唐慶菊 陳少云 于鳳云

摘 ? ?要：為對接工程教育認證和新工科建設(shè)對學(xué)生工程能力培養(yǎng)要求，對機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)機械制造方向“專業(yè)綜合實踐”課程的教學(xué)目標、教學(xué)內(nèi)容和具體要求進行科學(xué)設(shè)計。課程教學(xué)目標與畢業(yè)要求指標點一一對應(yīng)，對其形成有效支撐;教學(xué)內(nèi)容劃分為實踐準備、拆卸、測繪準備、零件表達、實測零件、裝配表達、裝配、清理和答辯9個模塊，分別提出各模塊的具體要求，培養(yǎng)學(xué)生在工程實踐中解決復(fù)雜工程問題的能力，支撐課程教學(xué)目標的實現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：工程教育認證;新工科;工程能力;專業(yè)綜合實踐

中圖分類號：G642 ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ?文章編號：1002-4107（2021）04-0076-03

國家實施的“一帶一路”“中國制造2025”“互聯(lián)網(wǎng)+”“新工科”等重大戰(zhàn)略，對高等工程教育改革和大學(xué)生工程能力培養(yǎng)提出了更高的要求[1]。黑龍江科技大學(xué)機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的人才培養(yǎng)目標是：培養(yǎng)勤懇務(wù)實，敬業(yè)奉獻，德、智、體、美全面發(fā)展，掌握必備的自然科學(xué)基礎(chǔ)理論和機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)知識與技能，具有國際視野、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)精神和良好的綜合素質(zhì)，工程實踐能力強，能在機械工程及相關(guān)領(lǐng)域從事機械產(chǎn)品設(shè)計制造、技術(shù)開發(fā)、工程應(yīng)用、生產(chǎn)管理、技術(shù)服務(wù)等方面的應(yīng)用型高級工程技術(shù)人才。

“專業(yè)綜合實踐”是機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)機械制造方向本科生必修的專業(yè)教育實踐課程之一，在大四年級第一學(xué)期開設(shè)，共計3周時間。通過對典型機械（目前以拆裝普通機床為主）的拆卸、測繪和裝配的基本理論、基本知識和基本技能的訓(xùn)練與專業(yè)知識的綜合運用，使學(xué)生得到一次較為全面的機械專業(yè)綜合訓(xùn)練，提高學(xué)生的工程素質(zhì)和工程能力。該教學(xué)環(huán)節(jié)能夠支撐工程教育認證12項畢業(yè)要求中的問題分析、設(shè)計/開發(fā)解決方案、環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展、個人和團隊、溝通和項目管理等6個一級指標[2]，在機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)機械制造方向人才培養(yǎng)過程中具有非常重要的地位和作用。

一、教學(xué)目標設(shè)計

“專業(yè)綜合實踐”課程通過對有代表性的機械設(shè)備拆卸，讓學(xué)生了解機械設(shè)備拆卸的基本步驟，掌握拆卸工具的使用方法、基本技能和技巧，對機械設(shè)備的工作原理、典型結(jié)構(gòu)以及傳動路線知識得到進一步的鞏固和深化，了解機械零件的常用修換方法及標準。通過對典型拆卸零部件的測繪，讓學(xué)生掌握工程測繪的基本方法、測繪的技巧和數(shù)據(jù)處理能力，培養(yǎng)學(xué)生徒手繪圖的能力。通過工程圖的繪制，使學(xué)生掌握工程圖繪制的基本步驟，配合相關(guān)手冊和圖冊的查詢，了解國家（或行業(yè)）的技術(shù)規(guī)范，培養(yǎng)學(xué)生工程圖的設(shè)計能力。通過對所拆卸零部件的裝配，讓學(xué)生了解機械設(shè)備裝配的基本步驟，掌握安裝的基本技能和技巧，了解機械設(shè)備裝配精度對使用功能重要性的重大意義。通過理論與實踐相結(jié)合，使學(xué)生進一步掌握和鞏固課堂上所學(xué)的基本理論，培養(yǎng)學(xué)生的工程素質(zhì)、系統(tǒng)思維能力以及團隊合作精神，為畢業(yè)后從事本專業(yè)技術(shù)工作奠定必要的理論基礎(chǔ)和實踐能力。為了更好地對課程達成情況進行分析，采用課程教學(xué)目標與所支撐畢業(yè)要求指標點一一對應(yīng)的方式，對教學(xué)目標進行科學(xué)設(shè)計，其對應(yīng)關(guān)系見表1。

