實踐教學管理制度的創(chuàng)新與實踐

李 楠

(江南大學機械工程學院,江蘇 無錫 214122)

實踐教學管理制度的創(chuàng)新與實踐

李 楠

(江南大學機械工程學院,江蘇 無錫 214122)

在闡述實踐教學內(nèi)涵及目的的基礎(chǔ)上,針對目前實踐教學中存在的突出問題及實踐教學的發(fā)展趨勢,對機械專業(yè)實踐教學的構(gòu)建與實施進行了詳細的闡述,并提出了完善實踐教學管理制度的方法。

機械專業(yè);實踐教學;實踐能力;創(chuàng)新能力

實踐教學是高等學校專業(yè)教學計劃中的重要組成部分,它包括教學實驗、教學實習、生產(chǎn)實習、課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計(論文)及社會實踐活動等一切相對于理論教學的各種教學活動的總稱。這些有機統(tǒng)一和相互聯(lián)系的實踐環(huán)節(jié)就構(gòu)成了實踐教學體系。

機械專業(yè)是一門實踐性很強的專業(yè),在專業(yè)的學習過程中,要綜合運用先修課程中所學的有關(guān)知識與技能,結(jié)合各個教學實踐環(huán)節(jié)進行機械工程技術(shù)人員的基本訓練,逐步提高學生的理論水平、構(gòu)思能力、工程洞察力和判斷力,特別是分析問題、解決問題的能力,它的實踐教學在工科教學中起著重要作用。

許多專家對此進行了深入的研究,比如,孫偉民從更新思想觀念入手,通過加強制度建設(shè),推進規(guī)范管理,加大實踐教學經(jīng)費投入力度,整合校內(nèi)資源,優(yōu)化實踐教學環(huán)境,推進實踐教學改革等環(huán)節(jié),構(gòu)建了適合工科類學生的實踐教學體系,使人才培養(yǎng)的質(zhì)量不斷提高[1]。張承譜等根據(jù)新世紀人才培養(yǎng)目標和現(xiàn)代工程實踐教學內(nèi)涵,構(gòu)建了體現(xiàn)工程實踐的基礎(chǔ)性、實踐性、創(chuàng)新性綜合工程實踐教育和工程實踐教學新體系,形成了包括基礎(chǔ)性實驗、綜合設(shè)計性實驗和研究創(chuàng)新性實驗等三層次的實驗教學新模式[2]。

1 實踐教學中存在的突出問題

現(xiàn)代大學的發(fā)展趨勢,要求大學和經(jīng)濟、社會有著更加緊密的聯(lián)系,實踐教學順應了這種要求。但是由于以前注重理論忽視實踐的慣性,現(xiàn)在好多高校還沒有從舊的教學體系中解放出來,缺乏一種比較完善的,把學習、思考、實踐、創(chuàng)新等緊密結(jié)合,相互滲透,融為一體的實踐教學體系?？傮w而言,實踐教學主要存在以下一些突出的問題。

1.1 理論教學與實踐教學嚴重脫節(jié)

傳統(tǒng)的教學模式,過分強調(diào)理論知識,無形中使理論知識與實際脫節(jié)。這樣培養(yǎng)出來的學生,說到理論能背出幾條幾款,但實際動手能力卻很差,已不適應社會對人才的需求。這也是當前環(huán)境下企業(yè)在招聘應屆畢業(yè)生時抱怨最多的地方。

1.2 實踐教學目的不明確

為了完成實踐教學“學時數(shù)”而實踐。實踐內(nèi)容與生產(chǎn)脫離,不利于學生素質(zhì)能力的培養(yǎng)和提高,只把實習簡單地看作是理論聯(lián)系實際的一種形式,偏重于以完成實踐教學任務為目標,很少考慮實習單位生產(chǎn)、科研、經(jīng)營的客觀需要。單純利用實習單位提供生產(chǎn)現(xiàn)場進行實習,一方面生產(chǎn)單位不歡迎,難以建立相對穩(wěn)定的實習基地,另一方面也對學生缺乏全面綜合的技能訓練。

1.3 學校對實踐教學的投入少

提高對大學生的能力培養(yǎng),必須有一定的物質(zhì)基礎(chǔ)。但是課題、經(jīng)費、場地、設(shè)施、設(shè)備等各方面的原因嚴重制約了大學生科研活動的開展和生產(chǎn)實習的進行,再加上實習時間利用不充分,實習面窄,內(nèi)容單一,這樣難以培養(yǎng)出高水平的大學生,更談不上培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神的大學生。

