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摘要：本文针对工科本科四年教学安排特点以及学生对专业知识的掌握情况，提出设置专业认识引导、学科基础训练、专业技能训练、综合训练四个类别的实践教学环节，并对各实践教学环节的组织、内容、目标等进行讨论。通过实践培训，实现工科人才的培养，提高工科学生创新能力。
关键词：工科人才培养；实践教学；实践创新能力
随着科学技术的进步以及现代制造业的飞速发展，一方面，市场竞争日趋激烈，要求提供质高、价廉且具有创新性的产品；另一方面，要求产品的设计、开发及生产周期短，及时抢占市场。同时现代制造业向多学科综合、机、电、算相结合的方向发展，这一切都对人才的综合素质提出了更高的要求。国家为了适应整体发展战略和可持续发展的需要，明确提出“提高自主创新能力，建设创新型国家”的发展战略，使我国从制造大国向制造强国迈进。为实现这一目标要求我们工科高校能培养出更多的跨学科、具有创新能力和实际动手能力的人才。
为了适应大批高素质创新型人才培养的需要，除了要大胆进行高等教育改革外，完善课程体系，还应该改革实验、实践教学环节和模式，扩大学生的知识视野，大力培养学生的创新能力。本文依据工科本科四年教学安排特点以及学生对专业了解和掌握程度，设置专业认识引导、学科基础训练、专业技能训练、综合训练四个类别的实践教学环节，循序渐进，实现工科人才的培养，提高工科学生动手能力和创新能力。
一、注意专业引导，培养专业兴趣
学生由高中进入大学，对所学的专业、专业特点、专业的发展以及专业的就业情况了解得不多，工科高校可以通过本专业介绍、认识实习这样的实践教学环节，帮助学生了解本专业的特色，培养专业兴趣，激发学生的学习积极性。
专业介绍一般可以安排在学生入学时进行。由专业教师精心准备，全面、简明地向学生展示本专业的发展历史、现状、前景，可以结合工程实例介绍本专业在国民经济的应用；参观本专业教师的工作室，了解专业教师所从事的科学研究工作；参观本专业往届毕业生的优秀专业课程设计、综合型设计（实验）、毕业设计的成果展示；还可以邀请往届毕业生返校介绍自己的亲身学习经历和工作经验。认识实习可以安排在学习有关专业基础课程之前进行，到一些与本专业有关的生产企业和单位参观、学习，目的是使学生通过实习增加对本专业的感性认识，激发学习本专业的热情，了解本专业的内容、方法和程序，了解本专业在企业中的应用情况，为今后进一步的专业理论学习和实习以及工作打下一个良好的基础。
二、夯实学科基础，拓宽学科视野
基础课程实验一般是配合基础课程理论教学同步进行的，通过试验验证基础课程理论，注重夯实学科基础。目的是通过精心制订每一个实验的任务，实验项目将要学习掌握的知识要点涵盖进去，使整个实验课程具有一定的系统连贯性，加深学生对学科知识点的融会贯通。同时通过实验设备的操作、演示，使学生看到新科技在专业中的应用，认识到新科技的重要，拓宽学生的视野。如：当今是以计算机为核心的信息时代，计算机成为人们工作、学习和生活不可或缺的助手和工具，学习计算机知识，掌握计算机的使用，是工科人才应具备的基本要求。因此，在基础课程教学特别是基础课程实验中应引入计算机应用，把基础课程与计算机和常用的工程软件应用有机地联系起来，使学生在掌握基础课程知识的同时，学会计算机操作和常用的工程软件应用，掌握应用计算机技术解决工程实际问题的方法。以工程图学的教学为例，工程图学是工科类学生必修的专业基础课程，是研究绘制和阅读工程图样原理和方法的一门学科。它是一门既有系统理论又有较强实践性的技术基础课。