成果名称：“机械工程训练中心”建设的研究与实践
成果完成人：徐小兵 周思柱 冯 定 杨 雄 王本德 唐 明
张锦洲 眭满仓 吴修德 吴文秀
获奖等级：长江大学优秀教学成果奖一等奖
获奖时间：2008年
一、研究概况
1、项目的基本情况
2004年9月，根据学校教学基本建设规划，机械工程学院成立了机械工程训练中心建设项目组开始调研和准备工作；2006年10月，教研项目在湖北省立项（项目编号20060248）；2007年1月，项目组完成机械工程训练中心建设报告，同年9月完成原校金工实习工厂改扩建，经与机械工程学院教科研设施全面改造、整合后，同年10月建成新的机械工程训练中心（后改名为机械工程实训中心），并开始实施项目组提出的工程训练教学体系；2007年11月，训练中心接受教育部本科教学水平评估专家实地考察和学生技能测试，建设成果受到教育部专家组的高度评价，并且学生车工、钳工技能测试成绩优异；2008年1月，建成机械工程实训中心教学网站，开始实行网络信息化管理和开放式的运行模式，同年10月，项目通过湖北省教学成果鉴定，鉴定认为“该项目研究成果居国内同类院校领先水平”，同年12月，被评为湖北省高等学校实验教学示范中心（鄂教高[2008]24号）。
2、取得的主要成果
（1）提出了机械工程训练中心建设的指导思想，提出了“四个转变”、“四个结合”的改革思路，为中心建设提供了理论指导。
（2）研究并制定了具有石油行业特色的学校机械工程训练中心建设方案，建成了机械工程训练中心（后改名为机械工程实训中心），训练中心使用面积为10363平方米，设备台套数为593台套，设备总值为1485.7万元，训练项目为68项，每年可接纳4000人参加训练，达到省属高校一流水平，2008年12月被评为湖北省高等学校实验教学示范中心。
（3）研究并提出了“机械基础技能训练、机械现代技术训练和机械创新训练”3个层次12个模块组成的，具有石油特色的机械工程训练新教学体系。
（4）研究并改革了机械工程训练中心的运行机制和管理办法，实现了网络信息化管理和开放式的运行模式（中心教学网站网址http://jxsx.yangtzeu.edu.cn）。
（5）有效提高了训练中心的工作效率和设备利用率，显著提高了工程训练的质量与学生的工程意识、创新意识和综合能力。
（6）推动了教学研究和改革，促进了科学研究和学科建设。项目研究过程中，项目组成员主持和参与的获奖、结题、在研教研项目15项，发表教研论文29篇，出版教材4部，讲义3部；项目组成员主持和参与的获奖、结题、在研科研项目26项，发表学术论文46篇，出版专著2部。
3、成果的创新点
（1）依据学校办学实际、特色和创新人才的培养要求，研究并形成了“以改造补充传统训练设备为基础，以建设现代数控加工训练基地为重点，以整合石油机械综合实验室、建设石油机械研发基地为特色，以建成大学生综合创新实践基地为目标”的具有石油行业特色的机械工程训练中心建设方案。
（2）提出了机械工程训练“四个转变”和 “四个结合”的改革思路，提出并实施了由“机械基础技能训练、机械现代技术训练、机械创新训练”3个层次12个模块组成的，满足不同专业、不同层次学生需求的具有石油特色的机械工程训练教学体系，发展和创新了机械工程训练内容，探索了新的机械工程训练教学手段和方法。
（3）为确保机械工程训练安全、有序、顺利进行，有效地提高训练中心的工作效率和设备利用率，全面提高工程训练的质量与学生的工程意识、创新意识和综合能力，研究并完善了机械工程训练中心的运行机制和教学管理办法，实现了网络信息化管理和开放式的运行模式。
二、研究的主要内容、成果和应用成效
1、机械工程训练中心建设和运行基本问题的研究与应用
项目组以教育部和湖北省有关“普通高校工程训练中心建设规范与验收标准”和“机械制造工程训练基本要求”等文件为指导。通过网上查阅了大量国内外实践教学资料，重点调查了国内高校机械工程训练中心建设和运行状况，同时实地考察学习了武汉各类高校（包括华中科技大学、武汉理工大学、湖北工业大学、武汉工程大学、武汉科技学院、江汉大学等）机械工程训练中心建设和运行状况，研究与探讨了高校机械工程训练中心建设和运行的相关问题。
