一学院一特色

【机械学院】“大国工匠”从这里起步

—— ——机械工程学院实施“工程能力”培养纪实

作者:刘亚苗   来源:机械学院   时间:2017年11月06日 17:11

“湖南理工学院毕业生占中国平安岳阳支公司家用车险员工的11%,期待双方进一步合作,共建汽车服务专业‘平安班’,推动人才培养更加专业化。”11月1日,机械学院院长丁跃浇一行前往中国平安财产保险股份有限公司岳阳中心支公司专题调研,双方达成校企初步合作协议。

走出校门办学,联通教学课堂与产业发展一线,作为湖南理工学院最早建立的工科院系之一,办学历史较为悠久,开办“平安班”只是机械学院大力推行产教融合发展的侧影。

机械工程学院拥有机械工程学科硕士专业学位授予权,现有4个本科专业,即:机械设计制造及其自动化、机械电子工程、材料成型及控制工程、汽车服务工程。机械设计制造及其自动化专业为湖南省“十三五”专业综合改革试点专业,机械制造及其自动化为湖南省“十一五”和“十二五”重点建设学科。湖南省重点实验室、工程技术研究中心、教学示范中心等一批科研及教学平台,为机械学院的发展提供了无限可能。

当前,随着我国从制造大国向制造强国转型和先进制造业的快速发展,对制造科学、技术和工程人才的需求量越来越大,给该专业毕业生带来了广阔的就业前景。


产教结合:“工程能力”成为人才培养主线

视频里,穿戴在手臂上的机械手,精准地指挥着地上机器人的各种动作;视频外,时任湖南省委书记、省人大常委会主任徐守盛笑眯眯地观看着学生的演示。

“这个项目的名称是‘基于远程控制的五自由度机械手设计及运动学仿真分析’,可以代替人工在极限环境下进行作业,精确度、灵敏度和人的手臂相差甚微。”这是2016年4月13日的场景,地点位于湖南海凌科技企业孵化器科技园。负责演示的同学叫胡彬,高瘦的个头,带着黑框眼镜,是机械学院大三的学生。

记者获悉,近期,“基于远程控制的五自由度机械手设计及运动学仿真分析”研究突破科研难点,完善了机械手臂的功能,取得了新进展。据悉,这种能够代替人在极端环境下工作的机械手臂未来可以应用到众多领域,具有良好的应用前景。

机械学院现有实践教学和科研用房3500平方米,教学仪器设备价值3000余万元。拥有湖南省“电磁装备设计及制造重点实验室”,湖南省“工业燃烧器及燃烧智能控制工程技术研究中心”,湖南省“机械设计制造及控制实验教学示范中心”,湖南省“机电工程及控制大学生创新训练中心”,湖南省“湖南理工学院-中国航空工业集团公司长江动力机械厂校企合作人才培养示范基地”,湖南省“高校电磁装备产学研合作示范基地”,湖南省高校“现代制造技术优秀实习基地”,湖南省“机电工程虚拟仿真实验教学中心”等一批高水平科研与实践教学资源平台。

如此多的科研教学平台,如何更好发挥作用?经过调研,该院围绕“基础扎实、实践能力强、知识面广、有创新精神”的复合式应用型人才培养目标定位,设立了“机自创新实验班”。

“我们的目标是,努力把机自创新实验班打造成为应用型创新人才的培养基地,为探索实践当前‘互联网+’和‘国家产教融合’背景下复合式应用型人才培养模式,培养具有创新精神的高素质应用型人才。通过机自创新实验班的改革、研究和实践,全面提高人才培养的水平和质量,更好地满足经济社会发展对高素质应用型人才的需要。”机械学院院长丁跃浇表示。

机自创新实验班以“工程能力”培养为主线、以产学研结合和校企联合培养为主要手段、以“3+1”和“2+1+1”结构为培养特色的机械设计及其制造专业工程型人才培养创新模式。在课程教学设置上采用“3平台+1体系”,即通识教育平台、学科基础平台、专业课平台和实践与创新教学体系。实施因材施教,引导学生进行研究性学习、主动实践和科技创新,造就具有创新能力、创业精神、终身学习、善于协作、人格健全的高素质应用型本科毕业生,为学生到国内外高水平大学继续深造、进行创新创业及科学研究奠定基础,为经济和社会发展培养基础厚、能力强、素质高的应用型人才。

通过社会调研和人才市场调查,机械工程学院负责人与企业高级工程技术人员经过多轮座谈和讨论,修订与完善了人才培养方案,制定了更加利于提高学生“工程能力”的教学计划:即在大学前两年,按机械大类专业进行基础课和部分专业基础课程强化教学,而后两年由学生根据自己的兴趣和特长自主选择专业方向、课程进行学习,深化自己的专业能力。

将理论性强的课在教室里上,实践性强的课“搬”进实验室和企业车间,教学时间按照“理论—实践”交替安排,在学到理论知识之后,立马投身到实践中去,在这一过程中,专职教师与企业技术人员互换角色。在教学改革中,机械学院创立了“空间交叉式、时间交替式、师资交互式”实践教学体系(即“三交”体系),搭建了多层次实践教学平台。

