论高职机械类专业实践教学

李 明，刘艺群

（湖南有色金属职业技术学院，湖南 株洲 412000）

本研究介绍了实验室课程、学生活动和设计方案。设计的系统由每个团队生产、组装和测试。除了所学的技术技能，实验室还教授与机械设计相关的“软技能”，包括团队合作、自我管理、时间管理、沟通技能和演示技巧。

1 高职机械课程建设

为了使机械工程专业的学生满足工业需要，工程学校开发了以工程实践为重点的课程，如“顶点课程”和“学习 工厂”。机械工程（Mechanical Engineering，ME）系的教学重点是“工程科学”课程，不包括实用的专业元素。工程教育和ME毕业生的一个重要客户是工业。业界希望获得具有基本实践经验的工程师，而初级工程师能在短时间内作出贡献。为了避免在培训方面的过程投资和提高生产力，工业界寻找的有一定工作经验的工程师，至少要在工业界工作过2～3年。因此，对于一个高等职业院校的毕业生来说，在没有工作经验的情况下获得第一份工作是一个挑战[1]。

在公司工作的工程师除了需要技术工程技能外，还需要沟通能力、团队合作能力和对其他社会文化的理解。由于行业需求，工程部门开始教授软技能。教育中的“软技能”一词有多种解释。例如“项目管理”课程在计算机工程系可视为一门软技能课程，在土木或工业工程系可视为一门硬核课程。在实验室课程中，除了教授实用的技术技能外，还教授“软技能”，如团队合作、沟通技能、表达技能。本研究介绍了课程设置，包括课程形式、内容和学生项目。为了得到实验班毕业生的反馈，进行了一项调查，并给出了调查结果。实验室经验对他们的实际设计以及在第一份工程工作中的表现有较大影响[2]。

2 高职机械类专业实践教学

2.1 建立项目小组

项目由3～4名学生组成的小组进行，由学生们自己组队。项目活动包括系统开发方法，包括风险分析、项目计划、头脑风暴和概念生成等主题。每周由学生口头陈述项目状态，并从班级和老师处得到反馈。在第七周，学生需要完成产品的详细设计，以便开始生产，而生产阶段应在第十一周完成。这个产品要在学期结束前组装并测试好。当产品和文档都准备好时，项目便可以完成。作为演示项目开发过程的示例，选择了“冲压机制”。学生们展示了4个不同概念。概念1：通过使用止动轭机构，将旋转运动转化为线性运动。结果，压印机上下移动，以便压印由电动滚筒拉动的移动纸张。概念2：电机稳定转动。在每个循环中，压印机构接触墨垫，转动并压印纸张。纸张由两个电动滚筒不断移动。概念3：邮票由偏心机构激活。纸被包裹在一个电动滚筒上。概念4：压印机沿着指定的路径引导，以压印由机动滚筒拉动的移动纸张。下一步，在初步设计评审（Preliminary Design Review，PDR）中选择最符合要求的设计概念。根据PDR，每个团队必须详细设计选定的概念，并准备生产文件，其中，包括装配图和零件图、装配说明，物料清单（BOM）。在关键设计评审（CDR）中，解决方案已获得批准并可投入生产。设计批准后开始生产阶段。设计是制造和组装的。学生必须在全班面前操作和演示他们的项目。Technion-ME-Capstone设计课程的主要重点是学习项目设计方法，而D&M实验室的重点是学习实际的机器设计并将其应用到项目中。在某种程度上，这些课程是相辅相成的[3]。

2.2 团队合作

将Technion-ME-Capstone设计课程和D&M实验室之间进行比较，为了改进课程并获得评价反馈，进行了一项调查。调查的答复率很高，大约73%的毕业生作出了答复（48名毕业生中有35人作出了答复），其中包括那些离开学校开始工作的人。学生们被要求从1～5选择一个分数，分数为5表示非常同意该陈述，分数为1表示非常不同意该陈述[4]。

