高等學校機械設計制造本科專業教學實踐改革方案探討

朱里

摘要：根據當前社會對機械設計制造的人才需求，針對本科機械設計制造專業本科生的目前教學實踐的現狀，深入研究機械設計制造專業教學實踐的改革方案，科學地確定了改革方案，提出系列培養學生實踐能力的方案。經實踐表明，教學實踐效果良好，是高質量人才培養的新平臺。

關鍵詞：機械設計制造；教學實踐；改革方案

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）52-0052-02

近年來，各國都將工程能力的培養理念提升到國家戰略高度。歐盟推出“歐洲工程教育的教學與研究計劃”，構建歐洲工程教育體系，以增強歐盟國家的創新競爭力；日本一直將科技立國為基本國策。我國政府先后頒布了實施《國家中長期教育改革和發展規劃綱要》等，明確提出“提高質量是高等教育發展的核心任務，是建設高等教育強國的基本要求”。

一、機械設計制造專業教學現狀

企業對學校學生的綜合素質要求越來越高，對本科的實踐教學提出了極高的要求，通過調查了解，大部分高校尤其是省屬二類工科院校在創新實踐教育方面都尚未起步，還僅僅停留在認識階段，專業實踐教學內容不適應當代制造應用人才的培養要求，更難培養出具有創新能力的創新型人才。傳統實踐教學的實踐多為驗證性實踐，這不利于學生多向思維，不利于培養學生的工程應用能力，這些都導致了目前我國實踐性人才匱乏。因此針對傳統的實踐教學體系，重組實踐教學內容，必須適時調整培養目標，改革培養方案，對現有課程體系進行整合，特別要加強高級應用型人才的培養。結合學校對學生培養質量的要求，以及機械工程學院各專業各學科相互交叉滲透的需要，企業對人才的需求觀念的改變和對具有高素質創造性人才的渴求，盡快建立具有機械工程設計制造專業大學生的開放式機電一體化綜合實踐教學基地，是符合國家高校戰略發展要求的。為此應當積極創造條件，盡快把實踐教改方案建設好，開展創新教育，充分發揮現有優勢，取長補短，搞出自己的特色，建成為在同類高校中有特色、有理念、有經驗、有強項、功能逐步齊全、具有校示范和輻射作用的大學生創新實踐教學基地。機械工程與自動化學院有碩士學位授予權，擁有機械工程一級學科碩士專業。注重學生厚基礎、寬口徑、重素質培養。在全國及省部級大學生機械創新大賽、國際工業設計作品大賽、全國大學生“挑戰杯”科技大賽、全國大學生數學建模等重大賽事中屢屢取得優異成績。三十多年來，為國家經濟建設培養了大批合格的有用人才，畢業生受到社會普遍歡迎。學院科學研究和學術交流也取得了顯著的成績，已成為學校人才培養和科學研究的重要基地。當然，我校在機械設計及自動化專業實踐方面需要針對技術發展、社會需求做出相應調整，實踐內容相互聯系與協調。

