新工科背景下的地方应用型本科院校实践教学建设

胡明茂，孙 煜，齐二石,刘晓莉，李 峰

(1.湖北汽车工业学院 机械工程学院，湖北 十堰 442002;2.天津大学 管理与经济学部，天津 300072;3.天津职业技术师范大学 职业教育学院，天津 300222)

0 引 言

应用型本科是以学生应用实践为主导的本科办学模式，其培养目标以应用为目的，以市场需求为导向，学生在校学习时就能掌握工程实践能力，毕业后能成为以解决生产实际问题为主的应用工程师[1-4]。实习是高校培养学生工程实践能力、工程实践意识和工程应用水平的重要实践环节，作为应用型本科院校更应该重视实习教学环节[5-9]。复旦共识”“天大行动”“北京指南”是新工科建设的“三步曲”，新工科人才培养的特点就是学科交叉与综合，是新时期全面创新我国高等工程教育以适应引领新经济发展战略视角出发提出的新观点[10-12]。地方应用型本科院校机械类专业的学生培养需要较强的工程背景以提高工程能力为地方经济和特色行业服务，其中生产实习是新工科背景下机制类专业本科人才培养的重要环节，通过生产实习学生可以了解实际材料特性、材料选择、产品的工艺、装备设计、模具和夹具辅具的选型和设计，以及质量管理、设备管理、工时定额、生产计划与控制、库存控制和项目管理等生产管理方面的知识，理论联系实践巩固前期所学的各种基础理论知识，并在实习中发现新的问题，对所需知识进一步深入了解和升华。在生产实习中多人、多团队合作，同时培养学生互相合作、吃苦耐劳的品质，通过了解实际生产中以市场需求和订单为导向、产品质量管控环节、高质量产品为目标，学生可以体会到现实生产中的严谨和实事求是精神，提高学生分析和解决复杂工程问题的能力[13-14]。李大磊等[15]针对机械类专业实习存在的缺乏稳定实习单位、指导教师薄弱、实习时间短和学生准备不足等问题，从机制类专业实习课程设置和实习紧密结合，教学、实习和就业有机融合等方面提出了生产实习教学改革的新方法。胡青春等[16]根据华南理工大学机械类学生工程训练存在的不足，提出了采用4周基础项目和2周综合项目训练，并在小组中展开竞赛的形式改革机械类专业的综合实习。潘旭东等[17]根据机械制造工艺课程设计的实际教学需求，利用AR技术开发了手机端教学辅助系统，该系统辅助制订工艺路线。唐伟峰等[18]从硬件建设和软件建设两个方面对以工程实践中心为平台对机械类学生的实践能力提升进行了论述和分析。邢预恩等[19]把生产实习和提高机械类学生毕业设计质量结合起来进行了初步论述。徐正亚[20]针对机械类生产实习中的问题，从实习基地建设、实习内容安排、指导老师培养、创新实习方式和考核方式变革几个方面对生产实习的改革和实践进行了分析。

本文在分析了当前高校实习实践教学存在的主要问题基础上，给合近几年我校机械设计制造及其自动化专业所做的生产实习教学改革与实践，提出了新工科背景下应用型本科实习实践教学国家、省级和校级三级建设基地建设方案，以及湖北省政府建立的“我选湖北”大学生企业实习实训基地合作利用；保障实习实训的教学、管理、交流和沟通制度；认识实习、专业实习和毕业设计实习3个层次基地的建设和结合提高学生工程能力，开展“校企联合培养”和实施“3+1”人才培养模式；结合企业的实习指导教师培养以及促进实习实训展开的学生社团组织建设；结合发动机连杆生产实际用Flexsim软件进行生产建模与仿真，做好学生实习下厂前的准备工作。

1 高校实习教学存在的主要问题

实习是应用型本科实践教学体系的重要组成部分，由于各种因素的影响，实习中出现不少新的问题和矛盾，亟待解决，最主要有以下3个问题。

(1)企业不愿意接受高校学生实习，稳定的实习基地难以建立。学生到企业实习，很多属于参观实习，一个车间最多半天，时间短，再加上由于理论知识不够、实践经验缺乏，不能深入参与企业的一些科研、生产任务，很难直接给企业创造利润。学生到车间后，实习学生的安全是企业的重要关注点，要安排专门安全管理员和讲解员，增加了企业的管理成本；有的企业担心核心技术和先进的管理办法会发生泄密。

