桂 偉 常 虹

（1、武漢商學(xué)院，湖北 武漢 430056；2、武昌工學(xué)院，湖北 武漢 430065）

隨著我國社會經(jīng)濟的發(fā)展和生產(chǎn)水平的不斷提高，制造業(yè)對機械專業(yè)人才的要求也逐漸提高，不僅要求應(yīng)具有扎實的理論功底，而且還需要具備熟練的技術(shù)運用能力和較強的創(chuàng)新能力，因此實踐教學(xué)是人才培養(yǎng)過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是理論聯(lián)系實際、培養(yǎng)學(xué)生工程實踐能力、掌握職業(yè)技能和培養(yǎng)創(chuàng)新意識的重要平臺，實踐環(huán)節(jié)教學(xué)質(zhì)量的高低直接影響專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的實現(xiàn)和人才培養(yǎng)的質(zhì)量。

一、目前機制專業(yè)實踐教學(xué)存在的問題

作為以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為目的的高等院校，實踐教學(xué)是專業(yè)教學(xué)計劃中的重要組成部分。目前，大多數(shù)高校的實踐教學(xué)（含課程實驗）大約占總教學(xué)量30%，雖然能夠保證充足的實踐教學(xué)時間，但是卻存在較多問題，導(dǎo)致實踐教學(xué)無法達(dá)到預(yù)期效果，所培養(yǎng)的人才無法滿足企業(yè)的實際需求。

（一）實踐教學(xué)內(nèi)容與工程實踐脫離，不能適應(yīng)現(xiàn)代企業(yè)的發(fā)展要求

實踐教學(xué)內(nèi)容陳舊、單一，教學(xué)方法與手段落后，許多企業(yè)中常用的技術(shù)及方法未能融入實踐教學(xué)中，從而導(dǎo)致教學(xué)內(nèi)容與工程實際嚴(yán)重脫離。而且目前的實踐教學(xué)多為演示性、驗證性模式，學(xué)生進(jìn)行實踐僅僅只是按照指導(dǎo)書上的步驟按部就班地完成操作或設(shè)計步驟，這種方式很顯然忽視了學(xué)生在認(rèn)知過程中的主觀能動性，不利于學(xué)生多向思維和工程應(yīng)用能力的培養(yǎng)，不能較好地適應(yīng)企業(yè)對專業(yè)技術(shù)人才的需求[1]。

（二）實踐教學(xué)內(nèi)容未形成體系

各個實踐教學(xué)環(huán)節(jié)內(nèi)容設(shè)置相對獨立，內(nèi)容之間缺乏必要的關(guān)聯(lián)性與連續(xù)性，而且課程設(shè)計一般安排在理論教學(xué)完成后，在進(jìn)行理論教學(xué)時，未與實訓(xùn)內(nèi)容進(jìn)行必要的聯(lián)系，這些都不利于學(xué)生系統(tǒng)地掌握所學(xué)的專業(yè)知識和技能，難以保證實踐教學(xué)的效果。因此，必須針對現(xiàn)有的實踐教學(xué)體系，根據(jù)人才培養(yǎng)目標(biāo)要求，結(jié)合技術(shù)發(fā)展和社會需求，重組實踐教學(xué)內(nèi)容，對現(xiàn)有實踐教學(xué)體系進(jìn)行整合，使相關(guān)實踐內(nèi)容相互聯(lián)系、協(xié)調(diào)。

（三）實踐教學(xué)環(huán)節(jié)重視程度不夠，且缺乏有效的監(jiān)管措施

長期以來，為了體現(xiàn)實踐教學(xué)的重要性，高校在課程安排上，通常采用增加實踐教學(xué)學(xué)時數(shù)的方式，盲目追求實踐環(huán)節(jié)的多少，卻不注重實踐教學(xué)質(zhì)量的提高，實踐教學(xué)重視不夠，大多實踐環(huán)節(jié)流于形式，僅僅只作為理論教學(xué)的一個補充，缺乏有效的監(jiān)管措施。整個實踐過程不僅不能充分調(diào)動學(xué)生的積極性和創(chuàng)造性，而且缺少對學(xué)生創(chuàng)新意識、綜合工程素質(zhì)和團(tuán)隊協(xié)作能力等方面的培養(yǎng)，無法起到實踐教學(xué)應(yīng)有的效果[2]。

二、構(gòu)建以項目為主線的實踐教學(xué)平臺

為適應(yīng)企業(yè)和社會對人才的需求，培養(yǎng)具有工程實踐能力的機械專業(yè)人才，必須針對目前實踐教學(xué)環(huán)節(jié)存在的相關(guān)問題，結(jié)合企業(yè)對人才的需求，適時調(diào)整實踐教學(xué)目標(biāo)，重新設(shè)置教學(xué)內(nèi)容，改變多年來傳統(tǒng)的實踐教學(xué)手段，對現(xiàn)有實踐教學(xué)體系進(jìn)行整合，從產(chǎn)品設(shè)計和零件加工兩個方面，以企業(yè)實際生產(chǎn)項目設(shè)置關(guān)于機械設(shè)計和機械制造的兩條主線，構(gòu)建新的實踐教學(xué)平臺，所有與其相關(guān)課程的實踐教學(xué)都可緊密圍繞這兩條主線進(jìn)行，以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)技能、綜合實踐能力和創(chuàng)新意識。