课程的教育目标之一是灌输团队合作的软技能。这一目标的实现效率最低，需要改进[5]。D&M实验室帮助学生实现在“工程科学”课程和设计课程中学到知识，培养实践技能，并提升他们制造产品的能力[6]。

前沿实践课与项目相结合是培养学生设计与制造专业知识的重要手段。产品设计是一项软技能，但对每个设计工程师来说却是必不可少的。根据实验课程毕业生的反馈可以得出结论，实验室是必要的，学生应加强对其的了解[7]。

为推进高等职业教育改革和创新，进一步落实新课程理念，培养同学们的实际操作、学习能力，老师与小组的同学们共同探究、学习了进给系统故障诊断维修。这堂课的主要研究方向为进给系统位置检测装置及维修，带领同学们了解伺服系统检测装置的种类，掌握数控机床位置信息丢失的原因及处理方法。老师着重讲解了该系统的操作方法以及注意事项，力图让同学们能根据不同的机床类型建立参考系，根据伺服系统报警分析故障原因并排故。依据实践出真知的教学精神，老师和同学们采取了先讲解后实际操作的学习方式来进行本次学习。在知识讲解上，老师围绕进给系统、伺服系统详细讲解，并在讲解过程中加以大量的演示操作。在讲解演示之后，老师让同学们以3～4人为一组进行实际操作。采用先传授理论知识，再亲自动手操作模具传授实践知识的方式来完成本次课堂学习。在理论讲解环节，老师详细地向同学们讲解以及提出实际操作应注意的事项。通过老师专业的讲解和幽默风趣的语言，同学们认真听讲，轻松掌握了本次课堂的理论知识点。在学习了丰富的理论知识后，老师和同学们共同完成了实际操作，在同学们的操作过程中，老师及时作出点评和纠正，同时也向同学们点出操作的注意事项和技巧，同学们受益匪浅。在同学们动手操作和学习的过程中，老师要耐心、细致地在旁指导，保证同学们的学习成果。

这次教学为老师以及同学们搭建了一个实践教学理念、锻炼操作、更加细致的交流学习平台。老师从理论到实践，设身处地，以同学们的角度进行知识的讲解、演示，不仅激发了同学们的学习兴趣，更加深了同学们对本次教学内容的理解，营造了“理实一体化”的高质量学习氛围。老师本次实践性教学，是提高学生理论知识水平、加深理论认识的有效途径，为日后培养具有创新意识的高素质人才起到了推动作用。许多同学表示，通过本次课程学习，极大地提高了自己的学习兴趣，为日后的工作打下了坚实的基础。

2.3 引入驱动项目

在工程认证之前，在机械专业实践教学环节，特别是在专业基础课程设计和毕业设计环节，教学方法仍然停留在教师布置任务、学生被动学习的模式上，实现方法仅限于人工计算和手工绘制。针对上述教学方法和手段落后的问题，结合机械工程认证的基本要求，创新性地进行了改革，即在实践教学的组织和一体化实施中引入基于驱动项目的探究-接受式教学理念，采用基于机械产品开发过程的CAD/CAE/CAM技术。实践结果表明，改革较好地实现了机械专业教学体系、知识结构和基本技能的优化以及学生综合实践能力、问题解决能力和团队合作能力的培养，加强了学生对基于统一产品数据信息的设计与制造技术集成的理解和掌握，提高了学生运用CAD/CAE/CAM技术解决产品开发问题的能力，增强了学生的就业竞争力。因此，该改革对其他专业工程认证具有一定的借鉴意义。

3 结语

实践教学是本科教育的关键环节，实践教学改革是高等教育改革的一个重要方面。机械专业强调理论与实践的紧密结合，实践教学在人才培养中起着非常重要的作用。在分析实践教学改革需要的基础上，阐述了改革的指导思想和总体思路、改革的具体措施和实施效果。机械类专业实践教学改革就是要培养应用型创新人才，达到培养“工程型”“创新型”人才的目的。