在学校与企业的协商之下,校企双方相互采取“请进来,走出去”的办法,加强对教学和科研团队的建设。遵循知识的系统性与认识的渐进性相结合的原则,把学校和企业的实践教学资源进行整合,搭建了三个技能训练平台,即专业基本技能训练平台、专业综合技能训练平台、工程综合技能训练平台依次培养学生的动手能力、技术应用能力和工程应用能力,依次培养学生的动手能力、技术应用能力和工程应用能力。

据悉,“三交”体系,已被沈阳化工大学能源与动力工程学院、大连交通大学动车运用与维护工程学院、湖南人文科技学院能源与机电工程系采用,并在实践教学中得到运用,获得一致好评。

在当今鼓励创新创业的新格局下,机械工程学院坚持“育人为本、学科优先、加强队伍、重视科研、强化服务、改革创新”的工作方针,强力推进“五大工程”,充分发挥在服务区域制造业经济中的优势和特色,加速应用型学院的建设进程。

产研结合:教师科研与产业一线深度对接

岳阳素有“电磁之都”的美誉,具有40多年研发生产磁力设备的历史,全市共有电磁生产企业31家,是全球最大的电磁设备产品生产基地,全市磁力设备占据全国同类产品80%以上的出口市场份额。

在这一产业红火的背后,湖南理工学院机械学院的作用不可小觑,突出的教师代表有安伟科、丁跃浇、李徽、张晓红等。

2013年4月,机械工程学院张晓红老师被聘为湖南省岳阳市首批“企业科技特派专家”,与企业联合开展技术攻关,解决企业技术难题,开发新产品,共建创新平台等。他曾先后负责撰写了“湖南理工学院—中国航空工业集团公司长江动力机械厂”省校企合作人才培养示范基地、“电磁装备”省高校产学研合作示范基地等申报材料;并与岳阳市电磁装备企业协同申报科技项目3项,获省科技厅资助经费高达630万元。

张晓红在电磁研究方面的创新成果已广泛应用于工程陶瓷的高效磨削加工、磨削加工工艺智能化、工艺条件优化等方面,他的创新成果为工程陶瓷、光学玻璃及半导体材料等硬脆难加工材料提供了一种新的加工方法,在为企业带来直接经济效益的同时,也显著地提升了企业的科技含金量,引导科技资源向企业集聚,为岳阳市电磁装备等区域经济发展做出了较大贡献。

“教师立足区域经济发展实际开展科研,是为了将产业一线的经验带入课堂教学,更好培养应用型人才。”丁跃浇说。结合“工业4.0”智能制造的先进理念,机械学院教师在开展科研过程中,引入学生团队参与,2014级机械设计制造及其自动化4班的蒋如意在参与张晓红相关项目后感叹地说:“老师细心讲解图纸的问题和不足,鼓励我们再细致修改,在这个过程中我们不断的成长,希望能尽快达到要求,完成课程设计。”

今年2月27日,我校新能源研究所合作共建签约暨“南湖学者”受聘仪式举行,学校与新加坡南洋理工大学曾少华教授正式签约共建新能源研究所,同时聘请曾少华教授为学校“南湖学者”特聘教授。

作为新加坡南洋理工大学机械与宇航工程学院终身教授,曾少华还入选汤森路透(Thmsom Reuters)全球最具影响力科学家名录。

作为新能源研究所的所长,万忠民教授多年来带领团队展开了对燃料电池理论及应用技术等多方面的研究,经过研究团队的长期努力,在燃料电池对水(水蒸气)以及反应气体通过扩散层传输过程的多相流动与传质进行数值计算,得出具有有质量源存在时的多孔介质内的多相流动与传质机理等多个领域取得了一定的成就。他开发出国内第一台高温质子交换膜燃料电池系统样机,成功地填补了国内质子交换膜燃料电池热电联供技术的空白,为解决家庭住宅、小区乃至大型建筑的热、电联供问题做出了巨大贡献;在电池水管理方面,万忠民教授研发出了全闭口运行的氢氧质子交换膜燃料电池(氢气、氧气利用率达到100%),成功地突破了国外的技术封锁,使大功率的氢氧燃料电池发动机作为水下潜航器的主动力成为可能。

李徽教授长期从事工业自动化控制教学和科研工作,主要研究方向为工业自动化控制及感应无线技术的应用,涉及移动机械三维立体定位技术、位置检测技术、计算机控制技术等复杂工业生产制造及智能控制领域。在进行教学和科研开发、技术创新的同时,李教授还积极进行技术成果应用推广,努力为地方经济建设服务。并将自主开发的创新成果先后应用于多家企业的重大项目中,由他牵头研制的“CMCA焦炉机车连锁及炉号识别系统”项目,最初在本地的一些小型企业使用,经过多年的研制开发,成果被涟源钢铁、鞍山钢铁、唐山钢铁、新疆八一钢铁公司等多家大型企业采用,该项目还被确定为国家重点新产品,获重点资助,并荣获湖南省科技进步成果奖,李徽团队在与企业进行产学研合作的过程中,深入地与企业开展了科技攻关、新产品开发和科研成果转化及人才培养等工作,将团队中的研发优势转化为生产力,努力提升岳阳电磁装备制造及工业智能控制水平,为岳阳市的经济建设服务。

