实践教学管理制度的创新与实践

李 楠

(江南大学机械工程学院,江苏 无锡 214122)

实践教学管理制度的创新与实践

李 楠

(江南大学机械工程学院,江苏 无锡 214122)

在阐述实践教学内涵及目的的基础上,针对目前实践教学中存在的突出问题及实践教学的发展趋势,对机械专业实践教学的构建与实施进行了详细的阐述,并提出了完善实践教学管理制度的方法。

机械专业;实践教学;实践能力;创新能力

实践教学是高等学校专业教学计划中的重要组成部分,它包括教学实验、教学实习、生产实习、课程设计和毕业设计(论文)及社会实践活动等一切相对于理论教学的各种教学活动的总称。这些有机统一和相互联系的实践环节就构成了实践教学体系。

机械专业是一门实践性很强的专业,在专业的学习过程中,要综合运用先修课程中所学的有关知识与技能,结合各个教学实践环节进行机械工程技术人员的基本训练,逐步提高学生的理论水平、构思能力、工程洞察力和判断力,特别是分析问题、解决问题的能力,它的实践教学在工科教学中起着重要作用。

许多专家对此进行了深入的研究,比如,孙伟民从更新思想观念入手,通过加强制度建设,推进规范管理,加大实践教学经费投入力度,整合校内资源,优化实践教学环境,推进实践教学改革等环节,构建了适合工科类学生的实践教学体系,使人才培养的质量不断提高[1]。张承谱等根据新世纪人才培养目标和现代工程实践教学内涵,构建了体现工程实践的基础性、实践性、创新性综合工程实践教育和工程实践教学新体系,形成了包括基础性实验、综合设计性实验和研究创新性实验等三层次的实验教学新模式[2]。

1 实践教学中存在的突出问题

现代大学的发展趋势,要求大学和经济、社会有着更加紧密的联系,实践教学顺应了这种要求。但是由于以前注重理论忽视实践的惯性,现在好多高校还没有从旧的教学体系中解放出来,缺乏一种比较完善的,把学习、思考、实践、创新等紧密结合,相互渗透,融为一体的实践教学体系。总体而言,实践教学主要存在以下一些突出的问题。

1.1 理论教学与实践教学严重脱节

传统的教学模式,过分强调理论知识,无形中使理论知识与实际脱节。这样培养出来的学生,说到理论能背出几条几款,但实际动手能力却很差,已不适应社会对人才的需求。这也是当前环境下企业在招聘应届毕业生时抱怨最多的地方。

1.2 实践教学目的不明确

为了完成实践教学“学时数”而实践。实践内容与生产脱离,不利于学生素质能力的培养和提高,只把实习简单地看作是理论联系实际的一种形式,偏重于以完成实践教学任务为目标,很少考虑实习单位生产、科研、经营的客观需要。单纯利用实习单位提供生产现场进行实习,一方面生产单位不欢迎,难以建立相对稳定的实习基地,另一方面也对学生缺乏全面综合的技能训练。

1.3 学校对实践教学的投入少

提高对大学生的能力培养,必须有一定的物质基础。但是课题、经费、场地、设施、设备等各方面的原因严重制约了大学生科研活动的开展和生产实习的进行,再加上实习时间利用不充分,实习面窄,内容单一,这样难以培养出高水平的大学生,更谈不上培养具有创新精神的大学生。

1.4 缺乏规范

实践教学没有形成科学、规范的实践教学体系,对实践教学计划、大纲、指导实习教材、进度、实习评价(师资考核、学生实习成绩评定等)没有建立科学规范的管理模式,没有“度”可约,没有“纲”可依。

2 实践教学的发展趋势

目前,在实践教学中主要采用以下几种循序渐进的教学方式:验证式、模拟式、探索式和开发式等四种教学方式。其中探索式教学方式用于实验教学的后期阶段,要求学生根据给定的实验题目,自行设计、操作完成,以进一步提高学生独立分析问题和解决问题的能力。开发式教学方式则用于课程设计和实习,综合实践教学环节。在这一实践教学环节中要求独立完成或分组解决一个中小型实际课题的方案论证、设计、研制、书写报告等任务,以初步训练学生在工作实践中进行技术开发和创新的能力,学会掌握工程化的思想。

