機械工藝技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新設(shè)計研究

李祥松,張 陳,呂海鷗,王海飛

(沈陽工程學(xué)院 機械學(xué)院,遼寧 沈陽 110136)

機械工藝技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新設(shè)計研究

李祥松,張 陳,呂海鷗,王海飛

(沈陽工程學(xué)院 機械學(xué)院,遼寧 沈陽 110136)

根據(jù)高校轉(zhuǎn)型發(fā)展的要求，結(jié)合地方特色與學(xué)校實際，針對機械工藝技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)模式進行了創(chuàng)新性研究與探索，制定出具有示范作用的技術(shù)技能型人才培養(yǎng)方案，完成了與生產(chǎn)實際對接的課程設(shè)置，以及主干課、綜合項目設(shè)計和實驗實訓(xùn)環(huán)節(jié)的教學(xué)大綱，對機械工藝技術(shù)專業(yè)學(xué)科發(fā)展和人才的培養(yǎng)具有重要的實際意義。

高校轉(zhuǎn)型發(fā)展;機械工藝技術(shù)專業(yè)；培養(yǎng)模式；創(chuàng)新設(shè)計

2015年3月5日，李克強在全國兩會上作《政府工作報告》時首次提出“中國制造2025”的宏大計劃，通過“三步走”實現(xiàn)制造強國的戰(zhàn)略目標，以提升我國的國際經(jīng)濟地位。2015年教育部聯(lián)合發(fā)改委、財政部下發(fā)了關(guān)于地方高校轉(zhuǎn)型辦好應(yīng)用技術(shù)型大學(xué)的通知，目的就是為實現(xiàn)國家的戰(zhàn)略目標，調(diào)整高等教育的辦學(xué)層次，引導(dǎo)高等院校特別是新升本科院校，確定合理的人才培養(yǎng)目標，為經(jīng)濟發(fā)展做好人才保障[1-3]。沈陽工程學(xué)院成為此次轉(zhuǎn)型改革的試點學(xué)校，機械工藝技術(shù)專業(yè)又作為一個新晉專業(yè)，一切應(yīng)從“新”開始，既要抓住機遇也是面對各種挑戰(zhàn)。

一、背景分析

教育部提出的高校轉(zhuǎn)型，服務(wù)地方經(jīng)濟建設(shè)，正是針對現(xiàn)階段出現(xiàn)的人才供需矛盾而提出的調(diào)整措施。我國高等教育一直沿襲原蘇聯(lián)的教育模式，強調(diào)學(xué)科知識體系的嚴謹，建國以后到現(xiàn)在變化不大。一些本科院校在辦學(xué)定位和辦學(xué)思路上脫離了國家和地方經(jīng)濟社會發(fā)展的需要，專業(yè)設(shè)置、課程教材、人才培養(yǎng)模式同產(chǎn)業(yè)發(fā)展實際、生產(chǎn)和創(chuàng)新實踐脫節(jié)。要破解人才培養(yǎng)與經(jīng)濟社會發(fā)展需求的結(jié)構(gòu)性矛盾，必須加強頂層設(shè)計，實行高等教育分類管理，解決部分地方高校的辦學(xué)定位問題，引導(dǎo)這些高校走與地方經(jīng)濟社會發(fā)展和產(chǎn)業(yè)技術(shù)進一步融合之路，推動高等學(xué)?？茖W(xué)定位、特色發(fā)展。

從就業(yè)角度來分析，企業(yè)用人是從生產(chǎn)崗位出發(fā)，最大限度地降低用人成本，因此招聘新員工多從有實際工作經(jīng)驗的應(yīng)聘者中挑選，這是符合常理的做法。但是大多數(shù)畢業(yè)生都是剛走出校門便跨進企業(yè)之門，往往缺乏實際工作經(jīng)歷，這就是大學(xué)生就業(yè)難問題的主要癥結(jié)所在。如何培養(yǎng)企業(yè)需要的技術(shù)技能型人才，使學(xué)生未出校門便能具有一定的實踐經(jīng)驗，這就是應(yīng)用技術(shù)型大學(xué)的根本任務(wù)。