本课程主要包括画法几何、制图基础、机械制图几个部分。主要介绍空间物体和图解空间几何问题的基本理论和方法，培养学生绘制和阅读投影图的基本能力和绘制和阅读零件图和装配图的基本能力。AutoCAD是当今世界上使用人数最多的计算机辅助绘图与设计软件之一，该软件具有功能齐全、易于掌握、结构开放和兼容性好等特点，在我国制造行业应用十分广泛，是广大工程技术人员必须掌握的重要设计工具。现在，不少工科高校将“画法几何”、“机械制图”、“计算机绘图”有机地融为一体，保留并加强了投影理论、制图基础、构形表达等传统内容的经典部分，重点研究现代工程图学的理论基础，三维到二维的思维方式，形体分析——构形分析——造型分析的规律，培养学生的几何抽象能力、投影作图能力、构形表达能力、计算机绘图和手工绘图的综合能力，加强实践环节，培养学生现代化的设计方法和技能，增强学生的空间想象力和创造性的形体设计与表达能力。将先进的计算机辅助绘图技术与专业基础课程相结合，构筑作为现代工程技术根基的知识基础，充分发挥计算机的优势，用更形象生动的形式来表现二维、三维构型和构图，帮助学生拓展空间思维，培养具有分析与解决问题以及创新能力的高级复合型工程人才。
三、强化专业技能训练，培养动手能力
通过专业技能试验让学生完成一个课题从设计到制作的全过程，着重培养学生的实践能力，使学生学会如何运用所学的基础理论知识，结合相关专业课程的特点，围绕具体设计任务，制订设计方案，进行有关设计计算，最终实现设计要求。专业技能试验可以包括专业课程设计、综合型设计（实验）和生产实习。对于一些综合性较强的专业课程可以安排专业课程设计，将本课程及相关的基础课程的知识点连接起来，设置专题性的设计任务。例如：测控电路是一门实践性很强的课程，在理论学习之后，通过如电子秤、液体高度监测与控制线路制作等与生产、生活有关的小型实验案例，要求学生通过电路设计、调试完成课程设计任务。在电路设计和调试中，要会选择电子器件和使用常用的电子仪器，调试电路时，还要会分析电路、测试电路性能，并锻炼排除故障的能力。还要求学生能够利用测试结果和数据，分析电路的性质并编写课程设计报告。通过专业课程设计，做到理论联系实际，加深对理论知识的进一步理解，增强学生动手实践能力。对于一些综合性较差的专业课程可以安排由多门专业课程组成的综合型设计（实验），将多门专业课程及相关的基础课程的知识点连接起来，设置专题性的设计任务。综合型设计（实验）是专业教学计划中的一个重要的实践性环节。本环节安排在学完有关专业课程之后进行，目的是加强学生实验基本技能的综合训练，培养和提高学生的工程综合设计能力和实际操作能力；培养学生利用实验手段开展科学研究的初步能力；培养学生正确的设计思想、严谨的科学作风及独立分析解决问题的能力。使学生明白具体工程项目的复杂性和综合性，培养学生的综合应用能力，为今后进一步的专业理论学习和毕业设计以及工作打下一个良好的基础。例如：产品质量工程专业的专业方向课程设计是学生学习完成“质量控制”、“可靠性基础”、“标准化与质量管理”、“抽样检验”等专业课，并进行了生产实习之后，进行的一个重要的实践性的教学环节。它要求学生综合运用上述各专业课和先修的有关专业基础理论和实践知识，通过对轴承滚动体、汽车取力器壳体等典型零件的质量分析实验，进行检测系统方案设计，正确选择仪器进行测量与分析。生产实习是本科教学计划中非常重要的实践性教学环节，本环节可以安排在学完有关专业课程之后进行，其目的是使学生了解和掌握基本生产知识，印证、巩固和丰富已学过的专业课程内容，培养学生理论联系实际，提高其在生产实际中调查研究、观察问题、分析问题以及解决问题的能力和方法，为后续专业课程的学习打下基础。
