机械工程专业多元化实践教学模式研究

罗红旗

北京工商大学材料与机械工程学院 北京 100048

机械工程专业实践教学主要包括实验、课程设计、社会实践、调研、实习、毕业设计等环节。实践教学是专业知识形象化的表现，也是专业知识在典型案例运用中的实际过程，能够促进学生理解专业理论知识，用以解决专业问题。机械工程专业学生的培养和教学只有结合实践，才能利于学生进入社会后尽快适应工作环境，具备较好的实践、创新能力。实践教学是机械工程专业实现教学培养目标的主体，同时是培养应用型人才的主要途径之一[1,2]。实践教学能够培养学生利用所学的基本理论、知识和技能进行分析和解决实际问题的能力，在培养学生工程创新能力和提升全面素质等方面具有理论教学不可替代的作用[1-3]。

1 优化理论教学与实践教学内容

高校教师通过尝试各种形式的教学手段提升教学效果，例如：利用模型、教具、实物、现场实况录像、多媒体等方式组织教学，但学生对理论知识仍然感到难以理解，学习兴趣不高，达不到预期的教学效果。其原因主要是目前沿用的教学模式中，过于强调理论，而且理论知识与实践环节严重脱节，忽视了理论知识的实际应用。随着课程改革，机械工程专业课程的学时数大幅减少，教师没有充足的时间细致地讲解专业课程的主要内容。因此，在教学过程中必须提高授课效率，让学生掌握机械工程专业课程的精髓，并能将其应用于实践[3]。

在传统实验教学中，大部分是验证性、重复性实验，而有利于培养学生创造能力的综合性实验较少。当前知识更新和老化周期缩短，不断涌现新知识、新技术，但由于实验内容没有得到及时更新，部分实验项目与生产实际脱节，不能实现提高学生综合素质的教育目标。而且，专业课程的实验一般需要在综合性实验台上进行，受实验场地和实验器材的限制，学生在实验操作过程中以观察为主，缺少动手机会，难以达到实验目的。课程实验课的题目比较多，由于实践教学学时和设备的限制，一般只能做几个典型实验[3,4]。因此，需要根据机械工程专业课程教学大纲，对实验内容进行规划，使学生在操作之前明确实验任务，做好充分准备，能够自己动手操作。

高校常见的教学程序一般是先讲解理论知识，在教学中间定期安排相关实验，而课程设计安排在期末进行。由于理论讲授与实践环节分开进行，达不到二者互补的效果。在课程设计时段，我们通常要求学生在1周内完成，但学生正忙于期末考试，很难静下心来认真完成，不能达到课程设计的基本教学目标。通过有效整合教学内容，使理论教学与实践教学达到有机结合，并对各实践环节精心设计，灵活安排实验课，解决理论教学不易解决的难题，掌握通过实验更易理解的知识[3-5]。

2 改善实践教学手段

在实践教学过程中不断引入现代教育技术，把网络技术、仿真技术、虚拟现实技术、声像技术等应用到教学环节中，能够提升实践教学的效果，也为学生创造合适的工程训练环境。在实验教学环节中，通过设计现代教育技术平台，开发和研究现代技术的支撑环境[3-5]。部分实践项目可以在教师讲解操作技能后，让学生自主设计作品，并进行实际操作，不断激发学生的学习兴趣。特别是对于不具备实践教学条件的部分教学内容，可以利用仿真技术、录像及网络等手段，让学生获得直观而形象的认识。利用网络资源协助实践教学，运用虚拟与仿真实验结合实际操作，拓宽学生的知识面，提升学生的实践技能与科研能力。

在学习过程中如果遇到难以理解的知识，学生可能会对该专业课程失去学习信心，从而产生厌学情绪。在实际教学过程中，可以合理利用信息技术，通过多媒体教学课件或演示程序等教学手段，变抽象为直观，利用动画或图示等方法展示内容，增加课堂教学容量，激发学生的学习兴趣。例如，可以利用多媒体课件将相关设备、元器件等结构形状、组成及工作原理等进行动画仿真，增强真实感和立体感，加深学生对设备或元器件工作原理的理解，有效解决教学难点。

3 实践内容与科研课题相结合

通过实践内容和教师科研课题的衔接，促使学生接触实际工程项目，积极参与到教师的科研活动中，提高学生的应用技能。实践教学实际上是科研与教学相互结合的特定方式，属于高校科学研究融入教学过程的体现。教师通过把科研项目有意识地融入实践教学，有利于充实和更新教学内容，达到提高教学质量的目的，而且有利于拓宽学生的思维，扩大学生的视野，提升学生的创造能力，培养学生的实践能力。

