制造工程课程教学与实践

【摘要】为了培养适应现代化社会要求的机械专业人才，要求学生必须掌握专业理论知识与技能，教师不断对机械制造及自动化机械工程课程进行改革，并且在教学过程中加入实践活动，合理设置专业方向，调整教学内容的大纲，优化课程体系，进行试验建设，教学实践，课程设计，课程实习等教学环节的改革，培养专业的人才，根据实验证明，这些方法提高了教学的质量和提高了人才培养的质量。

【关键词】机械设计制造；自动化专业机械；制造工程课程

一、高校课程的设置

（一）合理设置专业，具有针对性

现阶段，我国的制造业已经进入一个飞速发展的阶段，我国目前的制造业多分布于南方地区，珠三角地区就是一个有数百家家具制造业的地区，襄樊地区也有着上百家的零部件生产制造业，这些企业已将采用现代科技技术。所以，在科学、教研、就业等方面，要充分发挥这些相邻地区的院校的作用，就要求院校在相关专业的领域和就业方面给予学生充分的选择，教学上做到引入先进的教学模式和先进的技术，让学生在校期间充分学习，拥有专业的知识和熟练的技能，才能发挥地域优势、资源优势，借助当地的政府、社会等方面的力量，创办发展相关院校专业。这既有益于专业建设、学科建设、院校建设，更为机械相关专业的学生充分提供就业优势。让毕业生进入工作领域之后迅速适应，不用在需要时间去学习技能。针对我国现阶段这个情况，国家在2006年的教学计划中做了一定的修改，在制订教学计划时，采取了机械专业教学指导委员会提出的机械专业性教学方案的意见，结合院校的实际情况，在机械制造及其自动化专业中，除保留原有的机制、汽车方向外，新设立了磨具方向以强化人才培养的针对性。在现在很多高校中，已经针对社会性需求设置了机械专业，并且对学生进行针对性的教育与实践，培养自主性创新人才，建设成为一个创新型国家，高校作为一个培养人才的集结地，在培养人才上具有重要的地位，是其他任何方式都不可替代的。高校在培养人才上进行了多方面的改革，特别是在教学实践方面取得了重要的成果，这也为我国未来在机械专业方面如何进行有效的改革，使得教学成果更加显著，为国家培养专业人才奠定了基础。对之前的传统教学模式进行了改革，传统教学模式在现代化高校教育中已经不适合学生，所以在国家政策和高校的改革之下，在教授专业技能之外，加入了教学实践，使得学生在专业理论知识扎实的前提下，更多地进行实践，可以在实践中灵活运用专业知识，并从中获得启发。这样更有利于培养学生的创新意识，为把中国建设成为一个创新型国家奠定基础，提高中国的竞争力，提高中国的世界地位。

（二）高校实践教学的现状

教学实践在加入高校课程的学习之后，对传统教学模式进行了改革，使得高校在机械教育方面出现了新的生机，学生的专业技能也在不断地增强，为国家的建设培养了一批批的人才。我国高等教育法明确表示：“培养具有创新精神和实践能力的高级专门人才，发展科学文化，促进社会主义现代化建设。”高等院校作为国家人才宝库，自然要为国家的发展培养拥有专业技能的人才。因此，我国和各高校对于如何培养更有专业技能的人才，一直是各高校在探索的问题。经过多年的研究探索与实践，各教育专家一致认为，在高校教育中加入实践教学很有必要，创新是在实践中实现的，实践是创新的基石，所以各高校在教学模式的改革中加入了实践教学，建立新的实践教学体系。随着教学体系的不断改革，实践教学在高校的教育中取到了不错的成效，为国家培养很多有用的人才。但是，在实践教学中，依旧存在着不少的问题。其一，理工科院校在各个专业领域的成就或多或少都有不同，这就造成院校在不同层次、不同类型的人才培养上没有准确的定位，在培养方式上基本上都是统一的，学生不同，情况也不同，在擅长的领域也是不同的，所以在培养人才上用同样的方式，难免会造成有的学生自身的擅长领域没有被挖掘。其二，大部分学校没有系统地制订培养创新型人才计划，没有立足建立新的教学实践体系，在实践教学方面还是多使用过去的教学体系，在教学模式、工程训练、设计学习、生产实习、毕业设计、毕业实习等方面并没有实行全方位的改革实践，这就使得有的学生的能力并没有完全被挖掘出来。有的高校仅仅是对教学实践中的某些环节进行了一定的改革和增加部分的科技活动和竞赛等内容。所以这就要求各高校在机械制造专业方面要促进改革，积极探索创新型人才培养模式，建立新型全面培养人才的教学模式，引进先进的专业技能理论知识，引进国内外最新型的技术，将最新领域的机械制造及其自动化的研究创新的成果引入到学校的教学课程中，从而使得学生可以随时掌握研究的动态新闻。

