應用型本科院校機械類專業學生實踐能力培養的研究

呂小蓮 張孝瓊 呂小榮 林植慧 張青

摘要：實踐教學是應用型本科院校機械類專業學生實踐能力培養的重要環節，是以“應用型”為學生培養的主導思想，以培養適應與社會生產需要的具有較強的專業知識及專業技能的工程技術人才為目標。面對當今社會對專業技術人才的迫切需求，應用型本科院校如何培養適應社會生產對專業工程技術人才的要求，在校期間合理有效地加強機械類專業學生的實踐能力的培養，是急需研究解決的現實問題。本文通過對高校工程教育中學生實踐能力培養現狀的研究，以機械制造工藝學課程教學為例分析了我國高校工程教育中學生實踐能力缺乏的原因及存在的問題，并針對我校機械制造工藝學課程教學中如何利用自身實踐教學條件及機械類學生特點培養學生實踐能力提出了具體措施與建議，研究以期為該課程實踐教學的構建、實施及機械類專業學生實踐能力培養體系的建設提供參考。

關鍵詞：機械類；實踐能力；機械制造工藝學；教學體系

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）24-0060-03

一、前言

當前，高等教育由原有的精英教育培養模式開始向大眾化教育模式轉化，進而促進了應用型本科院校的發展[1]。應用型本科院校以社會生產及市場需求為導向，在人才培養過程中，應注重其專業知識及技能的培養，以滿足社會生產對應用型、創新型專業技術人才的需求[2]。在應用型本科辦學專業中，由于機械類專業應用性較強，其技術人才社會的適應性較廣、需求大，該專業人才培養過程中對專業知識及技能的要求較高，如何提高該類專業學生的專業應用能力，培養其工程實踐能力和創新精神，以適應社會生產的需要，是目前應用型本科院校實踐教學環節研究的熱點[3，4]。當前，我國應用型人才在培養層次、結構和人才能力上與企業、經濟發展的實際需要還存在諸多的不適應，導致學生在專業知識、實踐能力、專業素質等方面不能均衡發展，專業實踐及應用能力與掌握的專業理論知識相比相差甚遠，使得學生畢業后面臨就業困難或無法快速適應工作上對實踐能力的要求。在學生的培養過程中，如何加強其實踐應用能力，使其在畢業后能直接滿足社會生產對其專業知識及技能的要求，在當今應用型本科院校人才培養中的重要性是非常顯著的。文中結合我校機械制造工藝學課程，從其現有課程體系、教學方法入手，探討如何通過課程實踐教學體系的改進，提高機械類專業學生的實踐應用能力。

二、教學中實踐能力培養存在的問題

與世界發達國家相比，我國高校在應用型人才培養方面還存在一定的差距，尤其在學生專業知識的實際應用上還比較薄弱，高校在應用型人才培養過程中還存在較多的問題，機械類專業學生在專業課程學習過程中的教學內容、方法、手段及實踐環節設置上還有待于進一步完善與提高[5，6]。以機械制造工藝學為例，當前大多數機械專業課程在課程體系構建中對于學生實踐能力的培養存在如下主要問題。

1.課程體系安排不合理，理論與實踐環節脫節。機械類專業課程基本包括兩個方面：理論教學環節及實踐教學環節。目前存在主要問題在于側重理論知識的教授而輕視實驗、實踐環節，或沒有從工程實際出發，將理論與實踐很好地加以融合。對于機械類專業應用型專業人才培養而言，學生所掌握的大量專業知識只有在實際工程實踐應用中才能充分理解、掌握并達到學以致用的最終目的。例如，機械制造工藝學所涉及的專業知識主要用于指導實際生產中產品的加工，課程學習要求學生具有兩方面的能力：一是針對不同結構的零件，能夠正確地進行機械加工工藝過程設計及工序設計；二是針對不同的產品，正確地編制其裝配工藝規程。準確、順利的完成這些工作，需要在熟練掌握大量的基本概念、基本原理等專業知識的同時，必須針對實際生產中產品加工進行反復訓練，才能達到課程學習的預期目標。而現有大多數學校在該門課程的授課過程中在理論教學與實踐教學中存在嚴重脫節，課堂教學與實踐教學相對獨立，實踐教學方式大多以金工實習或生產實訓為主。在實踐過程中，學生只是學習機床的基本操作及產品零件的加工過程及方法，并不清楚零件加工的具體過程及依據的專業知識，學生實踐過程中對于產品加工的整個過程只能直觀的加以接受，不能較好地將理論中學到的專業知識在實踐中加以應用，從而影響了課程內容的學習與掌握。因此，如何加強課程體系的建設、合理安排實踐教學內容、提高學生理論與實踐的結合能力是該課程面臨的一個主要問題。

