基于工科高校學生工程能力視角下的機械拆裝實踐教學改革探索

楊琳++殷俊

摘要：應(yīng)用型人才是我國高校人才培養(yǎng)的重要導向，工科高校學生實踐動手能力培養(yǎng)顯得尤為重要。本文從工科機械類專業(yè)實踐能力教學現(xiàn)狀出發(fā)，探索具有較強工程能力的應(yīng)用型人才實踐教學方法與模式。

關(guān)鍵詞： 工程能力 拆裝實踐 教學改革

美國工程與技術(shù)認證委員會提出的21世紀新的工程人才評估通用標準中，將實踐動手能力作為衡量工程人才能力的重要依據(jù)。當前，國內(nèi)工科高校都在努力培養(yǎng)兼?zhèn)湓鷮嵉睦碚撍仞B(yǎng)、良好的工程綜合素質(zhì)以及較高的工程實踐能力的復合型高級工程技術(shù)人才，而機械拆裝實踐教學作為提升機械專業(yè)學生實踐能力的重要環(huán)節(jié)，受到機械類院系的極大重視，甚至部分院系有針對性的開設(shè)《機械拆裝實踐》課程，并作為機械類專業(yè)學生的必修環(huán)節(jié)。本文結(jié)合機械類學生工程能力培養(yǎng)目標，從《機械拆裝實踐》課程設(shè)置、教學手段、指導方式、過程管理、考評方式等方面展開探索和實踐。

一、國內(nèi)高校機械類專業(yè)拆裝實踐教學現(xiàn)狀分析

目前，部分高校機械拆裝實踐課程多針對于大學三年級的學生，專業(yè)性強，且拆裝的機械較復雜，涉及的專業(yè)知識較多，比如汽車專業(yè)學生選擇發(fā)動機、變速箱，工程機械專業(yè)學生選擇柴油機等機械產(chǎn)品進行拆裝實踐。盡管學生在學習相關(guān)專業(yè)課程之后，可以加深對專業(yè)的認識，使學生對機械拆裝實踐課程得心應(yīng)手，但是從人才培養(yǎng)計劃來看，高年級學生應(yīng)側(cè)重培養(yǎng)專業(yè)素養(yǎng)以及科技創(chuàng)新能力。并且機械拆裝實踐教學中也暴露出諸多不足：（1）以老師指導為主，實習內(nèi)容和方式一成不變。教學手段陳舊，理論教學與實踐教學不符。（2）實踐教學內(nèi)容及課時設(shè)計不合理，不能達到實踐教學的預期目標；（3）由于學生對機械拆裝實踐的重視程度不夠，實踐過程未按照要求的實踐步驟和方法進行，導致設(shè)備損壞嚴重，增大不必要的教學投入；（4）實踐教學時學生多，老師少，工作量大，過程監(jiān)督不夠，進而導致教學質(zhì)量得不到保障，設(shè)備維護也得不到有力的保障；（5）實踐考核方式單一，不能真實反映出學生完成拆裝實踐的真實情況及收獲。

二、基于工程能力培養(yǎng)的《機械拆裝實踐》教學改革探索

1、科學化設(shè)計課程

（1）《機械拆裝實踐》課程應(yīng)開設(shè)在大學一年級第一學期。通過對大量新生調(diào)查得出，大部分新生進校之前對自己所錄取專業(yè)了解較少，相當部分所錄取專業(yè)并非第一志愿，專業(yè)認知不足。因此，筆者認為在一年級開設(shè)《機械拆裝實踐》課程，一方面能夠激發(fā)新生對機械專業(yè)的學習興趣；另一方面通過拆裝實踐鍛煉，對機械結(jié)構(gòu)有初步認識，學習拆裝工具的正確使用，掌握機械結(jié)構(gòu)和部件的工作原理及拆裝方法，積累拆裝經(jīng)驗，為后續(xù)《機械制圖》等專業(yè)基礎(chǔ)課及其他專業(yè)課的學習和理解奠定基礎(chǔ)。

（2）拆裝實踐學時適中。拆裝對象結(jié)構(gòu)過于復雜或拆裝實踐時間過長，導致教學設(shè)備投入大，教學精力分散，不利于教學組織，教學質(zhì)量難以得到保障。拆裝實踐可作為機械認知實踐的環(huán)節(jié)之一，學時設(shè)計為6～10學時為宜，確保一次完成的拆裝調(diào)試能夠在集中、連續(xù)的時間段里完成，提高教學效率。

（3）拆裝內(nèi)容設(shè)計合理。機械拆裝實踐，應(yīng)遵循“易拆易裝、機構(gòu)簡單、成本低廉”的原則。拆裝實踐主要目的是激發(fā)學生興趣和普及機械基礎(chǔ)知識，選擇結(jié)構(gòu)簡單的純機械裝備作為拆裝對象；拆裝對象應(yīng)盡可能包含連桿機構(gòu)、曲柄滑塊結(jié)構(gòu)、搖桿機構(gòu)、凸輪機構(gòu)等典型機構(gòu)；拆裝實踐過程中易耗件需損壞頻繁，應(yīng)選擇成本低廉產(chǎn)品作為拆裝對象。

