机械工程本科专业生产实习改革探索与实践

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  摘 要:生产实习是高等学校机械工程本科专业人才培养过程中的重要环节,对培养学生的工程意识、实践和创新能力以及综合素质起着至关重要的作用。然而由于市场经济体制的转变和高校的扩招等原因,高校的生产实习面临着诸多困难。本文结合我校机械工程本科专业生产实习的经验,分析了当前生产实习的现状和存在的问题,在对对生产实习的改革进行了探索和实践的基础上,提出了机械工程类专业生产实习改革“六结合”新模式,并详细阐述了其实施措施,从而保证了生产实习的质量,取得了较好的效果。
  关键词:生产实习 改革 实践教学 实习质量
  生产实习是高等学校实现人才培养目标过程中极为重要的实践教学环节,是专业培养目标和教学计划、课程设置的有机组成部分,是课堂理论教学的完善和补充,和学生毕业与就业息息相关。教学相长,通过生产实习,学生可以亲临生产现场了解先进的生产装备和工艺,加深对所学理论知识的理解,提高实践创新能力,为将来择业与就业做更充分的准备。由于机械工程专业是一个对理论和实践都有较高要求的专业,为了提高该专业学生理论水平和工程实践能力,各高校的教学计划中均涉及多种实践教学课程,生产实习就是其中必不可少的环节。
  一、生产实习的必要性
  机械工程专业生产实习是学生学习相关理论课程后的一次综合性实习, 是培养学生工程实践能力、创造能力和创新精神的重要环节。生产实习的根本目的是使学生结合专业课程的学习,将所学的理论知识与实际生产相联系,通过参与生产实践活动对所学习的理论知识进行印证、巩固和加深。通过亲临制造车间接触实际生产过程,可以加深学生对机械工程专业应用领域的了解,增长见识和经验,逐步建立工程观念和专业思想。实习过程中,在指导老师和实习单位技术人员的指导下,通过对大型设备及其关键零部件先进的生产过程、加工工艺以、加工设备的学习和实践,对车间管理方法和生产效率的观察和思考,可以提高学生的工程实践能力和知识创新能力。
  生产实习是学生走出校园接触社会的第一次尝试,可以使学生对机械工程领域的企业及其生产过程和生产方法建立基本印象,了解企业的生产环境和将来的工作环境。所选择的实习单位一般为本领域的知名企业,这些企业不仅生产技术和设备先进,而且拥有高水平、高素质的专业技术人员和管理人员,企业文化优良。通过在这些优秀的企业进行生产实习,可以增强学生对本专业的认知程度,树立正确的择业观、就业观和职业道德观,加强组织纪律性,培养团队协作能力和吃苦耐劳精神,提高学生的综合素。
  虽然生产实习对学生多种能力的培养发挥着不可替代的作用,但是由于各种原因,各高校在实习过程中均遇到了諸多实际问题,使得实习效率低、效果差。在这种情况下,本文对我校机械工程专业本科生在参加生产实习时所遇到的问题进行探讨,探索出一套符合我校发展的生产实习改革新模式。
  二、生产实习现状与面临的问题
  虽然我校机械专业在生产实习方面积累了不少经验,但是在当前新的环境下,生产实习教学还面临着诸多问题,我们把引起这些问题的因素概括为外部因素和内部因素:
  1.外部因素。
  1.1实习基地数量少。国内大部分高校的实习基地是与大型国有企业合作建立的。但是改革开放以来,在我国市场经济体制逐渐建立和不断完善的情况下,这些大型国有企业逐渐转变了其固有的生产和经营模式,参与到激烈的市场竞争中来,导致实习基地的数量逐渐减少。另一方面,由于受市场经济的竞争机制等因素的制约,实习基地的发展规模和和高校逐年扩招完全不成比例,难以满足大批学生生产实习的需求
