机械工程专业实践教学体系改革

范晓静 姜明洋

摘 要 以内蒙古民族大学新建工程实训中心为平台，以培养学生的综合素质、提高学生实践能力和创新能力为目标，对机械工程专业实践教学进行改革和探索，使实践教学成为集机械、电子、信息为一体的教学新体系。

关键词 机械工程；工程训练；实践教学

中图分类号：G642.45 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2014）10-0134-03

内蒙古民族大学机械工程学院现设有“机械设计制造及其自动化”“农业机械化及其自动化”以及“材料成型与控制工程”三个机械工程类专业，这些专业都属于实践性很强的工科专业。因此，在机械工程类专业的教学环节中，实践教学是提高学生工程实践能力和创新能力的重要环节，是培养具有创新能力的应用型机械人才的关键。在实践教学过程中，工程实践教学中心成为学生全面掌握机械工程知识和技术的实践教学基地，是理论知识应用于实践的一个重要平台，在此平台上，使学生的实践能力和创新能力得到了培养和提高。

内蒙古民族大学工程实践教学中心于2013年完工并投入使用，实践中心建设以机械工程学院各专业教学为中心，坚持工程实践教学体系的改革与创新，逐步实现传统金工实习向现代工程实践的全面转变，使实践教学成为集机械、电子、信息为一体的综合工程实践教学新体系。

1 传统实践教学方法存在的问题

近年来，许多高校都在对实践教学进行不断的探索和改革，由于各高校的实际情况和教学模式不同，因此，实践教学结果也存在较大差异。内蒙古民族大学自2007年合校后新建机械工程学院，经过多年的建设，机械工程学院各专业在实践教学的硬件条件上已有较大的改善和提高，但对实践教学方法的改革力度还不够，主要还是停留在传统的实践教学方法，不利于培养学生实践能力和创新能力，不能满足现代社会对应用型创新工程人才的需要。机械工程专业实践教学内容主要包括实验、课程设计、金工实习和毕业设计等环节，传统实践教学方法存在的问题主要表现在以下几个方面。

实验教学环节 随着知识的不断更新，新技术的不断涌现，而实验教学内容却陈旧不变，难以更新，甚至一些实验项目与实际工作脱节。同时，实验项目多为验证性、演示性实验，缺乏综合性和创造性。因此，这样的实验教学阻碍了学生对新知识和新技术的学习，使得学生不能学以致用，无法达到培养和提高学生实践能力、创新能力的目的。

课程设计环节 课程设计题目单一，设计内容陈旧落后，无法跟随机械工程技术的发展脚步，不能利用新知识和新技术进行课程设计，设计的产品不能与实际生产紧密结合。同时，课程设计内容和方法受到单一课程体系的限制，不能综合利用多门课程知识进行综合课程设计。

金工实习环节 传统的金工实习还停留在车、铣、刨的加工工艺学习，学生无法接触到现代的先进机械加工设备和加工技术，阻碍了学生对新设备、新技术的学习和使用，使学生的工程实践能力和工程设计能力不能得到提高。

毕业设计环节 毕业设计是学生综合应用大学四年所学知识进行实践的环节。传统的毕业设计方式，一般是由导师确立毕业设计研究方向和题目，很少能与工程实际紧密联系在一起，而且大部分毕业设计都是停留在对已有的设备和技术进行理论研究，很少有实际的设计成果和创新点。同时，毕业设计所应用的知识也比较单一，很难使学生达到利用多学科知识和先进设备进行综合设计的目的。

2 构建科学的实践教学体系

围绕学生实践能力和创新能力的培养目标，对实践教学体系进行优化和改革，构建科学的实践教学体系。根据内蒙古民族大学机械工程学院的人才培养要求和目标，对整个机械专业学科体系进行整体优化，在不同的学习阶段组织学生进行实验、实习、课程设计和毕业设计。并且，通过提高实践教学质量，优化实践教学内容，改进实践教学方法，使得实践教学和理论教学相辅相成，成为具有系统性、连续性和创造性的实践教学体系。

内蒙古民族大学机械工程学院以新建的工程实践教学中心为平台，将采用多层次模块化的实践教学形式，以满足不同专业的学生在不同的学习阶段进行实践训练和科技创新的要求。整个实践教学体系分为三个次，包含十个模块，实践训练将贯穿学生的四年大学学习过程，与理论学习紧密结合在一起，各模块可根据教学需要和专业不同灵活组合采用。实践教学体系如图1所示。

实践教学体系的三大层次分别为机械基础实践、机械综合实践和机械创新实践。

机械基础实践 机械基础实践是机械专业学生的必修内容，主要是针对大一和大二年级的学生进行的实践训练，对于不同的专业可以采用不同的实践训练模块。机械基础实践主要是通过金工实习、机械基础实验等环节，使学生对机械的总体结构和机械加工内容有了初步的了解，并且掌握机械设备的基本操作技能。

机械综合实践 机械综合实践主要是针对机械专业大三年级的学生，在学生完成一定专业理论课的基础上，要求学生结合课程知识，通过机械专业课程实验、机电控制实验和课程设计、机械专业课程设计等环节，培养学生的工程意识和综合实践能力。

