◆劉對 宋士華 黃強 萬鈺雯 陳水泉
隨著時代的快速發(fā)展,培養(yǎng)和提高大學生的創(chuàng)新精神和能力已成為時代賦予高校的責任,專業(yè)技術(shù)人才應用創(chuàng)新能力的培養(yǎng)已成為工科學院的主要方向。如何培養(yǎng)工程技術(shù)人才的創(chuàng)新能力,已成為高校教學改革的主旋律。機械類專業(yè)人才應用創(chuàng)新能力的養(yǎng)成主要包括工程實踐能力提升和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)。實踐教學體系的建設(shè)應圍繞應用創(chuàng)新能力培養(yǎng),充分探索金工實習、課程設(shè)計、生產(chǎn)實習、創(chuàng)新性實驗、學科競賽、畢業(yè)設(shè)計的多維度融合。
金工實習是一門實踐性很強的技術(shù)基礎(chǔ)課,包括的內(nèi)容主要有車削、銑削、刨削、磨削、鑄造、鍛壓、焊接、鉗工等,以及近年來增加的數(shù)控設(shè)備(如數(shù)控車、數(shù)控銑)、特種加工設(shè)備(線切割、電火花成型機、激光切割等)的操作及簡單編程[1],是提高機械類學生專業(yè)實踐能力的非常有效的手段。
金工實習課程通過理論和實踐相結(jié)合的模式進行教學,可以作為專業(yè)課的前期鋪墊,為學生在高年級學習專業(yè)課留下深刻印象,并養(yǎng)成在實踐過程中對問題進行探索的好習慣。比如金工實習車工,在機械制造中有對刀具的詳細介紹,也有在實際切削過程中出現(xiàn)的刀具磨損、車削表面質(zhì)量差等問題的介紹。在金工實習車工實踐過程中,有的學生可能會碰到斷刀尖以及表面質(zhì)量差等情況,那么在實踐教學過程中就應注重引導學生查閱資料解決問題。類似的問題可以告訴學生注意切削參數(shù)、刀具的角度等,讓學生知道刀具的每個角度分別影響著哪些參數(shù),并在實操過程中驗證這些理論,真正做到理論和實踐相結(jié)合,切實提高工程實踐能力。
機械設(shè)計課程設(shè)計是機械類專業(yè)教學的重要組成部分,是對機械制圖、計算機繪圖、材料力學、互換性與技術(shù)測量、機械原理、機械設(shè)計等課程所學知識和技能的一次綜合應用實踐[2],對學生工程實踐能力的提升有非常重要的作用。
機械設(shè)計課程設(shè)計在實施中要強化設(shè)計指導,注重培養(yǎng)學生工程實踐意識。在課程設(shè)計期間按照題目要求,對電動機的選擇、傳動裝置的傳動比、各傳動部件的機構(gòu)選擇及設(shè)計,要求學生必須充分認識到機械設(shè)計的目的和作用,不可簡單地認為只要完成任務就可以。在課程設(shè)計后期,注意要讓學生按照要求完成裝配圖及零件圖。圖紙是工程師的語言,也是課程設(shè)計的主要環(huán)節(jié)。在圖紙繪制、標注過程中以企業(yè)標準嚴格指導,以培養(yǎng)學生的工程意識。
強化答辯審查環(huán)節(jié)。機械設(shè)計課程設(shè)計完成后,針對學生完成的課程設(shè)計說明書、設(shè)計圖紙?zhí)岢龃疝q問題,特別是針對原理性的問題和設(shè)計原則進行提問,這是學生必須掌握的內(nèi)容。及時糾正學生在設(shè)計中所犯的錯誤并給出明確的修改意見,以優(yōu)化學生的設(shè)計成果,達到良好的工程實踐效果。
開展機械類專業(yè)生產(chǎn)實習教學,可以豐富學生實踐教學平臺,鍛煉他們的實踐操作能力,也有助于其對理論知識的消化吸收。在豐富的工程實踐中提升認知,學生會極大地提高學習的熱情,積極主動地了解新技術(shù)、新方法,綜合運用所學知識和技能,工程實踐能力有很大提高。
