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一、在理論教學(xué)中灌輸科研項(xiàng)目研究的前瞻性

對于機(jī)械專業(yè)的本科生、研究生而言，所有機(jī)械設(shè)計類課程都具有相當(dāng)重要的理論價值，可以提高學(xué)生的理論素養(yǎng)。但是這類課程在教學(xué)和學(xué)習(xí)過程中往往比較枯燥，且具有一定的難度，如果純粹按照嚴(yán)謹(jǐn)?shù)睦碚擉w系進(jìn)行教學(xué)，學(xué)生容易失去學(xué)習(xí)的興趣和動力，甚至覺得所學(xué)的知識一無所用。所以迫切需要教師在教學(xué)過程中，灌輸教學(xué)內(nèi)容的理論意義、價值與應(yīng)用，要做到這一點(diǎn)，最好的也是最自然的方式就是將教師的課題引入到教學(xué)過程中來。機(jī)械專業(yè)教師所研究的課題，無論是縱向或橫向課題，在其所用的研究理論、研究方法和研究手段上，必定都存在與機(jī)械設(shè)計類課程非常貼切的內(nèi)容，需要應(yīng)用機(jī)械設(shè)計系列課程的理論和方法去解決。例如在解決某型號轉(zhuǎn)塔沖床在加工過程中的振動和噪聲問題，就要了解機(jī)床的結(jié)構(gòu)設(shè)計特點(diǎn)及工作原理，需要涉及機(jī)械設(shè)計與機(jī)械原理等課程的內(nèi)容；要對機(jī)床的振動與噪聲進(jìn)行實(shí)際測量，需要掌握機(jī)械振動、機(jī)械測試與分析等課程有關(guān)的知識；為了對機(jī)床進(jìn)行減振降噪，可以在有限元分析、優(yōu)化設(shè)計等課程中提出解決這一問題的方法與思路。總體而言，任何一個課題的研究，尤其是橫向課題，都有很多可以在教學(xué)過程中值得與學(xué)生分析與探討的內(nèi)容，可以讓學(xué)生了解所學(xué)知識的重要性和工程應(yīng)用價值。

二、在研究方案制定過程中培養(yǎng)學(xué)生的研發(fā)能力

目前針對工科專業(yè)的研究性教學(xué)而言，以“項(xiàng)目和課題研究為導(dǎo)向”的教學(xué)方式非常貼切現(xiàn)行教學(xué)改革的要求和趨勢。該教學(xué)模式可以將學(xué)習(xí)、研究、實(shí)踐有機(jī)地結(jié)合起來，充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，使學(xué)生能創(chuàng)造性地運(yùn)用所學(xué)的知識和能力，通過自己的主動探索、主動思考、主動實(shí)踐，自主地發(fā)現(xiàn)問題、研究問題和解決問題。首先，教師在講課內(nèi)容中要增加具體的工程實(shí)例，同時注重引導(dǎo)學(xué)生注意身邊的工程問題，鼓勵學(xué)生參與提煉工程主題，并將工程主題與教學(xué)重點(diǎn)內(nèi)容結(jié)合起來。在進(jìn)行項(xiàng)目研究方案的制訂與討論過程中，可以先介紹課題的來源、背景、研究需求和研究目標(biāo)，讓學(xué)生以分組的形式去查資料，閱讀查文獻(xiàn)，了解目前的研究現(xiàn)狀及研究方法，制定課題的研究方案，引導(dǎo)學(xué)生展開課堂討論，并根據(jù)所學(xué)的知識提出解決問題的方法，這樣可以將抽象的理論與具體的工程背景結(jié)合，使抽象的工程問題變得豐滿有趣，從而強(qiáng)化學(xué)生的工程概念與背景。然后，將學(xué)生帶到企業(yè)，進(jìn)入生產(chǎn)現(xiàn)場和使用現(xiàn)場，獲得對所研究課題的感性認(rèn)識，掌握和了解課題實(shí)際存在的問題，形成教學(xué)與實(shí)際結(jié)合起來的課外教學(xué)方式，通過學(xué)生親身實(shí)踐、工程技術(shù)人員的介紹以及教師的深入分析，使學(xué)生對研究的內(nèi)容和課題有較為深刻的理解，便于制定更為具體和合理的研究計劃。例如在對某型號的路燈燈桿進(jìn)行強(qiáng)度與可靠性研究時，可以運(yùn)用力學(xué)知識進(jìn)行理論計算，再進(jìn)行實(shí)際測量，最后進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，這一過程幾乎會涉及到機(jī)械設(shè)計類的所有課程。

