机械工程的实践教育探讨-浙江大学本科生院.PDF

机械工程的实践教育探讨 汪久根 狄瑞坤 （浙江大学机械系 浙江 杭州 310027 ） 摘要：针对本科生的实践教育，在回顾我国机械类专业的历史与变迁的基础上，分析了工程实践知识的系统性、 原理与方法的系统性、课程设置的系统性；探讨了工程实践中的创新思维方法与案例教学；根据浙江大学的实 践积累，阐述了科学实验、工业实践、产品设计与科研训练计划等实践教学方法的要点与仍需解决的问题。 主题词：实践教育；系统性；创新性；教学方法 1、前言 随着1690年巴本研制成功第一台带活塞的蒸器机，直到上世纪60年代机械科学的基础得到了奠定。我国50 年代从前苏联引进了机械科学与机械工程的教材，机械工程教育在新中国蓬勃开展起来。五十年代所设立的机 械专业有机床、内燃机、飞行器、矿山机械等，1979年出现了机械设计专业，1993年设立了机械电子工程专业； 1998年将机械设计、机械电子工程、机械制造工艺与设备专业合并为机械工程与 自动化专业。在机械工程类专 业的设立初期，对教育培养过程中的实践教育是非常重视的，在90年代，由于一味地强调计算机的应用，并且 学生大多来 自高级中学，缺少工程实践经验， 目前大学本科毕业生的实践能力较差，甚至出现有的学生对计算 机绘图，可以绘得很花俏，但机械结构知识十分贫乏，所设计的机器与设备只是纸上谈兵，不能适应现代建设 的要求。 国外从60年代以来，大学教育就对机械类专业的课程设置进行不断的改进。美国则从1930年开始就持续性 地对工程教育进行改革与发展[1] 。韩国汉城大学工程学院自1992年以来开展了一系列改革，通过学科调整，实 现探寻最尖端、最前沿的技术，努力推进科技向现实生产力的转化[2] 。浙江大学机械类专业从1987年以来，对 学生培养中的实践教育多个环节也进行了一些改革。本文拟从工程实践的系统性、工程实践的创新性与工程实 践的教学方法三个方面来讨论机械工程与自动化专业学生培养教育中的实践教育。 2 、实践教育的系统性 工程实践教育不仅要起到对工程科学分析的辅助作用，而且工程实践教育本身也具有自己的系统性，这一 方面是由于知识的系统性决定的，另一方面是由于工程教育的目标是人才在将来的工程实践中发挥作用。 从培养工程技术人员的要求出发，首先工程实践教育的知识必需具有系统性。自从第一次工业革命以来， 工程科学分析得到了普遍的实施，高等数学、普通物理、普通化学、工程力学、机械原理、模拟电路、数字电 路等构成了工程分析科学的基础课程教育环节。传统的实践教学环节有配合工程科学分析教育的课程实验、金 工实习、生产实习与毕业实习。工程实践教学本身就是一个子系统，它具有本身的结构、体系与规律。还有人 认为实践教育是工程科学分析教学的辅助环节，这种观点在近年“宽口径，大专业”的呼声中尤其突出，工程 实践教育的课时得到削减，对基础课程，大多数院校都开设了不少选修课；而关于实践教育，则很少院校开设 选修课。 机械工程教育中的实践教育，在学生的基础课学习阶段，多年来都开设课程实验，这一方面可以加深学生 对基础课程中基本原理的理解，一方面也是培养学生认识到科学实验是科学知识、原理的来源。对于第二点是 我们特别强调的。 国内近年来，大学扩大招生，这是提高中国国民素质的要求，对我国社会与经济的发展是非常重要的。但 我们与将我国的高等教育与经济发展好的周边国家—韩国比较一下，我们会有一些新的忧虑。韩国高等教育的 培养目标：科学家占5%，工程师和技师占10%，技术员占40% ，技术工人占45% [2] 。美国的人才结构为科学家 1/3，工程师2/3 。我国的高等教育人才的培养过程中，片面强调高级人才的培养，而国家的社会与经济的发展不 1 仅起取决于高等人才的数量，而更重要的是人才的合理分布结构。为此，我们建议国家与地方政府大力发展私 立高等教育，培养更多的技术工人，私立学校的专业人才培养教育拟应成为优化我国人才结构的重要方式。 其次，工程实践教育的原理、方法应具有系统性。机械工程的人才培养过程中，应注重基本原理、基本方 法的教育。在基础课教学中，要运用科学实验向学生阐明科学的基本原理，通过工程设计与实习，学生应得到 实践方法的培养教育。这里仅举一个例子来说明，对力学中的应力集中现象，学生如用光弹实验观察机械结构 中的应力集中，他们不仅能理解应力集中