(2)实习手段单一，传统实习方式效果较差。目前大部分大专院校生产实习手段单一，主要以下厂参观实习为主，传统实习方式效果一般较差，主要原因有以下几个方面。企业内部环境因素影响较大，在专业人员讲解时为噪声干扰大，只有距离近的同学能够听到；实习时间不够，为保障正常生产作业，参观时间都控制在1 h之内，在较短的时间内学生无法深入了解参观到的生产工艺、管理方法和设备技术等。

(3)实践教学师资队伍薄弱。由于应用型本科院校大多为普通高校根据形势和政策的发展而进行转型，实践指导教师队伍不足。大部分青年教师毕业后直接从事高校教育工作，工程能力薄弱，青年教师入职后基本从事教学、研究工作，没经过专门的实践教学训练，实践教学能力不足。为此必须要对传统的实习教学方式进行研究和改革，对校企产学研合作模式、长效机制进行研究，创新实习教学模式，进而提高实习效果和质量。

2 实习教学改革方法和途径

我校机械设计制造及其自动化专业，2014年获批湖北省高等学校战略性新兴(支柱)产业人才培养计划本科项目；2016年获批首批“荆楚卓越工程师”协同育人计划试点项目。面向湖北汽车产业链相关企业，为湖北地方经济发展培养既懂汽车制造工程技术又懂先进生产管理技术、工程实践能力强、综合素质高的高级复合型应用型人才。

根据我校实情，结合承担的湖北省产业人才培养计划项目和“荆楚卓越工程师”协同育人计划项目，改革实践教学体系内容，加大实践环节学时，提高实践效果，与汽车行业企业建立科教结合、产教融合、校企合作协同育人的长效机制。

(1)建设国家、省、校级3个层次的校企协同多元开放工程实践基地群。建设稳定、优质的实习基地是基础。好的实习企业能让学生了解到现代化管理方法和核心技术，能够提升学生的实习积极性。因此建设高质量、高层次、数量满足要求的校外工程实践基地是应用型本科实习实践教学体系的基石。

占据十堰市是中国汽车城这一地理优势，我校与东风汽车公司进行产学研合作，和市区、周边地区众多汽车零部件制造企业合作。通过充分利用资源，机械设计制造及其自动化专业成功打造了以东风发动机公司国家级实习基地为核心、东风装备公司、东风变速箱公司省级实习基地为支柱，建立东风神宇车辆有限公司、东风佳华轴瓦有限公司、东风商用车有限公司总装配厂、湖北三环专用汽车有限公司等30个校级实习基地为基础的实习实践基地群。结合湖北省“我选湖北”计划中的大学生实习实训的建设，政府支持企业建立大学生实习实训基地，为未毕业和已经毕业的大学生提供实习岗位，政府在十堰地区给实习学生每月1 200～1 800元的生活补助，学生实习实训充分结合利用“我选湖北”资助建设计划中的实习实训基地。

盆腔脓肿，在临床检查时，超声下输卵管积脓声像则表现为子宫形态正常，正常的囊肿超声表现为液面分层，并且包块形状为圆形或者椭圆形。在超声影像的结果下结合患者病史进行诊断[4]。

(2)加强实习教学工作的制度建设和软件建设。为了加强校企之间的紧密合作关系，学校在各个层次加强和企业的对接和交流。如校级、学院领导每年定期走访相关实习企业，和企业中高层领导、车间主任对接交流。学院实习组织负责人和企业实习接待业务人员进行业务沟通。每年年末召开实习企业负责人、实习指导教师参与的校企实习交流会，加强校企之间的紧密合作关系。

同时在各个层次和企业签署校企合作战略协议，除了和具体企业签署产学研合作协议外，学校还和企业上级主管单位签署相关战略合作协议，如：湖北省政府与东风汽车公司共建湖北汽车工业学院协议、东风汽车公司与湖北汽车工业学院共建工程实践教育中心协议等。东风汽车公司专门对下属各子公司、专业厂下发了“关于积极支持湖北汽车工业学院开展校外实践教学工作的通知”。

