高等學(xué)校機(jī)械設(shè)計(jì)制造本科專業(yè)教學(xué)實(shí)踐改革方案探討

朱里

摘要：根據(jù)當(dāng)前社會對機(jī)械設(shè)計(jì)制造的人才需求，針對本科機(jī)械設(shè)計(jì)制造專業(yè)本科生的目前教學(xué)實(shí)踐的現(xiàn)狀，深入研究機(jī)械設(shè)計(jì)制造專業(yè)教學(xué)實(shí)踐的改革方案，科學(xué)地確定了改革方案，提出系列培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力的方案。經(jīng)實(shí)踐表明，教學(xué)實(shí)踐效果良好，是高質(zhì)量人才培養(yǎng)的新平臺。

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)制造；教學(xué)實(shí)踐；改革方案

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）52-0052-02

近年來，各國都將工程能力的培養(yǎng)理念提升到國家戰(zhàn)略高度。歐盟推出“歐洲工程教育的教學(xué)與研究計(jì)劃”，構(gòu)建歐洲工程教育體系，以增強(qiáng)歐盟國家的創(chuàng)新競爭力；日本一直將科技立國為基本國策。我國政府先后頒布了實(shí)施《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要》等，明確提出“提高質(zhì)量是高等教育發(fā)展的核心任務(wù)，是建設(shè)高等教育強(qiáng)國的基本要求”。

一、機(jī)械設(shè)計(jì)制造專業(yè)教學(xué)現(xiàn)狀

企業(yè)對學(xué)校學(xué)生的綜合素質(zhì)要求越來越高，對本科的實(shí)踐教學(xué)提出了極高的要求，通過調(diào)查了解，大部分高校尤其是省屬二類工科院校在創(chuàng)新實(shí)踐教育方面都尚未起步，還僅僅停留在認(rèn)識階段，專業(yè)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容不適應(yīng)當(dāng)代制造應(yīng)用人才的培養(yǎng)要求，更難培養(yǎng)出具有創(chuàng)新能力的創(chuàng)新型人才。傳統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)的實(shí)踐多為驗(yàn)證性實(shí)踐，這不利于學(xué)生多向思維，不利于培養(yǎng)學(xué)生的工程應(yīng)用能力，這些都導(dǎo)致了目前我國實(shí)踐性人才匱乏。因此針對傳統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)體系，重組實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，必須適時調(diào)整培養(yǎng)目標(biāo)，改革培養(yǎng)方案，對現(xiàn)有課程體系進(jìn)行整合，特別要加強(qiáng)高級應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。結(jié)合學(xué)校對學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量的要求，以及機(jī)械工程學(xué)院各專業(yè)各學(xué)科相互交叉滲透的需要，企業(yè)對人才的需求觀念的改變和對具有高素質(zhì)創(chuàng)造性人才的渴求，盡快建立具有機(jī)械工程設(shè)計(jì)制造專業(yè)大學(xué)生的開放式機(jī)電一體化綜合實(shí)踐教學(xué)基地，是符合國家高校戰(zhàn)略發(fā)展要求的。為此應(yīng)當(dāng)積極創(chuàng)造條件，盡快把實(shí)踐教改方案建設(shè)好，開展創(chuàng)新教育，充分發(fā)揮現(xiàn)有優(yōu)勢，取長補(bǔ)短，搞出自己的特色，建成為在同類高校中有特色、有理念、有經(jīng)驗(yàn)、有強(qiáng)項(xiàng)、功能逐步齊全、具有校示范和輻射作用的大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)基地。機(jī)械工程與自動化學(xué)院有碩士學(xué)位授予權(quán)，擁有機(jī)械工程一級學(xué)科碩士專業(yè)。注重學(xué)生厚基礎(chǔ)、寬口徑、重素質(zhì)培養(yǎng)。在全國及省部級大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新大賽、國際工業(yè)設(shè)計(jì)作品大賽、全國大學(xué)生“挑戰(zhàn)杯”科技大賽、全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模等重大賽事中屢屢取得優(yōu)異成績。三十多年來，為國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)培養(yǎng)了大批合格的有用人才，畢業(yè)生受到社會普遍歡迎。學(xué)院科學(xué)研究和學(xué)術(shù)交流也取得了顯著的成績，已成為學(xué)校人才培養(yǎng)和科學(xué)研究的重要基地。當(dāng)然，我校在機(jī)械設(shè)計(jì)及自動化專業(yè)實(shí)踐方面需要針對技術(shù)發(fā)展、社會需求做出相應(yīng)調(diào)整，實(shí)踐內(nèi)容相互聯(lián)系與協(xié)調(diào)。

