機(jī)械類專業(yè)人才應(yīng)用創(chuàng)新能力培養(yǎng)的實(shí)踐教學(xué)體系建設(shè)研究

◆劉對(duì) 宋士華 黃強(qiáng) 萬(wàn)鈺雯 陳水泉

0 前言

隨著時(shí)代的快速發(fā)展，培養(yǎng)和提高大學(xué)生的創(chuàng)新精神和能力已成為時(shí)代賦予高校的責(zé)任，專業(yè)技術(shù)人才應(yīng)用創(chuàng)新能力的培養(yǎng)已成為工科學(xué)院的主要方向。如何培養(yǎng)工程技術(shù)人才的創(chuàng)新能力，已成為高校教學(xué)改革的主旋律。機(jī)械類專業(yè)人才應(yīng)用創(chuàng)新能力的養(yǎng)成主要包括工程實(shí)踐能力提升和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)。實(shí)踐教學(xué)體系的建設(shè)應(yīng)圍繞應(yīng)用創(chuàng)新能力培養(yǎng)，充分探索金工實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)、學(xué)科競(jìng)賽、畢業(yè)設(shè)計(jì)的多維度融合。

1 金工實(shí)習(xí)為培養(yǎng)工程實(shí)踐能力打基礎(chǔ)

金工實(shí)習(xí)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的技術(shù)基礎(chǔ)課，包括的內(nèi)容主要有車削、銑削、刨削、磨削、鑄造、鍛壓、焊接、鉗工等，以及近年來(lái)增加的數(shù)控設(shè)備（如數(shù)控車、數(shù)控銑）、特種加工設(shè)備（線切割、電火花成型機(jī)、激光切割等）的操作及簡(jiǎn)單編程[1]，是提高機(jī)械類學(xué)生專業(yè)實(shí)踐能力的非常有效的手段。

金工實(shí)習(xí)課程通過(guò)理論和實(shí)踐相結(jié)合的模式進(jìn)行教學(xué)，可以作為專業(yè)課的前期鋪墊，為學(xué)生在高年級(jí)學(xué)習(xí)專業(yè)課留下深刻印象，并養(yǎng)成在實(shí)踐過(guò)程中對(duì)問(wèn)題進(jìn)行探索的好習(xí)慣。比如金工實(shí)習(xí)車工，在機(jī)械制造中有對(duì)刀具的詳細(xì)介紹，也有在實(shí)際切削過(guò)程中出現(xiàn)的刀具磨損、車削表面質(zhì)量差等問(wèn)題的介紹。在金工實(shí)習(xí)車工實(shí)踐過(guò)程中，有的學(xué)生可能會(huì)碰到斷刀尖以及表面質(zhì)量差等情況，那么在實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中就應(yīng)注重引導(dǎo)學(xué)生查閱資料解決問(wèn)題。類似的問(wèn)題可以告訴學(xué)生注意切削參數(shù)、刀具的角度等，讓學(xué)生知道刀具的每個(gè)角度分別影響著哪些參數(shù)，并在實(shí)操過(guò)程中驗(yàn)證這些理論，真正做到理論和實(shí)踐相結(jié)合，切實(shí)提高工程實(shí)踐能力。

2 做好機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)，提升工程實(shí)踐能力

機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)是機(jī)械類專業(yè)教學(xué)的重要組成部分，是對(duì)機(jī)械制圖、計(jì)算機(jī)繪圖、材料力學(xué)、互換性與技術(shù)測(cè)量、機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)等課程所學(xué)知識(shí)和技能的一次綜合應(yīng)用實(shí)踐[2]，對(duì)學(xué)生工程實(shí)踐能力的提升有非常重要的作用。

