应用型本科院校机械类专业学生实践能力培养的研究

吕小莲 张孝琼 吕小荣 林植慧 张青

摘要：实践教学是应用型本科院校机械类专业学生实践能力培养的重要环节，是以“应用型”为学生培养的主导思想，以培养适应与社会生产需要的具有较强的专业知识及专业技能的工程技术人才为目标。面对当今社会对专业技术人才的迫切需求，应用型本科院校如何培养适应社会生产对专业工程技术人才的要求，在校期间合理有效地加强机械类专业学生的实践能力的培养，是急需研究解决的现实问题。本文通过对高校工程教育中学生实践能力培养现状的研究，以机械制造工艺学课程教学为例分析了我国高校工程教育中学生实践能力缺乏的原因及存在的问题，并针对我校机械制造工艺学课程教学中如何利用自身实践教学条件及机械类学生特点培养学生实践能力提出了具体措施与建议，研究以期为该课程实践教学的构建、实施及机械类专业学生实践能力培养体系的建设提供参考。

关键词：机械类；实践能力；机械制造工艺学；教学体系

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）24-0060-03

一、前言

当前，高等教育由原有的精英教育培养模式开始向大众化教育模式转化，进而促进了应用型本科院校的发展[1]。应用型本科院校以社会生产及市场需求为导向，在人才培养过程中，应注重其专业知识及技能的培养，以满足社会生产对应用型、创新型专业技术人才的需求[2]。在应用型本科办学专业中，由于机械类专业应用性较强，其技术人才社会的适应性较广、需求大，该专业人才培养过程中对专业知识及技能的要求较高，如何提高该类专业学生的专业应用能力，培养其工程实践能力和创新精神，以适应社会生产的需要，是目前应用型本科院校实践教学环节研究的热点[3，4]。当前，我国应用型人才在培养层次、结构和人才能力上与企业、经济发展的实际需要还存在诸多的不适应，导致学生在专业知识、实践能力、专业素质等方面不能均衡发展，专业实践及应用能力与掌握的专业理论知识相比相差甚远，使得学生毕业后面临就业困难或无法快速适应工作上对实践能力的要求。在学生的培养过程中，如何加强其实践应用能力，使其在毕业后能直接满足社会生产对其专业知识及技能的要求，在当今应用型本科院校人才培养中的重要性是非常显著的。文中结合我校机械制造工艺学课程，从其现有课程体系、教学方法入手，探讨如何通过课程实践教学体系的改进，提高机械类专业学生的实践应用能力。

二、教学中实践能力培养存在的问题

与世界发达国家相比，我国高校在应用型人才培养方面还存在一定的差距，尤其在学生专业知识的实际应用上还比较薄弱，高校在应用型人才培养过程中还存在较多的问题，机械类专业学生在专业课程学习过程中的教学内容、方法、手段及实践环节设置上还有待于进一步完善与提高[5，6]。以机械制造工艺学为例，当前大多数机械专业课程在课程体系构建中对于学生实践能力的培养存在如下主要问题。

1.课程体系安排不合理，理论与实践环节脱节。机械类专业课程基本包括两个方面：理论教学环节及实践教学环节。目前存在主要问题在于侧重理论知识的教授而轻视实验、实践环节，或没有从工程实际出发，将理论与实践很好地加以融合。对于机械类专业应用型专业人才培养而言，学生所掌握的大量专业知识只有在实际工程实践应用中才能充分理解、掌握并达到学以致用的最终目的。例如，机械制造工艺学所涉及的专业知识主要用于指导实际生产中产品的加工，课程学习要求学生具有两方面的能力：一是针对不同结构的零件，能够正确地进行机械加工工艺过程设计及工序设计；二是针对不同的产品，正确地编制其装配工艺规程。准确、顺利的完成这些工作，需要在熟练掌握大量的基本概念、基本原理等专业知识的同时，必须针对实际生产中产品加工进行反复训练，才能达到课程学习的预期目标。而现有大多数学校在该门课程的授课过程中在理论教学与实践教学中存在严重脱节，课堂教学与实践教学相对独立，实践教学方式大多以金工实习或生产实训为主。在实践过程中，学生只是学习机床的基本操作及产品零件的加工过程及方法，并不清楚零件加工的具体过程及依据的专业知识，学生实践过程中对于产品加工的整个过程只能直观的加以接受，不能较好地将理论中学到的专业知识在实践中加以应用，从而影响了课程内容的学习与掌握。因此，如何加强课程体系的建设、合理安排实践教学内容、提高学生理论与实践的结合能力是该课程面临的一个主要问题。