二、机械设计制造及其自动化专业实践教学体系的实践

（一）理论知识与基本实践技能

应用型人才在本科学习的时候应当注重以理论知识的学习为基础，将实践学习作为重点，这有利于在工作中迅速投入到工作生产中。因此，在学生进行机械类课程理论知识的学习结束之后，再进行实验的学习与研究。例如，在物理实验、工程制图学习、工程力学等方面进行学习，通过实践的学习，增强对专业理论知识的理解，双管齐下，才能不负学习，培养学生的应用型技能。实践教学体系包含的内容较多，包括：基本技能与基本技能的实践，专业基本技能实践，专业技能实践，创新能力的实践，职业资格技能的培训实践等几个方面的学习，这些都是主要在实践当中才能学习到的，未来不论是在工作中、还是继续深造，在这两个方面的学习都是必要的，对学生的终身发展都非常有帮助，这也有利于促进学生创新型思维的发展，有利于建立创新型的国家。例如我国的大连科技学院，就是一所将理论知识和教学实践相结合做得很好的院校，为学生不仅提供理论知识的学习，还对学生进行实践的培训和学习，在毕业前后还为学生提供就业方面的指导，可谓是对学生全方位的负责，为学生开启了一条光明的未来之路。

（二）专业基础技能的实践

未来加强学生的应用型技能，即专业技能。高校可以开展定期的机械设计课程、机械制造工艺设计训练和机电液控制训练。在理论的基础上为学生设置实践课程，有利于学生充分掌握并运用理论。机械制造工艺设计训练，采用的方式是首先对零部件工艺的认识，让学生看懂零部件的图纸，对零部件在图纸上有一个初步的认识，明确技术的要求。在学生形成初步认识的基础上，教师再对学生讲解分析零部件的工艺，使得学生可以在观察中明白零部件工艺设计的基础内容、设计步骤和设计的方法。在讲解之后，教师可以让学生分组进行讨论、设计，进行工艺设计。教师根据不同组的不同设计针对性地做出评价，尤其是要针对不足的地方着重进行点评，提出改进的建议。通过这样几次训练之后，学生就可以基本掌握实际生产中零部件的工艺设计方法，所用到的设计方法以及设计图的绘制，为将来进厂作为技术顾问打下一个坚实的基础。同时也可以发现其中的创新型人才，再进行有差别的教育，为学生将来走上不同的机械道路打下基础，可以作为机械生产厂的技术顾问，也可以做一个机械硬件研发的创新研究员，不论走上什么道路，终究是在从事机械类专业工作，所以，首要就是学好基础知识，练好基本技能。在进行部分的技能训练之后，可以针对性地开展专用机床的机、电、液的控制训练。在机械方面，可以先让学生学会看设计图纸和技术的要求，然后在确定加工的方案，选择合适的动力部件、刀具，以及机床联系的尺寸图。液压方面，学习液压设计的原理图、液压的系统计算、油箱容量的计算等等方面，都需要学生了解并掌握，教师可以起到辅助作用，对一些安全操作问题进行实时地监控。电气控制方面，学生要选择PLC，根据机床的循环图和铁电磁动作表选择合适的输入设备和输出设备。通过这几次不同方面的训练，希望学生达到以下预期的效果：（1）学生首先了解到设备、机床、机械、液压以及电气之间的联系。（2）为毕业之后相关专业的发展打下一个坚实的基础。（3）掌握机械制造操作的基本技能。

（三）专业技能的实践

专业技能的实践与专业基础技能实践还是有所不同的。专业技能实践包括：数控车床操作、编程训练、编码训练以及毕业设计等等一些方面，与基础技能相比较，专业技能实践更加专业，难度也更加大。所以在基础技能掌握之后，才能进行更深一步的学习与实践。加入这一阶段的学习是为了培养学生的工程操作技术，为学生之后的工作奠定坚实的基础。从目前中国在市场上来看，尤其是制造业企业当中，数控设备所占的份额是逐年提高的，企业为了提高生产率，改善产品的质量，降低人工生产成本的投入，引入机床设备投入生产已经是大势所趋，但是，市场上还缺乏此类型的人才，缺口比较大。所以，高校应该根据市场的需求，大力培养机械专业应用型人才。对于这一类型的人才培养，应该着重放在理论知识的储备以及技能的掌握上。技能主要包括数控机床机械、电气设计、数控机床的熟悉包括调试与安装、数控机床加工程序的编码、数控机床的销售与售后服务、维护与维修。针对以上数项基本技能的操作，各高校必须在安排好的时间表中对学生进行培训。在进行培训之后，可以根据实际情况加入一些实操考核，考核成绩加入平时分数当中，从而引起学生和教师的双重重视。在制造业企业中任职，不只要掌握有关机床的技能，还需要加强对零部件工艺品的设计生产和工艺装备设计等等一些技能。所以，高校还增加了对这些技能学习的时间，各自在学习之后都会进行考核，了解学生的掌握程度，学校对学生的学习也可加强了解。进行毕业设计的时候，采取的方式是校内和校外设计。有实习公司和学校介绍实习单位的学生，可以在实习企业提出设计项目，再汇报到学校，经学校同意之后，方可进入到下一个阶段。在毕业设计阶段，校方会派人进行不定时的检查。设计的图纸都采用电子绘图，并且在绘图旁边注明标注，以及撰写说明书，做成电子版发送给毕业设计指导教师。这样既可以培养学生独立思考的能力，同时也培养学生的操作能力。加强学生综合能力，使得学生学会运用理论知识解决问题的能力，并且提高数字化设计的能力，为以后工作中能够比其他人更快更好地适应，争取早日独当一面。

