工科機械類課程教學與課外科技活動相結合的實踐探討

張俊桂　龔俊杰

摘 要 高校畢業生的社會適應性一定程度上成為衡量高校人才培養質量的重要指標。本文為了提高工科專業畢業生的社會適應性，增強學生的科研意識和工程應用能力，針對工科機械類課程教學實踐存在的問題，從制定科學的人才培養方案，認真實施課程的教學過程以及引導學生積極參加課外科技活動等方面提出了一些對策和建議。

關鍵詞 機械類課程 教學實踐 課外科技活動 社會適應性

高校畢業生社會適應性是指學生進入社會后，識別自己所處的社會環境，并為適應社會和自我發展而儲備的知識結構，對環境的健康心理反應以及行為調整能力等諸方面的綜合素質的完整體現。①基于目前社會發展的現狀與趨勢，教育部門以及高等學校都非常重視培養學生的實踐能力與社會適應性，并且做了大量的工作。2010年6月，教育部制定了“卓越工程師教育培養計劃”，主要目的就在于培養和造就一大批創新能力強、適應社會發展需要的高質量工程技術人才。目前教育部已經批準61所高校為第一批“卓越工程師教育培養計劃”實施高校。高校畢業生只有適應新時期所需人才的要求，才能有較強的適應社會性。②為了提高工科專業畢業生的社會適應性，增強學生的科研意識和工程應用能力，針對工科機械類課程教學實踐中存在的一些問題，因此，將工科機械類課程教學實踐與學生的課外科技活動相結合進行了有益的探討。

1 工科專業機械類課程教學實踐存在的問題

工科專業機械類系列課程毫無疑問是與工程實際、工程應用聯系最為緊密的課程，也是將來對工科專業學生工程應用能力和社會適應性影響最大的主干課程。該類課程的特點是理論性、抽象性較強，對學生的實踐性和動手能力要求較高。目前機械類課程的設置與學時安排普遍不太合理，存在重視理論、不注重實踐，重視課堂教學、不注重工程應用等問題與現象。這樣一方面導致工科專業的學生缺乏具體的工程概念，沒有直觀的工程意識，感覺課程內容抽象難學，甚至產生畏難情緒；另一方面，沒有安排足夠的時間或較多的機會讓學生接觸到社會或企業，使得所學的知識不能與工程應用很好地結合起來，從而使學生畢業后的社會適應性較差。

高校應該重視畢業生社會適應性的培養和工程應用能力的鍛煉，工科類專業畢業生社會適應性的特點是行業企業深度參與培養過程，學校按通用標準和行業標準培養工程人才，以及培養學生的工程能力和創新能力，培養的目標就是提高學生的工程應用能力和社會適應性。如目前工科專業的本科生、研究生，在校學習期間，無論是課程學習、考試，還是畢業設計等所有環節都是合格的，甚至是比較優秀的，但一旦畢業進入工作單位，都需要較長時間的重新學習與適應，才能具備基本的工程素養與概念，還要再經過更長時間的鍛煉才能具有現代設計的科研能力與水平，才能獨立開展科學研究或解決具體的工程實際問題。導致企業往往需要2～5年的時間，來培養新聘的畢業生，使得企業既浪費人力又浪費財力。造成如此現狀的原因就在于我們現在的人才培養方案、傳統的培養模式以及落后的教學手段與工程實踐嚴重脫節。

2 機械類課程教學與課外科技活動相結合的探討

對于工科專業的學生而言，擁有較強的設計理論基礎與理論素養，熟練掌握現代的工程分析技術、設計方法與實驗手段，使得學生在畢業后的短時間內，能夠獨當一面地運用現代的設計方法和計算、測試手段解決企業面臨的具體工程，是卓越工程師人才培養計劃的宗旨和主要重要目標。為了達到上述培養目標，針對機械類系列課程教學實踐而言，需要解決以下主要問題。

2.1 制定科學的人才培養方案

高校人才培養方案是根據不同專業的培養目標所制定的實施人才培養活動的具體方案，包括課程體系、課程教學大綱等，核心是課程。高校要綜合考慮培養具有技能性、應用性的人才要求，動態編制新的或修訂培養方案。在課程體系的設計上，要針對社會對機械專業人才的需求，面向行業、企業和現實社會生活，既要注重傳統基礎理論的夯實和前沿專業科技的發展，又要注重學科與課程的系統性和專業課程的教學實踐性。

根據“卓越工程師教育培養計劃”的實施頒發和要求，在制定機械專業本科教學計劃時，需要對機械設計類課程的設置與安排，做較大的調整。要根據社會需求，保證必修課學時，增加選修課比例。增加實踐教學所占學時的比例，加強職業技能訓練，培養學生的動手能力、實踐能力和創新能力。保證學生接受到系統全面的現代機械設計方面的理論和方法，了解現代的工程技術手段，使學生進一步掌握現代工程技術的要領。

