机械工程专业培养方案范例6篇

机械工程专业培养方案

机械工程专业培养方案范文1

关键词: 机械专业;应用型创新人才;培养模式

中图分类号:C961 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2014)04-0224-02

0 引言

随着全球经济竞争的加剧,对高素质创新人才的需求更为迫切。在装备制造业蓬勃发展的时代,机械类专业教育面临着重大的历史性发展机遇也面临着前所未有的挑战,对人才培养尤其是对工程能力和创新能力的培养提出了更高的要求[1~2]。如何全面贯彻落实科学发展观,进一步探索和深入研究机械类专业应用型创新人才的培养模式,以“质量工程”建设为契机,培养社会和企业真正需要的机械类应用型人才,是高等院校机械类专业当前急需进行深入研究和探讨的问题[3]。

1 制订科学合理的机械类专业应用型创新人才培养方案

机械类本科专业主要是培养能在企业生产一线从事设计制造、技术开发、应用研究和运行管理等方面具有创新意识的应用型人才,其培养模式强调学用结合,注重培养实际工作能力,体现工程项目特点以及可操作性特征[4~5]。在制订培养方案时,应以社会需求为定位,以培养应用型人才为目标,坚持理论与实践相结合、教学与科研相结合、课内与课外相结合,以此来构建能力培养型课程体系;应坚持少而精的原则,加强专业基础、体现应用、重视个性发展、激励创新;应注重知识内容的相互渗透与融合,加强课程之间的衔接,以提高课程综合化、模块化程度,优化课程体系和课程结构;应对各课程模块进行科学设置,既要使各模块保持相对稳定性,又要使其具有相对的灵活性,实现“刚性”和“弹性”的协调统一。

由此,制订的机械类创新人才培养方案由通识教育模块、学科专业基础教育模块、专业方向模块和课外实践与科技创新模块组成。使学生学到扎实培养规格要求的科学知识,增强学生的终身学习能力是通识教育模块的目标;学科专业基础教育模块的作业目标是保证学生能掌握学科的基本理论与方法;专业方向教育模块主要从技术角度确保学生具有较强的动手和实践能力,注重对学生专业技能的提高;而课外实践与科技创新模块则主要是以创新和素质拓展为基础,通过竞赛和创业实践活动来提高学生的创新精神和创新能力。这些模块相互支撑,充分体现应用型创新人才的培养目标。

2 机械类专业应用型创新人才培养模式的构建

从机械类专业人才培养规律、创新人才培养目标和创新教育等方面对应用型创新人才培养模式进行探索,构建了课程实践教学体系、实习实训体系、课外实践和社会实践体系,强化实践教学,开设创新课堂,搭建创新教育平台,培养学生解决工程实际问题的能力,提高学生知识创新和工程应用能力,以增强学生的就业适应性。

2.1 将工程教育和创新教育纳入人才培养方案,建立合理的人才培养体系 工科专业人才培养的重点是工程教育与创新教育,在制订机械类专业应用型人才培养方案上要特别突出工程实践和创新能力的培养,使创新教育、工程教育及素质教育贯穿于应用型创新人才培养的全过程。处理好理论教学与实践教学的关系,明确实践教学目标,丰富实践教学内容、方式和途径,并坚持科学教育与人文教育相融合的原则,将理论、实践与实际工程背景紧密相连,建立科学合理的创新人才培养模式。

2.2 面向能力培养的理论教学体系的构建 根据创新人才培养的知识结构和能力要求,需加强理论课程的整合,突出优化基础理论和专业知识。

在面向学生工程能力和创新能力培养的模块化理论教学体系构建过程中,要体现出重基础、宽口径、多方向、强应用等特点。改革教学内容和课程体系,在课程结构上形成“基础+专业”的平台化架构,力求使新的培养方案具有科学性、合理性和前瞻性,培养学生勇于开拓、善于创新的教育思想。

2.3 构建工程实践教学体系,强化创新能力与工程实践培养 实践是产生创新思维之源,需求是产生创新思维之母。培养学生创新意识和实践能力就是实现对学生技术应用能力、技术创新能力和实际操作能力的培养。在开放实验室的基础上,注重实验教学与教师科研课题相结合,鼓励学生参加各类学科竞赛、课外科技创新创业活动,将更多的实际问题引入实验、实践教学,激发学生的创新意识。通过实践教学体系能够使学生获得较系统的机械类专业相关的理论知识和实践技能,培养和强化学生的专业综合能力、工程实践能力和创新创业能力。

2.4 实现校企深度合作,丰富培养模式 通过加强与企业的合作,让熟知业界需求的企业真正参与到高校专业人才的培养过程中,高校才能培养出更受社会欢迎的学生。同时,部分学生直接参与企业产品的技术改造、新品研制等,可在真实的生产环境中受到锻炼。此外,聘请经验丰富的工程师为学生开设实践性课程讲座,针对具体问题开展项目案例教学,与业界人士共同解决工程实际问题,可让学生尽早熟悉工程师的工作内容和要求。因此,校企合作有利于发挥学校与企业双方的优势,不仅可以提高学生的工程应用和科研创新能力,更有利于提高学生的综合素质和就业能力。

3 结束语

根据应用型本科机械类专业工程应用型创新人才的业界需求分析,以理论教学、实验实践教学和校企深度合作三大系统建设为主线,构建融工程教育和创新教育于一体,能充分体现定位准确、方案科学创新的机械类专业应用型创新人才培养的新模式。在改革中所做的探索和实践,必然会为应用型创新人才的培养质量提供强有力的保证,在普通机械类本科院校人才培养中具有极高的借鉴意义和推广价值。

参考文献:

[1]刘辉,唐宏,邱小童等.基于工程背景的机械专业应用型人才培养[J].机械制造与自动化,2011(2):72-73.

[2]晏旭辉.浅谈机械类专业应用型人才培养模式[J].中小企业管理与科技[J].2009(11):29-31.

[3]程光.应用型机械类专业人才培养模式的探讨与实践[J].教育与职业,2013(1):106-107.