在生產(chǎn)實習教學過程中圍繞工程實踐能力的提升要注重以下幾個方面。
1)建立完善的教學機制。針對學生的專業(yè)和層次,制定不同的實習目標,要綜合考慮學生的專業(yè)課內(nèi)容、對專業(yè)的學習興趣等,通過生產(chǎn)實習課程這個平臺加強學生對專業(yè)的學習興趣以及對專業(yè)的認同感,為學生進行職業(yè)規(guī)劃打下基礎(chǔ)。
2)注重實習基地建設(shè)。實習基地要有豐富的實習資源和合作良好的實習項目,針對不同批次的學生要有豐富的實習項目,便于對不同層次的學生進行全面培養(yǎng)和引導。
3)加強對生產(chǎn)實習的考核。生產(chǎn)實習要重實踐過程,也要重實踐結(jié)果,加強對實習結(jié)果的考核就是重結(jié)果。在實習教學過程中加強與企業(yè)之間的溝通,對學生實習過程中遇到的問題和困難進行整理,在實習結(jié)束考核時針對問題反饋情況。這樣就可以很好地結(jié)合問題教育引導學生,有效提升學生的工程應用能力。
如九江學院車輛工程、材料成型及控制工程、焊接技術(shù)與工程、機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè),分批赴湖北十堰東風商用車發(fā)動機廠,開展為期三周的生產(chǎn)實習。根據(jù)不同的專業(yè)特點,學生參觀了鑄造、凸凹模具、再造、大馬力機加工、試驗站、總裝、軸瓦等車間,學習了4H缸體、軸類生產(chǎn)、發(fā)動機生產(chǎn)加工、車身生產(chǎn)加工和各個零部件生產(chǎn)的技術(shù)指標及工藝流程等,并認真做了筆記。在實習過程中,學生結(jié)合理論知識就實際生產(chǎn)過程中的疑問虛心請教技術(shù)人員,技術(shù)人員耐心解答。學生返校后,帶隊教師根據(jù)學生的實習考勤、實習報告、筆試、答辯等方面綜合評定其實習成績,同時對實習指導工作做了總結(jié),分析了實習過程中的問題和不足,為生產(chǎn)實習積累經(jīng)驗。
正常的實驗教學多是學生遵循教師的設(shè)計思路,按照實驗指導書的方法和步驟,一步一步地操作完成,大家得到的實驗結(jié)果也基本一致[3]。有些學生為了完成教學任務,只會依葫蘆畫瓢而不敢創(chuàng)新,害怕出錯。這樣的實驗極大地壓抑了學生的創(chuàng)新意識,阻礙了學生創(chuàng)新能力的提升。創(chuàng)新性實驗注重學生的興趣、能力和水平,發(fā)揮每位學生的個性和特長,有利于學生自主安排學習,充分調(diào)動學生自主學習的積極性,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識。
要使創(chuàng)新性實驗課程達到效果,教師需要充分調(diào)動學生的積極性,激發(fā)學生的參與意識,在教學思想、教學手段、教學方法和實驗設(shè)計等方面進行系統(tǒng)安排,根據(jù)學生專業(yè)和興趣,有組織、有秩序地完成創(chuàng)新性實驗課程。教師在實驗中要注意發(fā)現(xiàn)學生的創(chuàng)新點,積極鼓勵學生進行頭腦風暴,在實驗后客觀評價學生的實驗數(shù)據(jù),根據(jù)實驗數(shù)據(jù)驗證實驗想法,鼓勵學生采用多種方法完成實驗內(nèi)容,科學地評價學生運用知識的能力、創(chuàng)新設(shè)計的能力、綜合分析的能力以及動手能力等,以有效激發(fā)學生的創(chuàng)新思維和培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。