2.2 認真實施課程的教學過程

好的課程體系，需要優質的教學過程，才能達到預期的效果，其中多媒體課件的質量是保證課程教學質量的核心。所以多媒體課件的編寫，一定要結合學習內容，保證理論體系的完整性，并在教學安排中增加現代工程設計與方法的基本內容，并注重在課件中增加相應的工程實例及解決方法，著重體現運用現代測試與分析方法解決工程問題的思路與應用，培養學生的工程意識與現代分析方法的理念。

在理論講解的基礎上，關鍵要增加具體的工程實例，或引導學生注意身邊的工程問題，鼓勵學生參與提煉工程主題。然后結合工程實例，將教學重點內容提煉成具體的工程主題，促使學生參與課程的教學過程，使得抽象的工程問題變得豐滿有趣，從而強化學生的工程概念與背景。也可以充分利用實驗室的現有條件，為學生設計若干綜合性和研究型的實驗，鼓勵學生自主設計實驗方案，獨立使用實驗設備和實驗儀器，為培養學生的測試水平，提高動手能力和創新意識提供足夠的空間和機會。

在開展研究型教學時，可以選取典型的工程問題，或將教師從事的縱向與橫向項目介紹給學生，把學生分成若干小組，讓學生以小組為單位參加工程實際問題和項目的培養與鍛煉，每一小組承擔相關的子課題，在教師的指導下，各小組的學生經過文獻資料的查閱、研究方案的討論等知識準備后，獨立或半獨立地進行理論分析、實驗測試、仿真計算以及優化設計，最后撰寫課題研究報告并總結研究的方法與成果。在此基礎上，指導學生撰寫科技論文。這樣可以通過具體的工程課題訓練讓學生得到完整與系統的工程訓練，提高學生的科研分析能力和綜合實驗素質。③

2.3 引導學生投身課外科技活動

工科機械類課程的理論教學、實驗教學和科研訓練相結合的實踐教學等都能培養學生的科研意識和增強學生的工程應用能力。除此之外，工科機械專業教師要引導學生積極投身課外科技活動，自覺當好學生的指導教師和引路人。全國各大高校都已經深刻認識到這一點，大學生課外科技活動也越來越受到大學生的青睞。

課外科技活動能夠培養大學生的科研意識和創新能力，從而提高大學生的實踐動手能力。大學生積極參加課外科技活動對拓展學生的綜合素質起到非常重要的作用。大學生課外科技活動的形式和種類多種多樣，學生可以選擇參加科技競賽、發表論文、參加講座、申報專利、參加科研課題等十幾種方式中的一種或幾種。

指導學生參加各類等級考試及各種職業資格考試。工科專業的大學生可以參加見習工程師培訓與考試，使學生掌握現代的設計理念和先進的工程問題研究方法與手段，使學生增加相關行業的基本知識與技能。

組織學生積極參加各級各類的競賽活動，如全國周培源大學生力學競賽、機械設計創新大賽、“挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品競賽、電子設計競賽等，充分調動學生的積極性、主動性和創造性，大大激發學生的潛能，讓學生在各級各類的活動中增加才干和本領。

在教學過程的實踐中開放專業實驗室，讓學生進入實驗室，培養和訓練學生的儀器和設備的使用能力。由于高校教育經費投入有限，大部分教師利用科研經費，購置儀器設備，彌補了實驗教學經費不足，提高學生實驗的深度和廣度，有利于創新性人才的培養。④開放研究生工作室、機械結構分析研究中心，為學生提供現代的分析手段，讓他們和研究生一起了解工程問題的建模、仿真，以及優化分析的全過程，學會使用計算機來進行工程問題研究的方法和技巧，以提高學生現代設計的能力和水平。有條件的話，還可以讓學生加入到教師與研究生的項目與課題中來，通過橫向課題和項目研究的帶動，實行老師和研究生共同指導和培養的模式，提供學生接觸社會和企業的機會，增強學生的科研意識和工程應用能力，提高與鍛煉學生解決工程實際問題的能力。

3 結束語

總之，對于工科專業的學生而言，為了使他們畢業進入企業或研究部門后，能很快勝任相關的研究工作，需要在工科機械類課程的教學中開展認真的教學研究，可以通過在理論教學過程中提煉工程主題，從而強化學生的工程概念與現代設計意識；可以通過組織學生參加實驗室與研究室的項目與課題，讓學生得到解決具體工程實際問題鍛煉的機會，促進學生將學到的書本知識變為解決工程實際問題的能力，不斷提升大學生的科研意識和能力；還可以大力引導學生參加大學生課外科技活動，多渠道地掌握現代的現代工程技術方法和測試手段，以及企業常用的優化設計方法，提高學生的社會適應性。