機電綜合工程訓(xùn)練實踐教學(xué)的探索

1、機電綜合工程訓(xùn)練實踐教學(xué)的探索隨著社會的發(fā)展和高等教育的改革發(fā)展， 對實踐教學(xué)提出了 更高的要求。 與此相適應(yīng)， 高等工程教育也進(jìn)入一個全新的發(fā)展 階段。在此背景下，國內(nèi)眾多高等學(xué)校先后成立了工程訓(xùn)練中心。 工程訓(xùn)練中心作為高等工科院校實施綜合工程實踐教育的校內(nèi) 基地，在培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)， 提高學(xué)生工程實踐能力和創(chuàng)新精神 中發(fā)揮了極其重要的作用。 本文將對桂林電子科技大學(xué)機電綜合 工程訓(xùn)練中心（簡稱“工程訓(xùn)練中心”）的實踐教學(xué)進(jìn)行探討。一、三層次遞進(jìn)式工程訓(xùn)練教學(xué)體系的構(gòu)建（一）工程認(rèn)知為培養(yǎng)學(xué)生的工程意識， 拓寬工程視野， 工程訓(xùn)練中心針對 本校所有工科專業(yè)及部分文科專業(yè)新生開設(shè)了工程認(rèn)知訓(xùn)

2、練， 包 括機械工程認(rèn)知訓(xùn)練和電子工程認(rèn)知訓(xùn)練。 通過對機械與電子發(fā) 展歷程、加工原理的了解，以及典型設(shè)備的操作，使學(xué)生對工程 訓(xùn)練加工方法及用途有了全面的感性認(rèn)識。（二）工程訓(xùn)練為增強學(xué)生的工程實踐能力和動手能力， 面向二、 三年級學(xué) 生開設(shè)工程訓(xùn)練，其包括機械工程訓(xùn)練 I 、機械工程訓(xùn)練 II 、電 子工程訓(xùn)練 I 和電子工程訓(xùn)練 II 。工程訓(xùn)練以機械制造工藝技 術(shù)和電子制造工藝技術(shù)為平臺， 對學(xué)生進(jìn)行機械制造和電子技術(shù) 等方面的基本訓(xùn)練， 提高了學(xué)生的實踐動手能力， 強化了工程意識。在此過程中，學(xué)生通過各種儀器設(shè)備和工量具的使用，以及 訓(xùn)練項目的引入， 掌握了機械和電子制造的基本原理、

3、 工藝特點、 應(yīng)用范圍和機電產(chǎn)品制造過程。（三）綜合創(chuàng)新 綜合創(chuàng)新訓(xùn)練是學(xué)生在掌握了相關(guān)知識的基礎(chǔ)上， 綜合運用 各種加工方法， 設(shè)計并制作出具有一定功能的創(chuàng)新作品。 本層次 以各式綜合創(chuàng)新作品和各種學(xué)科競賽（如工程訓(xùn)練綜合能力競 賽、機械創(chuàng)新設(shè)計大賽、電子設(shè)計大賽等）命題為題材，為學(xué)生 開設(shè)了豐富多彩的功能機構(gòu)設(shè)計與制作、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計等內(nèi) 容，通過本層次的訓(xùn)練，大大增強了學(xué)生的綜合應(yīng)用能力、創(chuàng)新 能力和團(tuán)隊協(xié)作能力。二、多元化的教學(xué)手段 先進(jìn)的教學(xué)手段是工程訓(xùn)練實踐教學(xué)質(zhì)量的保障。 傳統(tǒng)的以 教師為中心的“灌輸式”“師傅教徒弟”的教學(xué)模式已不能適 應(yīng)當(dāng)今工程訓(xùn)練的要求。 為提高工程訓(xùn)練的教

4、學(xué)效果， 在原有的 現(xiàn)場教學(xué)的基礎(chǔ)上， 新增了遠(yuǎn)程無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計與制造系統(tǒng)、 視頻 教學(xué)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，滿足了不同學(xué)生的工程訓(xùn)練實踐學(xué)習(xí)需要。（一）無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計與制造系統(tǒng) 無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計與制造系統(tǒng)是包括機械、電子、控制、信息、CAD/CAM等多種高新技術(shù)集成的現(xiàn)代化教學(xué)系統(tǒng)。具體做法是利 用CAXA網(wǎng)絡(luò)設(shè)計制造平臺構(gòu)建的局域網(wǎng)，將加工中心、數(shù)控銑、數(shù)控車、 電火花線切割、 激光加工等現(xiàn)代加工技術(shù)操作指令實現(xiàn) 網(wǎng)絡(luò)無線傳輸。 在此過程中， 學(xué)生只要在計算機室進(jìn)行相關(guān)產(chǎn)品 設(shè)計，經(jīng)審核無誤后即可將程序傳輸?shù)较鄳?yīng)的加工設(shè)備上， 完成 零件的加工。 無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計與制造系統(tǒng)的引入， 大大提高了現(xiàn)代 設(shè)備的設(shè)

