基于應(yīng)用創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的機(jī)械工程實(shí)踐教學(xué)模式研究

張桂菊 肖才遠(yuǎn)

摘要：本文通過(guò)分析機(jī)械工程類專業(yè)傳統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)研究的現(xiàn)狀，構(gòu)建了機(jī)械工程應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)實(shí)踐教學(xué)體系，提出了改革機(jī)械工程實(shí)踐教學(xué)方法和手段，培養(yǎng)具備綜合素質(zhì)高、實(shí)踐能力強(qiáng)的應(yīng)用型創(chuàng)新人才，對(duì)機(jī)械工程類專業(yè)應(yīng)用創(chuàng)新型人才培養(yǎng)具有指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：應(yīng)用型;創(chuàng)新型;機(jī)械工程;教學(xué)模式

中圖分類號(hào)：G642.0 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? ?文章編號(hào)：1674-9324（2015）44-0277-02

機(jī)械工程類專業(yè)是我校傳統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)學(xué)科專業(yè)，為湖南省機(jī)械工程領(lǐng)域培養(yǎng)、輸送了大批人才。隨著經(jīng)濟(jì)、科技的快速發(fā)展，邵陽(yáng)學(xué)院根據(jù)自身?xiàng)l件順應(yīng)湖南省科技和經(jīng)濟(jì)發(fā)展形勢(shì)，提出了“基本技能訓(xùn)練+綜合能力提高+工程實(shí)踐+創(chuàng)新應(yīng)用”多層次實(shí)踐教學(xué)體系的改革思路，以培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力為根本宗旨，堅(jiān)持專業(yè)知識(shí)、能力、創(chuàng)新協(xié)調(diào)發(fā)展的實(shí)踐教育理念，建立以創(chuàng)新能力培養(yǎng)為核心的實(shí)踐教學(xué)體系。

一、機(jī)械工程應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)現(xiàn)狀

當(dāng)前，針對(duì)機(jī)械工程專業(yè)應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的教育教學(xué)改革研究，國(guó)內(nèi)部分高校的相關(guān)專家、學(xué)者已開(kāi)展了積極的研究和實(shí)踐，部分重點(diǎn)高校也實(shí)施了國(guó)家級(jí)機(jī)械工程應(yīng)用創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式實(shí)驗(yàn)區(qū)，如浙江大學(xué)多層次機(jī)械工程人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)區(qū)、長(zhǎng)春理工大學(xué)機(jī)械工程“教學(xué)、科研、生產(chǎn)”的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式實(shí)驗(yàn)區(qū)等，而現(xiàn)有對(duì)機(jī)械工程專業(yè)應(yīng)用創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)研究主要側(cè)重于通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)或競(jìng)賽活動(dòng)等強(qiáng)化學(xué)生的動(dòng)手能力和應(yīng)用能力。

對(duì)地方本科院校而言，在機(jī)械工程領(lǐng)域內(nèi)的對(duì)學(xué)生的培養(yǎng)主要側(cè)重于工程創(chuàng)新實(shí)踐能力，即培養(yǎng)機(jī)械工程專業(yè)應(yīng)用創(chuàng)新型人才而非科研型人才。培養(yǎng)機(jī)械工程專業(yè)應(yīng)用型創(chuàng)新人才，除了具備實(shí)踐操作能力外，更重要的是對(duì)機(jī)械工程行業(yè)前沿的實(shí)時(shí)把握。針對(duì)機(jī)械工程領(lǐng)域的發(fā)展變化，培養(yǎng)的人才必須具備綜合素質(zhì)高、實(shí)踐能力強(qiáng)的應(yīng)用型創(chuàng)新人才。

二、機(jī)械工程應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)實(shí)踐教學(xué)體系的構(gòu)建

根據(jù)我校“以提高學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力為核心目標(biāo)，創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力培養(yǎng)相互融合、校內(nèi)培養(yǎng)與校外實(shí)踐鍛煉有機(jī)結(jié)合”的教學(xué)理念，機(jī)械工程專業(yè)按照學(xué)科建設(shè)與人才培養(yǎng)相結(jié)合、教學(xué)與科研相結(jié)合、理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合的原則，在調(diào)整改革原有獨(dú)立于各門課程的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的基礎(chǔ)上，構(gòu)建“基礎(chǔ)性、綜合設(shè)計(jì)性、研究創(chuàng)新性”多層次的研究型實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。

1.機(jī)械基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)。機(jī)械基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)面向低年級(jí)機(jī)械類專業(yè)學(xué)生，主要讓學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)的基本操作方法及技能、正確使用儀器、掌握正確的數(shù)據(jù)處理方法。首先，在開(kāi)展機(jī)械基礎(chǔ)課程教學(xué)之前，通過(guò)機(jī)械機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)綜合展示與分析、機(jī)械拆裝及結(jié)構(gòu)分析、機(jī)械結(jié)構(gòu)分析及運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖等實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)與創(chuàng)新的“啟蒙教育”;其次，通過(guò)工程圖學(xué)課程實(shí)訓(xùn)，培養(yǎng)學(xué)生二、三維表達(dá)與初步的構(gòu)形設(shè)計(jì)能力、空間想象能力、手工與計(jì)算機(jī)圖樣繪制能力，為機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ);第三，對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)理論和機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)的初步剖析，讓學(xué)生具有初步擬定機(jī)械系統(tǒng)方案、創(chuàng)新設(shè)計(jì)的能力，培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用基礎(chǔ)知識(shí)和工程實(shí)踐知識(shí)進(jìn)行基本機(jī)構(gòu)的分析和設(shè)計(jì)的能力和初步具有擬定機(jī)構(gòu)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案的能力。