项目研究明确了高校机械工程训练的定位（高校机械工程训练中心是培养学生现代工程意识和创新能力的重要实践基地）、训练中心建设的指导思想（完整性、适应性、先进性、综合性、结合实际突出特色），提出了高校机械工程训练“四个转变”（由单一地强调动手能力的培养向全面实施工程意识和创新能力培养的转变、由传统机械加工技术的技能训练逐步向先进制造技术发展的转变、由传统的单机训练向部分实现局域网络条件下的综合性训练转变和由单纯的本科教学逐步向以本科教学为主体，产学研相结合的转变）和“四个结合” （实物训练与虚拟训练相结合、固定训练与开放训练相结合、传统的训练与创新训练相结合和工程训练与技能培训相结合）的观点，探讨了训练的模式（现代机械加工训练为核心的综合训练模式）、训练中心的运行机制（网络信息化管理为基础的开放式的运行模式）和训练教学管理办法（以确保机械工程训练安全、有序、顺利进行和训练质量为目的的科学、规范、完善的教学文件和管理办法）。
基本理论问题的研究和观念的转变，为机械工程训练中心建设和运行提供了重要理论和实践依据。
2、机械工程训练中心建设方案的研究与应用
项目组根据教育部和湖北省关于工程训练中心建设和机械工程训练基本要求的有关文件，以及学校 “质量立校、人才兴校、特色强校、开门办学、和谐建校” 的办学方针和“面向石油行业、面向区域经济、面向基层一线，培养具有实践能力、创新精神和创业能力的高级专门人才”的培养目标，在大量调查研究的基础上提出了长江大学机械工程训练中心建设方案。
项目组首先提出了 “以学校现有金工实习工厂为基础，改造和添置包括铸、锻、焊、热处理、车、钳、刨、铣、磨等传统的机械工程实训所需设备，新建以数控车、数控铣、数控电火花线切割、数控电火花成型、数控雕刻等为核心的现代制造技术实习厂房、设备，新建数控加工模拟机房和多媒体教室，整合机械工程基础实验室、机械工程综合创新实验室、石油钻采机械研发基地，突出石油机械研发功能，拓展新型石油装备实习基地，使机械工程训练中心成为我校大学生，尤其是工科大学生学习机械加工工艺知识、训练实际动手能力、培养工程意识、培养石油机械研发技能的大学生综合创新实践基地”的具有石油特色的长江大学机械工程训练中心整体建设思路和设想。
根据上述建设思路和设想，项目组提出了三套原校金工实习工厂改扩建厂房方案及相应的设备添置计划。与此同时，提出将机械工程学院教科研设施进行全面改造、整合，形成新的机械工程训练中心（后改名为机械工程实训中心）。
学校经论证后，采纳了项目组提出的建设省属高校一流训练中心为目标的第三套方案，于2007年9月完成了原校金工厂的改造和扩建，同年10月设备到位并投入使用。原校金工厂使用面积由原来的1885 m2增加到5700m2，设备台套数由原来的63台套增加到168台套，一次性可同时容纳200余人的参加训练，每年可接纳2000多人的参加训练。与此同时，将机械工程学院教科研设施进行全面改造、整合，形成了新的机械工程训练中心（后改名为机械工程实训中心），中心主要包括：改造后的金工实习工厂、机械工程基础实验室、机械工程综合创新实验室、石油钻采机械研发基地、石油机械装备实习基地和石油钻采工艺实习基地等，其使用面积为10363平方米，设备台套数为593台套，设备总值为1485.7万元，训练项目为68项，每年可接纳4000多人的参加训练，达到了省属高校一流水平，2008年12月被评为湖北省高等学校实验教学示范中心。
3、机械工程训练教学体系的优化研究与应用
项目组研究形成的长江大学机械工程训练教学体系分三个层次，它涉及到机械基础知识、机械设计、机械制造、石油设备、石油生产、创新设计等方面的知识，含机械、材料、电子、控制及自动化、液压等多个学科领域，同时将具有石油特色的机械工程训练贯穿于全过程（机械工程训练中心教学体系简图如下）。
项目组提出的“机械基础技能训练、机械现代技术训练、机械创新训练”3个层次共12个模块的，具有石油特色的机械工程训练教学体系，已在训练中全面实施。目前机械工程训练中心共开设68项训练项目，其中基本训练项目36项，占项目总数的52.9%；综合性设计性项目32项，占项目总数的47.1%。68项训练项目中创新性项目17个，占项目总数的25%；石油特色项目22个，占项目总数的32.4%。
分层次、模块化、阶梯式的教学体系，很好地满足了不同专业、不同层次学生的需求以及采取灵活的教学方式安排工程实践训练教学内容要求，同时对培养学生实践能力、创新意识、工程综合素质以及提高训练质量产生了深刻影响。此外上述教学体系中的层次、模块，都可面向社会需求，结合实际需要开展专业技术培训，为就业和再就业提供服务。
4、机械工程训练中心运行机制的研究与应用
项目组对长江大学机械工程训练中心的运行机制进行了研究，提出了形成网络信息化管理、实行开放式的运行模式的设想。
网络信息化管理主要包括：
（1）机械工程训练中心基本信息：中心概况，中心人员，中心设备，训练项目，中心管理制度，仪器设备管理制度，训练教学管理制度等。
（2）机械工程训练中心教学管理：训练登记、预约，师生互动等。