  1.2实习基地不稳定。在当前激烈的市场竞争环境下,企业的主要精力必须围绕增产、增收、提高效益等核心利益上,考虑到技术保密性、生产稳定性和安全性等方面的因素,当前大多数企业不愿接待未经过训练、未掌握操作技能的学生进入生产现场实习。另一方面,由于高校实习人数众多,也令多数企业望而生畏。由于实习基地不稳定,高校每年实习企业的落实工作异常艰难,往往需要通过各种途径、各种渠道,经过反复协商才勉强得以解决。由于无法联系到合适的企业而随意找一些与机械专业相关性不大的企业凑数的情况时有发生,严重影响了实习效果。
  1.3实习环境不能满足实践教学要求。企业的经营行为是以追求最大化的经济效益和利润为目标的。对于实习企业来说,大批学生长时间在企业进行生产实习,不仅增加了企业的管理成本,而且会在一定程度上扰乱起生产秩序、降低生产效率。为了确保学生的安全和生产过程的稳定,实习企业往往对学生的实习范围和实习内容进行限制。目前大部分实习企业均不允许学生动手实践,仅能在技术人员的带领下、在规定的区域内进行走马观花式的参观。这种参观式实习已经偏离了生产实习大纲的要求,制约了生产实习效果和教学质量的提高。
  2.内部因素。
  2.1指导教师和学生均缺乏主动性。对指导老师来说,由于学生人数较多,在吵杂的生产车间中进行的实践教学仅能让围在老师周围有限的同学听清楚,而在“实习”变为“限时参观”的情况下,指导老师很难将知识点仔细展开讲解,只能点到即止。在这种情况下,指导老师的主动性也会逐渐降低。
  另一方面,传统“重理论,轻实践”的教育理念严重影响了学生实习积极性,使学生不重视实习过程中所能学到的实践知识。面对着和课堂教学完全不同的环境和教学方式,大部分同学无法及时调整学习方法,缺少明确的行动方向,感到无所适从,再加上无法听清楚指导老师的讲解,故而只能跟着大家走马观花。
  2.2学生经济和就业压力大。在生产实习费用方面,学校主要负责实习费,而学生的吃、住和交通等费用则由本人承担。历年来,我校均选择远赴外省先进制造企业(如洛阳一拖等)进行实习,学生的实习开销更大。在当前物价不断上涨的情况下,这种经济上的压力也在一定程度上限制了学生实习的积极性。另一方面,生产实习通常安排在大四开学前的暑假,正是学生准备找工作和考研究生的关键时期,无法将精力集中在生产实习上。由于就业压力大,在没有树立正确的择业观和就业观的情况下,部分同学选择了和所学专业不对口的工作,他们往往认为生产实习对今后工作没有作用,因而在实习过程中消极怠工。   2.3实习经费匮乏、实习时间短。我国高校实习经费仅能从国家划拨的教育经费中支出,来源单一。尽管近年来教育投入有所增加,但相较于高校扩招的速度仍然相形见绌。据调查,许多高校投入的人均实习经费仍然维持在十多年前的水平,而在物价不断上涨、实习费用大幅度增加的情况下,实习经费短缺十分严重。另一方面,许多高校仍然将课堂理论教学作为重点而忽视实践教学环节,一旦两者发生冲突往往牺牲实践教学。这些因素也直接导致了实习时间也压缩、实习内容无法拓展,难以保证实习质量。
  2.4指导老师缺乏工程实践经验。指导老师实践教学能力的高低对实习效果有直接的影响。在实习过程中,指导老师不仅要有高度的责任心和深厚的专业理论知识,还需要有较强的工程实践能力和课外组织协调能力。然而,由于教学工作量的压力,参与生产实习的指导老师大部分是高学历的年轻教师,他们工作积极性高,具有较强的专业知识和科研水平,但缺乏工程实践经验和现场组织管理能力。此外,部分实习企业环境恶劣,各种突发事件频繁,出现存在较高的安全隐患,管理学生的难度非常大,指导老师还需要花费大量的精力关注学生的安全问题。