2.機(jī)械綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。機(jī)械綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)主要面向中、高年級(jí)機(jī)械類學(xué)生，主要分為綜合性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，主要培養(yǎng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的綜合運(yùn)用能力、創(chuàng)新能力、分析與解決問(wèn)題的能力。綜合性實(shí)驗(yàn)是運(yùn)用一門課程或多門課程的知識(shí)對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能和方法進(jìn)行綜合訓(xùn)練的一種復(fù)合型實(shí)驗(yàn)。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是結(jié)合各自教學(xué)或獨(dú)立于各種教學(xué)而進(jìn)行的一種探索性實(shí)驗(yàn)。一般是在學(xué)生常規(guī)或綜合性實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練的基礎(chǔ)上，經(jīng)歷了一個(gè)由淺入深的過(guò)程之后開(kāi)設(shè)的。更進(jìn)一步的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)則是在指導(dǎo)教師出題后，全部由學(xué)生自己組織實(shí)驗(yàn)，甚至可以讓學(xué)生自己選題、自己設(shè)計(jì)，在教師的指導(dǎo)下進(jìn)行，最大限度地發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。

我校開(kāi)設(shè)的機(jī)械綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)包括微型發(fā)動(dòng)機(jī)綜合性能實(shí)驗(yàn)、組合夾具拼裝方案設(shè)計(jì)及組裝、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)創(chuàng)新方案設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、機(jī)械運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)參數(shù)測(cè)試、滾動(dòng)軸承組合設(shè)計(jì)及性能分析實(shí)驗(yàn)、液體動(dòng)壓滑動(dòng)軸承性能實(shí)驗(yàn)、靜態(tài)與動(dòng)態(tài)螺栓聯(lián)接綜合實(shí)驗(yàn)、減速箱結(jié)構(gòu)分析及裝拆實(shí)驗(yàn)、平面機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)仿真分析實(shí)驗(yàn)等。

3.機(jī)械研究創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)。面向機(jī)械類高年級(jí)學(xué)生，以學(xué)生為主體，以實(shí)現(xiàn)學(xué)生自我訓(xùn)練為主，重視學(xué)生個(gè)性發(fā)展，在更高層面上培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、實(shí)際工程設(shè)計(jì)能力及初步科研能力。主要由開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)、科技制作、學(xué)科競(jìng)賽、學(xué)生科研項(xiàng)目和社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)等部分組成，以機(jī)械產(chǎn)品CAD/CAM為主要內(nèi)容的綜合創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)課。采用“集中指導(dǎo)、分散設(shè)計(jì)”的方式，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)制作，參加各類競(jìng)賽，培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力、創(chuàng)新能力、組織能力和科研能力。

三、機(jī)械工程應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)實(shí)踐教學(xué)方法和手段改革

1.構(gòu)建機(jī)械認(rèn)知實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)，培養(yǎng)專業(yè)認(rèn)知能力，啟發(fā)創(chuàng)新思維。在專業(yè)基礎(chǔ)課程開(kāi)設(shè)前，組織學(xué)生到與專業(yè)相關(guān)的機(jī)械制造企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)等進(jìn)行參觀學(xué)習(xí)，了解產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程和生產(chǎn)裝備，了解常用生產(chǎn)設(shè)備的功能、工作原理及組成。邀請(qǐng)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富的企業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行講解，著重介紹機(jī)械工程專業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的重要作用，當(dāng)前機(jī)械工程專業(yè)技術(shù)人才的現(xiàn)狀和發(fā)展方向。組織觀看生產(chǎn)錄像，加強(qiáng)計(jì)算機(jī)仿真教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生利用計(jì)算機(jī)等現(xiàn)代信息技術(shù)應(yīng)用機(jī)械工程領(lǐng)域的能力。

2.改革實(shí)踐教學(xué)模式，更新和豐富實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，提高實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量。在實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)時(shí)，不能照本宣科，應(yīng)注重能力的培養(yǎng)，使學(xué)生動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力和綜合分析能力得到提升。例如，在金工實(shí)習(xí)課程教學(xué)過(guò)程中，鼓勵(lì)學(xué)生自主創(chuàng)新和后續(xù)金工實(shí)習(xí)。學(xué)生通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)出各種有創(chuàng)意的作品并把它加工出來(lái)，不僅增加了學(xué)生的實(shí)習(xí)成就感，還促進(jìn)了作品的個(gè)性化。在課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，課程內(nèi)容在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注重其綜合性、互動(dòng)性、啟發(fā)性和完整性，盡可能地在教師指導(dǎo)下讓學(xué)生自己完成部分實(shí)驗(yàn)裝置和儀器的安裝調(diào)試，使學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)，充分掌握專業(yè)知識(shí)和提升專業(yè)技能。在課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)，課程內(nèi)容注重大型的工程系統(tǒng)設(shè)計(jì)，使學(xué)生能運(yùn)用理論教學(xué)環(huán)節(jié)中所學(xué)到的知識(shí)思考問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題。

