工程应用型人才培养实践教学体系的研究与实践

工程应用型人才培养实践教学体系的研究与实践

摘要：从分析我国应用型本科实践教学存在的主要问题入手，提出了工程应用型本科实践教学改革思路，研究和实施了机械类专业实践教学体系改革方案，突出对学生工程实践能力、设计能力和创新能力的培养，取得较好效果。

关键词：应用型人才；机械类专业；实践教学体系；研究与实践

应用型本科工程教育注重培养一线应用工程师，学生的工程能力主要通过实践教学来培养。我国应用型本科实践教学存在着对实践教学重视不够，缺乏足够的工程实践训练，工程教育与产业的结合、学校与企业的联系合作不紧密，教师普遍缺乏工程实践经验，实践教学投入不足，组织管理不到位，在实施环节学生主动参与不够等问题。

为了适应高等工程教育改革面向未来工程的需求和未来工程师的素质要求，我们对我校机械类专业实践教学体系进行了改革，重点突出对学生工程实践能力、设计能力和创新能力的培养，取得了较好效果。

一、工程应用型本科实践教学改革思路

工程应用型本科实践教学体系的设置，应突出工程应用型人才培养特色，注重培养在生产、工程、管理、服务等一线岗位上，用科学技术创造性地解决工程问题的应用工程师。这种人才的规格特点决定了我们实践教学体系的设计理念。根据一线应用工程师的人才培养需求，我们确立了“重基础、适口径、有专长、强应用”的人才培养指导思想。在这一指导方针的指引下，我们确定了实践教学体系改革的五项原则：

一是工程理论教学与工程实践训练相结合的原则，将工程实践与理论教学并举、并重、并行。

二是由浅入深、由单元到综合的原则，根据专业培养目标，整合实践教学内容体系，分层次循序渐进培养。

三是教学内容与培养目标统一的原则，实践教学内容按一线应用工程师的知识能力素质结构设置。

四是产学研结合的原则，将产业界的专家纳入教学的各个环节，为学生提供良好的工程环境。

五是注重能力评价的原则，在实践教学质量评价中突出对学生工程实践能力、设计能力和创新能力的考核。

二、机械类专业实践教学体系改革

1.实验教学内容改革

(1)建立“分层递进”的实践教学体系。针对目前应用型人才培养中普遍存在的重理论轻实践现象，构建了“一核两线四层面十环节”的实践教学体系。将提高学生的工程实践能力和创新能力贯穿于教学的全过程。

实践教学体系以工程技术应用能力培养为核心，分为课内和课外两条线，形成基本操作技能训练、专业综合技能训练、工程综合训练、工程素质训练四个层面和实验、实训、实习、课程设计、毕业设计、社会实践、学科竞赛、资质认证、科技制作、技术交流十个环节。组织实施由课内到课外、由初级到高级、由分立到综合、由技术到工程的分层式实践教学，形成了与理论教学相互协调、相互渗透、自成系统的独立体系。

(2)加大实践教学学分比重。传统的综合型大学和理工科大学，学生本科毕业后的去向多为继续深造。在设计教学计划时，一般都比较注重培养学生扎实的数理基础和专业理论修养，而实践教学环节的学分比例相对较低，集中实践教学环节的学分分配比例仅占8％左右。而对于应用型本科院校，尤其是刚升格为本科的院校，学生本科毕业后的去向大多是直接走上工作岗位。提高学生实践动手能力，强化学生工程基础训练，培养学生创新能力，缩小学生专业素养、能力构成与用人单位期望的差距，就显得尤为重要。加大实验教学或实践教学环节的学分分配比例，成为应用型本科院校的必然选择。经过广泛调研和论证，我们在制订机械类专业教学计划时，适度缩减理论教学学时数，加大了实践教学环节的比重，集中实践教学环节的学分比例超过了25％。

(3)合理策划实践教学环节。对专业性较强或专业性相对独立的课程，如液压传动、加工工艺、夹具、数控机床等，设置课程设计；对重点课程，如数控机床编程加工，设置数周的定点实习。

(4)设置四个层面的技能和素质训练计划。

第一层面：基本操作技能训练。包括通识基础实验，学科基础实验，金工、电工与电子等基本技能实训，工程制图测绘等，训练学生的基本技能。

第二层面：专业综合技能训练。包括专业实验、课程设计、生产实习、综合实践周等，训练学生的综合应用和初步设计能力。

第三层面：工程综合训练。包括企业定点实习、毕业实习与毕业设计、工程项目训练、课外科技活动、产品研发制作等，培养学生工程综合应用能力和创新能力。

第四层面：工程素质训练。创新创意、动手实践、调查研究、表达交流、团队合作等是重要的工程素质，需要在课内外教学与实践中有意识地加以培养。按照“学科竞赛与学术活动相结合、科技创新和科研实践相结合、成果转化与育人成才相结合”的原则，学校组织了课外科技活动、科技作品竞赛活动、大学生社团活动、科技文件写作、技术交流、社会实践、军训、各种资格认证培训等，并将课外活动学分纳入培养计划。很好地解决了课内实践教学受时间、空间、内容限制的问题，极大地拓宽了实践时间、实践空间和实践内容。学生利用课余时间参加“大学生研究性学习和创新性实验计划”、“大学生科技创新”、“大学生实践创新训练”等项目，参加大学生“挑战杯”、“机械创新设计大赛”和“大学生创业计划”等竞赛活动，丰富了知识，增强了能力，全面提高了综合素质。

(5)开设大型综合实践周。由于目前机械产品的设计制造往往涉及多学科专业知识的交叉融合与应用。因此，有必要开发综合实践教学环节，让学生自己动手，综合应用多门课程知识，进行设计、分析、测试和小批量样品制作，在实践中加深对各门课程知识的理解与综合。机械设计制造及其自动化专业在专业课程的设置上，围绕设计、制造、测控3个模块开设了4个综合实践项目。综合实践教学项目的开发，一是综合每一模块中的理论知识，二是综合各个模块的知识点。

机械设计综合实践，是设计模块的综合实践。有两个方案可供选择：方案一，以自行开发的冲压自动送料系统为对象，进行机构运动和动力学分析、零件与总成设计，分析设计一体化训练；方案二，学生在机构创意实验中自己提出几种方案，在原理课程设计中进行方案优化选择，做运动学和动力学分析，然后在机械设计的课程设计中进行设计。

数字化设计制造综合实践，是制造模块的综合实践。学生选择典型零件，进行零件的三维建模、有限元分析，对典型零件进行工艺规划、计算机辅助制造。