機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)卓越工程師企業(yè)實(shí)踐方案研究

于賀春1, 張國慶1, 趙則祥1, 趙惠英1,2, 喬雪濤1, 楊和清2

(1.中原工學(xué)院， 鄭州 450007； 2.北京微納精密機(jī)械有限公司， 北京 101300)

摘要：針對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)卓越工程師的培養(yǎng)問題，從企業(yè)實(shí)踐方案的設(shè)計(jì)方面進(jìn)行了討論研究。介紹了企業(yè)實(shí)踐方案的總體設(shè)計(jì)，分析了企業(yè)認(rèn)知實(shí)習(xí)、機(jī)械制造實(shí)踐、機(jī)械裝配實(shí)踐、機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)踐、行業(yè)專家講座和基于企業(yè)項(xiàng)目的畢業(yè)設(shè)計(jì)等6個(gè)環(huán)節(jié)的設(shè)置內(nèi)容、目的及要求，總結(jié)了培養(yǎng)中存在的問題并提出相應(yīng)解決辦法，為后續(xù)的卓越工程師培養(yǎng)提供了實(shí)踐和理論指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化；卓越工程師；企業(yè)實(shí)踐；培養(yǎng)方案

收稿日期：2014-11-02

作者簡介：于賀春(1982-)，男，河南西平人，講師，博士，主要研究方向?yàn)榫苤圃旒夹g(shù)及裝備。

文章編號(hào)：1671-6906(2015)02-0104-04

中圖分類號(hào)：G642

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

DOI:10.3969/j.issn.1671-6906.2015.02.024

Abstract:According to the training of outstanding engineer of machine design manufacture and automation major, the design of enterprise practice scheme is introduced and discussed. The content, purpose and requirements of enterprise cognitive practice, machine manufacture practice, machine assembly practice, machine design practice, industry expert lecture and the graduation design base on enterprise project were analyzed. This paper summarizes the problems in the training and points out the corresponding methods to solve them, which will provide the guidance of practice and theory for the subsequent training of outstanding engineer.

走新型工業(yè)化道路，是實(shí)現(xiàn)國民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略舉措。圍繞國家《裝備制造業(yè)調(diào)整和振興計(jì)劃》，我國機(jī)械制造業(yè)正在增強(qiáng)自主創(chuàng)新能力、創(chuàng)建自主品牌，實(shí)現(xiàn)由“中國制造”到“中國創(chuàng)造”的歷史性跨越。但是，同歐美及日本等發(fā)達(dá)國家相比，我國從事高新技術(shù)研發(fā)、新技術(shù)應(yīng)用、技術(shù)交叉創(chuàng)新以及發(fā)展新技術(shù)新理論的工程科技人才比較匱乏，機(jī)械裝備制造業(yè)急需高水平和具有領(lǐng)軍作用的卓越工程科技人才[1-4]。

改革開放三十多年來，我國高等教育的大發(fā)展可喜可賀，有目共睹。然而，與高等院校不斷擴(kuò)大的招生規(guī)模相比，教學(xué)資源的增速相對(duì)遲緩，導(dǎo)致高等工程教育人才培養(yǎng)已偏離工程技術(shù)的軌道，難以與中國工業(yè)化發(fā)展進(jìn)程接軌，更難以與國際接軌，滿足不了社會(huì)工業(yè)發(fā)展的需求。由此造成了學(xué)生工程能力不足，企業(yè)急需的具有創(chuàng)新、創(chuàng)造、創(chuàng)業(yè)能力的人才匱乏的局面。

在這一背景下，教育部提出了“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”，從而推動(dòng)高等工程教育回歸到工程的本質(zhì)，瞄準(zhǔn)國內(nèi)外需求，開展具有國際視野的卓越工程師培養(yǎng)。無論從人才需求的角度來看，還是從高等教育觀念的轉(zhuǎn)變來看，卓越工程師培養(yǎng)都有其迫切性和戰(zhàn)略意義[5-8]。