（3）机械工程训练中心资料下载：课件下载，报告下载，成绩查询等。
开放式的运行模式包括：
（1）教学内容的开放：中心网站上公布所有教学单元时间段的内容。
（2）教学时间的开放：根据实践教学安排，周一至周五全天为学生训练，周六、周日和节假日可为特别训练、制作及对外开放。
（3）实验（实训）设备开放：周一至周日全天对学生科技和创新制作开放。
（4）对外开放：对外校学生来中心进行实验和实训采取预约制；对社会企业采取培训班制；同时根据需要定期举行系列培训班。
在学校的支持下，机械工程训练中心改革了运行机制。2008年1月，建成机械工程实训中心教学网站（网址为http://jxsx.yangtzeu.edu.cn），逐步实现了实训登记、预约、下载、成绩查询等的网络信息化管理和开放式的运行模式。
实现网络信息化管理、开放式的运行模式，显著提高了训练中心的工作效率和设备利用率。
5、机械工程训练成效显著
机械工程训练在人才实践能力培养中发挥了重要作用。新的机械工程训练中心建成以后，按项目组提出的教学体系开展了机械工程训练实践教学，丰富了机械工程训练的内容，提高了机械工程训练的质量，提升了学生的动手能力、工程意识、创新意识和综合能力，受到师生普遍认同和欢迎。在2007年首次参与训练试点的机械类、储运等专业学生调查中发现，学生反映训练时间安排和内容安排合理，实习效果好，尤其是机械类2004级机械设计和材料成型专业的学生，经过现代数控加工技术训练，同学们一致反映效果很好，充分体现了理论与现代实际应用的紧密结合，甚至为找工作都起到了很好的作用，许多同学认为训练的时间还应增加。
机械工程训练中心已成为大学生重要的创新基地。大学生从产品（作品）构思、设计、制作的全面训练中，显著提高了综合素质和创新能力。大学生的机械创新作品中，2008年有7项作品参加湖北省第二届大学生机械创新设计大赛，获得一等奖2项、二等奖5项的优异成绩。
在教育部本科教学水平评估中，机械工程训练中心充分展示了建设成果和训练效果。2007年11月，新的机械工程训练中心受到教育部本科教学水平评估专家组的一致好评，在随机抽取的8个专业20名学生进行现场车削加工顶尖和钳工加工六角螺母技能测试中，测试成绩优秀4人、良好10人、中等5人、及格1人，平均成绩83.98分，优良率70%，受到负责现场测试的教育部专家的高度称赞。
随着机械工程训练中心人员、设备、管理的不断充实和完善，教学改革的不断深化，机械工程训练中心必将在人才实践能力培养中发挥越来越重要的作用。
6、机械工程训练中心的示范辐射作用
机械工程训练中心在为本校学生服务的同时，积极发挥中心的示范辐射作用，最大限度地实现教学资源的共享，面向地方和石油机械行业，发挥了良好的示范辐射作用。
（1）中心对本校相关实验室的建设起到了良好的指导作用。先后为本校石油工程学院实验室研发了教学抽油机模型，气举抽油装置，为城建学院实验室研发了结构力学反力架等装置，推广先进的实践教学模式、教学理念以及管理理念，交流实验教学改革经验，大大促进了校内相关实验室的建设。
（2）中心强化了石油机械特色训练。结合在第四石油机械厂及油田钻采作业现场的专业实习，使学生熟悉用现代设计方法与制造技术研发石油装备过程，进一步强化石油领域的工程意识和工程能力，逐步形成了具有石油特色的“产学研”相结合的机械工程训练基地。
（3）中心加强了兄弟院校的交流与合作。先后接待了三峡大学、武汉科技学院、荆州职业技术学院等高校同仁来中心进行参观指导及经验交流，同时与华中科技大学、武汉大学、湖北工业大学等多所高校开展了广泛的交流与合作；多次在湖北省和中南地区机械工程实训研讨会上介绍经验。
（4）中心加强了社会服务。利用中心的教学资源和条件，近两年先后承接长江大学继续教育学院、长江大学工程技术学院、沙市大学等周边高校的实训教学工作共计2万余人学时，增强对荆州市周边地区院校辐射作用。
（5）开展了职业技能培训和技能考核鉴定。利用中心教学资源和条件，与荆州市劳动局职业技能鉴定指导中心建立了合作关系，利用中心教育资源的优势定期开办技能培训和技能考核鉴定。
三、结论
综上所述，项目组全面完成了研究任务，顺利通过了湖北省教学成果鉴定，鉴定认为“该项目研究成果居国内同类院校领先水平”；建成了湖北省属高校一流水平的机械工程训练中心，被评为湖北省高等学校实验教学示范中心；优化了具有石油特色的机械工程训练教学体系，改革了训练内容、方法和手段，实现了网络信息化管理和开放式的运行模式。
研究成果的应用，有效地提高了训练中心的工作效率和设备利用率，显著地提高了工程训练的质量与学生的工程意识、创新意识和综合能力，在学校创新人才实践能力培养中发挥了重要作用。