机械工程专业教师应该充分了解课程设计的重要性，应用中可以把课程设计与毕业设计紧密联系起来，以引起学生足够的重视。在实际操作过程中，学生可以根据课程设计的教学要求，与指导教师的科研项目相结合，自行拟定题目，特别要注重工程实践性，选择与课程相关而且难易程度适中的问题。课程设计应避免题目雷同，布置任务时尽可能实现一人一题。

毕业设计与其他实践教学环节是相互融合、相辅相成的，也可以理解为是其他实践教学环节的延续、检验和深化。毕业设计不仅仅是理论学习的扩充，因其能较大程度地提高学生处理实际问题的综合能力，而成为实践型创新人才培养的重要途径[6]。指导教师可以将学生进行分类，并根据不同类型学生的个性特点，采用多元化毕业设计模式对学生进行个性化培养。毕业设计的选题应该符合机械工程专业培养目标，尽量结合工程技术、教师的科学研究项目、社会生产实际等，体现理论与实际相结合，展现学科的应用性。选题应尽可能结合工程实际，体现实际应用和社会需求，优先考虑企事业单位的实际课题。

4 实施课外实践活动

高校应该为机械工程专业本科学生提供多元化的发展途径，将课堂教学与课外科技活动相结合，满足学生自主及创新学习的需要，提高学生的科技创新能力。学生的课外科技活动可以与指导教师的科学研究项目衔接，积极鼓励机械工程专业教师指导学生申请本科生科研创新项目，督促学生主动参加各类科研实践活动，提高学生的实践和创新能力。

开展课外实践创新活动不仅能让学生积极参与课外科研活动，还能激发实践教学过程中师生的热情，因而有利于师生参与其他相关教学活动。也就是说，学生对教学内容、教学水平、教学方式提出了更高的要求，教材之外的知识更易受到学生的欢迎；教师对学生的学习目标提出了更高的要求，更加看重实践知识和技能训练，重新定义学生知识水平和能力评估的标准，形成了真正意义上的教学与科研的互动。

5 改革毕业实习模式

毕业实习是机械工程专业本科生走上工作岗位之前深入了解生产实际、认识社会的一次综合性实践。培养学生动手能力最为关键的是给学生创造更多的动手实习机会，为此，学校应该联系更多单位建立实习基地，还可以鼓励学生自主联系实习单位，并鼓励专业教师帮助学生寻找实习机会。专业实习指导教师应具备较强的责任心，能够制订出合理适用的实习任务书及相关规范等，确保实习具有目的性和针对性，并保证教学任务能够做到规范化和定量化。

顶岗实习一直是专科院校或技术职业院校采取的一种有效人才培养途径，它能够有效培养学生的实践能力和专业素质。该模式是将学生安排在某技术单位的某一岗位上，通过工人师傅手把手的教育进行学习和工作，从而提升学生的实践能力和专业技能[8]。由于本科院校实践教学课时紧张，一般很难实施顶岗实习，但可以借鉴其实习模式及实践过程[7-9]。毕业实习的主要内容一般是在满足教学大纲的前提下，由学校、企业及学生三方共同商议确定，必须符合机械工程的专业方向，同时考虑毕业设计的选题问题[10,11]。顶岗实习通常由学校与企业双方共同参与指导，学校方面由专业实践指导教师负责，企业方面则主要由相关专业技术人员承担。

6 结束语

高等教育不仅要传授给学生相关专业的理论知识，更重要的是培养学生分析问题和解决问题的综合能力。实践教学环节在巩固和强化所学课程理论知识的同时，有利于培养学生解决实际问题的能力。实践教学已受到高校广泛重视，但其所需投入较大，而且涉及面广，目前仍属于高校专业人才培养的薄弱环节。机械工程专业课程实践性强，通过多元化实践教学模式改革，积极推进实践教改，并紧密结合机械工程专业学科的前沿发展，突出机械工程专业的特色与实践教学的实效性，有利于激发学生的积极性和创造性，培养学生的实践能力和创新意识。

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[9]王树立,马新起,郭泉辉.工科实习环节教学改革研究与实践[J].河南化工,2010(27):62-63.

[10]张智钧.工科专业实践教学的问题分析与改革探讨[J].中国高教研究,2005(6):81-82.

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