企業(yè)環(huán)境是培養(yǎng)卓越工程師最關(guān)鍵和最重要的要素。企業(yè)具有高校無法提供的實(shí)際工作氛圍及條件，尤其是機(jī)械工程類專業(yè)[9]。

2013年，在國家級(jí)專業(yè)綜合改革項(xiàng)目的資助下，中原工學(xué)院與北京微納精密機(jī)械有限公司(以下簡稱北京微納)聯(lián)合開展了首屆機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)的卓越工程師培養(yǎng)工作。培養(yǎng)工作采取“3+1”的培養(yǎng)模式，即前3學(xué)年在校學(xué)習(xí)，第4學(xué)年在企業(yè)進(jìn)行部分理論學(xué)習(xí)、企業(yè)實(shí)踐及畢業(yè)設(shè)計(jì)。為進(jìn)一步提高機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)的卓越工程師培養(yǎng)水平，本文結(jié)合2014屆學(xué)生的培養(yǎng)工作，根據(jù)專業(yè)特色及北京微納的實(shí)際情況，對(duì)企業(yè)實(shí)踐方案進(jìn)行討論分析。

1企業(yè)實(shí)踐方案總體設(shè)計(jì)

企業(yè)實(shí)踐方案的設(shè)計(jì)首先考慮教學(xué)培養(yǎng)方案的實(shí)施，其次參考機(jī)械設(shè)計(jì)及加工企業(yè)的人才培養(yǎng)方案。整個(gè)實(shí)踐共分為6個(gè)環(huán)節(jié)，如表1所示。學(xué)生進(jìn)企業(yè)后，首先到車間進(jìn)行實(shí)踐。車間實(shí)踐主要包括企業(yè)認(rèn)知實(shí)習(xí)、機(jī)械制造實(shí)踐、機(jī)械裝配實(shí)踐3個(gè)環(huán)節(jié)。與純粹的畢業(yè)生企業(yè)實(shí)習(xí)不同，在車間實(shí)踐期間，制造實(shí)踐和裝配實(shí)踐輪流進(jìn)行，專職技術(shù)人員和老師的講座及培訓(xùn)穿插其中，每個(gè)環(huán)節(jié)都有相應(yīng)的考核機(jī)制。車間實(shí)踐結(jié)束后，根據(jù)企業(yè)需求及前期環(huán)節(jié)的考核情況，企業(yè)將安排學(xué)生參與到企業(yè)的相關(guān)項(xiàng)目中去，開始機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)踐。最后一個(gè)環(huán)節(jié)的畢業(yè)設(shè)計(jì)，一般是機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)踐環(huán)節(jié)的內(nèi)容或者延伸內(nèi)容。

表1　實(shí)踐環(huán)節(jié)及時(shí)間安排

2各環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)目的分析

2.1企業(yè)認(rèn)知實(shí)習(xí)

企業(yè)認(rèn)知實(shí)習(xí)的主要目的是讓學(xué)生認(rèn)識(shí)企業(yè)，了解企業(yè)的整體結(jié)構(gòu)設(shè)置、企業(yè)產(chǎn)品、企業(yè)文化、企業(yè)管理制度、企業(yè)主要生產(chǎn)及檢測(cè)設(shè)備等，為后面的實(shí)踐奠定初步的認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)。該環(huán)節(jié)代替了教學(xué)大綱中的企業(yè)認(rèn)知實(shí)習(xí)。學(xué)生在制造和裝配部門的認(rèn)知實(shí)習(xí)中，以看和問為主，不具體安排任務(wù)，必要的時(shí)候根據(jù)師傅意見可以承擔(dān)一些力所能及的任務(wù)。

企業(yè)認(rèn)知考核主要采用書面考核方式。學(xué)生首先提交認(rèn)知實(shí)習(xí)報(bào)告，然后企業(yè)與學(xué)校聯(lián)合出卷，進(jìn)行一次綜合考核。