目前,探索式特别是开发式的实践教学模式正在受到越来越多的青睐和重视,这对于提高本科学生的动手实践能力,培养学生的创新意识,都是大有裨益的。

3 实践教学的构建与实施

本文将在创新思路下,重点研究机械专业的实践教学的构建与实施,对新形势下的机械专业实践教学体系改革与创新进行如下的探索。

3.1 完善工程实践教学体系

机械工程类专业主要培养的是工程技术人才——工程师,其培养的主体是大学本科生,世界各国的机械工程教育经验表明,培养一名合格的工程师,要经历工程科学知识的学习、工程实践的训练和工作实践的锻炼,通常需要6～10年时间,学生毕业后,需要到企业工作3～4年,取得实际经验后才能成为现代高素质的企业工程师。其中实践教学的训练是十分重要的环节,它能够促进学生理论联系实际、学以致用,培养实际动手能力。因此,全面改革实践教学环节,大力加强工程实践能力培养,力求突出专业特色,应是目前我国机械工程实践教学体系改革的主要内容,同时也是改革的难点所在。在制订机械类人才培养计划和方案时应根据当地社会经济发展的需求,从培养多类型、多规格的原则出发,从有利于培养学生的创新意识、工程意识、工程实践能力、社会实践能力出发,对实验、实习、课程设计、社会调查、毕业设计(论文)和课外科技活动等实践性教学环节进行整体的、系统的优化设计,明确各工程实践教学环节在总体培养目标中的作用。把基础知识和专业技术知识与实践教学有机融合起来,通过教学、实践各个环节的共同作用,注重创新意识、创新能力的培养,并贯穿于人才培养的全过程,坚持产、学、研相结合的方向,逐步形成完善的、能够体现基础性、系统性、实践性和现代性教学内容的工程实践教学体系。

3.2 实施工程实践教学活动

全面系统安排实践性教学环节,就是在每个学期均安排有不同的实践教学环节,保证工程实践训练四年不间断。在实验教学方面,减少验证性实验,更新实验内容,有计划地开设设计型、综合性、创新性实验项目,充分调动学生的自主性,开发他们的思维潜能;实习作为培养学生的实践环节,是各高等院校的必修课,它对学生素质的培养和对学生进行机械制造装备及工艺教育起着十分重要的作用,尤其是对数控机床等现代设备的操作和编程能力的培养、先进制造工艺与方法的了解,因此应该把工作的重点放到理论与实践的结合上,让学生通过更多的生产实践去掌握所学的技能知识,达到硬件软件兼备;加强课程设计环节,建立系列课程设计,加大综合设计力度,积极鼓励改革课程设计的教学内容,注重学生综合能力的培养,在每个专业至少设置一个以上的综合性课程设计;毕业设计要着重加强现代设计方法和创新能力的训练,要强化学生科技论文写作能力的培养,同时应结合社会培养学生的工程实践意识和经营管理意识。

3.3 建立工程实践管理体系

机械工程教育实践的管理是一个系统工程,其内容要靠一系列的规章制度体现,制度要科学、准确、合理、可行、方便。首先,应明确和理顺学校各级管理部门的职责范围和内容,明确工程实践在各个环节和各阶段上的建设方向、重点和主要任务,建立和完善各项工作和管理制度,使工程实践的管理全面步入规范化和制度化的轨道;其次,现代信息技术为实验仪器的运行状况、材料管理与统计、信息交流、管理手段的更新等方面实现科学的管理提供了基础和条件,应用网络技术对工程实践的实施和执行状况进行网络化管理,提高机械工程教育实践环节的管理水平,促进设备和人力资源的合理配置与优化,提高实验室和设备仪器的利用率,也有助于对管理水平进行科学的评定、分析和决策。

3.4 改革工程实践教学方法

机械工程类专业是一门实践性很强、以培养工程技术应用型人才为目标的专业,因此在每个教学环节都设置相应的工程实践教学内容。在实验仪器设备有限、实习条件相对较差的情况下,通过引入计算机技术和现代教育技术,改变传统的“定时定点”的同步教学方式,构建一种工程实践教学的新模式,从教学方法和手段上解决难题。可以从以下几个方面进行考虑:

(1)购买或录制大型现代化制造企业的高性能加工装备、先进制造过程和生产管理方面的录像或光盘,可以使学生对工程实践有直观形象的认识,对现代制造技术在企业的应用有更深的了解。

(2)利用计算机虚拟现实技术和高档图形软件(如UG、CA TIA、Pro/E)开发数控机床及其编程仿真系统,如利用MA TLAB、LABV IEW软件,开发虚拟仪器、虚拟仿真系统;通过JIB IC公司的CNC教学系统,可以在计算机上模拟数控机床的控制系统、操作、编程和加工过程以及故障检测等功能。

(3)通过开展CA I工程实践教学,对机械工程教育实践教学中的操作步骤、要领与技巧,以及实践中难以用语言描述的微观组织、结构变化、形成过程等以动画形式直观体现出来,从而对提高教学的起点、增大授课信息量,提高教学的质量具有推动作用。

(4)探索合作教育的模式,把单一的培养模式改变成灵活多样的培养模式。通过与本地区企业联合建立实习基地或将学生送到企业进行实践锻炼一年的“三加一教学”、或每学年设置为三学期制,其中两学期在校内学习,一学期在校外进行实践工作,目的是为了加强学习过程中的理论与实践的联系,提高学生解决实际问题的能力,为学生广泛接触社会、积累工作经验、毕业后顺利就业提供机会。

3.5 开展第二课堂活动

要有计划地开设机构创新设计、产品造型设计、电子设计、包装设计等方面的选修课;引导学生开展各种有益学生身心健康、扩展知识面、开拓视野、培养能力、陶冶情操的活动,开展自主实验、自主设计、自主实习等以学生为主体的自主性实践教学活动,以提高学生的综合能力和全面素质;要组织学生参加各种学术交流活动,以扩大视野、启发科学思维,创造条件把学生引导到各种科学研究活动中去,他们可以参加大学生科协组织的科技创新活动,也可以参加教师的科学研究工作;要积极组织各类科技竞赛,倡导学生参加科研活动,促进学生逐步实现学习知识与工程实践相结合。通过第二课堂活动,开展以学生为主体和中心的集体性自主实践教育活动和课外科研活动,如CA I设计大赛、计算机绘图大赛、机械创新设计大赛,培养学生工程设计思想、敢于创新的精神、分析解决工程实际问题的能力。

3.6 培养一支“双师型”的师资队伍

参加指导工程实践的教师和指导创新训练的理论课教师要协调配合,精心策划出实践教学每个环节,编写优秀实用的教学实践教材,解决学生在工程实践和创新过程中遇到的构思、设计、工艺等诸多实际问题。要做好这项工作是不容易的,一方面教师自身必须不断学习、不断实践;另一方面,学院领导要充分认识到加强工程实践的重要意义,有计划地培养一批理论知识深厚、经验丰富、实践能力强、德才兼备、勇于奉献、训练有素的懂理论、能实践的“双师型”师资队伍,只有这样,才能保证机械工程教育的实践教学的质量不断提高。

3.7 建立完善有效的青年教师轮训制度

完善的实验教学体系、高水平的实验室是培养创新型人才所必备的硬件条件,此外还必须具备良好的软件条件,也就是高水平的指导教师队伍。我院近年引进了大批青年教师,这些年轻的老师大多是“从学校到学校”的应届毕业生,没有工作经验,更没工程实践经验,这样的年轻教师指导学生的实验和实践训练,很难达到实验教学的目的。为此,学院可以利用机械工程训练中心,对青年教师(40岁以下)进行工程实践训练。全院的青年教师将分期分批进入到训练中心接受培训,培训周期为3到6个月。培训内容主要有:熟悉各种加工设备,各工种训练,熟练操作各种机床,熟悉加工工艺流程等。这些训练内容可以大大增强年轻教师的工程背景,从而提高我院课堂教学质量和实验教学的效果。

4 实践教学管理制度的完善

建立一套完整高效的实践教学体系并对其进行创新性的管理,对于培养机械类专业应用型创业人才将起到有力的推动作用。其建立应以工程基本能力训练为基础,以综合素质培养为核心,以创新意识教育为主线,围绕机、电、计算机三个主要方面进行全面培养。

