论文部分内容阅读
［摘要］文章从机械类专业的传统实践教学出发，分析了机械类专业实践教学的特点以及存在的不足，指出传统的实践教学必须进行改革和扩展，更好地提高学生分析问题和解决问题的能力。扩展的方式是将课堂实践扩展为综合实验，由学生自己独立完成。生产模拟实践与技能培训相结合，其目的是提高学生的动手能力和专业能力。
［关键词］机械类专业 实践教学 专业能力
［作者简介］李尧（1957- ），男，湖南湘潭人，江汉大学机电与建筑工程学院院长，教授，博士，研究方向为金属的塑性和超塑性、合金化；王少愚（1972- ），男，湖北武汉人，江汉大学机电与建筑工程学院，副教授，硕士，研究方向为物流工程。（湖北武汉430056）
［基金项目］本文系湖北省教育厅资助项目“机械类大学生思维与创造力培养的研究”的阶段性研究成果。（项目批准号：20050287）
［中图分类号］G710［文献标识码］A［文章编号］1004-3985（2008）26-0163-02
工科教学离不开实践教学，其目的是培养学生的认知能力和分析问题能力。由于工程性和工艺性的特点，机械类专业教学更是离不开实践教学。随着社会生产力的发展，作为应用型高校，实践教学不能仅满足于培养学生的认知能力和分析问题的能力，还应该促进学生的专业能力和工程能力的发展，这对于培养应用型高级工程技术人才显得尤其重要。
一、课堂教学与实践教学
机械类专业教学分为课堂教学和实践教学，二者处于同等重要的地位。课堂教学是按照教学计划通过教师的讲授来完成教学内容，而实践教学的完成却有着多种不同的方式。
实践教学是教学工作的重要组成部分，是课堂教学的一个重要环节。实践教学对学生理解课堂教学内容，熟悉仪器设备，了解生产过程，培养学生的专业素养具有十分重要的作用。在教学过程中，学生的实践教学活动大致可分为课堂实践、生产模拟实践以及生产一线实践三种情况。课堂实践是基础，是理解课程内容所需要的，它一般是验证性的实验，学生可以通过观察实验和动手做实验来实现；生产一线实践是培养学生实践能力必不可少的教学环节，将学生带到生产企业，可使学生体验到真实的岗位状态，了解实际生产及工艺过程，以培养学生的职业素质和综合素质，提高学生的职业道德；生产模拟实践既是生产一线实践的准备，同时也是生产一线实践的补充，是提高学生综合能力和专业能力的一个重要方法。
二、机械类专业实践教学的特点及其存在的不足
1.实践教学的特点。机械类专业的课堂教学实践主要是针对学生实验能力的基本训练，具体是指各课程中所涉及的实践或实验环节，其作用和目的是使同学们对所学的课程内容有一个更深的认识，能够了解和使用工程中相关仪器、设备，熟悉实验技能和基本方法，如金相组织观察、材料力学性能测试、公差测量等。机械类专业的实践教学有着与其他学科不同的特点，主要体现在工艺性和工程性方面。机械工程中涉及较多的高新技术和复杂的工艺设备门类，这要求学生能够很快地适应这些技术和工艺，如数控加工中心、电火花线切割机等。在模具设计和制造方面也涉及大量的工艺生产设备，如注塑成型机、冲床、各种锻压设备等。这就使得机械类的学生在实践能力方面有别于其他的学科，必须具有良好的操作能力和编辑程序能力。
在工艺性方面，生产制造产品的技术要求学生能够制定每道工序的前后顺序和所涉及的热处理制度等。这决定了在实践教学中学生应该熟悉每种车床的功能和每一道工序的作用、要求。在工程性方面，要求学生具备一定的工程能力。工程能力是指系统地了解一项机械工程项目，能够从人力、物力、时间上对设备的运作、成本核算及工艺上给予全面考虑。它是机械类专业的大学生为适应经济全球化和知识经济的到来，适应用户需求愈加突出个性化，适应市场竞争，而必须具备的基本能力。