机械工程专业培养方案范文2

关键词:机械工程及自动化;实验教学;教学改革;方案研究

众所周知,我国目前正在实现由机械制造大国向机械制造强国的转变,我们与发达国家在机械制造领域的竞争比以往任何时候都要激烈,我国要想在竞争中立于不败之地,不仅要培养知识广博、具有创新精神和创新能力的创新型人才,还要培养专业知识扎实,具有实践能力的适应科学技术飞速发展的应用型人才。然而,我们的调研表明,培养制造业人才的工科院校,大多数院校所拥有的实验设备和条件,远远落后于制造企业所应用的设备和条件,专业实验教学内容不适应培养当代制造应用人才的培养要求,更难培养出具有创新能力的创新型人才。导致了目前我国应用性人才匮乏,我国大多数自主产权的机械产品的科技含量低,技术附加值小,在国际市场上高端产品竞争力严重不足。我国高等教育必须面对现实,站在时代和社会发展趋势的高度,重新审视以往的人才培养模式和课程体系,以我国现代化建设对人才的需求为导向,适时调整培养目标,改革培养方案,对现有课程体系进行整合,特别要加强高级应用型人才的培养。因此,积极开展机械工程及自动化专业实验教学的改革与研究不仅十分必要,而且具有重要的现实意义。机械工程及自动化专业实验教学的改革与研究的意义和目的毋庸质疑,但是,如何才能使我们的机械工程及自动化专业实验教学的改革与研究符合我校的校情,如何能够在现有的条件下真正提高机械工程及自动化专业实验教学的质量和水平,从而提高人才培养质量与水平,这是我们首先要解决的问题,也就是,如何进行我校的机械工程及自动化专业实验教学的改革与研究是首先要解决的问题,换言之,机械工程及自动化专业实验教学改革方案的研究与确定是一个关键问题。

一、我校机械工程及自动化专业实验教学现状分析

笔者以实事求是的思想路线为指导,为了做好机械工程及自动化专业实验教学的改革与研究工作,除了对省内相关高校进行了调研,着重研究了近几十年来的我校机械工程及自动化专业实验教学的情况,并重点研究了本项目立项时的实验教学现状,从而,为机械工程及自动化专业实验教学的改革与研究方案的确定提供了科学的依据。机械工程学院是大连交通大学设立最早的院系之一,大连交通大学机械制造及其自动化学科创立于1956年,1986年7月获得硕士学位授予权,1998年6月获得博士学位授予权;在教学研究与改革方面,“九五”以来,学校进行了按大类培养探索和教学改革。1995年,机械工程学院承担了铁道部和辽宁省面向21世纪的教改项目《机械类专业人才培养方案及教学内容体系改革的研究与实践》,在国内率先提出了“以机为主、机电结合、缩机扩电、淡化专业、宽口教育”的机械类人才培养教改总思路,1996年,根据教改思路制订了机械大类专业培养计划并在机械工程系进行改革试点。《机械类专业人才培养方案及教学内容体系改革的研究与实践》教改项目荣获辽宁省优秀教学成果一等奖、部级教学成果二等奖。可以说,办学五十年来,学校始终坚持开放办学,在校、厂、所合作,不断创新产学研结合的办学模式,培养应用型人才方面取得了一定的成绩。尽管我校的机械工程及自动化专业在学科建设和教学改革与研究中取得了上述的成绩,然而,我校在机械工程及自动化专业实验教学方面还存在如下问题:(1)拥有的实验设备和条件,远远落后于制造企业所应用的设备和条件。(2)实验课不是全面系统地统筹安排,而是把实验课当成理论课的附属,跟着理论课教学走,且各门理论课程按自己的要求安排实验,实验内容之间缺乏相互联系与协调,致使实验内容重复、脱节、遗漏、不系统。(3)实验的重心不在于培养学生实践能力、分析问题和解决问题的能力,而只是加深有关理论课的理解和掌握。与欧美国家大学相比,我国传统的实验教学中不仅告诉学生实验项目、实验原理、使用仪器、实验步骤等,实际上还告诉了学生实验的全过程。学生只需按要求的过程去操作,用不着查资料、思考及创新,严重影响了学生对实验课的兴趣,抑制了学生主动参与实验的积极性。(4)实验教材滞后,实验内容与当代机械工程与自动化专业学科的发展状况不相适应,实验技术、方法、手段未能跟上现代科技的发展,实验项目基本上是验证性实验,缺少综合性、设计性、研究创新性实验。(5)实验室运行机制为封闭式,管理手段落后,使得真正可用于购置实验教学设备和仪器的资金非常有限,严重制约了实验教学的改革与研究。以上实验教学中的弊端有的极大影响了教师投入实验教学研究与改革的积极性,有的严重影响了学生参与实验的热情,也在客观上制约了学生创新能力和应用能力的培养,直接导致学生毕业后,所学知识不能迅速与生产实践有机结合,难以适应企业的要求,达不到应用型人才的培养要求。

二、我校机械工程及自动化专业综合实验教学改革方案分析与研究

近些年来,根据国家教育部的文件精神,新的机械工程及自动化专业是一个口径更宽的专业,要求学生懂机、懂电、懂数控、懂液压、懂计算机,既能搞设计,也能搞实际操作,因此,要求设计综合性实验,提高学生动手能力、实践能力、创新能力和综合素质是十分必要的,其实,国内高校,不同专业有许多教师进行了不断的探索与研究[1~8]。大连交通大学2003版本科培养方案中,机械工程及自动化专业体现上述知识点的相关课程有“机械制造技术基础”、“机电传动控制”、“液压与气压传动”等专业基础课,为配合课程的学习,每门课程各开设有4学时两个实验。但是,存在的问题也很明显,就是各门课程配置的实验仅仅反映本门课程的知识点,独立分割,没能体现机、电、液相互配合的综合效果,与实际应用严重脱节,已经无法满足培养应用人才和创新型复合型人才的需要。鉴于此,在我校2006版的本科培养方案中,取消了上述三门课程的独立的实验,代之以16学时的“专业基础综合实验”这门实验课,改革的中心思想是本着“宽口径、厚基础、重能力、求创新”的原则,希望该实验课程能够真正体现“综合”的特点,将机械、液压、电控、数控等知识有机结合在一起,既能让学生加深对相关课程内容的理解,又能够体会各门知识之间的交融贯通,从而有助于培养和提高学生的基本能力、综合能力和创新能力,成为学生树立工程意识、提高实践动手能力的重要助推器。我校2006版四年本科培养方案中专业课程基础综合实验在于2008年9月前基本还属空白,急需规划与建设,本项目的实施为机械工程及自动化专业学生的培养工作提供了必不可少的保障,同时,项目的实验内容与以往相比具有综合性和一定难度,因此,本项目对我校不仅具有实价值,而且还具有一定的创新意义。

