賈昕宇 ， 張吉軍 ， 王宏立 ， 萬 霖 ， 李玉清 ， 韓 霞 ， 程新江

（黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)，黑龍江 大慶 163319）

0 引言

在實(shí)施創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育過程中，實(shí)踐教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的重要措施[1]。構(gòu)建一套科學(xué)高效的實(shí)踐教學(xué)培養(yǎng)體系對整個工程教育的培養(yǎng)質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用[2]。近年來，國家出臺了《關(guān)于引導(dǎo)部分地方普通本科高校向應(yīng)用型轉(zhuǎn)變的指導(dǎo)意見》，要求各高校明確辦學(xué)定位和轉(zhuǎn)型路徑，把握轉(zhuǎn)型內(nèi)涵，科學(xué)構(gòu)建實(shí)踐教學(xué)體系，改革實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容、方法和手段，提高實(shí)踐教學(xué)效果[3]。目前，黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)已經(jīng)獲批成為“黑龍江省特色應(yīng)用型本科示范建設(shè)高?！保虼?，本研究將以該校機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化專業(yè)為例，探討機(jī)制類專業(yè)實(shí)踐教學(xué)改革的發(fā)展對策，以期為機(jī)制類專業(yè)更好地適應(yīng)特色應(yīng)用型本科示范建設(shè)提供借鑒。

黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化專業(yè)辦學(xué)歷史較長，現(xiàn)已成為黑龍江省一流本科建設(shè)專業(yè)。該專業(yè)具有很強(qiáng)的實(shí)踐特征，與機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)密切相關(guān)，要求學(xué)生在本科階段的學(xué)習(xí)過程中，理論課程學(xué)習(xí)與實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)緊密結(jié)合，互相促進(jìn)，尤其是實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，該課程對培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐意識、實(shí)踐能力具有不可替代的作用。實(shí)踐課程環(huán)節(jié)不僅可用來驗(yàn)證和鞏固理論知識、鍛煉學(xué)生運(yùn)用理論知識解決實(shí)際問題的能力，還有助于激發(fā)學(xué)習(xí)和專業(yè)興趣[4]。本專業(yè)的主要傳統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)包括實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)、課程實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)及畢業(yè)設(shè)計(jì)等。應(yīng)用型新工科人才培養(yǎng)要求本專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系要在傳統(tǒng)實(shí)踐體系基礎(chǔ)上進(jìn)行不斷擴(kuò)展。

實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)主要包括校內(nèi)的工程實(shí)訓(xùn)和校外的工廠參觀及實(shí)習(xí)。課程實(shí)驗(yàn)主要包括常規(guī)課程實(shí)驗(yàn)和獨(dú)立綜合實(shí)驗(yàn)。課程設(shè)計(jì)主要包括常規(guī)課程設(shè)計(jì)和綜合課程設(shè)計(jì)。畢業(yè)設(shè)計(jì)是學(xué)生畢業(yè)前最后一項(xiàng)綜合性的實(shí)踐環(huán)節(jié)。為了更好地適應(yīng)應(yīng)用型本科示范高校建設(shè)、工程教育專業(yè)認(rèn)證、新工科建設(shè)及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育等的要求，本專業(yè)的實(shí)踐環(huán)節(jié)要進(jìn)行積極改革探索，為培養(yǎng)新時代高素質(zhì)應(yīng)用型機(jī)械制造創(chuàng)新人才提供必要支撐。

1 實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)的發(fā)展對策

工程實(shí)訓(xùn)作為高等農(nóng)業(yè)院校多數(shù)學(xué)生經(jīng)歷的一項(xiàng)重要校內(nèi)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，對于培養(yǎng)新時代大學(xué)生的工程意識和工程思維起到重要的平臺作用[5]。調(diào)查表明，較高比例的工科學(xué)生認(rèn)為“工匠精神”重要，并且愿意學(xué)習(xí)和更好地理解這種精神[6]，而工程實(shí)訓(xùn)對大學(xué)生“工匠精神”的啟蒙與發(fā)展具有積極的基礎(chǔ)作用。因此，機(jī)械制造專業(yè)學(xué)生在本科一年級就要進(jìn)行工程實(shí)訓(xùn)，這是學(xué)生進(jìn)入后期專業(yè)學(xué)習(xí)的重要實(shí)習(xí)，目前進(jìn)行的實(shí)訓(xùn)內(nèi)容主要包括鑄、鍛、焊、數(shù)控機(jī)床加工和特種加工等。但熱加工實(shí)訓(xùn)（鑄、鍛、焊）硬件設(shè)備不夠先進(jìn)，有些環(huán)節(jié)還不夠到位，數(shù)控加工和特種加工等環(huán)節(jié)還不夠豐富。因此，未來要在熱加工設(shè)備上引進(jìn)更先進(jìn)的鑄造、鍛造和焊接設(shè)備，實(shí)現(xiàn)全環(huán)節(jié)的訓(xùn)練；在機(jī)械加工和特種加工方面，要增加數(shù)控設(shè)備數(shù)量，使更多的學(xué)生更充分地進(jìn)行實(shí)操訓(xùn)練。要使特種加工實(shí)訓(xùn)豐富化，引進(jìn)更先進(jìn)的超聲波加工和激光加工等技術(shù)裝備。智能制造是未來制造業(yè)發(fā)展的重要方向和發(fā)展趨勢[7]。因此，要加強(qiáng)智能制造裝備的引進(jìn)與應(yīng)用，促進(jìn)學(xué)生對前沿加工技術(shù)的認(rèn)知與理解，更好地適應(yīng)新工科及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育對機(jī)械制造人才培養(yǎng)的要求。

