基于科研項目的機械設計制造及其自動化專業實踐教學改革研究

□宋 強

在我國，隨著高校擴招政策的不斷實施，高等教育逐漸普及，國民素質有了明顯的提升。從某種意義上說，教育的最終目標就是提高高等教育質量和人才培養質量。在高等教育教學過程中，老師的主要任務是提高教學質量和教育教學水平，尤其隨著教學改革的不斷深入，在條件允許的情況下，應該積極鼓勵支持學生參與科學研究，老師對學生的實踐教學環節給予指導。高校作為人才培養的基地，實踐教學是培養人才的重要環節，借助實踐教學活動，幫助學生培養創新意識、實踐能力，提升學生的綜合素質。因此，高校在教育教學過程中，需要采取措施，提高實踐教學質量。對于機械制造及其自動化專業來說，需要充分利用好科研項目開展實踐教學活動，提高實踐教學的時效性。

一、科研項目應用于機械設計制造及其自動化專業實踐教學的意義

從科研的角度來說，機械電子工程學院具有很強的科研優勢，尤其是機械設計制造及其自動化專業的老師承擔了眾多科研項目，這些項目緊跟時代發展需要，借助這些科研項目，老師們能夠對該領域有較為系統深入的研究，但是在項目結項后，沒有繼續跟蹤，導致項目后續進展與學院脫離關系。

從實際情況來看，持續跟蹤科研項目的后續進展，縱深挖掘優秀科研項目的價值，將科研項目引入機械設計制造及其自動化專業教學過程中，一方面可以避免科研成果的浪費，另一方面可以大大節省實驗室建設的經費，在一定程度上可以促進學科的進一步發展。

(一)促進學科的特色發展。在我國，由于各高校之間存在一定的差異性，但是相同專業的課程體系相差不大，并且配套的實驗設施基本類似，在這種情況下，如何提高自身專業的競爭力是一個需要深入思考的問題。科研能力是一項重要舉措，從某種意義上說，科研的前沿性、先進性、創新性，可以有效開辟學科的特色發展道路，為學科的未來發展指明方向。

(二)合理分配學科教師資源。從老師數量的角度來說，與理論課老師相比，實踐老師的數量偏少，并且實踐老師的科研水平存在一定差異，嚴重制約了實踐教學質量的提高。在實踐教學過程中，通過引入科研項目，鼓勵支持優秀的老師參與實踐教學，從根本上提高實踐教學質量。

(三)重新調整學科實踐教學體系。在機械設計制造及其自動化專業實踐考核中，綜合性實踐項目是一項重要的考核指標。通過引入科研實踐項目，一方面可以豐富綜合性實踐項目的內容，另一方面可以增加綜合性實踐的數量，加快綜合性實踐項目的更新。

二、機械設計制造及其自動化專業實踐教學存在的問題

在機械設計制造及其自動化專業實踐教學過程中，從實際教學效果來看，實踐教學環節還存在一些問題。第一，盡管機械設計制造及其自動化專業培養方案對各課程之間的相互關系進行了統籌，但是在實際的教學過程中，各課程實踐項目不能進行有效的連貫，經過4年的學習，學生對自己所學的專業沒有形成一個統一的概念。第二，有關機械設計制造及其自動化專業綜合性實踐項目涉及的知識點比較多，而且復雜，在實踐過程中要求各知識點相互銜接，這一點在實踐教學考核中受到學校的高度重視。但是，這類實踐項目面臨設備陳舊、實踐內容滯后的困境，甚至有些技術已經被淘汰。第三，實踐設計內容側重理論知識，缺乏工程的實踐性，對于學生來說，在實踐中雖然知道應該這么做，但是不知道這么做有什么用，以及在今后的工作崗位中如何用。

另外，在機械設計制造及其自動化專業實踐教學中，需要結合自身的實際情況，引入科研項目，借助這些科研項目對某一專業問題進行深入研究。同時，結合專業培養方案選擇具有代表性的科研項目，將科研工作的最新進展情況以及學科熱點內容融入到實踐教學活動中，在一定程度上增強實踐教學內容的前沿性、系統性和連貫性，幫助學生培養工程實踐能力和創新能力。對于科研項目的技術資料，根據實踐需要進行調整和優化，使其成為學生參與實踐教學的指導書。

三、基于科研項目的機械設計制造及其自動化專業實踐教學改革的具體措施

(一)選擇實踐項目。在機械制造及其自動化專業實踐教學改革中，選擇典型的實踐項目，組織學科專家評估老師完成的科研項目，從專業課實踐教學的角度分析、梳理科研項目的內容，選擇與專業主要課程高度關聯的項目進行立項。通常情況下，這些立項的科研項目具有創新性、綜合性等特點，并且難易適中，同時涵蓋多門專業課程的知識點，借助這些項目開展實踐教學活動，有利于幫助學生培養工程實踐能力。

(二)編寫實踐指導書。學生借助實踐指導書可以順利開展實踐活動。所以，實踐指導老師需要聯合科研項目組老師共同編寫實踐指導書，通過對科研項目技術資料進行梳理、加工，進一步安排實踐項目的各個環節。在設計實踐環節時，需要對學生的實際情況進行綜合分析，幫助學生更好地理解科研實踐項目，必要的情況下，可以安排補充理論知識，對項目研究背景、應用范圍等進行講解，確保項目順利進行。在設計實踐任務時，可以細化科研項目，將其分解成若干個子任務，降低任務難度，確保學生進行實踐時，可根據自己的興趣自由選擇相應的任務。同時，要求學生獨立完成查閱文獻資料、獲取信息、設計任務方案等工作，以此幫助學生培養分析問題、解決問題的能力。

(三)實施實踐教學。在機械設計制造及其自動化專業實踐教學中，對于實踐指導老師來說，通過選擇一門實踐課在小范圍內進行試用，結合試用效果對實踐設計方案進行優化和調整，可以剔除不合理的環節，例如，在“數控彎管機的設計”項目中，發現有些程序設計會損傷彎管，在這種情況下，需要在設計實踐方案時，標注相應的注意事項，同時提出改進措施。

(四)考核評價實踐教學。實踐結束時，結合畢業設計開題答辯的方式對實踐效果進行綜合考核評價。學生需要將實踐情況制成項目PPT，通過項目PPT的形式進行匯報，在項目PPT中重點講解自己在項目中負責的部分，例如電路設計、軟件算法、程序調試等。對于答辯組的老師來說，需要根據學生匯報、解答情況，給出相應的成績，該成績占實驗總成績權重的80%。同時，實驗報告的內容重點闡述自己負責的子任務，簡化或忽略項目其他介紹性的內容，這部分占實驗總成績權重的20%，最后對這兩部成績進行匯總，給出學生最終的實驗成績。

四、結語

在機械設計制造及其自動化專業實踐教學改革中，通過引入科研項目，可以有效地解決了實踐教學設備陳舊、實踐教學內容滯后等問題。從某種意義上說，科研項目在一定程度上反應了機械制造及其自動化專業的發展方向，通過將科研項目引入實踐教學活動中，一方面可以重新調整機械設計制造及其自動化專業實踐教學內容，另一方面有利于機械設計制造及其自動化專業發展學科特色。在實踐教學過程中，通過延伸、拓展優秀科研項目，可以進一步挖掘科研項目的價值，實現實踐教學向工程實踐教學的轉變，幫助學生積累科研項目經驗，培養學生應對工業現場的能力。隨著經濟的發展，科學技術的進步，需要對實踐教學改革進行積極探索，開發具有自身特色的科研項目，并在機械設計制造及其自動化專業實踐教學中進行小范圍試用，然后進行調整、優化和完善。