陳文凱，賀建良，陳力航

(1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院 湖南省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備工程技術(shù)研究中心，湖南 長沙 410128；2.婁底職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南 婁底 417000)

基于學(xué)科競(jìng)賽的大學(xué)生專業(yè)技能培養(yǎng)方式探究

陳文凱1，賀建良2，陳力航1

(1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院 湖南省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備工程技術(shù)研究中心，湖南 長沙 410128；2.婁底職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南 婁底 417000)

針對(duì)目前本科院校在專業(yè)技能培養(yǎng)方面的問題，結(jié)合湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)組織參加湖南省大學(xué)生工程訓(xùn)練綜合能力競(jìng)賽的經(jīng)驗(yàn)，探索培養(yǎng)應(yīng)用人才新模式。從參賽作品的設(shè)計(jì)、制造、裝配、調(diào)試的過程中全面培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力，與企業(yè)對(duì)人才的需要進(jìn)行對(duì)接。

專業(yè)技能；工程訓(xùn)練；學(xué)科競(jìng)賽

DOI號(hào)：10.13320/j.cnki.jauhe.2015.0103

目前，對(duì)于本科院校的工科來說，無疑都很重視專業(yè)技能的培養(yǎng)。培養(yǎng)大學(xué)生專業(yè)技能是素質(zhì)教育的客觀要求，也是增強(qiáng)就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)能力的有效途徑[1]。然而要達(dá)到學(xué)生一畢業(yè)就能滿足企業(yè)崗位需要的目標(biāo)，卻往往存在困難，企業(yè)一般都需對(duì)新進(jìn)人員進(jìn)行長期的崗位培訓(xùn)，這無疑增加了企業(yè)的用人成本，這就需要高校人才培養(yǎng)要與企業(yè)需要對(duì)接，致力于培養(yǎng)應(yīng)用型人才，也就是為企業(yè)培養(yǎng)工程技術(shù)人員。有些高校結(jié)合本校學(xué)生就業(yè)形勢(shì)，進(jìn)行了國際焊接工程師的培養(yǎng)與課程設(shè)置改革探索和實(shí)踐[1]，有些高校提出從師資隊(duì)伍、課程設(shè)置、實(shí)踐教學(xué)等方面進(jìn)行改革來不斷提高學(xué)生的專業(yè)技能[2]，有些高校以開放實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的形式，使更多的學(xué)生能夠進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室。達(dá)到提高動(dòng)手能力的目的[3]，有些高校利用共青團(tuán)組織或?qū)W生社團(tuán)的協(xié)調(diào)作用，對(duì)大學(xué)生專業(yè)技能的培養(yǎng)模式進(jìn)行探索[4,5]，還有些高校提議將普通本科學(xué)校的實(shí)踐能力培養(yǎng)和高職院校的技能培養(yǎng)相結(jié)合[6]。從這些高校提出的專業(yè)技能的培養(yǎng)方式中，很少提到學(xué)生的各種學(xué)科競(jìng)賽，而現(xiàn)在學(xué)科競(jìng)賽在高校也越來越普及，參與面也越來越廣，本文以我校組織參加湖南省大學(xué)生工程訓(xùn)練綜合能力競(jìng)賽為例，探索培養(yǎng)應(yīng)用型人才的新模式。