三、在項(xiàng)目實(shí)施過程中鍛煉學(xué)生的實(shí)踐能力

對于工科的本科生和研究生而言，我們現(xiàn)在的人才培養(yǎng)非常重視專業(yè)知識的學(xué)習(xí)，畢業(yè)后學(xué)生可以掌握本專業(yè)系統(tǒng)的理論知識和一定的實(shí)踐能力。但很多畢業(yè)生在進(jìn)入工作崗位后，往往還需要2～5年時間的重新學(xué)習(xí)與培訓(xùn)，才能具備較好的工程素養(yǎng)，也才能獨(dú)立解決工程實(shí)際問題，從而造成企業(yè)人力與財力的浪費(fèi)，使得企業(yè)在招聘人才時，首先考慮的不是學(xué)生的文憑和學(xué)習(xí)成績，而是工作經(jīng)歷和工作經(jīng)驗(yàn)。近幾年本科教學(xué)大綱經(jīng)歷了至少兩次修訂，修訂過程中已經(jīng)注意到這個問題，并且正在進(jìn)行較大幅度的改革，其主要做法是加大實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)的比重，實(shí)行企業(yè)與學(xué)校的聯(lián)合培養(yǎng)模式，其目標(biāo)就是在工程應(yīng)用、生產(chǎn)實(shí)際中培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考與解決問題的能力。如果能夠讓學(xué)生參與到教師與企業(yè)合作的課題中來，在項(xiàng)目研究與實(shí)施的過程中，讓學(xué)生將學(xué)到的知識應(yīng)用于解決具體的工程問題，就可以實(shí)現(xiàn)新大綱修訂的宗旨，滿足新大綱的要求。橫向課題是企業(yè)在生產(chǎn)過程中或客戶在使用過程中發(fā)現(xiàn)和提出來的技術(shù)難題，往往具有一定的難度，課題的研究也是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，其研究成果可以直接提升產(chǎn)品質(zhì)量，產(chǎn)生明顯的社會和經(jīng)濟(jì)效益。所以首先需要對研究的對象進(jìn)行全面的了解、分析、調(diào)研與查閱資料，包括設(shè)備的結(jié)構(gòu)、功能、使用方法、產(chǎn)品質(zhì)量的評估等，這方面的研究可以培養(yǎng)學(xué)生畫圖、識圖、查閱文獻(xiàn)的能力。確定了詳細(xì)的研究方案之后，就要進(jìn)行課題的研究，該研究過程往往歷時幾個月，甚至一年以上。在此研究過程中，學(xué)生需要參與大量的研究工作，可以在教師的指導(dǎo)下將學(xué)到的系統(tǒng)知識應(yīng)用于理論計算，通過對理論知識的復(fù)習(xí)和應(yīng)用，了解理論研究的價值，加深對理論知識的理解；學(xué)生還可以從事實(shí)驗(yàn)分析和實(shí)際測試，不但可以在實(shí)驗(yàn)室對試樣進(jìn)行試驗(yàn)，進(jìn)一步熟悉實(shí)驗(yàn)室儀器與設(shè)備的使用方法和技巧，還可以到車間進(jìn)行實(shí)際測量，掌握現(xiàn)代測試儀器的操作和使用，并在試驗(yàn)和測試完成后，進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理工作；在試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，培養(yǎng)學(xué)生利用先進(jìn)的計算機(jī)仿真手段進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，通過學(xué)習(xí)先進(jìn)的三維設(shè)計軟件、有限元計算軟件等進(jìn)行結(jié)構(gòu)的改進(jìn)設(shè)計研究工作，并將計算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對比，及時了解優(yōu)化設(shè)計的效果，從而達(dá)到研究的目的。讓學(xué)生深度參與課題的研究過程，一方面可以使學(xué)生獲得較為全面、系統(tǒng)的學(xué)習(xí)與訓(xùn)練。對機(jī)械專業(yè)學(xué)生而言，可以對實(shí)驗(yàn)應(yīng)力分析、有限元分析、機(jī)械振動、機(jī)械結(jié)構(gòu)的測試分析以及優(yōu)化設(shè)計等現(xiàn)代設(shè)計類的重要課程和知識點(diǎn)有非常深刻的了解；另一方面還可以對企業(yè)的產(chǎn)品、要求、技術(shù)、研發(fā)甚至市場都有比較全面的接觸。這樣對畢業(yè)生就業(yè)而言，所提供的參與這些企業(yè)課題研發(fā)的經(jīng)歷，對企業(yè)來說無疑具有極大的吸引力。最為關(guān)鍵的是，這些學(xué)生一旦進(jìn)入相關(guān)行業(yè)，馬上可以發(fā)揮很大的作用，能夠獨(dú)當(dāng)一面解決企業(yè)面臨的具體工程問題。