机械创新实践 机械创新实践主要是针对机械专业大四年级的学生，要求学生综合应用所学的专业知识，在指导教师的指导下，通过综合实验课程、毕业设计以及创新项目等环节，使学生对当代机械工业的先进技术和设备有所了解，并培养学生的创新意识和能力，提高学生的综合实践能力。

3 实践教学改革措施

实验教学改革 随着机械工业的不断发展和进步，在机械工程领域中不断涌现新知识、新技术、新设备，面对实验教学内容陈旧不变，甚至一些实验项目与实际工作脱节的现状，就要求对现有的实验教学内容进行更新和优化，同时还需要提高和改善实验设备性能。

1）实验教学内容更新。针对机械工程专业培养应用型人才的目标，根据教学与实际生产状况，在实验教学中应不断地调整和更新实验教学内容，使实验内容紧跟新技术、新设备的发展脚步，通过对新知识和新技术的学习，不仅使学生能够更好地掌握专业知识，还能有助于学生接触和了解机械工业的发展前沿和国内外的研究动态。同时，学生通过对新设备的操作，不仅加深了对知识的掌握程度，而且提高了学生的动手能力，使学生达到企业和实际生产的要求。

2）实验教学内容优化。针对一些基础课程的实验教学很难更新的情况，可以对实验教学内容进行优化，使其与实际教学和生产相适应。实验教学内容优化是在传统实验教学内容的基础上进行精细的筛选，保留基础核心部分，增加部分具有创新性和设计性的实验；也可让学生按照教学要求自己设计实验方案，这样不仅调动了学生的积极性和主动性，还培养了学生的创新意识。此外，实验教学内容优化还包括适当减少验证性实验，对实验质量严格把关，使学生真正在实验操作中学到知识和得到锻炼。

实践教学改革

1）金工实习教学。金工实习改革是实践教学改革的重要部分，传统的金工实习教学已经不能满足应用型人才的培养目标，因此需要在以实践中心为平台的基础上对传统的金工实习教学进行改革。随着内蒙古民族大学工程实践教学中心的建成，在原来传统的金工实习项目的基础上，应新增数控车、数控铣、数控电火花线切割加工、电火花成型加工、快速原型制造、机器人控制等实习项目。这需要学校大幅度提高金工实习的硬件设备水平，同时需要学院根据应用型人才的培养目标，修改传统的金工实习内容，并且制定一些新的实习项目，重点培养学生对新技术、新设备和新工艺的掌握和应用，最终形成以铸、焊为主的热加工实习，以车、钳为主的冷加工实习，以数控车和数控铣为主的数控加工实习，以数控线切割和快速原型制造为主的特种加工实习。

2）课程设计。课程设计是实践教学不可缺少的组成部分。原有的课程设计题目单一，设计题目一般都是由指导教师统一给出，学生根据题目按照课程设计指导书的要求，照搬公式和设计步骤，照模板书写设计说明书。这样的课程设计达不到现代机械人才的培养要求，而且也不能发挥学生的创新能力，学生不能进行创新设计。

课程设计改革首先应从确定设计题目入手，由学生自主选题，指导教师只需要讲明课程设计基本要求，由学生个人或组成的设计小组根据自身的学习情况，结合实际生活或实际生产中的问题，从自身的兴趣出发，自主确定课程设计的题目。其次，在课程设计过程中，学生应该综合利用所学的各种知识，而不能受单一课程体系的限制。此外，机械专业的课程设计还应该与学生的科技活动紧密结合，在学生自主选题的过程中，可以参考机械创新大赛和机器人大赛等一系列科技大赛的主题，学生可以根据这些科技大赛的主题确定课程设计的题目，这样学生既完成了课程设计，又培养了创新能力，提高了综合素质。

3）毕业设计。学生在整个大学阶段的学习结果，最终以毕业设计的形式体现，因此，毕业设计是最重要的综合实践环节。在毕业设计中需要学生综合应用大学四年所学的所有专业知识，体现了学生的实践能力和创新能力。传统的毕业设计方式很少能与工程实际紧密联系在一起，所应用的知识也比较单一，很难使学生达到利用多学科知识和先进设备进行综合设计的目的。毕业设计改革从两个方面入手。

①毕业设计的选题和内容应该注重实践性，应该与工程实际紧密联系起来，或者与科技活动和科技大赛相结合，此外也可以和指导教师的科研项目相结合，这样有利于学生实践能力的培养。同时，鼓励学生进行创新设计和实物设计。

②毕业设计的组织形式应该进行改革，从单一的个人设计发展为团队设计。根据毕业设计题目的内容和要求，由不同专业方向的学生组成一个设计小组，同组学生根据自己的专业不同进行分工，在整个设计过程中，学生相互合作，共同完成毕业设计。这种团队设计形式体现了学生的综合能力，锻炼了学生的组织沟通能力，同时还培养了学生的团队精神。此外，团队合作的毕业设计形式促进了多学科知识的交叉和融合。

4 结束语

在机械工程类专业的教学环节中，实践教学是提高学生工程实践能力和创新能力的重要环节，是培养具有创新能力的应用型机械人才的关键。本文以内蒙古民族大学工程实践教学中心为平台，构建了科学合理的实践教学体系，使实践教学成为集机械、电子、信息为一体的综合工程实践教学新体系。对传统的实践教学模式进行改革，着力培养学生的实践能力和创新能力，满足现代社会对应用型创新工程人才的需要。

参考文献

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