在上述背景下,在本项目立项研讨之初,有的课题组成员提出为了不影响我校新的四年本科培养方案的如期实施,同时,彻底改变实验课内容独立分割、脱节、遗漏、不系统的问题,要求学校在财力、人力上加大投入,一步到位地改革机械工程及自动化专业实验课的体系和内容。这一方案的可行性受到了质疑,项目组成员通过网上调研以及实地考察,调研了国内相关大学的情况,充分了解兄弟院校,尤其是省内的大连理工大学、大连工业大学、东北大学、沈阳工业大学、沈阳理工大学、沈阳航空学院等院校的关于基础综合实验课程的做法,如实验学时的安排,实验内容的设置,实验内容包含的不同课程的知识点、综合程度,实验设备的状况,开设实验的具体做法,成绩的评定依据,目前存在的问题和发展策略等等,为项目组设计规划自己的综合实验的内容提供重要的借鉴和参考。通过借鉴其他国内兄弟院校的做法,紧密结合我校实际,根据我们的机械工程学院院级教学研究项目的实践情况,经认真分析、充分讨论,提出先组合、后融合,循序渐进的改革思路。考虑到我校的实际实验条件存在的不足,综合实验内容的规划方案体现出发展的动态特点,即制订出“现在”、“近期”、“远期”三种不同的实验内容方案,以体现“利用现有条件,综合性稍差”“补充实验条件,综合性较好”“完善实验条件,综合性得到高度认同”的三个阶段发展脉络,边研究、边实践、边总结,既要注重以理论研究成果指导实践,更要注重通过实践检验理论研究成果。最终提出该发展过程需要解决的问题和解决途径,为机械工程及自动化专业基础综合实验提供一条可持续的发展近期和远景规划。具体实施方案是:①完成第一轮的初步实施专业基础综合实验,总结院级教学研究项目“专业基础综合实验的设计方案”的实施工作教训与经验,为进一步调研提出问题,做到有的放矢。②调研和实地考察,了解兄弟院校的实验设置情况,写出调研报告。③组织相关教研中心及实验中心的教职员工,摸底查清现有的实验仪器、设备等实验条件,设计现阶段可以开设的综合实验的内容;确定相对稳定的实验指导人员队伍,对实验主管人员进行必备的培训;具体实施第二轮专业综合实验。④根据培养方案的培养目标,修改和完善近期和远期的综合实验的实验内容和方案,给出实现该两方案的途径和需解决的问题,对实验教学模式及其运行机制创新进行探索与实践。⑤补充和完善实验设备与仪器,进一步加强相对稳定的实验指导人员队伍建设,编写相应的综合实验操作规程和管理制度。⑥具体实施第三轮专业综合实验,完善实验大纲、实验指导书、实验考核评定办法等相关教学文件。⑦对项目进行全面总结,完成结题报告。

根据所制订的实验方案,隶属于不同教研中心和实验中心的项目组多名成员,进行了多次的讨论与研究,编制了《机械工程及自动化专业综合实验教学大纲》,开发了具有一定综合性的实验内容,如:已经完成了《数控机床自动编程与加工操作》综合实验开发、《机电控制综合实训装置研制及实验开发》、《机电液控制综合课程设计》等实验和实践教学内容,并已经于2009年完成了首轮实施,2010年完成了第二轮实施,深受学生欢迎,并取得了预期效果,目前正在总结前期实施的经验,为下一轮研究与实施积极准备。有关综合实验的具体内容、实施过程和实施效果等内容的总结,将在第三轮教学实验改革后进行全面总结,并撰文汇报。

参考文献:

[1]廖桂华,顾申良.加强综合实验教学培养学生的实践能力[J].建材高教理论与实践,1997,(1):111-112.

[2]廖桂华,顾申良.综合实验教学与学生动手能力[J].高等工程教育研究,1997,(2):75-76

[3]谢伟,卢英林,白长敏,陈华.通过综合实验培养学生的创新能力[J].华北水利水电学院学报(社科版),2000,(5):73-74

[4]姚永亮.金相及热处理综合实验开发的探索[J].开封大学学报,2000,(4):58-61

[5]陈建华,潘群雄.加强综合实验提高学生创新能力[J].盐城工学院学报,2001,(4).

[6]慕强.在综合实验教学中培养学生的研究开发能力[J].实验室研究与探索,2004,(10):8-9,44.

[7]刘易凡,陈绮丽.材料成型专业综合实验教学改革的初探[J].广东工业大学学报(社会科学版),2005,(9):336-337

机械工程专业培养方案范文3

[关键词]机械专业;应用技术型人才;人才培养;数字化

[DOI]1013939/jcnkizgsc201718174

工信部的《智能制造发展规划(2016―2020年)》中提出到2020年,我国传统制造业重点领域基本实现数字化制造。智能制造已成为制造业的发展趋势,机械相关专业企事业为适应智能化发展的需要,不断地都在进行数字化和信息化的建设。独立学院要培养主要从事一线生产的应用技术型人才,必然也要以数字化、信息化发展作为方向,培养当前和未来所需的人才。如何提高学生教学质量、实际操作技能,使所培养的学生适应数字化制造社会的需要,是机械类R邓要考虑的主要问题。

1构建完整、相互关联、循序渐进的人才培养体系

当前大多数制造业相关的企业,基本上形成了从订单、设计、工艺、加工、销售、服务为一体化的作业模式,各个阶段都是以数字化技术体系为主。机械专业所培养的学生要想适应专业的需要,就不能简单地设置几门与数字化技术相关的课程,而是要构建一个完整、相互关联、循序渐进的人才培养体系。同时在人才培养中要把培养学生人文素质和工程意识相关在课程教学和实践教学中得以培养和体现。

为了培养适应智能化发展的需要,培养适应社会和企业需要的应用技术型人才,我们将高素质教育贯穿于专业知识的教育中,培养学生热爱祖国,热爱中国共产党,拥护党,具有强烈的事业心、责任感,良好的社会公共道德、职业道德和法律意识,具有为社会主义现代化建设而奋斗的精神。以“应用”和“实用”为主旨和特征,基于机械工程的基本理论和先进的制造技术,以机械计算辅助设计与制造为核心,以机电系统集成技术为依托,以数字化和机电控制为辅助,满足智能化制造的需求,培养具有计算机软件应用、数字化设计与制造、机电装备与系统控制、产品创新开发等方面的专业能力,来构建人才培养体系。

在机械专业的人才培养体系中,要突出对计算机应用软件的学习。为此从一年级到三年级安排了计算机应用软件相关的课程,与专业的理论课程相辅相成循序渐进,贯穿始终。在第1、2学期开设的“电工与电子技术”课程教学中,教授学生结合Multisim软件进行辅助仿真;第3学期开设的“材料力学”,学生可以利用Ansys软件进行力学仿真;第4学期开设“机械原理”,学生可以结合Adams软件进行直观的机械和机构仿真学习;第5学期开设“机械控制工程基础”,学生可以应用Matlab软件进行控制系统辅助仿真;第6学期开设“数控加工与编程”,学生可以结合Pro/E(或UG)进行多轴数控仿真加工。