應(yīng)用技術(shù)型大學(xué)人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新，就是要以企業(yè)、行業(yè)的用人標準作為高校人才培養(yǎng)定位的重要依據(jù)，根據(jù)企業(yè)的人才需求及崗位勝任條件設(shè)計人才培養(yǎng)方案的課程體系，將所需的知識、能力、素質(zhì)分解，確立知識構(gòu)成、實現(xiàn)課程設(shè)置，使行業(yè)、企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的實際應(yīng)用與高校的知識傳授對接，使生產(chǎn)一線的實際過程與理論教學(xué)和實習(xí)實訓(xùn)對接，改變課堂教學(xué)與企業(yè)車間的生產(chǎn)運行平行不相交的狀況。

二、 研究內(nèi)容

1.主旨思想

應(yīng)用技術(shù)型大學(xué)培養(yǎng)的人才在知識、能力、素質(zhì)結(jié)構(gòu)上必須具有鮮明的職業(yè)化特征，要從過去偏重于基礎(chǔ)知識和嚴格的學(xué)科理論傳授向應(yīng)用能力和實踐能力的培養(yǎng)轉(zhuǎn)型。從偏重于培養(yǎng)學(xué)術(shù)型、研究型人才體系向培養(yǎng)高層次技術(shù)、技能型人才轉(zhuǎn)型，要把校企校地互動作為培養(yǎng)模式。建立產(chǎn)教融合、協(xié)同育人的人才培養(yǎng)模式，實現(xiàn)專業(yè)鏈與產(chǎn)業(yè)鏈、課程內(nèi)容與職業(yè)標準、教學(xué)過程與生產(chǎn)過程對接。專注培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)技能和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，整合專業(yè)基礎(chǔ)課、主干課、核心課、專業(yè)技能應(yīng)用和實驗實踐課，根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)、服務(wù)的真實技術(shù)和流程構(gòu)建專業(yè)教育體系、技術(shù)技能訓(xùn)練體系和實驗實訓(xùn)實習(xí)環(huán)境。研究成果會對相近專業(yè)有著鮮明的示范作用，必將促進技術(shù)技能型人才培養(yǎng)盡快適應(yīng)地方經(jīng)濟建設(shè)和發(fā)展的需要，為早日實現(xiàn)裝備制造強國提供人才保證。

2.研究目標

工作經(jīng)驗獲取。培養(yǎng)方案中提出了每個集中實踐訓(xùn)練環(huán)節(jié)均對應(yīng)同一產(chǎn)品展開的想法,整合部分專業(yè)課程，強化理論與實踐相結(jié)合，堅持實踐、認識、再實踐、再認識的辯證唯物主義觀點，使學(xué)生畢業(yè)時，能針對某一產(chǎn)品，從設(shè)計到生產(chǎn)完成，所涉及到的企業(yè)實際應(yīng)用的相關(guān)技術(shù)及理論知識均有完整的掌握，從而提高學(xué)生培養(yǎng)目標的達成度，提高用人企業(yè)的滿意度。

對課程進行合理整合。主要針對專業(yè)課進行大膽整合，以實際產(chǎn)品生產(chǎn)過程為主線，用到什么知識就去學(xué)習(xí)什么知識，邊做邊學(xué)。堅決貫徹成果導(dǎo)向教育模式，遞進式的實踐環(huán)節(jié)安排，借助省級質(zhì)量工程項目——跨專業(yè)綜合實驗實訓(xùn)平臺，落實課程體系中的綜合設(shè)計項目及專業(yè)實踐訓(xùn)練。

3.具體手段

將實際的案例無縫對接到教學(xué)過程中，貫徹成果導(dǎo)向教育理念，落實好理論與實踐教學(xué)。

以產(chǎn)品為導(dǎo)向，對接生產(chǎn)過程，分別設(shè)置課程設(shè)計內(nèi)容：

第一、二學(xué)期結(jié)束后，學(xué)生選擇了自己感興趣的工業(yè)產(chǎn)品為自己的研究方向，需要完成該產(chǎn)品的行業(yè)分析、市場分析、應(yīng)用場合、初步的原理與結(jié)構(gòu)等。

