自助式專業(yè)綜合實踐的探索

◆周華 姜少杰 張莉君 康劍梁

自助式專業(yè)綜合實踐的探索

◆周華 姜少杰 張莉君 康劍梁

從提高本科人才實踐能力的角度出發(fā)，針對傳統(tǒng)的專業(yè)綜合實踐存在的問題，構(gòu)建一種自助選擇，自助設(shè)計并完成加工的教學(xué)模式。建立從機(jī)械原理、組合機(jī)構(gòu)設(shè)計、計算機(jī)應(yīng)用設(shè)計到專業(yè)綜合實踐的一條主線，學(xué)生從自助選擇、自助設(shè)計到自助加工，最終形成成果。強(qiáng)調(diào)個性化教育的教學(xué)新觀念，激發(fā)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的熱情和創(chuàng)造力，縮短學(xué)生就業(yè)后向工程師轉(zhuǎn)變的過程。

專業(yè)綜合實踐；高等教育改革；機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)

專業(yè)綜合實踐是為機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)學(xué)生設(shè)立的必修實踐課程，是學(xué)生進(jìn)行工程基本訓(xùn)練的集中安排的教學(xué)環(huán)節(jié)之一。專業(yè)綜合實踐要求將理論教學(xué)與實踐教學(xué)有機(jī)結(jié)合，使學(xué)生獲得更多的感性知識，理論聯(lián)系實際，擴(kuò)大知識面，從實踐中加深對理論教學(xué)中基本知識、基本原理的理解與應(yīng)用。

自助式專業(yè)綜合實踐力求突出自助特色，強(qiáng)調(diào)工程應(yīng)用。教學(xué)內(nèi)容從學(xué)生的興趣愛好和創(chuàng)新思維出發(fā)，由機(jī)械原理的基本知識與基本理論切入，以計算機(jī)應(yīng)用和先進(jìn)制造加工為延續(xù)，用機(jī)械機(jī)構(gòu)作品為實體成果和評價依據(jù)，強(qiáng)調(diào)專業(yè)知識的應(yīng)用和延伸，激發(fā)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的熱情和創(chuàng)造力，使學(xué)生的創(chuàng)新思維和個人潛能得到最大程度的發(fā)揮，大大縮短學(xué)生就業(yè)后向機(jī)械工程師角色轉(zhuǎn)變的過程。

1 自助式專業(yè)綜合實踐的理念

自助式專業(yè)綜合實踐是指在符合工程專業(yè)本科人才培養(yǎng)目標(biāo)和課程大綱前提下，在多種選項中，讓學(xué)生根據(jù)自身的基礎(chǔ)和喜好，選擇適合自己的對象，貫穿實現(xiàn)思考——設(shè)計——加工——總結(jié)，滿足專業(yè)綜合實踐的教學(xué)目標(biāo)和要求。自助式專業(yè)綜合實踐的核心是“自助”，目標(biāo)是工程應(yīng)用，類似于日常生活中的“自助游”或“自助餐”，給予學(xué)生充分的自主權(quán)。教師則起引導(dǎo)和激勵的作用，在教與學(xué)的關(guān)系中，打破教師當(dāng)編導(dǎo)、學(xué)生來出演、再由教師做評委的傳統(tǒng)教學(xué)模式。

基于上海海洋大學(xué)機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為目標(biāo)的背景，提出自助式專業(yè)綜合實踐的理念，旨在突出以學(xué)生為主體，強(qiáng)調(diào)個性化教育的教學(xué)新觀念，賦予學(xué)生更多的選擇空間，激發(fā)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的熱情和創(chuàng)造力，使學(xué)生的創(chuàng)新思維和個人潛能得到最大程度的發(fā)揮，探索出充分提高教師的教學(xué)和應(yīng)變能力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情，鍛煉學(xué)生分析和解決問題能力的教學(xué)方法。