2.教材內容陳舊，實踐性及綜合性薄弱，教學方法單一。從目前情況來看，我國高校在應用型人才培養中教材的選用與實踐教學思想不配套，許多課程教材內容過于陳舊，基礎理論知識較多，實踐性知識較少，而適合現在應用型人才培養的教材公開出版的相對欠缺[7-10]。教材內容的滯后使學生所學知識與社會實際生產相脫節，更無法了解、掌握到本學科領域內前沿的技術，同時較強的理論性使學生過多關注公式推導為主的理論學習，忽視了專業知識的實踐應用技能的培養與鍛煉。此外，教學手段單一，課堂學習偏重以教師講授為主，學生學習較被動，對專業知識的學習難以深入理解。現有部分課程的學習與應用是在許多相關課程知識點的基礎上展開的綜合應用，只有學生在熟練掌握本專業基礎課程知識點的條件下，才能對該課程應用理解、掌握并加以運用。如機械制造工藝學與金工實習、金屬切削原理與刀具、金屬切削機床、機械制造基礎等課程聯系密切，在課程學習中需要學生對已學過的一些基礎課程的內容進行反復綜合運用，這在一定程度上對學生綜合運用知識的能力提出了一定的要求。

3.實踐教學環節設置不合理，有待進一步完善。學生綜合專業知識與技能的培養必須結合當前社會生產中的具體要求與需要，系統地對學生進行訓練。高校在現有的專業應用型人才培養中，大多數課程作為一個相對獨立的考核單元，相互間缺乏聯系，實驗課的目的是為了驗證理論的正確性，實驗之間缺少聯系，課程設計設置體系上缺乏一定的合理性，使學生在實施過程中流于形式，無法真正實現所學專業知識的綜合應用與實踐。畢業設計是機械類專業本科生在校期間最后的一個實踐性教學環節，現階段許多高校機械類專業學生在畢業設計實施中也存在較多的問題，由于種種原因，該教學環節缺乏整體設計與管理，其考核目標也較為模糊，設計題目與內容專業性、綜合性及應用性均存在一定的問題，畢業設計質量不高，無法真正意義上達到畢業設計的目標。這些都對學生課程學習及實踐能力的培養帶來了巨大的影響。

三、實踐能力培養的教學體系建設

實踐教學環節是應用型本科院校人才培養的一個重要內容，要達到培養出具有一定專業知識及專業技能的滿足社會生產需要的應用型人才，必須對實踐教學環節進行整體的籌劃和設計。針對教學中存在的以上問題，在充分調研的基礎上，結合我校機械類人才的培養要求及特點，以機械制造工藝學課程為例，對課程教學體系進行了相應的設計，其主要由兩部分組成：理論教學環節與實踐教學環節，同時要加強理論教學環節與實踐教學環節課程內容及教學方法、手段的建設，課程教學體系基本框架如圖1所示，實施中應著重對如下幾點進行建設。

1.合理安排實踐教學環節，完善綜合實踐體系的構建。實踐教學環節在整個教學過程以培養學生分析問題、解決問題和動手操作能力為目標。實踐教學環節又分為課程實驗、課程實訓、課程設計，其中課程實驗、實訓與理論教學同時進行，相輔相承，課程設計安排在課程授課結束后單獨進行。實驗內容的設計要根據應用型高校人才培養的目標及課程自身的特點，突出實用化及層次化，可將實際生產中的典型工程案例引入到實驗中，并按照學習過程中由淺入難、由單一到綜合層層遞進的方式進行實驗項目的設計。同時，在時間及空間上加強實踐與理論課程間的聯系，將實驗與實訓內容按照理論教學的進度適當地進行安排。以機械制造工藝學課程為例，授課過程中可分階段的安排實驗、實訓環節，通過實踐教學加深學生對課程內容的理解，如講解機床夾具時，可先進行相關內容的實踐，課堂講解時學生對該部分內容的接受就比較容易了。此外，在教學過程中還應注重對學生解決實際問題能力的培養，如在講授“零件加工方法的選擇”時，組織學生進車間實訓，選擇一個具有多種工藝方案及加工方案的典型零件作為分析對象，對其加工工藝進行深入討論，運用所學的知識獨立完成零件加工工藝設計，再由教師進行點評。在理論課程結束后實時安排生產實訓及課程設計，組織學生深入到企業中去，了解機械產品的生產流程、常規加工設備、典型零件加工工藝，并通過實際操作，掌握課堂的理論知識。