第三、四學(xué)期結(jié)束后，學(xué)生修完機械制圖、三維設(shè)計基礎(chǔ)、互換性與技術(shù)測量、液壓與氣動傳動、機械工程材料、工程力學(xué)、機械設(shè)計基礎(chǔ)、有限元分析及工程應(yīng)用這些課程之后，通過一個CDIO二級項目的模式，學(xué)生應(yīng)掌握該產(chǎn)品的機械結(jié)構(gòu)及參數(shù)設(shè)計、機械結(jié)構(gòu)的有限元分析(應(yīng)力、模態(tài)等)、關(guān)鍵部件的動力分析、標準件的選擇計算(電機、油缸、馬達、軸承、減速器、聯(lián)軸器、鏈、帶、螺栓等)、潤滑系統(tǒng)設(shè)計、密封系統(tǒng)設(shè)計、材料選擇、液壓系統(tǒng)設(shè)計等。

第五學(xué)期結(jié)束后，學(xué)生又修完機械制造技術(shù)、金屬工藝學(xué)這些課程之后，再通過一個CDIO二級項目的模式，學(xué)生針對各自產(chǎn)品的工程圖完成機械加工工藝流程卡、機械加工工序卡、裝配工藝流程卡、裝配工序作業(yè)指導(dǎo)書、熱處理工序卡、鈑金工序卡、焊接工序卡、特種加工工序卡等的編制。

第六學(xué)期結(jié)束后，學(xué)生修完機械制圖、三維設(shè)計基礎(chǔ)、互換性與技術(shù)測量、液壓與氣動傳動、機械工程材料、工程力學(xué)、機械設(shè)計基礎(chǔ)、有限元分析及工程應(yīng)用、機械制造技術(shù)、金屬工藝學(xué)、機床夾具設(shè)計、金屬切削機床這些課程之后，正是通過完成一個CDIO二級項目，學(xué)生掌握了各自產(chǎn)品的加工工藝流程卡片中所需的專用夾具進行設(shè)計。

第七學(xué)期結(jié)束后，在學(xué)習(xí)了數(shù)控技術(shù)與編程、數(shù)控機床故障診斷與維修、CAM/CAPP技術(shù)及應(yīng)用這些課程之后，通過一個CDIO二級項目的綜合實踐訓(xùn)練，針對各自產(chǎn)品的關(guān)鍵零件進行加工，完成機床的合理選用、加工方案的確定、零件的安裝與夾具的選擇、刀具的選擇及切削用量的確定、對刀點與換刀點的確定、MasterCAM軟件應(yīng)用，天幕CAPP軟件的應(yīng)用等。

學(xué)生總結(jié)前個七學(xué)期的所有二級項目，針對某一具體型號的產(chǎn)品，按照企業(yè)研發(fā)流程，通過一個CDIO一級項目的模式，出具符合企業(yè)加工要求的產(chǎn)品調(diào)研報告、可行性分析報告、三維模型、有限元分析報告、工程圖、普通加工工藝流程卡、工序卡片、工裝設(shè)計說明書、工裝圖、外協(xié)件列表、外購件列表、標準件列表、產(chǎn)品說明書、數(shù)控加工工藝流程卡、數(shù)控加工代碼、成品檢驗報告等材料，并在條件允許的條件下加工實物。

以空調(diào)壓縮機產(chǎn)品為例，其結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜，但麻雀雖小，五臟俱全。本科期間所學(xué)的大部分課程都能在它身上找到對應(yīng)的映射區(qū)，完全可以在金工實習(xí)廠做出實物。機械制圖與CAD、三維設(shè)計基礎(chǔ)等課程結(jié)束后，學(xué)生針對壓縮機的機械結(jié)構(gòu)進行測繪，實現(xiàn)三維圖紙和二維圖紙的任意轉(zhuǎn)化，實現(xiàn)三維爆炸視圖的應(yīng)用，實現(xiàn)機械結(jié)構(gòu)的三維動畫演示；機械設(shè)計模塊對應(yīng)的理論課結(jié)束后，學(xué)生根據(jù)壓縮機的制冷量、排氣量、電機功率要求，自己設(shè)計泵體結(jié)構(gòu)，分析受力，校核強度，驗算動平衡，有限元分析，制定實驗方案；普通加工工藝模塊對應(yīng)的理論課結(jié)束后，學(xué)生針對壓縮機關(guān)鍵零部件進行工藝卡片繪制，包括機加工藝、鈑金工藝、熱加工工藝、特種加工工藝、裝配工藝等方面；工裝設(shè)計模塊對應(yīng)的理論課結(jié)束后，針對壓縮機關(guān)鍵零部件加工過程中所需的專用工裝進行設(shè)計；數(shù)控加工工藝模塊理論課結(jié)束后，針對壓縮機泵體關(guān)鍵零件的數(shù)控加工程序進行編制，完成G代碼。

