機械工程專業實踐教學體系改革

范曉靜 姜明洋

摘 要 以內蒙古民族大學新建工程實訓中心為平臺，以培養學生的綜合素質、提高學生實踐能力和創新能力為目標，對機械工程專業實踐教學進行改革和探索，使實踐教學成為集機械、電子、信息為一體的教學新體系。

關鍵詞 機械工程；工程訓練；實踐教學

中圖分類號：G642.45 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2014）10-0134-03

內蒙古民族大學機械工程學院現設有“機械設計制造及其自動化”“農業機械化及其自動化”以及“材料成型與控制工程”三個機械工程類專業，這些專業都屬于實踐性很強的工科專業。因此，在機械工程類專業的教學環節中，實踐教學是提高學生工程實踐能力和創新能力的重要環節，是培養具有創新能力的應用型機械人才的關鍵。在實踐教學過程中，工程實踐教學中心成為學生全面掌握機械工程知識和技術的實踐教學基地，是理論知識應用于實踐的一個重要平臺，在此平臺上，使學生的實踐能力和創新能力得到了培養和提高。

內蒙古民族大學工程實踐教學中心于2013年完工并投入使用，實踐中心建設以機械工程學院各專業教學為中心，堅持工程實踐教學體系的改革與創新，逐步實現傳統金工實習向現代工程實踐的全面轉變，使實踐教學成為集機械、電子、信息為一體的綜合工程實踐教學新體系。

1 傳統實踐教學方法存在的問題

近年來，許多高校都在對實踐教學進行不斷的探索和改革，由于各高校的實際情況和教學模式不同，因此，實踐教學結果也存在較大差異。內蒙古民族大學自2007年合校后新建機械工程學院，經過多年的建設，機械工程學院各專業在實踐教學的硬件條件上已有較大的改善和提高，但對實踐教學方法的改革力度還不夠，主要還是停留在傳統的實踐教學方法，不利于培養學生實踐能力和創新能力，不能滿足現代社會對應用型創新工程人才的需要。機械工程專業實踐教學內容主要包括實驗、課程設計、金工實習和畢業設計等環節，傳統實踐教學方法存在的問題主要表現在以下幾個方面。

實驗教學環節 隨著知識的不斷更新，新技術的不斷涌現，而實驗教學內容卻陳舊不變，難以更新，甚至一些實驗項目與實際工作脫節。同時，實驗項目多為驗證性、演示性實驗，缺乏綜合性和創造性。因此，這樣的實驗教學阻礙了學生對新知識和新技術的學習，使得學生不能學以致用，無法達到培養和提高學生實踐能力、創新能力的目的。

課程設計環節 課程設計題目單一，設計內容陳舊落后，無法跟隨機械工程技術的發展腳步，不能利用新知識和新技術進行課程設計，設計的產品不能與實際生產緊密結合。同時，課程設計內容和方法受到單一課程體系的限制，不能綜合利用多門課程知識進行綜合課程設計。

金工實習環節 傳統的金工實習還停留在車、銑、刨的加工工藝學習，學生無法接觸到現代的先進機械加工設備和加工技術，阻礙了學生對新設備、新技術的學習和使用，使學生的工程實踐能力和工程設計能力不能得到提高。

畢業設計環節 畢業設計是學生綜合應用大學四年所學知識進行實踐的環節。傳統的畢業設計方式，一般是由導師確立畢業設計研究方向和題目，很少能與工程實際緊密聯系在一起，而且大部分畢業設計都是停留在對已有的設備和技術進行理論研究，很少有實際的設計成果和創新點。同時，畢業設計所應用的知識也比較單一，很難使學生達到利用多學科知識和先進設備進行綜合設計的目的。

2 構建科學的實踐教學體系

圍繞學生實踐能力和創新能力的培養目標，對實踐教學體系進行優化和改革，構建科學的實踐教學體系。根據內蒙古民族大學機械工程學院的人才培養要求和目標，對整個機械專業學科體系進行整體優化，在不同的學習階段組織學生進行實驗、實習、課程設計和畢業設計。并且，通過提高實踐教學質量，優化實踐教學內容，改進實踐教學方法，使得實踐教學和理論教學相輔相成，成為具有系統性、連續性和創造性的實踐教學體系。

內蒙古民族大學機械工程學院以新建的工程實踐教學中心為平臺，將采用多層次模塊化的實踐教學形式，以滿足不同專業的學生在不同的學習階段進行實踐訓練和科技創新的要求。整個實踐教學體系分為三個次，包含十個模塊，實踐訓練將貫穿學生的四年大學學習過程，與理論學習緊密結合在一起，各模塊可根據教學需要和專業不同靈活組合采用。實踐教學體系如圖1所示。

實踐教學體系的三大層次分別為機械基礎實踐、機械綜合實踐和機械創新實踐。

機械基礎實踐 機械基礎實踐是機械專業學生的必修內容，主要是針對大一和大二年級的學生進行的實踐訓練，對于不同的專業可以采用不同的實踐訓練模塊。機械基礎實踐主要是通過金工實習、機械基礎實驗等環節，使學生對機械的總體結構和機械加工內容有了初步的了解，并且掌握機械設備的基本操作技能。

機械綜合實踐 機械綜合實踐主要是針對機械專業大三年級的學生，在學生完成一定專業理論課的基礎上，要求學生結合課程知識，通過機械專業課程實驗、機電控制實驗和課程設計、機械專業課程設計等環節，培養學生的工程意識和綜合實踐能力。