5、計與制造效率。（二）視頻教學(xué)系統(tǒng) 視頻教學(xué)系統(tǒng)主要針對現(xiàn)場演示較多、操作難度較大的設(shè) 備，通過在加工設(shè)備上安裝高清攝像裝置，將機床的操作過程、 指導(dǎo)教師的講解實時傳輸?shù)蕉嗝襟w教室，學(xué)生即可進(jìn)行遠(yuǎn)程學(xué) 習(xí)。視頻教學(xué)系統(tǒng)能將復(fù)雜的操作過程進(jìn)行分解， 從而大大降低 了學(xué)習(xí)的難度， 同時由于學(xué)生不必再擁擠到操作現(xiàn)場， 提高了訓(xùn) 練的安全性。（三）網(wǎng)絡(luò)教學(xué)為滿足學(xué)生的自主學(xué)習(xí)需求， 本中心將各種訓(xùn)練內(nèi)容、 要求、 評級體系等制作成網(wǎng)絡(luò)資源， 放在工程訓(xùn)練中心教學(xué)網(wǎng)站供學(xué)生 使用。目前，制作并開放使用的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)課程 3 門，多媒體課件 18個，試題庫 2 個。利用這些網(wǎng)絡(luò)資源，學(xué)生根據(jù)自身情況及 興趣愛好

6、， 可選擇不同內(nèi)容進(jìn)行深入學(xué)習(xí)， 為工程訓(xùn)練的順利開 展提供了便利條件。三、基于工程目標(biāo)的訓(xùn)練項目的實現(xiàn)工程訓(xùn)練的目標(biāo)不僅要培養(yǎng)實踐動手能力， 更應(yīng)培養(yǎng)適應(yīng)社 會發(fā)展的具有大工程觀的工程技術(shù)人才。 然而，受傳統(tǒng)的以“學(xué) 習(xí)工藝知識， 提高動手能力， 轉(zhuǎn)變思想作風(fēng)”為主要理念的工程 訓(xùn)練的影響， 我國高等院校的工程訓(xùn)練的安排基本按照工種內(nèi)容 進(jìn)行，學(xué)生通過對各種設(shè)備、工具和量具的使用，對機電產(chǎn)品的 制造方法有了初步了解和感性認(rèn)識。 但這種訓(xùn)練方式很難讓學(xué)生 站在大工程背景的角度理解和消化所學(xué)知識， 缺乏對工業(yè)生產(chǎn)的 整體認(rèn)識，極大程度上消弱了工程實踐的訓(xùn)練效果。為真正實現(xiàn)工程實踐教育的目標(biāo)， 培

7、養(yǎng)具有大工程意識的工 程技術(shù)人才， 桂林電子科技大學(xué)工程訓(xùn)練中心對原有的訓(xùn)練內(nèi)容 進(jìn)行了全面革新。 在工程訓(xùn)練過程中， 改變按工種順序進(jìn)程的訓(xùn) 練方法， 實行按工程目標(biāo)的產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計與制作的訓(xùn)練方式， 即 訓(xùn)練不是單人單一的加工某個零件， 而是學(xué)生自由組隊， 共同制 作一個以實際工程應(yīng)用為目標(biāo)的機構(gòu)或部件， 通過對實際工程應(yīng) 用機構(gòu)和部件的調(diào)查、研究、機械設(shè)計、工藝設(shè)計、成本分析， 選擇合理的加工工藝和加工設(shè)備， 通過各零件的各工種選擇和加 工，最后裝配或組裝成一個作品，實現(xiàn)確定的工程目標(biāo)。在訓(xùn)練 過程中，學(xué)生真正成為了學(xué)習(xí)的主體，充分訓(xùn)練了協(xié)作能力、自 主創(chuàng)新能力和綜合實踐能力， 指導(dǎo)教師主