四、综合运用所学学科知识解决实际问题，培养综合应用能力
在学生学完全部专业课程以后，通过必要的实践教学环节使每位同学可以综合运用所学的理论知识，全面地、系统地发现、研究和解决生产实践中的有关问题，在此基础上进一步增加、掌握和应用大学所学的本专业有关的理论知识、专业知识。可以安排毕业实习、毕业设计等实验、实践教学环节，鼓励参与学校教学资源建设、参与教师科研活动、参与大学生各类的创新竞赛等。学生在专业教师指导下，完成某一方面的任务，从而达到将所学知识融会贯通，提高综合能力的目的。毕业实习是在学生学完全部专业课程以后进行的，属于专业实习，它是本专业学生毕业前的一个综合性实践环节。其目的是通过实践使每位同学可以综合运用所学的理论知识，全面地、系统地发现、研究和解决生产实践中的有关问题，进一步增加、掌握与本专业有关的理论知识、实践知识；同时借此机会收集与毕业设计有关的资料和信息，为毕业设计打好基础。毕业设计的目的和主要内容是培养学生综合运用所学知识和技能，进行工程技术和科学研究基本训练的重要教学环节，是对大学生培养阶段教学质量的综合检验。通过毕业设计，要突出对学生综合能力的培养和训练。培养学生查阅和运用文献资料的能力，外语阅读和翻译能力，独立分析与思维能力，书面与口述表达能力，创新能力。全面检验、提高学生的综合动手能力和创新能力。
五、鼓励参与各类大学生创新竞赛，培养创新研究能力
有条件选拔部分优秀学生在专业基础课程结束后，把专业技能训练和毕业实习、毕业设计等实验、实践教学环节结合起来，用一到两年的时间让学生参与教师科研活动、参与大学生各类的创新竞赛等，鼓励优秀学生的成长。实验、实践指导教师应注重提高自身的综合素质，针对不同的学生特点，有针对性地进行指导，做到精心准备、耐心指导、严格要求，避免实验、实践走过场，保证学生的实验、实践有收获，真正达到：（1）学习积累、灵活掌握基础理论知识；（2）激发求知欲和好奇心，培养创新意识；（3）训练解决实际问题的能力，提高创新能力。如我们结合承接的“滚针轴承漏针检测”横向课题，组织有研究生、本科生毕业班学生参加的科研小组，针对视觉检测技术、软件编程、生产节拍控制、检测范围等问题展开研究和讨论，完成了样机的试制工作，参加大学生机械创新竞赛获得二等奖，不仅完成了科研任务，获得厂家的认可，而且使参加的学生得到了很好的锻炼和提高，参与科研的大学毕业生的毕业论文还获得省优秀大学生毕业论文。
六、结束语
通过以上四个类别的实践教学环节，循序渐进，实现工科人才的培养。在实践教学环节中要充分调动学生的积极性，鼓励学生主动走进实验室，培养学生树立严谨求实的工作作风，培养学生解决实际问题的能力，在实践教学环节中培养学生的创新意识和综合素质。自2007年以来，湖北工业大学机械工程学院分专业组织学生参与教师科研活动，参与大学生机械设计创新竞赛，获得多项国家和省级一、二、三等奖，此活动得到大学生的喜爱和积极参与。
参考文献：
[1]顾秉林.加强实践教育培养创新人才[J].清华大学教育研究，2004，（12）.
[2]周浩军，蒋天颖.基于技术追赶的企业技术能力微观结构研究[J].科技进步与对策，2007，24（5）：32-34.
[3]齐红元，朱衡君.工科专业毕业实习模式的思考与实践[J].中国电力教育，2007，（3）：121-123.
[4]黄春英，彭光良，王晓军.工科专业毕业实习与就业结合的模式与途径研究[J].中国现代教育装备，2006，10（44）：105-107.