生产实践教学通过认识实习、生产实习、毕业实习等实践课程，让学生深入企业进行生产实习，通过熟悉实际生产环境，了解生产和工艺过程，掌握机械制造的基本技能、设计计算、结构设计和创新方法、制图技能、实验技能、编制技术文件及应用计算机技能等。
2.实践教学存在的不足。（1）教学实践很多是验证性的，其目的是验证课堂教授的知识点。实验以教师为核心，忽略了学生基本能力和基本素质的培养。（2）实验指导书综合性差、知识点不足，不利于学生创新思维能力的培养。有些实验内容陈旧，跟不上国内外新技术发展的水平。（3）学生生产实践学时少，容易走马观花。由于企业的规章制度及生产的要求，学生在企业实践时，不能直接上岗操作，只能通过企业工程技术人员的讲解和自己的询问来完成，加之时间短，难以培养学生的工程能力，这种生产实践也不免流于形式。（4）学生在实践教学环节中的被动性。按照教育部的要求，高校一般都设置了相应的实践教学环节来提高学生的综合专业素质。但在实践教学活动中，传统的教学模式缺乏学生的主动参与，一些教师很难跳出传统的思维模式，热衷于学生按部就班、循规蹈矩地完成教师交给的任务。这会剥夺学生的创新激情和动力。加之没有相关理论指导学生如何进行实践环节的创新活动，实践教学效果必然大打折扣。这不仅不利于提高工科学生教学质量，而且势必导致学生面对实际问题时束手无策。虽然一些学校举办大学生科研活动的初衷是对实践环节的补充，以及提高学生科研创新、科学素质和专业素质，但由于缺乏有效指导，避免不了流于形式。
“机械制造及自动化”和“材料成型与控制工程”两个专业的实践教学就存在上述问题。对于机械类专业的实践教学而言，必须根据机械类专业的特点进行改革和扩展，以便更好地培养学生的基本专业能力和工程能力。
三、实践教学的扩展
正如上文所提及的，传统的实践教学存在很多缺陷，需要加以改进。改进的原则是在不影响教学大纲、不失去机械类教学特点的前提下，将实践教学进行扩展和创新，以弥补传统的实践教学的不足。具体如下：
1.课堂实践的扩展。在课堂实践的扩展方面，我们根据课堂教学实践内容将验证性实验设计改为开放性的综合性实验。综合性实验是链接基础知识与专业知识的桥梁，它的设计在本质上来说要求实践教学环节有所创新，能够有效地促进学生将各门知识灵活转换和应用。综合实验表面上是离散的单元，实际上各环节之间有着内在联系，具有可拓展性，这就是综合实验的意义。综合性实验设计的基本要求是内容要新，没有统一的标准答案，具有较强的综合性和可操作性。设计强调过程训练，编写了多门专业课的综合性实验，并配备综合性实验指导书。在实验的操作方面强调由学生独立完成，这有助于培养学生综合分析问题和解决问题的能力，提高学生的动手能力和思维能力。
例如“模具拆装与改进”综合实验。为了开设这一综合实验，我们组织购进了几十套工厂用旧或报废的各类模具，经过清洗、整理，有规则地放在实验室里，并编写了相应的课程设计指导书。这一修订改变了过去那种实验教学只为了验证课堂教学内容的状况。设立这项综合实验，其目的是使学生首先了解各种模具的结构和类型，分清哪种是冲模，哪种是塑料模，哪种是锻模和注射模。学生在拆装典型模具、熟悉模具结构及模具装配关系的基础上，了解各种模具的功能和原理，并根据自己所学知识找出原设计的不足，同时提出自己的改进方法或措施。然后要求学生按照自己提出的改进方案进行重新设计，进一步巩固所学知识，培养学生的创新能力和解决实际生产问题的能力，使学生得到制定合理的工艺过程和典型模具设计的基本训练，初步掌握典型模具的设计方法、步骤和技能。事实上，通过该项综合实验也提高了学生的专业能力。