为保证企业实习基地有效运行，学校建立由企业为主体的实习基地管理机构和运行机制。建立3个机构，即实习实训基地工作委员会、基地办公室和专家委员会。其中实习实训基地工作委员会由企业和学校中、高层领导组成，负责校企合作战略规划；专家委员会由学校、企业相关技术专家组成，负责参与人才培养方案的制定、教学改革，推进校企合作，研究工程人才培养中出现的重大问题，并探讨解决问题的方法和措施等；基地办公室由学校实习组织负责人和企业实习接待负责人组成，负责日常实习教学安排。

同时加强制度建设，学校专门制定了湖北汽车工业学院产学研合作教育委员会工作条例、湖北汽车工业学院关于提高实习教学质量的若干意见等文件。规范、指导实习教学工作有序、有效、高质量地运行。

(3)加强基地建设，搭建满足多个专业实践教学要求的3个层次工程能力培养平台，不断提高学生工程实践能力。第1层为针对低年级学生建立的认识实习基地，旨在提升学生对本专业工程问题的认知能力；第2层为针对高年级学生建立的实践实习基地，旨在提升学生运用专业知识解决实际工程问题的能力；第3层针对毕业设计(论文)的学生建立实习基地，结合设计(论文)方向到实际问题中深入研究，巩固理论知识并收集整理工程资料，为毕业设计(论文)打下坚实的基础。

在实践形式上，积极探索校外实习的新途径、新模式，形成校内看点，校外看面、点面结合的校内外教学相结合的教学模式，充分发挥企业生产设备的可操作优势，使理论与实践紧密相连，提高学生的学习积极性和加强对理论知识的消化能力；形成集中与分散、顶岗与见习相结合的实习实践教学组织模式；开展校企联合培养，实施“3+1”人才培养模式，实现第4学年参与企业生产实践全过程，在企业以实际课题完成毕业设计，并获得见习工程师资格。

在实践内容上，围绕专业培养要求在企业设置的教学内容和环节主要包含：认识实习、生产实习、社会实践、专业实践、毕业设计、企业技术创新、实际工程开发等。认识实习是为了让学生了解与熟悉机械产品的制造过程及其所有设备和工艺装备的种类与特点，培养其工程意识和职业素质；生产实习让学生深入熟悉和掌握各种汽车零件的加工工艺过程以及各种加工方法、所用设备和工艺装备，培养其基本工程能力；专业实践熟悉和掌握零部件生产的全过程，提高学生的工程设计能力、集成能力及综合实践能力；毕业设计充分结合实际工程问题，培养学生运用专业知识解决问题的能力；企业技术创新、实际工程开发更深层次的培养学生的创新意识、创新能力和开发能力。

针对此种情况，需要对实习指导教师严格要求，对没有带过生产实习的教师必须进行岗前培训，加强“双师型”实践教学队伍建设。学校规定每个新进的青年教师要到企业实践锻炼1年，提高青年教师解决工程问题的能力。同时把下厂锻炼和职称评定、教师薪酬挂钩，极大的调动了青年教师的积极性。同时积极响应省政府相关政策，每年选派年轻的具有博士学位、高级职称教师到企业挂职锻炼，加强了校企更紧密的产学研合作关系和“教师和工程师的双师型”教师队伍建设，有效保障了实习教学质量。

建设好专业的学生社团，发挥高年级学生对低年级学生专业实践能力的传、帮、带作用，并对实习师资做相关补充。针对机械类机械制造及其自动化和工业工程——湖北省产业人才培养计划项目和“荆楚卓越工程师”协同育人计划项目专业，联合企业建立了动力先锋社和鸿创协会2个专业学生社团，动力先锋社和国内知名设备制造企业——东风设备制造有限公司联合创办，鸿创协会和学校产学研合作单位和湖北省研究生工作站建站单位——湖北鸿亚力汽车装备股份有限公司共同创建。前期结合企业实际项目，企业派实际经验强的工程师对学生社团成员开展培训，学生结合企业的实际项目进行设计图纸绘制、三维图纸转二维、三坐标测量和机床控制柜的接线工作；对实际的生产和调试有了充分的经验后，参与企业项目的设计工作，同时结合课题进行毕业设计工作。在第1批社团学生带动起来之后，充分发挥骨干成员的头雁带头作用，骨干成员开展对下一届成员的培训，结合企业提供实际素材的三坐标测量大赛和工装夹具设计大赛带动新成员专业实训方面的能力，引领本专业同学组成雁阵的专业素养提升。