2.合理選擇、安排教學內容，進行教材及教學資源的建設。在理論教學安排上體現層次化與模塊化，按照課程專業知識點的連續性及相關性，安排先后次序，主要包括基礎知識、典型案例及綜合應用三部分，并根據課程知識點建立學習模塊，循序漸進、依次有步驟的進行專業知識的學習。在課程教材及教學資源建設方面，針對學校專業人才培養的具體要求、專業特點及實際教學條件，合理選擇教材或編寫部分適合于本校專業人才建設的便于實施的理論教材及實踐指導書，同時還可以根據教學中實際需要編寫其他各種形式的教材資源，如計算機輔助實踐教學軟件、電視錄像片、CAI教學課件等。以機械制造工藝學課程為例，該課程教學目的是使學生系統地掌握機器產品的加工制造、裝配檢測的基本理論和基本知識，培養學生的工藝分析、夾具設計、裝配技術與檢測等方面的專業技能，使學生具備機械加工職業崗位群所需的基本職業素養、操作技能與技術應用能力[11，12]。在課程學習的過程中，可以使學生先了解本門課程的特點、研究對象，并明確課程的學習目標。通過介紹我國機械工業的現狀及國內外先進的制造技術和工藝水平，使學生了解國內外技術方面的現狀及我國與國外的差距；再根據課程具體知識點的先后次序安排課程基礎知識的學習，并通過相應的實驗、實訓環節，促進、加深對該課程專業知識的理解與掌握；然后通過實際生產中典型案例對相應知識點具體應用進行分析與實施；最后通過綜合設計與分析完成對課程知識點的整體把握與應用。

3.教學方法與手段的多元化，提高對專業知識及技能的理解與掌握。教學方法與教學手段建設是培養學生實踐能力的一個重要要素。根據機械制造工藝學的教學特點，在傳統講授法外，探索使用以下教學方法：（1）在課程講授過程中，針對教學內容講授的重點、難點，通過習題及課堂討論，使學生在對理論知識理解的條件下，能夠自主地利用所學知識解決實際問題。（2）對較為抽象，應用性較強的教學內容，可利用專業實驗室或工程訓練中心現場教學的方式，邊教邊學邊做，從而降低課程難度，加深學生對所學知識的認識。（3）把教學內容與生產、科研中的工程項目有機地結合起來，使學生在學習本課程的過程中，對理論知識的應用、科學研究方法與手段、本學科的前沿研究成果等有所了解和掌握。（4）針對學習重點及知識的綜合性，給學生下達實際生產中相聯系的零件工藝編制任務，讓學生利用課外時間自主完成，培養學生的實踐能力，激發學生的創新意識。在教學手段上，通過現代化多媒體技術與傳統教學手段優化組合，提高教學效果。通過視屏教學使教學內容直觀、形象，開闊了學生的視野，優化了教學過程，使教學效果和教學質量均得到了顯著的提高。此外，在理論授課的過程中，可以通過相關視屏的播放及操作，進行問題的講解、分析與解決，將抽象的內容較為直觀的表達出來，提高學生對所學內容的理解。

四、結語

如何提高應用型本科院校機械類專業學生的實踐能力一直是困擾高校應用型人才培養的熱點問題。基于目前我國高校工程教學體系中存在的問題，以機械制造工藝學課程教學中實踐教學能力培養為對象，分析了現有課程教學在培養機械類專業學生實踐能力中所存在的關鍵問題，在此基礎上結合我校機械類專業應用型人才培養中的實際教學情況，從該課程實踐教學環節、教學內容、教學方法與手段等方面對培養應用型人才的課程教學體系的建設提出了建議，使學生在學習過程中充分理解所學的內容，以理論指導實踐，以實踐充實理論。通過教學實踐證明，建設的課程教學體系在提高學生對課程設計的專業知識理解與掌握的同時，極大地調動了學生學習這門課程的積極性，同時也加強了他們專業技能及實踐應用能力，為將來走向社會從事相關專業的工作奠定了堅實的基礎。

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