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機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動化專業(yè)人才培養(yǎng)模式的探索

更新時(shí)間:2018-08-23      點(diǎn)擊次數(shù):2264

隨著我國制造業(yè)的高速發(fā)展,先進(jìn)制造技術(shù)正迅速取代傳統(tǒng)制造技術(shù),如何提高機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化專業(yè)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力,使他們能夠迅速適應(yīng)機(jī)械工業(yè)的發(fā)展,是當(dāng)前機(jī)械類人才培養(yǎng)中的重點(diǎn)。隨著面向工程教育的專業(yè)認(rèn)證在國內(nèi)外的普及,西安工程大學(xué)以專業(yè)認(rèn)證為契機(jī),對機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化專業(yè)培養(yǎng)模式進(jìn)行了改革,以適應(yīng)新時(shí)期社會對該專業(yè)的要求。
一、原有教學(xué)模式剖析
西安工程大學(xué)是一所以紡織服裝為辦學(xué)特色的普通高校。機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化專業(yè)前身為紡織機(jī)械專業(yè),成立于1978 年,專業(yè)自成立以來,為我國機(jī)械行業(yè)培養(yǎng)了大批工程技術(shù)人才。隨著國內(nèi)制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級,一些低端產(chǎn)業(yè)陸續(xù)轉(zhuǎn)移或淘汰,作為勞動密集的紡織行業(yè)整體陷入低迷,學(xué)校生源數(shù)量質(zhì)量都有一定的滑坡,該專業(yè)也受到一定的影響,不少困難制約著專業(yè)的發(fā)展,具體體現(xiàn)在以下幾方面:
(一)專業(yè)特色不鮮明
紡織機(jī)械具有鮮明的行業(yè)特色,但是紡織行業(yè)產(chǎn)能過剩,過度市場競爭導(dǎo)致企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益低下,教師難以拿到企業(yè)科研項(xiàng)目,圍繞紡織機(jī)械開展的科研工作難以獲得顯著的成績,致使具有紡織機(jī)械背景的高學(xué)歷人才不斷減少,學(xué)生就業(yè)到紡織機(jī)械行業(yè)的人數(shù)。近十余年,經(jīng)過多次培養(yǎng)方案的調(diào)整,該校目前本科機(jī)械類教學(xué)僅開設(shè)紡織機(jī)械概論一門特色課程,也只是為了保留特色而開設(shè)相應(yīng)課程,沒有真正起到特色專業(yè)培養(yǎng)的作用。
(二)課程設(shè)置脫節(jié)
培養(yǎng)方案中課程體系陳舊,因人設(shè)課,專業(yè)課學(xué)時(shí)多,總學(xué)時(shí)過多,部分課程教學(xué)內(nèi)容重疊。理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)比例不合理,一些課程只注重基本理論的學(xué)習(xí),忽視了實(shí)踐環(huán)節(jié)。教材更新過慢,有些課程很少涉及學(xué)科發(fā)展前沿的東西,教材內(nèi)容缺乏時(shí)代性,新穎性,比如單片機(jī)原理及應(yīng)用仍采用傳統(tǒng)教材,講授早已過時(shí)的8031 單片機(jī),再比如紡織機(jī)械概論,講授的都是上世紀(jì)70 年代的設(shè)備工藝,這些課程對學(xué)生走上工作崗位后的能力幫助很低。一些實(shí)踐課程,由于各種原因而只對學(xué)生進(jìn)行參觀演示,缺少動手操作的機(jī)會,這些與專業(yè)認(rèn)證要求出入較大。也導(dǎo)致學(xué)生雖然滿腹經(jīng)綸,卻動手實(shí)踐能力較差。
(三)專業(yè)急需人才缺乏
目前新進(jìn)教師都具有重點(diǎn)高校博士學(xué)歷,在入職后都能夠完成基本教學(xué)任務(wù),但是具有高水平科研和高度敬業(yè)的教師很少,尤其是懂紡織機(jī)械的青年博士更是稀缺,引進(jìn)的人才學(xué)術(shù)研究寬泛,不能有效形成團(tuán)隊(duì)。
二、修訂本科培養(yǎng)方案,保證可持續(xù)的人才培養(yǎng)