又如开设的“线切割加工材料变质层处理”综合实验。它以解决电火花线切割机床加工零件表层产生的变质层“白层”这一现象为实验的主要内容。涉及的专业基础课和专业技术课有：金属材料热处理、模具制造工艺学、特种加工工艺、互换性与技术测量；涉及的仪器、设备有：金相显微镜、线切割机床、显微硬度计、真空炉、温度控制记录仪、工具显微镜等；涉及的实验材料有Cr12，GCr15，9Mn2V，T10A，Cr12MoV，CrWMn。该实验要求学生自己鉴定材料性能，设计淬火工艺，设计电火花加工程序，选取线切割机床加工参数，完成硬度、金相检查。实验的每一个环节又分为若干个选择，使学生在热处理工艺制度选择上有较大的空间，可以培养学生不同的工艺设计、比较及评价的能力。该项实验具体要求学生制定热处理工艺、检查表面硬度、提出实验进度计划、需要的仪器设备、整理实验数据、分析和讨论实验结果，提出改进措施，写出自己的实验报告。为了培养学生多方面的能力，我们还开设了“软件编程”“工程测试”等综合实验。
2.生产模拟实践的扩展。这个环节针对机械类工科大学生的专业特点，将专业技能培训纳入到生产模拟实践教学中，扩大技能培训范围，注重数控技术、软件编程、模具的设计与制造等专业能力的培养。这是实践教学的另一个扩展形式，可以有效地改善高校毕业生动手能力较弱、专业技能与市场需求严重脱节的现状。
在制定生产模拟实践的扩展方面，需要合理制订实践教学的目标体系和实施方案，制订教学计划时也需要将职业岗位能力逐级细化为专项能力目标和分项能力目标。在实践教学要点制订过程中，将其分解为各个具体目标，确定其内容、方法、步骤，要求达到的标准和能力考核办法，找出实现该目标的相应措施。将实践性较强的课程作为边讲边练课程，要求学生掌握其原理，培养学生的相关动手能力，达到增强专业能力的目的。将专业技能培训纳入教学培养计划，赋予学生充分自由选择的权利。凡理论考试合格、操作考试合格，取得由省劳动和社会保障厅颁发的职业资格中级证书者，根据专业培训种类的学时数和难易程度计算学分。
在培训内容方面，更多涉及的是现代机械行业中较先进的技术内容，因此要求学生有除了具有专业方面的知识外，还要掌握计算机特别是计算机软件方面的知识。例如，NC加工中心操作、可编程控制器应用技能、计算机调试、快速成型机的操作都离不开计算机知识，如果没有相关理论作铺垫是无法掌握的。
一般情况下，对于专业技能培训，我们采取的是“五段式”培训模式。第一阶段，了解培训内容、熟悉考试方式和鉴定标准；第二阶段，拟订培训计划；第三阶段，实施培训；第四阶段，模拟考试；第五阶段，正式考试，获得国家认可的专业技能等级证书。实践证明，通过对机械设计制造及自动化专业的学生进行数控加工技术的操作培训，使学生从几乎不会动手到能独立编程，独立操作机床，加工初等和中等复杂程度的机械零件，培养了学生的专业能力。同时，参加培训的学生还可通过湖北省劳动厅组织的理论知识考试和操作能力考试，取得国家认可的数控加工职业资格证书。
课堂教学的主要功能是向学生传授知识，而实践教学能有力地培养学生的动手能力和专业能力，以及分析问题和解决问题的能力。因此，搞好实践教学是不容忽视的重要问题。上述所做的实践教学的扩展就是针对传统实践教学出现的问题所进行的改进，将课堂实践过渡到综合实验，变验证性实验转变为开放性的综合性实验，专业技能培训纳入生产模拟实践教学中。实践证明，这种尝试对学生的各种能力培养是有益的，也取得了良好的效果。
［参考文献］
［1］李尧，吴福民，杨俊杰.谈材控专业学生专业能力的培养探索［J］.教育与职业，2006（21）：41.