2.2機(jī)械制造實(shí)踐

學(xué)生在學(xué)校的金工實(shí)習(xí)階段進(jìn)行的車、鉆床的操作，由于不是嚴(yán)格意義上的加工，所以操作相對(duì)松散，加工的零件圖紙也相對(duì)簡單。而且，金工實(shí)習(xí)通常安排在互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械制造技術(shù)等課程之前，不能對(duì)專業(yè)理論知識(shí)進(jìn)行實(shí)際考核。因此，在企業(yè)實(shí)踐中安排1個(gè)月的機(jī)械制造實(shí)踐，將會(huì)對(duì)專業(yè)課程進(jìn)行一次嚴(yán)格的考核。

根據(jù)北京微納的現(xiàn)有設(shè)備，機(jī)械制造實(shí)踐主要是讓學(xué)生進(jìn)行車、銑、鉆、磨、拋光、金剛石線切割等機(jī)床的操作。在實(shí)踐過程中，根據(jù)不同機(jī)床承擔(dān)的任務(wù)量，將學(xué)生分配到不同的機(jī)床，讓他們?cè)?個(gè)月內(nèi)輪流進(jìn)行操作。通過制造實(shí)踐，將達(dá)到以下目的：

(1)學(xué)會(huì)讀懂機(jī)械工程圖紙，認(rèn)識(shí)了解實(shí)際加工圖紙與教學(xué)圖紙的區(qū)別；

(2)通過實(shí)際加工操作，在認(rèn)識(shí)公差的基礎(chǔ)上，掌握公差標(biāo)注的合理性；

(3)了解不同加工方法所能達(dá)到的加工精度等級(jí)；

(4)通過實(shí)際加工操作，學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)內(nèi)容的可操作性和合理性，發(fā)現(xiàn)并掌握什么樣的設(shè)計(jì)是可以加工實(shí)現(xiàn)的，什么樣的是不合理的，為以后參與機(jī)械設(shè)計(jì)工作奠定實(shí)踐基礎(chǔ)。

2.3機(jī)械裝配實(shí)踐

機(jī)械裝配屬于技工范疇，學(xué)生在學(xué)校期間從未進(jìn)行該方面的專門實(shí)踐鍛煉。在企業(yè)實(shí)踐中，讓學(xué)生跟著企業(yè)裝配工人參與到產(chǎn)品的裝配活動(dòng)中。通過裝配實(shí)踐，將達(dá)到以下目的：

(1)了解機(jī)械裝配的組織與實(shí)施方法和裝配的一般原則；

(2)掌握各類機(jī)械裝配工具的工作原理與使用方法；

(3)了解機(jī)械裝配的技術(shù)術(shù)語，并能運(yùn)用裝配技術(shù)術(shù)語編制裝配工藝規(guī)程；

(4)熟練掌握機(jī)械零部件的拆卸方法，并具有初步的故障分析能力；

(5)了解零件清洗的基本知識(shí)和操作方法；

(6)練習(xí)精密機(jī)械工程裝配過程中檢測(cè)工具的使用方法；

(7)通過機(jī)械裝配實(shí)踐認(rèn)識(shí)到在機(jī)械制造和設(shè)計(jì)中需要注意的問題，如零件間的公差配合關(guān)系、零件之間的裝配可行性及合理性、大型零件吊裝孔的設(shè)計(jì)等；