金工實(shí)訓(xùn)將學(xué)生從專業(yè)未知狀態(tài)帶入到機(jī)械制造生產(chǎn)活動中，進(jìn)而認(rèn)識、理解機(jī)械制造專業(yè)及制造生產(chǎn)活動。而隨后的專業(yè)課程學(xué)習(xí)及未來的職業(yè)發(fā)展都需要學(xué)生接觸真實(shí)的制造企業(yè)，了解實(shí)際制造企業(yè)的技術(shù)、生產(chǎn)、管理等多方面的生產(chǎn)活動。因此，進(jìn)入大學(xué)二、三年級時就要進(jìn)行相關(guān)的企業(yè)認(rèn)識實(shí)習(xí)和生產(chǎn)實(shí)習(xí)。目前，企業(yè)的認(rèn)識實(shí)習(xí)由于時間短，因此主要在大慶地區(qū)的石油石化裝備企業(yè)來完成，基本達(dá)到了較好的效果。而生產(chǎn)實(shí)習(xí)是學(xué)生畢業(yè)前的重要校外實(shí)訓(xùn)學(xué)習(xí)，多年來一直在中國一汽、二汽等大型先進(jìn)國企來完成。生產(chǎn)實(shí)習(xí)可采用多元化方式進(jìn)行，如現(xiàn)場實(shí)習(xí)方式或線上實(shí)習(xí)方式等。線上實(shí)習(xí)是一種新的模式，需要學(xué)校與實(shí)習(xí)企業(yè)聯(lián)合共建實(shí)踐教學(xué)信息平臺，努力實(shí)現(xiàn)實(shí)習(xí)內(nèi)容定制化、實(shí)習(xí)手段擬實(shí)化、實(shí)習(xí)方式實(shí)景化、實(shí)習(xí)過程互動化[8]。要不斷加強(qiáng)實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地的拓展，在保持與中國一汽、二汽等大型先進(jìn)國企聯(lián)系的基礎(chǔ)上，不斷開拓本省的實(shí)習(xí)基地市場，如大慶沃爾沃汽車制造有限公司、哈飛汽車股份有限公司、中國一重集團(tuán)有限公司等。還可進(jìn)一步開拓遼寧省沈陽市的一些大中型制造企業(yè)，打牢東北地區(qū)實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地基礎(chǔ)。在實(shí)習(xí)管理上，要強(qiáng)化實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)的科學(xué)化管理及安全管理，建立專業(yè)實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)管理數(shù)據(jù)庫及案例庫，為保證科學(xué)實(shí)訓(xùn)、安全實(shí)訓(xùn)，實(shí)現(xiàn)專業(yè)實(shí)訓(xùn)效果及成果的累積等提供必要的支撐；在實(shí)習(xí)內(nèi)容安排上，以傳統(tǒng)技術(shù)裝備實(shí)習(xí)為基礎(chǔ)，逐步加強(qiáng)先進(jìn)制造技術(shù)、裝備及管理的實(shí)訓(xùn)學(xué)習(xí)[9-10]。

2 課程實(shí)驗(yàn)的發(fā)展對策

機(jī)械制造專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)是非常重要的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，對于應(yīng)用型制造人才的培養(yǎng)具有不可替代的作用。目前，本專業(yè)課程實(shí)驗(yàn)開出率達(dá)到了百分之百，對制造人才培養(yǎng)起到了重要支撐作用。但總體來看也存在一些不足，如實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)比較單一，驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)比較多，而綜合型、創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)不足，多數(shù)實(shí)驗(yàn)以課程中少學(xué)時實(shí)驗(yàn)為主，而多學(xué)時、獨(dú)立的綜合實(shí)驗(yàn)課程偏少；反映智能制造、互聯(lián)網(wǎng)制造等先進(jìn)技術(shù)的實(shí)驗(yàn)不足，不能較好適應(yīng)新時代的先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展，不能較好地適應(yīng)新工科建設(shè)對制造人才的培養(yǎng)要求。因此，未來改革的對策可以考慮以下幾點(diǎn)。