3.注重自主學(xué)習(xí)與思考，加強(qiáng)培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作，培養(yǎng)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。機(jī)械基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)根據(jù)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和內(nèi)容分別采用相應(yīng)的教學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、獨(dú)立思考、獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)操作并正確記錄試驗(yàn)數(shù)據(jù)，培養(yǎng)學(xué)生處理數(shù)據(jù)、分析判斷、邏輯推理及正確表達(dá)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的能力。綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)采用啟發(fā)式、討論式教學(xué)，以問(wèn)題為導(dǎo)向，引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立學(xué)習(xí)、思考，以小組形式自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，自主完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)合作精神。研究創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)由學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，查閱資料，分析各種信息來(lái)源，獨(dú)立解決問(wèn)題，獨(dú)立進(jìn)行實(shí)驗(yàn)總結(jié)，培養(yǎng)了學(xué)生自主創(chuàng)新能力和科研能力。

4.引入計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)等現(xiàn)代教育技術(shù)手段改變傳統(tǒng)的教學(xué)方式，提高實(shí)踐教學(xué)的效率。將傳統(tǒng)教學(xué)手段與現(xiàn)代化教學(xué)手段有機(jī)結(jié)合，取長(zhǎng)補(bǔ)短，優(yōu)化、整合教學(xué)資源，建立了掛圖、模型、視頻、多媒體、實(shí)物裝備等多種教學(xué)手段，特別是使用以現(xiàn)代信息技術(shù)為基礎(chǔ)的現(xiàn)代教育技術(shù)手段開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)與訓(xùn)練興趣，提高了教學(xué)效果。將虛擬現(xiàn)實(shí)、計(jì)算機(jī)仿真等先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用到實(shí)踐教學(xué)中去，引進(jìn)和研發(fā)相應(yīng)的軟件和硬件平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)在計(jì)算機(jī)虛擬環(huán)境下模擬傳統(tǒng)和現(xiàn)代制造的加工工藝過(guò)程，有效地提高了實(shí)踐學(xué)習(xí)的效果。自制和引進(jìn)工程技術(shù)訓(xùn)練課程教學(xué)視頻，研制系列多媒體教學(xué)課件，建立了工程技術(shù)訓(xùn)練素材庫(kù)及大量案例。通過(guò)開(kāi)展多媒體輔助教學(xué)，將課堂實(shí)物模型與多媒體課件演示相結(jié)合，相得益彰，既增加了學(xué)生對(duì)工程問(wèn)題的感性認(rèn)識(shí)，又使學(xué)生在有限的時(shí)間內(nèi)獲取了更多的知識(shí)。

5.改革考試制度和考核方法，提高實(shí)踐教學(xué)的主動(dòng)性和自覺(jué)性。為了切實(shí)保證實(shí)踐環(huán)節(jié)達(dá)到預(yù)期的效果，激發(fā)學(xué)生的實(shí)習(xí)熱情和創(chuàng)新精神，實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)踐教學(xué)的有效管理，根據(jù)不同實(shí)踐教學(xué)模塊采用不同的考試制度和考試方法，必須要考慮到實(shí)踐過(guò)程中的復(fù)雜性和變化性，盡量做到全方位考核，避免以偏概全。例如，金工實(shí)習(xí)成績(jī)，要綜合衡量學(xué)生的平時(shí)成績(jī)、實(shí)際操作技能與質(zhì)量、創(chuàng)新能力、實(shí)習(xí)報(bào)告等情況，其中平時(shí)成績(jī)占20%，實(shí)際操作技能與質(zhì)量占50%，創(chuàng)新能力占10%，實(shí)習(xí)報(bào)告占20%，考核形式要有利于學(xué)生勞動(dòng)技能、團(tuán)隊(duì)精神的培養(yǎng)，學(xué)生工程意識(shí)和創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)，有利于高素質(zhì)、工程實(shí)踐能力強(qiáng)的高級(jí)工程技術(shù)人才的培養(yǎng)。

四、結(jié)語(yǔ)

實(shí)踐教學(xué)是機(jī)械工程類專業(yè)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的一個(gè)重要部分，邵陽(yáng)學(xué)院機(jī)械工程類專業(yè)始終以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力為根本，建立了以學(xué)生實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力培養(yǎng)為核心的實(shí)踐教學(xué)體系，實(shí)現(xiàn)了實(shí)踐教學(xué)貫穿教學(xué)的每一個(gè)環(huán)節(jié)，完善了學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力、創(chuàng)新思維和動(dòng)手能力，從而更好的滿足了經(jīng)濟(jì)建設(shè)事業(yè)和社會(huì)發(fā)展的需要。

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