彭曉君,阮銘業(yè),鄧洪超,董克權

（肇慶學院 機械與汽車工程學院，廣東 肇慶 526061）

作為地方高等院校，應緊密結合地方經濟發(fā)展的需求，以培養(yǎng)服務地方經濟的人才作為教學改革的方向和目標.近年來，通過對肇慶當?shù)仄髽I(yè)的走訪和調研得知，企業(yè)希望機械類專業(yè)的畢業(yè)生能具備更強的專業(yè)應用能力及工程實踐能力.本文中，筆者討論了如何在機械類專業(yè)中開展分階段的學科競賽，以此推動實踐教學改革的進行，為地方企業(yè)培養(yǎng)符合應用型人才需求的畢業(yè)生.

1 地方院校應用型人才培養(yǎng)模式轉變的背景

長期以來，我國高校對本科生的培養(yǎng)目標定位于研究型人才的層次.隨著國內經濟的發(fā)展，社會各界對人才需求的層次發(fā)生了變化，特別是企業(yè)界，希望有更多具備科學理論水平同時又具備實踐應用能力的人才，參與到社會的大生產中.

根據(jù)社會對人才需求的轉變，2015年10月21日，國家教育部、國家發(fā)展改革委員會及財政部聯(lián)合發(fā)布《引導部分地方普通本科高校向應用型轉變的指導意見》，明確了地方院校在應用型人才培養(yǎng)轉變中的重要作用，給出了相應的指導思想和基本思路，并具體地提出了轉型發(fā)展的主要任務.由此可見，地方院校人才培養(yǎng)向應用型轉變，既是社會發(fā)展的要求，也是國家賦予的使命.

應用型人才的培養(yǎng)，不能只是簡單地進行課程調整，而是應該以社會經濟發(fā)展需求為依托，尤其需要結合地方經濟發(fā)展的特點，努力建立理論教學與實踐教學進一步融合的教學體系.《高等教育法》明確規(guī)定：“高等教育的任務是培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實踐能力的高級專門人才”［1］.地方院校通常兼具為地方經濟建設培養(yǎng)人才的職能任務，因此，在應用型人才培養(yǎng)轉型過程中，應該走在最前面.肇慶學院長期以來為肇慶地區(qū)培養(yǎng)了大批各行各業(yè)的經濟建設人才，為了達到教育部所提出“全面提高學校服務區(qū)域經濟社會發(fā)展和創(chuàng)新驅動發(fā)展的能力”之指導思想目標[2]，肇慶學院以實踐教學改革為途徑，積極調整各專業(yè)的培養(yǎng)方案，力求將應用型人才培養(yǎng)轉型體現(xiàn)在常規(guī)的教學任務中.

2 機械類專業(yè)實踐教學改革的特點

在機械類專業(yè)教學中，大多設置了豐富的實踐環(huán)節(jié)，除了專業(yè)課程會開出相應的實驗課外，還開設了測繪、機械原理課程設計、機械設計課程設計、生產實習等一系列獨立實踐課程.然而，通過對學生專業(yè)技能的掌握情況進行分析，發(fā)現(xiàn)多數(shù)機械類專業(yè)學生的工程綜合能力比較薄弱，解決實際問題的能力沒有得到真正提高.究其原因，主要是由于機械類專業(yè)的實踐環(huán)節(jié)指導體系非常細致，執(zhí)行過程按部就班，學生的主觀能動性無法得到充分發(fā)揮.全國高校機械類專業(yè)實踐環(huán)節(jié)的內容幾乎一致，而且實踐任務、實踐手段都比較陳舊落后，與時代發(fā)展要求相脫節(jié).我們需要設計能符合工程發(fā)展需要的題目，減少各種約束，為學生提供更加開放的實踐條件，鼓勵學生從事更接近生活、生產的實踐活動，這是現(xiàn)階段機械類專業(yè)實踐教學改革所能采取的主要手段.

實踐教學與實驗課、實習課有密切的聯(lián)系，但是不能認為實驗課、實習課就是實踐教學的全部內容.通過對多年實踐教學指導經驗的總結，筆者認為機械類專業(yè)實踐教學改革應該具備連貫性、進階性、時代性、社會性、開放性等特點：

1）具有連貫性.貫穿整個專業(yè)學習過程的實踐教學改革，可以在不同階段為學生提供實踐機會.機械專業(yè)的教學內容，更多地來自實踐經驗的總結.能夠為不同學習階段的學生提供實踐機會，可以幫助學生不斷自我檢驗專業(yè)知識，從而使其保持濃厚的學習動力和興趣.