1.4 缺乏規(guī)范

實踐教學沒有形成科學、規(guī)范的實踐教學體系,對實踐教學計劃、大綱、指導實習教材、進度、實習評價(師資考核、學生實習成績評定等)沒有建立科學規(guī)范的管理模式,沒有“度”可約,沒有“綱”可依。

2 實踐教學的發(fā)展趨勢

目前,在實踐教學中主要采用以下幾種循序漸進的教學方式:驗證式、模擬式、探索式和開發(fā)式等四種教學方式。其中探索式教學方式用于實驗教學的后期階段,要求學生根據(jù)給定的實驗題目,自行設(shè)計、操作完成,以進一步提高學生獨立分析問題和解決問題的能力。開發(fā)式教學方式則用于課程設(shè)計和實習,綜合實踐教學環(huán)節(jié)。在這一實踐教學環(huán)節(jié)中要求獨立完成或分組解決一個中小型實際課題的方案論證、設(shè)計、研制、書寫報告等任務,以初步訓練學生在工作實踐中進行技術(shù)開發(fā)和創(chuàng)新的能力,學會掌握工程化的思想。

目前,探索式特別是開發(fā)式的實踐教學模式正在受到越來越多的青睞和重視,這對于提高本科學生的動手實踐能力,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識,都是大有裨益的。

3 實踐教學的構(gòu)建與實施

本文將在創(chuàng)新思路下,重點研究機械專業(yè)的實踐教學的構(gòu)建與實施,對新形勢下的機械專業(yè)實踐教學體系改革與創(chuàng)新進行如下的探索。

3.1 完善工程實踐教學體系

機械工程類專業(yè)主要培養(yǎng)的是工程技術(shù)人才——工程師,其培養(yǎng)的主體是大學本科生,世界各國的機械工程教育經(jīng)驗表明,培養(yǎng)一名合格的工程師,要經(jīng)歷工程科學知識的學習、工程實踐的訓練和工作實踐的鍛煉,通常需要6～10年時間,學生畢業(yè)后,需要到企業(yè)工作3～4年,取得實際經(jīng)驗后才能成為現(xiàn)代高素質(zhì)的企業(yè)工程師。其中實踐教學的訓練是十分重要的環(huán)節(jié),它能夠促進學生理論聯(lián)系實際、學以致用,培養(yǎng)實際動手能力。因此,全面改革實踐教學環(huán)節(jié),大力加強工程實踐能力培養(yǎng),力求突出專業(yè)特色,應是目前我國機械工程實踐教學體系改革的主要內(nèi)容,同時也是改革的難點所在。在制訂機械類人才培養(yǎng)計劃和方案時應根據(jù)當?shù)厣鐣?jīng)濟發(fā)展的需求,從培養(yǎng)多類型、多規(guī)格的原則出發(fā),從有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識、工程意識、工程實踐能力、社會實踐能力出發(fā),對實驗、實習、課程設(shè)計、社會調(diào)查、畢業(yè)設(shè)計(論文)和課外科技活動等實踐性教學環(huán)節(jié)進行整體的、系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計,明確各工程實踐教學環(huán)節(jié)在總體培養(yǎng)目標中的作用。把基礎(chǔ)知識和專業(yè)技術(shù)知識與實踐教學有機融合起來,通過教學、實踐各個環(huán)節(jié)的共同作用,注重創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力的培養(yǎng),并貫穿于人才培養(yǎng)的全過程,堅持產(chǎn)、學、研相結(jié)合的方向,逐步形成完善的、能夠體現(xiàn)基礎(chǔ)性、系統(tǒng)性、實踐性和現(xiàn)代性教學內(nèi)容的工程實踐教學體系。

3.2 實施工程實踐教學活動

全面系統(tǒng)安排實踐性教學環(huán)節(jié),就是在每個學期均安排有不同的實踐教學環(huán)節(jié),保證工程實踐訓練四年不間斷。在實驗教學方面,減少驗證性實驗,更新實驗內(nèi)容,有計劃地開設(shè)設(shè)計型、綜合性、創(chuàng)新性實驗項目,充分調(diào)動學生的自主性,開發(fā)他們的思維潛能;實習作為培養(yǎng)學生的實踐環(huán)節(jié),是各高等院校的必修課,它對學生素質(zhì)的培養(yǎng)和對學生進行機械制造裝備及工藝教育起著十分重要的作用,尤其是對數(shù)控機床等現(xiàn)代設(shè)備的操作和編程能力的培養(yǎng)、先進制造工藝與方法的了解,因此應該把工作的重點放到理論與實踐的結(jié)合上,讓學生通過更多的生產(chǎn)實踐去掌握所學的技能知識,達到硬件軟件兼?zhèn)?加強課程設(shè)計環(huán)節(jié),建立系列課程設(shè)計,加大綜合設(shè)計力度,積極鼓勵改革課程設(shè)計的教學內(nèi)容,注重學生綜合能力的培養(yǎng),在每個專業(yè)至少設(shè)置一個以上的綜合性課程設(shè)計;畢業(yè)設(shè)計要著重加強現(xiàn)代設(shè)計方法和創(chuàng)新能力的訓練,要強化學生科技論文寫作能力的培養(yǎng),同時應結(jié)合社會培養(yǎng)學生的工程實踐意識和經(jīng)營管理意識。

