時間:2022-11-12 09:08:56
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇機械設計實訓總結,希望這些內容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
1.理論知識沒有形成系統(tǒng)。主要有兩個方面:一是先修課程的理論知識沒有跟《機械設計基礎》聯(lián)系起來。《機械設計基礎》的課程學習,要綜合運用到《工程材料》、《工程制圖》、《工程力學》、《互換性與技術測量》及《機械原理》等課程的知識,由于這些課程學習時是分開單獨學習的,學生在獨立進行設計計算時,往往無法運用這些知識,比如不能運用力學知識去校核齒輪、軸及軸承等零件的強度;不能運用互換性原理中的公差知識去設計軸孔配合公差;不能運用工程材料的知識選擇零件材料等。二是本課程內各章節(jié)知識沒有形成有機整體。由于各章節(jié)基本上是以機器中不同類型的機構來進行劃分的,學生在碰到多機構組合的裝置時,往往不知道如何進行設計,比如不知道軸承設計的輸入?yún)?shù)應該從軸的設計結果中獲取。
2.缺乏查閱資料解決問題的能力。查閱資料解決問題是進行機械設計必備的技能之一。在實際教學過程中,由于教材一般不會強調這方面的知識,學生在這方面的能力相對匱乏。比如在查閱機械設計資料時,遇到圖表不能根據(jù)橫縱坐標查到所需的參數(shù),或者遇到表格不知道表頭所指代的參數(shù),遇到新的問題不知道從目錄中找到參考資料的位置等。
3.缺乏思考、生搬硬套。學生在進行設計計算時,生搬硬套比較多,機械地套用公式,或者完全按照例題參數(shù)進行設計,不考慮自己的設計任務與現(xiàn)有方案的差異,缺乏獨立的思考。比如在進行帶傳動設計時,未直接給出轉速(需要用其他參數(shù)計算得出),有的學生直接將例題中的轉速帶入計算。甚至有些學生直接照抄別人的設計結果,數(shù)據(jù)計算和結構設計都相同。
4.對設計參數(shù)缺乏宏觀把握。對設計參數(shù)缺乏宏觀把握主要表現(xiàn)在課程設計的過程中。由于學生缺乏工程經(jīng)驗,對所設計的機構沒有在大腦中形成一個宏觀的概念,對其尺寸和參數(shù)也沒有感性的認識,因此在設計出現(xiàn)明顯不合理,甚至錯誤時,不能及時發(fā)現(xiàn),直到設計后期,甚至繪圖時才發(fā)現(xiàn)問題,已經(jīng)沒有足夠的時間修改,影響設計成績。比如在設計減速器時傳動比分配不合理,導致制圖時發(fā)現(xiàn)結構比例不協(xié)調等。
5.制圖能力弱。制圖能力弱同樣是主要表現(xiàn)在課程設計的過程中,課程設計的最后都要求學生把自己設計的裝置按照國家標準要求的工程制圖樣式表達出來,在這一過程中出現(xiàn)了很多問題。主要是因為學生對工程制圖的標準掌握不夠,比如標題欄格式、零件簡化畫法、螺紋的繪制、殼體相貫線的繪制等經(jīng)常出現(xiàn)錯誤。綜合上述問題分析可以看出,學生在創(chuàng)造能力及設計思維上相對較弱,實際上通過平時作業(yè)和操作實踐,學生基本都能完全掌握單一零件的設計,比如設計帶傳動、設計齒輪機構、軸的結構設計等,但卻在需要整合運用這些知識技能時出現(xiàn)了問題。這實際上就是因為心智技能的匱乏,因此,培養(yǎng)心智技能是提高學生機械設計能力的關鍵。
二、心智技能培養(yǎng)在《機械設計基礎》教學中的應用
1.機械設計心智技能形成分析。根據(jù)馮忠良教授的研究,心智技能的形成是階段性的,其過程分為原型定向、原型操作和原型內化三個階段。原型定向階段以理論知識傳授為主,讓主體掌握技能操作的原理;原型操作階段通過實踐讓主體熟練掌握操作技能,為原型內化奠定基礎;原型內化階段在主體大腦中形成內化的思維模式,使主體能夠靈活運用操作技能解決實際問題。根據(jù)上述理論,結合《機械設計基礎》教學的實際情況,機械設計心智技能的形成階段如圖1所示。機械設計心智技能的形成分為三個階段:掌握基本理論、熟悉常用設計和綜合設計計算三個階段。在整個學期的教學過程整體上按照三個階段進行劃分,同時每個章節(jié)的教學同樣按照三個階段進行,甚至具體到每次課都盡可能遵循心智技能形成的過程進行,如此不斷反復強化,才能提高心智技能。在整個學期的教學過程中,掌握基本理論、熟悉常用設計和綜合設計計算三個階段的主要教學內容是:(1)講授常用機構和通用零部件的工作原理、設計、應用等知識;(2)講授常用機構和通用零部件的設計步驟,通過課內實訓,大作業(yè)等方式加以鞏固;(3)指導學生綜合運用所學知識,獨立進行機構設計,總結設計中出現(xiàn)的問題,形成經(jīng)驗反饋。而在具體某個機構或零件設計的教學過程中也應遵循三階段原則,教師首先講授機構或零件的工作原理。然后按照設計步驟讓學生動手練習,在此過程中不斷發(fā)現(xiàn)和改正出現(xiàn)的問題,再通過針對性布置大作業(yè)及課內實訓進行鞏固。最后提出一些設計案例,組織學生進行分組討論,培養(yǎng)獨立設計的能力。
2.教學內容及教學模式。在前述理論研究的基礎上,《機械設計基礎》的教學內容分為理論教學內容、實訓教學內容和討論教學內容。其中,理論教學內容針對機械制造專業(yè)學生必須具有通用零部件和常用機構的初步分析能力和設計能力而設置,對教材中的內容進行簡化,重點講授平面連桿機構、凸輪機構、帶傳動、齒輪傳動、滾動軸承、軸、減速器等內容。實訓教學內容與理論教學的重點相呼應,包括平面運動簡圖的測繪、機構的結構及特性分析、漸開線直齒圓柱齒輪參數(shù)的測定、軸系結構設計、機械傳動裝置的拆除和結構分析、機械創(chuàng)新設計。討論教學內容則針對常用機構和零件的設計中存在不確定性的部分,例如平面連桿機構、凸輪機構、帶傳動、齒輪傳動、軸等,這些機構或零件的設計往往需要學生在一定范圍內去選取參數(shù),經(jīng)常會讓學生不知如何進行,因此進行討論和總結是有必要的。
三、小結
關鍵詞:機械設計基礎 教學內容 教學方法 教學手段 課程改革
《機械設計基礎》課程是機械類專業(yè)的一門重要技術基礎課,它的教學直接影響到學生對專業(yè)課程的學習興趣。隨著高職教育的不斷發(fā)展,客觀上要求我們去完善和創(chuàng)新,加快高職《機械設計基礎》課程改革,以滿足人才培養(yǎng)的需要。
一、機械設計基礎課程存在的問題
1.培養(yǎng)目標不明確
對于高職學生而言,將來所從事的職業(yè)大多是面向生產第一線。所以,學生應具有解決生產實際問題并在實際工作中應用的能力,而不需要像本科生那樣,重點培養(yǎng)學生的創(chuàng)新和綜合設計能力。因此,在教學中應加強學生對工程實際中常用機構、零件等知識的學習和結構的拆裝等動手能力的培養(yǎng)。
2.教學內容應做相應的調整
課程所選用的教材普遍存在內容不符合“必須與夠用”的原則,高等職業(yè)技術教育培養(yǎng)的是高級技術應用型人才,必須要求實踐性教學環(huán)節(jié)的課時數(shù)高于理論教學課時數(shù)。
3.教學方法、手段需進一步改進
由于教學內容較多,學時有限,教師一般常采用“滿堂灌”的方法講授學習內容。教師處于主動,學生處于被動,所以不利于調動學生的積極性以及培養(yǎng)他們的獨立思考問題、獨立解決問題的能力。我們的學生沒有實際工作經(jīng)驗,對機械的了解只限于生活中接觸的范圍。雖然傳統(tǒng)教學手段和現(xiàn)代化教學手段已經(jīng)實現(xiàn)了并重,但是這些手段還不足以使學生真正地了解現(xiàn)實的工程實踐以及具有較強的感性認識,對學生工程意識的培養(yǎng)還存在一定的不足。
4.考核方式單一,不能突出能力培養(yǎng)
期末考試成績定終身是沿用至今的成績評定制度。然而,它并不能全面反映學生的學習態(tài)度和實際水平,有的學生平時不學習,靠考前突擊,仍然可以通過考試。因此,這種成績評定制度不利于激發(fā)學生的學習積極性,也不利于知識的理解和掌握。
二、課程改革的基本思路
在教學理念上,強調“理論聯(lián)系實際”“理論為實踐教學服務”,內容上以“必須、夠用”為度。《機械設計基礎》課程的教學改革應緊緊圍繞著以學生為主體,以能力培養(yǎng)為中心,以專業(yè)必備要求為知識基本點,加強實踐教學。以現(xiàn)代教育技術為手段,優(yōu)化課程體系,改革教學和考試方式、方法,培養(yǎng)學生綜合應用能力和為專業(yè)教學服務為目標,建立全新的機械設計基礎課程教學體系。
三、課程內容改革與實踐
1.培養(yǎng)目標定位、修訂教學大綱
根據(jù)專業(yè)定位對原有教學大綱進行了全面修訂,重新組織和完善了課程教學內容。課程目標為“掌握機械設計中常用機構和通用零件的工作原理、結構特點及設計方法,具備通用機械正確使用、維護及分析常見故障的能力”。
2.建立全新課程內容體系
新的課程教學內容,選擇牛頭刨床和帶式輸送機這兩個典型的設備為載體,把有關常用機構和通用零件的內容融合在載體分析中。將力學中的扭轉、彎曲強度計算與軸的設計結合,將剪切和擠壓強度計算結合在螺栓聯(lián)接、鍵聯(lián)接當中,以利于學生將力學的理論知識與實際應用相結合,避免學生對枯燥的純理論學習可能產生的厭倦心理。
四、教學方法和教學手段的改革
《機械設計基礎》是一門理論性和實踐性都很強的課程,學生沒有實際工作經(jīng)歷,缺乏與此有關的感性認識。因此,教師應充分利用多種教學手段,將課程生動、直觀、輕松地呈現(xiàn)給學生。教學方法、教學手段如下:
1.現(xiàn)場教學
以牛頭刨床這個典型的機械加工設備為載體進行現(xiàn)場教學,介紹機器的組成和工作原理,以此訓練學生分析機械系統(tǒng)的的能力。
2.案例教學法
在進行常用機構的教學時,以牛頭刨床的機構分析為總任務,再將其分解為機器的認知、平面機構結構分析、平面連桿機構結構分析、凸輪機構結構分析、間歇機構結構分析等子任務,以此貫穿常用機構部分的內容。每一部分教師均先從牛頭刨床中引出問題,再介紹相關機構,最后舉例討論。
3.任務驅動法
在通用零件部分教學時,以帶式輸送機傳動裝置的設計為總任務,再將其分解為電動機選擇、帶傳動件設計、齒輪傳動設計、聯(lián)接設計、軸的構設計、軸承設計等子任務,以此貫穿通用零件部分的內容。每一部分教師均先從設計任務中引出問題,再介紹相關零件設計的理論和方法,最后舉例討論。設計任務就是學生的作業(yè),學生邊學邊練,課程結束時完成其主要的設計計算。
4.采用實驗室一體化教學
將課安排在機械原理實訓室進行,采取多媒體課件講解、模型演示和實驗操作相結合的方法,充分利用教學資源,提高教學效果。
5.增設實驗、實訓項目,提高學生的實踐及動手能力
在機械設計基礎實驗這個重要的實踐環(huán)節(jié),加強學生對機構、零件結構和機械設計等工程實踐知識和對儀器設備的動手操作、機械結構的裝拆等實際動手能力的培養(yǎng),是對理論課程教學不足很好的補充和完善。保留了《軸系結構測繪》和《減速器結構裝拆實驗》。增設了《齒輪范成原理》是為了驗證“范成法加工齒輪的原理以及齒輪加工中的根切現(xiàn)象”;《帶傳動實驗》是為了驗證理論課教學中的“帶的彈性滑動及帶傳動的效率變化情況”。《軸系結構設計》實驗,學生根據(jù)所提供的原始條件(如齒輪傳動類型、齒輪圓周速度、蝸桿跨度等),自行選擇合適的零件(如軸承、軸承蓋、密封件、軸套類型),按照軸系結構設計的思路進行模擬設計或裝配。
通過建立開放式的機構、零件陳列室和機械裝拆實驗室,使學生有更多的自主時間來安排學習,以期發(fā)揮學生在實驗教學中的積極性與主動性,從而加強學生對機構、零件結構等工程實踐知識和對儀器設備的動手操作、機械結構的裝拆等實際動手能力的培養(yǎng),確保對理論課程教學不足的補充和完善。
五、采用靈活多樣的考試方式, 提高學生的綜合應用能力
在考試方法上采用開卷與閉卷相結合,筆試、口試與討論相結合,以增強考試內容的綜合性與靈活應用性,突出對能力的考核。
綜上所述,根據(jù)高職教育的特殊性,機械設計基礎課程的教學應瞄準市場對人才的需求目標,不斷地改革教學目標、教學內容、教學方法、教學手段等環(huán)節(jié),從實用出發(fā)就能調動學生的學習興趣,使他們學有所得、學有所長,能更好地為后續(xù)課程打下良好基礎,機械設計課程改革需要我們不斷地在實踐中創(chuàng)新、總結和完善。
參考文獻:
[1]郭攀成.機械設計基礎課程教學內容和改革與實踐[J].中國電力教育,2009,(4).