作者简介：李伟（1963-），男，湖南汨罗人，湖北工业大学，副教授，研究方向为测控仪器、机电一体化。
基金项目：湖北省教育厅技术创新项目（2005001）
关键词：工科人才培养；实践教学；实践创新能力
随着科学技术的进步以及现代制造业的飞速发展，一方面，市场竞争日趋激烈，要求提供质高、价廉且具有创新性的产品；另一方面，要求产品的设计、开发及生产周期短，及时抢占市场。同时现代制造业向多学科综合、机、电、算相结合的方向发展，这一切都对人才的综合素质提出了更高的要求。国家为了适应整体发展战略和可持续发展的需要，明确提出“提高自主创新能力，建设创新型国家”的发展战略，使我国从制造大国向制造强国迈进。为实现这一目标要求我们工科高校能培养出更多的跨学科、具有创新能力和实际动手能力的人才。
为了适应大批高素质创新型人才培养的需要，除了要大胆进行高等教育改革外，完善课程体系，还应该改革实验、实践教学环节和模式，扩大学生的知识视野，大力培养学生的创新能力。本文依据工科本科四年教学安排特点以及学生对专业了解和掌握程度，设置专业认识引导、学科基础训练、专业技能训练、综合训练四个类别的实践教学环节，循序渐进，实现工科人才的培养，提高工科学生动手能力和创新能力。
一、注意专业引导，培养专业兴趣
学生由高中进入大学，对所学的专业、专业特点、专业的发展以及专业的就业情况了解得不多，工科高校可以通过本专业介绍、认识实习这样的实践教学环节，帮助学生了解本专业的特色，培养专业兴趣，激发学生的学习积极性。
专业介绍一般可以安排在学生入学时进行。由专业教师精心准备，全面、简明地向学生展示本专业的发展历史、现状、前景，可以结合工程实例介绍本专业在国民经济的应用；参观本专业教师的工作室，了解专业教师所从事的科学研究工作；参观本专业往届毕业生的优秀专业课程设计、综合型设计（实验）、毕业设计的成果展示；还可以邀请往届毕业生返校介绍自己的亲身学习经历和工作经验。认识实习可以安排在学习有关专业基础课程之前进行，到一些与本专业有关的生产企业和单位参观、学习，目的是使学生通过实习增加对本专业的感性认识，激发学习本专业的热情，了解本专业的内容、方法和程序，了解本专业在企业中的应用情况，为今后进一步的专业理论学习和实习以及工作打下一个良好的基础。
二、夯实学科基础，拓宽学科视野
基础课程实验一般是配合基础课程理论教学同步进行的，通过试验验证基础课程理论，注重夯实学科基础。目的是通过精心制订每一个实验的任务，实验项目将要学习掌握的知识要点涵盖进去，使整个实验课程具有一定的系统连贯性，加深学生对学科知识点的融会贯通。同时通过实验设备的操作、演示，使学生看到新科技在专业中的应用，认识到新科技的重要，拓宽学生的视野。如：当今是以计算机为核心的信息时代，计算机成为人们工作、学习和生活不可或缺的助手和工具，学习计算机知识，掌握计算机的使用，是工科人才应具备的基本要求。因此，在基础课程教学特别是基础课程实验中应引入计算机应用，把基础课程与计算机和常用的工程软件应用有机地联系起来，使学生在掌握基础课程知识的同时，学会计算机操作和常用的工程软件应用，掌握应用计算机技术解决工程实际问题的方法。以工程图学的教学为例，工程图学是工科类学生必修的专业基础课程，是研究绘制和阅读工程图样原理和方法的一门学科。它是一门既有系统理论又有较强实践性的技术基础课。本课程主要包括画法几何、制图基础、机械制图几个部分。主要介绍空间物体和图解空间几何问题的基本理论和方法，培养学生绘制和阅读投影图的基本能力和绘制和阅读零件图和装配图的基本能力。