3.3 建立工程實踐管理體系

機械工程教育實踐的管理是一個系統(tǒng)工程,其內(nèi)容要靠一系列的規(guī)章制度體現(xiàn),制度要科學、準確、合理、可行、方便。首先,應明確和理順學校各級管理部門的職責范圍和內(nèi)容,明確工程實踐在各個環(huán)節(jié)和各階段上的建設(shè)方向、重點和主要任務,建立和完善各項工作和管理制度,使工程實踐的管理全面步入規(guī)范化和制度化的軌道;其次,現(xiàn)代信息技術(shù)為實驗儀器的運行狀況、材料管理與統(tǒng)計、信息交流、管理手段的更新等方面實現(xiàn)科學的管理提供了基礎(chǔ)和條件,應用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對工程實踐的實施和執(zhí)行狀況進行網(wǎng)絡(luò)化管理,提高機械工程教育實踐環(huán)節(jié)的管理水平,促進設(shè)備和人力資源的合理配置與優(yōu)化,提高實驗室和設(shè)備儀器的利用率,也有助于對管理水平進行科學的評定、分析和決策。

3.4 改革工程實踐教學方法

機械工程類專業(yè)是一門實踐性很強、以培養(yǎng)工程技術(shù)應用型人才為目標的專業(yè),因此在每個教學環(huán)節(jié)都設(shè)置相應的工程實踐教學內(nèi)容。在實驗儀器設(shè)備有限、實習條件相對較差的情況下,通過引入計算機技術(shù)和現(xiàn)代教育技術(shù),改變傳統(tǒng)的“定時定點”的同步教學方式,構(gòu)建一種工程實踐教學的新模式,從教學方法和手段上解決難題?？梢詮囊韵聨讉€方面進行考慮:

(1)購買或錄制大型現(xiàn)代化制造企業(yè)的高性能加工裝備、先進制造過程和生產(chǎn)管理方面的錄像或光盤,可以使學生對工程實踐有直觀形象的認識,對現(xiàn)代制造技術(shù)在企業(yè)的應用有更深的了解。

(2)利用計算機虛擬現(xiàn)實技術(shù)和高檔圖形軟件(如UG、CA TIA、Pro/E)開發(fā)數(shù)控機床及其編程仿真系統(tǒng),如利用MA TLAB、LABV IEW軟件,開發(fā)虛擬儀器、虛擬仿真系統(tǒng);通過JIB IC公司的CNC教學系統(tǒng),可以在計算機上模擬數(shù)控機床的控制系統(tǒng)、操作、編程和加工過程以及故障檢測等功能。

(3)通過開展CA I工程實踐教學,對機械工程教育實踐教學中的操作步驟、要領(lǐng)與技巧,以及實踐中難以用語言描述的微觀組織、結(jié)構(gòu)變化、形成過程等以動畫形式直觀體現(xiàn)出來,從而對提高教學的起點、增大授課信息量,提高教學的質(zhì)量具有推動作用。

(4)探索合作教育的模式,把單一的培養(yǎng)模式改變成靈活多樣的培養(yǎng)模式。通過與本地區(qū)企業(yè)聯(lián)合建立實習基地或?qū)W生送到企業(yè)進行實踐鍛煉一年的“三加一教學”、或每學年設(shè)置為三學期制,其中兩學期在校內(nèi)學習,一學期在校外進行實踐工作,目的是為了加強學習過程中的理論與實踐的聯(lián)系,提高學生解決實際問題的能力,為學生廣泛接觸社會、積累工作經(jīng)驗、畢業(yè)后順利就業(yè)提供機會。