機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)在實(shí)施中要強(qiáng)化設(shè)計(jì)指導(dǎo)，注重培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐意識(shí)。在課程設(shè)計(jì)期間按照題目要求，對(duì)電動(dòng)機(jī)的選擇、傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比、各傳動(dòng)部件的機(jī)構(gòu)選擇及設(shè)計(jì)，要求學(xué)生必須充分認(rèn)識(shí)到機(jī)械設(shè)計(jì)的目的和作用，不可簡(jiǎn)單地認(rèn)為只要完成任務(wù)就可以。在課程設(shè)計(jì)后期，注意要讓學(xué)生按照要求完成裝配圖及零件圖。圖紙是工程師的語(yǔ)言，也是課程設(shè)計(jì)的主要環(huán)節(jié)。在圖紙繪制、標(biāo)注過(guò)程中以企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格指導(dǎo)，以培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)。

強(qiáng)化答辯審查環(huán)節(jié)。機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)完成后，針對(duì)學(xué)生完成的課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書、設(shè)計(jì)圖紙?zhí)岢龃疝q問(wèn)題，特別是針對(duì)原理性的問(wèn)題和設(shè)計(jì)原則進(jìn)行提問(wèn)，這是學(xué)生必須掌握的內(nèi)容。及時(shí)糾正學(xué)生在設(shè)計(jì)中所犯的錯(cuò)誤并給出明確的修改意見，以優(yōu)化學(xué)生的設(shè)計(jì)成果，達(dá)到良好的工程實(shí)踐效果。

3 生產(chǎn)實(shí)習(xí)豐富學(xué)生的工程實(shí)踐經(jīng)歷

開展機(jī)械類專業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)教學(xué)，可以豐富學(xué)生實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)，鍛煉他們的實(shí)踐操作能力，也有助于其對(duì)理論知識(shí)的消化吸收。在豐富的工程實(shí)踐中提升認(rèn)知，學(xué)生會(huì)極大地提高學(xué)習(xí)的熱情，積極主動(dòng)地了解新技術(shù)、新方法，綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和技能，工程實(shí)踐能力有很大提高。

在生產(chǎn)實(shí)習(xí)教學(xué)過(guò)程中圍繞工程實(shí)踐能力的提升要注重以下幾個(gè)方面。

1）建立完善的教學(xué)機(jī)制。針對(duì)學(xué)生的專業(yè)和層次，制定不同的實(shí)習(xí)目標(biāo)，要綜合考慮學(xué)生的專業(yè)課內(nèi)容、對(duì)專業(yè)的學(xué)習(xí)興趣等，通過(guò)生產(chǎn)實(shí)習(xí)課程這個(gè)平臺(tái)加強(qiáng)學(xué)生對(duì)專業(yè)的學(xué)習(xí)興趣以及對(duì)專業(yè)的認(rèn)同感，為學(xué)生進(jìn)行職業(yè)規(guī)劃打下基礎(chǔ)。

2）注重實(shí)習(xí)基地建設(shè)。實(shí)習(xí)基地要有豐富的實(shí)習(xí)資源和合作良好的實(shí)習(xí)項(xiàng)目，針對(duì)不同批次的學(xué)生要有豐富的實(shí)習(xí)項(xiàng)目，便于對(duì)不同層次的學(xué)生進(jìn)行全面培養(yǎng)和引導(dǎo)。

3）加強(qiáng)對(duì)生產(chǎn)實(shí)習(xí)的考核。生產(chǎn)實(shí)習(xí)要重實(shí)踐過(guò)程，也要重實(shí)踐結(jié)果，加強(qiáng)對(duì)實(shí)習(xí)結(jié)果的考核就是重結(jié)果。在實(shí)習(xí)教學(xué)過(guò)程中加強(qiáng)與企業(yè)之間的溝通，對(duì)學(xué)生實(shí)習(xí)過(guò)程中遇到的問(wèn)題和困難進(jìn)行整理，在實(shí)習(xí)結(jié)束考核時(shí)針對(duì)問(wèn)題反饋情況。這樣就可以很好地結(jié)合問(wèn)題教育引導(dǎo)學(xué)生，有效提升學(xué)生的工程應(yīng)用能力。