【關鍵詞】機械設計技術基礎;教學改革;模塊化;理實一體化
《機械設計技術基礎》即是一門技術基礎課,也是能直接用于生產設計的課程,教學目標是培養(yǎng)學生運用機械原理、常用機構,通用機械零部件的基本知識,掌握基本的設計計算方法,設計步驟,分析解決機械工程實際問題的能力;通過課程設計和各種實踐教學手段,進行機械工程技術人員基本素質的訓練,培養(yǎng)認真負責,嚴謹細致的工作態(tài)度和工作作風,為學生進入企業(yè)從事機械設計工作打下基礎。
一、機械設計技術基礎教學中存在的問題
1、公式多、圖表多、選擇系數(shù)多、標準規(guī)定多,基本概念和基本理論比較抽象,學生缺乏耐心和學習興趣,使教學中存在著很大的難度。
2、理論性強、系統(tǒng)性強、實踐性強、需要掌握的知識面廣,學習難度大。
3、要成為一個合格的機械工程設計人員要求高。不僅要掌握機械設計的基本知識、基本理論、基本設計方法和步驟,還要了解材料的選擇,毛坯制造,加工設備的選擇,加工工藝的確定,生產組織方式及制造成本等。
4、隨著教學的改革和課程體系的調整,課時越來越少,需要講授的內容越來越多。有的職業(yè)院校把金屬工藝學、理論力學、材料力學、機械原理、機械零件都融匯到機械設計技術基礎一門課,知識點太多,使學生很難聯(lián)系起來融匯貫通。
5、傳統(tǒng)的教學方法,板書加幻燈片,講完布置作業(yè)的教學方法很難適應教學的需要,傳遞的信息量少,學生被動接受,達不到理想的教學效果。
為培養(yǎng)高素質技能型人才,滿足社會不斷發(fā)展的要求,對教學的模式和方法有必要改進行改革。
二、機械設計技術基礎教學方法改革措施
1、調整教學內容
教學內容以適用夠用為原則。重點在機械傳動,常用機構,通用機械零部件的工作原理、結構特點、技術標準、加工工藝、材料選擇、使用維護;掌握基本的設計原理、設計方法、設計步驟。刪減那些過深、過時的理論推導和證明,高職培養(yǎng)的是技能型、適用型人才,沒有必要把理論的推導,公式、定理的證明搞得清清楚楚,明明白白,應重點教會學生怎樣實際運用這些基本理論、公式、定理、設計方法、技術標準、設計手冊、技術資料來計算、查找、選擇、確定所需要的參數(shù);運用機械設計的基本原理和設計方法來進行構思和結構設計,解決工程設計的實際問題,這樣即符合高職教育的培養(yǎng)目標,也能取得較好教學效果。
2、改革傳統(tǒng)的課程設計教學模式
課程設計是重要的實踐教學環(huán)節(jié),通過具體的機械設計,培養(yǎng)學生綜合運用機械設計技術基礎和其他相關課程知識進行機械設計的能力,訓練學生查閱標準、規(guī)范、手冊和相關技術資料的能力。將原來理論教學結束后兩周的課程設計溶入到理論教學的各個模塊中。第一堂課就給學生下達《課程設計任務書》,使學生明白這門課學習后要完成的具體設計任務。以帶式輸送機減速器課程設計為主線,每一個模塊給學生下達一個《學生工作任務書》,使學生知道這個模塊學習后要完成減速器的哪部分的計算和設計,讓學生帶著工作任務去學習,把課程設計大量的設計計算工作分解到整個學期,學了就用,邊學邊用,提高學生學習的積極性,訓練學生綜合應用的能力,課程學習結束的同時完成相應的課程設計任務。
課程設計完成后,讓學生把自己的設計拿來進行分組討論,講述自己的設計思路、設計方法、設計的特點,主要參數(shù)的確定,工程圖的表達,相互之間進行分析比較、歸納總結,找出不足,進行完善,提高學生設計能力和設計水平。
3、采用模塊化教學
打破教材章節(jié)的限制,把培養(yǎng)目標相同的相關的教學內容集中到一個模塊,每一個模塊都有培養(yǎng)的知識目標、能力目標、素質目標,使知識更加系統(tǒng)化,培養(yǎng)目標明確化。每一個模塊配一個《學生工作任務書》使學生知道這個模塊學習后要完成的工作任務,讓學生目標明確,有的放矢的進行學習。例如在學習帶傳動這個模塊時,把電動機的選擇加入進去,因為電機的動力往往是通過皮帶輪和聯(lián)軸器來連接輸出裝置輸出的,《學生工作任務書》要求學生學習這個模塊后,計算帶式輸送機減速器需要的輸入功率,分配各級傳動的傳動比,確定電機轉速,根據(jù)功率和電機轉速選擇電動機,V型帶型號及數(shù)量的確定,帶輪的結構形狀和尺寸的確定,帶輪工程圖的設計。
4、改革教學手段,加強實驗教學
充分利用現(xiàn)代化的教學手段,改善教學效果。把理論和實踐結合起來,進行理實一體化教學。利用各種軟件進行多媒體課件開發(fā),如利用Flash軟件開發(fā)集圖、文、聲、像于一體的高質量課件,模擬演示四桿機構的運動過程,知識容量大,內容充實,生動形象,激發(fā)學生學習興趣,增強教學效果;利用實物、模型進行課堂演示教學,增強學生的感性認識;利用機原機零實驗室和實訓車間讓學生參觀了解各種機構的運動形式和特點及通用機械零件的結構;在齒輪傳動模塊學習時,讓學生進行減速器的拆裝和測繪,使學生對齒輪傳動的特點、標準中心距、齒輪側隙、頂隙更充分的理解;在學習通用機械零部件的過程中,安排學生進行一周的普通機械加工實習,加深學生對機械零件結構和加工工藝的了解;把理論教學和實踐教學有機結合起來,以機械設計為線索,以解決工程實際問題為目標,提高設計的科學性和實用性。
5、注重培養(yǎng)學生的工程意識和敬業(yè)精神
工程設計的目的是生產應用,設計時必須注重實用性和經(jīng)濟性,設計人員必須有高度的責任心,因此要把培養(yǎng)學生認真負責的敬業(yè)精神,嚴謹細致的工作態(tài)度和工作作風貫穿于整個教學過程中,即注重知識的學習又注重能力和素質的培養(yǎng)。教師要不斷地創(chuàng)新、總結和完善教學方法,才能更好地進行教學,培養(yǎng)出適應社會需要和崗位需要的人才。
參考文獻:
[1]機械基礎與結構設計 重慶大學出版社.