［2］杜承铭.本科应用型人才培养目标的选择、构建及实现［J］.教育与职业，2006（32）：20.
［关键词］机械类专业 实践教学 专业能力
［作者简介］李尧（1957- ），男，湖南湘潭人，江汉大学机电与建筑工程学院院长，教授，博士，研究方向为金属的塑性和超塑性、合金化；王少愚（1972- ），男，湖北武汉人，江汉大学机电与建筑工程学院，副教授，硕士，研究方向为物流工程。（湖北武汉430056）
［基金项目］本文系湖北省教育厅资助项目“机械类大学生思维与创造力培养的研究”的阶段性研究成果。（项目批准号：20050287）
［中图分类号］G710［文献标识码］A［文章编号］1004-3985（2008）26-0163-02
工科教学离不开实践教学，其目的是培养学生的认知能力和分析问题能力。由于工程性和工艺性的特点，机械类专业教学更是离不开实践教学。随着社会生产力的发展，作为应用型高校，实践教学不能仅满足于培养学生的认知能力和分析问题的能力，还应该促进学生的专业能力和工程能力的发展，这对于培养应用型高级工程技术人才显得尤其重要。
一、课堂教学与实践教学
机械类专业教学分为课堂教学和实践教学，二者处于同等重要的地位。课堂教学是按照教学计划通过教师的讲授来完成教学内容，而实践教学的完成却有着多种不同的方式。
实践教学是教学工作的重要组成部分，是课堂教学的一个重要环节。实践教学对学生理解课堂教学内容，熟悉仪器设备，了解生产过程，培养学生的专业素养具有十分重要的作用。在教学过程中，学生的实践教学活动大致可分为课堂实践、生产模拟实践以及生产一线实践三种情况。课堂实践是基础，是理解课程内容所需要的，它一般是验证性的实验，学生可以通过观察实验和动手做实验来实现；生产一线实践是培养学生实践能力必不可少的教学环节，将学生带到生产企业，可使学生体验到真实的岗位状态，了解实际生产及工艺过程，以培养学生的职业素质和综合素质，提高学生的职业道德；生产模拟实践既是生产一线实践的准备，同时也是生产一线实践的补充，是提高学生综合能力和专业能力的一个重要方法。
二、机械类专业实践教学的特点及其存在的不足
1.实践教学的特点。机械类专业的课堂教学实践主要是针对学生实验能力的基本训练，具体是指各课程中所涉及的实践或实验环节，其作用和目的是使同学们对所学的课程内容有一个更深的认识，能够了解和使用工程中相关仪器、设备，熟悉实验技能和基本方法，如金相组织观察、材料力学性能测试、公差测量等。机械类专业的实践教学有着与其他学科不同的特点，主要体现在工艺性和工程性方面。机械工程中涉及较多的高新技术和复杂的工艺设备门类，这要求学生能够很快地适应这些技术和工艺，如数控加工中心、电火花线切割机等。在模具设计和制造方面也涉及大量的工艺生产设备，如注塑成型机、冲床、各种锻压设备等。这就使得机械类的学生在实践能力方面有别于其他的学科，必须具有良好的操作能力和编辑程序能力。
在工艺性方面，生产制造产品的技术要求学生能够制定每道工序的前后顺序和所涉及的热处理制度等。这决定了在实践教学中学生应该熟悉每种车床的功能和每一道工序的作用、要求。在工程性方面，要求学生具备一定的工程能力。工程能力是指系统地了解一项机械工程项目，能够从人力、物力、时间上对设备的运作、成本核算及工艺上给予全面考虑。它是机械类专业的大学生为适应经济全球化和知识经济的到来，适应用户需求愈加突出个性化，适应市场竞争，而必须具备的基本能力。
生产实践教学通过认识实习、生产实习、毕业实习等实践课程，让学生深入企业进行生产实习，通过熟悉实际生产环境，了解生产和工艺过程，掌握机械制造的基本技能、设计计算、结构设计和创新方法、制图技能、实验技能、编制技术文件及应用计算机技能等。