2以培养应用技术能力为主线,以数字化设计与制造为纽带,构建“六结合,一强化”的人才培养方案

在人才培养方案中要以培养学生的知识、能力、素质结构为重点,搭建课程体系和教学内容体系。机械专业人才培养方案要使学生掌握机械设计、制造等较宽领域的基础理论知识和专业基础知识,并使培养的学生毕业后能够具备机械工程系统产品研发、 机械计算辅助设计与制造、 数控加工、 技术支持服务等方面知识,成为富有创新意识、 创新研究能力的应用技术型特色人才。在机械专业人才培养中要突出工程背景和强调实践操作技能,实现面向工程、突出能力培养、强化综合应用能力。努力做到“六结合”,即“理论与实践相结合”,“实习与技能大赛相结合”,“实习与职业证书相结合”,“实习与培养吃苦耐劳精神相结合”,“课内与课外相结合”,“创新与工程相结合”。注重 “一强化”,即强化软件的学习应用,分学期开设CAD1、CAD2、CAM1、CAM2、CAE、 Pro/E、UG、Matlab等课程,强化和企业生产实际需求对接。

3搭建强化专业基础理论和专业实践技能培养的“3+1”人才培养平台

把本科学生四年分为两个阶段,即前三年为在校学习基础理论和基础技能,最后一年到企业参加顶岗实习。

对于机械专业的学生在校三年时间,为了使学生较早地学习与机械专业有关的知识,培养方案使学生从大一就开始学习专业基础课程。第1、2学期开设工程图学(包括AutoCAD),第2学期开设理论力学,第3学期开设材料力学、机械制造技术基础(冷、热加工、工程材料)、计算机辅助设计(Pro/E)、有限元仿真(Ansys)等。在校期间的课程教学中,各课程均以工程案例和企业项目为依托,重点突出软件学习和实践应用于一体,增加实践教学的系统性、整体性和综合性。将课堂教学和实际操作相结合,以实际操作为主,突出实践性、可操作性和应用性,培养学生理论运用和主动思考能力。

在校期间发挥好工程训练的作用,突出实践环节的重要性,强化学生实践技能的培养,使学生学有所长,学有所用。构建基础实践、专业实践、综合实践和创新实践四个层次包含多个教学环节的层层递进式环环相扣的实践教学体系。教学内容的安排上,按照从简单到复杂、从传统到现代,把培养和发挥学生的创新意识和创新精神纳入到工程实训中,增加应用和创新能力的培养。不断加强实践教学内容的更新,把综合性、设计性的内容安排进去,使学生从被动接受到主动创新,形成比较完整的实践教学体系和教学内容。按照这样的安排,学生既可打下扎实的基础,又可以让学生了解到新材料、新工艺、新技术的产生和发展,树立工程意识,激发学习兴趣。在强化学生实践能力培养过程中,为了使教学内容较好地落实取得实效,采用学教互评的考核督促办法。制定了完善的工程实训成绩考核办法,强化了实习过程质量监控。

第四年是安排学生顶岗实习、就业实践、毕业论文、毕业设计等环节的一年。顶岗实习是安排学生到校外机械专业相关企业完全履行岗位全部职责。顶岗实习在真实工作环境中,培养学生严谨的工作作风,使学生养成良好的职业道德和职业素质。在“3+1”人才培养中,这项工作比较重要,也是比较难以开展和进行的工作。为了做好此项工作,前期的考察、洽谈、落实都是非常必要和非常重要的。要选择那些与学生所学专业相关的既能接受学生顶岗实习,又能解决部分学生就业的企业,作为主要的顶岗实习单位。学生所承担的岗位工作又不能是简单重复的,不能使学生成为廉价的劳动力。在学生顶岗实习过程中,要加强对学生的正确引导和教育工作,从而使这项工作顺利开展,取得实效。

4结论

独立学院机械专业为了适应应用技术型人才培养的需要,适应当前制造业对人才的需要,转变教育思想,不断深化教学改革,加强课程体系、教学内容和教学方法的改革,积极探索符合学生特点,不断完善学生的知识结构和能力结构能力培养的培养体系和方案,确保培养的人才适应社会和企业的需要。

参考文献:

[1]唐通鸣,邹帅机械类应用型本科生数字化制造创新能力培养的实践与探索[J].中国现代教育装备,2015(5)

[2]赵岚蔚独立学院应用型人才培养模式探讨[J].重庆科技学院学报,2008(9)

机械工程专业培养方案范文4

【关键词】卓越人才 实验班 教学改革 实践

【中图分类号】G424.1 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2014)7-0064-03

一、“卓越计划”与卓越人才培养

高等工程教育是高等教育的重要部分,为国家培养各类工程技术人才。随着社会的不断发展,经济结构的转变,走中国特色新型工业化道路、建设创新型国家等一系列战略部署对高等工程教育改革发展提出了迫切的要求。2010年6月,教育部在天津召开了“卓越工程师教育培养计划”(简称“卓越计划”)启动会。“卓越计划”是贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020)》的重大计划,旨在培养和造就创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型的工程技术人才,通过工程教育改革和创新提高工程人才培养质量,促进我国从工程教育大国走向工程教育强国。

“卓越计划”启动后,全国高校纷纷响应,目前已有三百多所高校分批次加入到“卓越计划”中。许多高校根据自身定位与特色,以实施“卓越计划”为契机,开展形式多样的卓越人才培养工作。清华大学确立了建设“研究型、管理型、创新型、国际型”卓越工程人才的培养体系。同济大学开展了“卓越生源行动计划”、“卓越课程行动计划”和“卓越实践行动计划”等卓越系列计划。天津科技大学是教育部第二批“卓越计划”高校,包装工程、食品科学与工程、生物工程三个专业为卓越计划实施专业。2010年,学校提出实施“行业卓越人才培养计划”,遵循“行业指导、校企合作、分类实施、形式多样”的原则,将卓越工程师培养纳入卓越人才培养体系之中。“行业卓越人才培养计划”分为三个层次,第一层次便是组建“行业卓越人才实验班”。

二、卓越人才实验班

在教育部“卓越计划”和天津科技大学“行业卓越人才培养计划”背景下,我校于2011年9月实施了《天津科技大学行业卓越人才实验班计划》,组建了“机械电子工程实验班”、“材料科学与化学工程实验班”、“食品与生物工程实验班”、“工商管理实验班”四个卓越人才实验班。

学校成立“卓越人才培养管理中心”专门负责实验班学生的统筹管理工作,各相关学院成立卓越人才培养工作领导小组,实行校院两级管理。实验班实行导师制,各相关学院制定导师制方案,导师主要负责学生专业选择、学习进程规划,并对学生研究内容和方法等进行指导。

实验班采取2+2的培养模式,学生在一、二年级不分专业,按照大类培养,进入三年级由学生自主确定专业。学生选拨由最初的新生报道后申请报名、经初试和面试合格后录取拓展为在部分省份采用高考直招方式按大类录取一定比例选拔与新生入校后选拔相结合的方式。为激励学生,保障人才培养质量,实验班实行滚动机制,根据平均学分绩点对学生进行预警、分流与增补。