（一）構(gòu)建以產(chǎn)品設(shè)計為主線的機械設(shè)計實踐教學(xué)體系

以典型產(chǎn)品設(shè)計作為主線，將《工程制圖》、《機械原理》、《機械設(shè)計》、《工程力學(xué)》及《互換性》等相關(guān)課程的實驗、實訓(xùn)環(huán)節(jié)有效串聯(lián)。以實際生產(chǎn)中典型產(chǎn)品的設(shè)計為案例，綜合利用所學(xué)課程，進(jìn)行產(chǎn)品的運動設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計和精度設(shè)計。機械設(shè)計實踐教學(xué)體系要求學(xué)生了解機械產(chǎn)品整個設(shè)計過程各階段的工作要求及內(nèi)容，具備機構(gòu)及系統(tǒng)運動方案分析、設(shè)計的能力，掌握機械常用傳動裝置及結(jié)構(gòu)設(shè)計的一般方法，通過學(xué)習(xí)互換性的基礎(chǔ)理論，能夠進(jìn)行零部件精度設(shè)計，并利用工程制圖的基本理論，使用手工制圖和計算機繪圖，表達(dá)設(shè)計思想。

機械設(shè)計實踐教學(xué)體系，將現(xiàn)有的機械原理課程設(shè)計與機械設(shè)計課程設(shè)計合二為一，選擇使用減速機構(gòu)和四桿機構(gòu)或多桿機構(gòu)的產(chǎn)品作為設(shè)計項目，如糕點切片機、步進(jìn)輸送機等，并將該項目劃分為多個任務(wù)階段。所選擇的設(shè)計項目要求貼近生產(chǎn)實際，涵蓋《機械原理》與《機械設(shè)計》兩門課程中的大部分內(nèi)容，有利于幫助學(xué)生掌握通用零部件、機械傳動裝置和簡單機械的設(shè)計方法。

在教學(xué)過程中，教師根據(jù)進(jìn)度要求，要求學(xué)生每個階段完成項目其中一部分任務(wù)。在機械原理和機械設(shè)計課程教學(xué)前，將需要完成的項目內(nèi)容及設(shè)計要求以任務(wù)書的形式告知學(xué)生，并向?qū)W生詳細(xì)說明每個學(xué)習(xí)階段需要完成的具體內(nèi)容，以及要完成項目應(yīng)該具備的知識和技能，以便學(xué)生在課程學(xué)習(xí)過程中具有明確的目的性，為后續(xù)完成項目打下堅實的基礎(chǔ)。在進(jìn)行項目相關(guān)課程實驗教學(xué)時，所安排的實驗內(nèi)容除了有課程基礎(chǔ)實驗外，還涉及為完成項目奠定基礎(chǔ)的實驗，如機構(gòu)搭接實驗、軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計實驗和減速器拆裝實驗等內(nèi)容。機械原理課程結(jié)束后，要求學(xué)生根據(jù)設(shè)計要求做出多種能夠?qū)崿F(xiàn)該功能的方案，并比較每種方案各自的優(yōu)缺點，確定最終的運動設(shè)計方案。對于學(xué)習(xí)能力較強的學(xué)生，可由教師指導(dǎo)結(jié)合使用所學(xué)軟件進(jìn)行機構(gòu)的運動仿真。機械設(shè)計課程結(jié)束后，教師指導(dǎo)學(xué)生完成該產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計部分，并結(jié)合互換性課程的相關(guān)內(nèi)容，進(jìn)行精度設(shè)計。在執(zhí)行過程中不僅僅只要求學(xué)生完成裝配圖及零件圖的手工繪制，而是按照企業(yè)常用的設(shè)計方式：先建立三維模型再生成二維圖紙的方式來完成設(shè)計任務(wù)。通過此方式不僅能預(yù)防干涉現(xiàn)象的產(chǎn)生，還能讓學(xué)生了解當(dāng)前企業(yè)采用的設(shè)計方法。

（二）構(gòu)建以零件加工為主線的機械制造實踐教學(xué)體系

以典型零件加工作為主線，將工程材料、機械制造、數(shù)控技術(shù)和CAD/CAM技術(shù)等相關(guān)課程的實驗、實現(xiàn)環(huán)節(jié)有效串聯(lián)。以實際生產(chǎn)中幾個典型零件的加工為案例，綜合利用所學(xué)課程，進(jìn)行零件的加工工藝設(shè)計和進(jìn)行加工。機械制造實踐教學(xué)體系要求學(xué)生了解零件從圖樣分析、制定工藝規(guī)程、進(jìn)行機加工到成品的整個生產(chǎn)過程，能夠利用機械制造的有關(guān)理論，根據(jù)加工條件選擇合適加工設(shè)備和刀具，擬定詳細(xì)的機械加工工藝規(guī)程，并結(jié)合CAD/CAM課程有關(guān)內(nèi)容，完成零件加工[3]。