鑒于此,利用專業(yè)認(rèn)證申報(bào)契機(jī),對機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化專業(yè)進(jìn)行改革,使該專業(yè)既能符合認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)又辦出行業(yè)特色。我們首先確定了本專業(yè)本科教學(xué)重點(diǎn)培養(yǎng)方向,通過建立機(jī)械類公共平臺課,分方向?qū)I(yè)選修課,依靠實(shí)踐環(huán)節(jié)的支撐,完善教學(xué)體系,突出紡織機(jī)械辦學(xué)特色,結(jié)合當(dāng)前機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展需要,培養(yǎng)紡織機(jī)械設(shè)計(jì)、先進(jìn)制造、機(jī)械電子方面的應(yīng)用技術(shù)人才。
(一) 做好頂層設(shè)計(jì),確定培養(yǎng)目標(biāo)
依據(jù)專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn),控制學(xué)時(shí)與學(xué)分?jǐn)?shù)。該校機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化專業(yè)名稱做過如下更名: 紡織機(jī)械機(jī)械工程及自動化機(jī)械工程機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化。依據(jù)專業(yè)認(rèn)證要求,結(jié)合專業(yè)的辦學(xué)歷史、技術(shù)基礎(chǔ)和辦學(xué)定位,確定本專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)有以下4 個(gè)方面:
1 以紡織機(jī)械及裝備為特色,培養(yǎng)能夠研究和解決復(fù)雜工程問題的專業(yè)技術(shù)人才。
2 能夠有效從事工程項(xiàng)目管理、生產(chǎn)運(yùn)行管理等工作。
3 具有工程職業(yè)道德、人文社會科學(xué)素養(yǎng)、團(tuán)隊(duì)意識、有效地表達(dá)與溝通等綜合素質(zhì)。
4 能夠自主學(xué)習(xí),具有創(chuàng)新和終身學(xué)習(xí)意識。
(二)依據(jù)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn),修訂人才培養(yǎng)方案
根據(jù)應(yīng)用型人才培養(yǎng)方案需求,對原有的課程結(jié)構(gòu)和教學(xué)體系進(jìn)行整合優(yōu)化,刪除與專業(yè)畢業(yè)要求和培養(yǎng)目標(biāo)關(guān)聯(lián)性不大的課程,增設(shè)符合行業(yè)發(fā)展需求、對專業(yè)培養(yǎng)需求支撐度高的課程。原有培養(yǎng)方案總學(xué)時(shí)較大,理論課時(shí)多,實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐環(huán)節(jié)薄弱,不符合專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)。新的培養(yǎng)方案總體規(guī)劃總學(xué)分控制在185 學(xué)分以內(nèi),總學(xué)時(shí)2400左右。其中,理論教學(xué)學(xué)分不超過140 學(xué)分;主要實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)學(xué)分占總學(xué)分的比例不少于總學(xué)分的25%。學(xué)生必須在第二課堂中完成至少8 學(xué)分。具體學(xué)分分配見表1。

1 課程結(jié)構(gòu)體系及學(xué)時(shí)學(xué)分構(gòu)成表
(三)重構(gòu)課程體系
根據(jù)培養(yǎng)方案的學(xué)分構(gòu)成,按照厚基礎(chǔ)、寬口徑的培養(yǎng)精神,通識教育81 學(xué)分,學(xué)科基礎(chǔ)教育38 學(xué)分,專業(yè)教育25 學(xué)分。通識教育平臺主要是培養(yǎng)和提高學(xué)生的政治修養(yǎng)、思想品德修養(yǎng)、人文素質(zhì)和法制觀念,增強(qiáng)學(xué)生的愛國熱情、事業(yè)心和責(zé)任感;學(xué)科基礎(chǔ)課平臺包括學(xué)科基礎(chǔ)平臺課和專業(yè)基礎(chǔ)課,主要有畫法幾何及機(jī)械制圖、電工學(xué)、理論力學(xué)、材料力學(xué)、機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)等課程,主要培養(yǎng)學(xué)生具備機(jī)械專業(yè)的*基礎(chǔ)知識;專業(yè)教育是重構(gòu)課程體系的難點(diǎn),按照學(xué)科名稱涉及機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制造及機(jī)電控制三個(gè)目標(biāo),要在本科階段全面培養(yǎng)具有設(shè)計(jì)制造及其自動化的課程將嚴(yán)重超學(xué)時(shí)。因此,在該平臺上構(gòu)建專業(yè)核心課和分方向?qū)I(yè)選修課兩個(gè)模塊,專業(yè)核心課選擇三個(gè)目標(biāo)方向的特點(diǎn)的課程,主要有現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法、機(jī)械制造工藝學(xué)、單片機(jī)原理及應(yīng)用和液壓傳動及控制技術(shù)4 門主干課程。分方向?qū)I(yè)選修課分為紡織機(jī)械設(shè)計(jì)方向、機(jī)械制造方向和機(jī)電控制方向。分方向模塊選修課見表2。在紡織機(jī)械設(shè)計(jì)方向加深了與紡織相關(guān)的專業(yè)課程內(nèi)容與數(shù)量。