一、高校在培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)技能方面的現(xiàn)狀

現(xiàn)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化等機(jī)械類專業(yè)的人才培養(yǎng)方案都提倡寬口徑、厚基礎(chǔ)的教學(xué)，學(xué)生雖說有專業(yè)，但到企業(yè)工作時(shí)一點(diǎn)都不顯得“專業(yè)”。筆者在高校十余年的專業(yè)課程的教學(xué)過程中，有一個(gè)深刻體會(huì)，對(duì)所學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課程，學(xué)生不能很好地融會(huì)貫通和綜合運(yùn)用。另外，筆者在帶歷屆畢業(yè)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)，了解到學(xué)生還有這2種說法，就是讀了4年書，好像什么也沒學(xué)著；另一種說法是就是機(jī)械專業(yè)是個(gè)“萬金油”專業(yè)，什么都學(xué)，什么也不精，學(xué)生一畢業(yè)到企業(yè)，表現(xiàn)出專業(yè)技能較差。究其原因，有如下幾點(diǎn)：(1)學(xué)生不知道專業(yè)基礎(chǔ)課的知識(shí)在生產(chǎn)實(shí)踐中如何運(yùn)用，在學(xué)習(xí)時(shí)沒有目的性，只是為了應(yīng)付考試，導(dǎo)致考完后就忘記。(2)由于專業(yè)課教師講課講得比較快，對(duì)前面講的專業(yè)基礎(chǔ)課的知識(shí)進(jìn)行，不可能再有過多的解釋，導(dǎo)致許多專業(yè)知識(shí)和理論，學(xué)生知其然，不知其所以然，比如：對(duì)重要的結(jié)構(gòu)零件為何需要鍛造毛坯，為何要熱處理，如何標(biāo)注尺寸精度、形位公差、表面粗糙度等等。(3)由于學(xué)生不了解企業(yè)技術(shù)工作的工作內(nèi)容，不知道如何學(xué)習(xí)，很茫然。(4)實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、教學(xué)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)等的實(shí)踐環(huán)節(jié)等，基本上都是認(rèn)知性的學(xué)習(xí)，普遍不針對(duì)企業(yè)技術(shù)工作的工作內(nèi)容，各課程的實(shí)踐環(huán)節(jié)不能有效地聯(lián)系和融合，各自為戰(zhàn)，比如說機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容就和機(jī)械制造工藝的課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容沒有聯(lián)系等等。(5)雖然各高校都加大了在學(xué)生技能培養(yǎng)方面的投入，但和理論課程一樣，實(shí)踐環(huán)節(jié)的技能培養(yǎng)，也是重點(diǎn)不突出，寬而淺，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)技能幫助不多[7]。

綜上所述，學(xué)校的人才培養(yǎng)方案不能很好與企業(yè)的實(shí)際需要相對(duì)接，這就需要高校進(jìn)一步探索培養(yǎng)大學(xué)生專業(yè)技能的好方式。

二、基于學(xué)科競(jìng)賽的學(xué)生專業(yè)技能培養(yǎng)方式

從目前來看，能較好培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)技能、素養(yǎng)、綜合能力的大學(xué)生學(xué)科競(jìng)賽，主要有2個(gè)，一個(gè)是機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新大賽，一個(gè)是大學(xué)生工程訓(xùn)練綜合能力競(jìng)賽，都是逢雙年的比賽，湖南省的比賽一個(gè)是上學(xué)期，一個(gè)是下學(xué)期，一般是大三學(xué)生參加。

湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)在這2個(gè)省教育廳主辦的比賽中，都有不錯(cuò)的表現(xiàn)，機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新大賽每屆都獲得過一等獎(jiǎng)，大學(xué)生工程訓(xùn)練綜合能力競(jìng)賽第一屆只有三等獎(jiǎng)，以后兩屆都有一等獎(jiǎng)。其實(shí)，筆者更看重后面一個(gè)比賽，下面，就我校組織參加湖南省大學(xué)生工程訓(xùn)練綜合能力競(jìng)賽的全過程和參賽作品“無碳小車”設(shè)計(jì)制造裝配調(diào)試的全過程，來分析探索大學(xué)生專業(yè)技能培養(yǎng)的新模式。

(一)宣傳發(fā)動(dòng)和報(bào)名階段

接到大賽組委會(huì)1號(hào)通知，各專業(yè)教研室的教師就在所任課班級(jí)，進(jìn)行宣傳動(dòng)員，講解歷屆比賽的情況，包括經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，針對(duì)大賽主題對(duì)學(xué)生進(jìn)行啟發(fā)，鼓勵(lì)更多的學(xué)生參與，并對(duì)學(xué)生強(qiáng)調(diào)：除了上課以外，要有在實(shí)驗(yàn)室呆2個(gè)月以上的思想準(zhǔn)備。我校不僅對(duì)機(jī)械類所有專業(yè)(機(jī)制、機(jī)電、農(nóng)機(jī)、汽車服務(wù)、車輛)的學(xué)生進(jìn)行動(dòng)員，也對(duì)三本學(xué)生進(jìn)行動(dòng)員，擴(kuò)大參與面。愿意參賽的同學(xué)自行組隊(duì)統(tǒng)一到機(jī)制教研室報(bào)名，一般是大三學(xué)生，我們也鼓勵(lì)大三和大二的學(xué)生聯(lián)合組隊(duì)。