關鍵詞:專業(yè) 機制體制 創(chuàng)新 人才培養(yǎng)模式改革
機械設計與制造專業(yè)是一個實踐性較強的專業(yè),要求實現(xiàn)“工學結合,校企合作”的人才培養(yǎng)模式,最大限度地滿足企業(yè)對應用型人才的需求。筆者學院機械設計與制造專業(yè)的學生,主要在船舶機械制造業(yè)和東北老工業(yè)基地重點產業(yè)中的裝備制造業(yè)就業(yè)。隨著就業(yè)形勢和企業(yè)實際生產需求的變化,傳統(tǒng)的課程教學體系開始顯示出越來越多的弊端,機械設計與制造專業(yè)的課程教學改革勢在必行。
當前,筆者學院正在大力推進骨干校建設,機械設計與制造專業(yè)成功申報了中央財政支持高等職業(yè)學校提升專業(yè)服務能力項目。為了更好地把該專業(yè)建成產業(yè)支撐型、有特色、高水平、具有輻射帶動作用的優(yōu)勢品牌專業(yè),全面提升專業(yè)的教學水平,并進一步提高學生的綜合素質,使學生走進企業(yè)后成為留得住、用得上的人才,必須對課程體系進行調整,以實現(xiàn)該專業(yè)人才培養(yǎng)目標為前提,深入研究專業(yè)改革的方式方法,改變傳統(tǒng)教學模式,加強師資隊伍的建設,提高專業(yè)教師的教學能力。在近年來的教學中,筆者認真研究和分析了學生的學習狀態(tài)、效果,結合企業(yè)用人單位的反饋意見,仔細分析了目前該專業(yè)存在的缺點和不足,針對教學中的一些弊端,提出了專業(yè)教學改革的幾點建議。
一、機制體制創(chuàng)新
目前,應抓住國家骨干校建設這一契機,依托學院校企合作管理平臺,建立機械設計與制造專業(yè)指導委員會。
完善動力機械廠職能,建設“校中廠”式的校內生產性實訓基地,引入企業(yè)新技術和新工藝,讓學生通過真實產品來完成工廠的實際生產項目;以現(xiàn)有校外實訓基地為基礎,建立中航黎明錦西化工機械(集團)公司“廠中校”式的校外實訓基地,實現(xiàn)合作辦學,互利雙贏;依托渤船機械有限公司,深化“前校后廠”的校企合作模式,企業(yè)派技術能手指導學生實習,通過企業(yè)的產品增強學生的實際工作經(jīng)驗;通過技能大賽和學生社團促進教學改革,將比賽內容融入到教學中,形成“層層比賽、以賽促教”的局面;將機床操作工和機床裝調維修工崗位資格標準融入相應課程,通過雙證書制度,實現(xiàn)崗位職業(yè)標準、技能鑒定與教學內容的有機融合。
二、人才培養(yǎng)模式的改革
依托裝備制造業(yè),推進校企深度融合,與企業(yè)(行業(yè))共同制訂專業(yè)人才培養(yǎng)方案,實現(xiàn)專業(yè)教學要求與企業(yè)(行業(yè))崗位技能要求對接;推行“雙證書”制度,實現(xiàn)專業(yè)課程內容與職業(yè)標準對接;引入企業(yè)新技術、新工藝,校企合作共同開發(fā)專業(yè)課程和教學資源;以真實工作任務為載體,創(chuàng)建“課程內容與職業(yè)標準對接、教學過程與生產過程對接、學歷證書與職業(yè)資格證書對接、實踐能力與工作要求對接”工學結合人才培養(yǎng)模式。積極試行多樣化的教學組織形式,將學校的教學過程和企業(yè)的生產過程緊密結合,校企共同完成教學任務。
三、課程體系調整
過去機械設計與制造專業(yè)理論教學和實踐教學結合不夠緊密,各門課程所學知識交叉重復現(xiàn)象嚴重,難以實現(xiàn)理實一體化。為了糾正這一弊端,應當對現(xiàn)有課程進行整合,開發(fā)出基于工作過程的專業(yè)課程體系。
深入企業(yè)進行專業(yè)調研,了解本專業(yè)學生的工作崗位及工作任務,通過專業(yè)指導委員會對各工作崗位進行分析,提煉出專業(yè)典型工作崗位,對崗位所包含的實際工作任務進行歸納分析,確定專業(yè)主要就業(yè)崗位,按照基于工作過程的課程體系開發(fā)理念,將該專業(yè)學生應具備的職業(yè)能力初步劃分為典型工作任務。根據(jù)典型工作任務和學生應具備的職業(yè)能力,對現(xiàn)有職能任務進行重新調整,對現(xiàn)有課程進行優(yōu)化和整合,重新劃分各門課程的邊界,從而形成新的學習領域課程。建設普通機床機械零件加工、液壓與氣壓傳動、金屬切削機床3門專業(yè)優(yōu)質核心課程,通過其帶動其他骨干課程的建設,有力地支撐整個專業(yè)的課程體系。文化基礎知識則以“必需、夠用”為度,刪除原有課程交叉重復的部分及理論性過強、過深、脫離生產實際的部分。
四、教學模式改革
在課程教學過程中,充分運用現(xiàn)代信息技術、多媒體技術等先進教學手段,創(chuàng)新教學方法。如利用切削加工仿真軟件進行金屬切削加工過程的虛擬模擬、校外兼職教師利用網(wǎng)絡通信工具進行遠程視頻教學與技術支持、利用虛擬軟件進行機床拆裝與機械裝調等,達到降低教學成本、提高教學效果的目的。
根據(jù)機械設計與制造專業(yè)工學結合的人才培養(yǎng)模式,2個班級交替進行校內實訓與校外實訓,實現(xiàn)工學交替。學生從一年級入學到三年級畢業(yè),技能培訓不斷線;實訓基地設備運行,常年不斷線;各專業(yè)的班級技能培養(yǎng)交錯進行;將企業(yè)真實產品引入課堂,配合知識點下工作任務單,使用真實產品培養(yǎng)學生技能。在實施過程中教學組織安排不斷得到完善,使之適應專業(yè)人才培養(yǎng)模式與課程體系。
整個教學過程采用項目教學法和理實一體化教學方式,以學生為主體,調動學生的積極性,鍛煉學生的分析、總結和動手能力,同時增強學生的團隊協(xié)作意識,為其今后走上工作崗位奠定良好的基礎。
五、師資隊伍建設
機械設計與制造專業(yè)的教師要想提高綜合素質,就應該從理論和實踐這兩個方面著手,做到兩手抓,兩手都要硬,并能將兩者融會貫通。專業(yè)教師不但要具備先進的高職教育理念,還應當具有較強的專業(yè)技能和一定的課程開發(fā)能力,更應該提高社會服務能力。
教師要積極吸收新技術、新工藝,提高工程實踐能力,如理論教師要走進實驗室,走進工廠,定期到企業(yè)參加掛職鍛煉,親自操作機床加工零件,對普通機床進行拆裝和維修維護;每年至少參加一次國內外職業(yè)教育及學術交流會,把握專業(yè)發(fā)展方向;參與社會服務和應用技術項目的研究開發(fā),提高社會服務能力。
六、評價體系改革
摒棄以往單純的閉卷考核方式,采取理論筆試、技能考核及行業(yè)打分相結合的多樣化手段。引入第三方評價機制,聘請企業(yè)人員參與教學管理,共同制定人才培養(yǎng)模式。定期對用人企業(yè)及畢業(yè)生進行走訪,了解企業(yè)對畢業(yè)生的滿意度及畢業(yè)生的發(fā)展軌跡,建立畢業(yè)生信息跟蹤平臺。從而及時反饋信息,調整教學方式和手段,不斷適應企業(yè)對學生的要求。
筆者學院機械設計與制造專業(yè)的教學改革任重而道遠。教學改革應當以骨干校建設為契機,以船舶制造業(yè)為依托,緊跟行業(yè)發(fā)展,突出高職教育特點,面向市場,大力做好課程教學改革,加強師資隊伍建設,提升專業(yè)教學水平,提高社會服務能力,力求培養(yǎng)出具有良好綜合素質、體現(xiàn)行業(yè)特色、具有創(chuàng)新能力的復合型、應用型專業(yè)人才,使該專業(yè)的改革與建設在遼寧省內起到示范作用。
參考文獻:
[1]鄧紅珍.對高等職業(yè)教育課程綜合化的思考[J].職教論壇,2005(9).
[2]張明.機械制造專業(yè)生產實習改革的探討[J].高教論壇,2006(03).
關鍵詞:高職;教學方法;問題
自改革開放以來,我國的政治、經(jīng)濟、文化等各個方面都得到了極大的發(fā)展,這也在一定程度上加大了國家對職業(yè)教育的重視。然而,職業(yè)教育在不斷發(fā)展的過程中也面臨著嚴峻的教學質量問題。高職“機械設計基礎”作為工科專業(yè)的重要學科,對于使學生掌握相關理論知識、基本技能及培養(yǎng)學生的工程意識、設計及創(chuàng)新等各方面的能力,從而為學生學習專業(yè)課程打下堅實的基礎有著至關重要的作用。因此,加強對“機械設計基礎”的重視,及時地發(fā)現(xiàn)學生學習過程中的問題并采取有效的措施改進教學方式,從而激發(fā)學生的學習興趣,提高教學質量就顯得非常的重要。
一、高職“機械設計基礎”學習過程中的問題1學生學習興趣不夠
由于“機械設計基礎”具有較強的理論性和系統(tǒng)性,且涉及面也相對較廣泛,同時學生在之前的學習中接觸得也相對較少,因此,學生在剛開始學習時往往會感到非常的吃力。此外,該課程中含有較多的圖表及公式,內容也比較枯燥和單調,往往造成教師即便講了多次學生依然不能很好地理解和掌握的現(xiàn)象發(fā)生。此外許多學校在教學過程中依然將教師講解作為主要的教學方式,雖然有融入多媒體教學,但是單一的教學方式也會逐漸使學生覺得枯燥乏味。長此以往就會影響學生學習的積極性,從而失去學習興趣。
2缺乏對實踐教學的重視
許多高校在實際的教學過程往往都以理論教學為主,忽略了實踐教學,許多高校甚至沒有完善的配套實訓教材,而且實踐教學往往是由相關老師決定的,具有很大的隨意性和不確定性。高職院校應該在學生熟練地掌握理論知識的基礎上培養(yǎng)其實踐應用能力,從而使其能很好地滿足生產、管理、服務等各個方面的需求。這種教學方法不僅不能滿足教學目標的需求,而且,單純地注重理論教學也會影響到學生學習的積極性和主動性,最終嚴重地影響到教學質量。
二、高職“機械設計基礎”的教學方法為了有效地激發(fā)學生的學習興趣,提高教學質量,要不斷地改進和完善教學方法,在實際的教學過程中可以合理地運用以下幾種教學方法:一是案例教學法。該方式就是以某個案例為依據(jù),使學生利用所學的知識來對所遇到的問題進行分析和解決。在實際的教學中,教師可以針對某個觀點、理論設計相應的教學案例,同時要保證案例的典型性及爭議性,通過學生間及師生間的討論、分析來對相關的問題進行解決。通過教師合理的引導和啟發(fā)及學生的討論分析能有效地改變學生被動學習的模式,在加深其對知識掌握程度的同時還能培養(yǎng)其獨立思考能力、分析問題能力及創(chuàng)新能力。二是實踐教學法。在實際的教學過程中教師要加強對實踐教學的重視,針對具有較強操作性的章節(jié),教師要設計相應的實驗內容,讓學生在實際的操作中對相關知識進行深入的理解和把握,同時學生在進行實驗時教師要及時地給予幫助和指導,實驗結束后教師要認真客觀地對學生的實驗結果進行評價,指出其不足之處從而有效地培養(yǎng)學生的實踐能力。三是情景模擬法。該方法主要是通過對形象的語言、現(xiàn)代化技術手段、直觀的教具等的應用,對抽象的內容進行模擬,觸發(fā)學生直觀的感受,從而有效地激發(fā)學生的學習興趣,充分地發(fā)揮學生的主觀能動性,加強其對相關知識的把握和認知,培養(yǎng)其觀察力、創(chuàng)造力及實踐能力,從而使其更好地滿足職業(yè)發(fā)展的需求。
三、總結隨著社會的不斷發(fā)展,企業(yè)單位逐漸加大了對畢業(yè)生實踐能力的重視。因此,高職院校在實際的教學過程中就要加強對“機械設計基礎”教學的重視,不斷地改進和完善教學方法,從而有效地提高教學的質量,培養(yǎng)學生的實踐能力,培養(yǎng)出符合社會需求的復合型人才。
參考文獻:
一、傳統(tǒng)教學模式不足之處分析