1）通過購入綜合型、復(fù)雜型的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，開設(shè)更多綜合型實(shí)驗(yàn)，并依據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)備條件，鼓勵、引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步開展創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，通過逐步的積累逐漸減少驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)數(shù)量。不斷增加綜合型實(shí)驗(yàn)的數(shù)量并提高綜合型實(shí)驗(yàn)質(zhì)量，這對于應(yīng)用型、復(fù)合型、創(chuàng)新型機(jī)械制造人才的培養(yǎng)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2）傳統(tǒng)的課程實(shí)驗(yàn)以少量學(xué)時與課程一體化模式共存，但是隨著人才培養(yǎng)更高要求的發(fā)展，課程實(shí)驗(yàn)將向多學(xué)時、獨(dú)立化、綜合型的實(shí)驗(yàn)課程方向發(fā)展。因此，機(jī)械制造專業(yè)課程實(shí)驗(yàn)將以課程類為依托，如按設(shè)計(jì)類課、制造類課、電控類課等等進(jìn)行歸類，建立更多的獨(dú)立綜合實(shí)驗(yàn)課程，此時的實(shí)驗(yàn)是一門綜合課程，而不是簡單的幾個實(shí)驗(yàn)羅列。獨(dú)立實(shí)驗(yàn)課程將打破課程實(shí)驗(yàn)壁壘，建立不同課程之間的實(shí)驗(yàn)聯(lián)系，更有利于形成綜合型、創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，更有利于培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜實(shí)驗(yàn)問題的能力，對復(fù)合型、應(yīng)用型機(jī)械制造人才培養(yǎng)具有更大的作用。

3）積極開設(shè)先進(jìn)制造技術(shù)實(shí)驗(yàn)。如智能制造實(shí)驗(yàn)、互聯(lián)網(wǎng)及云制造實(shí)驗(yàn)、機(jī)械制造大數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)等等，這就需要引進(jìn)相關(guān)的先進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，先進(jìn)制造技術(shù)實(shí)驗(yàn)可以開闊學(xué)生的專業(yè)視野，激發(fā)更高的專業(yè)興趣，更好地適應(yīng)新工科建設(shè)的發(fā)展要求。

4）建立計(jì)算機(jī)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室。近年來，基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的計(jì)算機(jī)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室逐漸發(fā)展起來，其已成為實(shí)體實(shí)驗(yàn)室的重要補(bǔ)充，具有廣闊的發(fā)展前景。因此，機(jī)制專業(yè)的傳統(tǒng)課程實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目或先進(jìn)制造技術(shù)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，如果受實(shí)驗(yàn)條件或?qū)嶒?yàn)項(xiàng)目自身等的限制而難于開設(shè)，可以考慮建立相應(yīng)的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室，給予學(xué)生在虛擬世界中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的體驗(yàn)，將現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)與虛擬實(shí)驗(yàn)結(jié)合起來，必將極大地提高實(shí)驗(yàn)效果與體驗(yàn)。

3 課程設(shè)計(jì)的發(fā)展對策

課程設(shè)計(jì)作為理論課程的重要延續(xù)，是機(jī)械制造專業(yè)主干理論課程學(xué)習(xí)之后的重要實(shí)踐應(yīng)用。目前課程設(shè)計(jì)工作模式主要以傳統(tǒng)方式開展，為了適應(yīng)應(yīng)用型新工科人才的培養(yǎng)要求，需要逐步創(chuàng)新課程設(shè)計(jì)內(nèi)容及工作模式。

1）更新設(shè)計(jì)內(nèi)容、引入設(shè)計(jì)新理念。隨著新時代機(jī)械制造專業(yè)課程內(nèi)容體系的不斷改革，適應(yīng)行業(yè)需要的新課程內(nèi)容不斷增加，因此，相應(yīng)的課程設(shè)計(jì)內(nèi)容也要逐步更新與改變。如工業(yè)機(jī)器人、智能制造、互聯(lián)網(wǎng)云制造、全生命周期設(shè)計(jì)、先進(jìn)工藝分析技術(shù)等新技術(shù)、新理念也要逐步在課程設(shè)計(jì)中得以體現(xiàn)和應(yīng)用。