(8)掌握裝配體的設(shè)計(jì)需要考慮的可拆裝性、精度穩(wěn)定性等。

2.4行業(yè)專家講座

在2014屆學(xué)生的企業(yè)實(shí)踐中，北京微納定期安排專業(yè)設(shè)計(jì)師和專業(yè)裝配人員、機(jī)床行業(yè)專家進(jìn)行授課，主要內(nèi)容是精密機(jī)床設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)、公差標(biāo)注及工藝制定、機(jī)床關(guān)鍵零部件的裝配、行業(yè)發(fā)展概況等。設(shè)計(jì)師和裝配技工們根據(jù)自己多年的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，從床身設(shè)計(jì)、導(dǎo)軌選擇、主軸設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行講座。與校內(nèi)的教師授課相比，專家講座更接近于工程實(shí)際，同時(shí)比校內(nèi)課程內(nèi)容更具有時(shí)代性。例如，公差標(biāo)注決定了加工工藝，校內(nèi)老師在課堂上很難將公差標(biāo)注與實(shí)際零件加工相結(jié)合，而企業(yè)人員的講授能有效地將公差標(biāo)注與后續(xù)的加工相結(jié)合。行業(yè)專家講座有助于學(xué)生了解行業(yè)特點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。通過該環(huán)節(jié)，將達(dá)到以下目的：

(1)使學(xué)生了解行業(yè)發(fā)展概況；

(2)深化專業(yè)設(shè)計(jì)知識(shí)。

2.5機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)踐

機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)踐環(huán)節(jié)是安排學(xué)生作為輔助人員，協(xié)助企業(yè)項(xiàng)目組成員，參與到企業(yè)相關(guān)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)中。通過該環(huán)節(jié)，將達(dá)到以下目的：

(1)鍛煉和考查學(xué)生的制圖能力；

(2)鍛煉學(xué)生的設(shè)計(jì)能力；

(3)培養(yǎng)學(xué)生的責(zé)任意識(shí)；

(4)培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作精神。

2.6基于企業(yè)項(xiàng)目的畢業(yè)設(shè)計(jì)

畢業(yè)設(shè)計(jì)是本科教學(xué)培養(yǎng)計(jì)劃的最后環(huán)節(jié)。該環(huán)節(jié)的設(shè)置既要與企業(yè)的需求緊密結(jié)合，又要能滿足學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)的基本要求。

學(xué)生在企業(yè)導(dǎo)師及校內(nèi)導(dǎo)師的共同指導(dǎo)下以項(xiàng)目負(fù)責(zé)人的身份開展畢業(yè)設(shè)計(jì)，具體工作包括方案設(shè)計(jì)論證、圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、加工件的外協(xié)、采購件商務(wù)談判及合同簽訂等。通過該環(huán)節(jié)，將達(dá)到以下目的：

(1)鍛煉學(xué)生的項(xiàng)目組織管理能力；

(2)考查學(xué)生的獨(dú)立設(shè)計(jì)能力；

(3)鍛煉學(xué)生的商務(wù)談判能力；

(4)鍛煉學(xué)生的采購能力。

3存在的問題

(1)目前公司設(shè)備數(shù)量有限以及學(xué)生實(shí)踐時(shí)間有限，不能保證每個(gè)學(xué)生在任一臺(tái)機(jī)床上都能達(dá)到熟練操作。

(2)部分學(xué)生存在挑肥揀瘦心態(tài)，由于部分機(jī)床的工作任務(wù)較重，這些學(xué)生不愿意承擔(dān)，導(dǎo)致預(yù)定的實(shí)踐方案不能完全實(shí)施。

(3)實(shí)踐過程缺乏老師及時(shí)的指導(dǎo)，學(xué)生不能及時(shí)總結(jié)分析實(shí)踐過程中存在的問題，因而不能完全達(dá)到預(yù)定的實(shí)踐目標(biāo)。

4方案改進(jìn)建議

經(jīng)過一年時(shí)間的機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生的企業(yè)實(shí)踐，為更好地推行工程能力培養(yǎng)方案積累了經(jīng)驗(yàn)。針對(duì)存在的問題，對(duì)下一階段實(shí)施方案提出以下改進(jìn)建議：