因此，積極開展機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)的教學(xué)實(shí)踐改革與研究十分必要，如何能夠在現(xiàn)有的條件下真正提高機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的質(zhì)量和水平，是我們必須要解決的問題。

二、機(jī)械設(shè)計(jì)制造專業(yè)綜合實(shí)踐教學(xué)改革方案分析與研究

新的機(jī)械工程及自動化專業(yè)是一個口徑更寬的專業(yè)，要求學(xué)生既能搞設(shè)計(jì)，也能搞實(shí)際操作，因此，要求設(shè)計(jì)綜合性實(shí)踐，提高學(xué)生動手能力、實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)是十分必要的。其實(shí)，國內(nèi)高校不同專業(yè)的許多教師進(jìn)行了不斷的探索與研究。傳統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)的實(shí)踐多為驗(yàn)證性實(shí)踐，不利于培養(yǎng)學(xué)生的工程應(yīng)用能力。緊密結(jié)合我校實(shí)際，根據(jù)我們的機(jī)械工程學(xué)院院級教學(xué)研究項(xiàng)目的實(shí)踐情況，經(jīng)認(rèn)真分析、充分討論，提出先組合、后融合，循序漸進(jìn)的改革思路，綜合實(shí)踐內(nèi)容的規(guī)劃方案體現(xiàn)出發(fā)展的動態(tài)特點(diǎn)。最終提出該發(fā)展過程需要解決的問題和解決途徑，為機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動化專業(yè)基礎(chǔ)綜合實(shí)踐提供一條可持續(xù)的發(fā)展近期和遠(yuǎn)景規(guī)劃。具體的實(shí)踐方案是：針對傳統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)體系，重組實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，提升教學(xué)實(shí)踐檔次，加強(qiáng)基礎(chǔ)動手訓(xùn)練、學(xué)科強(qiáng)化訓(xùn)練以及綜合調(diào)試設(shè)備訓(xùn)練的能力。本項(xiàng)目根據(jù)擬訂實(shí)施方案重組實(shí)踐教學(xué)體系，將培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力的總目標(biāo)分解為基礎(chǔ)訓(xùn)練、學(xué)科訓(xùn)練、綜合訓(xùn)練三個層次。①基礎(chǔ)訓(xùn)練：包括工程認(rèn)知、計(jì)算機(jī)制圖與測繪等。通過實(shí)踐教學(xué)能掌握到基本的實(shí)踐操作方法，能夠正確地使用儀器設(shè)備，準(zhǔn)確地采集實(shí)踐數(shù)據(jù)；認(rèn)真觀察實(shí)踐現(xiàn)象，進(jìn)行分析判斷、邏輯處理、做出結(jié)論的能力。②學(xué)科訓(xùn)練：包括電工電子技術(shù)、先進(jìn)制造技術(shù)、材料成形技術(shù)等。該層次實(shí)踐主要機(jī)械原理、機(jī)械零件設(shè)計(jì)、電工電子技術(shù)等。③綜合訓(xùn)練：該層次實(shí)踐主要結(jié)合工業(yè)生產(chǎn)過程、模具CAD/CAM基礎(chǔ)、CAE技術(shù)與應(yīng)用、應(yīng)用微機(jī)原理、自動控制原理、計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)與應(yīng)用等，培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力；同時，所提供的實(shí)踐設(shè)備覆蓋面寬、專業(yè)性強(qiáng)，可適應(yīng)機(jī)電類類多門課程實(shí)踐。其中將A/D數(shù)據(jù)采集引入氣動拼裝綜合實(shí)踐臺，數(shù)控設(shè)備網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程程序上傳下載實(shí)踐裝置和伺服運(yùn)動控制臺等設(shè)備填補(bǔ)了國內(nèi)在實(shí)踐設(shè)備上的空白。

