機械工程專業實踐教學改革實施途徑研究

羅紅旗 聶學俊 熊光潔

北京工商大學材料與機械工程學院 北京 100048

實踐教學是現代高等教育體系和課程結構中的重要構成部分。為了培養具有較強實踐能力和學習能力的機械工程專業人才，在教學過程中必須加強實踐環節以提升學生實踐的能力。工程性、技術性及實踐性是機械工程專業的顯著特點，設置實踐教學，有利于培養學生掌握專業基礎理論和基本技能，同時也提升學生分析與解決問題的能力和綜合素質。實踐教學在培養和造就機械工程專業具有創新意識和創新能力人才方面也具有突出作用。當前，實踐教學在高校已經得到廣泛重視，但是由于機械工程專業實踐教學涉及面廣，仍然存有許多問題，不利于學生實踐能力的培養，致使學生動手能力與創新意識差[1,2]，需要從多角度實施實踐教學改革。因此，探討機械工程專業實踐教學改革的途徑具有十分重要的意義。

1 建立合理的實踐教學方法和手段

動手能力、工程意識、創新能力是實踐教學培養學生的主要目標，為了達到更好的教學效果，需要在實踐教學中采取多種技術、方法和手段。

1.1 改革實踐教學方法

通過改革教學內容、更新教材內容、合理安排實踐教學環節等手段充分調動學生的學習主動性和積極性。同時，在實踐教學中加大投入，盡可能讓學生得到更多的實際訓練，為學生創造動手操作的實踐環境。指導教師在實踐教學過程中可以廣泛采用自學式、討論式、啟發式等方法，提升學生的自主參與意識，激勵學生主動思考并能夠積極創新。

實踐教學應當由簡單到綜合、由淺入深、課內外相結合，通過開放式教學方法，鼓勵學生自主立項，調動學生學習的主動性和積極性，培養其獨立工程實踐能力。改革現行的課程考核指標，強化對實踐教學環節的考核，完善科學的實踐教學質量評價標準。通過不同的考核手段，對學生參與實踐活動與解決實際問題的綜合能力等進行考核，系統地考查學生對實踐知識的掌握情況[1]。

1.2 實踐教學手段的創新

針對還不具備實踐教學條件的內容，可通過采用多媒體輔助、虛擬現實、仿真等現代技術手段實施實踐教學，促使實踐教學內容和教學過程形象逼真，充分調動學生的興趣和積極性，在一定程度上克服了實物實踐因場所、安全、器材消耗、交通、維修更新等方面帶來的困難，增強學生對實際機械工程環境的體驗和感受。

將現代教育技術、現代信息技術引入實踐教學，結合實物教學與計算機輔助實踐教學已成為當務之急?，F代教育技術是教育現代化的重要內容和標志之一，也是促進教革、提升教育效益的重要途徑和舉措?，F代教育技術依據先進的教育思想和教育理論，利用現代信息技術，對教與學過程和各種資源進行設計、開發、應用、評估和管理，最終實現實踐教學優化。利用現代教育技術對教學方法和課堂結構進行改革，優化教學手段，結合能力發展與知識傳授，構建新型實踐教學模式。現代教育技術能為學生提供有利于比較、觀察的信息化教學環境，同時提供有助于實施創造教學的軟件資源，培養出具有較強創新意識的現代化教師隊伍，探討并構建創新教育的新型教學模式。但在實際操作中，教師不能完全依賴于計算機輔助技術、仿真技術等手段，應與實物教學相結合、相得益彰[3]。

2 建立科學合理的實踐教學體系

依據應用型工程人才培養的總體框架，對實踐教學內容進行優化，對原有的實踐教學模式進行改革，設置由被動模仿到主動設計，形成基礎性、設計性和創新性實驗等各種實踐教學層次，構建課堂實驗—課程設計—畢業設計三部分組成的實踐課程體系。

實踐教學環節不應該從屬于理論教學，因為其對學生綜合素質的培養尤為重要。在培養計劃中，應該把實踐教學設置成一個相對獨立于理論教學又與其緊密聯系的教學體系。將課程實驗、課外實習、社會實踐融入課程體系當中，對其教學手段、形式內容、考核方式等進行具體的要求和規范，確保學生的綜合實踐能力得以提高。為達到培養應用型人才的目的，必須根據整個學科體系整體優化、組織實施不同階段的實驗項目、實習內容、課程設計與畢業設計的平臺，保證實踐教學時間，優化教學內容，構建與理論教學相輔相成，卻又相對獨立的目標清楚、層次明確、具有系統性、連續性和創造性的實踐教學體系[1,4,5]。