(二)作品設(shè)計(jì)準(zhǔn)備階段

學(xué)生組隊(duì)并且提交報(bào)名表后，機(jī)制教研室組織報(bào)名學(xué)生開會(huì)，介紹參賽的各階段要做的事情，讓學(xué)生有心理準(zhǔn)備，并且布置第一階段的任務(wù)。主要要求如下：(1)先在網(wǎng)上下載相關(guān)文獻(xiàn)，要求仔細(xì)閱讀，寫出文獻(xiàn)綜述報(bào)告，并且分析文獻(xiàn)中相關(guān)作品的優(yōu)缺點(diǎn)。(2)熟悉市內(nèi)的材料市場(chǎng)、配件市場(chǎng)、工具市場(chǎng)，實(shí)地考察，寫調(diào)查報(bào)告；并且對(duì)網(wǎng)上購買材料、配件、工具也要熟悉，收藏相關(guān)網(wǎng)頁。(3)了解學(xué)校和周邊機(jī)械廠的加工能力和設(shè)備，實(shí)地考察并寫調(diào)查報(bào)告。(4)進(jìn)一步練習(xí)CAD、PRO-E、MATLAB等相關(guān)軟件。

其實(shí)以上過程對(duì)學(xué)生的鍛煉價(jià)值較大，讓他們知道設(shè)計(jì)不是想當(dāng)然，而是結(jié)合生產(chǎn)的實(shí)際條件。

(三)初步選拔階段

采取多種方式，組織教研室老師對(duì)學(xué)生團(tuán)隊(duì)進(jìn)行考核，初步選拔。(1)組織教研室老師對(duì)報(bào)名選手進(jìn)行面試考核，就布置的設(shè)計(jì)準(zhǔn)備階段的任務(wù)提問。(2)看學(xué)生寫的文獻(xiàn)綜述，是否認(rèn)真全面，分析是否合理，主要考察學(xué)生的態(tài)度和思路。(3)看學(xué)生的材料市場(chǎng)、配件市場(chǎng)、工具市場(chǎng)的調(diào)查報(bào)告和學(xué)校周邊機(jī)械廠的加工能力和設(shè)備的調(diào)查報(bào)告。(4)查看金工實(shí)習(xí)(機(jī)械工程訓(xùn)練)的成績，必要時(shí)，考核車工、鉗工等工種的實(shí)際操作能力。(5)出題考核CAD、PRO-E、MATLAB等相關(guān)軟件的熟練能力。

經(jīng)過各位老師的綜合評(píng)分，選出能力和態(tài)度都合適的團(tuán)隊(duì)。通知選拔上的團(tuán)隊(duì)，開始設(shè)計(jì)作品，要求下階段上交的任務(wù)有：作品三維圖、裝配圖、零件圖和配件清單。

(四)設(shè)計(jì)和第二次選拔階段

組織教研室老師，審核三維圖、裝配圖、零件圖，并給出相應(yīng)分?jǐn)?shù)，一個(gè)團(tuán)隊(duì)的資料有兩個(gè)老師交叉看。(1)三維圖重點(diǎn)審查作品設(shè)計(jì)方案的可行性、合理性，還要看在實(shí)現(xiàn)同樣功能的條件下，作品及其零件的結(jié)構(gòu)工藝性好不好。(2)裝配圖重點(diǎn)審查零件的連接關(guān)系和配合關(guān)系，還有配件清單。(3)零件圖重點(diǎn)審核有連接關(guān)系和裝配關(guān)系的零件圖紙的尺寸標(biāo)注的完整性，準(zhǔn)確性，尤其是相互位置精度，還有零件圖上的技術(shù)要求，以及材料的型號(hào)和規(guī)格。

從方案的可行性、圖紙資料的完整性，還有作品的成本，判斷選手的設(shè)計(jì)能力和參賽態(tài)度，并注意方案的多樣性，再次選拔參賽團(tuán)隊(duì)，并為每一個(gè)參賽團(tuán)隊(duì)指定指導(dǎo)老師，并對(duì)方案和圖紙?zhí)岢鼍唧w的修改意見。

沒有選拔上的同學(xué)，自己也得到很好的鍛煉，相當(dāng)于做了一個(gè)綜合的課程設(shè)計(jì)，也是畢業(yè)設(shè)計(jì)的預(yù)演，做得好的同學(xué)，還可以得到適當(dāng)?shù)莫?jiǎng)勵(lì)。

(五) 修改完善設(shè)計(jì)圖紙階段

開放兩個(gè)以上的機(jī)械制造實(shí)驗(yàn)室，要求所有選拔上的成員全部集中，除了上課和休息以外，全部時(shí)間待在實(shí)驗(yàn)室，發(fā)揮整體優(yōu)勢(shì)，取長補(bǔ)短，并安排兩個(gè)左右的老師也長期呆在實(shí)驗(yàn)室，以便隨時(shí)指導(dǎo)；也要求每隊(duì)的指導(dǎo)老師，定期到實(shí)驗(yàn)室，檢查進(jìn)度，答疑和指導(dǎo)學(xué)生。

