基于一體化教學(xué)模式的機械工程專業(yè)教學(xué)改革探索與實踐

顏立訪

（常德技師學(xué)院，常德 415000）

機械工程專業(yè)在現(xiàn)代工業(yè)中扮演著重要角色，但是傳統(tǒng)的教學(xué)模式還存在一定問題。為了滿足當(dāng)前社會對機械工程人才的要求，在機械工程專業(yè)教學(xué)中引入一體化教學(xué)模式。一體化教學(xué)模式指將理論教學(xué)與實踐教學(xué)有機結(jié)合，在課堂教學(xué)的基礎(chǔ)上引入實驗、實習(xí)和實訓(xùn)等環(huán)節(jié)，以強化學(xué)生的理論知識體系，培養(yǎng)他們的實際操作能力和問題解決能力[1]。

1 機械工程專業(yè)教學(xué)改革中存在的問題

首先，機械工程專業(yè)的教學(xué)內(nèi)容與實際需求脫節(jié)，使得學(xué)生缺乏解決實際問題的能力。在傳統(tǒng)的教學(xué)模式下，教材內(nèi)容過于理論化，與實際工作中的需求相去甚遠(yuǎn)，學(xué)生在畢業(yè)后往往無法適應(yīng)工作環(huán)境。其次，教學(xué)方法單一，使得學(xué)生缺乏主動學(xué)習(xí)意識和實踐能力。傳統(tǒng)的教學(xué)方法以講授為主，學(xué)生只能被動接受知識，缺乏主動思考和實踐的機會。這種單一的教學(xué)方法限制了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動力，無法培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力。最后，實踐環(huán)節(jié)不足導(dǎo)致學(xué)生缺乏實際操作機會。機械工程專業(yè)需要學(xué)生具備一定的實踐操作能力，但是在教學(xué)中實踐環(huán)節(jié)往往被忽視。學(xué)生缺乏實際操作的機會，無法將理論知識與實際問題相結(jié)合，也無法培養(yǎng)出綜合素質(zhì)和實踐能力。

2 基于一體化教學(xué)模式的機械工程專業(yè)教學(xué)改革探索

基于一體化教學(xué)模式的機械工程專業(yè)教學(xué)改革探索主要包括課程與教學(xué)內(nèi)容的整合、教學(xué)方法與手段的創(chuàng)新以及理論教學(xué)與實踐教學(xué)的結(jié)合，如圖1 所示。第一，課程與教學(xué)內(nèi)容的整合。通過跨學(xué)科的方式整合課程與教學(xué)內(nèi)容，旨在培養(yǎng)學(xué)生的跨學(xué)科思維能力。例如，將機械設(shè)計、材料力學(xué)、控制工程等相關(guān)課程進(jìn)行整合，使學(xué)生能夠綜合運用不同學(xué)科的知識解決實際問題。

圖1 教學(xué)改革探索

第二，教學(xué)方法與手段的創(chuàng)新。采用案例教學(xué)法和問題導(dǎo)向?qū)W習(xí)等創(chuàng)新的教學(xué)方法，旨在培養(yǎng)學(xué)生的綜合分析能力。通過實際案例的引導(dǎo)，學(xué)生能夠主動思考和解決問題，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維和解決實際問題的能力。

第三，理論教學(xué)與實踐教學(xué)的結(jié)合。通過設(shè)計實踐教學(xué)項目，引導(dǎo)學(xué)生思考和分析實際問題，培養(yǎng)他們的問題解決能力和創(chuàng)新能力。例如，組織學(xué)生參與機械設(shè)計競賽、實習(xí)實訓(xùn)等實踐活動，讓他們能夠?qū)⒗碚撝R應(yīng)用到實際中，增強自身的實際操作能力和創(chuàng)新能力。

通過這些改革探索，可以使機械工程專業(yè)的教學(xué)更加貼近實際需求，培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力和創(chuàng)新能力，提升其就業(yè)競爭力。同時，促進(jìn)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和自主發(fā)展，培養(yǎng)他們的學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新意識。