2.实践教学存在的不足。（1）教学实践很多是验证性的，其目的是验证课堂教授的知识点。实验以教师为核心，忽略了学生基本能力和基本素质的培养。（2）实验指导书综合性差、知识点不足，不利于学生创新思维能力的培养。有些实验内容陈旧，跟不上国内外新技术发展的水平。（3）学生生产实践学时少，容易走马观花。由于企业的规章制度及生产的要求，学生在企业实践时，不能直接上岗操作，只能通过企业工程技术人员的讲解和自己的询问来完成，加之时间短，难以培养学生的工程能力，这种生产实践也不免流于形式。（4）学生在实践教学环节中的被动性。按照教育部的要求，高校一般都设置了相应的实践教学环节来提高学生的综合专业素质。但在实践教学活动中，传统的教学模式缺乏学生的主动参与，一些教师很难跳出传统的思维模式，热衷于学生按部就班、循规蹈矩地完成教师交给的任务。这会剥夺学生的创新激情和动力。加之没有相关理论指导学生如何进行实践环节的创新活动，实践教学效果必然大打折扣。这不仅不利于提高工科学生教学质量，而且势必导致学生面对实际问题时束手无策。虽然一些学校举办大学生科研活动的初衷是对实践环节的补充，以及提高学生科研创新、科学素质和专业素质，但由于缺乏有效指导，避免不了流于形式。
“机械制造及自动化”和“材料成型与控制工程”两个专业的实践教学就存在上述问题。对于机械类专业的实践教学而言，必须根据机械类专业的特点进行改革和扩展，以便更好地培养学生的基本专业能力和工程能力。
三、实践教学的扩展
正如上文所提及的，传统的实践教学存在很多缺陷，需要加以改进。改进的原则是在不影响教学大纲、不失去机械类教学特点的前提下，将实践教学进行扩展和创新，以弥补传统的实践教学的不足。具体如下：
1.课堂实践的扩展。在课堂实践的扩展方面，我们根据课堂教学实践内容将验证性实验设计改为开放性的综合性实验。综合性实验是链接基础知识与专业知识的桥梁，它的设计在本质上来说要求实践教学环节有所创新，能够有效地促进学生将各门知识灵活转换和应用。综合实验表面上是离散的单元，实际上各环节之间有着内在联系，具有可拓展性，这就是综合实验的意义。综合性实验设计的基本要求是内容要新，没有统一的标准答案，具有较强的综合性和可操作性。设计强调过程训练，编写了多门专业课的综合性实验，并配备综合性实验指导书。在实验的操作方面强调由学生独立完成，这有助于培养学生综合分析问题和解决问题的能力，提高学生的动手能力和思维能力。
例如“模具拆装与改进”综合实验。为了开设这一综合实验，我们组织购进了几十套工厂用旧或报废的各类模具，经过清洗、整理，有规则地放在实验室里，并编写了相应的课程设计指导书。这一修订改变了过去那种实验教学只为了验证课堂教学内容的状况。设立这项综合实验，其目的是使学生首先了解各种模具的结构和类型，分清哪种是冲模，哪种是塑料模，哪种是锻模和注射模。学生在拆装典型模具、熟悉模具结构及模具装配关系的基础上，了解各种模具的功能和原理，并根据自己所学知识找出原设计的不足，同时提出自己的改进方法或措施。然后要求学生按照自己提出的改进方案进行重新设计，进一步巩固所学知识，培养学生的创新能力和解决实际生产问题的能力，使学生得到制定合理的工艺过程和典型模具设计的基本训练，初步掌握典型模具的设计方法、步骤和技能。事实上，通过该项综合实验也提高了学生的专业能力。