为加强建设卓越人才实验班,学校给予了政策上的多方面支持。学校集中优秀师资,进行了多方面的教学改革,实行资源优化配置,为卓越人才实验班提供优越条件,通过因材施教地制定培养方案、组建优秀的基础教学团队和专业导师团队、建设专业核心课与双语课等方式提高人才培养质量。

三、卓越人才实验班的教学改革实践

(一)因材施教制定培养方案

培养方案是培养学生的一套计划,学生依据培养方案中所要求的内容逐步完成学业从而达到培养目标。培养方案是否科学合理直接影响人才培养质量。依据“宽口径、厚基础、强实践”的要求,确定“卓越”的培养目标和要求,建构合理课程体系,因材施教地制定培养方案是卓越人才培养的前提,也是卓越人才实验班追求卓越的基础。下面就以天津科技大学2013级机械电子工程卓越人才实验班培养方案为例进行分析。

机械电子工程卓越人才实验班依托机械工程学院和电子信息与自动化学院按照大类招生,学生在大一、大二年级主要学习校通识课程和学科基础课程,大三开始学生自主选择学习方向,分为“机械电子工程”方向和“自动化”方向,分别在机械工程学院和电子信息与自动化学院学习专业领域课程。机械电子工程卓越人才实验班的培养方案由机械工程学院和电子信息与自动化学院联合制定,培养方案不是机械电子工程专业与自动化专业培养方案的简单叠加,而是根据对卓越人才的要求,因材施教地制定培养目标、培养要求和课程体系。

1.培养目标

实验班以培养卓越人才为目标,其培养方案对学生需要掌握的知识技能以及需要具备的能力都做出了详细的说明。通过表一的对比可以发现,非实验班学生的培养目标是培养高素质的应用型人才,而实验班无论是在知识学习的范围上还是在能力培养的广度和深度上,其目标都区别于非实验班的学生,更强调扎实的基础,创新能力、工程实践能力的培养以及人文素养的提升。

2.培养要求

为了实现培养目标,实验班的培养方案对学生提出了明确具体的要求。要求学生在毕业时能获得9个方面的知识能力:①具有较扎实的数学、自然科学基础和机械工程、电气工程等科学知识的应用能力,以及独立试验并进行数据分析的能力。②系统地掌握专业领域的理论知识,具有设计机电系统、部件的能力。③具有对机械及电气工程问题进行系统表达、建立模型、分析求解和论证的能力。④具有新工艺、新设备、新技术研发的初步能力。⑤具有较强的动手能力、创新能力和独立工作的能力。⑥较好地掌握生产过程控制、自动化仪表、信息处理及计算机控制技术等方面的专业知识,了解运动控制等方面的专业知识及学科前沿和发展趋势。⑦获得较好的系统分析、系统设计及系统开发方面的工程实践训练。⑧具备一定的科研和组织管理能力,具有较强的工作适应能力。⑨知识面宽广,具有终身教育的意识和继续学习的能力。

3.课程体系

根据卓越人才的培养目标和要求,实验班的课程体系强调厚基础、强实践。 ①基础课程围绕机械电子工程和自动化两个方向开设,无论必修课还是选修课都旨在夯实学生基础,为专业课程的学习做好铺垫。部分课程是专门为实验班学生开设的,其他专业不开设,例如大一第一学期开设的《机械导论》是实验班两个方向学生的必修课,这在2013级机械电子工程专业的培养方案中是没有的。②实验班培养方案中选修课数量较多,是为了给学生多一些选择,让他们能根据自己的实际需要选择课程,为他们提供了更加优良的条件。《工程伦理学》是实验班培养方案中的一门选修课,在夯实学生基础知识的同时,还注重对学生健康人格的塑造。③理论环节与实践环节紧密结合,每学期都有实践环节,各种实习、实验、课程设计、毕业设计与理论课相得益彰,大大加强了学生的创新能力和工程实践能力。

(二)组建优秀的教学团队

1.基础教学团队

优秀的师资是培养卓越人才的重要条件。为了实现资源的优化配置,学校为卓越人才实验班优先选派有丰富教学经验的教学名师授课,并组建了《高等数学》 和《大学英语》两门课的教学团队,以团队建设促进教学质量的提高。教学团队进行教学改革,教学方法研究,提高学生学习兴趣和学习水平。

两个教学团队为实验班专门开设了《数学分析》、《数学建模与实验》和《英语口语》等通识选修课,并引导实验班学生优先选择专设的这些课程。在日常授课时,教学团队的老师们不仅注重知识的传授,还十分注重能力的培养,实验班学生在优秀教学团队的带领下,还积极参加全国或天津市的数学、英语竞赛并取得了较好的成绩。

2.专业导师团队

为了加强实验班学生专业实践能力和创新能力的培养,学校在基础教学团队的基础上要求各相关学院组建导师团队。导师团队由1名负责人和6-8名成员组成,帮助学生进行学业规划、指导学生参与科研实践,引导学生开展创新性活动,开拓学生视野。其主要职责有:指导专业核心课任课教师进行教学内容的改革与优化;指导学生进行学业规划和职业规划;帮助学生提早进入实验室参与科研实践,指导学生撰写科技论文、申报各类创新性的科研项目,鼓励学生参与各类学科竞赛,培养学生创新能力;对有研究潜质并准备攻读研究生的学生进行指导,帮助学生提早开展科学研究活动。

(三)专业核心课与双语课建设

为推动实验班课程教学改革,学校在《天津科技大学关于加强行业卓越人才实验班工作的若干措施》中提出了建设专业核心课与双语课。各相关学院已经开始有计划、有重点、逐步地展开对专业核心课和双语课的建设。

目前已有理论力学、机械设计、机电一体化系统设计、自动机械设计、机械制造技术基础(一)、自动控制原理、电路(一)、高分子化学、高分子物理、化工热力学、化学反应工程、生物反应工程、食品工艺学、食品技术原理、管理学等几十门核心课程,其中自动控制原理、化学反应工程、食品工艺学等多门课程既是专业核心课程又是双语课程。

核心课是整个课程体系中的精髓与重点,核心课程建设的重要性不言而喻。各相关学院发动优秀教师对核心课程进行教学内容、教学方法上的改革,选用权威教材,采用多种教学方式,改进教学效果、提高教学质量。

在双语课建设方面,鼓励教师选用国外高质量原版教材开展教学。这对实验班学生外语水平提出了较高的要求,也在潜移默化地推动实验班学生努力学习外语。利于让学生养成翻阅外文文献资料的习惯,及时掌握学术前沿动态,也为以后深入地学习打下良好的基础。

结语

卓越人才实验班的教学改革涉及方方面面,本文仅结合天津科技大学的实际情况对目前主要实施的改革实践进行了梳理,如何进一步加强卓越人才实验班学生的工程实践能力与创新能力、提升学生的科研能力等诸多方面还有待研究。总之,根据学校的定位与专业的特色,不断推进教学改革探索,逐步地完善政策制度,将有利于卓越人才实验班的建设,提升工程人才的培养质量。

参考文献:

[1]林键.“卓越工程师教育培养计划”专业培养方案再研究[J].高等工程教育研究,2011.