綜上，一級項目的題目就是某一個型號壓縮機的設(shè)計研發(fā)，學(xué)生只需要把平時課程設(shè)計資料拿出來，進行一下梳理即可，具體成果包括：設(shè)計計算書、零件圖、裝配圖、機加工藝卡片、裝配工藝卡片、G代碼、工裝圖紙、外協(xié)件明細表、外購件明細表、實驗方案、標準件明細表、專用工裝圖紙等，盡可能做出實物，作為該CDIO一級項目的收官之作。

4.采用方法

CDIO教學(xué)模式是近年來國際工程教育改革的最新成果。CDIO代表構(gòu)思(Conceive)、設(shè)計(Design)、實現(xiàn)(Implement)和運作(Operate)，它以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運行的生命周期為載體,讓學(xué)生以主動的、實踐的、課程之間有機聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程。本課題所提出的人才培養(yǎng)方案采用模塊化課程設(shè)置，各模塊映射支撐專業(yè)培養(yǎng)目標的各項能力；實現(xiàn)CDIO教學(xué)方法的應(yīng)用，每個模塊對應(yīng)一個CDIO二級項目，第七學(xué)期末最終形成CDIO一級項目，均針對同一產(chǎn)品的設(shè)計、生產(chǎn)過程展開(詳見表1)。

三、成 果

通過上述分析研究，可得到如下成果：(1)機械工藝技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)方案；(2)機械工藝技術(shù)專業(yè)主干課程的教學(xué)大綱；(3)課程體系結(jié)構(gòu)及CDIO項目(見圖1)。

表1 壓縮機產(chǎn)品CDIO項目級表

圖1 機械工藝技術(shù)專業(yè)課程體系結(jié)構(gòu)

[1] 周雪梅,何昆鵬,高延濱,等.測控技術(shù)專業(yè)“卓越”培養(yǎng)模式的構(gòu)建[J].教育教學(xué)論壇，2015(15)：125-126.

[2] 黃 新,許川佩,殷賢華.測控專業(yè)“卓越計劃”課程體系改革與實踐[J].實驗科學(xué)與技術(shù)，2015,13(1):83-85.

[3] 劉宇真.有關(guān)測控技術(shù)與儀器專業(yè)人才培養(yǎng)的探索 [J].科技風(fēng),2015(9):222.

DesignandResearchoftheTrainingModeofProfessionalTalentsinMechanicalTechnics

LIXiang-song,ZHANGChen,LUHai-ou,WANGHai-fei

(CollegeofMechanics,ShenyangInstituteofEngineering,Shenyang110136,China)

Coincided with the transformation of colleges and universities,according to the requirement of the transformation of development,combining the reality of local characteristics and school,in view of the mechanical technology professional personnel training mode for the innovative research and exploration,to develop a technology skilled personnel training plan with exemplary role,complete curriculum which consistent with the actual production,the research finished the main course,integrated project design and experimental practice link of teaching outline,the mechanical technology professional disciplines development and cultivation of talents has important practical significance.

mechanical and technical technical major;cultivating patterns;research

2017-08-12

遼寧省高等教育學(xué)會“十三五”規(guī)劃高教研究課題(75104452)

李祥松(1979-)，男，沈陽人，講師，博士，主要從事煤礦機械設(shè)計研究。

10.13888/j.cnki.jsie(ss).2017.04.018

G642.4

A

1672-9617(2017)04-0540-04

(責(zé)任編輯祁剛校對伯靈)