基于科研项目的机械设计制造及其自动化专业实践教学改革研究

□宋 强

在我国，随着高校扩招政策的不断实施，高等教育逐渐普及，国民素质有了明显的提升。从某种意义上说，教育的最终目标就是提高高等教育质量和人才培养质量。在高等教育教学过程中，老师的主要任务是提高教学质量和教育教学水平，尤其随着教学改革的不断深入，在条件允许的情况下，应该积极鼓励支持学生参与科学研究，老师对学生的实践教学环节给予指导。高校作为人才培养的基地，实践教学是培养人才的重要环节，借助实践教学活动，帮助学生培养创新意识、实践能力，提升学生的综合素质。因此，高校在教育教学过程中，需要采取措施，提高实践教学质量。对于机械制造及其自动化专业来说，需要充分利用好科研项目开展实践教学活动，提高实践教学的时效性。

一、科研项目应用于机械设计制造及其自动化专业实践教学的意义

从科研的角度来说，机械电子工程学院具有很强的科研优势，尤其是机械设计制造及其自动化专业的老师承担了众多科研项目，这些项目紧跟时代发展需要，借助这些科研项目，老师们能够对该领域有较为系统深入的研究，但是在项目结项后，没有继续跟踪，导致项目后续进展与学院脱离关系。

从实际情况来看，持续跟踪科研项目的后续进展，纵深挖掘优秀科研项目的价值，将科研项目引入机械设计制造及其自动化专业教学过程中，一方面可以避免科研成果的浪费，另一方面可以大大节省实验室建设的经费，在一定程度上可以促进学科的进一步发展。

(一)促进学科的特色发展。在我国，由于各高校之间存在一定的差异性，但是相同专业的课程体系相差不大，并且配套的实验设施基本类似，在这种情况下，如何提高自身专业的竞争力是一个需要深入思考的问题。科研能力是一项重要举措，从某种意义上说，科研的前沿性、先进性、创新性，可以有效开辟学科的特色发展道路，为学科的未来发展指明方向。

(二)合理分配学科教师资源。从老师数量的角度来说，与理论课老师相比，实践老师的数量偏少，并且实践老师的科研水平存在一定差异，严重制约了实践教学质量的提高。在实践教学过程中，通过引入科研项目，鼓励支持优秀的老师参与实践教学，从根本上提高实践教学质量。

(三)重新调整学科实践教学体系。在机械设计制造及其自动化专业实践考核中，综合性实践项目是一项重要的考核指标。通过引入科研实践项目，一方面可以丰富综合性实践项目的内容，另一方面可以增加综合性实践的数量，加快综合性实践项目的更新。

二、机械设计制造及其自动化专业实践教学存在的问题

在机械设计制造及其自动化专业实践教学过程中，从实际教学效果来看，实践教学环节还存在一些问题。第一，尽管机械设计制造及其自动化专业培养方案对各课程之间的相互关系进行了统筹，但是在实际的教学过程中，各课程实践项目不能进行有效的连贯，经过4年的学习，学生对自己所学的专业没有形成一个统一的概念。第二，有关机械设计制造及其自动化专业综合性实践项目涉及的知识点比较多，而且复杂，在实践过程中要求各知识点相互衔接，这一点在实践教学考核中受到学校的高度重视。但是，这类实践项目面临设备陈旧、实践内容滞后的困境，甚至有些技术已经被淘汰。第三，实践设计内容侧重理论知识，缺乏工程的实践性，对于学生来说，在实践中虽然知道应该这么做，但是不知道这么做有什么用，以及在今后的工作岗位中如何用。

另外，在机械设计制造及其自动化专业实践教学中，需要结合自身的实际情况，引入科研项目，借助这些科研项目对某一专业问题进行深入研究。同时，结合专业培养方案选择具有代表性的科研项目，将科研工作的最新进展情况以及学科热点内容融入到实践教学活动中，在一定程度上增强实践教学内容的前沿性、系统性和连贯性，帮助学生培养工程实践能力和创新能力。对于科研项目的技术资料，根据实践需要进行调整和优化，使其成为学生参与实践教学的指导书。

三、基于科研项目的机械设计制造及其自动化专业实践教学改革的具体措施

(一)选择实践项目。在机械制造及其自动化专业实践教学改革中，选择典型的实践项目，组织学科专家评估老师完成的科研项目，从专业课实践教学的角度分析、梳理科研项目的内容，选择与专业主要课程高度关联的项目进行立项。通常情况下，这些立项的科研项目具有创新性、综合性等特点，并且难易适中，同时涵盖多门专业课程的知识点，借助这些项目开展实践教学活动，有利于帮助学生培养工程实践能力。

(二)编写实践指导书。学生借助实践指导书可以顺利开展实践活动。所以，实践指导老师需要联合科研项目组老师共同编写实践指导书，通过对科研项目技术资料进行梳理、加工，进一步安排实践项目的各个环节。在设计实践环节时，需要对学生的实际情况进行综合分析，帮助学生更好地理解科研实践项目，必要的情况下，可以安排补充理论知识，对项目研究背景、应用范围等进行讲解，确保项目顺利进行。在设计实践任务时，可以细化科研项目，将其分解成若干个子任务，降低任务难度，确保学生进行实践时，可根据自己的兴趣自由选择相应的任务。同时，要求学生独立完成查阅文献资料、获取信息、设计任务方案等工作，以此帮助学生培养分析问题、解决问题的能力。

(三)实施实践教学。在机械设计制造及其自动化专业实践教学中，对于实践指导老师来说，通过选择一门实践课在小范围内进行试用，结合试用效果对实践设计方案进行优化和调整，可以剔除不合理的环节，例如，在“数控弯管机的设计”项目中，发现有些程序设计会损伤弯管，在这种情况下，需要在设计实践方案时，标注相应的注意事项，同时提出改进措施。

(四)考核评价实践教学。实践结束时，结合毕业设计开题答辩的方式对实践效果进行综合考核评价。学生需要将实践情况制成项目PPT，通过项目PPT的形式进行汇报，在项目PPT中重点讲解自己在项目中负责的部分，例如电路设计、软件算法、程序调试等。对于答辩组的老师来说，需要根据学生汇报、解答情况，给出相应的成绩，该成绩占实验总成绩权重的80%。同时，实验报告的内容重点阐述自己负责的子任务，简化或忽略项目其他介绍性的内容，这部分占实验总成绩权重的20%，最后对这两部成绩进行汇总，给出学生最终的实验成绩。

四、结语

在机械设计制造及其自动化专业实践教学改革中，通过引入科研项目，可以有效地解决了实践教学设备陈旧、实践教学内容滞后等问题。从某种意义上说，科研项目在一定程度上反应了机械制造及其自动化专业的发展方向，通过将科研项目引入实践教学活动中，一方面可以重新调整机械设计制造及其自动化专业实践教学内容，另一方面有利于机械设计制造及其自动化专业发展学科特色。在实践教学过程中，通过延伸、拓展优秀科研项目，可以进一步挖掘科研项目的价值，实现实践教学向工程实践教学的转变，帮助学生积累科研项目经验，培养学生应对工业现场的能力。随着经济的发展，科学技术的进步，需要对实践教学改革进行积极探索，开发具有自身特色的科研项目，并在机械设计制造及其自动化专业实践教学中进行小范围试用，然后进行调整、优化和完善。