[2]陈益飞.高校培养卓越人才探讨[J].教育评论,2013.

[3]张安富,刘兴凤.实施“卓越工程师教育培养计划”的思考[J].高等工程教育研究,2010.

[4]林华东,张惠典.创新培养模式 造就卓越人才――以泉州师范学院“卓越人才培养工程”为例[J].泉州师范学院学报,2013.

[5]孙健.论“卓越计划”实施背景下高等工程教育课程体系设计[J].高等理科教育,2012.

机械工程专业培养方案范文5

关键词:机械 技能型人才 培养方案

课 题:(1)江苏省高等教育教学研究改革课题,课题名称:“高职院校人才培养方案优化与实施的研究与实践――以机械类专业为例”(课题编号:2011JSJG375),主持人:王磊,李业农。

(2)江苏省教育规划“十二五”规划立项课题,课题名称:“基于需求估计的高职专业设置与区域经济社会发展吻合度研究”(课题编号:D/2011/03/082),主持人:陈旭东。

(3)江苏省高等教育学会“十二五”高等教育科学研究规划课题:“产学研”模式下高职机械制造类专业人才培养模式的研究(CKT2011136),主持人:周小青。

随着世界经济发展和产业结构的调整,重装备制造已确定为笔者所在城市重点发展产业,南通地区将成为先进制造业基地。区域经济发展急需大量的机械制造技能型人才。但目前我们的高职教育还不能完全适应国家、地区经济发展和满足人民群众接受良好职业教育的要求,尤其在人才培养方案和模式上,没有完全形成与地方经济主导产业发展趋势相适应又立足于自身办学条件和办学特色的切实可行的专业人才培养模式,导致学生适应能力和就业创业能力不强,技能型、创新型和复合型人才比较紧缺。优秀的高职教育成为社会的强烈期望,更符合国家的战略需求。机械类专业技能型人才培养方案的优化与探索,是目前高职教育发展的趋势所在,更是高职机械类专业教育实践迫切所需。

一、优化人才培养方案设计

人才培养方案是学校实施人才培养工作的根本性指导文件,是一所学校的教育思想和教育理念的集中体现,反映了学校在人才培养工作上的指导思想和整体思路,对人才培养质量的提高具有重要导向作用。

笔者学院机械类专业开设的主要专业方向有机械制造与自动化、数控技术、机电一体化技术、模具设计与制造、汽车检测与维修等。各专业与南通及周边地区知名企业合作,联合成立专业指导委员会,定期召开专业指导委员会会议,校企联合制定人才培养方案。以专业指导委员会为指导,以走访、调研、专家访谈等形式,对南通科技投资集团、江苏润邦重工股份有限公司、南通柴油机股份有限公司等地区装备制造业重点和知名企业进行重点调查,对近三年毕业生的就业情况进行跟踪调查,确定毕业生的主要就业岗位,了解他们对学校教学的意见和建议。相对于职业技能而言,企业更看重“肯吃苦、勤钻研、善协作、对企业忠诚”等职业素养,由此提出了高端技能型人才应具备的基本素质要求、知识要求和能力要求,从而确定人才培养目标、培养规格、课程体系和教学安排。

《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》指出,“职业教育要面向人人、面向社会,着力培养学生的职业道德、职业技能和就业创业能力”。作为具有社会属性的未来的建设者,接受职业技能教育和素质教育是必需的,职业技能教育让学生学会做事,素质教育让学生学会做人。经过多年的探索与实践,笔者学院提出了人才培养目标的基本内涵,即“以服务为宗旨,以就业为导向,以培养具有良好职业道德、过硬职业技能并有大学文化素养和创新精神的职业人为目标,将知识性学习、技能性训练、态度养成有机结合并融入到人才培养过程中”。机械类各专业基于此框架优化设计人才培养方案,制定教学内容、实施教学任务,实现人才培养目标。

二、人才培养方案的实施与保障

1.校企合作,深化专业课程开发和教学内容改革

专业的教学改革要以更新教育思想、转变教育观念为主导,教学过程中充分发挥教师的主导作用,全面体现学生的主体地位。机械制造类专业根据南通地区装备制造企业岗位群所需的能力要求,按照就业岗位的典型工作任务,提炼行动领域,构建学习领域课程,形成“工学交替、能力递进”的课程体系。根据工作程序化教学内容,将集中实训、综合能力训练等环节与国家职业技能的培训和鉴定接轨,建设以专业网站为基础的教学资源共享库。注重培养学生的诚信品质、敬业精神和责任意识,把职业道德教育融入人才培养的全过程,提升学生可持续发展能力。

根据笔者学院多年的探索和实践,并结合笔者学院自身特色,机械专业课程开发和教学内容改革思路为“以机械制造与自动化专业建设为主线,拓宽基础,强化实践,带动其他专业的发展”。目前有少部分专业课程在开发时忽视了企业对应岗位所要求的课程,或者所开设课程的技术内容比较陈旧甚至该淘汰了,这样就造成学生所学与企业实际所需不相符的情况,造成学生就业后对工作岗位比较难适应。对于这部分课程,可以采取更替新的课程或者重新变更课程的教学内容,构建基于岗位能力培养的教学内容,以使得这些课程更好地适应社会和企业技术发展的需要。

另外还有一部分课程改革的力度不足,课程教学内容的修订不是以企业的需要为标准。一些教材难以摆脱学科性教材的痕迹,某些教材理论性过强难以指导高职院校的实践教学。这些都是需要重新对课程的教学内容进行规划和彻底改革,以适应学生的就业岗位需要。根据课程教学任务,要紧密联系自己学校的产学结合、校企合作的企业,将企业真实产品或案例带入到课程内容的组织中来,我们依托南通科投集团、南通柴油机厂等几家已签订协议的校企合作基地,从多个品种的产品中选择具有代表性的柴油机、减速器、油泵等典型产品作为基于工作过程的项目教学载体,构建基于工作过程的课程教学内容体系,将工艺工装设计、数控机床操作、设备维修等核心职业能力的培养贯穿于教学全过程。