2）具有進階性.機械專業(yè)知識的學習是一個由淺入深的過程，因此，實踐教學的內容應該能體現(xiàn)工程實踐不同階段的難度要求.學生的創(chuàng)造能力也能在這種進階的實踐中得以體現(xiàn)并提高.

3）具有時代性.從20世紀90年代開始，機械行業(yè)的設計工具、制造設備得到了高速發(fā)展.迄今為止，參數(shù)化設計工具、數(shù)字化設備已經廣泛應用到了機械行業(yè)，而且隨著工業(yè)4.0的提出，機械行業(yè)的發(fā)展將會進入一個更快的發(fā)展階段.機械類專業(yè)的教學改革，應盡可能建立在上述先進技術的實踐手段上，這樣學生所掌握的技能才會是先進的.

4）具有社會性.實踐教學的內容，應建立在社會生活和生產要求基礎上.脫離了社會需要，盲目從事過于超前的實踐活動，對于應用型人才培養(yǎng)是弊大于利的.

5）具有開放性.實踐教學以學生實踐專業(yè)知識為目標，但是不該約束學生使用的專業(yè)技術工具.我們要為學生營造開放實踐環(huán)境，允許學生自主選擇實踐方法，這樣可以有效提高學生的實踐興趣及主觀能動性.

3 學科競賽在機械類專業(yè)實踐教學中的重要性

所謂學科競賽，是建立在學科專業(yè)知識基礎上，發(fā)揮學生的主觀能動性，以提高實其踐能力為主要目的，創(chuàng)造性地完成任務的專業(yè)競賽.我們可以通過短期的競賽目標刺激學生，讓學生在完成競賽任務的過程中不斷地發(fā)現(xiàn)問題，并嘗試綜合利用專業(yè)知識解決問題，從而使其實踐能力得到鍛煉.

近年來，學科競賽在機械類專業(yè)實踐教學過程中，起到越來越重要的作用.2004年開始，經教育部高等教育司批準，教育部高等學校機械學科教學指導委員會每2年主辦一屆“全國大學生機械創(chuàng)新設計大賽”.大賽的目的在于提高學生的綜合設計能力與協(xié)作精神；加強學生動手能力的培養(yǎng)和工程實踐的訓練，提高學生針對實際需求進行機械創(chuàng)新、設計、制作的實踐工作能力，吸引、鼓勵廣大學生踴躍參加課外科技活動，為優(yōu)秀人才脫穎而出創(chuàng)造條件[3].作為機械類專業(yè)的全國性學科競賽，這一賽事多年來吸引了各高校機械專業(yè)學生的積極參與，也吸引到了國內外企業(yè)的關注.競賽現(xiàn)已成為展現(xiàn)我國機械類學生綜合實踐能力的舞臺.各省、各高校為了充分發(fā)揮大賽的作用，為學生提供連續(xù)性的實踐平臺，每年都會舉辦相應的機械學科創(chuàng)新競賽.從近年來的競賽成果看，學生作品的水平不斷提高，結構性、工藝性更為合理.此外，競賽受到的社會關注度也不斷提升，不少技術成果在競賽過程中就被企業(yè)相中并購買[4].

4 建立多階段的學科競賽體制

分階段的學科競賽，可以為不同年級層次建立短期和長期的學習目標，對學生的專業(yè)學習有良好的促進作用.中、低年級的學生通過初級競賽鞏固專業(yè)基礎，提高了專業(yè)技能，同時還會對高年級的題目進行學習、理解，更加明確專業(yè)學習的方向及目標.高年級學生經過中、低年級的基礎訓練及實踐，專業(yè)實踐能力得到了系統(tǒng)提高.學生面對工程問題時，會從專業(yè)的角度進行考慮，優(yōu)化方案并通過實施檢驗方案的科學性.

肇慶學院為了能更有效地推動機械類專業(yè)實踐教學改革的進行，每年分階段開展機械學科競賽，根據(jù)高、中、低年級學生的不同專業(yè)水平，設置不同的競賽任務，力求做到最大范圍的激勵.分階段機械學科競賽的目的及具體內容詳見表1.

表1 分階段機械學科競賽的目的及具體內容

4.1 專業(yè)基礎技能應用競賽

專業(yè)基礎技能的訓練以基本的機械認知為目的，旨在讓學生通過對新的機械設計手段的學習和實際操作，掌握先進的參數(shù)化設計方法.