4.1 整合并调整理论教学和实验教学课程结构,引入开放式实验教学模式

根据应用型人才培养计划和要求,将所有机械基础课和专业课的实验予以归类、汇总、提炼,减少演示性实验,增加综合性、设计性、创新性实验。设立一门独立实验课机械工程基础实验(含机械设计、公差与互换、机电液控制、机械系统设计等),可设必做、选作实验,分学期进行。按应用型人才培养目标来组建实验教学内容和学时分配。全部实验实行开放式集中授课,学生在老师的客观指导下,通过自己的思考和分析去独立地进行实验设计、实验操作和分析,在确保完成实验基本要求的前提下,充分发挥学生个性、持长、积极性和主动性。开放性实验模式可充分利用实验资源,提高使用效率,有利于实践教学的人才培养。

4.2 将课程设计、认知实习和毕业设计等重要实

践性环节整合成循序渐进、相互关联的体系

根据应用型人才培养目标,将课程设计、认知实习和毕业实习等实践环节进行重组。建立模块化、分层次、一体化的实践应用训练体系。设立机械设计综合训练环节(3周左右);机械基础综合训练环节(2周左右);机电控制基础训练(2周);综合训练(3周,根据不同的专业方向,可分为现代制造技术、机电综合控制、优化设计等)及毕业实习、设计(1学期)。上述环节既相互独立,又相互关联。通过典型机电产品的设计制造及机电控制为训练内容,围绕CAD/CA E,CAD/CA PP/CAM/NC和机电控制应用进行实训。最后通过毕业实习、设计来形成培养“厚基础、宽口径、重实践应用”的人才培养体系。

4.3 加强实验室师资队伍建设,采用多媒体、网络化等现代教学方法和手段,提高教学效果,培养学生综合应用能力

综合性、设计性、创新性的实验项目需要高素质的实验人员去开发和利用。转变实验技术工作是教辅人员的事、是低层次教学的陈旧观念,着力加大对实验人员的培训和培养力度,提高实验人员的学历层次、职称结构和综合素质,抓好实验室队伍建设,为实践教学环节提供高素质的师资队伍保障。

在实践教学过程中,通过建立实践教学管理系统,制作方便适用的多媒体实验课件,把传统的验证性演示实验、模拟仿真实验提供给学生网上学习观摩,建立网上实验教学平台,实现实验项目、内容、仪器设备、方法、目标到实验报告均可上网,方便学生学习,提高实验教学效果。通过现代教学手段和技术的充分利用,拓展学生的知识信息量,使学生在对学科专业背景和对象获得感性认知的基础上,又能有更多时间从事综合性、设计性实验,来提高综合实验能力和创新意识。

4.4 构建有效的评价体系,提高实践教学质量

一个好的评价体系不仅能有效地激发学生学习的原动力,也有利于教学效果的公正评价。传统的学生学习评价是教师主导,根据学生课题或题目的完成情况和答辩情况进行考核,评价大部分由教师的主观判断决定,学生本人及同组同学不能参与评价,而对实践教学指导教师的评价也应从多个方面进行考核,从而更有利于“教师评学、学生评教、教学相长”的教学模式的真正体现。

[1] 孙伟民.大力加强实践教学提高人才培养质量[J].中国大学教学,2006(3):42-43.

[2] 张承谱,陈金水,叶 茗.机械工程实践教学改革与实践[J].实验技术与管理,2007,24(10):22-24.

Innovation and Implementing of Practice Teaching Managerial System

LI Nan
(School of Mechanical Engineering,Jiangnan University,Wuxi 214122,China)

Based on the exposition of connotation and purpose of practice teaching,in allusion to prominent problems and development trend of current practice teaching,this paper elaborates on construction and application of mechanical major practice teaching in details.At the same time,the paper brings in some methods to improve practice teaching managerial system.

mechanical major;practice teaching;practical ability;innovation ability

G642.0

A

1671-7880(2010)03-0045-04

2010-04-26

李 楠(1963— ),女,湖南长沙人,讲师,主要研究方向:先进制造技术、CAD/CAPP/CAM。