突出知识融合与能力培养的机械专业实践教学改革

摘 要：以知识融合与能力培养为目标，建立了机械专业实践教学新体系。将整个实践环节划分为课程计划内的5个基本模块和课程计划外的5个扩展模块，并设计了相应的培养目标、实施原则与评价指标。针对实践环节现存的主要问题，选取了实践教学改革的3个突破口，包括大范围、全覆盖的专业能力系列竞赛体系，一体化、全贯通的多课综合课程设计以及递进式、全流程的实习实训环节。

关键词：实践教学；知识融合；能力培养

实践教学是高校教学工作的重要环节，它是提高人才素质和培养创新能力的重要途径。随着教育观、教学观和学习观的发展；机械类工程教育向着复合型人才和工程应用能力培养的趋势发展，实践教学的传统教学模式、管理模式正在逐渐被打破。实践教学从传统的指令型封闭式走向引导型开放式，要求建立与此相适应的新的实践教学体系[1-3]。

现有的实践教学体系存在如下问题：

（1）各实践环节之间知识融合得不够，缺乏有机联系和整体协调，没有形成科学完整的实践教学体系。

（2）创新实践活动偏少，覆盖范围小，无法满足对学生综合能力培养的需求。

（3）实践教学程式化的内容多，问题导向性的环节少，缺乏前后连贯的综合性实践环节。

（4）从课时和学分设置来看，对实践教学比较重视，但从实施过程来看，存在虚化弱化现象，没有突出办学特色和学科特色，效果不是很理想。

本文将从以上几点出发，建立科学完整的实践教学体系，并针对存在问题，找准突破点，进行实践教学的改革，适应新形势下高素质人才的培养要求[4-5]。

一、构建机械专业实践教学新体系

构建合理科学的实践教学体系，以知识的融合与综合能力的培养为导向，将整个实践环节划分为5个基本模块和5个扩展模块（如图1所示）。

课程计划内的5个基本模块为：实验、课程设计、实习、实训、毕业设计。课程计划外的5个扩展模块为：专业能力系列竞赛、科研训练、企业见习、技能培训与认证、素质拓展。5个基本模块的培养目标为：对知识的理解、掌握、应用；对能力的发掘、培养、实现。5个扩展模块的培养目标为：对知识的强化、融合、贯通；对能力的提升、综合、优化。基本模块的实施过程：各环节设置要有较强的目的性和层次性，要突出专业的特色与内涵，重视过程甚于重视结果。扩展模块的实施过程：在完成时间、地点、内容上给予学生充分的自由；强调激发学生的兴趣，突出学生的特长，挖掘学生的内在潜力；强调学生、学校、企业、社会的结合。基本模块的评价考核：完成预定教学内容，有明确的评价指标，得到必修的课程学分（42学分）。扩展模块的评价考核：需要完成3个创新学分和3个实践学分，其中前者通过专业能力系列竞赛和科研训练环节得到，后者通过企业见习、技能培训认证或素质拓展得到。

在实践教学体系的实施过程中，为解决目前存在的主要问题，选取以下几个方面作为突破口：（1）大范围、全覆盖的专业能力系列竞赛体系——解决能力培养中的“广度”问题。（2）一体化、全贯通的多课综合课程设计——解决能力培养中的“深度”问题。（3）递进式、全流程的实习实训环节——解决能力培养中的“力度”问题。

通过丰富实践教学内容，并对现有实践教学体系进行再设计、整合与优化，将实践环节拓展广度、发掘深度、增强力度，最终开拓一条促进学生知识融合与综合能力培养的实践教学新途径。

二、新体系下的教学改革与实践

1．大范围、全覆盖的专业能力系列竞赛体系

各类专业能力竞赛活动是激发学生主动性与积极性，培养学生综合能力的最佳途径。现有的各类比赛学生参与范围小（限于部分优秀学生、高年级学生），对学生能力要求起点高（软件能力等），活动形式不够丰富，总体来说属于个别培养，学生受益面有限。

针对专业能力培养要求，将目前只有少数学生参与的各项专业竞赛活动拓展推广，设计出涵盖多种知识，贯穿大学四年，覆盖全体学生的专业能力系列竞赛体系，有效地激发学生对创新实践活动的参与热情，培养学生的综合素质与能力。

从大学一年级开始，逐步设立针对性强的、目标明确的专业能力系列竞赛，以院级、校级比赛为主，同时与省级、国家级比赛衔接，从这些课外的能力竞赛中培养学生的综合素质与能力。这些竞赛活动中取得的成绩可以成为学生的创新学分，同时将课内所学的知识加以融合与强化。系列竞赛活动包括：机械零件测绘竞赛、二维手工绘图与电子绘图竞赛、机械产品三维数字化设计竞赛、工程训练基本技能竞赛、创新实验技能竞赛、机械相关软件编程比赛、创业计划竞赛、冶金机械知识竞赛、创新设计点子大赛（院级、校级）、机械创新设计大赛（校级、省级、国家级）、挑战杯课外科技活动竞赛（省级、国家级）、行业协会举办的各类竞赛（3D设计大赛、机构学竞赛、节能减排科技竞赛等）、大学生科技创新基金项目。

以上系列的竞赛体系针对不同层次，包含内容丰富，贯穿大学四年，能够将更多的学生纳入综合实践环节，扩大了学生的受益面。通过参加创新竞赛活动，完成创新学分，并且与学生的奖励体系挂钩，激发学生对创新实践活动的参与热情。

系列竞赛活动的指导原则为：“自由选择、自由组队、自由探索；自我激励、自我约束、自我实现”。

2．一体化、全贯通的多课综合课程设计

现有的机械基础系列课程之间，缺乏紧密有效的联系，各课程知识点的学习只是从一个个点上进行，而没有从一个面上将知识融合，从而提高学生对所学知识的综合应用能力与主动实践能力。同时机械系列基础课程与专业课程之间以及选修课之间也存在连接不紧密的问题。这一缺陷产生的原因归根到底是由于缺乏一个前后连贯的综合性实践环节，将这一系列课程联系起来，融会贯通。

将现有的“机械制图”、“机械原理”、“机械设计”、“机械制造工艺学”课程设计及专业课程设计进行整合，实施一体化、全贯通的多课综合课程设计环节，以特定的机械系统设计任务为目标，分阶段完成设计实践任务，促进知识融合，培养学生对知识的综合应用能力与主动实践能力。