談綜合實(shí)踐能力培養(yǎng)的機(jī)械基礎(chǔ)實(shí)踐教學(xué)

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摘要：機(jī)械基礎(chǔ)實(shí)踐教學(xué)是培養(yǎng)工科機(jī)械類或近機(jī)類專業(yè)學(xué)生職業(yè)素養(yǎng)和綜合能力的教學(xué)平臺(tái)。基于中國(guó)制造2025對(duì)機(jī)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(shí)驗(yàn)、技能訓(xùn)練、綜合實(shí)踐及創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)3階段共6個(gè)平臺(tái)組成的實(shí)踐教學(xué)體系，在體系的構(gòu)建中注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，在教學(xué)的組織過(guò)程中可通過(guò)多種培養(yǎng)方式提高學(xué)生的綜合實(shí)踐能力。

關(guān)鍵詞：機(jī)械基礎(chǔ)；實(shí)踐教學(xué)體系；構(gòu)建與實(shí)施；綜合實(shí)踐；創(chuàng)新能力

機(jī)械基礎(chǔ)實(shí)踐教學(xué)體系是針對(duì)工科機(jī)械類、近機(jī)類專業(yè)開(kāi)設(shè)的相關(guān)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，主要對(duì)學(xué)生在機(jī)械工程基礎(chǔ)方面進(jìn)行綜合性很強(qiáng)的基本實(shí)驗(yàn)、技能訓(xùn)練和綜合實(shí)踐，重點(diǎn)培養(yǎng)機(jī)械工程類學(xué)生的基本職業(yè)素養(yǎng)和基礎(chǔ)能力。中國(guó)制造2025對(duì)機(jī)械制造業(yè)人才提出新的要求，要求員工不再是簡(jiǎn)單的操作工，必須有較強(qiáng)的綜合實(shí)踐能力、分析問(wèn)題解決問(wèn)題能力和一定的創(chuàng)新能力。因此，必須對(duì)原有的實(shí)踐教學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行重構(gòu)，建立符合先進(jìn)制造業(yè)要求的，集工程素養(yǎng)、創(chuàng)新能力、綜合實(shí)踐能力培養(yǎng)為一體的基礎(chǔ)性實(shí)踐教學(xué)體系。

1教學(xué)體系重構(gòu)的基本思路

傳統(tǒng)的機(jī)械基礎(chǔ)課程主要包括“機(jī)械制圖與CAD繪圖”“工程力學(xué)”“機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”“機(jī)械制造技術(shù)”“技術(shù)測(cè)量”等系列課程，其傳統(tǒng)對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和內(nèi)容主要是認(rèn)知或驗(yàn)證類，設(shè)計(jì)型、創(chuàng)新型的實(shí)驗(yàn)幾乎沒(méi)有，教學(xué)體系的設(shè)置無(wú)法適應(yīng)新形勢(shì)對(duì)人才綜合素質(zhì)的要求，學(xué)生的創(chuàng)新能力無(wú)法得到有效培養(yǎng)。通過(guò)教學(xué)體系的整合，加大了創(chuàng)新設(shè)計(jì)類實(shí)驗(yàn)和先進(jìn)制造技術(shù)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的比例，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。通過(guò)學(xué)校的校企合作辦學(xué)平臺(tái)，依托政府、行業(yè)協(xié)會(huì)和企業(yè)，多渠道、多種方式共同培養(yǎng)學(xué)生的工程綜合實(shí)踐能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。

2實(shí)踐教學(xué)體系構(gòu)建的主要內(nèi)容

以原有傳統(tǒng)的機(jī)械基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室和實(shí)訓(xùn)中心為基礎(chǔ)，重新構(gòu)建了由“機(jī)械基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)中心、技能訓(xùn)練中心和綜合實(shí)踐及創(chuàng)新訓(xùn)基地”二中心一基地共6個(gè)平臺(tái)、15個(gè)模塊組成的新型實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)，如圖1所示。該平臺(tái)是分層次、模塊化的教學(xué)體系，包含了多個(gè)實(shí)踐模塊，可以滿足不同層次、不同專業(yè)學(xué)生的需求，有利于提高實(shí)踐訓(xùn)練水平，培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力