2、采用多媒體技術(shù)，構(gòu)建多元化教學方式

傳統(tǒng)的說教式教學方式不僅枯燥無味，且部分教學內(nèi)容無法形象展示，通過不斷實踐，總結(jié)出拆裝實踐教學的“四步法”：（1）集中授課學習。該步法以任課教師授課為主，采用PPT等媒介講解拆裝對象結(jié)構(gòu)組成、工作原理、拆裝順序、要求、注意事項等內(nèi)容。（2）視頻教學。制作規(guī)范的教學視頻，進一步增加學生對拆裝實踐的感性認識，認真觀察機構(gòu)的組成、各部件之間的傳動關(guān)系以及拆裝順序等。（3）交互式模擬仿真拆裝。在虛擬交互模擬平臺上進行拆裝仿真實驗。（4）實物拆裝實踐。確定合理的拆裝方法、步驟，正確使用工具，在實踐中不斷發(fā)現(xiàn)問題，總結(jié)心得和經(jīng)驗，完成拆裝任務(wù)。

3、改革實踐指導形式，加強過程管理

實踐環(huán)節(jié)過程指導與管理直接影響到學生實踐能力的鍛煉，僅依靠教師力量無法顧及到全體學生，往往出現(xiàn)學生無故缺席、早退、小組工作量不均等現(xiàn)象，而過程指導與管理顯得尤為重要。第一，建立嚴格的課堂秩序管理制度，確保每位學生全程參與；第二，建立《實驗室管理制度》、《零部件損壞賠償制度》等規(guī)范和制度，增強學生的責任心；第三，建立助理實驗員制度，從往屆拆裝實踐成績優(yōu)異，且綜合素質(zhì)較高的優(yōu)秀學生中配備助理實驗員，一方面加強了拆裝實踐的過程監(jiān)控；另一方面使拆裝實踐中的問題得到及時有效的解決，有利于促進實踐教學質(zhì)量的持續(xù)提升。

4、建立完整的實踐考評體系

科學制定拆裝實踐考評辦法，要結(jié)合能夠真實反映學生實踐能力的各方面因素，充分考察學生在課內(nèi)和課外兩方面的表現(xiàn)。課堂教學及實踐過程中主要考察學生完成拆裝實踐的時間、拆裝調(diào)試運行效果、零部件損耗程度、實驗報告完成情況等；實踐教學后舉辦拆裝實踐大賽，鞏固和提高拆裝實踐水平。

三、以西南交通大學為例的機械拆裝實踐教學改革試點實踐

西南交通大學峨眉校區(qū)從2007年開始在機械專業(yè)第一學期開設(shè)《機械認知實踐》課程，共32學時，分為機械拆裝實踐、機電技術(shù)認知實踐、信息技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)實踐、專業(yè)機械認知實踐以及慧魚機器人認知實踐等環(huán)節(jié)，其中機械拆裝認知實踐8學時，拆裝對象為腳踏式縫紉機機頭。本課程開設(shè)初期，受教學形式單一、過程監(jiān)管力度不足等因素影響，導致學生重視程度不高、設(shè)備零部件損耗嚴重，未能達到預期實踐教學目標。從2010年開始推行機械拆裝實踐教學改革以來，逐漸形成一套完善的機械拆裝實踐教學體系，促進了教學水平和教學質(zhì)量的提升。

通過對拆裝完成時間、零部件損耗情況、學生總體成績等方面數(shù)據(jù)對比可得出，試點拆裝實踐教學改革后，在學生完成拆裝實踐時間、零部件完好性程度以及綜合考評成績等衡量實踐教學質(zhì)量的各個方面都有了大幅度提升，達到預期目標。

四、總結(jié)

拆裝實踐教學是培養(yǎng)學生分析問題、解決問題能力的重要手段。拆裝實踐教學中，堅持以素質(zhì)教育，培養(yǎng)高知識、高能力、高素質(zhì)的工程人才為宗旨，以培養(yǎng)學生的創(chuàng)造能力為核心的教學觀，啟發(fā)學生在實踐過程中的主觀能動性，建立以學生為中心的實踐教學模式，把實踐教學過程作為加強素質(zhì)訓練的手段，讓學生在活動過程中動手、動腦，從而全面提高學生分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)學生的合作意識、科學態(tài)度、創(chuàng)新精神等，使學生在實踐過程中增強能力并形成良好的心理品質(zhì)。持續(xù)推進實踐教學改革，作為理工科教育改革的突破口，素質(zhì)教育的實施也會卓有成效，能夠培養(yǎng)出更多的復合型高素質(zhì)工程人才。

參考文獻

[1]葉高奇，王桂林.機械類專業(yè)實踐教學改革探索與實踐.輕工科技[J]，2012年

[2]邵曉玲，陳永泰等.實驗教學與創(chuàng)新人才培養(yǎng).實驗科學與技術(shù)[J]，2011年