2.重视教学方法改革,提高学生的学习效率

教学方法还不够丰富,目前采用的教学方法大都还是传统的结合多媒体的讲授法,跟学生的互动和交流不够充分,学生不易掌握知识,个别基础差的学生甚至放弃了该课程的学习,最终导致了教学效率较难提高,学生学习成绩不理想的情况。我们必须改进教学方法,采用讨论式、启发式和交流式等多种教学方式。目前基于工作过程的项目化教学在每个专业的核心专业课程中已实施,学院也建设了一批理实一体化的教室,实行小班化教学,效果很好。虚拟仿真教学方式也是我们学院课程教学方法一大特色,该方法目前已在数控技术与编程、数控设备故障诊断与维修和机械电气控制技术等课程中成功应用,准备逐步推广并应用到其他课程。该方法可大大提高教师的教学效果,培养学生的求知欲望,提高学生的学习兴趣和学习效率,帮助学生自主学习、独立思考,保护学生的探索精神和创新思维,让学生直观感受、理解知识产生和发展的过程,更容易接受并掌握新知识,培养了他们分析问题和解决问题的能力,为学生潜能的充分开发创造了一种宽松的氛围。

3.重视实践教学,增强学生的动手能力

实践教学是“校企合作,工学结合”人才培养模式改革的基本保障,也是机械类专业教育中十分重要的组成部分。主要有实验、实习、课程设计、毕业设计等实践环节,这些环节的强弱成为决定人才培养质量是否提高的关键因素之一。除了传统的车、铣、刨、磨、钳等金工实习,还需增加现代机械技术部分,如数控加工、特种加工、数控机床装调、自动化产品控制接线编程调试实验。加强设计性实验的开发和训练,培养学生独立完成实习任务的能力,加强实验仪器设备的更新、升级工作。改革实验室管理制度及教学运行模式,增强实验室的开放和资源共享程度,使有限的教学条件能够发挥更大的作用。

生产性实习教学团队由专业教师和实习工厂兼职教师共同组成。他们共同研制和改进课程标准,根据工厂实际的生产计划和最新制造技术进行设计教学方案,确定实习的内容和安排。学生以组为单位分配到具体岗位,每个组由一名实践经验丰富、动手能力强的企业人员作为企业兼职教师全程进行指导。这样既有利于学生动手能力的培养,又增强了他们的工程意识,拉近了学校与企业间的距离,为学生今后就业及适应岗位能力打下了一定的基础。另外要求每个学生毕业前至少获取一种中级或以上等级的技能证书。毕业实习和毕业设计环节所用课时最多,本着提高学生知识的综合运用能力和动手能力理念,毕业设计题目从实际生产中来,模拟解决或真实解决企业实际问题。近年来,笔者学院学生的毕业设计连续两年获得省优秀毕业设计一等奖,同时也解决了企业生产中的技术问题,并获得专利证书。

此外,我们也积极探索新形势下产学合作、校企合作教育的途径和方式,采取有效措施,广泛建立教学实践基地,建设了一批与人才培养方案相适应的实习、实训基地。一方面加强与本地知名企业合作,建设了一批如南通科投、柴油机厂、润邦重工等校外实训基地。同时加大校内生产性实训基地建设,先后建设了数千万的数控实训基地、汽车实训基地、模具实训基地等,基本满足了笔者学院机械类专业技能型人才培养的需要。今后还会加大投入,继续建设技术更为先进的实训基地,同时大力鼓励学生参加社会实践活动,提高学生的动手实践能力,为他们的就业打下良好的基础。

4.丰富教学评价手段,提高学生的学习动力

教学评价方法还不够丰富,目前仍以目标性评价为主,评价标准存在随意性。这种教学评价不利于促进学生个性的全面发展。职业教育的重要目的之一是培养学生就业的本领,并不是选拔淘汰。所以教育功能是教学评价的根本,评价的管理功能只有建立在教育功能的基础之上,才能产生积极的作用,否则将对人才培养起消极作用。研究表明,应当通过定期的评价来激发学生的学习动力,这样才能提高教学效率。如对某一课程的学习可以采取4~6个阶段的测试评价,每一个阶段的测试结果应与学生交流,让他自己能看到在每个阶段的努力效果。具体测试又可基于工作过程的任务考核,如在实践时的操作步骤,某一步骤是否操作规范,结果是否能达到预期效果,采用逐步引导的方式进行教学,目的是培养学生逐步掌握不同层次的知识,提高学生的动手实践能力,从而提高学生对学习的自信和动力。

5.注重学科交叉,提高学生的综合应用能力

随着经济全球化和知识经济的高速发展,不管是企业生产的产品本身还是生产用的设备,科技含量越来越高,应用的技术越来越宽泛。机械工程内涵随之越来越丰富和充实,已经从传统方法、手段、技能的积累发展成为一个机械、电子、光学、计算机和信息控制的综合应用学科。在高职教学方面,一方面原有经典的机械基础和专业教学内容需保留;另一方面一部分原有专业课程的内容需拓展和改造,增加机电控制、现代机械制造技术等方面的教学内容,适当补充当今企业新应用方面的教学内容,实现机、电、液、光、计有机地结合在一起。这样知识之间可以相互融合,提高学生的综合应用能力,缩短学生适应就业岗位的周期。

笔者学院经过近几年对人才培养方案不断摸索和实践,已初见成效。笔者学院的机械制造与自动化专业建设成为中央财政支持的重点专业,也是江苏省重点专业群中的核心专业。师资队伍建设也取得卓越成效,有江苏省教学名师一名,二级教授一名,双师型教师资格达到95%以上。学生的基本素质和技术综合应用能力显著增强,多项学生参与的工程实践项目获得省高等学校大学生实践创新训练计划立项并顺利结题,学生毕业设计连续几年获得省级大奖并获得多项专利等。

教育是一项系统工程,高职教学的改革与探索是项长期任务,今后随着社会和区域经济的发展,我们需要更加努力地进一步深入研究机械专业人才培养方案,深入专业课程的开发和课程教学改革,整合和拓展课程教学内容,建设相应的实习实训基地,制定并完善相应的教学评价机制,不断探索和优化机械专业高技能人才的培养方案和培养模式。

参考文献:

[1]王红.高端技能型人才培养之有效途径[J].郑州铁路职业技术学院学报,2012(6).

[2]李舒燕.高端技能型专门人才系统培养的研究与实践[J].武汉船舶职业技术学院学报,2012(6).

[3]朱憬.高职高专院校机械设计与制造专业人才培养模式研究[D].南京:南京理工大学出版社,2011.

[4]魏文杲.高职机械工程“工学结合”教学模式的实践与探讨[J].科技资讯,2012(32).