長期以來,《機械設計基礎》課程我們采用的是傳統(tǒng)教學模式,教學主要分成兩大環(huán)節(jié),即理論教學和實踐教學,先完成理論教學和相關的實驗教學,然后再進行《機械設計基礎課程設計》的學習。理論教學是根據(jù)教材章節(jié)的先后次序安排的,這種方法雖然有利于集中傳授書本中的知識,然而教材各章節(jié)之間缺乏聯(lián)系,學生不知道學這些知識有何用,傳統(tǒng)的教學法是教師講、學生聽,這種脫離實際運用的教學,“教、學、做”相分離的模式,讓聽的學生如同在云里霧里,做的時候也不知道如何去動手,學生學習積極性都不高。對各個知識點掌握不夠,而各個知識點之間的關系更加無法透徹地了解,到了課程設計環(huán)節(jié),因為之前的內容,學生沒有真正地消化吸收,設計起來就很吃力。因此,教學改革勢在必行。
二、機械設計基礎課教學改革思路
我們按照基于工作過程系統(tǒng)化的思路,以能力培養(yǎng)為目標,圍繞培養(yǎng)學生的職業(yè)技能這條主線來設計教學內容及結構,理論知識以“必須、夠用”為度,簡化相關公式推導,注重應用性和實用性,注重培養(yǎng)學生的動手能力,合理安排理論知識傳授和學生動手實踐的比例,將原先的兩門課程融合為一門課程,理論與實踐穿行。設計了二個項目、一是汽車內燃機傳動裝置的設計,二是帶式輸送機傳動裝置的設計。
為完成這兩個產品的設計工作,我們重構課程結構,根據(jù)產品設計所需知識設計教學內容,開展課程學習。這樣做的好處是學生首先了解工作任務,為完成此任務需要學習的各知識點也明確了,使得原先看上去沒有關聯(lián)的章節(jié),獲得了聯(lián)系,從而讓學生明確了學習目的,有了目標才會有動力,才會對學習產生興趣,才有學習積極性,才會對知識點學習得更加透徹。
每個項目我們都設計了任務、任務下面設計了子任務,從而將教材內容重新序化,以真實工作任務及過程為依據(jù)整合了教學內容,實現(xiàn)教、學、做一體化,運用任務驅動、項目導向的教學模式來組織教學,改變傳統(tǒng)教學模式的弊端。這種教學模式符合行業(yè)和企業(yè)對人才職業(yè)能力的要求。
三、將項目教學法貫穿于整個教學過程中
教學實施前,首先對學生進行分組,根據(jù)學生的特長與能力劃分組,每組由6人左右組成,各組有負責人一名,負責制定計劃、分配任務、協(xié)調與監(jiān)督實施等各個方面的工作。課內、課外各環(huán)節(jié)都以小組活動形式來共同完成項目任務,從而彌補傳統(tǒng)教學中的不足,最終讓學生在有限的學習時間里既學習和運用需要掌握的知識和技能,又激勵和引導學生汲取實踐知識和職業(yè)技能。下面以項目二是帶式輸送機傳動裝置的設計中的一個任務――輸送機V帶傳動的設計為例介紹運用項目教學法。
我們通過重新序化教材內容,將此任務下設了帶傳動類型認知、輸送機V帶傳動的設計、帶輪設計三個子任務。每個子任務都設計了學生工作頁,工作頁中有任務布置、任務引導、基本概念、任務計劃、實施及檢查、評估。學生工作頁在上課前發(fā)給學生,讓學生提前了解任務內容,熟悉工作任務,如:帶傳動類型認知這一子任務,學生可以通過自學、上網(wǎng)、上圖書館等方式收集資料,了解帶傳動的各種類型的特點及應用。通過學生在項目進行前的準備,提前自學與項目有關的知識,預習相關內容,為進行項目教學做好充分準備,提高了教學效率;我們教學是在實訓室里進行,在課堂上再對照實訓中陳列的帶傳動機構展柜及含有帶傳動機構的傳動裝置進行觀察,通過多媒體課件進行展示、以動畫的形式讓學生觀看各種帶傳動的實際應用案例,學生在課堂上可以上網(wǎng)查找,在任務實施過程中,讓學生去使用、觀察、思考、討論、總結,在實際動運用中去體會、感受和領悟, 學生都能很好地完成工作任務;任務完成后,由學生進行自評、互評、及時指出問題所在,及時修改,學生通過自評和互評,進一步鞏固所掌握的知識,同時得到啟發(fā)。最后由教師提問,學生回答的方式進行總結,教師進行評價,順利地完成任務,達到教學目標的要求。
項目教學法是通過“項目”的形式來進行教學,它能較好的將理論和實踐結合在一起,是“以項目為主線、教師為主導、學生為主體”,改變了以往“教師講,學生聽”被動的教學模式,是典型的以學生為中心的教學方法,充分調動學生的學習積極性,讓學生體會到自己是課堂的主體,教師的一切活動是以學生為中心的。項目教學法將課堂為中心轉變?yōu)橐詫嶋H操作為中心,學生由被動接受變?yōu)橹鲃蛹橙 ⑻剿鳎膭顚W生運用已有的知識完成項目的同時,尋找新的解決問題的方法和途徑,推動學生主動性。提高學生對所學知識的綜合應用能力,從而創(chuàng)造了學生主動參與、自主協(xié)作、探索創(chuàng)新的新型教學模式。
關鍵詞:機械大類專業(yè) 創(chuàng)新能力 課程體系
中圖分類號:G420 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)02(a)-0197-02
在科技迅速發(fā)展、綜合國力競爭十分激烈的當今時代,培養(yǎng)大學生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力,具有十分重要的意義,已愈來愈成為時代的要求。改革開放以來,機械工業(yè)取得了穩(wěn)定、快速的發(fā)展,同時對機械大類專業(yè)教育提出嚴峻的挑戰(zhàn)。根據(jù)本院制定的創(chuàng)辦“優(yōu)勢突出、特色鮮明、水平較高,位居省內外同類院校先進行列的地方性、教學型、綜合性大學”的辦學定位和培養(yǎng)“素質高、基礎好、知識廣、能力強、有個性、會創(chuàng)新的應用型高級專門人才”的培養(yǎng)目標。結合我院機械大類人才培養(yǎng)的實際,培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力作為我院大學生的重要培養(yǎng)目標之一,針對機械大類創(chuàng)新型人才的專業(yè)特點我院機械大類專業(yè)探索出一條科學、完善機械大類大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的路子。本文從創(chuàng)新型人才培養(yǎng)課程體系、實踐創(chuàng)新體系等方面構建起了機械大類大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式。使我院能培養(yǎng)出具備素質高、能力強、會創(chuàng)新的應用型高級機械工程專業(yè)人才。
1 機械大類創(chuàng)新人才培養(yǎng)的意義
科學制定創(chuàng)新型人才培養(yǎng)體系,對培養(yǎng)什么類型的人才起很大的作用。過去機械大類專業(yè)的課程體系過度注重基礎課和專業(yè)課,而忽視了學生興趣愛好、個性特長方面的課程。教學內容則往往過分依賴于教材,著重強調基礎知識、基礎理論傳授。對于科學技術的發(fā)展前沿,教材往往相對滯后。對學生往往采取“填鴨”式的教學,學生注意死記硬背,拼命忙于應付考試,培養(yǎng)出來的學生高分低能,缺少靈活性,缺少創(chuàng)新精神。所以,制定創(chuàng)新型人才培養(yǎng)體系時,始終堅持學生全面發(fā)展的教育觀,堅持促進學生思想道德、科學文化和身體心理等素質的全面發(fā)展,注重知識、能力與素質的協(xié)調發(fā)展。
2 構建機械大類專業(yè)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)課程體系
創(chuàng)新型人才培養(yǎng)課程體系主要是包括人文素養(yǎng)和科學態(tài)度相結合的通識教育平臺、多學科綜合交叉構成寬厚的學科基礎教育平臺、精深的專業(yè)知識和淵博的文化修養(yǎng)并重的課程模塊所構成。
(1)通識教育課程平臺包括自然科學基礎知識、人文社科基礎知識、文體藝術修養(yǎng)知識、應用科學技術知識與基本技能等有機結合。改變過去教學內容偏窄、知識結構單一的格局。主要課程有中國近代史綱要、形式與政策、品德與法律、體育、健康教育、大學英語、大學語文、高等數(shù)學、大學物理、計算機基礎、演講與口才、技術經(jīng)濟學、企業(yè)管理等。主要培養(yǎng)學生適應社會與進入社會后發(fā)展需要的通識教育知識,培養(yǎng)學生對時代和社會發(fā)展規(guī)律的正確認識,提高學生的道德情操,樹立正確的人生觀、價值觀和發(fā)展觀,培養(yǎng)學生的經(jīng)濟意識與政治意識;提高學生的科學文化素養(yǎng),促進學生的全面發(fā)展。
(2)隨著現(xiàn)代工業(yè)化進程的飛速發(fā)展,現(xiàn)代工程逐漸凸顯創(chuàng)造性、綜合性、社會性、復雜性等特征,未來工程師在“非工程”方面面臨的挑戰(zhàn)越來越大。工科大學生在業(yè)務素質方面要加強與民族意識、工程意識、經(jīng)濟意識的融合,并處理好人與社會、人與自然、自身發(fā)展與社會協(xié)調發(fā)展的關系。因而,必須進行多學科綜合交叉學科基礎教育平臺,即涵蓋機、電、液知識、檢測技術、控制技術、制造技術與經(jīng)濟管理技術的寬厚的基礎課程體系。主要課程有機械制圖、理論力學、材料力學、金屬工藝學、計算機接口與應用、機械制造工藝、電工電子技術、熱工原理、液壓與氣動技術、控制工程基礎、工程檢測技術、汽車工程學、企業(yè)管理等。旨在加強學科基礎教育,拓寬專業(yè)口徑,培養(yǎng)學生對未來工作適應性,增強自我發(fā)展的能力。
(3)根據(jù)學生的興趣、專長、發(fā)展方向和社會需求,按專業(yè)大類招生,分專業(yè)方向培養(yǎng)。基于精深的專業(yè)知識和淵博的文化修養(yǎng)并重的原則,對專業(yè)課程學時減少的同時,課程內容進行精煉,突出應用廣、水平高、效果好的特點,對現(xiàn)代制造技術、機電一體化、熱能工程、模具設計制造、汽車與內燃機、制冷與空調6個專業(yè)方向的專業(yè)課程模塊結構進行優(yōu)化,在每個專業(yè)方向均設置特色課程和探索性課程,針對發(fā)展學生個性和增強學生就業(yè)競爭性開設部分的選學課。
(4)高素質的機械大類專業(yè)創(chuàng)新型人才,不但要具備從事工業(yè)產品的設計制造、科技開發(fā)、應用研究、運行管理和經(jīng)營銷售等方面工作的創(chuàng)新型、應用型人才的能力,同時還有具備一定的管理協(xié)調能力。因而,構建創(chuàng)新系列課程模塊要基于工程實際,注重培養(yǎng)學生創(chuàng)新設計能力。結合機械工程學科發(fā)展前沿、創(chuàng)新理論與方法的學術前沿,著眼于整個機械系統(tǒng)。開設課程有機械原理與機械設計、產品技術創(chuàng)新、現(xiàn)代設計方法、CAD技術、機電系統(tǒng)動態(tài)仿真、機械優(yōu)化設計、有限元分析、機械系統(tǒng)創(chuàng)新設計、工業(yè)機器人等課程,課程涵蓋了創(chuàng)造學、創(chuàng)新設計的基本理論與方法。一方面為學生提供夯實的理論知識,另一方面用現(xiàn)代機械設計理論與技術通過大量工程設計去實踐,為以后學生解決實際問題的能力奠定扎實的基礎。
