模块化机械认知实践教学模式的探索与实践

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1.机械认知实践教学的背景目前在校的大学生绝大部分是直接从高中升人大学，普遍缺乏工程机械背景知识 ，对方兴未艾的各种先进设计与制造技术以及由它们所带来的机械工程领域的革命性变革缺乏直观的了解 ，对机械工程在国民经济和社会生活中的作用和意义缺乏较深刻的感受，因而学习缺乏主动性。这势必会影响课堂的教学效果，学生也会有枯燥、乏味的感觉”。因此在高等教育中，对于尚未学习专业课程的低年级大学生来说，机械认知实践教学尤为重要。通过认知实践教学环节可以帮助学生认知机械，增加工程背景知识，培养学生实践能力和创新能力以及知识综合运用的能力。还可从根本上解决学生实践动手能力培养这-环节的从中学到大学的衔接问题。

2.认知实践的教学体系与内容2.1认知实践教学体系构建以实验室为依托的机械认知教学体系，该体系建立的依据：-是机械基次程范围，二是不同专业的培养目标要求。根据现行的教学计划，以我院的机械设计制造及其 自动化专业为例，其-、二年级主要开设公共基次程，从二年级下学期开始逐渐学习机械基次程，这样随着相关机械基次程的开设，便应安排机械认知实践教学，使实践教学与课堂教学同步进行，两者相辅相成 ，达到理论与实践相结合的目的。

构建的认知教学体系包括三个拈：即机械基础认知、典型机械拆装认知与结构分析、机械制造基础认知。每-个拈都有-般观察认知 、设计与动手实践等环节。

2.2认知实践教学内容机械基础认知主要是在《机械原理》、《机械设计》等专业基次程的课堂理论教学的同时逐步开展的，是在校内实验室平台以做实验的形式开展的。其开设的实验项目分为基础性试验 、综合性试验和设计性试验三大类。基础性试验包括机构运动简图测绘实验、齿轮范成原理实验、刚性转子动平衡实验、液体动压滑动轴承径向油膜压力分布和摩擦系数测试实验、齿轮传动效率和功率测试实验、带传动效率测试和弹性滑动曲线测绘实验等。通过实验 ，使学生掌握绘制实际机构运动简图的技能和对简单机械参数进行测试的手段。综合性实验包括螺栓连接综合实验、机械运动参数测定实验、渐开线圆柱齿轮参数测量实验等。其教学 目标是培养学生全面考虑问题、综合运用知识和对实验结果进行分析的能力。设计性实验包括机构创意组合拼装实验 、轴系结构设计实验 、传动方案创新设计实验、减速器拆装与结构分析实验等，通过实验可培养学生机械传动方案的设计能力 ，提高学生的实际动手能力。学生所萌发的创造性思维可在实验室通过实际模拟检验其构思是否可行 、机构传动性能的优劣与否等，从而启迪学生的创新思维。

以上专业基次实验是学生被动地按照实验内容和老师的要求去完成实验，无法通过实验环节来拓展自己所学的知识，导致了学生在接收知识时往往处于被动的地位，主动思考和解决问题的机会较少。为了弥补上述不足 ，我院于2005级开始 ，对机械设计制造及 自动化专业开设了以实验室为依托的典型机械拆装认知与分析课程，安排在《机械设计》课程结束后的学期末，时间为-周。

典型机械拆装认知与结构分析实践课程主要是让学生认知多种行业的典型机械和装置，以及所包含的机构，让学生了解不同行业机械的共性和特殊性，并结合课堂所学理论知识对其工作原理、典型结构进行剖析。目前典型机械拆装认知拈在我院的基刺研室已初步开展，让学生利用已学过的《机械制图》、《机械原理》、《机械设计》、《工程材料》、《互换性与技术测量》等基次程的知识，解剖典型的机械，对其进行拆装 、分析与测绘。目前拆装分析的机械有：QL5型螺旋千斤顶 、ZJ系列小型台式钻床 、B-36E型三缸活塞泵。具体实践要求是：考虑到拆装课程教学的时间仅有五天，制定的工作量不能太多，按照3至4人为小组，每组必须完成的拆装机器是千斤顶和小型台钻，对于进度较快的小组可在时间允许的条件下选做活塞泵的拆装。以小组为单位领取拆装机械及相应工具包，-组同学共同完成机器的拆卸，要求记住拆卸步骤以方便后面安装，小组学生分别测绘不同的主要零件并绘制零件图，最后再共同完成主传动的局部装配图。要求图纸上应有尺寸标注、表面粗糙度 、尺寸公差 、形位公差、材料种类、技术要求等，应按照加工图纸要求完成。