因此，積極開展機械設計專業的教學實踐改革與研究十分必要，如何能夠在現有的條件下真正提高機械設計專業實踐教學的質量和水平，是我們必須要解決的問題。

二、機械設計制造專業綜合實踐教學改革方案分析與研究

新的機械工程及自動化專業是一個口徑更寬的專業，要求學生既能搞設計，也能搞實際操作，因此，要求設計綜合性實踐，提高學生動手能力、實踐能力、創新能力和綜合素質是十分必要的。其實，國內高校不同專業的許多教師進行了不斷的探索與研究。傳統實踐教學的實踐多為驗證性實踐，不利于培養學生的工程應用能力。緊密結合我校實際，根據我們的機械工程學院院級教學研究項目的實踐情況，經認真分析、充分討論，提出先組合、后融合，循序漸進的改革思路，綜合實踐內容的規劃方案體現出發展的動態特點。最終提出該發展過程需要解決的問題和解決途徑，為機械設計制造及自動化專業基礎綜合實踐提供一條可持續的發展近期和遠景規劃。具體的實踐方案是：針對傳統的實踐教學體系，重組實踐教學內容，提升教學實踐檔次，加強基礎動手訓練、學科強化訓練以及綜合調試設備訓練的能力。本項目根據擬訂實施方案重組實踐教學體系，將培養學生實踐能力的總目標分解為基礎訓練、學科訓練、綜合訓練三個層次。①基礎訓練：包括工程認知、計算機制圖與測繪等。通過實踐教學能掌握到基本的實踐操作方法，能夠正確地使用儀器設備，準確地采集實踐數據；認真觀察實踐現象，進行分析判斷、邏輯處理、做出結論的能力。②學科訓練：包括電工電子技術、先進制造技術、材料成形技術等。該層次實踐主要機械原理、機械零件設計、電工電子技術等。③綜合訓練：該層次實踐主要結合工業生產過程、模具CAD/CAM基礎、CAE技術與應用、應用微機原理、自動控制原理、計算機仿真技術與應用等，培養學生解決實際問題的能力；同時，所提供的實踐設備覆蓋面寬、專業性強，可適應機電類類多門課程實踐。其中將A/D數據采集引入氣動拼裝綜合實踐臺，數控設備網絡遠程程序上傳下載實踐裝置和伺服運動控制臺等設備填補了國內在實踐設備上的空白。

三、機械設計制造專業教學改革的價值和體現

1.學術價值。研究的理論成果被國內外近十種刊物所發表；發表的十多篇論文被中國科學引文數據庫、中國人文和社會科學論文統計與分析研究數據庫所收錄；被國際三大檢索收錄5篇。理論成果和教學實踐是教學改革廣泛開展的有利條件。

2.實踐意義和社會影響。①提高了教師的科研意識和能力。實踐教改的深入開展，對廣大教師的科研能力提出了更高的要求，因此教師開始關注研究方法和教育理論知識，進行學科交叉知識的學習。②初步構建了富有教育特色的有效教學理論體系，項目的實施，減少了授課時間，提高了學生自主能動性和動手實踐能力。必須開拓新的思路，提高整個教學系統的效率，精心落實每個教學環節，構建有效教學。③探索行之有效的實踐模式和教學方法，素質教育的實施也促進了教科研的發展。教師和學生更加關注教學模式和教學方法的創新，實施高效教學，適應未來社會對人才的培養需要。

3.成果的特色。實踐教改為本科生課程設計、畢業設計和課外創新制作提供訓練平臺，為教師和相關技術人員提供技術研究開臺，為改善辦學重要任務，提高學科水平，增加學校亮點服務，具有以下幾個特色：①綜合性。為了體現這種課程與課程之間的聯系，設計實踐基地，將大學的各種實踐課程進行了有效的連接與實驗。通過實驗更深刻地體現專業課程之間的緊密聯系，提高學生的專業課程學習的興趣。②開放性。教學實踐采用模塊化設計，各模塊之間相互獨立，功能各異，可選擇合適的模塊進行連接和實驗，可以深刻地體會到工程項目的設計思想，加深了學生對機械產品的設計、組裝和調試過程認識。③實際操作性強。所有實驗均需學生自主動手完成實驗的連線、程序編程和調試，通過實驗提高在未來進入社會后的適應能力。另外，通過實驗，學生不僅可以對前期學習課程進行總結，還可以對其他專業課程進行學習，如電氣、計算機和電子等課程。④創新性。實踐教學設備多項填補了國內在此方向實驗設備的空白，如伺服運動控制臺和數控設備程序上傳下載實驗箱等。設計的實驗創新性強，不僅從理論上進行探討，而且在實際的平臺中進行模擬實踐、提供背景案例，激發學生的學習興趣，鼓勵其參與多種交互式活動，充分利用現代信息技術創設學習資源，達到培養團隊精神和動手能力的目的。

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