3.5 開展第二課堂活動

要有計劃地開設(shè)機構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計、產(chǎn)品造型設(shè)計、電子設(shè)計、包裝設(shè)計等方面的選修課;引導學生開展各種有益學生身心健康、擴展知識面、開拓視野、培養(yǎng)能力、陶冶情操的活動,開展自主實驗、自主設(shè)計、自主實習等以學生為主體的自主性實踐教學活動,以提高學生的綜合能力和全面素質(zhì);要組織學生參加各種學術(shù)交流活動,以擴大視野、啟發(fā)科學思維,創(chuàng)造條件把學生引導到各種科學研究活動中去,他們可以參加大學生科協(xié)組織的科技創(chuàng)新活動,也可以參加教師的科學研究工作;要積極組織各類科技競賽,倡導學生參加科研活動,促進學生逐步實現(xiàn)學習知識與工程實踐相結(jié)合。通過第二課堂活動,開展以學生為主體和中心的集體性自主實踐教育活動和課外科研活動,如CA I設(shè)計大賽、計算機繪圖大賽、機械創(chuàng)新設(shè)計大賽,培養(yǎng)學生工程設(shè)計思想、敢于創(chuàng)新的精神、分析解決工程實際問題的能力。

3.6 培養(yǎng)一支“雙師型”的師資隊伍

參加指導工程實踐的教師和指導創(chuàng)新訓練的理論課教師要協(xié)調(diào)配合,精心策劃出實踐教學每個環(huán)節(jié),編寫優(yōu)秀實用的教學實踐教材,解決學生在工程實踐和創(chuàng)新過程中遇到的構(gòu)思、設(shè)計、工藝等諸多實際問題。要做好這項工作是不容易的,一方面教師自身必須不斷學習、不斷實踐;另一方面,學院領(lǐng)導要充分認識到加強工程實踐的重要意義,有計劃地培養(yǎng)一批理論知識深厚、經(jīng)驗豐富、實踐能力強、德才兼?zhèn)?、勇于奉獻、訓練有素的懂理論、能實踐的“雙師型”師資隊伍,只有這樣,才能保證機械工程教育的實踐教學的質(zhì)量不斷提高。

3.7 建立完善有效的青年教師輪訓制度

完善的實驗教學體系、高水平的實驗室是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才所必備的硬件條件,此外還必須具備良好的軟件條件,也就是高水平的指導教師隊伍。我院近年引進了大批青年教師,這些年輕的老師大多是“從學校到學?！钡膽獙卯厴I(yè)生,沒有工作經(jīng)驗,更沒工程實踐經(jīng)驗,這樣的年輕教師指導學生的實驗和實踐訓練,很難達到實驗教學的目的。為此,學院可以利用機械工程訓練中心,對青年教師(40歲以下)進行工程實踐訓練。全院的青年教師將分期分批進入到訓練中心接受培訓,培訓周期為3到6個月。培訓內(nèi)容主要有:熟悉各種加工設(shè)備,各工種訓練,熟練操作各種機床,熟悉加工工藝流程等。這些訓練內(nèi)容可以大大增強年輕教師的工程背景,從而提高我院課堂教學質(zhì)量和實驗教學的效果。

4 實踐教學管理制度的完善

建立一套完整高效的實踐教學體系并對其進行創(chuàng)新性的管理,對于培養(yǎng)機械類專業(yè)應用型創(chuàng)業(yè)人才將起到有力的推動作用。其建立應以工程基本能力訓練為基礎(chǔ),以綜合素質(zhì)培養(yǎng)為核心,以創(chuàng)新意識教育為主線,圍繞機、電、計算機三個主要方面進行全面培養(yǎng)。

4.1 整合并調(diào)整理論教學和實驗教學課程結(jié)構(gòu),引入開放式實驗教學模式

根據(jù)應用型人才培養(yǎng)計劃和要求,將所有機械基礎(chǔ)課和專業(yè)課的實驗予以歸類、匯總、提煉,減少演示性實驗,增加綜合性、設(shè)計性、創(chuàng)新性實驗。設(shè)立一門獨立實驗課機械工程基礎(chǔ)實驗(含機械設(shè)計、公差與互換、機電液控制、機械系統(tǒng)設(shè)計等),可設(shè)必做、選作實驗,分學期進行。按應用型人才培養(yǎng)目標來組建實驗教學內(nèi)容和學時分配。全部實驗實行開放式集中授課,學生在老師的客觀指導下,通過自己的思考和分析去獨立地進行實驗設(shè)計、實驗操作和分析,在確保完成實驗基本要求的前提下,充分發(fā)揮學生個性、持長、積極性和主動性。開放性實驗模式可充分利用實驗資源,提高使用效率,有利于實踐教學的人才培養(yǎng)。