3 構建工程類專業(yè)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)實踐創(chuàng)新體系
實踐環(huán)節(jié)是機械工程專業(yè)教學中的一個重要教學環(huán)節(jié),在培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力方面有著不可替代的作用。單靠理論教學是不能內化成學生創(chuàng)新能力。在教學中要與生產相結合,將科研活動引入教學,加強工程實訓和學生課外科技創(chuàng)新活動,使學生知識來源渠道多樣化,能力培養(yǎng)多元化。注重學生的競爭意識、創(chuàng)新意識、社會責任感和綜合實踐能力的培養(yǎng)。不斷完善以培養(yǎng)學生綜合素質、提高工程實踐能力、工程設計能力和創(chuàng)新精神為主要目標的工程實踐教學新體系。
實踐基地已建立了一整套完善的實踐教學管理、崗位聘任及培訓等制度。在此基礎上,順利實現(xiàn)了人事改革,通過競聘上崗,擁有實驗專職技術人員9人,其中高級職稱占3人,中級職稱占5人,初級職稱1人;教學儀器設備852臺(套),總值達901.36萬元。按照工程模式進行實踐基地的設計與規(guī)劃,重視學生的工程能力、應用能力及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。按照省級示范建設實驗室、省級重點實驗室的建設標準來進行規(guī)劃和設置。整個實踐基地分成三大塊:動力機械實訓基地、基礎實訓基地、動力機械創(chuàng)新實訓基地和專業(yè)實驗場地。
(1)動力機械實訓基地包括金工實習基地和動力機械拆裝實訓基地。機械實習工廠基地以數(shù)控設備為主,每年能承擔實驗教學任務達16000人次,除了承擔正常的實驗教學任務外,還承擔數(shù)控操作的認證培訓工作,學生在數(shù)控課程、數(shù)控實習的基礎上通過考試可獲得資質證書,有利于培養(yǎng)學生的應用能力及就業(yè)競爭力;動力機械
拆裝實訓基地包括:機械產品拆裝、機電產品拆裝、模具拆裝、制冷設備拆裝、內燃機拆裝以及拆裝準備間,每年可承擔拆裝實訓教學任務達2000多人次。
(2)動力機械基礎實訓基地包括工程力學模塊(理論力學、材料力學)、金屬材料及熱處理模塊(互換性及測量技術、金屬材料熱處理)、傳動與控制工程模塊(控制工程基礎、微機原理與接口技術、液壓與氣壓傳動、機電傳動控制、PLC等)和熱工基礎實驗模塊(工程熱力學、傳熱學、流體力學、工程測試技術、能源與環(huán)境)。每年可承擔實驗教學任務達32000人次。并對實踐內容的進行重組,實踐手段和內容體現(xiàn)了先進性、綜合性及設計性。
(3)動力機械創(chuàng)新實訓基地包括機械創(chuàng)新模塊(機械原理、機械設計、機械創(chuàng)新設計)、機械工程軟件實訓模塊(AutoCAD、Pro-E、UG、Cimetron等)、虛擬實驗模塊。以前實驗要求給學生提供詳細的指導書,讓學生機械地去驗證。這樣驗證性實驗極大地束縛了學生的手腳,使學生的思路打不開,也造成一部分學生的依賴思想。針對這種情況,我們提供了各種虛擬傳動零件、機構及各種仿真軟件為學生自行設計和組合創(chuàng)新機構提供了良好的條件,不向學生具體提出要求,只提出需實現(xiàn)的功能,學生通過各種虛擬實驗機構驗證創(chuàng)新實踐成果,并通過機械工具制作出產品模型。整個實訓過程學生獨立做出,自己編寫和總結實驗報告。這種實驗方式以設計為主線,注重創(chuàng)新設計能力培養(yǎng)。提高學生方案設計創(chuàng)新能力和綜合應用知識解決實際問題的能力。
(4)專業(yè)實驗場地包括機械工程實驗模塊、熱能工程實驗模塊、車輛工程實驗模塊、材料成型實驗模塊,承擔了三個機械大類專業(yè)、六個培養(yǎng)方向的專業(yè)實驗教學任務,每年可承擔實驗教學任務達11000人次。
4 創(chuàng)新實踐教學成果
根據(jù)以上內容構建的大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系在機械大類專業(yè)實踐快兩年來,成績顯著。到目前為止,我院熱能與動力工程專業(yè)、機械設計制造及其自動化專業(yè)入選教育部第一類特色專業(yè);動力機械及工程學科被評為湖南省十一.五重點建設學科;小型內燃機及先進制造技術被評為湖南省高校重點實驗室。發(fā)表學術論文40余篇。現(xiàn)承擔包括國家自然科學基金項目、湖南省重點科研項目、湖南省自然科學基金項目在內的省部級以上項目3項。學生參加全國大學生節(jié)能減排競賽、湖南省挑戰(zhàn)杯競賽和湖南省第三屆大學生機械創(chuàng)新設計大賽等大賽取得優(yōu)異的成績,2008年獲得湖南省第三屆大學生機械創(chuàng)新設計大賽一等獎2項、二等獎1項;2008年榮獲第八屆湖南省大學生挑戰(zhàn)杯課外科技作品競賽三等獎1項;2009年獲得第二屆全國大學生節(jié)能減排競賽三等獎1項,2009年獲得中南地區(qū)港澳特區(qū)第四屆大學生機械設計制造創(chuàng)新大賽二等獎1項;2010年第四屆“挑戰(zhàn)杯”湖南省大學生創(chuàng)業(yè)計劃競賽金獎1項、銅獎3項。2009年挑戰(zhàn)杯比賽中獲得全國三等獎1項。2009年教育部、住房和城鄉(xiāng)建設部高等學校土建學科專業(yè)指導委員主辦的第一屆“亞龍杯”全國大學生智能建筑工程實踐技術競賽在我校舉行,我校成功地承辦了該項大賽,并獲得了大賽唯一的特等獎。在今后的工作中我們將繼續(xù)探索地方院校機械大類專業(yè)大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系的構建問題,進一步完善培養(yǎng)體系,進而推廣所取得的成果。
參考文獻
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關鍵詞:機械工程類專業(yè);創(chuàng)新能力;課程體系
作者簡介:張桂菊(1979-),女,布依族,貴州貴陽人,邵陽學院機械與能源工程系,講師;肖才遠(1979-),男,貴州威寧人,邵陽學院城市建設系,講師。(湖南邵陽422000)
基金項目:本文系湖南省普通高等學校教學改革研究項目“湖南邵陽學院教學改革研究項目”(項目編號:2009JG26)的研究成果。
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2012)08-0022-02
在科技迅速發(fā)展、綜合國力競爭十分激烈的當今時代,培養(yǎng)大學生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力具有十分重要的意義,已愈來愈成為時代的要求。改革開放以來,機械工業(yè)取得了穩(wěn)定、快速的發(fā)展,同時對機械工程類專業(yè)教育提出嚴峻的挑戰(zhàn)。根據(jù)本院制定的創(chuàng)辦“優(yōu)勢突出、特色鮮明、水平較高,位居省內外同類院校先進行列的地方性、教學型、綜合性大學”的辦學定位和培養(yǎng)“素質高、基礎好、知識廣、能力強、有個性、會創(chuàng)新的應用型高級專門人才”的培養(yǎng)目標。結合邵陽學院機械工程類人才培養(yǎng)的實際,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力作為邵陽學院大學生的重要培養(yǎng)目標之一,針對機械工程類創(chuàng)新型人才的專業(yè)特點,邵陽學院機械工程類專業(yè)探索出一條科學、完善的機械工程類大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的路子。本文從創(chuàng)新型人才培養(yǎng)課程體系、實踐創(chuàng)新體系等方面構建機械工程類大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式,使邵陽學院能培養(yǎng)出具備素質高、能力強、會創(chuàng)新的應用型高級機械工程專業(yè)人才。
一、機械工程類創(chuàng)新人才培養(yǎng)的意義
科學制訂創(chuàng)新型人才培養(yǎng)體系對培養(yǎng)什么類型的人才有很大的作用。過去機械工程類專業(yè)的課程體系過度注重基礎課和專業(yè)課,而忽視了學生興趣愛好、個性特長方面的課程。教學內容則往往過分依賴教材,著重強調基礎知識、基礎理論傳授。對于科學技術的發(fā)展前沿,教材往往相對滯后。對學生往往采取“填鴨”式的教學,學生注重死記硬背,拼命忙于應付考試,培養(yǎng)出來的學生高分低能,缺少靈活性,缺少創(chuàng)新精神。所以,制訂創(chuàng)新型人才培養(yǎng)體系時,始終堅持學生全面發(fā)展的教育觀,堅持促進學生思想道德、科學文化和身體心理等素質的全面發(fā)展,注重知識、能力與素質的協(xié)調發(fā)展。
二、構建機械工程類專業(yè)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)課程體系
創(chuàng)新型人才培養(yǎng)課程體系主要是由人文素養(yǎng)和科學態(tài)度相結合的通識教育平臺、多學科綜合交叉構成寬厚的學科基礎教育平臺、精深的專業(yè)知識和淵博的文化修養(yǎng)并重的課程模塊所構成。
通識教育課程平臺包括自然科學基礎知識、人文社科基礎知識、文體藝術修養(yǎng)知識、應用科學技術知識與基本技能等有機結合,改變過去教學內容偏窄、知識結構單一的格局。主要課程有中國近代史綱要、形式與政策、品德與法律、體育、健康教育、大學英語、大學語文、高等數(shù)學、大學物理、計算機基礎、演講與口才、技術經(jīng)濟學、企業(yè)管理等。主要培養(yǎng)學生適應社會與進入社會后發(fā)展需要的通識教育知識,培養(yǎng)學生對時代和社會發(fā)展規(guī)律的正確認識,提高學生的道德情操,樹立正確的人生觀、價值觀和發(fā)展觀,培養(yǎng)學生的經(jīng)濟意識與政治意識,提高學生的科學文化素養(yǎng),促進學生的全面發(fā)展。
隨著現(xiàn)代工業(yè)化進程的飛速發(fā)展,現(xiàn)代工程逐漸凸顯創(chuàng)造性、綜合性、社會性、復雜性等特征,未來工程師在“非工程”方面面臨的挑戰(zhàn)越來越大。工科大學生在業(yè)務素質方面要加強與民族意識、工程意識、經(jīng)濟意識的融合,并處理好人與社會、人與自然、自身發(fā)展與社會協(xié)調發(fā)展的關系。因而,必須進行多學科綜合交叉學科基礎教育平臺,即涵蓋機、電、液知識、檢測技術、控制技術、制造技術與經(jīng)濟管理技術的寬厚的基礎課程體系。主要課程有機械制圖、理論力學、材料力學、金屬工藝學、計算機接口與應用、機械制造工藝、電工電子技術、熱工原理、液壓與氣動技術、控制工程基礎、工程檢測技術、汽車工程學、企業(yè)管理等。旨在加強學科基礎教育,拓寬專業(yè)口徑,培養(yǎng)學生對未來工作的適應性,增強自我發(fā)展的能力。