二、教學(xué)內(nèi)容安排與具體要求

黑龍江科技大學(xué)機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)機械制造方向“專業(yè)綜合實踐”課程教學(xué)內(nèi)容主要包括9個模塊，其實踐流程如圖1所示。

模塊一：實踐準備

該階段用時0.5天。主要完成專業(yè)綜合實踐的相關(guān)準備工作。通過實踐準備，要求學(xué)生了解實踐目的、意義和基本要求，理解掌握安全文明生產(chǎn)要求和安全技術(shù)操作規(guī)程;對學(xué)生進行分組，分配并檢查拆卸和測量工具;借閱相關(guān)資料，認真閱讀專業(yè)綜合實踐指導(dǎo)書。

模塊二：拆卸

該階段用時4.5天。主要分析拆卸部分具體結(jié)構(gòu)，確定合理的拆裝方法和拆卸工具;討論并制訂合理的拆卸工藝方案;組員間分工配合、有序拆卸;進行零件記錄、清洗和擺放。通過該階段的訓(xùn)練，要求學(xué)生了解拆裝工具功能和使用方法以及拆裝注意事項;結(jié)合掛圖和圖冊，對照實物看懂拆裝部分具體結(jié)構(gòu)、傳動原理以及單個零件結(jié)構(gòu)特點和相互關(guān)系;了解拆卸原則和零件拆卸方法;制訂合理拆卸工藝方案并經(jīng)指導(dǎo)教師審核通過;認真記錄并整理拆裝工藝卡片，注意安全文明生產(chǎn)。

模塊三：測繪準備

該階段用時0.5天。主要完成零件測繪準備工作。要求學(xué)生閱讀測繪資料以及有關(guān)標準資料，熟悉測繪工具、測量方法以及測繪注意事項，了解各種零件測繪過程和步驟。

模塊四：零件表達

該階段用時1.5天。主要完成零件結(jié)構(gòu)的分析，通過討論對比，確定表達方案;繪制零件草圖，并繪制零件圖。要求學(xué)生繪制的零件草圖內(nèi)容全面，清晰工整;繪制的零件圖正確、完整地表達零件結(jié)構(gòu)。

模塊五：實測零件

該階段用時1天。主要完成零件尺寸特點的分析，確定零件尺寸的測繪方法;零件尺寸標注方案的設(shè)計;選擇合理的測量工具實測零件尺寸并標注。要求學(xué)生確定合理的測量方法;根據(jù)國家標準規(guī)范，設(shè)計零件尺寸的標注方案，要求完整、清晰;實測尺寸要求正確使用測繪儀器，測量準確，零件草圖尺寸標注完整，關(guān)聯(lián)尺寸協(xié)調(diào)一致。

模塊六：裝配表達

該階段用時2天。主要完成工作原理和裝配關(guān)系的分析，并繪制裝配圖（包括三維繪圖）。要求學(xué)生由示意圖和零件圖繪制裝配草圖，草圖內(nèi)容全面，清晰工整;規(guī)范化裝配草圖，并繪制裝配圖，要求正確、清晰地表達工作原理、裝配關(guān)系等內(nèi)容。

模塊七：裝配

該階段用時3天。根據(jù)裝配圖分析確定合理的裝配方法和拆裝工具;討論制訂合理的裝配等工藝方案;分工配合、有序裝配。要求學(xué)生了解裝配工具功能和使用方法以及裝配注意事項;制定合理裝配等工藝方案并經(jīng)指導(dǎo)教師審核通過;認真記錄并整理拆裝等工藝卡片，注意安全文明生產(chǎn)。

模塊八：清理

該階段用時1.5天。清理場地、清點工具;整理實踐日記，撰寫實踐報告，整理拆裝等工藝卡片。要求學(xué)生理解、掌握設(shè)備與工具管理的基本原理和方法以及現(xiàn)場5S管理標準，并認真操作執(zhí)行;日記和報告內(nèi)容詳實、完善、規(guī)范;拆裝等工藝卡片記錄詳實、規(guī)范。

模塊九：答辯

該階段用時1.5天?？疾鞂W(xué)生的分析能力、設(shè)計能力和應(yīng)用能力。要求學(xué)生分析透徹、過程完整、報告詳盡;零件及裝配圖表達正確，標注規(guī)范完整;答辯自述思路清晰，回答問題正確合理，小組成員間能進行有效合作。

