机械设计制造及其自动化专业应用型人才培养模式的教学....doc

机械设计制造及其自动化专业应用型人才培养模式的教学改革与实践成果总结一、成果简介机械设计制造及其自动化专业应用型人才培养模式的教学改革与实践课题，于2005年被批准为辽宁省高等教育教学改革研究项目。三年来,我们坚持以就业为导向，以服务为宗旨的观念；提出了“围绕一个核心（人才培养质量），尊重两个规律（市场规律与教育规律），坚持两个标准（学术标准与市场标准），全面提高办学水平”的改革与建设思路。经过和企业专家及工程技术人员共同研究与实践的基础上，确立了本专业以“机械制造工艺及非标准装备设计能力”为人才培养主线；形成了“1233”的应用型人才培养方案。本课题取得了如下成果：1、 确立了本专业人才培养主线，探索并建立了“1233”型人才培养模式。2、 建立了产学研一体化的实训基地，由我院教师成立的博远模具科技有限公司是真正的校企组合新模式， 3、 实现了课程的模块化和课程内容的整合、综合化，强化了课程的针对性、应用性。4、 发表机械制造技术基础课程网络多媒体教学课件的研究、产学研一体化实训基地建设研究等教改论文4篇，编写液压与气动技术、机械制造技术基础等教材五部，其中金属切削刀具2.0获省精品教材。数控机床课程获辽宁省精品课程；我校机械设计制造及其自动化专业教学团队为辽宁省优秀教学团队；机械设计制造及其自动化专业2008年11月已经申报了辽宁省示范性专业。5、培养了565名深受企业欢迎的毕业生。其中到沈阳东基集团、沈阳机床集团、沈飞集团等大型骨干企业从事专业技术工作的占76%。二、成果内容（一）构建“1233”型人才培养模式针对应用型人才培养目标，确立并贯穿教学主线，在课程体系上彻底打破学科体系，改变理论与实践相脱节的现象；注重教学过程的实践性、开放性和职业性，重视学生校内学习与实际工作的一致性，积极探索和开展工学交替、项目驱动和顶岗实习等教学模式；探索并实践了“ 1233 ”型教学（人才）培养模式。“1”：一条专业主线，即以“机械制造工艺及非标准装备设计”为主线，体现了本专业的人才培养特色。“2”：两大教学体系，即构建理论教学与实践教学两大教学体系，支撑专业教育全局。“3”：三个结合，既在教学过程中实施理论与实践结合、产学研结合、人文社科教育与专业技术教育结合。实施三个结合是培养高等技术应用性人才的有效途径。“理论与实践结合”是认识事物、掌握规律的基本方法，是最基本的教学原则。“产学研结合”是学校与企业、科研单位结成办学伙伴关系，成立产学研合作委员会，建立资源共享、优势互补、权利与义务对等、互惠双赢的合作运行机制。合作双方共同参与制订人才培养方案，共同负责培养学生，为学生提供两种学习环境（学校、企业和科研单位）、两类教师（学校专任教师、企业和研究所专家）、两种课堂（教室、实验室和生产现场），教学与生产劳动、科学研究相结合，使学生置身于职业环境和职业氛围中，经受教育训练，并可及时获得最新的实用技术信息和提高技术创新能力。“人文社科教育与专业技术教育相结合”，是通过开设人文社科类课程和进行相关的课内外教育活动，对学生进行某些非技术性素质教育。改变过去只注重单一技术能力教育，而忽视人才的全面素质教育的倾向。“3”：三大教育平台，既将人才培养过程划分为公共基础平台、专业技术基础平台、专业技术平台。三个平台的构建为“两大教学体系”的运行、“三个结合”的实施提供了时空条件，是实现传授知识、培养能力、提高素质一体化的有效途径。摆脱了一般的本科教育学科型教育模式的束缚，打破课程编排“三层楼”的旧框架，构建了“实践理论实践”型的新模式，形成了我院本科教育的自身特色。（二）确保专业主线，体现本专业人才培养特色1、确立核心专业课程和专业能力体系核心专业课程包括：机械制造技术基础、机械制造装备设计、数控机床与编程、机电传动控制与PLC等。