2.教材内容陈旧，实践性及综合性薄弱，教学方法单一。从目前情况来看，我国高校在应用型人才培养中教材的选用与实践教学思想不配套，许多课程教材内容过于陈旧，基础理论知识较多，实践性知识较少，而适合现在应用型人才培养的教材公开出版的相对欠缺[7-10]。教材内容的滞后使学生所学知识与社会实际生产相脱节，更无法了解、掌握到本学科领域内前沿的技术，同时较强的理论性使学生过多关注公式推导为主的理论学习，忽视了专业知识的实践应用技能的培养与锻炼。此外，教学手段单一，课堂学习偏重以教师讲授为主，学生学习较被动，对专业知识的学习难以深入理解。现有部分课程的学习与应用是在许多相关课程知识点的基础上展开的综合应用，只有学生在熟练掌握本专业基础课程知识点的条件下，才能对该课程应用理解、掌握并加以运用。如机械制造工艺学与金工实习、金属切削原理与刀具、金属切削机床、机械制造基础等课程联系密切，在课程学习中需要学生对已学过的一些基础课程的内容进行反复综合运用，这在一定程度上对学生综合运用知识的能力提出了一定的要求。

3.实践教学环节设置不合理，有待进一步完善。学生综合专业知识与技能的培养必须结合当前社会生产中的具体要求与需要，系统地对学生进行训练。高校在现有的专业应用型人才培养中，大多数课程作为一个相对独立的考核单元，相互间缺乏联系，实验课的目的是为了验证理论的正确性，实验之间缺少联系，课程设计设置体系上缺乏一定的合理性，使学生在实施过程中流于形式，无法真正实现所学专业知识的综合应用与实践。毕业设计是机械类专业本科生在校期间最后的一个实践性教学环节，现阶段许多高校机械类专业学生在毕业设计实施中也存在较多的问题，由于种种原因，该教学环节缺乏整体设计与管理，其考核目标也较为模糊，设计题目与内容专业性、综合性及应用性均存在一定的问题，毕业设计质量不高，无法真正意义上达到毕业设计的目标。这些都对学生课程学习及实践能力的培养带来了巨大的影响。

三、实践能力培养的教学体系建设

实践教学环节是应用型本科院校人才培养的一个重要内容，要达到培养出具有一定专业知识及专业技能的满足社会生产需要的应用型人才，必须对实践教学环节进行整体的筹划和设计。针对教学中存在的以上问题，在充分调研的基础上，结合我校机械类人才的培养要求及特点，以机械制造工艺学课程为例，对课程教学体系进行了相应的设计，其主要由两部分组成：理论教学环节与实践教学环节，同时要加强理论教学环节与实践教学环节课程内容及教学方法、手段的建设，课程教学体系基本框架如图1所示，实施中应着重对如下几点进行建设。

1.合理安排实践教学环节，完善综合实践体系的构建。实践教学环节在整个教学过程以培养学生分析问题、解决问题和动手操作能力为目标。实践教学环节又分为课程实验、课程实训、课程设计，其中课程实验、实训与理论教学同时进行，相辅相承，课程设计安排在课程授课结束后单独进行。实验内容的设计要根据应用型高校人才培养的目标及课程自身的特点，突出实用化及层次化，可将实际生产中的典型工程案例引入到实验中，并按照学习过程中由浅入难、由单一到综合层层递进的方式进行实验项目的设计。同时，在时间及空间上加强实践与理论课程间的联系，将实验与实训内容按照理论教学的进度适当地进行安排。以机械制造工艺学课程为例，授课过程中可分阶段的安排实验、实训环节，通过实践教学加深学生对课程内容的理解，如讲解机床夹具时，可先进行相关内容的实践，课堂讲解时学生对该部分内容的接受就比较容易了。此外，在教学过程中还应注重对学生解决实际问题能力的培养，如在讲授“零件加工方法的选择”时，组织学生进车间实训，选择一个具有多种工艺方案及加工方案的典型零件作为分析对象，对其加工工艺进行深入讨论，运用所学的知识独立完成零件加工工艺设计，再由教师进行点评。在理论课程结束后实时安排生产实训及课程设计，组织学生深入到企业中去，了解机械产品的生产流程、常规加工设备、典型零件加工工艺，并通过实际操作，掌握课堂的理论知识。