4.2 將課程設(shè)計、認知實習和畢業(yè)設(shè)計等重要實

踐性環(huán)節(jié)整合成循序漸進、相互關(guān)聯(lián)的體系

根據(jù)應用型人才培養(yǎng)目標,將課程設(shè)計、認知實習和畢業(yè)實習等實踐環(huán)節(jié)進行重組。建立模塊化、分層次、一體化的實踐應用訓練體系。設(shè)立機械設(shè)計綜合訓練環(huán)節(jié)(3周左右);機械基礎(chǔ)綜合訓練環(huán)節(jié)(2周左右);機電控制基礎(chǔ)訓練(2周);綜合訓練(3周,根據(jù)不同的專業(yè)方向,可分為現(xiàn)代制造技術(shù)、機電綜合控制、優(yōu)化設(shè)計等)及畢業(yè)實習、設(shè)計(1學期)。上述環(huán)節(jié)既相互獨立,又相互關(guān)聯(lián)。通過典型機電產(chǎn)品的設(shè)計制造及機電控制為訓練內(nèi)容,圍繞CAD/CA E,CAD/CA PP/CAM/NC和機電控制應用進行實訓。最后通過畢業(yè)實習、設(shè)計來形成培養(yǎng)“厚基礎(chǔ)、寬口徑、重實踐應用”的人才培養(yǎng)體系。

4.3 加強實驗室?guī)熧Y隊伍建設(shè),采用多媒體、網(wǎng)絡(luò)化等現(xiàn)代教學方法和手段,提高教學效果,培養(yǎng)學生綜合應用能力

綜合性、設(shè)計性、創(chuàng)新性的實驗項目需要高素質(zhì)的實驗人員去開發(fā)和利用。轉(zhuǎn)變實驗技術(shù)工作是教輔人員的事、是低層次教學的陳舊觀念,著力加大對實驗人員的培訓和培養(yǎng)力度,提高實驗人員的學歷層次、職稱結(jié)構(gòu)和綜合素質(zhì),抓好實驗室隊伍建設(shè),為實踐教學環(huán)節(jié)提供高素質(zhì)的師資隊伍保障。

在實踐教學過程中,通過建立實踐教學管理系統(tǒng),制作方便適用的多媒體實驗課件,把傳統(tǒng)的驗證性演示實驗、模擬仿真實驗提供給學生網(wǎng)上學習觀摩,建立網(wǎng)上實驗教學平臺,實現(xiàn)實驗項目、內(nèi)容、儀器設(shè)備、方法、目標到實驗報告均可上網(wǎng),方便學生學習,提高實驗教學效果。通過現(xiàn)代教學手段和技術(shù)的充分利用,拓展學生的知識信息量,使學生在對學科專業(yè)背景和對象獲得感性認知的基礎(chǔ)上,又能有更多時間從事綜合性、設(shè)計性實驗,來提高綜合實驗能力和創(chuàng)新意識。

4.4 構(gòu)建有效的評價體系,提高實踐教學質(zhì)量

一個好的評價體系不僅能有效地激發(fā)學生學習的原動力,也有利于教學效果的公正評價。傳統(tǒng)的學生學習評價是教師主導,根據(jù)學生課題或題目的完成情況和答辯情況進行考核,評價大部分由教師的主觀判斷決定,學生本人及同組同學不能參與評價,而對實踐教學指導教師的評價也應從多個方面進行考核,從而更有利于“教師評學、學生評教、教學相長”的教學模式的真正體現(xiàn)。

[1] 孫偉民.大力加強實踐教學提高人才培養(yǎng)質(zhì)量[J].中國大學教學,2006(3):42-43.

[2] 張承譜,陳金水,葉 茗.機械工程實踐教學改革與實踐[J].實驗技術(shù)與管理,2007,24(10):22-24.

Innovation and Implementing of Practice Teaching Managerial System

LI Nan
(School of Mechanical Engineering,Jiangnan University,Wuxi 214122,China)

Based on the exposition of connotation and purpose of practice teaching,in allusion to prominent problems and development trend of current practice teaching,this paper elaborates on construction and application of mechanical major practice teaching in details.At the same time,the paper brings in some methods to improve practice teaching managerial system.

mechanical major;practice teaching;practical ability;innovation ability

G642.0

A

1671-7880(2010)03-0045-04

2010-04-26

李 楠(1963— ),女,湖南長沙人,講師,主要研究方向:先進制造技術(shù)、CAD/CAPP/CAM。