學(xué)生團(tuán)隊(duì)根據(jù)老師的修改意見，修改方案和圖紙，并交指導(dǎo)老師審核。

修改時(shí)還要注意以下兩點(diǎn)：(1)要求各團(tuán)隊(duì)的設(shè)計(jì)中，同類零件的材料和同類配件盡量采用相同的規(guī)格型號(hào)，降低成本。(2)修改結(jié)構(gòu)工藝性不合理的地方，還要考慮根據(jù)實(shí)驗(yàn)室和周邊工廠實(shí)際加工能力和制造的成本。

此階段完成后，指導(dǎo)老師要集中一下，對(duì)于有難于加工的零件和難于購買的配件以及成本太高的作品提出解決的方法，實(shí)在不行的，仍然要淘汰。

(六)制造階段

進(jìn)行合理分工和協(xié)作，集中采購，集中制造，主要是節(jié)省時(shí)間，降低成本，發(fā)揮團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。(1)每個(gè)團(tuán)隊(duì)派出一人，一起去市場(chǎng)采購配件、工具、型材；要求學(xué)生開發(fā)票，記賬。根據(jù)買回的材料和配件，進(jìn)一步核對(duì)圖紙，如果買回的配件和設(shè)計(jì)要求不符，要及時(shí)更改圖紙，這是一個(gè)細(xì)致的工作，尤其要注意相關(guān)零件要一起改，避免零件制造出來后再改，否則時(shí)間和成本都不劃算。(2)將同類零件圖紙集中，根據(jù)實(shí)驗(yàn)室和學(xué)校實(shí)習(xí)工廠現(xiàn)有的生產(chǎn)條件和零件數(shù)量，合理編制機(jī)械加工工藝規(guī)程，主要讓每組學(xué)生自己動(dòng)手加工，學(xué)生在加工時(shí)，要強(qiáng)調(diào)安全，不能圖快，要保證加工質(zhì)量，指導(dǎo)老師要盡量在旁邊指導(dǎo)。(3)對(duì)難加工和精度要求很高的關(guān)鍵零件，還要和指導(dǎo)老師一起分析制訂合理的工藝方案，這部分零件一般放到周圍工廠加工，每組派一人帶所需配件到生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)跟進(jìn)，隨時(shí)對(duì)操作師傅解釋圖紙，保證零件的加工精度，并一起解決加工中的技術(shù)問題。

以上的制造步驟可以說是培養(yǎng)應(yīng)用型人才最關(guān)鍵的步驟，可以讓學(xué)生明白以下幾點(diǎn)：(1)一個(gè)好的設(shè)計(jì)工程師一定是一個(gè)好的工藝工程師。(2)批量生產(chǎn)和單件生產(chǎn)在工藝和管理方面的區(qū)別，理解初加工、精加工，理解加工基準(zhǔn)的選擇，理解基準(zhǔn)統(tǒng)一，理解經(jīng)濟(jì)加工精度等。(3)不同材料的加工工藝性，主要是理解毛坯的選擇、有色金屬和黑色金屬在加工上的不同。(4)進(jìn)一步理解設(shè)計(jì)圖上的基準(zhǔn)和精度要求。

(七)裝配階段和零件返工階段

主要注意裝配順序和裝配精度，要求會(huì)正確使用角尺、百分表等量具，每裝一步，都要測(cè)量裝配精度。由于設(shè)計(jì)考慮不周到，有設(shè)計(jì)上的錯(cuò)誤或者零件的工藝性不好，裝配不上或裝配后達(dá)不到使用要求，導(dǎo)致部分零件返工或重做，這個(gè)還有可能多次反復(fù)。在這個(gè)階段，還要求學(xué)生注意以下幾點(diǎn)：(1)改圖紙要簽字并做記錄，修改電腦里保存的底圖。(2)改一個(gè)零件的尺寸，要考慮零件的相關(guān)尺寸是否要改，與其相關(guān)的零件的尺寸是否要改，還要再做相關(guān)的設(shè)計(jì)計(jì)算。(3)對(duì)零件返工還是重做，要充分論證，盡量降低成本。

以上設(shè)計(jì)、采購、制造、裝配、修改等過程是培養(yǎng)機(jī)械工程師必要的過程，可以毫不夸張的說，學(xué)生經(jīng)過這個(gè)過程，畢業(yè)后到企業(yè)當(dāng)一個(gè)合格的機(jī)械工程師是沒有問題的。