  2.5实习考核不完善。实习成绩通常是由出勤情况、平时表现和最终的实习报告来评定的。在实习过程中,学生按照班级分组,由一到两位指导老师带队进入车间。由于生师比高,平均每个老师要负责的学生比较多(30人以上),指导老师很难将每个学生的平时表现牢记于心,也就无法保证公平、公正的给出学生的平时成绩。此外,学生所提交的实习报告没有固定的格式,可以随意发挥,大部分同学将其写为实习日记,甚至是“参观游记”,很少去思考生产现场涉及的理论知识,无法体现学生理论联系实际的能力。这种考核方式无法对学生的实习效果进行考察,考核方式不完善。
  三、生产实习改革“六结合”新模式
  结合我校在实习过程中所积累的经验和所遇到的问题,本文提出一种面向机械工程类专业生产实习改革的“六结合”新模式,如图1所示。
  1.分散实习与集中实习相结合。为了提高学生对于生产实习的积极性,缓解实习企业落实工作困难的现状,提出了分散实习与集中实习相结合的模式。对于一部分有条件、有能力根据自己兴趣和特长寻找到合适实习企业的同学,允许其自行联系企业进行实习,并在企业导师的指导下完成规定的实习任务。其余学生则由学校统一安排,在学校老师的带领下参加实习。同时,每位指导老师所负责的实习小组人数应该降低到合理的范围,从而在这种集中实习模式下进行相对分散的实习,保证指导老师在生产现场所传授的实践知识能有效传达给每一位学生。
  2.课堂教学与现场实践相结合。研究表明:生产实习的效果与实习前的准备工作密切相关。为了避免学生在实习过程中出现实习盲目、无法将生产现场和所学理论相结合、缺乏积极性等状况的发生,在实习之前需要进行一定程度的课堂教学。通过聘请实习企业中实践经验丰富的工程师,以课堂讲授和集体讨论的形式对即将参加的实习进行全面的讲解和分析,使学生明确在该企业参加生产实习的目标和内容,并能事先了解该企业有哪些先进的生产设备、涵盖了哪些理论知识、能从实习中学到哪些实践经验等,从而让学生带着问题去学习和思考。
  3.仿真实习与实践操作相结合。随着计算机技术的飞速发展,车间生产过程的计算机模拟仿真技术日益成熟。通过计算机软件,可以模拟出与真实制造设备/生产线/车间/工厂几乎相同的生产环境,在此基础上进行仿真教学,并建成数字化实习基地。基于该实习基地,学生可以在计算机前模拟先进制造设备的操作过程,生产线、车间和工厂的运行过程。在仿真实习考核通过后,方可进行后续的实践操作。
  此外,为了减缓由于在校外企業实习过程中学生不能亲自动手操作生产设备、从事生产实践活动所造成的知识掌握不牢固、理解不深刻的情况,学校要积极整合校内机械工程实验室、工程训练中心等校内资源,建成稳定、完善的校内实习基地,和上述仿真实习基地一起构建起完整的校内实习基地。
  4.生产实习与课程设计相结合。除生产实习外,针对机械工程专业的学生,学校还开设了若干设计类课程,如《机械加工工艺设计》和《夹具设计》等。目前这些课程设计和生产实习是完全独立的,课程设计所选题目均是由指导老师自行选择,选题没有一定的规范和要求,且严重脱离生产实际。为避免这种情况的发生,需要将生产实习和课程设计紧密联系在一起,做到设计题目从生产实习的实践中得来。学生可以通过在现场观察零部件的生产过程、夹具情况等,实现创新性优化设计,从而极大的提高学生的创新能力和理论联系实际能力。
  5.生产实习与毕业设计相结合。毕业设计是本科教学最后阶段,是一种总结性的实践教学环节。通过毕业设计,学生可以综合应用本科四年所学的各种理论知识和技能,进行全面、系统、严格的技术及基本能力的练习。然而,目前毕业设计课题大多由指导老师随意选定,和企业的生产实际情况之间存在着较大的偏差。通过生产实习和毕业设计相结合,鼓励学生在生产实习的过程中从企业的生产现场自己发掘毕业设计课题。这种方式不仅能使学生在实习过程中不盲目、勤于思考,同时还可以让学生对自己毕业课题有更深层次的理解。