機械制造實踐教學(xué)體系，選擇若干個典型零件加工為設(shè)計項目，如軸類、套類、箱體類、平面輪廓類、曲面輪廓類等，分別通過加工工藝課程設(shè)計、CAD/CAM實訓(xùn)和數(shù)控技術(shù)實訓(xùn)完成零件加工工藝設(shè)計、零件三維建模、模擬加工和實際加工。所選擇的加工零件應(yīng)能結(jié)合實際生產(chǎn)案例，反應(yīng)機械行業(yè)常用典型零件，通過機械制造實踐教學(xué)，使學(xué)生掌握這些零件的加工工藝方案和制造加工過程。

在進(jìn)行CAD/CAM軟件教學(xué)時，教師可以課堂練習(xí)或課后作業(yè)的形式讓學(xué)生完成項目指定零件的三維建模。在進(jìn)行加工工藝課程設(shè)計時，學(xué)生以分組的形式，每組完成其中一個零件的加工工藝分析，并擬定詳細(xì)的工藝規(guī)程。在數(shù)控技術(shù)實訓(xùn)教學(xué)中，結(jié)合先前工藝設(shè)計擬定的工藝方案進(jìn)行編程，并結(jié)合使用先修的CAD/CAM軟件CAM模塊和所建立的三維模型，完成零件的自動編程及仿真加工。在學(xué)校實踐條件允許的情況下，教師還可在數(shù)控實訓(xùn)教學(xué)過程中，指導(dǎo)學(xué)生使用加工設(shè)備完成零件加工，并根據(jù)零件加工情況，分析加工過程中各種誤差產(chǎn)生的原因，同時針對原因提出改進(jìn)措施。通過此方式不僅能夠讓學(xué)生了解完整的零件加工過程，還可讓學(xué)生通過實際加工檢驗所制定的加工工藝的正確性，改變目前工藝課程設(shè)計僅僅只是“紙上談兵”的現(xiàn)狀。

（三）項目主線式實踐教學(xué)平臺的實施

在實施過程中，學(xué)生采用自由組合的方式，3~5人分為一組，根據(jù)教學(xué)進(jìn)度安排，兩條主線同時展開進(jìn)行。每條主線各有若干個項目，項目內(nèi)容可教師指定，也可由學(xué)生根據(jù)興趣愛好自行確定。在選題時，學(xué)生可根據(jù)不同的學(xué)習(xí)情況選擇不同難度的題目，教師在成績評定時酌情考慮選題的難度。

根據(jù)人才培養(yǎng)方案要求，每組學(xué)生需完成一項機械設(shè)計項目和一項零件加工項目，為防止相互抄襲，不同組的項目內(nèi)容及要求不同。在項目實施前，每組學(xué)生需根據(jù)項目要求制定詳細(xì)的實施計劃，確定具體的實施步驟，并進(jìn)行組員的任務(wù)分工。項目實施過程中，一方面學(xué)生根據(jù)分工各司其職，另一方面在遇到難題時，指導(dǎo)教師應(yīng)先鼓勵同組學(xué)生之間展開討論，通過互助協(xié)作攻克難關(guān)，在無法解決的情況下，教師對學(xué)生進(jìn)行啟發(fā)引導(dǎo)，最終完成項目。項目完成后，每個小組先選派一名學(xué)生講解項目內(nèi)容、要求及完成的思路，再由小組每個成員論述自己在項目中所做的工作及詳細(xì)的實施方式，最后由指導(dǎo)教師和其他小組成員提問，該組學(xué)生回答，教師根據(jù)項目完成情況及答辯情況對每個學(xué)生的實踐成績進(jìn)行評定。

三、結(jié)論

通過實施項目主線式實踐教學(xué)平臺，將課程實驗、課程設(shè)計與實訓(xùn)教學(xué)等實踐環(huán)節(jié)重新整合為分別以機械設(shè)計與機械制造為主線的兩個項目，使學(xué)生不僅能夠具有明確的學(xué)習(xí)目的，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，系統(tǒng)地掌握所學(xué)的理論知識與實踐知識，而且提高了學(xué)生分析問題、解決問題的能力，培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊合作意識。通過完成項目在學(xué)校內(nèi)模擬企業(yè)工作環(huán)境，為學(xué)生今后就業(yè)及盡快適應(yīng)崗位需求奠定基礎(chǔ)。

[1]王瑾，張國海，宋春明，賈吉林，陳杰峰.機械基礎(chǔ)課程群教學(xué)改革研究與實踐 [J].安徽工業(yè)大學(xué)學(xué)報（社會科學(xué)版），2009(3)：124-125.

[2]盧學(xué)玉，劉利國.《機械設(shè)計》課程設(shè)計的教學(xué)研究[J].教育教學(xué)論壇，2013(27)：47-48.

[3]劉長榮，張小芹，肖念新.基于“大機械”教學(xué)理念的實踐教學(xué)平臺構(gòu)建[J].河北科技師范學(xué)院學(xué)報，2008(4)：70-73.