2 專業(yè)綜合實踐的現(xiàn)狀與改革

上海海洋大學(xué)機(jī)制專業(yè)學(xué)生的專業(yè)綜合實踐環(huán)節(jié)，按模塊化形式安排教學(xué)內(nèi)容，第七學(xué)期集中最后兩周進(jìn)行，根據(jù)學(xué)生人數(shù)分4～6個模塊，每位學(xué)生完成1～2模塊。

傳統(tǒng)的專業(yè)綜合實踐，是以教師為主導(dǎo)展開的，教師設(shè)計題目，提出要求，安排內(nèi)容，規(guī)定進(jìn)度以及結(jié)果形式。在強(qiáng)調(diào)素質(zhì)教育、個性化教育的今天，這樣的模式顯然不能適應(yīng)市場經(jīng)濟(jì)的考驗，不能滿足對人才多樣性的培養(yǎng)要求，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和靈感容易受到壓抑。特別是學(xué)生的設(shè)計和成果，與前期學(xué)習(xí)的課程沒有緊密聯(lián)系，表現(xiàn)為個體缺乏個性，群體缺少多樣，案例重復(fù)使用，使教與學(xué)成為一種主從關(guān)系的格局。

當(dāng)今，工程類專業(yè)學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計等環(huán)節(jié)中綜合能力不足的表現(xiàn)尤為突出，即使前期專業(yè)課程都學(xué)得不錯的學(xué)生，到需要綜合運用多門課程的知識和技能時，無從應(yīng)對就顯現(xiàn)出來了，主要原因是實踐教學(xué)缺乏系統(tǒng)性，理論課中的實驗、生產(chǎn)實習(xí)、課程設(shè)計和專業(yè)綜合實踐都是各自為政，僅為相應(yīng)的專業(yè)課程服務(wù)，缺乏一條主線貫穿，學(xué)生無法系統(tǒng)地學(xué)習(xí)，不能綜合運用所學(xué)的專業(yè)知識和技能解決問題。

自助式專業(yè)綜合實踐，構(gòu)建從機(jī)械原理、組合機(jī)構(gòu)設(shè)計、計算機(jī)應(yīng)用設(shè)計到專業(yè)綜合實踐的一條主線。學(xué)生在教師的引導(dǎo)下，自助選擇——自助設(shè)計——自助加工，用機(jī)械機(jī)構(gòu)形成成果，切身體會他們最初的設(shè)計構(gòu)思，逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)閷嶓w成果的成就感，無疑會激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和工作熱情，利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維與團(tuán)對合作精神。

3 自助式專業(yè)綜合實踐的探索與實踐

尊重個性思維，營造自助氛圍 首先，在機(jī)械原理課堂上，教師提出實現(xiàn)自助式專業(yè)綜合實踐的設(shè)想、思路、途徑和目標(biāo)，啟發(fā)學(xué)生在學(xué)習(xí)機(jī)械原理專業(yè)基礎(chǔ)知識的同時，構(gòu)想和設(shè)計自己感興趣的機(jī)械機(jī)構(gòu)、實用裝置等，充分尊重學(xué)生的個性思維，繪制機(jī)構(gòu)草圖作為大作業(yè)提交。在教學(xué)中營造一種自助氛圍，培養(yǎng)學(xué)生的自助興趣，不僅可以為后期的計算機(jī)應(yīng)用設(shè)計和專業(yè)綜合實踐做好準(zhǔn)備，還能為申請校級、市級大學(xué)生創(chuàng)新活動項目奠定基礎(chǔ)。

教師注重引導(dǎo)，創(chuàng)造自助條件 第二階段進(jìn)入“組合機(jī)構(gòu)設(shè)計”課程學(xué)習(xí)，學(xué)生可以自由組合，由2～4人形成團(tuán)隊，對前期的構(gòu)思進(jìn)行細(xì)化。設(shè)計方案形成后，通過組合機(jī)構(gòu)實驗設(shè)備（PKJCS-III平面及空間機(jī)構(gòu)創(chuàng)新綜合實驗臺）的機(jī)構(gòu)搭建和運行，來檢驗前期設(shè)計方案，最后優(yōu)化、修改和完成設(shè)計。整個過程中，教師對學(xué)生注重引導(dǎo)，推薦參考資料，分析典型創(chuàng)新機(jī)構(gòu)的設(shè)計案例，創(chuàng)造條件開放組合機(jī)構(gòu)實驗室，引導(dǎo)學(xué)生多角度思考問題，激發(fā)學(xué)生自主性學(xué)習(xí)熱情，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維與團(tuán)隊合作精神。