2.1 深入實施課外實踐創新

通過課堂教學與課外實踐創新活動相結合等多樣化的學習和發展途徑，滿足學生創新實踐、自主學習的需求，提升學生的實踐創新能力。結合機械工程專業特色，學生在課外實踐活動中可積極參與教師的科研項目，鼓勵專業教師指導學生積極申請本科生科技立項，讓學生主動參與科研實踐活動，從而提高學生的實踐和創新能力，反過來也有利于促進教學改革，為培養學生的工程實踐能力奠定堅實基礎。一方面，學生對教學內容、教學方法、教學水平提出了更高的要求，專業書籍之外的知識更受歡迎；另一方面，教師對學生的學習也提出了更高的要求，通過重視各種實踐內容和技能的訓練，建立學生知識水平和能力評估的新標準，真正形成教學與科研的相互結合[6]。

2.2 借鑒頂崗實習模式

畢業實習是畢業生開闊視野，接觸生產實際，適應畢業后工作的一次綜合性實踐活動。讓學生有更多的實踐機會是提高學生實踐動手能力最為關鍵的因素，可以通過學校聯系企事業單位建立實習基地，還可鼓勵教師為學生提供實習機會以及學生自己聯系單位等多種途徑。

頂崗實習模式是?？婆c職業院校培養學生的一種有效途徑，通過將學生安排在單位的具體崗位上，指定技術人員指導其學習和工作，對于提高學生的實踐能力和專業技能是非常有效的。本科類院校由于課時緊張等諸多因素，往往沒有辦法實施頂崗實習，但是可以借鑒頂崗實習的培養目標及實踐過程[7-9]。

3 建設新型實驗教學模式

3.1 開放式實驗教學模式

開放式實驗教學模式是讓學生自主選題、設計、操作和驗證，學生在實驗時間、實驗內容、實驗設備等方面能夠自主選擇。學生可根據所學理論知識，自主設計實驗項目，完成實驗內容。該模式更加注重培養學生的創新性和動手能力，他們自主地完成整個實驗，更能提高他們的積極性，激發學生對未知領域的探究心理[10]。開放式實驗室是時間與空間、實驗項目與儀器設備的全面開放。根據機械工程專業學科的要求整合專業實驗課程體系，減少舊的驗證性實驗，增加綜合性、設計性較強的自選實驗。教師可將科研活動引入實驗教學，鼓勵學生參與教學科研活動，拓展他們的視野和知識體系。

3.2 建設虛擬實驗室

在實踐教學中，應用現代教育技術能夠解決實驗教學中的許多難題。目前，通過綜合運用計算機信息與網絡技術，已經能夠構建虛擬實驗室開展實驗教學。例如，利用多媒體計算機網絡系統或虛擬仿真實驗，可實現實驗設備的虛擬和共享。虛擬仿真實驗室可以運用多媒體、虛擬現實等技術，學生做實驗不再受時間和空間限制，可以節省實驗材料，可實現對傳統實驗室的擴展和補充，解決因設備欠缺而影響實驗開展的問題。而且，在相應的成本范圍內可提供傳統實驗室原本不能實現的功能，更大范圍內實現教學資源共享，在提高實踐教學質量方面也有著重要作用[3]。

4 加強師資隊伍的建設

實踐指導教師是實踐教學過程的組織者和指導者，由于實踐教學既要求教師具備非常扎實的理論知識，還必須具有豐富的工程實踐經驗與精湛的實際操作能力等，因此實踐教學改革中必須培養更多的復合型教師，滿足實踐教學需要。通過結合機械工程專業特色，實踐指導教師應定期到相關企業參加實踐，這是提高實踐指導教師專業技能和教學能力的有效途徑，也有助于學校與企業密切聯系、加強校企合作。積極鼓勵專業課程教師參加工程實踐，理論聯系實踐，不斷更新知識結構，逐步提高教師的實踐教學能力與創新能力，為培養機械工程專業學生的創新精神和工程實踐能力奠定厚實的基礎[1]。

5 結束語

高等院校機械工程專業需要在有限的時間內培養學生既具備扎實的理論知識，又具有較強的創新意識和實踐能力，實踐教學改革實施途徑的探討具有重要的實際意義。通過加大實踐教學體系改革力度，不斷加強高校與企業之間的聯系，采取相應有效的措施，達到提高學生綜合分析問題和解決實際問題的能力，以適應快速發展的社會需求，為我國現代化建設培養合格的機械工程專業人才。

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