(1)為調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和主動(dòng)性，在每個(gè)環(huán)節(jié)制定合理而嚴(yán)格的考核方案，定期進(jìn)行考核，并將各環(huán)節(jié)的考核結(jié)果納入到年度考核中。

(3)針對(duì)不同實(shí)踐階段，提供不同水平的補(bǔ)助；對(duì)表現(xiàn)較好的同學(xué)適當(dāng)提高補(bǔ)助。

(2)安排學(xué)校老師和企業(yè)專業(yè)技術(shù)人員，定期對(duì)實(shí)踐內(nèi)容進(jìn)行現(xiàn)場總結(jié)和講評(píng)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并解決問題。

(3)根據(jù)工程能力培養(yǎng)需要，完善本專業(yè)教學(xué)方案，將課程壓縮到大學(xué)前3年，這樣學(xué)生在大四階段可以集中精力進(jìn)行工程能力鍛煉。

5結(jié)語

企業(yè)能夠?yàn)樽吭焦こ處熍囵B(yǎng)提供最佳學(xué)習(xí)氛圍。合理設(shè)計(jì)企業(yè)實(shí)踐方案，將能有效地促進(jìn)卓越人才培養(yǎng)質(zhì)量的提高。

中原工學(xué)院與北京微納精密機(jī)械有限公司聯(lián)合實(shí)施的卓越工程師企業(yè)實(shí)踐方案經(jīng)過運(yùn)行取得了良好的效果，為機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)的教學(xué)改革提供了參考。

參考文獻(xiàn)：

[1]李松柏，劉義倫．機(jī)械類卓越工程師企業(yè)實(shí)踐階段本科培養(yǎng)方案研究[J]. 長沙鐵道學(xué)院學(xué)報(bào)，2011(3)：218-220.

[2]鄒光明，蔣國璋，孔建益，等. 機(jī)械工程專業(yè)卓越工程師培養(yǎng)探索與實(shí)踐[J].中國冶金教育，2014(4)：21-23.

[3]韓寶志.構(gòu)建工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系,加快工程教育改革步伐[J].中國高等教育，2010(8)：12-14.

[4]孔建益，鄒光明，侯宇，等.卓越機(jī)械工程師培養(yǎng)的實(shí)踐教學(xué)體系研究[J].高等工程教育研究，2013(3)：18-21.

[5]李公法，孫瑛，蔣國璋，等. 機(jī)械卓越工程師人才培養(yǎng)模式的改革與實(shí)踐[J].長江大學(xué)學(xué)報(bào)，2014,11(4)：105-109.

[6]林?。白吭焦こ處熃逃囵B(yǎng)計(jì)劃”學(xué)校工作方案研究[J]．高等工程教育研究， 2010(5): 30-36．

[7]陳啟元. 對(duì)實(shí)施“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”工作中幾個(gè)問題的認(rèn)識(shí)[J].中國大學(xué)教學(xué)，2012(1)：4-6.

[8]楊偉，朱昱.機(jī)械類“卓越工程師”培養(yǎng)模式探索[J].教育與職業(yè)，2014(24)：41-43.

[9]沈豫浙，王成軍，張瑞. 機(jī)械專業(yè)卓越工程師校企聯(lián)合培養(yǎng)模式構(gòu)建研究[J]. 技術(shù)與創(chuàng)新管理，2013,34(3)：269-271.

(責(zé)任編輯：張同學(xué))

Research on the Enterprise Practice Scheme of Outstanding Engineer for

Machine Design Manufacture and Automation Major

YU He-chun1, ZHANG Guo-qing1, ZHAO Ze-xiang1,

ZHAO Hui-ying1,2, QIAO Xue-tao1, YANG He-qing2

(1.Zhongyuan University of Technology， Zhengzhou 450007；

2.Beijing Micronano Precision Mechanical Co.， Ltd.， Beijing 101300， China)

Key words:machine design manufacture and automation; outstanding engineer; enterprise practice; training scheme