这些课程的理论教学与实践教学构成了本专业的核心专业课程体系。机械制图、AutoCAD、机械CAD（UG、Pro/E、MasterCAM) 等课程构成了培养学生基于计算机的设计与制造能力的核心专业能力体系。在课程的整合与实施方面采取了以下做法：（1）将三大专业设计（工艺、工装、机床设计）统合起来，即以机械制造工艺设计为主线含盖其它。（2）在金工实习的同时讲授金属成型加工工艺课；在专业实习的同时讲授机床、工艺、刀具概论课。（3）在毕业设计中采用导师组制，充分发挥每位导师的专业特长及长处。也可与其他院校、企业联合选题、联合指导。对于定单培养的学生由企业工程技术人员任主导师，学校老师任副导师。在时间上采取两头在内；中间在外的形式，即开题、答辩在校内，设计期间可到工厂结合实际做毕业设计。2、 坚持以机为主、机电结合的专业内涵在整个课程设置中，机械类课程占70%左右，电类课程占30%左右，减少通识课、学科基础课的学时，增大专业课的学时，这样设置的原因主要有两点：（1）几乎所有企业的机械类岗位和电类岗位是分开设置的，没有对应的“机械电子”岗位，因此，必须坚持以机为主，学生才好就业。但是，大量的机电一体化高技术设备又要求机械类技术人员必须既懂机，又懂电，以往传统的纯机械的技术人员很难胜任。因此，机电结合是给学生未来提供更大的发展空间。（2）我院机械类专业在省内是比较知名的，数控机床课程现为省级精品课、机械设计制造及其自动化专业教学团队现为省级优秀教学团队、机械设计制造及其自动化专业现为院级示范专业、工程制图、机械制造技术基础现已建成院级精品课程。因此，本专业有较强的师资条件和学科支撑，应充分利用好这些优质资源打造自己的品牌专业。（三）突出专业核心，深化理论课程体系和课程内容的改革为了突出核心专业课程和专业能力体系，又要较好地解决拓宽口径与加强专业特色的矛盾，我们对相关课程进行了深入研究和探索，精炼和整合课程内容，留出空间，将先进制造技术等新内容有机结合进来。1、构建机械设计、数控加工编程、CAD/CAM和机械加工工艺4个模块，每个模块均含有课程设计及实训课程。（1）机械设计模块主要包括工程力学、机械设计基础、机械设计基础课程设计、Auto CAD、液压与气动技术、液压与气动技术课程设计等。（2）数控加工编程模块主要包括数控机床与编程、数控机床与编程实训等。（3）CAD/CAM模块主要包括CAD/CAM应用（主要讲述CAXA、3DCAD（即UG设计）、数控仿真实训、CAD/CAM应用实训等。（4）机械加工工艺模块主要包括工程材料、互换性与测量技术、机械制造技术基础、机械制造装备设计、先进制造技术、机械制造技术基础课程设计、机械制造装备设计课程设计等。 2、加大课程内容改革力度，将工程材料、机械设计基础、液压与气动技术、互换性与测量技术等4门课程内容进行调整，按照必须够用为度的原则，整合内容，减少学时，为“1233”人才培养模式的实现提供保证。此外，对一些课程的局部内容也进行了增减，有所侧重。如原来的“CAD/CAM应用技术”课程，着重对计算机绘图的内部原理及方法介绍，现将此课程改为“CAD/CAM应用”，注重实用性强的大型软件的使用。（四）加强实践教学改革，全面实现应用型人才培养目标1、突破以往实践教学只限于验证性、演示性和动作技能训练的低档运行状况，开设综合性、设计性、工艺性等应用性强的实践项目，实现了实践教学装备的先进性和实践教学环境的真实性。课程设计与毕业设计课题来自生产、科研第一线，真题真作，强化岗位技能培训，及时引入本专业领域科技发展新成果。