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二、卓越工程师培养的实践教学体系建立 相比于大众化教育背景下的本专业一般本科 生实践培养来说，本专业卓越工程师的培养更注 重学生在实践环节方面能力的培养，因此确立了 卓越工程师实践教育培养的总体思路：依托教改 环境，突出工程教育，重视工程实践，建设一流基地”构建了一个“三层次，‘5 + 5,模块，双平台” 的实践教学架构（如图1所示）。以三层次--基 础层次、综合层次和创新层次计划安排实践环节，据“5 + 5”模块5个基本模块和5个扩展模块 组织实践教学，依双平台学校实践教学平台、企业实践教学平台实施实践教学，丰富实践教学 的内容，增强实践动手训练，培养学生六个方面的 能力。其中：“5 + 5”模块是指课程计划内的5个 基本模块如实验、课程设计、实习、实训、毕业设 计， 以及课程计划 外的 5 个扩展模块如专业能力 系列竞赛、科研训练、企业见习、技能培训与认证、 素质拓展。针对实践教学架构，本文重点对实验 教学、课程设计、企业实践教学和企业实践平台展 开研究。 实验课是机械专业卓越工程师实践能力培养 的重要环节，要从根本上改变原有教学体系中验 证性实验多，综合性、设计性实验少的状况，搭建 -个以机械设计、机械制造、测控与仿真等三实验 主题为主线、分层次、个性化的矩阵式实验教学体 系。在低年级阶段加强基本操作技能训练，并适 当安排与本学期内容相关的验证性实验；高年级 阶段将专业基础课程和专业课程相结合，设计出 一系列综合性、设计性实验课程，使实验教学由被 动模式转变为主动模式，提高实验的科技含量。 为了达到卓越工程师实践能力的培养目标， 进一步设计开发自主创新实验，实验的过程、结 果、具体目标等不是固定不变的，学生从实验方案 的构思（conceive)、实验步骤的设计（design)、实 验过程的操作（implement)，到实验结果的评价 (Evaluation)，全流程主动参与。这种基于CDIE 的自主创新实验的目标就是培养学生的自主学习能力、知识应用能力、动手实践能力以及系统掌控 能力等。实验改革的具体内容概述如下。 (1)以国家精品课程机械原理和液压传动课 程的实验教学为突破口，促进实验教学内容优化。 强化实验环节，实验教学单独设课--机械原理 实验课16学时（1学分），含7个实验；液压传动 实验课16学时（1学分），含6个实验。在这些实 验课内，包括了机构组合创新设计与仿真实验、受 控机构运动仿真与控制实验、机构运动与动力参 数测定实验、可重组液压回路实验等一批自主创 新实验。出版《机械原理与机械设计实验教程》、 《机械制造实验教程》、《液压传动实验指导书》，参 编《全国高校机械专业创新性实验汇编》等，为自 主创新实验的开展奠定了坚实的基础。 (2)依托科研项目，开发冶金特色创新实验 项目。从科研项目成果中提取简化，开发自主创 新实验项目，典型实验包括：轧机力能参数测试及 数值模拟实验、金属结构应力测试与仿真实验、齿 轮和轴承故障诊断实验、静电喷涂粒径测量与涂 油效果分析实验、带钢表面缺陷检测实验、结晶器 非正弦振动控制仿真实验等。这些实验以开放性实验的形式开展，鼓励学生提出申请，并就实验中 的方法、技术等积极思考，主动实践，对实验的结 果评价总结。这些贴近工程实际的实验项目培养 了学生的综合能力，并为以后的就业打下了良好的基础。 (3)依托国家级机械实验教学示范中心，建 立校企联合实验室，拓展实验渠道与途径。如与 武钢合作成立的武钢一武科大钢铁联合实验室， 给学生提供了一个了解钢铁生产流程与典型冶金 设备的最佳平台；与浙江中控公司合作成立的武科大中控控制工程实验室，开发了“钢铁生产流程的过程控制仿真”等多个实验，为拓展学生的 知识面，提高多学科知识的综合应用能力提供了 _个平台。此外，建立卓越工程师创新实验室，学 生可以随时验证和实现自己的新想法，从而提高 学生分析问题、解决问题的能力。 2.拓展课程设计教学环节，开展多科综合课 程设计。 课程设计是培养学生解决工程实际问题的一 项重要实践活动。本专业原有的课程设计包括机 械原理、机械设计和机械制造工艺学课程设计。针对卓越工程师的培养，对原有课程设计体系结 构进行再设计，增加机械制图和冶金机械两门课 程的课程设计。并对这些课程设计内容进行优化 整合，实施全贯通的多课综合课程设计环节，以特 定的冶金机械系统设计任务为目标，分阶段完成 设计任务，促进各门课程的知识融合，培养学生对 知识的综合应用能力与主动实践能力。 (1)机械制图课程设计是完成冶金机械系统 结构分析及机械零件测绘等工作，培养学生基本 的结构分析、测绘、识图和画图能力。 (2)改革原有机械原理和机械设计课程设计 的设计内容，针对给定的工艺参数对冶金机械设 备进行包括机械运动方案的确定、运动学及动力 学分析、尺度综合、零件的强度和刚度的校核、装 配图和零件图的绘制、设计说明书的撰写等内容。 (3) 机械制造工艺课程设 计是 完 成 冶金机械 系统零部件的加工工艺与装配方案，设计制造夹 具等，掌握各种加工手段与加工工艺，编写主要零 件的加工工艺。 (4)为了进_步加强学生工程意识和设计能 力的培养，在相关专业课学习后，增加冶金机械课 程设计。针对冶金企业生产中较为典型的机械装 备系统中重要的设备单元，在进行现场充分调研 的基础上，运用所学相关基础和专业知识内容设 计出合理的冶金机械设备单元，强化学生的工程 设计和综合能力。 3.丰富企业实践教学环节，实现实践教学的 广度和深度。 本专业卓越工程师的培养，更加注重企业实 践环节，因此，必须建立针对卓越工程师培养的企 业实践教学体系，并与企业工程技术和管理人员 一起制定有针对性的卓越工程师企业培养方案， 保障学生具有较宽的工程视野，拓宽学生的工程 知识面，实现企业实践教学的广度和深度。 本专业面向卓越工程师培养的在企业学习的 几个实践环节包括：机械制造技能实训、认知实 习、机械制造工艺实习、冶金主体设备应用实训、 毕业实习与毕业设计等。制定每个环节的培养目 标，使学生能够在不同的工程环境下得到深入的 实践机会，获得专门的工程知识与能力。其中机 械制造技能实训、认知实习、机械制造工艺实习与 大众化教育背景下本专业学生培养目标差别不 大，下面着重介绍冶金主体设备应用实训、毕业实 习与毕业设计的培养目标和实践要求。 (1)冶金主体设备应用实训：此实践环节学 时18周，本环节结合专业要求使学生对钢铁企业冶金生产流程、工艺及生产设备等有比较全面的 了解，并对冶金企业各生产流程和相关设备的维 修维护进行实训（在各生产工段主要岗位进行跟 班实训），使学生通过现场实际，加深对冶金企业 主体设备的使用、维修、维护管理等实践知识的理 解，培养学生解决工程问题的应用和分析能力。 |
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