基于工作室与项目式的机械专业创新实践教学
马登秋，李青，叶振环
（遵义师范学院工学院，贵州遵义563006）
机械设计制造及其自动化专业机械基础系列核心课程有“机械制图”“机械原理”“机械设计”“机械原理课程设计”“机械设计课程设计”及“互换性与测试测量技术”等，目的是培养学生掌握图纸识别与表达、机构方案设计、运动分析、机械基础零件设计等的能力，且具备拥有高阶创新创造能力的基础，该系列课程具有授课范围广、理论性与实践性强等特点［1-3］。目前，随着科学技术的发展，学科不断融合交叉，工程问题也越来越复杂，这对高校学生创新实践能力提出了更高阶的要求［4-8］。
工作室的建设为高技能人才带徒授艺、技能传承、技能创新提供了重要的平台［9-10］，这种培养模式为高校创新实践能力培养提供了新载体和新思路，对我校新型多功能复合型人才培养具有重要的指导意义。为此，本文提出基于工作室与项目式的机械专业创新实践教学方法，强化机械工程专业学生创新实践能力培养，进而培养出满足社会发展的人才，助力乡村振兴。
我校机械设计制造及其自动化专业在第6学期前进行的实践课程有“机械原理课程设计”与“机械设计课程设计”，是“机械制图”“机械原理”“机械设计”和“互换性与测试测量技术”等课程理论教学的延伸，目的是培养学生的创新实践能力。其中“机械原理课程设计”侧重机构方案设计、机构运动学设计等，“机械设计课程设计”则侧重机械结构力学性能设计、几何尺寸与装配关系设计等。这两门实践课在实践教学中存在以下问题。
学生在学习“机械制图”后进入“机械原理”课程的学习，在学期末开展“机械原理课程设计”实践活动；下一学期进入“机械设计”学习，在学期末开展“机械设计课程设计”实践活动。该教学体系对创新实践能力培养的不连贯表现在两个方面：一是主要培养创新实践能力的环节仅在两个学期期末，导致教师指导与学生实践不连续；二是“机械原理课程设计”侧重机构运动学与机构方案设计等，“机械设计课程设计”侧重力学性能与几何齿轮设计等，两门课程仅注重了各自课程的理论教学训练，忽略了“机械制图”“机械原理”“机械设计”和“互换性与测试测量技术”等课程教学内容的相互关联，未能形成强耦合的创新实践训练体系，实践内容不连续。
“机械设计课程设计”主要根据“机械设计”教学内容进行轴系零部件，如齿轮、键、轴、带传动/链传动、轴承等的设计，设计计算按书本上计算公式进行。由于该类型设计使用的高校多、时间长、设计技术指导书成熟、网络资源丰富，学生完成任务时基本是依葫芦画瓢，缺乏创新，现有实践教学方法已无法满足高质量人才培养的要求。
基于工作室与项目式的创新实践教学方法依托“机械原理”“机械设计”等理论课堂和“机械原理课程设计”“机械设计课程设计”等短期实践课堂，是教学与实践的补充和延伸，重点培养学生向更高阶的机械创新设计能力、创造性思维和工程实践能力的提升。
在该创新实践教学方法中有两个核心：一是工作室，是创新实践能力培养的主阵地，主要通过搭建工作室课堂实现培养目标，课堂上以学生为中心、以学为中心；二是项目式，是学生创新实践能力培养的具体载体，是“机械制图”“机械原理”“机械设计”和“互换性与测试测量技术”等课程形成高效耦合体的经脉，项目主要包括指导教师科研项目、大学生创新创业训练计划和企业课题等。
工作室以创新实践能力培养项目为主线，一是通过常年开展学生独立文献资料检索、学生科技报告与教师点评、教师专题培养、学生间相互提问与评价等活动，培养学生的创新设计能力、创造性思维和工程实践能力。截至目前，指导教师已开展创意设计、齿轮传动、“公差与配合”、Solid-Works、UG、ADAMS、慧鱼工程技术、有限元技术、线切割技术、MATLA数值计算等相关技术讲座或者报告；学生已开展数十次专题报告，例如，水下智能巡检机器人、小型手扶式菠萝采摘机、势能驱动车结构设计、螺丝刀夹头设计、服务器巡检升降平台、手扶式山地辣椒移栽机设计、修形圆弧齿线圆柱齿轮数学建模及接触特性分析、水下巡检机器人设计、水果套袋装置设计等。二是利用不同年级、不同学生之间知识结构的差异，通过“传—帮—带”模式形成相互开展知识传授、学习帮助、学习领路等的学习形式，在学生之间开展创新实践能力的培养，让学生在达成理解和应用能力提升的基础上不断向分析、评价和创造的高阶目标跃升。
项目式以教师科研项目、大学生创新创业训练计划、企业委托课题等为创新实践教学方法的载体，在工作室中，通过“项目立项+方案设计+运动设计+结构设计+图纸设计+产品加工与制作+产品运行与调试+发表论文/申报专利+全过程工作室教师不间断指导”的具体教学实施路径，将“机械制图”“机械原理”“机械设计”和“互换性与测试测量技术”等课程的教学内容串联起来，兼顾理论教学与实践教学的需求，形成强耦合性教