2.1基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)中心

主要培養(yǎng)學(xué)生的工程素養(yǎng)和分析問(wèn)題的能力，同時(shí)注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力，在實(shí)踐教學(xué)課程的設(shè)置上加強(qiáng)機(jī)械基礎(chǔ)系列課程之間的聯(lián)系。在保留原有開(kāi)設(shè)的機(jī)械制圖、機(jī)械結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)與實(shí)驗(yàn)、制造工藝認(rèn)識(shí)與等傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目基礎(chǔ)上，增設(shè)了機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)展示室、機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室、以三維實(shí)體造型創(chuàng)新設(shè)計(jì)為載體的三維設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室、CAD/CAM實(shí)驗(yàn)室等。引入企業(yè)生產(chǎn)中的實(shí)際案例，按照基本的認(rèn)知規(guī)律，按機(jī)械構(gòu)造認(rèn)知→機(jī)械零件識(shí)讀與繪圖→機(jī)械構(gòu)造分析→機(jī)械零件的選用與設(shè)計(jì)→機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)等順序依次進(jìn)行機(jī)械的引導(dǎo)認(rèn)知、基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、綜合實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新設(shè)計(jì)，將多門機(jī)械基礎(chǔ)類課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)融為一體，形成完整的機(jī)械基礎(chǔ)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系[2]，同時(shí)培養(yǎng)了學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)和創(chuàng)新意識(shí)。

2.2技能實(shí)訓(xùn)中心

為適應(yīng)科技發(fā)展的新要求，在培養(yǎng)學(xué)生具有一定的工程實(shí)踐能力基礎(chǔ)上，還必須培養(yǎng)學(xué)生掌握一定先進(jìn)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(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。在原有的機(jī)械零部件拆裝與測(cè)繪實(shí)訓(xùn)、材料成形實(shí)訓(xùn)、常規(guī)機(jī)械加工實(shí)訓(xùn)的基礎(chǔ)上，增設(shè)了先進(jìn)加工技術(shù)的相關(guān)實(shí)踐項(xiàng)目，如：數(shù)控車工實(shí)訓(xùn)、數(shù)控銑工實(shí)訓(xùn)、數(shù)控加工中心機(jī)床操作、三維數(shù)字化測(cè)量、逆向工程實(shí)訓(xùn)、特種加工實(shí)訓(xùn)等實(shí)訓(xùn)模塊，根據(jù)專業(yè)的不同，老師可選擇其中若干個(gè)模塊進(jìn)行教學(xué)。通過(guò)先進(jìn)制造技術(shù)的多項(xiàng)技能訓(xùn)練，學(xué)生可對(duì)先進(jìn)制造工藝有一個(gè)基本認(rèn)識(shí)，初步掌握現(xiàn)代制造業(yè)的基本技能。

2.3綜合實(shí)踐及創(chuàng)新基地

依托學(xué)校的校企合作辦學(xué)平臺(tái)，創(chuàng)新地方政府支持引導(dǎo)、科技園區(qū)介入、學(xué)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(guò)校企合作辦學(xué)、產(chǎn)學(xué)研合作等方式，探索“校中廠”“廠中校”等多元主體共建實(shí)踐教學(xué)基地的有效形式，將企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)中的典型案例引入到課堂的教學(xué)當(dāng)中，拓寬知識(shí)面，增加課堂信息量，培養(yǎng)學(xué)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(xué)院政校企合作辦學(xué)的框架圖。引導(dǎo)學(xué)生參加創(chuàng)新設(shè)計(jì)協(xié)會(huì)、機(jī)械加工、機(jī)械維修等專業(yè)協(xié)會(huì)和專業(yè)社團(tuán)，通過(guò)這些協(xié)會(huì)和社團(tuán)為學(xué)生提供創(chuàng)新設(shè)計(jì)平臺(tái)和綜合技能訓(xùn)練。

3實(shí)踐教學(xué)體系的組織實(shí)施

3.1基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)主要是培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)基本素養(yǎng)和基本實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?/p>