四、在項(xiàng)目成果的總結(jié)中提高學(xué)生的綜合能力

學(xué)生通過參與科研項(xiàng)目的研究過程，可以了解企業(yè)的技術(shù)改進(jìn)與研發(fā)過程，可以應(yīng)用到所學(xué)的很多知識，也可以掌握很多新的思想、理念、方法和研究手段，可以培養(yǎng)動手能力和創(chuàng)新意識，但更為重要的是還需要通過對項(xiàng)目的總結(jié)來進(jìn)一步提升他們的綜合能力和素質(zhì)。項(xiàng)目研究過程還包括對研究結(jié)果的總結(jié)，尤其是需要對照預(yù)期的研究指標(biāo)進(jìn)行分析與匯總，形成一系列的研究成果。這一過程可以提供學(xué)生撰寫總結(jié)報告、學(xué)術(shù)論文與專利的機(jī)會。相對于知識的學(xué)習(xí)和動手能力的培養(yǎng)，我們目前對這種能力的要求不是很高，甚至不作要求，一般總是認(rèn)為本科生沒有能力獨(dú)立撰寫和發(fā)表學(xué)術(shù)論文。但實(shí)際上對很多學(xué)生來說，只要閱讀過一定數(shù)量的科技文獻(xiàn)，再經(jīng)過一定的指導(dǎo)和鍛煉，加上教師的認(rèn)真修改，本科生完全可以發(fā)表學(xué)術(shù)論文，甚至是質(zhì)量較高的國際論文。相對于較為專業(yè)的學(xué)術(shù)論文而言，撰寫專利，尤其是實(shí)用新型專利或外觀設(shè)計專利，相對來說比較容易，只要鼓勵學(xué)生善于觀察、敢于思考、勇于創(chuàng)新，再加上一定的指導(dǎo)，應(yīng)該可以完成專利的授權(quán)，這一點(diǎn)對將來學(xué)生在企業(yè)工作非常有利。目前所有大學(xué)都越來越重視大學(xué)生的第二課堂，對工科學(xué)校來說這是培養(yǎng)“卓越工程師”的主陣地，也是培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新意識和動手能力的主課堂，對拓展學(xué)生的綜合素質(zhì)起到非常重要的作用。學(xué)生可以從參與的課題中提煉新的內(nèi)容，作為大學(xué)生課外科技活動項(xiàng)目，也可以將研究成果進(jìn)行整理，參加各項(xiàng)科技競賽活動，如“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽、機(jī)械設(shè)計創(chuàng)新大賽等。通過競賽調(diào)動學(xué)生的主動性、積極性、創(chuàng)造性，激發(fā)學(xué)生的潛能，展示學(xué)生的才能。

五、結(jié)語

總之，讓學(xué)生參加教師的項(xiàng)目與課題，提供他們走進(jìn)企業(yè)的機(jī)會，參加工程項(xiàng)目的測試、分析與優(yōu)化等綜合性的研究工作，可以增強(qiáng)學(xué)生的工程概念與意識，提高與鍛煉學(xué)生解決工程實(shí)際問題的能力，最終提高學(xué)生的社會適應(yīng)性，成為合格的卓越工程師。

作者：龔俊杰 戴隆超 單位：揚(yáng)州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院