在課堂學習中，低年級學生除了工程制圖能力得到了系統(tǒng)訓練外，其他的專業(yè)知識還較為薄弱，對機械產品的認識還停留在感性認識階段.以機械產品的測繪作為競賽內容，可以為機械類低年級學生提供實踐機會，既鍛煉了其工程制圖及零件測繪能力，還讓他們有機會接觸典型的機械零部件產品，對這些產品的結構、原理、功能等形成初步的認識.在競賽項目設置上，分為工程制圖及三維制圖2方面.工程制圖要求學生嚴格按照國家標準，對指定的機械零件、部件產品進行精確測繪，目的是通過實踐提高學生的工程制圖能力以及對相關國家標準的使用能力與零件的測繪能力.三維制圖則要求學生使用參數(shù)化工程軟件，完成更為復雜的部件或整機模型構建，目的在于通過實踐提高學生的建模能力及對機械結構的分析能力.學生在參加競賽過程中，需要綜合應用工程圖學、工程軟件應用、逆向工程等課程的專業(yè)基礎知識，熟練掌握并應用國家相關的制圖標準與規(guī)范，這些可以為今后的機械課程學習奠定扎實的技能基礎.

4.2 專業(yè)技能應用競賽

專業(yè)技能應用訓練是對前一階段基礎技能的提高，實踐內容主要是典型的機械產品結構，要求學生能初步掌握其分析設計方法.中年級學生已經較為系統(tǒng)地學習了專業(yè)基礎課程，在工程力學、機械原理等主干課程的支撐下，已經具備了分析及設計機械結構的能力.在競賽項目設置上，根據(jù)工程實踐的具體案例，為中年級學生設置了原理性機構的設計任務.對學生的要求是根據(jù)任務設計機構，并通過參數(shù)化設計軟件對機構進行運動分析與動力分析，并進行優(yōu)化設計.學生通過參加競賽，掌握了典型的機械機構原理，并學會了應用其解決工程問題；同時，還掌握了工程軟件的參數(shù)化設計技巧，能結合工程力學知識優(yōu)化機構設計.

4.3 專業(yè)綜合技能提高應用競賽

提升專業(yè)綜合技能的訓練，是在之前實踐能力基礎上的綜合應用及提高.這個階段的任務，是讓學生綜合掌握具有時代特性的機械設計工具及制造裝備，培養(yǎng)其具備工程實踐要求的能力.

高年級學生已經具備相當?shù)膶I(yè)理論知識，并對學科知識結構有了一定程度的系統(tǒng)化認知，具備了解決工程問題的理論基礎，他們缺乏的只是具體產品的設計實踐.我們組織的競賽參照國家及省級大學生機械創(chuàng)新設計大賽題目，結合企業(yè)的產品要求，設置出具有工程實踐價值的機械設計題目.由于題目已經與工程實踐接軌，對專業(yè)知識的應用及拓展要求較高，所以需要配備必要的指導老師.

在競賽中，學生可根據(jù)題目的要求發(fā)揮主觀能動性，根據(jù)自身的專業(yè)知識自主選擇設計方案.評委組先對初步設計方案的可行性與設計價值進行評估，并提出修改建議；之后學生完成第2次設計，并對設計結果進行分析、優(yōu)化，再向評委組提交具體方案.這個階段的競賽，以專業(yè)知識的綜合應用及專業(yè)技能的綜合實踐鍛煉為目的，因此要求學生在作品的設計、制造等過程中，參照工程實踐的規(guī)范執(zhí)行.具體實施過程如圖1所示.

圖1 參照工程實踐規(guī)范的作品設計、制造過程

5 分階段學科競賽對培養(yǎng)方案的影響

為了將分階段的學科競賽與教學體系有效結合起來，肇慶學院對“機械設計制造及其自動化”專業(yè)的教學計劃進行了調整，每學期增設了實踐課程，擴充了實踐教學的內容.實踐課程的設置，有效地融合了每個階段的專業(yè)課程，并為學科競賽的開展提供了平臺.

表2 機械設計制造及其自動化專業(yè)實踐環(huán)節(jié)的設置

6 總結及展望

通過對機械類專業(yè)開展分階段的學科競賽，分階段地實踐專業(yè)理論知識，促使學生的工程實踐能力在不同學習階段都得到鍛煉，有效地推動了實踐教學改革的進行.通過對地方用人單位的走訪，了解到參加過學科競賽實踐的學生，不但專業(yè)知識、專業(yè)技能領先于其他學生，而且具備更好的適應能力、學習能力及溝通能力，深受用人單位的歡迎.為了保證培養(yǎng)的機械工程應用型人才能更好地符合地方經濟發(fā)展的要求，需要對地方企業(yè)進行更深入的調研，努力完善培養(yǎng)方案，進一步調整課程配置，不斷優(yōu)化實踐教學環(huán)節(jié).