這一環(huán)節(jié)主要是通過(guò)各類基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、課程綜合設(shè)計(jì)等教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生掌握機(jī)械工程技術(shù)人員應(yīng)具備的基本知識(shí)和技能。教學(xué)過(guò)程中可引入企業(yè)生產(chǎn)中典型案例，通過(guò)常用或通用的零部件的分析和設(shè)計(jì)來(lái)提高學(xué)生的綜合實(shí)踐能力和創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力。例如傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室主要配置有：各種機(jī)械傳動(dòng)機(jī)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(shí)驗(yàn)課程為：通過(guò)演示講解使學(xué)生了解各類傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和機(jī)械零件的工作原理，通過(guò)拆裝和測(cè)繪訓(xùn)練學(xué)生掌握基本的測(cè)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(jì)方法等。而新增設(shè)的機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室主要組成部分有：軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)箱、機(jī)械系統(tǒng)創(chuàng)意組合設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)臺(tái)等，可安排實(shí)施平面機(jī)構(gòu)組成原理的拼裝設(shè)計(jì)、軸系結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)、平面機(jī)構(gòu)創(chuàng)新與設(shè)計(jì)[3]、機(jī)構(gòu)系統(tǒng)方案的創(chuàng)新與設(shè)計(jì)、典型機(jī)構(gòu)的拼裝與設(shè)計(jì)等實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，學(xué)生可以自行設(shè)計(jì)組合各種傳動(dòng)方案，如：由電機(jī)、V帶、十字萬(wàn)向節(jié)、蝸輪蝸桿、槽輪機(jī)構(gòu)組合的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；電機(jī)、V帶、圓錐齒輪、九級(jí)變速器、聯(lián)軸器、鏈、槽輪機(jī)構(gòu)組合的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；手輪、聯(lián)軸器、鏈、槽輪機(jī)構(gòu)組合的傳動(dòng)；等等。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的機(jī)構(gòu)創(chuàng)意組合設(shè)計(jì)能力，還可培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力。教學(xué)過(guò)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(xué)生在此基礎(chǔ)上按用途改進(jìn)或設(shè)計(jì)一個(gè)機(jī)械或者一個(gè)簡(jiǎn)單系統(tǒng)。教學(xué)過(guò)程可采用分組教學(xué)法，要求學(xué)生以小組為單位進(jìn)行設(shè)計(jì)，將專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)和創(chuàng)新設(shè)計(jì)融合在一起；鼓勵(lì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和研究性學(xué)習(xí)，注重培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神和創(chuàng)新能力，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。

3.2技能實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)主要是培養(yǎng)學(xué)生的綜合實(shí)踐技能

技能實(shí)訓(xùn)平臺(tái)包括基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)和先進(jìn)制造實(shí)訓(xùn)2個(gè)模塊。基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)模塊在傳統(tǒng)的機(jī)械基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目中增加了綜合實(shí)踐項(xiàng)目，如機(jī)械傳動(dòng)安裝與調(diào)試實(shí)訓(xùn)室由多級(jí)變速箱、汽車后橋差速器、齒輪減速器、蝸輪蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、多種帶傳動(dòng)、多種鏈傳動(dòng)和多種齒輪傳動(dòng)等多種機(jī)械部件組成，可安排：機(jī)械零部件圖及裝配圖識(shí)讀、鉗工基本操作技能實(shí)訓(xùn)、多級(jí)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(jī)械傳動(dòng)的安裝與調(diào)整、機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)行與調(diào)整等實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。通過(guò)實(shí)訓(xùn)培養(yǎng)學(xué)生的機(jī)械識(shí)圖、常用工具和量具的選擇及使用、機(jī)械零部件和機(jī)構(gòu)工藝與調(diào)整、裝配質(zhì)量檢驗(yàn)等綜合能力。在實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目安排中，既可將各部件作為獨(dú)立的模塊進(jìn)行訓(xùn)練，也可將各部件組成綜合的機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行訓(xùn)練。如：多級(jí)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(dòng)換檔機(jī)構(gòu)等組成，可完成多級(jí)變速箱的裝配工藝及精度檢測(cè)實(shí)訓(xùn)。先進(jìn)制造平臺(tái)包括：數(shù)控加工、三維數(shù)字化測(cè)量和特種加工實(shí)訓(xùn)模塊，可根據(jù)不同的專業(yè)特點(diǎn)選擇實(shí)訓(xùn)的模塊，實(shí)訓(xùn)內(nèi)容可引入企業(yè)的真實(shí)工作任務(wù)作為教學(xué)案例，把職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容融入到實(shí)訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容，聘請(qǐng)企業(yè)技術(shù)人員擔(dān)任實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)教師，并鼓勵(lì)學(xué)生參加各類技能競(jìng)賽。技能實(shí)訓(xùn)平臺(tái)相關(guān)實(shí)驗(yàn)室除了完成正常實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)計(jì)劃外，業(yè)余時(shí)間可向?qū)W生開(kāi)放，鼓勵(lì)學(xué)生到實(shí)訓(xùn)場(chǎng)所參加專業(yè)實(shí)踐活動(dòng)。