根據(jù)學生的興趣、專長、發(fā)展方向和社會需求,按專業(yè)大類招生,分專業(yè)方向培養(yǎng)。基于精深的專業(yè)知識和淵博的文化修養(yǎng)并重的原則,對專業(yè)課程學時減少的同時,課程內容進行精煉,突出應用廣、水平高、效果好的特點,對現(xiàn)代制造技術、機電一體化、熱能工程、模具設計制造、汽車與內燃機、制冷與空調6個專業(yè)方向的專業(yè)課程模塊結構進行優(yōu)化,在每個專業(yè)方向均設置特色課程和探索性課程,針對發(fā)展學生個性和增強學生就業(yè)競爭性開設部分選學課。
高素質的機械工程類專業(yè)創(chuàng)新型人才不但要具備從事工業(yè)產品的設計制造、科技開發(fā)、應用研究、運行管理和經(jīng)營銷售等方面工作的創(chuàng)新型、應用型人才的能力,同時還要具備一定的管理協(xié)調能力。因而,構建創(chuàng)新系列課程模塊要基于工程實際,注重培養(yǎng)學生的創(chuàng)新設計能力。結合機械工程學科發(fā)展前沿、創(chuàng)新理論與方法的學術前沿,著眼于整個機械系統(tǒng),開設課程有機械原理與機械設計、產品技術創(chuàng)新、現(xiàn)代設計方法、CAD技術、機電系統(tǒng)動態(tài)仿真、機械優(yōu)化設計、有限元分析、機械系統(tǒng)創(chuàng)新設計、工業(yè)機器人等課程,涵蓋了創(chuàng)造學、創(chuàng)新設計的基本理論與方法。一方面為學生提供夯實的理論知識,另一方面用現(xiàn)代機械設計理論與技術通過大量工程設計去實踐,為以后學生解決實際問題的能力奠定扎實的基礎。
三、構建工程類專業(yè)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)實踐創(chuàng)新體系
實踐環(huán)節(jié)是機械工程專業(yè)教學中的一個重要教學環(huán)節(jié),在培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力方面有著不可替代的作用。單靠理論教學是不能內化成學生創(chuàng)新能力。在教學中要與生產相結合,將科研活動引入教學,加強工程實訓和學生課外科技創(chuàng)新活動,使學生知識來源渠道多樣化,能力培養(yǎng)多元化。注重學生的競爭意識、創(chuàng)新意識、社會責任感和綜合實踐能力的培養(yǎng);不斷完善以培養(yǎng)學生綜合素質、提高工程實踐能力、工程設計能力和創(chuàng)新精神為主要目標的工程實踐教學新體系。
實踐基地已建立了一整套完善的實踐教學管理、崗位聘任及培訓等制度。在此基礎上,順利實現(xiàn)了人事改革,通過競聘上崗,擁有實驗專職技術人員9人,其中高級職稱3人,中級職稱5人,初級職稱1人;教學儀器設備852臺(套),總值達901.36萬元。按照工程模式進行實踐基地的設計與規(guī)劃,重視學生的工程能力、應用能力及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。按照省級示范建設實驗室、省級重點實驗室的建設標準來進行規(guī)劃和設置。整個實踐基地分成三大塊:動力機械實訓基地、基礎實訓基地、動力機械創(chuàng)新實訓基地和專業(yè)實驗場地。
動力機械實訓基地包括金工實習基地和動力機械拆裝實訓基地。機械實習工廠基地以數(shù)控設備為主,每年能承擔實驗教學任務達16000人次,除了承擔正常的實驗教學任務外,還承擔數(shù)控操作的認證培訓工作,學生在數(shù)控課程、數(shù)控實習的基礎上通過考試可獲得資質證書,有利于培養(yǎng)學生的應用能力及就業(yè)競爭力;動力機械拆裝實訓基地包括機械產品拆裝、機電產品拆裝、模具拆裝、制冷設備拆裝、內燃機拆裝以及拆裝準備間,每年可承擔拆裝實訓教學任務達2000多人次。
動力機械基礎實訓基地包括工程力學模塊(理論力學、材料力學)、金屬材料及熱處理模塊(互換性及測量技術、金屬材料熱處理)、傳動與控制工程模塊(控制工程基礎、微機原理與接口技術、液壓與氣壓傳動、機電傳動控制、PLC等)和熱工基礎實驗模塊(工程熱力學、傳熱學、流體力學、工程測試技術、能源與環(huán)境)。每年可承擔實驗教學任務達32000人次。并對實踐內容進行重組,實踐手段和內容體現(xiàn)了先進性、綜合性及設計性。
動力機械創(chuàng)新實訓基地包括機械創(chuàng)新模塊(機械原理、機械設計、機械創(chuàng)新設計)、機械工程軟件實訓模塊(AutoCAD、Pro-E、UG、Cimetron等)、虛擬實驗模塊。以前實驗要求給學生提供詳細的指導書,讓學生機械地去驗證。這樣,驗證性實驗極大地束縛了學生的手腳,使學生的思路打不開,也造成一部分學生的依賴思想。針對這種情況,我們提供了各種虛擬傳動零件、機構及各種仿真軟件,為學生自行設計和組合創(chuàng)新機構提供了良好的條件,不向學生具體提出要求,只提出需實現(xiàn)的功能,學生通過各種虛擬實驗機構驗證創(chuàng)新實踐成果,并通過機械工具制作出產品模型。整個實訓過程學生獨立做出,自己編寫和總結實驗報告。這種實驗方式以設計為主線,注重創(chuàng)新設計能力培養(yǎng),提高學生方案設計創(chuàng)新能力和綜合應用知識解決實際問題的能力。
專業(yè)實驗場地包括機械工程實驗模塊、熱能工程實驗模塊、車輛工程實驗模塊、材料成型實驗模塊,承擔了三個機械工程類專業(yè)、六個培養(yǎng)方向的專業(yè)實驗教學任務,每年可承擔實驗教學任務達11000人次。
四、創(chuàng)新實踐教學成果
根據(jù)以上內容構建的大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系在機械工程類專業(yè)實踐近兩年來成績顯著。到目前為止,邵陽學院熱能與動力工程專業(yè)、機械設計制造及其自動化專業(yè)入選教育部第一類特色專業(yè);動力機械及工程學科被評為湖南省“十一五”重點建設學科;小型內燃機及先進制造技術被評為湖南省高校重點實驗室,發(fā)表學術論文40余篇。現(xiàn)承擔包括國家自然科學基金項目、湖南省重點科研項目、湖南省自然科學基金項目在內的省部級以上項目3項。學生參加全國大學生節(jié)能減排競賽、湖南省挑戰(zhàn)杯競賽和湖南省第三屆大學生機械創(chuàng)新設計大賽等大賽取得優(yōu)異的成績,2008年獲得湖南省第三屆大學生機械創(chuàng)新設計大賽一等獎2項、二等獎1項;2008年榮獲第八屆湖南省大學生挑戰(zhàn)杯課外科技作品競賽三等獎1項;2009年獲得第二屆全國大學生節(jié)能減排競賽三等獎1項,2009年獲得中南地區(qū)港澳特區(qū)第四屆大學生機械設計制造創(chuàng)新大賽二等獎1項;2010年第四屆“挑戰(zhàn)杯”湖南省大學生創(chuàng)業(yè)計劃競賽金獎1項、銅獎3項。2009年“挑戰(zhàn)杯”比賽中獲得全國三等獎1項。2009年教育部、住房和城鄉(xiāng)建設部高等學校土建學科專業(yè)指導委員主辦的第一屆“亞龍杯”全國大學生智能建筑工程實踐技術競賽在邵陽學院舉行,學校成功地承辦了該項大賽,并獲得了大賽唯一的特等獎。在今后的工作中我們將繼續(xù)探索地方院校機械工程類專業(yè)大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系的構建問題,進一步完善培養(yǎng)體系,推廣所取得的成果。
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要想改變以上現(xiàn)狀,貫徹實施卓越計劃,培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維和意識,就必須結合實際生產,重新構建課程體系和教學內容,大力推行基于問題的探究式學習、基于案例的互動式學習和基于項目的參與式學習等多種研究性學習方法。
(一)優(yōu)化課程設置,調整教學內容
遼寧科技大學立足于建設成為教學研究型大學,主要以培養(yǎng)從事工程技術開發(fā)和應用的設計工程師和生產工程師為主要目標。研究表明,類似本校定位的機械類畢業(yè)生中能獲得工程設計與工程研發(fā)類崗位的約30%,在工程應用型或工程技能型崗位上就業(yè)的約52%,自主創(chuàng)業(yè)只有2.8%。調查結果充分表明了和本校類似的機械類本科畢業(yè)生就業(yè)去向,具有明顯的工程應用型特征。有52%的學生就業(yè)崗位主要是工程研究與設計型,完全不同于擴招前的精英教育時代,具有大眾化教育時代的特征。這種狀況要求教師的授課內容更貼近工程實際和生產實際,具有更強的實用性。所以,任課教師對課程的教學內容作了進一步調整,把授課重點放在講解煉鐵和煉鋼典型機械設備的結構特點上,除了培養(yǎng)學生需要掌握的典型設備總體參數(shù)分析與計算,具備初步設計能力外,重點解決學生設備事故故障分析和設備結構分析能力,減少理論性較強課程內容,增加課程的實用性。
(二)改革教學方法,增設實踐環(huán)節(jié)
冶金機械工程技術人才技術應用能力培養(yǎng)主要表現(xiàn)為學生應具備解決企業(yè)生產一線技術問題能力、現(xiàn)代高技術設備操作能力及工程實踐能力。目前,多數(shù)學校采用的方法是先讓學生學習理論,再進行實踐,往往導致理論和實踐的脫節(jié)。人的認知過程一般要經(jīng)過從實踐到理論,再到實踐,循環(huán)往復、不斷上升,只有通過加強工程實踐教學,鞏固和強化理論教學內容,才能更好的解決理論和實踐脫節(jié)問題。為了加強理論和實踐教學的結合,重新設計了授課形式和方法:在講授理論課程過程中,增設實踐環(huán)節(jié),讓學生深入工程環(huán)境,與講授的具體冶金設備面對面。在實施過程中,從煉鐵機械及煉鋼機械(包括工藝和設備)授課計劃中各拿出部分學時,把課堂放到了某企業(yè)生產現(xiàn)場,由外聘企業(yè)教師面對高爐和轉爐等具體設備進行現(xiàn)場教學。
(三)改革授課方式、方法,增設案例教學
依據(jù)卓越計劃要求,專業(yè)課的教學實施形式要根據(jù)當前和今后工程教育背景更新教育理念和教學手段,靈活采用新形式組織教學。例如,將工程實踐中的實際案例引入課堂教學。增加教學中工程內容和工程案例,將其貫穿應用于教學始終。強化案例教學作用,實施“教師引導與學生主導、精選案例與精講案例、總結與評析”3個方面結合。通過對典型過程應用案例分析,使學生解決實際工程問題的思路更清晰。同時,教學單位加強與企業(yè)合作,不但“走出去”,而且“請進來”,讓具有豐富實踐經(jīng)驗的技術專家參與課程教學內容的優(yōu)化與課程教學組織實施。冶煉機械設計理論的講授過程中,與鞍山鋼鐵公司有關專家一起精心設計了“高爐無料鐘爐頂?shù)脑O計”和“某廠300噸轉爐傾動機構的設計”兩個案例,由企業(yè)外聘教師授課,講授當今最先進的設計理念。
二、實踐教學環(huán)節(jié)
實驗、實踐教學是學生掌握正確實驗方法和鞏固專業(yè)理論知識的主要途徑。按照“教、學、練”一體化模式,在課程內容的安排上,探索和開發(fā)一批與現(xiàn)代冶金設備運作機制相匹配,與現(xiàn)代冶金生產崗位能力結構相適應,貼近實際的綜合性實驗內容。在教學中做到精講多練,讓學生多實踐,增強教學效果。
(一)開發(fā)實驗實訓項目和設備