8、要負(fù)責(zé)項目的審核、 技 術(shù)指導(dǎo)和驗收工作。近三年來， 通過對機械制造、 材料成型以及電子工程等相關(guān) 專業(yè)學(xué)生的試點，學(xué)生自由組隊 200 余隊，參與學(xué)生達(dá) 1000 余 人，制造基于工程目標(biāo)的創(chuàng)意作品 100 余件， 部分作品被推薦參 加國家級或省部級學(xué)科競賽， 并取得了較好成績。 基于工程目標(biāo) 的訓(xùn)練項目的實現(xiàn)為我校今后工程實踐教育的發(fā)展奠定了扎實 的基礎(chǔ)。 四、傳統(tǒng)與現(xiàn)代技術(shù)的有機結(jié)合 圍繞學(xué)生工程素質(zhì)的培養(yǎng)和工程訓(xùn)練內(nèi)涵的發(fā)展， 工程訓(xùn)練 中心必須完善訓(xùn)練設(shè)備， 實現(xiàn)由原來單一傳統(tǒng)工種技能訓(xùn)練向現(xiàn) 代制造技術(shù)的方向轉(zhuǎn)變。 近三年來， 為完善本工程訓(xùn)練中心設(shè)備 配備，共投入經(jīng)費 2400

9、余萬元（包括中央與地方共建經(jīng)費、示 范中心專項經(jīng)費、 企業(yè)聯(lián)合共建經(jīng)費、 社會捐贈經(jīng)費和學(xué)校配套 經(jīng)費），在保留傳統(tǒng)訓(xùn)練內(nèi)容的基礎(chǔ)上，引進(jìn)代表技術(shù)發(fā)展前沿 的現(xiàn)代設(shè)備， 搭建了與現(xiàn)代工業(yè)同步、 以先進(jìn)技術(shù)為代表的現(xiàn)代 化工程訓(xùn)練平臺。目前，機械工程訓(xùn)練的設(shè)備包括傳統(tǒng)的車、 銑、刨、磨、鑄、 鍛、焊、鉗工等內(nèi)容，還引進(jìn)了大批現(xiàn)代設(shè)備，如數(shù)控車、數(shù)控 銑、加工中心、激光加工、電火花加工、超聲波加工、快速成型 以及先進(jìn)的檢測裝置。 電子工程訓(xùn)練在原有收音機和黑白電視機 裝配調(diào)試的基礎(chǔ)上，增加了 SMT工藝技術(shù)、單片機應(yīng)用技術(shù)和數(shù) 字電視技術(shù)。五、教學(xué)效果 工程訓(xùn)練中心承擔(dān)全校 60 個專業(yè)機械工程和

10、電子工程等認(rèn) 知、實驗、實習(xí)、綜合創(chuàng)新、 生產(chǎn)實習(xí)等實踐教學(xué)， 成為學(xué)?！白?越工程師”計劃實施基地， 是國家級“電子信息類工程應(yīng)用型人 才培養(yǎng)模式改革創(chuàng)新實驗區(qū)”重要組成， 也是開展“國家級大學(xué) 生創(chuàng)新實驗計劃”和培養(yǎng)學(xué)生實踐能力、創(chuàng)新能力的重要場所。工程訓(xùn)練中心充分利用現(xiàn)有的教學(xué)資源對學(xué)生實行開放， 在 開放時間內(nèi)，學(xué)生自主完成實踐與創(chuàng)新的題目選定、方案設(shè)計、 結(jié)構(gòu)設(shè)計、工藝設(shè)計、成本預(yù)算等流程，通過指導(dǎo)教師的審核與 答辯，最后完成作品的制作。 在開放過程中充分發(fā)揮了學(xué)生的主 觀能動性和團(tuán)隊協(xié)作精神。工程訓(xùn)練中心十分注重學(xué)生工程實踐能力和創(chuàng)新能力的培 養(yǎng)，為學(xué)生搭建了廣闊的創(chuàng)新實踐平臺，使學(xué)生學(xué)有所用、學(xué)有 所長。近年來，中心共承辦或組織省部級及以上學(xué)科競賽十余次， 中心教師指導(dǎo)學(xué)生參加各種競賽獲國家級獎勵 44 項，省部級獎 勵 62 項。示范中心的建設(shè)， 激發(fā)了教師開展教學(xué)改革的熱情。 近年來， 承擔(dān)區(qū)級教改工程重點項目 2 項，區(qū)級重點教材建設(shè) 1 項，區(qū)級 教改項目 7 項，校級教改項目 35項，發(fā)表教改研究論文 54