》课程作为机械工程专业的重要课程，前后承接的课程有《机械制图》、《互换性与测量技术》、《液压传动》等。要求学生掌握根据使用要求对机械的工作原理、结构、运动方式、力和能量的传递方式、各个零件的材料和形状尺寸、润滑方法等进行构思、分析和计算并将其转化为具体的描述以作为制造依据的工作过程。

根据课程特点和独立学院的教育特色，教师可以对教学方法和课堂组织形式进行改革。机械工程专业作为典型的应用型工科专业，有很多相关联的课程，比如“机械设计”，“机械制图”，“互换性与测量技术”等，这些课程的知识是紧密联系的。如果单独讲授，很难达到很好的教学效果。这些课程的组合方式采取交替排列的办法，使这些课程中的相关知识整合在一起，将几门课的知识综合到一个大作业上，从而使学生牢固地掌握相关知识。

比如“互换性课程”中安排了一个综合设计，在所给的零件图上标注几何公差，确定尺寸公差，根据零件加工的特点，确定表面粗糙度值。根据装配图的特点，确定配合类型，并进行标注。这样把机械设计、机械制图和互换性课程的知识都揉合在一起，难度加大，通过实践，教学效果要比单一讲授理论好得多。

对机械设计基础中齿轮传动的讲解，如果将课堂放在车间，直接面对车床的主轴箱进行讲解，这样既增强学生的感性认识，又可以激发学生的专业求知欲望。

三、专业核心课教学方式改革

专业核心课是整个课程体系中最重要的一部分，它以市场就业为导向，根据职业岗位要求，设置了以能力培养为本位，理论和实践有机结合的几门核心课程包括：机械加工工艺基础、数控机床编程与操作、数控机床控制技术基础、CAD/CAM软件应用基础这几门核心课程是专业教学的重点，是技能培养的重点。其中每一门核心课程都综合了传统课程体系下的数门课程，这就为增加较多的实训环节提供了保证。

专业核心课的相关专业知识和实践技能的组成如下：

（1）通过学习《计算机辅助设计》、《计算机辅助制造》并训练相应的软件，使学生初步掌握运用三维CAD软件造型的技能，并学会一种CAM软件的使用方法，为今后的发展打好基础。目前，根据市场需求结合我院实际情况，主要安排Pro—E和CAXA制造工程师两种软件的教学。

（2）通过学习《机械加工工艺基础》，学生掌握材料、热处理工艺、机械加工工艺、机床和刀具等加工常识；通过《金工实习》实践训练，使学生掌握车、铣等机床的基本操作技能，了解相关工种操作的基本知识和工艺特点；通过学习和专门训练《数控机床与编程》，使学生具备编制中等复杂零件加工程序和操作较高档数控机床的技能，了解数控机床的分类、结构、工艺特点、加工范围、刀具选用、一般操作技术和数控机床的日常维护保养知识。

（3）通过《PLC可编程控制器》、《传感器与测试技术》理论学习，使学生掌握相关机电控制基础知识；通过实践项目训练，使学生初步掌握相关的编程与调试、传感器的选型及应用等技能。

四、实训课教学方式改革

机械工程专业很多课程更加强调实践学习，才能领会所学的理论知识。机械工程专业专门开设有实训课，比如金工实习，数控加工，计算机辅助制造（CAM），液压传动，PLC编程等，这些实训都是在学完相应课程后完成的。而教学中实训类课程均是每门课程之间独立讲授，导致学生学完很难将这些课程关联起来，在实际应用中这些数控类课程存在紧密的联系，每门课程的内容作为实际应用的一个阶段进行学习。

综合实训类课程的学习是一个多学科的综合工作，其内容多，分类细。涉及的课程包括机械制图、机械设计、机械原理、计算机辅助设计、工程材料及成型工艺、互换性与测量技术、机械制造工艺学、数控机床与编程、计算机辅助制造CAM/CAPP、及冲压工艺及模具设计等。这些课程要占到专业基础和专业必修课程的一半以上，故这些课程学习效果的好坏对学生来说至关重要。

为增强实训类教学的学习效果，需要加强课程之间的联系使之更符合实际的工程应用。可以在具体的项目的引导下，带着目的和自己的疑问去实习和实训，能够更好地应用和领会理论知识，做到理论学习与实践并重。北京科技大学天津学院拟在学生第七学期开设专业综合实训课，结合已学完的相应课程，训练学生的实践能力为主要内容，培养学生的创新素质和严谨求实的科学态度以及自学能力。制定综合实训课的教学大纲，大纲分两条主线，一条为机械设计制造，一条为机电控制。

机械设计制造方向具体的实训内容包括：

若干零件的实际测绘一计算机二维绘图一绘制完整零件图和装配图一建立三维模型一编制工艺路线一计算机编程一数控机床加工等。

机电控制方面具体的实训内容包括：

电力电子实验（熟悉继电器等元件）一可编程控制器软件编程学习一PLC实验室进行电控实验（包括：彩灯、交通信号灯基础实验、电梯升降控制、温度传感控制、邮件分拣控制、搅拌机控制、电机正反转调控、电机调速控制等）。

机械工程专业的综合实训课要求学生通过教师设立的课题，在教师的引导下逐步解决具体项目遇到的问题，并对学生解决项目的结果进行评价，和实践课程成绩结合，给出成绩。在实际的项目中学习和领会理论知识，锻炼学生的动手和协调能力，从而激发学生的自信心，调动学习的积极性和主动性。

五、企业项目与课程教学相结合

构建产学研合作的人才机制非常重要，它既可以保证专业培养目标符合市场需求，又可以制定满足人才能力培养需要的课程体系，还可以保证人才培养方案的实施。在教学过程中，充分利用学校现有的实践条件，积极联系校外的企业和实训基地，并建立相应的测绘实训室，将具体项目与各门教学内容挂钩，使教学内容更加贴合工程实际。具体做法是：

第一、依托北京科技大学母体高校的工程训练中心，建立稳定的校外实训基地。

第二、广泛开展校企合作。北京科技大学天津学院与天津中德培训中心签订了建教合作协议，开展培训，建立了良好的合作关系。

第三、大四毕业生的毕设设计论文和校外工厂及职业培训基地联系，学生在工厂实习，并完成相应的毕业论文，实现双赢的价值。

六、完成项目的优势

目前北京科技大学天津学院现已有装配实训室、数控实训室，并已和天津中德培训中心和北京科技大学工程训练中心建立合作关系。测绘实训室和独立的机房正在筹建中。

项目组带头人主持完成了多项国家项目，有很强的科研能力；其他年轻教师都有主持或参与教改项目的经历，为项目的完成提供了保障。

（责任编辑：封丽萍）

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