大學生科技創(chuàng)新競賽種類越來越豐富,在培養(yǎng)和提高學生的創(chuàng)新能力、團隊協(xié)作精神、解決實際問題和實踐動手能力等方面具有極為重要的作用。創(chuàng)新競賽在形式、內(nèi)容、深度和廣度等方面很適合作為專業(yè)教學的有益支撐和補充。例如近年來機械類專業(yè)經(jīng)常參加的全國大學生機械創(chuàng)新設(shè)計大賽,比賽設(shè)有固定的主題,在固定的主題下鼓勵學生利用機械方面的專業(yè)知識設(shè)計功能豐富的參賽作品,要求學生對項目完成方案設(shè)計、圖紙繪制、零件的采購及加工裝配、電器控制系統(tǒng)的安裝調(diào)試等一整套完整的項目制作過程,在這個過程中全面檢驗學生的創(chuàng)新能力和工程實踐能力。
新工科背景下,培養(yǎng)學生的綜合能力成為主旨。機械類專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計是一項理論結(jié)合實踐的綜合性教學活動。利用好畢業(yè)設(shè)計這最后一堂大學專業(yè)課,是學生走向工作崗位的重要橋梁,也是對學生應用創(chuàng)新能力的一次升華[4]。機械類專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計必須面向社會、面向就業(yè)、面向工程和實際。機械類專業(yè)是應用性很強的專業(yè),其畢業(yè)設(shè)計的選題應當聯(lián)系實際問題、面向社會:可以是生產(chǎn)實習過程中碰到的某一個生產(chǎn)環(huán)節(jié),也可以是日常生活中便于使用的智慧家居;面向社會極大地豐富了畢業(yè)設(shè)計的選題方向,激發(fā)了學生的創(chuàng)新熱情。例如,某學生家里有生產(chǎn)食品的加工廠,他的畢業(yè)設(shè)計就是一種智能油炸鍋。面對實際問題,他積極主動地查閱資料,發(fā)現(xiàn)油水一體式油炸方式環(huán)保健康,最終設(shè)計出一種油水一體式油炸機。
就業(yè)是學生畢業(yè)后的必然選擇,面向就業(yè)也是畢業(yè)設(shè)計不可逃避的方向。學生應根據(jù)自己的職業(yè)規(guī)劃來設(shè)計選題,可以選擇設(shè)計性強的課題,也可以選擇制造方向的課題,還可以選擇重控制方向的課題。不管是選擇哪種方向,都將為自己未來的就業(yè)方向做一個鋪墊。
工程和實際是機械類專業(yè)學生從事本專業(yè)最終要解決的問題,比如機械設(shè)計制造及自動化專業(yè)有很大一部分學生畢業(yè)后從事的工作就是面向?qū)嶋H問題。教師在畢業(yè)設(shè)計的指導過程中應積極引導學生參與自己的科研課題,將科研課題特別是橫向項目的一部分用于學生的畢業(yè)設(shè)計,讓學生帶著問題去鉆研課題,提高學生的創(chuàng)新應用能力。
機械類專業(yè)是“國民經(jīng)濟的裝備部”,機械行業(yè)不斷助力加快經(jīng)濟發(fā)展步伐,推動國家經(jīng)濟發(fā)展進步,對機械類專業(yè)人才應用創(chuàng)新能力的要求也將越來越高,因此,多維度培養(yǎng)學生的應用創(chuàng)新能力就顯得極其重要。綜合利用實踐教學體系中的金工實習、課程設(shè)計、生產(chǎn)實習、創(chuàng)新性實驗、學科競賽、畢業(yè)設(shè)計等課程,將使學生的綜合應用創(chuàng)新能力得到大幅提高,為社會培養(yǎng)更多的機械類專業(yè)應用創(chuàng)新人才。