如九江學(xué)院車輛工程、材料成型及控制工程、焊接技術(shù)與工程、機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)，分批赴湖北十堰東風(fēng)商用車發(fā)動(dòng)機(jī)廠，開展為期三周的生產(chǎn)實(shí)習(xí)。根據(jù)不同的專業(yè)特點(diǎn)，學(xué)生參觀了鑄造、凸凹模具、再造、大馬力機(jī)加工、試驗(yàn)站、總裝、軸瓦等車間，學(xué)習(xí)了4H缸體、軸類生產(chǎn)、發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)加工、車身生產(chǎn)加工和各個(gè)零部件生產(chǎn)的技術(shù)指標(biāo)及工藝流程等，并認(rèn)真做了筆記。在實(shí)習(xí)過(guò)程中，學(xué)生結(jié)合理論知識(shí)就實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中的疑問(wèn)虛心請(qǐng)教技術(shù)人員，技術(shù)人員耐心解答。學(xué)生返校后，帶隊(duì)教師根據(jù)學(xué)生的實(shí)習(xí)考勤、實(shí)習(xí)報(bào)告、筆試、答辯等方面綜合評(píng)定其實(shí)習(xí)成績(jī)，同時(shí)對(duì)實(shí)習(xí)指導(dǎo)工作做了總結(jié)，分析了實(shí)習(xí)過(guò)程中的問(wèn)題和不足，為生產(chǎn)實(shí)習(xí)積累經(jīng)驗(yàn)。

4 創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力

正常的實(shí)驗(yàn)教學(xué)多是學(xué)生遵循教師的設(shè)計(jì)思路，按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書的方法和步驟，一步一步地操作完成，大家得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果也基本一致[3]。有些學(xué)生為了完成教學(xué)任務(wù)，只會(huì)依葫蘆畫瓢而不敢創(chuàng)新，害怕出錯(cuò)。這樣的實(shí)驗(yàn)極大地壓抑了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，阻礙了學(xué)生創(chuàng)新能力的提升。創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)注重學(xué)生的興趣、能力和水平，發(fā)揮每位學(xué)生的個(gè)性和特長(zhǎng)，有利于學(xué)生自主安排學(xué)習(xí)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。

要使創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)課程達(dá)到效果，教師需要充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，激發(fā)學(xué)生的參與意識(shí)，在教學(xué)思想、教學(xué)手段、教學(xué)方法和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行系統(tǒng)安排，根據(jù)學(xué)生專業(yè)和興趣，有組織、有秩序地完成創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)課程。教師在實(shí)驗(yàn)中要注意發(fā)現(xiàn)學(xué)生的創(chuàng)新點(diǎn)，積極鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行頭腦風(fēng)暴，在實(shí)驗(yàn)后客觀評(píng)價(jià)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)想法，鼓勵(lì)學(xué)生采用多種方法完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，科學(xué)地評(píng)價(jià)學(xué)生運(yùn)用知識(shí)的能力、創(chuàng)新設(shè)計(jì)的能力、綜合分析的能力以及動(dòng)手能力等，以有效激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

5 學(xué)科競(jìng)賽充分激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和自信

大學(xué)生科技創(chuàng)新競(jìng)賽種類越來(lái)越豐富，在培養(yǎng)和提高學(xué)生的創(chuàng)新能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神、解決實(shí)際問(wèn)題和實(shí)踐動(dòng)手能力等方面具有極為重要的作用。創(chuàng)新競(jìng)賽在形式、內(nèi)容、深度和廣度等方面很適合作為專業(yè)教學(xué)的有益支撐和補(bǔ)充。例如近年來(lái)機(jī)械類專業(yè)經(jīng)常參加的全國(guó)大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽，比賽設(shè)有固定的主題，在固定的主題下鼓勵(lì)學(xué)生利用機(jī)械方面的專業(yè)知識(shí)設(shè)計(jì)功能豐富的參賽作品，要求學(xué)生對(duì)項(xiàng)目完成方案設(shè)計(jì)、圖紙繪制、零件的采購(gòu)及加工裝配、電器控制系統(tǒng)的安裝調(diào)試等一整套完整的項(xiàng)目制作過(guò)程，在這個(gè)過(guò)程中全面檢驗(yàn)學(xué)生的創(chuàng)新能力和工程實(shí)踐能力。