2 分方向?qū)I(yè)選修課
(四)規(guī)范校外實(shí)踐環(huán)節(jié)
按照機(jī)械類應(yīng)用型本科學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)及方案,優(yōu)化整合機(jī)械類各專業(yè)的生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)和企業(yè)訓(xùn)練基地實(shí)踐、實(shí)習(xí)等實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。生產(chǎn)實(shí)習(xí)注重學(xué)生對機(jī)械加工全過程認(rèn)識。學(xué)生的生產(chǎn)實(shí)習(xí)都安排在一家具有代表性的大型機(jī)械加工企業(yè),學(xué)習(xí)了解典型零件的設(shè)計(jì)生產(chǎn)過程,增強(qiáng)學(xué)生機(jī)械產(chǎn)品認(rèn)識。畢業(yè)實(shí)習(xí)注重?cái)U(kuò)大學(xué)生對不同類型的機(jī)械企業(yè)的認(rèn)識,擴(kuò)大學(xué)生的視野,要求選擇5~10 家不同類型的大中型企業(yè)參觀。在實(shí)習(xí)過程中鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)現(xiàn)和解決實(shí)際生活中產(chǎn)生的各類問題。學(xué)生在實(shí)習(xí)結(jié)束后需要提交專業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告,從而使校外實(shí)習(xí)對學(xué)生能力培養(yǎng)落在實(shí)處。
(五)建立CDIO 實(shí)驗(yàn)平臺,提升實(shí)驗(yàn)效果積極引入CDIO 工程教學(xué)大綱理念,強(qiáng)調(diào)學(xué)生自主式、開放式、協(xié)作式、探究式為主的實(shí)踐學(xué)習(xí)方式,促進(jìn)學(xué)生個(gè)性化和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。實(shí)踐平臺實(shí)施項(xiàng)目式教學(xué),即以實(shí)踐項(xiàng)目為中心,突出產(chǎn)學(xué)研結(jié)合和學(xué)生主動實(shí)踐兩個(gè)特點(diǎn),組成項(xiàng)目實(shí)施團(tuán)隊(duì)。在實(shí)踐項(xiàng)目實(shí)施過程中教師僅負(fù)責(zé)項(xiàng)目咨詢、技術(shù)支持、過程監(jiān)控,即不參與或少參與學(xué)
主題項(xiàng)目的實(shí)施工作,實(shí)踐項(xiàng)目結(jié)果評定由教師和項(xiàng)目實(shí)施團(tuán)隊(duì)共同完成。這種模式目前我校已在機(jī)械綜合實(shí)驗(yàn)中開展,該實(shí)驗(yàn)設(shè)置在第六學(xué)期末的一周時(shí)間,項(xiàng)目主要由學(xué)生自主選題、專家論證、方案設(shè)計(jì)與自主實(shí)施等環(huán)節(jié)組成。
三、加強(qiáng)師生能力培養(yǎng)
(一)加強(qiáng)師資隊(duì)伍的建設(shè)
目前通用的機(jī)械類博士人才的引進(jìn)是得到充分的保證,現(xiàn)在每年都能夠引進(jìn)若干名重點(diǎn)高校的高素質(zhì)博士。但是紡織機(jī)械學(xué)科的博士由于歷史原因,只能從東華大學(xué)引進(jìn),由于人數(shù)稀缺,很難得到補(bǔ)充,造成特色學(xué)科人才出現(xiàn)斷檔,而新的優(yōu)勢學(xué)科也沒有培育形成的尷尬局面。目前我校的做法是通過校校聯(lián)合,將年輕老師通過國內(nèi)外進(jìn)修的方式去其他兄弟紡織院校補(bǔ)充學(xué)習(xí)紡織機(jī)械相關(guān)知識,促進(jìn)他們較快的了解紡織機(jī)械,使其能夠勝任教學(xué)環(huán)節(jié)。同時(shí),通過暑期企業(yè)實(shí)踐,安排教師去紡織企業(yè)鍛煉,使青年教師能夠在紡織行業(yè)尋找研究熱點(diǎn)。并且加大聘用校外企業(yè)技術(shù)人員作為畢業(yè)設(shè)計(jì)導(dǎo)師的力度,通過畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的橫向比較,讓老師認(rèn)識到自身實(shí)踐能力的不足,促進(jìn)教師自覺提高短板。
