機械工程實踐教學體會

羅樹麗，廖結安，張有強

（塔里木大學機械電氣化工程學院，新疆 阿拉爾 843300）

1 引言

機械工程實踐是凝練教學理念，實現理論知識向工程實踐的轉變，將學習理論基礎和技術技能為主體的教學轉變為集知識、能力、素質和創新為一體的實踐實訓。

展望面向二十一世紀的機械工程教育正向著復合型人才和工程應用能力培養的趨勢發展，學生不僅需要有扎實的理論知識，同時需要加強工程實踐方面的訓練，強化理解知識、掌握學習方法、培養獨立分析與解決工程實踐的能力。在對課程體系和教學內容不斷完善和改革的進程中，不僅要加強理論教學和寬厚的基礎知識的學習，更要注重工程實踐教學環節，是培養和提高復合型人才素質與能力的重要途徑[1]。

2 機械工程實踐教學模式

機械工程實踐教學的各環節是相輔相成、緊密聯系的，通過基礎階段的認知、綜合階段的培訓、開放設計階段的提高之間的有機結合構成一個有機的整體[2]。目前，全國普通高校機械工程實踐模式基本相同，區別在于結合服務地方經濟發展和學校發展定位，突出辦學特色建立相應的實訓模式。在基礎認知階段借助于學?，F有實訓平臺和校外參觀，對實踐工程培養感性認知，增強學生興趣；進入專業基礎課學習的綜合階段，結合課程特點開設相應的驗證性實驗，掌握基本技能，提高學生的動手能力；最后通過開放設計階段，培養符合現代社會需求的復合型人才。

地處塔里木盆地的塔里木大學是新疆南疆地區唯一一所綜合性普通本科高等學校，學校立足南疆、面向兵團、服務新疆，按照“做塔里木文章、創區域性優勢、建綜合性大學”的發展思路，堅持“穩定規模、調整結構、提高質量、辦出特色”的方針，并于2013年實施“卓越工程師教育培養計劃”，在工科類專業教育中強化“實踐育人”，實驗與實踐教學的作用和地位日益凸顯。結合學校的辦學特色和服務當地經濟的發展，加快推進新疆地區機械類人才的培養，以現有的機械工程實踐模式為依據，結合我校實踐教學條件的現狀，構成實踐模式框架（圖1）。

圖1 機械工程實踐模式

3 機械工程實踐教學現狀及特點

（1）實驗室的現狀。目前機械電氣化工程學院現有1個省級現代農業工程重點實驗室，1個校內機械工程實訓基地和4個校外實習基地，擁有數控加工中心，數控車床、銑床、線切割，大型土槽實驗臺，機電控制及電力拖動實驗臺等大型設備，為機械綜合實驗（實習）、機電控制與運行、農業機械調試與性能測試提供良好的訓練平臺，為教學實踐、科學研究和培養高素質技能人才提供了有利條件。同時也存在一些困難和不足之處，如實驗室面積不足影響設備安裝布局，實驗室人員不足影響實驗室開放，學校與設備廠家相距較遠得不到及時維修和檢查等。

（2）機械工程實驗室建設特點[3]。除與一般實驗室共同特點外，還具有其本身的一些特點：①實驗設備投資大。目前設備大多數為多功能、高集成、高精密的一體化設備，具有計算機控制系統和配套的測試儀器，表現為價格高，投資大，更新周期短（軟件升級、系統更新一般每批設備都有更新和改進）。②運行費用高。機械設備的運行一般需要大功率的電力保障，耗電多，故障多，維修量大。還需配套的提升設備和水暖設施，要采取隔振降噪等技術措施，有些還需防塵、除濕、恒溫的工作環境。此外，機電設備一般體積龐大，重量大，占用面積大，有時需要專用房間，比如振動設備要排污，需要安裝在一樓，而且要靠近水源等，這些要求都對機電設備的正常運行帶來很高的費用。③調整、搬遷難度較大。機電設備一旦安裝就位，若需調整、改造、搬遷一般都比較困難，受到土建、水電、房屋結構等多種因素影響，出現規劃不一、布局不合理、防護措施不足等問題。