為達到更好的教學效果,同冶金生產的實際情況接軌,鼓勵開發(fā)實驗實訓過程項目和多種自制單體設備訓練,加強教學研結合,增加綜合性、設計性和創(chuàng)新性實驗的學時。在遼寧省重點實驗室“冶金裝備及過程控制實驗室”平臺上,鼓勵專業(yè)課教師設計配套自制設備和機構,編制虛擬實訓軟件系統(tǒng),營建具有冶金行業(yè)特色和工程背景的綜合教學環(huán)境。基于以上理念,學院自制了高爐無料鐘爐頂裝料裝置、轉爐傾動機構等實驗操作系統(tǒng)平臺,學生可以自己動手完成各種關鍵力能參數(shù)測定。
(二)結合生產實際編寫教材
在專業(yè)課教學過程中,學生需要更加科學、系統(tǒng)的理論指導。學院組織多名有實踐經(jīng)驗的教師,根據(jù)課程實際需要編寫配套實訓教材。教材主要注重對學生動手能力的培養(yǎng),緊扣企業(yè)發(fā)展需要,突出知識的應用性和針對性,重點加強工程實踐和設計能力培養(yǎng),注意與專業(yè)基礎課、專業(yè)課的教學配套。自編教材根據(jù)鋼鐵冶金特點,采取遵循循序漸進原則,把基礎實踐技能和綜合實踐技能結合起來。
(三)使用現(xiàn)代化輔助教學工具
合理利用音頻、視頻、Flash等現(xiàn)代化多媒體工具制作計算機輔助教學軟件和多媒體教學課件,對提高學生對工程實踐的認知很有必要。在冶煉機械設計理論課程中,將課程內容以多媒體教學的形式展現(xiàn)出來,既可以節(jié)省大量板書時間,還可以利用flash、3Dmax等軟件將晦澀難懂的理論知識進行演示,可以提高學生的學習積極性,有助于學生對知識的理解和接受。(本文來自于《中國冶金教育》雜志。《中國冶金教育》雜志簡介詳見)
三、結語
《機械設計基礎》是高職院校機械設計制造類專業(yè)必修的一門技術平臺課。主要是為了培養(yǎng)學生的工程計算能力和利用相關的標準及手冊進行簡單機械零部件的設計能力。高職《機械設計基礎》課程的教學一直以來都是沿用學科體系的教學模式,內容上重視理論體系的完整性,方法上注重理論知識的講授,實踐操作也僅限于作業(yè)。而高等職業(yè)教育是以就業(yè)為導向的教育,以培養(yǎng)學生職業(yè)崗位或行業(yè)技術需要的綜合職業(yè)能力為主要目標,課程則是以能力為本位的。隨著高等職業(yè)教育改革的不斷深入與發(fā)展,課程的改革及綜合化等問題也就應運而生,必然會要求職業(yè)教育課程體系的設置跳出學科體系的藩籬。我院機電工程系在科學分析辦學定位,明確專業(yè)群發(fā)展方向的前提下,通過對機械設計制造專業(yè)群職業(yè)崗位的整體調研與分析,采用了基于工程與需求的課程體系開發(fā)方法,將《理論力學》、《材料力學》、《機械原理》與《機械零件》等課程內容就行了整合、銜接與滲透,打破了傳統(tǒng)的課程理論體系,構建了一門新的課程———《機械結構設計與裝配》。
1課程的整體設計思路
本課程以典型機械零部件的設計為載體,按照工作過程的順序,即以工作過程為參照,夠用適度為原則,對相關的知識內容進行重新序化,將涉及事實、概念以及理解、原理方面的陳述性知識與涉及經(jīng)驗以及策略方面的過程性知識整合、理論知識與實踐知識整合、專業(yè)能力培養(yǎng)與職業(yè)素質培養(yǎng)整合、工作過程與學生認知心理過程整合,重構了體現(xiàn)機械零部件設計(分析、計算及圖形繪制)的工作過程性知識與技能體系的學習領域,實現(xiàn)了理論與實踐的一體化和“教、學、做”的一體化。
1.1課程的設計理念
采用基于需求系統(tǒng)化的理念進行課程的開發(fā)與設計,要求學生通過學習所獲得的能力應該與工作崗位所需要的一致。為了實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(培養(yǎng)高技能創(chuàng)新型人才)與企業(yè)需求的零距離對接,課程組以職業(yè)能力培養(yǎng)為重點,以機械零部件中最為典型、設計知識面也最為廣泛的減速器的設計為工作任務、以設計過程為基點進行課程內容的重組,科學設計各教學單元,讓學生在真實的設計工作中掌握利用相關標準、手冊對典型及常用機械零部件進行分析及工程計算的知識和技能,并引導學生通過對典型及常用零部件的設計過程進行思考,從而實現(xiàn)對學生的創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)。本課程的教學單元設置主要依據(jù)就業(yè)崗位的具體工作項目,并融入相關專業(yè)理論和工作對象、工具、工作方法、工作規(guī)范等工作過程要素。借助于系部專業(yè)調研數(shù)據(jù),提出實現(xiàn)課程教學目標最基本的課程實訓設備及環(huán)境配置方案,在此基礎上設計課程實施方案,力爭使各教學單元的教學設計能在大多數(shù)高職院校實施。
1.2課程開發(fā)的流程及思路
首先對機械設計制造專業(yè)群所包含的機械設計與制造專業(yè)進行調研,得到相關行業(yè)領域人才需求信息以及相關工作任務,對工作任務進行分析得到課程結構,在此基礎上制定相關課程標準,從而進行項目的教學設計。
1.2.1課程開發(fā)突出崗位職業(yè)能力培養(yǎng)
我院機電工程系的機械設計與制造專業(yè)(以下簡稱機制專業(yè))主要是面向機床設備制造業(yè)、機械加工業(yè)、刀具制造業(yè)、汽車行業(yè),培養(yǎng)適應社會主義現(xiàn)代化建設需要,適應電子信息行業(yè)和四川及廣元地區(qū)的機械制造企業(yè)的生產、管理和服務第一線需要,德、智、體、美全面發(fā)展,掌握機械制造工藝及設備應用所需的基礎理論及專業(yè)技能,有創(chuàng)新意識,具備較強的職業(yè)發(fā)展和職業(yè)綜合能力的“懂工藝、能設計、會操作、知檢驗”高技能人才,培養(yǎng)其具備一定的創(chuàng)新能力。主要就業(yè)崗位為機械加工工藝編制員、機械加工工藝裝備設計員、機械加工設備操作員、機械加工質量檢驗與質量管理員。從專業(yè)培養(yǎng)目標定位中可以看出,這一專業(yè)的所有就業(yè)崗位都要求工作人員熟練掌握常用及典型零部件的相關知識,同時具備相應的工程計算及零部件的設計能力。本課程對應的核心職業(yè)能力是能夠利用相關的手冊及標準進行典型零部件的工程計算及設計。
1.2.2基于職業(yè)典型工作任務構建課程
根據(jù)高等職業(yè)技術教育的總體要求和專業(yè)人才培養(yǎng)的具體要求,緊緊圍繞學生能力培養(yǎng)與素質提高,把企業(yè)提供的減速器等典型零部件作為主要教學載體,融入企業(yè)崗位工作流程、文件資料、職業(yè)紀律要求,按照基于檢驗工作過程的“資訊、計劃、實施、檢查評價”四步法在實訓室中組織教學,學生通過“學中做、做中學”獲得零部件中相應機構、標準件等的相關知識及參數(shù)選擇及計算方法,結合學生現(xiàn)有設計手段,靈活巧妙地組織教學,充分體現(xiàn)課程職業(yè)性、實踐性和開放性的要求。
2課程內容的設計
課程圍繞核心就業(yè)崗位的典型工作任務,將工作對象(典型機械零部件)、工具(相關標準、手冊)、方法(工程計算、零部件設計)、工作要求(遵循工作規(guī)范與技術標準)等要素融入課程學習與工作的全過程,實現(xiàn)教學做一體化。課程針對“機械結構設計與裝配”這一典型工作任務,以源于企業(yè)、經(jīng)過教學改造的典型零部件為載體,依據(jù)認知規(guī)律,借鑒機械機構設計與裝配的基本過程,形成教學及實踐模塊。課程選擇典型零件、常用件及標準件組裝而成的減速器為載體,體現(xiàn)專業(yè)學習領域內容的普遍性及針對性。具體的教學內容設置如表1所示。
3課程教學方法設計
通過對企業(yè)典型零部件為項目載體的課程設計教學,使教師從教學傳授者轉為教學活動組織者,從一個單純的教學演示角色轉變?yōu)橐粋€復合型的教學導演角色。在教學改革中,將重點放在教案與教學方法的設計上,教師將更多精力放在教學活動的組織上,重點強化學生設計思維的啟發(fā),鼓勵學生的個性與獨創(chuàng)。由單純的教師講學生聽,變成教師組織策劃、學生自主學習、師生共同講評,以項目學習法的形式把學生融入有意義的任務完成過程中,讓學生積極、自主地進行知識與能力的構建。本課程采用“資訊—計劃—實施—檢查評價”四步法使學生形成普適性的工作思路和方法,教師則采取相應的教學方法。
3.1任務引導教學法
多用于“資訊”。明確:要做什么,明確工作任務、工作要求,提供學習情境所需要的工具條件,提供信息資訊途徑及方法指導。
3.2過程導向教學法
多用于“計劃”。明確:怎么做,主要討論工作方案與步驟。學生按工作小組進行準備并派出代表發(fā)言,就不同觀點展開討論,最后教師進行歸納總結,允許存在不同的觀點,留待以后繼續(xù)討論,例如對零件表達方案的討論,在學生學完整門課程后再討論。
3.3教、學、做一體教學法
多用于“實施”。教師在教中做,學生在學中做,邊做邊教,邊做邊學。
3.4案例解析教學法
多用于“檢查評估”。分析點評學生工作成果,如傳動方案的設計,原動機的選擇,機構參數(shù)的計算與確定,軸的結構設計與計算等。
3.5實驗室教學法
實驗室就是培養(yǎng)學生實踐的試驗場,在實驗室教師要指導學生進行綜合性、創(chuàng)新性實驗,教師和實驗室教師應為學生提供有效的實驗操作儀器和場地。例如,在“減速器的拆裝與軸系結構分析”實驗中,教師可以與學生一起動手合作,經(jīng)過拆卸、軸系結構的分析及裝配,完成減速器的拆裝與軸系結構的測試與分析。結合實際零部件的拆裝案例進行《機械結構設計與裝配》現(xiàn)場教學,讓學生進行實際操練,提高其職業(yè)素質。
3.6實踐教學法
關鍵詞:實訓;拆裝;回路;測繪
中圖分類號:G642.0?搖 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)50-0213-02
一、圍繞辦學目的組織實訓教學
我院堅持“應用為本、學以致用”的辦學理念,把“辦好讓學生、家長、社會滿意的學校”作為辦學宗旨,致力于為社會培養(yǎng)高素質應用型人才。我院通過強化實踐教學,突出技能培養(yǎng),努力探索工學結合和理論與實踐相融合的人才培養(yǎng)模式。《液壓與氣動技術》是工程機械類專業(yè)十分重要的課,也是一門理論性和實踐性很強的課程,針對我校教學環(huán)境和實驗室硬件條件的特點,從實際情況出發(fā),圍繞辦學目深入探討如何在《液壓與氣動技術》實訓中嘗試各種教學方法,達到理論和實際相結合,提高學生的實踐動手能力,激發(fā)學生學習興趣,增加分析問題、解決問題的能力。
二、實訓課強化實踐應用能力
《液壓與氣動技術》是我院機械制造設計及自動化專業(yè)的一門重要課程,與機械制造技術、裝備設計等主要專業(yè)課有著密切的關系,具有實踐性強、與生產實際聯(lián)系緊密的特點。是一門綜合性較強的課程,也是專業(yè)課程中較難理解和掌握的一門課。根據(jù)培養(yǎng)目標,崗位需求,結合學生的實際情況,本門課程的主要任務是培養(yǎng)學生分析、設計簡單的液壓與氣動基本回路,安裝、調試、使用、維護液壓與氣動系統(tǒng)及故障診斷和排除液壓與氣動系統(tǒng)故障三項能力。通過實踐和實訓教學強化理論教學,突出對學生實踐技能的培養(yǎng)。
三、實訓教學條件及過程