機械創新實踐 機械創新實踐主要是針對機械專業大四年級的學生，要求學生綜合應用所學的專業知識，在指導教師的指導下，通過綜合實驗課程、畢業設計以及創新項目等環節，使學生對當代機械工業的先進技術和設備有所了解，并培養學生的創新意識和能力，提高學生的綜合實踐能力。

3 實踐教學改革措施

實驗教學改革 隨著機械工業的不斷發展和進步，在機械工程領域中不斷涌現新知識、新技術、新設備，面對實驗教學內容陳舊不變，甚至一些實驗項目與實際工作脫節的現狀，就要求對現有的實驗教學內容進行更新和優化，同時還需要提高和改善實驗設備性能。

1）實驗教學內容更新。針對機械工程專業培養應用型人才的目標，根據教學與實際生產狀況，在實驗教學中應不斷地調整和更新實驗教學內容，使實驗內容緊跟新技術、新設備的發展腳步，通過對新知識和新技術的學習，不僅使學生能夠更好地掌握專業知識，還能有助于學生接觸和了解機械工業的發展前沿和國內外的研究動態。同時，學生通過對新設備的操作，不僅加深了對知識的掌握程度，而且提高了學生的動手能力，使學生達到企業和實際生產的要求。

2）實驗教學內容優化。針對一些基礎課程的實驗教學很難更新的情況，可以對實驗教學內容進行優化，使其與實際教學和生產相適應。實驗教學內容優化是在傳統實驗教學內容的基礎上進行精細的篩選，保留基礎核心部分，增加部分具有創新性和設計性的實驗；也可讓學生按照教學要求自己設計實驗方案，這樣不僅調動了學生的積極性和主動性，還培養了學生的創新意識。此外，實驗教學內容優化還包括適當減少驗證性實驗，對實驗質量嚴格把關，使學生真正在實驗操作中學到知識和得到鍛煉。

實踐教學改革

1）金工實習教學。金工實習改革是實踐教學改革的重要部分，傳統的金工實習教學已經不能滿足應用型人才的培養目標，因此需要在以實踐中心為平臺的基礎上對傳統的金工實習教學進行改革。隨著內蒙古民族大學工程實踐教學中心的建成，在原來傳統的金工實習項目的基礎上，應新增數控車、數控銑、數控電火花線切割加工、電火花成型加工、快速原型制造、機器人控制等實習項目。這需要學校大幅度提高金工實習的硬件設備水平，同時需要學院根據應用型人才的培養目標，修改傳統的金工實習內容，并且制定一些新的實習項目，重點培養學生對新技術、新設備和新工藝的掌握和應用，最終形成以鑄、焊為主的熱加工實習，以車、鉗為主的冷加工實習，以數控車和數控銑為主的數控加工實習，以數控線切割和快速原型制造為主的特種加工實習。

2）課程設計。課程設計是實踐教學不可缺少的組成部分。原有的課程設計題目單一，設計題目一般都是由指導教師統一給出，學生根據題目按照課程設計指導書的要求，照搬公式和設計步驟，照模板書寫設計說明書。這樣的課程設計達不到現代機械人才的培養要求，而且也不能發揮學生的創新能力，學生不能進行創新設計。

課程設計改革首先應從確定設計題目入手，由學生自主選題，指導教師只需要講明課程設計基本要求，由學生個人或組成的設計小組根據自身的學習情況，結合實際生活或實際生產中的問題，從自身的興趣出發，自主確定課程設計的題目。其次，在課程設計過程中，學生應該綜合利用所學的各種知識，而不能受單一課程體系的限制。此外，機械專業的課程設計還應該與學生的科技活動緊密結合，在學生自主選題的過程中，可以參考機械創新大賽和機器人大賽等一系列科技大賽的主題，學生可以根據這些科技大賽的主題確定課程設計的題目，這樣學生既完成了課程設計，又培養了創新能力，提高了綜合素質。

3）畢業設計。學生在整個大學階段的學習結果，最終以畢業設計的形式體現，因此，畢業設計是最重要的綜合實踐環節。在畢業設計中需要學生綜合應用大學四年所學的所有專業知識，體現了學生的實踐能力和創新能力。傳統的畢業設計方式很少能與工程實際緊密聯系在一起，所應用的知識也比較單一，很難使學生達到利用多學科知識和先進設備進行綜合設計的目的。畢業設計改革從兩個方面入手。

①畢業設計的選題和內容應該注重實踐性，應該與工程實際緊密聯系起來，或者與科技活動和科技大賽相結合，此外也可以和指導教師的科研項目相結合，這樣有利于學生實踐能力的培養。同時，鼓勵學生進行創新設計和實物設計。

②畢業設計的組織形式應該進行改革，從單一的個人設計發展為團隊設計。根據畢業設計題目的內容和要求，由不同專業方向的學生組成一個設計小組，同組學生根據自己的專業不同進行分工，在整個設計過程中，學生相互合作，共同完成畢業設計。這種團隊設計形式體現了學生的綜合能力，鍛煉了學生的組織溝通能力，同時還培養了學生的團隊精神。此外，團隊合作的畢業設計形式促進了多學科知識的交叉和融合。

4 結束語

在機械工程類專業的教學環節中，實踐教學是提高學生工程實踐能力和創新能力的重要環節，是培養具有創新能力的應用型機械人才的關鍵。本文以內蒙古民族大學工程實踐教學中心為平臺，構建了科學合理的實踐教學體系，使實踐教學成為集機械、電子、信息為一體的綜合工程實踐教學新體系。對傳統的實踐教學模式進行改革，著力培養學生的實踐能力和創新能力，滿足現代社會對應用型創新工程人才的需要。

參考文獻

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