談綜合實踐能力培養(yǎng)的機械基礎(chǔ)實踐教學

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摘要：機械基礎(chǔ)實踐教學是培養(yǎng)工科機械類或近機類專業(yè)學生職業(yè)素養(yǎng)和綜合能力的教學平臺。基于中國制造2025對機械制造業(yè)人才所提出的新要求，重新構(gòu)建了由“基礎(chǔ)實驗、技能訓練、綜合實踐及創(chuàng)新實訓3階段共6個平臺組成的實踐教學體系，在體系的構(gòu)建中注重培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新能力，在教學的組織過程中可通過多種培養(yǎng)方式提高學生的綜合實踐能力。

關(guān)鍵詞：機械基礎(chǔ)；實踐教學體系；構(gòu)建與實施；綜合實踐；創(chuàng)新能力

機械基礎(chǔ)實踐教學體系是針對工科機械類、近機類專業(yè)開設(shè)的相關(guān)實驗實訓項目，主要對學生在機械工程基礎(chǔ)方面進行綜合性很強的基本實驗、技能訓練和綜合實踐，重點培養(yǎng)機械工程類學生的基本職業(yè)素養(yǎng)和基礎(chǔ)能力。中國制造2025對機械制造業(yè)人才提出新的要求，要求員工不再是簡單的操作工，必須有較強的綜合實踐能力、分析問題解決問題能力和一定的創(chuàng)新能力。因此，必須對原有的實踐教學系統(tǒng)進行重構(gòu)，建立符合先進制造業(yè)要求的，集工程素養(yǎng)、創(chuàng)新能力、綜合實踐能力培養(yǎng)為一體的基礎(chǔ)性實踐教學體系。

1教學體系重構(gòu)的基本思路

傳統(tǒng)的機械基礎(chǔ)課程主要包括“機械制圖與CAD繪圖”“工程力學”“機械設(shè)計基礎(chǔ)”“機械制造技術(shù)”“技術(shù)測量”等系列課程，其傳統(tǒng)對應(yīng)的實驗項目和內(nèi)容主要是認知或驗證類，設(shè)計型、創(chuàng)新型的實驗幾乎沒有，教學體系的設(shè)置無法適應(yīng)新形勢對人才綜合素質(zhì)的要求，學生的創(chuàng)新能力無法得到有效培養(yǎng)。通過教學體系的整合，加大了創(chuàng)新設(shè)計類實驗和先進制造技術(shù)實訓項目的比例，重點培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新能力。通過學校的校企合作辦學平臺，依托政府、行業(yè)協(xié)會和企業(yè)，多渠道、多種方式共同培養(yǎng)學生的工程綜合實踐能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。

2實踐教學體系構(gòu)建的主要內(nèi)容

以原有傳統(tǒng)的機械基礎(chǔ)實驗室和實訓中心為基礎(chǔ)，重新構(gòu)建了由“機械基礎(chǔ)實驗中心、技能訓練中心和綜合實踐及創(chuàng)新訓基地”二中心一基地共6個平臺、15個模塊組成的新型實踐教學平臺，如圖1所示。該平臺是分層次、模塊化的教學體系，包含了多個實踐模塊，可以滿足不同層次、不同專業(yè)學生的需求，有利于提高實踐訓練水平，培養(yǎng)學生的工程意識、實踐能力和創(chuàng)新能力

2.1基礎(chǔ)實驗中心

主要培養(yǎng)學生的工程素養(yǎng)和分析問題的能力，同時注重培養(yǎng)學生的創(chuàng)新設(shè)計能力，在實踐教學課程的設(shè)置上加強機械基礎(chǔ)系列課程之間的聯(lián)系。在保留原有開設(shè)的機械制圖、機械結(jié)構(gòu)認識與實驗、制造工藝認識與等傳統(tǒng)實驗項目基礎(chǔ)上，增設(shè)了機械創(chuàng)新設(shè)計展示室、機械創(chuàng)新設(shè)計實驗室、以三維實體造型創(chuàng)新設(shè)計為載體的三維設(shè)計實驗室、CAD/CAM實驗室等。引入企業(yè)生產(chǎn)中的實際案例，按照基本的認知規(guī)律，按機械構(gòu)造認知→機械零件識讀與繪圖→機械構(gòu)造分析→機械零件的選用與設(shè)計→機械創(chuàng)新設(shè)計等順序依次進行機械的引導(dǎo)認知、基礎(chǔ)實驗、綜合實驗和創(chuàng)新設(shè)計，將多門機械基礎(chǔ)類課程的實驗教學環(huán)節(jié)融為一體，形成完整的機械基礎(chǔ)課程實驗教學體系[2]，同時培養(yǎng)了學生的職業(yè)素養(yǎng)和創(chuàng)新意識。