又如开设的“线切割加工材料变质层处理”综合实验。它以解决电火花线切割机床加工零件表层产生的变质层“白层”这一现象为实验的主要内容。涉及的专业基础课和专业技术课有：金属材料热处理、模具制造工艺学、特种加工工艺、互换性与技术测量；涉及的仪器、设备有：金相显微镜、线切割机床、显微硬度计、真空炉、温度控制记录仪、工具显微镜等；涉及的实验材料有Cr12，GCr15，9Mn2V，T10A，Cr12MoV，CrWMn。该实验要求学生自己鉴定材料性能，设计淬火工艺，设计电火花加工程序，选取线切割机床加工参数，完成硬度、金相检查。实验的每一个环节又分为若干个选择，使学生在热处理工艺制度选择上有较大的空间，可以培养学生不同的工艺设计、比较及评价的能力。该项实验具体要求学生制定热处理工艺、检查表面硬度、提出实验进度计划、需要的仪器设备、整理实验数据、分析和讨论实验结果，提出改进措施，写出自己的实验报告。为了培养学生多方面的能力，我们还开设了“软件编程”“工程测试”等综合实验。
2.生产模拟实践的扩展。这个环节针对机械类工科大学生的专业特点，将专业技能培训纳入到生产模拟实践教学中，扩大技能培训范围，注重数控技术、软件编程、模具的设计与制造等专业能力的培养。这是实践教学的另一个扩展形式，可以有效地改善高校毕业生动手能力较弱、专业技能与市场需求严重脱节的现状。
在制定生产模拟实践的扩展方面，需要合理制订实践教学的目标体系和实施方案，制订教学计划时也需要将职业岗位能力逐级细化为专项能力目标和分项能力目标。在实践教学要点制订过程中，将其分解为各个具体目标，确定其内容、方法、步骤，要求达到的标准和能力考核办法，找出实现该目标的相应措施。将实践性较强的课程作为边讲边练课程，要求学生掌握其原理，培养学生的相关动手能力，达到增强专业能力的目的。将专业技能培训纳入教学培养计划，赋予学生充分自由选择的权利。凡理论考试合格、操作考试合格，取得由省劳动和社会保障厅颁发的职业资格中级证书者，根据专业培训种类的学时数和难易程度计算学分。
在培训内容方面，更多涉及的是现代机械行业中较先进的技术内容，因此要求学生有除了具有专业方面的知识外，还要掌握计算机特别是计算机软件方面的知识。例如，NC加工中心操作、可编程控制器应用技能、计算机调试、快速成型机的操作都离不开计算机知识，如果没有相关理论作铺垫是无法掌握的。
一般情况下，对于专业技能培训，我们采取的是“五段式”培训模式。第一阶段，了解培训内容、熟悉考试方式和鉴定标准；第二阶段，拟订培训计划；第三阶段，实施培训；第四阶段，模拟考试；第五阶段，正式考试，获得国家认可的专业技能等级证书。实践证明，通过对机械设计制造及自动化专业的学生进行数控加工技术的操作培训，使学生从几乎不会动手到能独立编程，独立操作机床，加工初等和中等复杂程度的机械零件，培养了学生的专业能力。同时，参加培训的学生还可通过湖北省劳动厅组织的理论知识考试和操作能力考试，取得国家认可的数控加工职业资格证书。
课堂教学的主要功能是向学生传授知识，而实践教学能有力地培养学生的动手能力和专业能力，以及分析问题和解决问题的能力。因此，搞好实践教学是不容忽视的重要问题。上述所做的实践教学的扩展就是针对传统实践教学出现的问题所进行的改进，将课堂实践过渡到综合实验，变验证性实验转变为开放性的综合性实验，专业技能培训纳入生产模拟实践教学中。实践证明，这种尝试对学生的各种能力培养是有益的，也取得了良好的效果。
［参考文献］
［1］李尧，吴福民，杨俊杰.谈材控专业学生专业能力的培养探索［J］.教育与职业，2006（21）：41.
［2］杜承铭.本科应用型人才培养目标的选择、构建及实现［J］.教育与职业，2006（32）：20.