2.1 課程與教學(xué)內(nèi)容的整合

通過跨學(xué)科的方式整合課程。例如，將機械工程專業(yè)的課程與電子工程學(xué)、計算機科學(xué)等學(xué)科進(jìn)行整合，形成“機械與智能控制”課程。這門課程包括機械力學(xué)、電子電路和控制理論等內(nèi)容，目的是培養(yǎng)學(xué)生的跨學(xué)科思維能力。學(xué)生可以通過這門課程了解機械工程與電子工程的交叉領(lǐng)域，掌握智能控制系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用，學(xué)習(xí)如何綜合運用不同學(xué)科的知識解決實際問題，培養(yǎng)自身的創(chuàng)新能力和復(fù)雜問題解決能力[2]。

整合教學(xué)內(nèi)容指整合相關(guān)知識，以形成具有一定主題和邏輯關(guān)系的教學(xué)內(nèi)容。例如，在教授機械力學(xué)的同時，融入相關(guān)的材料學(xué)和機械設(shè)計知識。教師可以在講解力學(xué)基本原理時，引入材料性質(zhì)與應(yīng)用和機械設(shè)計方法與技巧。通過整合教學(xué)內(nèi)容，使學(xué)生更好地理解不同知識之間的關(guān)聯(lián)性，增強他們綜合運用知識的能力。此外，教師可以通過案例分析和項目實踐等方法，讓學(xué)生綜合運用不同學(xué)科的知識解決實際問題，培養(yǎng)他們綜合思考和解決問題的能力。這種方式可以幫助學(xué)生建立更全面的知識體系，改善學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，增強學(xué)生的實際應(yīng)用能力。

2.2 教學(xué)方法創(chuàng)新

創(chuàng)新教學(xué)方法是教學(xué)改革的重要內(nèi)容。案例教學(xué)法是以案例為基礎(chǔ)的教學(xué)法，目的是培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、實踐能力、分析能力和問題解決能力。例如，教師可以在教授機械設(shè)計課程時引入真實的機械設(shè)計案例，如設(shè)計自動化生產(chǎn)線。學(xué)生可以通過真實案例學(xué)習(xí)機械設(shè)計的理論知識，培養(yǎng)自身的綜合分析能力。問題導(dǎo)向?qū)W習(xí)（Problem-Based Learning，PBL）是一種以問題為導(dǎo)向、以學(xué)生為中心的教學(xué)方法。它通過引導(dǎo)學(xué)生解決實際問題，達(dá)到學(xué)習(xí)特定知識和技能的目的。例如，在教授機械材料課程時，教師可以引導(dǎo)學(xué)生提出問題，然后讓他們通過研究和實驗探索問題的答案，并進(jìn)行反思和討論，以此培養(yǎng)他們的批判性思維和自主學(xué)習(xí)能力[3]。

2.3 實踐教學(xué)與理論教學(xué)的結(jié)合

首先，根據(jù)機械工程專業(yè)的特點和學(xué)生的學(xué)習(xí)需求設(shè)計實踐教學(xué)項目，讓學(xué)生在實際操作中學(xué)習(xí)和應(yīng)用理論知識。其次，教師要在實踐教學(xué)過程中引導(dǎo)學(xué)生思考和分析實際問題，幫助他們將理論知識與實際問題聯(lián)系起來，培養(yǎng)其問題解決能力和創(chuàng)新能力。再次，學(xué)校要提供必要的實踐教學(xué)資源，如實驗室設(shè)備和實習(xí)基地等。最后，學(xué)?？梢耘c企業(yè)合作，讓企業(yè)為實踐教學(xué)提供機會和場所。