2.2技能實訓中心

為適應(yīng)科技發(fā)展的新要求，在培養(yǎng)學生具有一定的工程實踐能力基礎(chǔ)上，還必須培養(yǎng)學生掌握一定先進制造業(yè)技術(shù)，因此增加了現(xiàn)代制造技術(shù)技能操作及綜合性的實訓項目。在原有的機械零部件拆裝與測繪實訓、材料成形實訓、常規(guī)機械加工實訓的基礎(chǔ)上，增設(shè)了先進加工技術(shù)的相關(guān)實踐項目，如：數(shù)控車工實訓、數(shù)控銑工實訓、數(shù)控加工中心機床操作、三維數(shù)字化測量、逆向工程實訓、特種加工實訓等實訓模塊，根據(jù)專業(yè)的不同，老師可選擇其中若干個模塊進行教學。通過先進制造技術(shù)的多項技能訓練，學生可對先進制造工藝有一個基本認識，初步掌握現(xiàn)代制造業(yè)的基本技能。

2.3綜合實踐及創(chuàng)新基地

依托學校的校企合作辦學平臺，創(chuàng)新地方政府支持引導(dǎo)、科技園區(qū)介入、學校和企業(yè)主體參與的合作育人、合作就業(yè)的人才培養(yǎng)模式，通過校企合作辦學、產(chǎn)學研合作等方式，探索“校中廠”“廠中校”等多元主體共建實踐教學基地的有效形式，將企業(yè)實際生產(chǎn)中的典型案例引入到課堂的教學當中，拓寬知識面，增加課堂信息量，培養(yǎng)學生的工程綜合素養(yǎng)和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，如圖2所示為福州職業(yè)技術(shù)學院政校企合作辦學的框架圖。引導(dǎo)學生參加創(chuàng)新設(shè)計協(xié)會、機械加工、機械維修等專業(yè)協(xié)會和專業(yè)社團，通過這些協(xié)會和社團為學生提供創(chuàng)新設(shè)計平臺和綜合技能訓練。

3實踐教學體系的組織實施

3.1基礎(chǔ)實驗環(huán)節(jié)主要是培養(yǎng)學生專業(yè)基本素養(yǎng)和基本實驗?zāi)芰?/p>

這一環(huán)節(jié)主要是通過各類基礎(chǔ)實驗、課程綜合設(shè)計等教學，培養(yǎng)學生掌握機械工程技術(shù)人員應(yīng)具備的基本知識和技能。教學過程中可引入企業(yè)生產(chǎn)中典型案例，通過常用或通用的零部件的分析和設(shè)計來提高學生的綜合實踐能力和創(chuàng)新設(shè)計能力。例如傳統(tǒng)的機械設(shè)計實驗室主要配置有：各種機械傳動機構(gòu)的組成展示柜、常用通用零件結(jié)構(gòu)的展示柜、各類齒輪減速器和蝸桿蝸輪減速器；相應(yīng)安排的主要實驗課程為：通過演示講解使學生了解各類傳動機構(gòu)和機械零件的工作原理，通過拆裝和測繪訓練學生掌握基本的測繪方法、了解減速器的基本構(gòu)造、掌握軸類零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計方法等。而新增設(shè)的機械創(chuàng)新設(shè)計實驗室主要組成部分有：軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計實驗箱、機械系統(tǒng)創(chuàng)意組合設(shè)計實訓臺等，可安排實施平面機構(gòu)組成原理的拼裝設(shè)計、軸系結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計、平面機構(gòu)創(chuàng)新與設(shè)計[3]、機構(gòu)系統(tǒng)方案的創(chuàng)新與設(shè)計、典型機構(gòu)的拼裝與設(shè)計等實訓項目，學生可以自行設(shè)計組合各種傳動方案，如：由電機、V帶、十字萬向節(jié)、蝸輪蝸桿、槽輪機構(gòu)組合的傳動機構(gòu)；電機、V帶、圓錐齒輪、九級變速器、聯(lián)軸器、鏈、槽輪機構(gòu)組合的傳動機構(gòu)；手輪、聯(lián)軸器、鏈、槽輪機構(gòu)組合的傳動；等等。通過實驗，培養(yǎng)學生的機構(gòu)創(chuàng)意組合設(shè)計能力，還可培養(yǎng)學生的工程實踐能力。教學過程中可以選取企業(yè)生產(chǎn)中常用設(shè)備的零部件作為案例，引導(dǎo)學生在此基礎(chǔ)上按用途改進或設(shè)計一個機械或者一個簡單系統(tǒng)。教學過程可采用分組教學法，要求學生以小組為單位進行設(shè)計，將專業(yè)基礎(chǔ)知識和創(chuàng)新設(shè)計融合在一起；鼓勵學生自主學習和研究性學習，注重培養(yǎng)學生的團隊合作精神和創(chuàng)新能力，提高學生的綜合素質(zhì)。