（3）我校地處偏遠受多種條件所限，客觀存在實驗設備臺（套）數偏少、學生數量相對較多的矛盾。主要原因是財政投入不足，學校缺乏資金來源。另外，獲取縱向和橫向的科研項目較少（包括各種基金）、企業單位和個人捐助也很少。結果造成在實踐教學中很多學生使用一臺實驗設備（一人做、多人看），在有限的實踐時間內很難保證每人得到動手能力的提高，與復合型人才和工程應用能力培養目標不相適應。

4 機械工程實踐教學保障

經過多年實踐教學活動的積累，逐步形成了既符合社會需求人才的培養又切合校情的實踐教學模式，為保證實踐教學模式的順利開展，采取了一系列相應的措施。

（1）理論教學和實踐教學有機結合[4]，合理安排實驗內容和理論課程學習次序，有效的避免學習環節脫節與重復，比如目前有的課程一般情況下理論課完成后安排實驗課或實習，但對于實踐性很強的課（數控技術、機械零件圖繪制）這種教學方法效果不佳，學生感覺很空洞，對于這種情況可以將理論課移到實驗室進行，將理論教學和實踐教學有機結合，學習效果明顯提升；另外，有的課程學生剛進入專業基礎課學習，學習興趣還沒有建立起來，如機械制造課程理論課比較枯燥乏味，好多機械零件名稱生僻不易掌握，這種情況可以先安排參觀實習，對重點設備、零部件詳細介紹，然后在理論教學過程中有重點、有目標進行，做到有的放矢、事半功倍。

（2）結合各類科技競賽和科研項目積極開展實踐教學活動。在各類科技競賽指引下，學生可以有效地利用現有儀器設備進行實踐訓練，以很高的熱情參與實踐過程，提高學生實踐動手能力和主動性；依托科研項目培養學生的實踐技能是有效培養學生熟悉企業環境和提升動手能力的有效途徑。

（3）合理緩解設備不足，解決設備少、學生多的矛盾。為解決這一問題將有些實驗進行分班分批進行，這樣有些實驗批次不得不安排在周末或晚上進行，增加了實驗人員的工作量同時也會出現理論課與實驗課之間相隔較長時間。

另外，隨著現代加工數字化的進程，很多院校在機械類專業都開設數控技術加工類課程，但與此相比數控設備遠遠不足，且跟不上市場發展及企業腳步。為解決目前數控設備不足問題基于虛擬加工技術已有成功的應用案例，采用數控仿真教學來彌補實驗設備不足的缺陷[5]，這樣既可以虛擬實現產品加工，也可以解決目前設備不足的情況。數控加工隨著計算機和通信技術的發展，設備更新速度很快，一般院校沒有資金及時淘汰和更新，導致實踐教學內容與企業設備很不對稱，針對這種情況采取到生產實習和聯系用人單位聯合開展畢業設計，盡可能熟悉企業生產環境，掌握新的知識和技能，達到實驗課教學的目的。

（4）開設開放性實驗，克服傳統的實驗以彌補驗證性和演示性不足的缺點，有利于培養學生的創新意識、工程意識、提高學生工程實踐能力，把基礎知識和專業技術知識與實踐教學有機融合在一起。結合畢業設計、各類競賽，提高學生在實驗中創新能力和主觀能動性，培養學生的團結協作能力、創新思維，盡早地培養科研興趣，為自己以后的科研方向和就業意向奠定基礎。

[1]安麗橋,徐巍,陶波,等.研究型機械工程訓練實踐教學模式的探索[J].實驗室研究與探索,2009,(28)6:143～145.

[2]張璟,吳小華,李愛琴,等.熱能與動力工程專業實驗教學方式改革探討[J].中國電力教育,2013,20:90～91.

[3]李桂桃.一般工科院校機械類專業實驗室建設模式的探索與實踐[J].實驗技術與管理,2001,(18)4:128～130.

[4]張承譜,陳金水,葉茗.機械工程實踐教學改革與實踐[J].實驗技術與管理,2007,(24)10:22～24.

[5]韓振宇,富宏亞,付云忠,等.“數控技術”課程教學改革的探討與實踐[J].中國大學教學,2012,（7）:41～42.