AutoCAD是当今世界上使用人数最多的计算机辅助绘图与设计软件之一，该软件具有功能齐全、易于掌握、结构开放和兼容性好等特点，在我国制造行业应用十分广泛，是广大工程技术人员必须掌握的重要设计工具。现在，不少工科高校将“画法几何”、“机械制图”、“计算机绘图”有机地融为一体，保留并加强了投影理论、制图基础、构形表达等传统内容的经典部分，重点研究现代工程图学的理论基础，三维到二维的思维方式，形体分析——构形分析——造型分析的规律，培养学生的几何抽象能力、投影作图能力、构形表达能力、计算机绘图和手工绘图的综合能力，加强实践环节，培养学生现代化的设计方法和技能，增强学生的空间想象力和创造性的形体设计与表达能力。将先进的计算机辅助绘图技术与专业基础课程相结合，构筑作为现代工程技术根基的知识基础，充分发挥计算机的优势，用更形象生动的形式来表现二维、三维构型和构图，帮助学生拓展空间思维，培养具有分析与解决问题以及创新能力的高级复合型工程人才。
三、强化专业技能训练，培养动手能力
通过专业技能试验让学生完成一个课题从设计到制作的全过程，着重培养学生的实践能力，使学生学会如何运用所学的基础理论知识，结合相关专业课程的特点，围绕具体设计任务，制订设计方案，进行有关设计计算，最终实现设计要求。专业技能试验可以包括专业课程设计、综合型设计（实验）和生产实习。对于一些综合性较强的专业课程可以安排专业课程设计，将本课程及相关的基础课程的知识点连接起来，设置专题性的设计任务。例如：测控电路是一门实践性很强的课程，在理论学习之后，通过如电子秤、液体高度监测与控制线路制作等与生产、生活有关的小型实验案例，要求学生通过电路设计、调试完成课程设计任务。在电路设计和调试中，要会选择电子器件和使用常用的电子仪器，调试电路时，还要会分析电路、测试电路性能，并锻炼排除故障的能力。还要求学生能够利用测试结果和数据，分析电路的性质并编写课程设计报告。通过专业课程设计，做到理论联系实际，加深对理论知识的进一步理解，增强学生动手实践能力。对于一些综合性较差的专业课程可以安排由多门专业课程组成的综合型设计（实验），将多门专业课程及相关的基础课程的知识点连接起来，设置专题性的设计任务。综合型设计（实验）是专业教学计划中的一个重要的实践性环节。本环节安排在学完有关专业课程之后进行，目的是加强学生实验基本技能的综合训练，培养和提高学生的工程综合设计能力和实际操作能力；培养学生利用实验手段开展科学研究的初步能力；培养学生正确的设计思想、严谨的科学作风及独立分析解决问题的能力。使学生明白具体工程项目的复杂性和综合性，培养学生的综合应用能力，为今后进一步的专业理论学习和毕业设计以及工作打下一个良好的基础。例如：产品质量工程专业的专业方向课程设计是学生学习完成“质量控制”、“可靠性基础”、“标准化与质量管理”、“抽样检验”等专业课，并进行了生产实习之后，进行的一个重要的实践性的教学环节。它要求学生综合运用上述各专业课和先修的有关专业基础理论和实践知识，通过对轴承滚动体、汽车取力器壳体等典型零件的质量分析实验，进行检测系统方案设计，正确选择仪器进行测量与分析。生产实习是本科教学计划中非常重要的实践性教学环节，本环节可以安排在学完有关专业课程之后进行，其目的是使学生了解和掌握基本生产知识，印证、巩固和丰富已学过的专业课程内容，培养学生理论联系实际，提高其在生产实际中调查研究、观察问题、分析问题以及解决问题的能力和方法，为后续专业课程的学习打下基础。
四、综合运用所学学科知识解决实际问题，培养综合应用能力