3.2技能實訓環(huán)節(jié)主要是培養(yǎng)學生的綜合實踐技能

技能實訓平臺包括基礎(chǔ)實訓和先進制造實訓2個模塊?；A(chǔ)實訓模塊在傳統(tǒng)的機械基礎(chǔ)實訓項目中增加了綜合實踐項目，如機械傳動安裝與調(diào)試實訓室由多級變速箱、汽車后橋差速器、齒輪減速器、蝸輪蝸桿傳動機構(gòu)、多種帶傳動、多種鏈傳動和多種齒輪傳動等多種機械部件組成，可安排：機械零部件圖及裝配圖識讀、鉗工基本操作技能實訓、多級變速箱的裝配與調(diào)整、汽車后橋差速器的裝配與調(diào)整、機械傳動的安裝與調(diào)整、機械系統(tǒng)運行與調(diào)整等實訓項目。通過實訓培養(yǎng)學生的機械識圖、常用工具和量具的選擇及使用、機械零部件和機構(gòu)工藝與調(diào)整、裝配質(zhì)量檢驗等綜合能力。在實訓項目安排中，既可將各部件作為獨立的模塊進行訓練，也可將各部件組成綜合的機械系統(tǒng)進行訓練。如：多級變速箱，主要由箱體、齒輪、花鍵軸、卡簧、鍵、深溝球軸承、端蓋、手動換檔機構(gòu)等組成，可完成多級變速箱的裝配工藝及精度檢測實訓。先進制造平臺包括：數(shù)控加工、三維數(shù)字化測量和特種加工實訓模塊，可根據(jù)不同的專業(yè)特點選擇實訓的模塊，實訓內(nèi)容可引入企業(yè)的真實工作任務(wù)作為教學案例，把職業(yè)資格標準的內(nèi)容融入到實訓教學內(nèi)容，聘請企業(yè)技術(shù)人員擔任實訓指導(dǎo)教師，并鼓勵學生參加各類技能競賽。技能實訓平臺相關(guān)實驗室除了完成正常實驗實訓計劃外，業(yè)余時間可向?qū)W生開放，鼓勵學生到實訓場所參加專業(yè)實踐活動。

3.3綜合實訓環(huán)節(jié)主要是培養(yǎng)學生的綜合實踐能力

通過社團協(xié)會、校企合作平臺訓練學生的綜合實踐能力。鼓勵學生積極參加專業(yè)社團，如“數(shù)控加工”“產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與三維設(shè)計”“機械創(chuàng)新設(shè)計”等興趣社團，邀請企業(yè)技術(shù)人員參與社團活動的指導(dǎo)，同時結(jié)合全國或全省的機械創(chuàng)新競賽的項目開展活動。通過組織社團活動，增強了學生的團隊合作意識，培養(yǎng)了學生的實際操作能力、創(chuàng)新和分析問題解決問題的能力。通過校企合作平臺開展各種形式的合作辦學。與福建省機床工具行業(yè)協(xié)會、武漢華中數(shù)控股份有限公司等企業(yè)合作辦學，開展數(shù)控加工與機床維修的實踐項目；同時利用這一平臺，師生共同參與企業(yè)的技術(shù)服務(wù)和科研等工作，使學生具備一定的技術(shù)開發(fā)和科研能力。與福州萊博特科學儀器有限公司校企共建三維數(shù)字化測量與逆向工程實訓平臺，共同開展培訓、技術(shù)服務(wù)和科研工作，為校內(nèi)實訓創(chuàng)建真實的崗位訓練、職場氛圍和企業(yè)文化；與福州市科技局、集力眾創(chuàng)企業(yè)咨詢公司聯(lián)合成立了“聯(lián)合眾創(chuàng)空間”，該平臺是福州市科技局資助設(shè)立的萬眾創(chuàng)新綜合服務(wù)平臺，也是科技項目前期孵化的基地，為學生在機械制造、機器人、3D打印方面提供了咨詢服務(wù)，引導(dǎo)學生參與企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)工作，并為學生提供了創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)空間。

4結(jié)束語

實踐教學是培養(yǎng)大學生綜合素養(yǎng)和實踐能力不可缺少的重要環(huán)節(jié)，經(jīng)過整合優(yōu)化后的機械基礎(chǔ)實驗平臺形成了由“基礎(chǔ)實驗、技能訓練、綜合實踐及創(chuàng)新實訓”3階段共6個平臺組成的、符合先進制造業(yè)要求的，集工程素養(yǎng)、創(chuàng)新能力、綜合實踐能力培養(yǎng)為一體的基礎(chǔ)性實踐教學體系，為實踐教學的實施提供了堅強保障。

參考文獻：

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[3]桂偉，陳皓，陳曉航.基于學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程教學探討[J].武漢商學院學報，2015（2）：93-96.

作者:張蕓 單位:福州職業(yè)技術(shù)學院