(八)調(diào)試訓(xùn)練和第三次選拔階段

參賽作品“無碳小車”調(diào)試時(shí)，要配合MATLAB仿真，找出運(yùn)行問題和調(diào)整規(guī)律。

有些同學(xué)車做得好，但訓(xùn)練不夠，導(dǎo)致成績不好。還有些同學(xué)，當(dāng)車怎么也調(diào)不好時(shí)，容易氣餒。所以，這種比賽同體育比賽一樣，也要刻苦訓(xùn)練，才能出好成績。

以上階段，各團(tuán)隊(duì)在規(guī)定的時(shí)間完成后，再進(jìn)行校內(nèi)比賽，進(jìn)行最后的選拔，超過一定的成績(如“S”賽道要繞6個(gè)樁)，才能參加省級(jí)比賽，被淘汰的學(xué)生團(tuán)隊(duì)也應(yīng)給予校級(jí)獎(jiǎng)項(xiàng)，表示認(rèn)可和鼓勵(lì)。至此，完成賽事規(guī)定的4個(gè)技術(shù)文檔也就順利成章。

(九)參賽階段

開賽前準(zhǔn)備會(huì)，強(qiáng)調(diào)比賽規(guī)則、比賽時(shí)間，比賽注意事項(xiàng)，提醒帶齊工具和備用零配件等，注意一點(diǎn)的是，指導(dǎo)老師除了指導(dǎo)學(xué)生參賽外，還應(yīng)該做好后勤工作，努力讓學(xué)生發(fā)揮訓(xùn)練水平，尤其要強(qiáng)調(diào)，作品調(diào)整好后，不要輕易再去調(diào)，有問題協(xié)商解決。嚴(yán)格按賽會(huì)安排的時(shí)間點(diǎn)，提前10分鐘到檢錄處等待檢錄，保證良好的心態(tài)參加比賽，指導(dǎo)老師應(yīng)該做好思想工作。

(十)賽后總結(jié)階段

賽后開總結(jié)會(huì)，分析得失，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。要求每個(gè)學(xué)生團(tuán)隊(duì)將在整個(gè)過程中的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)寫出來，并要求整理所有的技術(shù)資料，上交機(jī)制教研室，為下屆比賽的同學(xué)做參考。

三、總結(jié)

學(xué)生參加工程訓(xùn)練綜合能力競(jìng)賽，經(jīng)歷了查閱文獻(xiàn)、材料配件市場(chǎng)調(diào)查、作品方案論證、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、材料配件工具采購、加工制造、裝配調(diào)試、修改和資料存檔等一系列過程，得到的鍛煉和收獲很大。

參賽整個(gè)過程就好像是一個(gè)主線，把機(jī)械專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課聯(lián)系到一起，學(xué)生應(yīng)用到的課程如下：機(jī)械制圖、工程力學(xué)、機(jī)械原理、機(jī)械零件、互換性與技術(shù)測(cè)量基礎(chǔ)、機(jī)械工程材料、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)等，也可以說是更全面、更深化的機(jī)械工程訓(xùn)練。學(xué)生團(tuán)隊(duì)經(jīng)過這類比賽，以后到企業(yè)去，可以完全勝任工程師的一般工作，可以從事產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造工藝、質(zhì)量管理、設(shè)備管理、生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)管理、材料定額、生產(chǎn)計(jì)劃和調(diào)度等崗位的工作，這樣就可以做到高校培養(yǎng)人才與企業(yè)需要對(duì)接。

對(duì)于工程訓(xùn)練綜合能力競(jìng)賽筆者還有如下建議：(1)把工程訓(xùn)練綜合能力競(jìng)賽和機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新比賽，設(shè)為學(xué)校的常設(shè)項(xiàng)目，由專人負(fù)責(zé)，并聯(lián)系學(xué)工部門，實(shí)行招新，一屆傳一屆。

(2)爭(zhēng)取學(xué)校和學(xué)院更大力度的支持，專門建設(shè)一個(gè)機(jī)械專業(yè)學(xué)科競(jìng)賽創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，購買必要的機(jī)械設(shè)備和各類工具等，擴(kuò)大受益面。(3)提高老師參與的積極性，對(duì)老師的工作進(jìn)行充分的肯定，體現(xiàn)老師教書育人的成就感，這一點(diǎn)是關(guān)鍵。

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(編輯：楊建肖)

2015-06-19

陳文凱(1968-)，副教授，研究方向：機(jī)械設(shè)計(jì)與制造、液壓傳動(dòng)、并聯(lián)機(jī)構(gòu)。

G642.0

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1008-6927(2015)04-0021-03