三、機(jī)械設(shè)計(jì)制造專業(yè)教學(xué)改革的價值和體現(xiàn)

1.學(xué)術(shù)價值。研究的理論成果被國內(nèi)外近十種刊物所發(fā)表；發(fā)表的十多篇論文被中國科學(xué)引文數(shù)據(jù)庫、中國人文和社會科學(xué)論文統(tǒng)計(jì)與分析研究數(shù)據(jù)庫所收錄；被國際三大檢索收錄5篇。理論成果和教學(xué)實(shí)踐是教學(xué)改革廣泛開展的有利條件。

2.實(shí)踐意義和社會影響。①提高了教師的科研意識和能力。實(shí)踐教改的深入開展，對廣大教師的科研能力提出了更高的要求，因此教師開始關(guān)注研究方法和教育理論知識，進(jìn)行學(xué)科交叉知識的學(xué)習(xí)。②初步構(gòu)建了富有教育特色的有效教學(xué)理論體系，項(xiàng)目的實(shí)施，減少了授課時間，提高了學(xué)生自主能動性和動手實(shí)踐能力。必須開拓新的思路，提高整個教學(xué)系統(tǒng)的效率，精心落實(shí)每個教學(xué)環(huán)節(jié)，構(gòu)建有效教學(xué)。③探索行之有效的實(shí)踐模式和教學(xué)方法，素質(zhì)教育的實(shí)施也促進(jìn)了教科研的發(fā)展。教師和學(xué)生更加關(guān)注教學(xué)模式和教學(xué)方法的創(chuàng)新，實(shí)施高效教學(xué)，適應(yīng)未來社會對人才的培養(yǎng)需要。

3.成果的特色。實(shí)踐教改為本科生課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)和課外創(chuàng)新制作提供訓(xùn)練平臺，為教師和相關(guān)技術(shù)人員提供技術(shù)研究開臺，為改善辦學(xué)重要任務(wù)，提高學(xué)科水平，增加學(xué)校亮點(diǎn)服務(wù)，具有以下幾個特色：①綜合性。為了體現(xiàn)這種課程與課程之間的聯(lián)系，設(shè)計(jì)實(shí)踐基地，將大學(xué)的各種實(shí)踐課程進(jìn)行了有效的連接與實(shí)驗(yàn)。通過實(shí)驗(yàn)更深刻地體現(xiàn)專業(yè)課程之間的緊密聯(lián)系，提高學(xué)生的專業(yè)課程學(xué)習(xí)的興趣。②開放性。教學(xué)實(shí)踐采用模塊化設(shè)計(jì)，各模塊之間相互獨(dú)立，功能各異，可選擇合適的模塊進(jìn)行連接和實(shí)驗(yàn)，可以深刻地體會到工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)思想，加深了學(xué)生對機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、組裝和調(diào)試過程認(rèn)識。③實(shí)際操作性強(qiáng)。所有實(shí)驗(yàn)均需學(xué)生自主動手完成實(shí)驗(yàn)的連線、程序編程和調(diào)試，通過實(shí)驗(yàn)提高在未來進(jìn)入社會后的適應(yīng)能力。另外，通過實(shí)驗(yàn)，學(xué)生不僅可以對前期學(xué)習(xí)課程進(jìn)行總結(jié)，還可以對其他專業(yè)課程進(jìn)行學(xué)習(xí)，如電氣、計(jì)算機(jī)和電子等課程。④創(chuàng)新性。實(shí)踐教學(xué)設(shè)備多項(xiàng)填補(bǔ)了國內(nèi)在此方向?qū)嶒?yàn)設(shè)備的空白，如伺服運(yùn)動控制臺和數(shù)控設(shè)備程序上傳下載實(shí)驗(yàn)箱等。設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新性強(qiáng)，不僅從理論上進(jìn)行探討，而且在實(shí)際的平臺中進(jìn)行模擬實(shí)踐、提供背景案例，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，鼓勵其參與多種交互式活動，充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)資源，達(dá)到培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)精神和動手能力的目的。

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