  6.生产实习与择业就业相结合。随着招生人数的逐年增加,在给高校和学生带来机遇的同时,也带来了沉重的就业压力。当前各高校的实习状况很难使用人单位所看重的实习经历和实践经验得到积累、学生实际操作能力和技能难以在生产实习中提高,造成耗时耗力的生产实习对学生最终的择业和就业毫无帮助。通过生产实习与择业就业相结合,建立以就业为导向的生产实习机制,将生产实习和学生择业就业有机结合。高校结合自身优势,自主能动的为学生就业建立实习基地,把学生安排在用人单位进行生产实习,学生毕业后直接上岗工作。这种方式不仅解决了学生就业难的问题,提高了学校的就业率,而且为用人单位提供了优秀的人才,实现了多方共赢。
  四、实习改革实施措施   1.提高对生产实习重要性的认识。
  1.1学校/学院领导重视,广泛建立稳定的校内外实习基地。我校领导对学生的生产实习和实践环节高度重视,大力支持和鼓励各学院根据其人才培养目标,根据专业要求与周边地区以及国内知名企业建立长期互惠合作关系,从而共同建立稳定的校外生产实习基地。此外,学院领导也十分注重与实习基地的联系,不定期走访实习基地,与实习基地负责人以及实习企业领导座谈,共同讨论实习基地建设和完善方案,并制定实习基地建设和管理办法,从而规范学院实习基地的建设和管理。此外,利用学校的科研和技术优势,以校企合作项目的形式为实习企业提供技术服务或开展联合科研公关,从而与之建立更为紧密的联系。
  此外,学院投入大量经费和场地用于校内实习基地的建设。通过购买计算机、生产过程仿真软件等建立仿真实习基地;通过购买生产设备,整合现有的机械加工实验室、工程训练中心和校内加工作坊等,建立可供学生动手实践的校内实习基地。
  1.2加强对实习各环节的管理。我校对生产实习的各个环节实施严格的管理和监控措施。在实习开始之前,组织学生和指导老师召开实习动员大会,把本次实习重要性、实习内容和目标明确的传达给学生,并要求指导老师加强实习期间对学生的管理和监控。然后组织学生分组查阅实习单位的相关资料,包括其产品类型、生产状况、主要工艺流程、设备等,并进行讨论以确定实习重点。在实习过程中,指导老师和学生一起深入车间进行实习,通过与学生讨论、交流、提问等方式启发、指导学生进行实习,加强对实习过程的管理;针对实习企业的实际生产状况和实习过程中出现的问题,指导老师提出问题,让学生带着问题去思考和实习,以提高学生实习的积极性;此外,在不影响生产的情况下,临时聘请实习现场的技术工人讲解生产过程和工艺、解答同学们的提问。白天在车间进行实习后,晚上在宿舍整理实习笔记,并采取不定期抽查笔记和回顾性复习的方式,了解学生对实习内容的掌握程度,进行评价并做好记录,作为平时成绩评定的重要依据。在实习结束后,要求学生上交实习报告,并进行实习答辩以确定最终的实习成绩。
  2.提高实践教学质量和实习效果。
  2.1调整教学计划,合理规划实习安排。为了确保生产实习的实习质量,提高学生的实践能力,学院对原有的教学计划进行合理的调整,将与生产实习相关的基础课程和专业课程调整到生产实习之前,要求学生必须修完这些课程之后才能参加生产实习,为学生能更好的参与生产实习奠定良好的理论基础;将相关的其它实践课程安排为生产实习的后续,要求这些实践课程(包括毕业设计)的题目由学生在生产实习现场发掘。此外,生产实习必须遵循一定教学规律,为了提高生产实习的效率和效果,学院对生产实习的实习内容、实习方法、实习时间、考核方式等进行明确、详细的规定,从而进一步规范生产实习过程。