目前,机械学院已逐步形成了以数控技术及应用、高端装备制造为核心的智能制造特色方向,以服务于航空、汽车、电磁装备等先进装备制造企业与现代机电产品的设计和制造企业。

学好理论知识,可以更好地为实践服务,为了加强学生的实践能力,促进当地产业更好地发展,机械工程学院的老师们也积极地参与到实践之中,将自己的知识转化为实物,为学生做榜样,为企业创效益。

产用结合:让创新创业的种子落地生根

2014年,在内容为“教学用设备和教具的设计与制作”的第六届全国大学生机械创新设计大赛上,我校张晓红,蔡安辉老师带领着机械工程学院的学生,设计出了一种可重组桌面式微型多功能集成演示机床教具,作品可重组成车床、铣床、钻床、磨床、锯床等多种功能的微型机床,集成各种刀具、刀架以及仿真数控转盘,可多方面介绍各种机床的结构组成和原理以及刀具知识。从而构建了基于微型多功能集成演示机床构建机类专业基础课公共教学平台,和基于微型多功能集成演示机床构建实验室公共教学平台。

他们的作品,不仅解决了目前课堂教学中,由于机械教具存在着相互独立、体型大、机构复杂、不可移动、不方便携带、造价昂贵、成本高等问题,而且在机械演示结构的同时,也增添了课堂的趣味性,提高了学生的学习效率,促进了教育的发展。

在整个比赛中,不仅培养了学生的创新设计意识,综合设计能力与团队协作精神,还加强了他们动手能力的培养和工程实践的训练,提高了针对实际需求,通过创新思维,进行机械设计和工艺创作等实践工作能力。最终,他们的作品获得了全国二等奖,湖南省一等奖的好成绩。

机械学院所培养的许多学生成为企业的高层领导和中层技术骨干,并涌现出一批创业领军人物。胡优生是机械工程学院2009级学生,大学期间,他学业成绩优秀,曾多次获得奖学金,并连续多年获得“三好学生”等荣誉。

2013年,怀着一颗对家乡热土的养育之恩和赤诚之心,他主动放弃硕士研究生的学习,利用大学所学的机械设计制造及自动化专业优势,创办了湖南秦发电器科技有限公司。

由于深知科技的重要性,在初创期间,他就组建了强大的研发团队,其中大学教授6名,高级电气工程师2名,硕士学历4人,本科学历6人。强大的研发团队,使胡优生的公司不仅拥有多项国家专利,还获得了2014年“创青春”全国大学生创业大赛湖南省金奖、全国银奖,并受到湖南省委、娄底市委、新化县委等有关部门的高度重视,并被娄底市列入政府推荐采购产品。

目前,胡优生的公司已和300多家知名企业和客商建立长期稳定的合作伙伴关系,在行业享有盛誉,其节能、环保、安全等特点深受广大用户喜爱。他秉承“创新发展、诚信经营”的理念,实行“校企联合”模式,已和中南大学、湖南理工学院建立了长期合作关系。2016年,胡优生的公司已完成年销量3000余万元,解决就业60余人,据了解,2017年,公司销售目标将为5000万元,新增就业人数70余人,完成税收80余万,为地方经济的发展,做出巨大贡献。

胡优生是机械学院毕业生创新创业的一个典型,该院毕业生深受业界欢迎,多人已成为三一重工、中联重科、柳州五菱、上海大众等上市公司和国有大型企业的技术骨干,毕业生就业率一直保持在98%以上。为激发更多机械学院学生从事创新创业,活跃研究生学术气氛、提高大家对科研的兴趣,2016年9月,机械学院大学生创新中心基地应运而生。

采访中,大学生创新中心指导教师李锶说:“教学不能止于课堂,要更加注重学生的创新思维和动手能力。基于这一点考虑,我和学生一起把这个项目带到了创业实践中,积极响应党和政府大众创业、万众创业的号召,争取用技术为广大百姓多谋福利。”

在学校的大力支持下,机械设计制造及其自动化专业实验室建设稳步发展:设有机械设计等8个专业实验室、1个现代制造技术中心和1个大学生实践创新基地,实验室面积5000余平方米,设备近500多台套,设备总值3000余万元。学院注重教学创新和人才培养,以培养“复合应用型人才”为目标,锻炼本科生的实践能力和综合素质。

有人说,“大国工匠”就是高、精、尖,其实不然,能够把普通的小事做到极致,设身处地为学生着想,就是“工匠精神”,而机械工程学院,就具有这样的“工匠精神”!(学生记者/刘亚苗 责编/田夏)