其中，模塊2～7和模塊9的訓(xùn)練，可以培養(yǎng)學(xué)生借助文獻研究，運用機械工程原理、技術(shù)和方法，認識到解決復(fù)雜機械工程問題有多種方案并分析工程問題影響的能力;模塊2、模塊4～7和模塊9的訓(xùn)練，可以培養(yǎng)學(xué)生綜合考慮創(chuàng)新、安全、環(huán)境和社會因素，設(shè)計滿足特定需求的機械系統(tǒng)、零部件或制造工藝的能力;模塊1和模塊2的訓(xùn)練，有助于學(xué)生理解可持續(xù)環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展的理念和內(nèi)涵;模塊2、模塊5和模塊7的訓(xùn)練，有助于培養(yǎng)學(xué)生在相關(guān)工程活動中適應(yīng)角色轉(zhuǎn)換并與團隊其他成員進行有效合作的能力;模塊8的訓(xùn)練，有助于學(xué)生了解機械產(chǎn)品全生命周期的成本構(gòu)成，理解設(shè)備與工具管理的基本原理;模塊8和模塊9的訓(xùn)練，可以培養(yǎng)學(xué)生在多學(xué)科環(huán)境中，應(yīng)用工程項目管理的原理和方法，對機械工程項目進行工程管理和經(jīng)濟決策的能力。

三、課程思政融入

在專業(yè)綜合實踐過程中，教師堅持以《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》為引領(lǐng)，在鍛煉學(xué)生專業(yè)技能的同時，注重引導(dǎo)學(xué)生學(xué)思結(jié)合、知行統(tǒng)一，并以身示范、以身作則。同時，鼓勵并培養(yǎng)學(xué)生勇于探索的創(chuàng)新精神，提升學(xué)生分析問題、解決問題的實踐能力。對于拆裝工藝路線的編制，拆裝工具的選擇，零件的管理、潤滑、裝配后機床的試運行等各方面，均要求學(xué)生切實在學(xué)習(xí)、思考、理解和行動上下功夫，每天認真撰寫實習(xí)日記，對當(dāng)天遇到的問題、創(chuàng)新解決辦法及其受到的啟發(fā)進行深入總結(jié)、深刻反思，為后續(xù)拆裝順利進行提供經(jīng)驗和教訓(xùn)，進而為專業(yè)綜合實踐教學(xué)目標達成提供了有力保障。

四、教學(xué)改革成效

近年來，以工程能力培養(yǎng)為導(dǎo)向的“專業(yè)綜合實踐”教學(xué)模式在黑龍江科技大學(xué)機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)得到了應(yīng)用，取得了較為明顯的成效。通過以上教學(xué)改革，一方面，使教師的教學(xué)目標和學(xué)生的學(xué)習(xí)目的更加明確，有利于成果導(dǎo)向型教學(xué)的實施;另一方面，大大提高了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和綜合運用所學(xué)知識解決復(fù)雜工程問題的能力，使后續(xù)畢業(yè)設(shè)計水平和就業(yè)競爭力均得到一定提高，有助于人才培養(yǎng)質(zhì)量的提升。

參考文獻：

[1]張安富，劉超.“中國制造2025”背景下的新工科構(gòu)建[J].中國大學(xué)教學(xué)，2017，（9）.

[2]高鐵紅，張爭艷，孫立新，等.面向工程教育認證的機械專業(yè)綜合實踐教學(xué)新模式[J].高教學(xué)刊，2016，（20）.

編輯∕李夢迪

作者簡介：唐慶菊（1981—），女，山東夏津人，黑龍江科技大學(xué)機械工程學(xué)院教授，博士，研究方向：先進制造技術(shù)、紅外熱波無損檢測與評價技術(shù)。

基金項目：黑龍江省教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃課題“面向新工科建設(shè)的機械制造系列課程教學(xué)改革研究與實踐”（GJC1318096）;教育部“新工科”研究與實踐項目“面向新工科的機械類專業(yè)工程實踐教育體系與實踐平臺構(gòu)建探索研究”;黑龍江省高等教育教學(xué)改革研究一般研究項目“應(yīng)用型本科高校機械工藝技術(shù)特設(shè)專業(yè)實踐教學(xué)體系的研究與實踐”（SJGY20170339）