3 基于一體化教學(xué)模式的機械專業(yè)教學(xué)改革實踐案例分析

某高校為了增強學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力進(jìn)行教學(xué)改革，引入一體化教學(xué)模式，讓學(xué)生在實際工程項目中進(jìn)行學(xué)習(xí)和實踐。學(xué)校設(shè)計了一門綜合實踐課程，選擇具有實際應(yīng)用價值的項目作為實踐項目，如小型機械設(shè)備的設(shè)計和制作等。課程教學(xué)目標(biāo)是增強學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力，培養(yǎng)學(xué)生的問題解決能力和工程實踐能力。教學(xué)評價方式為綜合評價，評價指標(biāo)包括設(shè)計方案的創(chuàng)新性、制造過程的規(guī)范性和項目成果的實用性等。一體化教學(xué)模式下機械設(shè)計與制造課程教學(xué)評價表，如表1 所示。

表1 一體化教學(xué)模式下機械設(shè)計與制造課程教學(xué)評價表

通過案例說明，采用一體化教學(xué)模式有效增強了學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力。通過項目實踐既增強了學(xué)生的獨立思考能力和解決問題能力，又鍛煉了他們的團(tuán)隊合作能力和溝通能力[4]?；谝惑w化教學(xué)模式的機械專業(yè)教學(xué)改革實踐取得了良好的效果，為學(xué)生的綜合素質(zhì)提升和就業(yè)能力培養(yǎng)奠定了基礎(chǔ)。

4 基于一體化教學(xué)模式的機械工程專業(yè)教學(xué)改革的挑戰(zhàn)和對策

基于一體化教學(xué)模式的機械工程專業(yè)教學(xué)改革面臨兩方面挑戰(zhàn)。一方面，學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和實踐能力不足，缺乏主動學(xué)習(xí)意識和實踐意識。這可能是由于傳統(tǒng)的教學(xué)模式注重理論知識的傳授，而缺乏對實踐能力的培養(yǎng)。另一方面，課程和教學(xué)內(nèi)容整合難度大，需要花費大量時間和精力來設(shè)計和調(diào)整課程。這是因為一體化教學(xué)模式要求將不同學(xué)科的知識融合在一起，使學(xué)生能夠綜合應(yīng)用這些知識解決實際問題[5]。

為了解決上述挑戰(zhàn)，可以開設(shè)專門的課程，教授學(xué)習(xí)方法和技巧，幫助學(xué)生提高學(xué)習(xí)效果和學(xué)習(xí)效率。鼓勵學(xué)生參與科研和實踐活動，如實驗室實踐、項目研究等，使他們能夠?qū)⒗碚撝R應(yīng)用到實際問題中。針對學(xué)生的不同學(xué)習(xí)需求和能力水平，可以提供個性化的學(xué)習(xí)輔導(dǎo)，如一對一輔導(dǎo)、小組輔導(dǎo)等，幫助學(xué)生克服學(xué)習(xí)困難，改善學(xué)習(xí)效果。同時，建立學(xué)生評價和反饋機制，如定期進(jìn)行教學(xué)滿意度調(diào)查、開展學(xué)生座談會等，以便及時調(diào)整和改進(jìn)教學(xué)方法和內(nèi)容。鼓勵教師參與成果評審和分享活動，如參加學(xué)術(shù)會議、發(fā)表教學(xué)論文等，以便與同行交流和分享教學(xué)經(jīng)驗。建立教學(xué)資源在線平臺，提供教學(xué)資源檢索和下載功能，使學(xué)生能夠隨時隨地獲取所需的教學(xué)資料。通過采取一系列措施，可以促進(jìn)基于一體化教學(xué)模式的機械工程專業(yè)教學(xué)改革的順利進(jìn)行，增強學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和實踐能力，提升教學(xué)質(zhì)量和效果。

5 結(jié)語

一體化教學(xué)模式將理論與實踐相結(jié)合，注重培養(yǎng)學(xué)生的實際操作能力和創(chuàng)新思維，使他們能夠更好地解決實際問題和適應(yīng)工作環(huán)境。同時，在實踐過程中培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊合作能力和溝通能力，提高他們的綜合素質(zhì)。在未來的教學(xué)改革中，應(yīng)進(jìn)一步完善教學(xué)模式，提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)具有實踐能力和創(chuàng)新精神的優(yōu)秀機械工程專業(yè)人才。