完成設(shè)計加工，形成自助成果 第三環(huán)節(jié)是“計算機(jī)應(yīng)用設(shè)計”，學(xué)生結(jié)合所學(xué)軟件（如Solidworks、UG等）自助完成設(shè)計圖紙，包括工程圖、三維裝配圖和動畫等，進(jìn)一步實現(xiàn)運動機(jī)構(gòu)的仿真。

“專業(yè)綜合實踐”環(huán)節(jié)是最后沖刺并形成成果階段，對前面所有設(shè)計方案認(rèn)真梳理，修改完善形成最終設(shè)計。通過學(xué)校實驗中心的小型通用機(jī)床、快速成型機(jī)以及數(shù)控車床、加工中心等設(shè)備，發(fā)揮各自所長，實現(xiàn)機(jī)械機(jī)構(gòu)的零件加工和部件裝配，最后完成實踐報告。

交流設(shè)計成果，開展自助評價 在完成作品之際，組織各隊學(xué)生進(jìn)行成果交流。由設(shè)計團(tuán)隊代表在全體學(xué)生面前匯報設(shè)計成果，闡述項目研究的目標(biāo)、方法、過程、結(jié)果和改進(jìn)方向，回答教師和同學(xué)的提問，這既是對學(xué)生研究成果的檢驗，也是對其他學(xué)生的啟發(fā)與鞭策。同時，設(shè)計團(tuán)隊成員進(jìn)行自評，根據(jù)團(tuán)對成員的分工和付出、在設(shè)計加工過程中的表現(xiàn)以及貢獻(xiàn)進(jìn)行綜合評價。

圖1、圖2為學(xué)生通過自助選擇、自助設(shè)計、自主加工（HTS-300快速成型機(jī)）和裝配完成的作品案例。

4 結(jié)束語

隨著高等教育改革的深入，對未來的高級工程技術(shù)人員的培養(yǎng)要求不斷提高，對工程類專業(yè)實踐教學(xué)的方法、手段、模式、目標(biāo)，提出了更新更高的要求。實踐教學(xué)環(huán)節(jié)作為專業(yè)理論與工程實際的連接橋梁，對學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新意識的培養(yǎng)至關(guān)重要，自助式專業(yè)綜合實踐的探索與改革符合時代要求，具有應(yīng)用和推廣意義。

[1]自助式機(jī)械原理課程設(shè)計的研究與實踐[M]//2006機(jī)械類課程報告論壇文集.北京:高等教育出版社,2006.

Exploration of Self-service Model for Specialty Comprehensive Practice

ZHOU Hua, JIANG Shaojie, ZHANG Lijun, KANG Jianliang

From the point of view to improve undergraduate student’s practice ability, a self-service teaching model consist of self-choice,self-design and self-manufacturing is presented in this article,particularly aiming at problems existed in traditional specialty comprehensive practice. The main line of this model is constructed from mechanical principle, combined mechanism design, computer design and specialty comprehensive practice. Student can finish the fi nal product by using self-choice module, self-design module and self-manufacturing module. This article emphasizes the new teaching concept of personalized education, inspires student’s enthusiasm for active learning and creativity, and shortens the time to become an engineer after student graduation.

specialty comprehensive practice; reform of higher education; machine design and automation specialty

G642.44

B

1671-489X(2014)22-0151-02

10.3969/j.issn.1671-489X.2014.22.151

作者：周華，上海海洋大學(xué)工程學(xué)院副教授，研究方向為機(jī)械制造及自動化（200135）；姜少杰、張莉君、康劍梁，上海海洋大學(xué)工程學(xué)院（201306）。