(二)結(jié)合工程實(shí)例進(jìn)行專業(yè)課教學(xué)
機(jī)械專業(yè)課講授的問題都可以在工程應(yīng)用中找到實(shí)例,然而專業(yè)理論課程在基本理論概念的表述上常常采用抽象思維的方法,學(xué)生在學(xué)習(xí)中感到部分內(nèi)容枯燥,理解困難。對于從學(xué)校到學(xué)校的教師來說,如何將實(shí)際機(jī)械應(yīng)用問題反映到課堂上來也感覺很困難,而學(xué)生急需的地方恰是理論與實(shí)際相結(jié)合,通過工程實(shí)例在專業(yè)課程中的要求,也是提高教師業(yè)務(wù)能力,培養(yǎng)學(xué)生分析能力的*機(jī)會。
(三)注重教師團(tuán)隊(duì)建設(shè)
前幾年,該校的指導(dǎo)思想是重科研輕教學(xué),由于各種原因造成科研團(tuán)隊(duì)沒有有效形成,教學(xué)環(huán)節(jié)有所滑坡。近兩年,學(xué)校進(jìn)行了一些教學(xué)改革,期望提升教學(xué)質(zhì)量。由于機(jī)械專業(yè)的非常強(qiáng)的應(yīng)用技術(shù)性質(zhì),教師不能僅重于理論的講解而忽視了學(xué)生的實(shí)踐能力的培養(yǎng),所以一定要對教師團(tuán)隊(duì)進(jìn)行深化改革。該校機(jī)械系已經(jīng)形成了機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制造、機(jī)械電子、機(jī)械基礎(chǔ)4 個(gè)教學(xué)團(tuán)隊(duì),團(tuán)隊(duì)建設(shè)經(jīng)費(fèi)支持課程體系改革、校企合作。讓教師參與到實(shí)踐中去,讓教師知道企業(yè)真正需要的是怎樣的機(jī)械技術(shù)人員,讓老師成為校企合作的主力軍,兼顧教學(xué)與自己科研的內(nèi)容。只有在教師的教學(xué)水平提高以及教師真正理解企業(yè)需求的時(shí)候,才能教給學(xué)生真正有用的知識。
(四)積極組織學(xué)生參加各種競賽
面向工程教育的機(jī)械類本科培養(yǎng),需要培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際操作技能,學(xué)生步入社會,應(yīng)該能夠盡快勝任工作崗位。該校積極組織學(xué)生參加工程制圖大賽,機(jī)械創(chuàng)新大賽,機(jī)器人大賽,這些全國有影響力的比賽都是不錯(cuò)的賽事,準(zhǔn)入門檻不是很高,對于普通高校的學(xué)生都是可以參與其中,通過比賽使學(xué)生獲得較大的能力提升。
(五)增加學(xué)生專業(yè)選修課的小論文環(huán)節(jié)
專業(yè)選修課涉及的課程知識面廣、實(shí)踐性強(qiáng),而課時(shí)較少,要講授好這些課的難度很大。受學(xué)時(shí)限制,雖然專業(yè)課講授的內(nèi)容多而廣,但有些具體內(nèi)容又顯得不夠。如在紡織機(jī)械電控技術(shù)課程教學(xué)中對織造機(jī)械的講解原則上只講解五大運(yùn)動的基本原理,對于每個(gè)運(yùn)動環(huán)節(jié)的具體實(shí)現(xiàn)方法講得很少或省略不講,其深度和廣度都不夠,而這些內(nèi)容在工廠中又是非常需要和重要的,導(dǎo)致學(xué)生在實(shí)際應(yīng)用時(shí)有些細(xì)節(jié)問題不可能去認(rèn)真思考,從而影響了教學(xué)效果,因此有必要課下查閱文獻(xiàn)的形式讓學(xué)生補(bǔ)充這方面的知識。并通過撰寫課程小論文的考核環(huán)節(jié),提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。
四、結(jié)束語
通過改革,西安工程大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化專業(yè)總學(xué)時(shí)從原有的2550 學(xué)時(shí)壓縮到2400 學(xué)時(shí),理論學(xué)時(shí)占比下降了,提高了公共基礎(chǔ)課的學(xué)時(shí),壓縮了專業(yè)課學(xué)時(shí),體現(xiàn)了平臺教育,學(xué)生的學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān)減輕了,參加社會活動與實(shí)踐的機(jī)會增加了。同時(shí),增加了專業(yè)分方向培養(yǎng)模塊,在方向課程上增加了多門紡織機(jī)械課程,突出了特色,這樣的培養(yǎng)模式的轉(zhuǎn)變既符合專業(yè)認(rèn)證的標(biāo)準(zhǔn),特色專業(yè)優(yōu)勢也得到鞏固。

 

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