3.3綜合實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)主要是培養(yǎng)學(xué)生的綜合實(shí)踐能力

通過(guò)社團(tuán)協(xié)會(huì)、校企合作平臺(tái)訓(xùn)練學(xué)生的綜合實(shí)踐能力。鼓勵(lì)學(xué)生積極參加專業(yè)社團(tuán)，如“數(shù)控加工”“產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與三維設(shè)計(jì)”“機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)”等興趣社團(tuán)，邀請(qǐng)企業(yè)技術(shù)人員參與社團(tuán)活動(dòng)的指導(dǎo)，同時(shí)結(jié)合全國(guó)或全省的機(jī)械創(chuàng)新競(jìng)賽的項(xiàng)目開(kāi)展活動(dòng)。通過(guò)組織社團(tuán)活動(dòng)，增強(qiáng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)，培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)際操作能力、創(chuàng)新和分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力。通過(guò)校企合作平臺(tái)開(kāi)展各種形式的合作辦學(xué)。與福建省機(jī)床工具行業(yè)協(xié)會(huì)、武漢華中數(shù)控股份有限公司等企業(yè)合作辦學(xué)，開(kāi)展數(shù)控加工與機(jī)床維修的實(shí)踐項(xiàng)目；同時(shí)利用這一平臺(tái)，師生共同參與企業(yè)的技術(shù)服務(wù)和科研等工作，使學(xué)生具備一定的技術(shù)開(kāi)發(fā)和科研能力。與福州萊博特科學(xué)儀器有限公司校企共建三維數(shù)字化測(cè)量與逆向工程實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，共同開(kāi)展培訓(xùn)、技術(shù)服務(wù)和科研工作，為校內(nèi)實(shí)訓(xùn)創(chuàng)建真實(shí)的崗位訓(xùn)練、職場(chǎng)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(tái)是福州市科技局資助設(shè)立的萬(wàn)眾創(chuàng)新綜合服務(wù)平臺(tái)，也是科技項(xiàng)目前期孵化的基地，為學(xué)生在機(jī)械制造、機(jī)器人、3D打印方面提供了咨詢服務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生參與企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)工作，并為學(xué)生提供了創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)空間。

4結(jié)束語(yǔ)

實(shí)踐教學(xué)是培養(yǎng)大學(xué)生綜合素養(yǎng)和實(shí)踐能力不可缺少的重要環(huán)節(jié)，經(jīng)過(guò)整合優(yōu)化后的機(jī)械基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)形成了由“基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、技能訓(xùn)練、綜合實(shí)踐及創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)”3階段共6個(gè)平臺(tái)組成的、符合先進(jìn)制造業(yè)要求的，集工程素養(yǎng)、創(chuàng)新能力、綜合實(shí)踐能力培養(yǎng)為一體的基礎(chǔ)性實(shí)踐教學(xué)體系，為實(shí)踐教學(xué)的實(shí)施提供了堅(jiān)強(qiáng)保障。

參考文獻(xiàn)：

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作者:張蕓 單位:福州職業(yè)技術(shù)學(xué)院