在学生学完全部专业课程以后，通过必要的实践教学环节使每位同学可以综合运用所学的理论知识，全面地、系统地发现、研究和解决生产实践中的有关问题，在此基础上进一步增加、掌握和应用大学所学的本专业有关的理论知识、专业知识。可以安排毕业实习、毕业设计等实验、实践教学环节，鼓励参与学校教学资源建设、参与教师科研活动、参与大学生各类的创新竞赛等。学生在专业教师指导下，完成某一方面的任务，从而达到将所学知识融会贯通，提高综合能力的目的。毕业实习是在学生学完全部专业课程以后进行的，属于专业实习，它是本专业学生毕业前的一个综合性实践环节。其目的是通过实践使每位同学可以综合运用所学的理论知识，全面地、系统地发现、研究和解决生产实践中的有关问题，进一步增加、掌握与本专业有关的理论知识、实践知识；同时借此机会收集与毕业设计有关的资料和信息，为毕业设计打好基础。毕业设计的目的和主要内容是培养学生综合运用所学知识和技能，进行工程技术和科学研究基本训练的重要教学环节，是对大学生培养阶段教学质量的综合检验。通过毕业设计，要突出对学生综合能力的培养和训练。培养学生查阅和运用文献资料的能力，外语阅读和翻译能力，独立分析与思维能力，书面与口述表达能力，创新能力。全面检验、提高学生的综合动手能力和创新能力。
五、鼓励参与各类大学生创新竞赛，培养创新研究能力
有条件选拔部分优秀学生在专业基础课程结束后，把专业技能训练和毕业实习、毕业设计等实验、实践教学环节结合起来，用一到两年的时间让学生参与教师科研活动、参与大学生各类的创新竞赛等，鼓励优秀学生的成长。实验、实践指导教师应注重提高自身的综合素质，针对不同的学生特点，有针对性地进行指导，做到精心准备、耐心指导、严格要求，避免实验、实践走过场，保证学生的实验、实践有收获，真正达到：（1）学习积累、灵活掌握基础理论知识；（2）激发求知欲和好奇心，培养创新意识；（3）训练解决实际问题的能力，提高创新能力。如我们结合承接的“滚针轴承漏针检测”横向课题，组织有研究生、本科生毕业班学生参加的科研小组，针对视觉检测技术、软件编程、生产节拍控制、检测范围等问题展开研究和讨论，完成了样机的试制工作，参加大学生机械创新竞赛获得二等奖，不仅完成了科研任务，获得厂家的认可，而且使参加的学生得到了很好的锻炼和提高，参与科研的大学毕业生的毕业论文还获得省优秀大学生毕业论文。
六、结束语
通过以上四个类别的实践教学环节，循序渐进，实现工科人才的培养。在实践教学环节中要充分调动学生的积极性，鼓励学生主动走进实验室，培养学生树立严谨求实的工作作风，培养学生解决实际问题的能力，在实践教学环节中培养学生的创新意识和综合素质。自2007年以来，湖北工业大学机械工程学院分专业组织学生参与教师科研活动，参与大学生机械设计创新竞赛，获得多项国家和省级一、二、三等奖，此活动得到大学生的喜爱和积极参与。
参考文献：
[1]顾秉林.加强实践教育培养创新人才[J].清华大学教育研究，2004，（12）.
[2]周浩军，蒋天颖.基于技术追赶的企业技术能力微观结构研究[J].科技进步与对策，2007，24（5）：32-34.
[3]齐红元，朱衡君.工科专业毕业实习模式的思考与实践[J].中国电力教育，2007，（3）：121-123.
[4]黄春英，彭光良，王晓军.工科专业毕业实习与就业结合的模式与途径研究[J].中国现代教育装备，2006，10（44）：105-107.
作者简介：李伟（1963-），男，湖南汨罗人，湖北工业大学，副教授，研究方向为测控仪器、机电一体化。
基金项目：湖北省教育厅技术创新项目（2005001）