（1）改变实践教学依附理论教学的状况，独立设置各类实践课程（一般凡是多于10学时的实践教学环节都要独立设课，并制订教学大纲，单独考核），形成以技术应用能力和高素质培养为主线，以基本实践能力与操作技能、专业应用能力与专业技能、综合实践能力与综合技能有机结合的实践课程教学新体系。如：取消“物理实验”，从“机械制图”中把计算机绘图内容独立出来，独立开设“计算机绘图”实践课；独立开设“电工与电子技术实验”等。（2）“液压与气动技术”的课程设计与后续的PLC实训结合起来，用PLC控制液压系统，提高设计与实训效果。（3）机械拆装调实训。在学生学完专业理论课基础之上，加强学生对零件、装备的理解和应用，学会使用测量工具进行测绘、熟悉图纸（要求学生能够看懂刀具、夹具、机床部件结构图），强化技术应用能力培养。（4）机械制造技术课程设计中增加刀具设计，在机械制造装备设计课程中增加组合机床设计，使学生经过这两部分实践环节训练后，对可转位刀具、工艺、夹具、组合机床等工艺装备四个方面进行了综合性训练，进一步强化对本专业工程设计能力的培养。（5）拓宽专业课程知识面，尤其是解决加工自动线教学很难实现的困难，我们利用产学研合作企业长春一汽集团公司、沈阳机床有限公司等生产和设备的优势，在学习专业基础课之后和专业课之前，组织学生到工厂实习，了解先进制造技术在生产中的应用，为日后的理论课程学习和实践教学环节实现打下认知基础。这些企业除能满足学生实习的需要外，我们还从企业聘请了专业教学指导委员会成员参与制订人才培养方案，对学生进行专业教育、指导实习、毕业设计等工作。（6）设计与毕业设计采用来自生产、科研第一线的工艺工装类课题，真题真作，强化岗位技能培训。2、利用我院的实习实训条件，把实训与职业资格考核结合起来，提高实践教学效果。（1）发挥我院“数控实训中心”的有利条件。该中心是真正的校企组合新模式，由教师成立的博远模具科技有限公司，给学生提供一个工厂的实际生产环境。公司生产设备齐全、技术力量雄厚，产品质量稳定，在同行业中具有领先水平。该中心由于生产各种模具及承揽各种机械零部件的加工业务，因此坚持以生产实际零部件为主，对学生进行数控铣、数控车、加工中心、电加工机床的工艺、编程和操作实训，培养学生实际生产能力。在公司中教师参与产品及工艺装备设计，学生也参与到产品的设计加工中，这样既锻炼和提高了教师的工程设计和创新能力，又使学生置身于工程实际环境和氛围中，经受培养和锻炼，并可及时获得最新的实用技术信息和提高技术创新能力。（2）“CAD/CAM应用实训及考证”教学环节，主要在生产型数控机床上“真枪实弹”的训练，使学生熟练掌握生产型数控机床的数控加工，注重复杂零件的加工工艺及加工精度的实现，为数控工艺员考证和3DCAD考证打下基础。我院现已建立了不同级别的多种职业资格考核鉴定站点。 （五）应用型人才培养模式教学改革的保证措施1、加强师资队伍建设，实现教师在教学改革中的主导地位建设一支高素质、结构优化、专兼结合的教师队伍，是实现教学改革的必要条件。师资队伍的学术水平与工程实践能力的强弱，直接关系到所培养的学生质量。要实现应用型人才培养目标，强化学生解决工程实际问题的能力，教师必须具备很强的实际生产经验和技术开发的能力。（1）对专业综合改革教研室的专职教师进行培训，使该教研室中的技术基础课教师了解专业，掌握技术基础理论在专业实际中的应用；专业课的教师必须明确专业教学改革的目的和方向，熟悉机械加工生产现状，了解专业发展前沿的信息，掌握机械加工工艺过程，具有较强的非标准机械装备的设计制造能力和科技开发能力。自2006年以来，我们先后选送6名教师到北京航空航天大学和南京理工大学学习3DCAD，并取得了行业职业资格证书。同时，在学院内对该专业教师进行机床电气与PLC、数控机床与编程、AutoCAD等课程的培训。为加强专业课教师的科研能力及工程实践能力的培养，每年有计划地安排不少于4名教师到企业生产第一线进行工程实践。