2）進(jìn)行課程類大綜合設(shè)計(jì)。傳統(tǒng)的課程設(shè)計(jì)一般都是在理論課程結(jié)束后進(jìn)行相對應(yīng)的課程設(shè)計(jì)，這是比較獨(dú)立的、單一的課程設(shè)計(jì)。因此，從應(yīng)用型創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才培養(yǎng)角度考慮，可按照課程類型對獨(dú)立的課程設(shè)計(jì)進(jìn)行整合，實(shí)現(xiàn)聯(lián)合設(shè)計(jì)，形成大綜合設(shè)計(jì)。如機(jī)械設(shè)計(jì)液壓類、裝備工藝夾具類、數(shù)控加工模具類、機(jī)電測控類等等。這樣的整合可以切實(shí)提高學(xué)生的綜合設(shè)計(jì)實(shí)踐能力。

3）進(jìn)行不同課程類交叉綜合設(shè)計(jì)。在人才培養(yǎng)方案及實(shí)踐條件許可的條件下，可進(jìn)行具有相關(guān)性不同類課程的聯(lián)合設(shè)計(jì)，即進(jìn)行不同類課程的交叉綜合設(shè)計(jì)。如設(shè)計(jì)+制造+電控交叉設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)+制造+液壓交叉設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)+制造+互聯(lián)網(wǎng)交叉設(shè)計(jì)等等。

4）設(shè)計(jì)任務(wù)分配方式的改變。目前，多數(shù)課程設(shè)計(jì)的任務(wù)分配都是要求一人一題或一人一個設(shè)計(jì)任務(wù)，由于課程設(shè)計(jì)時間一般都為1～2周，時間比較緊。因此，在此種分配方式下，學(xué)生難以完成較多設(shè)計(jì)任務(wù)，學(xué)生間也較難實(shí)現(xiàn)更好的交流學(xué)習(xí)及團(tuán)隊(duì)協(xié)作。對此，可以將課程設(shè)計(jì)任務(wù)分成單人完成任務(wù)和小組完成任務(wù)兩種類型，并制定兩種類型的設(shè)計(jì)任務(wù)量、設(shè)計(jì)要求、考核內(nèi)容及答辯方法等實(shí)施細(xì)則。由學(xué)生自愿選擇適合的方式，并采用一定的激勵措施引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行小組設(shè)計(jì)任務(wù)。為了保證設(shè)計(jì)的全員參與和設(shè)計(jì)效果，對于小組設(shè)計(jì)類型，要建立好相應(yīng)的保障機(jī)制解決一些面臨的問題，如：合理確定小組人數(shù)，防止有成員“混水摸魚”、不努力工作；合理分配任務(wù)，避免小組成員在設(shè)計(jì)過程中都負(fù)責(zé)一小部分任務(wù)，導(dǎo)致成員答辯時只見樹木、不見森林等。

4 積極將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目、競賽等納入機(jī)制類專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系

隨著新時代國家對創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的高度重視，對培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才的大力支持。國家級、省級及校級等不同層次的大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目快速發(fā)展，參與學(xué)生數(shù)逐年增加；同時多種學(xué)科專業(yè)的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽蓬勃發(fā)展，機(jī)械專業(yè)相關(guān)的有“互聯(lián)網(wǎng)+”創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、“挑戰(zhàn)杯”中國大學(xué)生創(chuàng)業(yè)計(jì)劃大賽、全國大學(xué)生機(jī)器人大賽、全國大學(xué)生工程訓(xùn)練綜合能力競賽、全國大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽等等。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目和大賽為推動我國的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育起到了重要作用。目前，本專業(yè)每年都有一定數(shù)量的學(xué)生參加大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目和相關(guān)的競賽，并取得了一定的成績，為本專業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育起到了重要促進(jìn)作用。因此，為了進(jìn)一步擴(kuò)大創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目及競賽的參與規(guī)模，在更寬覆蓋面培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，應(yīng)積極考慮將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目及競賽納入本專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)體系中，并建立相應(yīng)的投入機(jī)制及實(shí)施細(xì)則。這是對本專業(yè)實(shí)踐育人體系的進(jìn)一步拓展與更好完善。

5 結(jié)語

應(yīng)用型農(nóng)業(yè)高校機(jī)制類專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)體系改革沒有終點(diǎn)。因此，要按照應(yīng)用型特色本科建設(shè)、新工科建設(shè)、工程教育認(rèn)證和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的要求，不斷推進(jìn)實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)、課程實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目及競賽等實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的創(chuàng)新發(fā)展。