(5)深化校企联合培养，项目和工程意识贯穿培养全过程。在制订学生培养计划过程中，邀请行业内企业富有经验的工程师进行研讨，把握该专业方向企业的实际需求和未来发展人才需求方向。我校机械设计制造及其自动化专业联合神龙汽车公司联合培养“神龙汽车公司定向班”，学校与神龙汽车公司根据企业实际需求联合制订培养方案和课程大纲制订，在主干课程的讲授过程中，选派富有经验的工程师根据实际设计和生产相结合的内容讲授，把企业的实习和生产内容在课堂融合知识点进行讲授。课程设计、实习和毕业设计在神龙汽车公司进行，学校和神龙汽车公司组建联合师资团队进行指导，并按学校和企业共同制定的要求进行过程考核和答辩。作为补充，其他课程团队邀请学校所在地(车城十堰)市内的其他东风汽车公司专业厂、汽车零部件加工、装备制造企业的工程师参与课程工程案例讲授或者举办专业相关讲座。

(6)改革实习方式、利用各种手段和工具提高学生实习效果。实际上实习手段可以多种多样，除了常规的参观实习、定岗实习、企业工程技术人员现场讲解外，探索和补充了多种形式的实习方法。实习多媒体教学、网络视频、学校内企业典型产品实物分析、计算机虚拟仿真实习等。这些方式应该根据实习企业特点、产品类型、管理方式综合使用能达到好的实习效果。

采用的实习补充手段如下：① 在企业支持下，拍摄典型零件加工工艺，并制作剪辑。学生在实习前可在校内观看这些零部件加工工艺视频录像，熟悉后再到企业实习，可极大提高实习效果；② 和企业合作开发一些技术类通用课程和管理类通用课程，编写课程大纲和上课的PPT。如：曲轴加工工艺、凸轮轴加工工艺、缸体加工工艺、装配工艺、工装技术、测量技术、设备管理、物流管理等课程。学生在实习过程中可采用下厂实习+听企业工艺讲座的形式交叉进行。③ 和企业合作编写实用性强的实习教材。我校唐远志教授编写的《机械与汽车工程认知实践》实习教材受到到很多高校的认可，并得到学生广泛欢迎。

随着计算机仿真技术应用越来越成熟，把计算机仿真技术用到实习教学中，提高实习教学效果。针对东风公司发动机厂典型连杆、曲轴机加工生产线，开发出了一套基于Flexsim三维虚拟仿真软件的实习教学系统。通过漫游和显示技术使学生能够在机房观看企业实际生情况，可多次重复观察机床分布、零件加工过程、装夹方式和工艺流程等，使学生在下厂实习前对企业已有大致了解。图1所示为实习企业连杆车间加工仿真机床布局图。

图1 实习企业连杆车间加工仿真机床布局图

生产实习仿真平台考试模块开发，Flexsim自带有功能强大的GUI，此外Flexsim可方便地与Access、Oracle等数据库相连。在Flexsim的GUI上开发考试模块，创建试题窗口界面，通过这个界面，学生进行答题(见图2)，学生答题结束后，先点击“保存”按钮，答题信息先被保存在全局表中，最后检查无误再点击“答案上传”按钮，学生答题信息被上传并保存在系统数据库中。此外编写必要的脚本程序，系统可以自动进行评分和分数数据统计。学生在经过生产实习仿真系统训练后，再下厂实习，在实习过程中可以针对自己的初步认识，对工程性问题提出问题，加强实际生产中的工程意识。

图2 发动机连杆实习仿真考试系统界面

3 结 语

实习环节是应用型本科实践教学重要组成部分，是学生理解把握专业理论，培养创新能力、动手能力和解决工程实际问题能力的重要环节。以我校机械设计制造及其自动化专业为例对新工科背景下应用型本科实习实践教学方法进行了研究、探讨和改革。给合近几年我校机械设计制造及其自动化专业所做的生产实习教学改革与实践，面向新工科提出了3级实习基地建设方案，实习教学制度建设；3个层次基地的建设和结合；开展校企联合培养和“3+1”人才培养模式；教师培养和专业学生社团组织建设；利用仿真软件建模进行的虚拟体验、预习和测试，提高实习的效果，提高了学生的工程实践能力。