同时，参与企业科研项目研发工作。（2）几年的努力，本专业现有2名专业带头人，他们均具有较高的学术水平、较强的工程实践能力、教学经验丰富，全面负责本专业的建设与改革。（3）本专业的主要专业课程均配备讲师以上的专任教师，以及具有丰富实践经验的工程技术人员为兼职教师，实现专兼结合的专业教师队伍。专任教师中具有高级职称的教师人数达10名，占专任教师人数50%以上。从企事业单位现职技术专家或一线工程技术人员中聘请了高水平兼职教师6人，主要从事指导实习、指导毕业设计等工作。2、加强实验室和实践教学基地建设，为教学改革提供设备保障继续加大实验室建设力度和步伐，2008年又投入实验室建设经费500万元，使我院“数控实训中心”的硬件条件又得到了提高。同时，我们新建了机械拆装实验室。使本专业的学生通过拆装、测绘机床部件、夹具、刀具等装备，再利用三维软件对拆装部件进行建模，进一步强化了学生对机床零部件、刀夹具、量具等机构的结构、原理的理解和掌握。在校外产学研实习基地建设方面,到目前为止，我们除与长春一汽集团、沈阳机床集团外，又与沈阳飞机工业（集团）有限公司、沈阳东基集团有限公司等单位建立了产学研合作关系。我们与这些企业的产学研合作不仅是满足学生实习与职工培训的需要，而且正向深层的合作方向发展。我们聘请企业工程技术人员指导学生的专业实习、毕业设计。在此基础之上，为了提高教师科研能力及工程实践能力，我们安排专业教研室的老师到企业生产第一线进行工程实践。同时，参与到企业科研项目研发工作当中。真正实现了资源共享、优势互补、权利与义务对等、互惠双赢的合作运行机制。3、加强学风建设，调动学生的学习积极性2008年是我院的教学质量年，我们除了很抓教学质量，规范教学过程，调动教师的教学积极性和学生的学习积极性，除抓好理论教学与实践教学两大课堂教学外，还开辟了学生第二课堂成立了机械加工俱乐部，给学生提供业余时间学习和实践的场所，“数控实训中心”的实训教师及教研室的专业教师参与指导，我们的实训基地每天为学生开放，促进了学生的学习积极性。实现了“练会老师、教会学生”的目标。通过三年的实践，教师的设计、制造水平有了显著提高，学生的工程实践能力、动手能力得到了加强，受企业欢迎程度大幅增加，连续三届学生的就业率高于95%。三、成果的创新点与取得的成绩（一）成果的创新点1、建立了以“机械制造工艺及非标准装备设计”为主线的专业人才培养方案根据企业反馈信息我们发现，国内机制专业的毕业生编制的零件加工工艺，在实际加工过程中，可操作性差；刀具参数的合理选择、专用夹具及专用设备的设计能力更加薄弱。对此，我们与企业专家进行分析，要解决生产实际问题，必须强化工艺和工装设计。我们将“机械制造工艺及非标准装备设计”作为专业主线，贯穿于该专业各教学环节中，解决了编制工艺、设计工装的实用性问题。2、形成了“1233”应用型人才培养模式在整个教学过程，锁定专业培养目标，狠抓专业主线，将两大教学体系中的理论课程与实践课程、课内教学与课外活动、校内教育与校外教育科学地安排三个教育平台中，实施“三个结合”，学生从入学就接触专业，专业技术教育与素质教育在整个教育阶段不断线，形成“实践理论实践”螺旋式推进的教学模式，即“1233”型教学培养模式。 3、 以“产学研一体化”实训基地为平台，变“消耗型”实训为“生产型”实训由教师成立的博远模具科技有限公司，给学生提供一个工厂的实际生产环境。该中心由于生产各种模具及承揽各种机械零部件的加工业务，因此坚持以生产实际零部件为主，对学生进行数控铣、数控车、加工中心、电加工机床的工艺、编程和操作实训，培养学生实际生产能力。在公司中教师参与产品及工艺装备设计，学生也参与到产品的设计加工中，这样既锻炼和提高了教师的工