（四）提高学生的创新能力

近年来，各高校为了提高学生的创新能力，在定期举行机械设计大赛、数学建模、电子大赛等。不只是高校，各个省市包括国家都在为了提高学生的创新能力提供平台。但是，并不是所有的学生都可以在竞赛中体现出创新能力。在竞赛中，毕竟有规定的时间，所以学生的考虑难免不全面，有一些遗漏，或许更好的创新点没有考虑到。所以，各高校教师在教学过程和教学实践的操作中，多多观察学生，观察学生的学习状态。发现学生的创新技能因素的存在，就可以将这些学生集合到一起，进行针对性地教育，充分挖掘并发挥学生的创新能力。如果可以及时发现这些人才的存在，这将不只对学生个人有益，对学校乃至对国家都是幸运的。学生的未来是不可估量的，未来是否会对国家做出巨大贡献，这和学生所受到的教育是息息相关的。教育得当，就能发挥学生的才能，为国家做出巨大的贡献。尤其是在理工科的学习创造，在机械制造这一专业培养有创新能力的人才，为把我国建设成为一个创新型的国家奠定基础。创新技能的培养，针对不同的学生使用不同的教学方式。例如，有的学生擅长零部件的设计，有的学生擅长电气设计，有的学生擅长液压的计算，有的学生对设计图纸的敏锐度较强。可以将这些同学组合到一起，形成一个完整的生产链，并对他们进行培训，引进先进的技术和最新的理论，激发学生的创新能力。

（五）职业实践培训

本科院校和专科院校学生在最后一年在校都是没有课程学习安排的，学生可以在校外找寻实习单位。近年来，本就难就业的大学生，因为新冠肺炎疫情的原因，就业形势更加严峻，不容乐观。所以，机械类工程院校为了加强学生竞争力来找到更好的实习单位，在学生离开学校之前，应对其进行培训。机械设计制造及其自动化专业机械之制造工程的学习是繁重的，所涉及的专业理论知识是复杂的。为此，可以在第七个学期安排一到两个月的职业前培训，主要的培训方式可以分为以下几种：1.在校外找到实习机构的，可以进机构进行培训学习。专业机构的设备更加完善，技术也更加先进，学生进入其中可以更快地成长，学习到更多的专业技能。2.数控机床加工与编程技能的培训。数控技术是学这个专业的学生必须掌握的技能，数控技术的广泛使用，是学生在毕业前需具备的技能。3.专业资格认证培训。专业技术大多需要考资格证书，所以学校在考证书这方面也可以出台具体的政策，帮助学生争取在毕业之前考取专业资格证书，这也有利于学生将来找到更好更适合的工作。根据应用型人才培养理念，具体分为五个实践教学环节组合成全新的教学体系，将实践教学贯穿于四年本科教育的始终。使得学生通过实践的学习，更深层次地理解专业理论知识，提高学生的综合能力，提高专业技能，对机械这个专业理解更为透彻，促进学生的发展，增强学生的创新能力，为将中国建设成为一个创新型国家贡献自己的力量。

结语

通过对我国现有的机械类专业的教学体系的分析，得出在实践教学方面还普遍存在一些问题，实践教学现有的问题就是没有针对性，改革并没有彻底，有的教学模式依旧采用传统模式。并且针对存在的问题，提出了几点解决措施，构建更加科学、全面、创新、可操作的教学体系，分别从五个方面提出了相应的建议。根据市场对人才的需求，各高校对机械设计制造及其自动化专业机械之制造工程专业的改革迫在眉睫，可以在高校进行实验，如果实验效果较好，就可以推广使用，对于存在的问题再进行解决。这样做的目的是为了学生的发展、学校的发展，更是为了国家的发展。高校对学生的培养越来越专业，这样对市场更有促进的作用，促进我国全方位的发展，尤其我国是一个制造业大国，对于机械这类型的应用型人才，高校更应该加大培养力度，为中国的建设贡献自己的力量。

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作者：刘建军 李文善 单位：湖南交通工程学院