6 畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用創(chuàng)新能力具有普適性

新工科背景下，培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力成為主旨。機(jī)械類專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)理論結(jié)合實(shí)踐的綜合性教學(xué)活動(dòng)。利用好畢業(yè)設(shè)計(jì)這最后一堂大學(xué)專業(yè)課，是學(xué)生走向工作崗位的重要橋梁，也是對(duì)學(xué)生應(yīng)用創(chuàng)新能力的一次升華[4]。機(jī)械類專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計(jì)必須面向社會(huì)、面向就業(yè)、面向工程和實(shí)際。機(jī)械類專業(yè)是應(yīng)用性很強(qiáng)的專業(yè)，其畢業(yè)設(shè)計(jì)的選題應(yīng)當(dāng)聯(lián)系實(shí)際問(wèn)題、面向社會(huì)：可以是生產(chǎn)實(shí)習(xí)過(guò)程中碰到的某一個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)，也可以是日常生活中便于使用的智慧家居；面向社會(huì)極大地豐富了畢業(yè)設(shè)計(jì)的選題方向，激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新熱情。例如，某學(xué)生家里有生產(chǎn)食品的加工廠，他的畢業(yè)設(shè)計(jì)就是一種智能油炸鍋。面對(duì)實(shí)際問(wèn)題，他積極主動(dòng)地查閱資料，發(fā)現(xiàn)油水一體式油炸方式環(huán)保健康，最終設(shè)計(jì)出一種油水一體式油炸機(jī)。

就業(yè)是學(xué)生畢業(yè)后的必然選擇，面向就業(yè)也是畢業(yè)設(shè)計(jì)不可逃避的方向。學(xué)生應(yīng)根據(jù)自己的職業(yè)規(guī)劃來(lái)設(shè)計(jì)選題，可以選擇設(shè)計(jì)性強(qiáng)的課題，也可以選擇制造方向的課題，還可以選擇重控制方向的課題。不管是選擇哪種方向，都將為自己未來(lái)的就業(yè)方向做一個(gè)鋪墊。

工程和實(shí)際是機(jī)械類專業(yè)學(xué)生從事本專業(yè)最終要解決的問(wèn)題，比如機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè)有很大一部分學(xué)生畢業(yè)后從事的工作就是面向?qū)嶋H問(wèn)題。教師在畢業(yè)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)過(guò)程中應(yīng)積極引導(dǎo)學(xué)生參與自己的科研課題，將科研課題特別是橫向項(xiàng)目的一部分用于學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)，讓學(xué)生帶著問(wèn)題去鉆研課題，提高學(xué)生的創(chuàng)新應(yīng)用能力。

7 結(jié)語(yǔ)

機(jī)械類專業(yè)是“國(guó)民經(jīng)濟(jì)的裝備部”，機(jī)械行業(yè)不斷助力加快經(jīng)濟(jì)發(fā)展步伐，推動(dòng)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)步，對(duì)機(jī)械類專業(yè)人才應(yīng)用創(chuàng)新能力的要求也將越來(lái)越高，因此，多維度培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用創(chuàng)新能力就顯得極其重要。綜合利用實(shí)踐教學(xué)體系中的金工實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)、學(xué)科競(jìng)賽、畢業(yè)設(shè)計(jì)等課程，將使學(xué)生的綜合應(yīng)用創(chuàng)新能力得到大幅提高，為社會(huì)培養(yǎng)更多的機(jī)械類專業(yè)應(yīng)用創(chuàng)新人才。