2.合理选择、安排教学内容，进行教材及教学资源的建设。在理论教学安排上体现层次化与模块化，按照课程专业知识点的连续性及相关性，安排先后次序，主要包括基础知识、典型案例及综合应用三部分，并根据课程知识点建立学习模块，循序渐进、依次有步骤的进行专业知识的学习。在课程教材及教学资源建设方面，针对学校专业人才培养的具体要求、专业特点及实际教学条件，合理选择教材或编写部分适合于本校专业人才建设的便于实施的理论教材及实践指导书，同时还可以根据教学中实际需要编写其他各种形式的教材资源，如计算机辅助实践教学软件、电视录像片、CAI教学课件等。以机械制造工艺学课程为例，该课程教学目的是使学生系统地掌握机器产品的加工制造、装配检测的基本理论和基本知识，培养学生的工艺分析、夹具设计、装配技术与检测等方面的专业技能，使学生具备机械加工职业岗位群所需的基本职业素养、操作技能与技术应用能力[11，12]。在课程学习的过程中，可以使学生先了解本门课程的特点、研究对象，并明确课程的学习目标。通过介绍我国机械工业的现状及国内外先进的制造技术和工艺水平，使学生了解国内外技术方面的现状及我国与国外的差距；再根据课程具体知识点的先后次序安排课程基础知识的学习，并通过相应的实验、实训环节，促进、加深对该课程专业知识的理解与掌握；然后通过实际生产中典型案例对相应知识点具体应用进行分析与实施；最后通过综合设计与分析完成对课程知识点的整体把握与应用。

3.教学方法与手段的多元化，提高对专业知识及技能的理解与掌握。教学方法与教学手段建设是培养学生实践能力的一个重要要素。根据机械制造工艺学的教学特点，在传统讲授法外，探索使用以下教学方法：（1）在课程讲授过程中，针对教学内容讲授的重点、难点，通过习题及课堂讨论，使学生在对理论知识理解的条件下，能够自主地利用所学知识解决实际问题。（2）对较为抽象，应用性较强的教学内容，可利用专业实验室或工程训练中心现场教学的方式，边教边学边做，从而降低课程难度，加深学生对所学知识的认识。（3）把教学内容与生产、科研中的工程项目有机地结合起来，使学生在学习本课程的过程中，对理论知识的应用、科学研究方法与手段、本学科的前沿研究成果等有所了解和掌握。（4）针对学习重点及知识的综合性，给学生下达实际生产中相联系的零件工艺编制任务，让学生利用课外时间自主完成，培养学生的实践能力，激发学生的创新意识。在教学手段上，通过现代化多媒体技术与传统教学手段优化组合，提高教学效果。通过视屏教学使教学内容直观、形象，开阔了学生的视野，优化了教学过程，使教学效果和教学质量均得到了显著的提高。此外，在理论授课的过程中，可以通过相关视屏的播放及操作，进行问题的讲解、分析与解决，将抽象的内容较为直观的表达出来，提高学生对所学内容的理解。

四、结语

如何提高应用型本科院校机械类专业学生的实践能力一直是困扰高校应用型人才培养的热点问题。基于目前我国高校工程教学体系中存在的问题，以机械制造工艺学课程教学中实践教学能力培养为对象，分析了现有课程教学在培养机械类专业学生实践能力中所存在的关键问题，在此基础上结合我校机械类专业应用型人才培养中的实际教学情况，从该课程实践教学环节、教学内容、教学方法与手段等方面对培养应用型人才的课程教学体系的建设提出了建议，使学生在学习过程中充分理解所学的内容，以理论指导实践，以实践充实理论。通过教学实践证明，建设的课程教学体系在提高学生对课程设计的专业知识理解与掌握的同时，极大地调动了学生学习这门课程的积极性，同时也加强了他们专业技能及实践应用能力，为将来走向社会从事相关专业的工作奠定了坚实的基础。

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