  2.2发挥学生的主观能动性,提高现场实习效果。对传统的参观式实习进行改革,是提高生产实习质量的关键。在这种情况下,学院和实习基地共同探索了一种适合新时期的生产实习实践教学新模式,在不影响实习企业生产的情况下,最大限度的让学生动手参与生产实践过程。将单一的认知型生产实习转变为以训练学生工程实践综合能力为目标的生产实习,让学生亲身参与实习企业的产品设计、工艺规划、数控加工代码编制、零件部件加工、生产和装配过程中,不仅能提高学生理论联系实际的能力,还能增强学生对本专业的兴趣,有利于学生择业观和就业观的形成。在实习过程中,让学生从被动的参观转变为主动的参与生产,鼓励学生在生产过程中发现问题、提出问题,并通过所学的理论知识、查阅资料、团队协作等方式解决问题,培养学生的实践创新能力。
  3.强化实习指导教师队伍的建设。
  3.1组织教师深入企业一线学习,提高业务能力。指导教师队伍建设的好坏是关系到生产实习的实践教学任务能否顺利完成以及实习质量高低的又一关键因素。我院每年都会分批次的组织指导老师进入实习基地进行业务培训,并大力鼓励青年指导教师到实习基地参与生产实践。这种方式不仅能使每一位实习指导教师都能够非常熟悉实习基地的生产模式、工艺流程、加工设备和岗位操作技能,还能进一步强化与专业相关的新理论、新工艺、新技术,从而在生产实习过程中能够熟练的进行实践教学并解答相关的理论和实际问题。在培训结束以后,以实践考核的方式对指导教师的实践教学能力进行考察,考核通过后颁发《生产实习指导资格证书》,指导教师持证上岗。通过这种方式,我院近年来培养了一支理论教学和实践教学都能胜任的综合性、高素质的指导教师队伍。
  3.2聘请企业专家指导,增强教师队伍的综合实力。生产实习开始之前,我院会聘请实习企业中实践经验丰富、有较高理论水平、且乐于施教的优秀工程师作为外聘教师,以多媒体教学方式对企业中先进的生产设备、加工方法、生产工艺、产品结构和技术水平等进行介绍,让学生能够提前预知将会在该企业学到哪些知识,如何才能学到这些知识。因此,学生可以在做好充分准备的情况下,带着问题去进行生产实习和实践。在实习过程中,指导老师还可以根据需要临时聘请现场技术工人师傅充当“临时导师”,在实习现场为学生讲解生产工艺、回答学生在生产实践中遇到的部分问题,并对学生的实践过程进行指导,能在一定程度上增强教师队伍综合实力,缓解指导教师的压力。
  3.完善生产实习考核体系。通过多年对生产实习的实践和摸索,我院逐渐建立和完善了生产实习的考核制度,并督促指导教师和学生必须严格执行。实习考核主要从平时表现、实习报告质量和最终的实习答辩三方面进行考核。其中,(1)平时表现总成绩的占30%,从学生的出勤、现场纪律、实际操作、实习任务完成情况、笔记记录情况以及实习单位评价等方面进行综合考察。在实习过程中,如果有无故旷工的情况发生,实习成绩直接按不合格处理;(2)实习报告质量占40%,从实习报告的全面性、系统性、书写是否规范、整洁、对所学实践知识的总结以及对理论知识的运用心得体会等方面进行考察,并严格避免抄袭他人实习报告、记流水账等现象的发生;(3)实习答辩占30%。实习结束后,以生产实习小组为单位进行生产实习答辩,由实习指导教师、学院领导和实习基地工程师等组成的答辩委员会对答辩内容进行打分,并通过合理的分配机制计算出小组中每位同学的答辩成绩。对于生产实习成绩不合格的同学,第二年需要继续重修,直至合格方能毕业。
  五、结语
  本文针对当前我校机械工程类专业生产实习的现状和存在的問题,提出了生产实习改革“六结合”新模式,并详细阐述了实施措施。实践证明,采用新的实习模式进行教学实践,不仅能在很大程度上克服我校机械工程类专业生产实习的不足,还能培养学生的工程实践能力和科技创新精神,从而显著提高生产实习的教学质量。学院对这一新模式的探索和实践,受到了指导老师、实习企业和学生的积极响应和普遍认可,在培育了一批业务能力娴熟、理论和实践能力优秀的指导老师的同时,也为国家培养了大批高素质、能力全面的优秀人才。
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