机械制造基础认知训练拈是通过对机械制造-般过程的学习和实践，对典型工业产品的结构、设计制造及过程管理有-个基本的、完整的体验和认识，了解机械制造的-般过程和基本知识；熟悉零件的常用加工方法及其所用的主要设备和工具，了解新工艺、新技术 、新材料在现代机械制造中的应用，拓宽工程知识背景。对简单零件具有初步选择加工方式和进行工艺分析的能力，在主要工种方面应能够独立完成简单零件的加工制造和在规定工艺实验中的实践能力。 熟悉工业企业中常用的检验和检测方法。充分利用实习工厂产 、学 、研结合的良好条件，培养学生的责任意识、安全意识 、合作意识、创新意识、管理意识、市场意识、竞争意识和社会意识等综合工程素质 。目前我院机械制造基础认知训练主要采取分层次、拈化教学 ，普通内容训练与特色内容训练相结合的方法，力求训练内容具有实用性√学内容上，从机械基醇术-先进制造技术-综合创新实践 ；教学形式上，从工种的技能训练-实习件加工或制作(工艺应用)-工艺创新训练-综合创新意识的酝酿-跨学科之间的创新。拈化教学则是指按不同的专业对训练内容的不同需求分为若干拈。例如工业设计专业学生的训练应侧重于各种线切割加工或特种雕刻工艺等，过程装备与控制工程专业学生的训练则应侧重于各种化工设备和化工过程机械等。

3.提高认知实践教学质量的几点措施3.1校企结合，建立功能完善的拈化认知教学平台整合校内实验室和校外实践资源 ，建设机械认知工程实践教学基地，加强学生的工程素质基础训练 ，加强校企合作。引入现代企业理念和管理模式，共同制订生产性实践基地建设规划 ，共同进行生产性实践环境设计 、生产性实践项目设置、企业文化氛围建设等，努力营造真实或仿真的职业氛围 。完善实践基地兼职教师管理制度 ，聘请企业专业技术骨干参与实践课程的教学与管理。学生可以到企业现场，请相关工程技术人员结合生产实际进行授课 ；到车间观摩设备的加工与组装，拓展学生的感性认识。目前我院测控专业与合肥尊贵电气公司联合开展了学生顶岗实践的活动 ，组织学生到企业的生产-线顶岗实践，协助工人完成-定的劳动任务 ，同时结合专业 ，考察、评述生产过程和设备，提出合理化建议。

32实施分阶段拈化、分层次个性化实践教学体系分阶段拈化是指根据学生不同专业 、不同学习阶段的实际情况，将实验教学分成主要针对-、二年级学生的工程基础训练、针对二、三年级学生的机械基础实验教学和针对三、四年级学生及研究生的专业实验教学三大拈 ，使学生从入学到毕业整个阶段都能得到 良好的训练。

分层次个性化是指实验教学体系根据专业类型和学生的需求设置必修实验(基本型实验)、选修实验(提高型实验)和课外科技创新实践活动(研究创新型实验)，对于具有特长的学生，安排相关教师进行个别指导。实施分层次个性化教学 ，不仅可以对各门课程的内容进行综合应用，又可以满足不同层次学生的需求，可最大限度地提高学生的创新实践能力。

33注重技能训练与创新能力培养创新源于实践 ，机械认知实践环节是衔接创新意识的最佳时机，容易激发学生的兴趣与灵感 ，要充分利用该环节，在教师指导下酝酿创新意识 ，创新工艺设计 ，开展创新活动(包括进行独立设计、独立编程、独立完成加工) 。鼓励学生在此基础上参加各种学科竞赛、申请各级各类科技创新训练项 目，欢迎他们进入实验室开展后期创新训练。

我院近几年组织了相关专业学生参加了大学生挑战杯科技学术作品竞赛”、大学生节能减排社会实践与科技竞赛”、大学生机械创新设计大赛”等学科竞赛活动，学院安排老师负责指导、监督，并给予-定的经费支持，学生从中得到了很大的锻炼，并屡次在国家级、识比赛中取得良好的成绩 ，这激发了学生参与实践的热情，促进了实践创新能力的培养。

4.结束语机械专业认知实践教学是理论与实践相结合的很好体现 ，也是大学生在专业学习、实践经验 、动手能力、创新能力等方面 自我提高的重要途径，认知实践效果的好坏，将直接影响学生对本专业知识的兴趣与求知欲望。本文从机械专业认知实践教学的内容安排、教学体系建立作了较为详细的阐述，同时也根据本校的实际情况提出了提高实践教学效果的若干条措施，希望本文对机械认知实践教学方面的探索对学生综合能力的提高能有-定的参考意义。