机械工程专业培养方案范文6

关键词:卓越工程师 实践能力 流体机械强度计算 人才培养

中图分类号:G645 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2016)04(a)-0129-02

“卓越工程师教育培养计划”(简称“卓越计划”)提出培养造就一大批创新能力强的各类型卓越工程师,以降低我国关键核心技术的对外依存度,增强国家核心竞争力[1-2]。本科层次的卓越工程师应能够在工程现场创新性地从事产品的生产、营销和服务或工程项目的施工、运行和维护,成为优秀的应用型创新工程师[3]。

流体机械强度计算是针对能源与动力工程专业(流体机械及其自动控制方向)的专业课程,是后续毕业设计的有效辅助工具,在课程体系中占有重要地位。该课程以水力计算等提供的载荷为初始条件,研究流体机械零件的强度、刚度和稳定性,以期合理确定零件的结构、尺寸及相互联接方式等。流体机械强度计算课程理论性较强,要求具备一定的数学、流体力学与流体机械、固体力学以及机械设计基础;又具有较强的工程应用背景,可用于指导最初的结构设计,满足不同类型泵的可靠性设计要求。因此,教学中需要同时兼顾知识的继承性与先进性,尤其如何在卓越计划背景下构建与工程教育相衔接的教学内容、教学形式等已成为课程改革的首要任务。

1 流体机械强度计算工程实践能力培养的认识

流体机械强度计算课程的强大生命力在于它的实践性,其研究的出发点和归宿点都是为流体机械结构设计服务。流体机械强度计算课程力求使学生具备以下3个方面的技能和经验:(1)坚实的理论基础,包括流体力学理论和有限元理论;(2)程序使用经验,对常用的商业有限元分析程序能够应用;(3)工程实践经验,对不同的工程问题能够评判和确定方案。流体机械强度计算的基本流程为:初步分析详细分析有限元分析结果分析问题解决。在实际计算中,需要根据工程经验进行问题初判,并非所有问题都需进一步分析,有限元分析不一定是解决问题的最佳手段。要做出正确的初判,需要对常见问题的理论有清晰的解决思路,需要对有限元方法的能力和局限有清楚的认识,同时对可能进行的有限元分析所需的时间和人力有准确的判断。在决定进行有限元分析后,运用理论和经验上的判断,决定计算的模型、规模和类型。能够用尽可能简单的模型、尽可能短的时间获得解决问题所需的分析结果。运用商业有限元软件进行分析,需要清楚每个输入参数的意义和作用,仅仅熟悉软件界面不够。获得分析结果后,问题并没有解决,需要从纷繁复杂的数据中寻找问题的解决方案,总结出简单有效的结论和方案。

2 融合工程实际,编写教材

对于卓越工程师培养而言,面向工程需要的教材建设成为课程建设的一项重要工作[4]。目前该专业应用的课程教材为《水力机械强度计算》,该教材采用传统经典的强度计算方法,以解析的手段初步设计或后续校核泵轴、叶轮、泵体等强度问题。经试用,存在不适于该专业卓越工程师能力培养的两个方面:(1)教材内容与前期学习内容重复率较高。如将近30%篇幅涉及的弹性力学基础以及轴、法兰的应力计算等,学生已在大二系统学习过相关内容。(2)教材内容与强度理论和有限元软件的发展不符。有限元法概念浅显、适用性强,通过将实际物理模型离散化,广泛应用于理论分析无法解决的复杂工程问题,而传统教材较少涉及。任课教师较多在原教材基础上编写讲义,穿插讲解一些现代有限元理论及应用。

为适应流体机械专业卓越工程师的培养目标,应当编写适用于卓越工程师的专门教材。该校教师尤其是青年教师应到产学研合作的企业锻炼,熟悉企业工程项目生产、运作和管理的诸多环节,初步具备和企业技术人员合作进行产品研发、联合攻关的能力。在此基础上,联合一些有经验的企业技术人员,有目的地把工程应用的思想引入课程体系,增加实际工程中的一些概念、案例等内容。既依托高校和企业对于工程人才培养的理解与经验,又结合双方各自具备的硬件条件,企业在实际产品结构设计过程中遇到的问题和积累的经验也将反映到教材中,为该专业工程技术人才培养提供了帮助。

3 着眼工程实际,案例教学

提倡以分析解决实际问题为主导的案例教学。课程组精心设计专题讨论课,利用工程案例学习、讨论,加强学生分析、归纳、总结的能力。在案例选取上,为克服有限元分析可能脱离工程实际的问题,所采用案例均为具有明确解析解和实际测试结果的算例,使得讲解更具指导意义。例如:对多级泵(8级)轴静强度进行校核,以及确定蜗壳泵壳体壁厚,这些实例都有较准确的解析结果或经验公式。又如,叶轮连接轴的转子部件的模态分析,以及包括泵体、端盖、悬架及支脚在内整个壳体结构的自由模态分析,这两个典型算例都有试验测试结果。

此外,学生需要提交一份报告。要求采用ProE、UG、Solidworks等对三维结构建模;利用ANSYS软件对结构划分网格,施加合适的载荷和边界条件,对轴、叶轮和蜗壳进行有限元静强度校核。通过这样的训练,增强了学生的三维造型能力以及对流体机械各部件所受载荷和应力的理解。在有限元分析结果的评价方面,尝试应用量化方法进行更进一步训练。如对转子部件计算与实验的模态振型置信度进行比较,使有限元分析更接近实际。

4 凝练工程实际,指导教学实践

从工程实践出发,指导学生自主建模和分析。在横向科研活动中积累了一些具有代表性的结构有限元分析实例,如在叶轮强度计算分析时,分析单纯离心力、流体力及两者合力作用下叶轮的等效应力及变形情况,确定叶轮结构的危险点及危险点应力。这些工程实例多数都有现场实验,通过有限元计算研究,可以使本科生得到直接的训练,对结构有限元分析有更为真实的经验。

积极引导学生参与科研项目,鼓励学生参与课外科技活动,增加软件解决问题的应用功能,如:科研立项、大学生实践创新训练计划项目、节能减排大赛、星光杯及校园科技竞赛等。实际上,很多学生希望了解、学习相关软件,并积极参与科研项目。

5 总结与讨论

通过精心设计流体机械强度计算的教材、案例与教学实践,以及流体机械结构有限元建模、载荷加载与结果分析与评价等,提高了流体机械专业本科生解决实际问题的能力。但综合提高本科生的应用型创新能力是个系统工程,更加需要按照工程人才培养的规律,借鉴国内外创新能力培养的先进经验,逐步改善和勇于探索,为流体机械专业培养更多高素质人才。

参考文献

[1]林健.面向卓越工程师培养的研究性学习[J].高等工程教育研究,2011(6):5-15.

[2]林健.“卓越工程师教育培养计划”通用标准研制[J].高等工程教育研究,2010(4):21-29.