1.實驗室實訓條件。我校液壓與氣動實驗室有6臺CQJDY-A2模塊化機電液氣綜合實驗臺,并配有透明的液壓元件及實物液壓元件,這種試驗臺是專門為學校配備的教學性質實驗臺,實驗臺的各個元件的功能和實際生產用的元件有區(qū)別,容易出現(xiàn)故障,質量和性能很難達到理論要求,只能完成基本動作和各種基本回路運動。基于上述條件,我們開設的實訓是:(1)液壓與氣動基本回路實訓;(2)元件的拆裝實訓。結合開設的實訓編寫相應的實訓報告手冊。
2.降低成本,挖掘潛力擴大實訓功能。購買企業(yè)報廢的液壓與氣動元件用于實訓拆裝教學。拆裝的目的是掌握結構和原理,無論新元件還是報廢元件結構都是一樣的,再者液壓與氣動元件種類多成本高。以低成本的價格購買,變廢為寶服務教學。由于經(jīng)常購買企業(yè)報廢元件,元件的種類對每屆學生實訓都不同,在每次實訓前要重新編寫實訓報告。如:根據(jù)新增加的元件改寫拆裝件的報告內容,根據(jù)需要增加元件的測繪功能,根據(jù)上一屆的學生情況總結出經(jīng)常出現(xiàn)的問題在報告中強調等。
3.實訓過程和內容。學生分組:3~5名學生一組,學習委員根據(jù)每組學生的學習成績要均衡分配,每組選個組長,組長的選擇可以同學推薦也可以自薦,組長要求動手能力強善于思考并且具有組織管理的能力,或者想鍛煉這方面的能力的學生。教師根據(jù)實訓情況對學生提出實訓要求,同時強調一定要在實訓過程中把理論課教材用于實訓參考。
4.帶著問題拆裝實訓。每組分到的元件不同,在拆裝前根據(jù)分到的元件復習教材中相關的理論,每組理論搞清楚后結合實訓報告冊的內容進行拆解,拆下的元件放到干凈整潔的臺面上,全部拆解后,小組成員一起討論每個零件在元件中的作用及結構,分析特點,并延伸到零件結構特點在相關其他機構中的應用情況。比如說齒輪泵中彈簧卡圈,不注意會忽略這個小件,學生找到這個件并要求說出這個元件的作用時,好多學生不太清楚,了解了這個零件是限制齒輪軸向位置作用后,學生的興趣非常高,沒想到這么小零件會如此大的作用,同時讓學生回顧在其他機械結構中如在減速機中的應用等,達到舉一反三的作用,同時介紹這個元件是標準件,增加對標準件的認識。
5.基本回路連接可以鍛煉學生基本回路設計和初步診斷故障的能力。學生做這個實訓前,教師在一臺實驗臺上連接透明基本回路,為學生介紹實驗臺各個按鈕及相應各個元件的使用方法,根據(jù)學生在課堂上學過的理論知識,讓學生自己設計液壓和氣動基本回路,自己連接,教師和學生一起檢查回路,發(fā)現(xiàn)問題一起考慮解決的辦法,在回路運動中,根據(jù)報告填寫不同壓力點的壓力實驗數(shù)據(jù),根據(jù)實驗數(shù)據(jù)和理論數(shù)據(jù)分析,實驗數(shù)據(jù)和理論數(shù)據(jù)不同的原因,復習有哪些對壓力損失有影響。
在基本回路完成的同時,推廣到典型回路的應用,根據(jù)實驗室的條件和學生對電器原理的理論知識設計簡單的公交才車門和翻斗車及挖掘機的液壓系統(tǒng)。實現(xiàn)機電液氣綜合實驗臺的綜合性能。在整個過程中,首先肯定學生的方法及特點,然后總結出正確的方法和思路,強調在設計過程中注意的事項,對學生做個正確的評價。
實驗臺在使用過程中經(jīng)常出現(xiàn)些故障,如對漏油處采取更換密封件,換向閥無法實現(xiàn)換向時是因為閥芯卡住;行程開關不靈學生自己動手組裝行程開關等。擴展到液壓系統(tǒng)故障的隱蔽性的特點,液壓系統(tǒng)發(fā)生故障以后,應該有選擇,有側重,有次序地檢查液壓裝置的內部狀況,根據(jù)有關的判據(jù),推斷出各故障原因可能性的大小,然后再根據(jù)現(xiàn)場的具體情況,對液壓裝置作更深入細致的分析與評判。通過對系統(tǒng)多方面的綜合考察,得出更加具體的結論。
6.測繪液壓元件服務主干專業(yè)課的項目教學。機械制造技術是機械設計及自動化專業(yè)的主干專業(yè)課,采用項目教學方式授課,以項目形式在實習廠授課,授課結束學生即能加工出相應的產品。液壓元件如各種壓力閥、流量閥、換向閥、各種泵等,作為機械制造技術的小項目,項目前期的圖紙繪制在液壓實訓中完成。實訓按小組分配各個元件,拆開后測繪出零件的尺寸,繪制零件圖和裝配圖的草圖,老師檢查合格后統(tǒng)一在電腦上繪制零件圖和裝配圖。通過測繪培養(yǎng)了學生的工程意識、貫徹、執(zhí)行國家標準的意識,鍛煉學生生產實踐的測繪能力和繪圖能力。培養(yǎng)學生認真負責,一絲不茍的工作作風和嚴謹?shù)目茖W態(tài)度,強化時間觀念,樹立國家標準意識,養(yǎng)成良好的繪圖習慣和工作作風。為后續(xù)的專業(yè)課打下良好的基礎,讓學生有實踐生產項目概念。通過電腦繪圖熟悉軟件的應用。
在機械制造技術基礎的項目中,學生按照自己設計的圖紙動手加工和裝配。生產的產品讓學生有勞動快樂和成就感,學習興趣大大提高。同時學生做出的產品可以用于下屆學生實驗室實訓拆裝元件用,為學校節(jié)約了購置元件的成本。這種方式與企業(yè)的產品生產方式類似。同時,這也為學生參加就業(yè)適應企業(yè)的生產方式打下良好基礎。
四、結論
這種方式的實訓共做了兩屆,學生興趣高,學習態(tài)度端正,調動了多種感官,做到理論和實際相結合。在這種教學模式下,學生的動手能力增強了,加深了對液壓元件的結構和原理的理解,初步具有分析、設計液壓與氣動基本回路能力,安裝、調試、使用、維護液壓與氣動系統(tǒng)的能力提高了,能夠進行簡單故障診斷和排除,為學習其他專業(yè)課和工作打下牢固基礎。小組成員的密切合作,能充分發(fā)揮每個人的特長,使學生取長補短,增強創(chuàng)新意識,理論和實踐能力共同提高。
參考文獻:
[1]薛梅.《液壓與氣動技術》項目教學設計與研究[J].教育科學,2008,(09).
王愛玲,1943年3月出生,山西省太原市人。1965年畢業(yè)于太原機械學院(現(xiàn)中北大學)機械制造工藝及設備專業(yè)。1965至1978年在太原重型機器廠和國營紅旗光學儀器廠從事機械產品設計、機床大修技術工作。1985至1986年北京航空航天大學進修CAD/CAM方向碩研課一年。1991年晉升為教授。1996年評為享受國務院政府特殊津貼的專家。1978年從事高校教學、科研工作至今。博士生導師。
社會兼職有:中國工程機械學會理事、山西省機械工程學會常務理事、中國兵工機加學會副主任委員、山西省企業(yè)創(chuàng)新促進會專家、山西省企業(yè)技術創(chuàng)新專家委員會專家、國家模具CAD工程研究中心兼職教授等十多項。
主張“高技術產業(yè)化”和“產業(yè)高技術化”并重
上世紀六、七十年代,我國工業(yè)發(fā)展水平還比較落后,亟需更多的機械工程原創(chuàng)性成果來撐起國家的綜合實力。
王愛玲教授就是那時候開始投身到機械設計與制造行業(yè)的。幾十年來,她的工作內容包括特種加工技術及綠色制造;精密儀器及機械:精密機械設計與制造。講授博士生課程:現(xiàn)代機械設計、精密機械設計與制造、制造信息技術、先進制造技術專題等;碩士生課程:計算幾何及圖形處理、先進制造信息技術、機械工藝專題等;本科生課程:機床數(shù)控技術(國家級精品課程)、機床設計、機械原理等。
目前承擔項目及研究方向為:精益型集成制造技術、復雜產品快速開發(fā)技術、虛擬環(huán)境下產品設計、制造、裝配技術,綠色制造及特種加工技術等。
科研成果只有轉化為生產力,才能最大限度發(fā)揮其應有的價值與作用。王愛玲教授對此有著深刻的認識。她很重視科研成果的應用及直接為企業(yè)創(chuàng)造經(jīng)濟效益,主張“高技術產業(yè)化”和“產業(yè)高技術化”并重。她的不少科研成果,都是很快應用到了企業(yè)的生產實踐中,得到了企業(yè)和社會的認可。
為了開闊視野,建立更廣泛的交流平臺與合作關系,王愛玲教授曾于1994年前往新加坡理工大學,進行CAD及美國CV公司軟件交流;1998年受邀美國哥倫比亞等5所大學進行先進制造技術交流;2000年,前往奧地利、德國、法國、荷蘭等國,就“WTO及我國企業(yè)的發(fā)展”專題進行深入研討;2004年,到澳大利亞和新西蘭機械工程學會及高校進行先進制造技術交流。
身心沉下去 成果浮上來
科研從來都不是一帆風順的,只有專心致志地“氣沉下丹田”,才能發(fā)現(xiàn)別人沒有發(fā)現(xiàn)的新天地,才能爭取“一枝獨秀”。王愛玲教授取得的一系列成果背后,是她專注地探索,是恒久的毅力與不懈的堅守。
自1989年以來,王愛玲教授負責國家計委、省、部級科研課題30余項,獲省部級以上獎24項,其中科研、教學各12項。省、部級科技進步1等獎1項,2等獎5項,3等獎2項,專家評價國際先進水平4項,國家發(fā)明專利4項;發(fā)表先進設計制造技術有關學術論文150余篇,SCI、EI、INSPAC等收錄30多篇。
因科研成果的內涵與實用價值,屢次獲獎,其中“數(shù)控旋口機CAD/CAM一體化系統(tǒng)研制”獲部級科技進步二等獎,“實用型CIMS數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)研制與實現(xiàn)”獲部級科技進步三等獎,“實用新型集成制造系統(tǒng)及模具產品開發(fā)”獲省級科技進步二等獎,“工業(yè)鍋爐集成制造技術開發(fā)與應用”獲機械工業(yè)科學技術進步三等獎,“基于輥彎成型的生產系統(tǒng)反求技術研究”獲省級科技進步二等獎,“復雜模具CAD/CAM產品開發(fā)與應用”獲省百項技術難題攻關一等獎等。此外,科研成果“多功能綠色機械加工復合噴霧系統(tǒng)”,經(jīng)山西省經(jīng)委2006年12月鑒定驗收,符合“山西省新產品新技術鑒定驗收合格證制度”規(guī)定,準予批量生產,專家評價為國際先進水平。
治學修身師之楷模 明德篤行哺育桃李
40余年的教書生涯,王愛玲教授指導博士生17名,指導碩士生75名,培養(yǎng)和指導和本科畢業(yè)生數(shù)以千計。
在王愛玲教授這里,不論是指導博士還是碩士研究生,“機械設計制造及自動化”專業(yè)《機床數(shù)控技術》這一本科課程是門“必修課”。對此,她表示,“在研究生課題選擇上,我會根據(jù)學生的專業(yè)知識和興趣制定不同的選題,學生參照自己的側重點,跟老師討論后確定自己的培養(yǎng)計劃,進行課題研究。學生們對這樣的教學方式很感興趣,“王老師授課一般不按照課本來,她有她自己的一套理論體系,通過各種方式來搜集國內外相關研究的最新成就和新動態(tài),把這些新信息及自己的研究成果運用到教學環(huán)節(jié)當中,將理論和實踐很好地結合起來,所以知識學起來不會很枯燥”
王愛玲教授積極致力于教學改革,她采用啟發(fā)引導與互動教學方法,著重傳授學生獲取知識的基本方法和提高學習、工作效率的方法,注重培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和素質。
在數(shù)控技術教材建設中,王愛玲教授帶領著團隊成員編著的教材和著作涉及數(shù)控理論及專業(yè)技術、數(shù)控職業(yè)教育、數(shù)控操作及實訓三個系列;分別由高等教育、國防工業(yè)、機械工業(yè)、電子工業(yè)四大出版社出版;至2013年,她和數(shù)控技術著作團隊已出版教材、著作50部, 發(fā)表有關學術論文150余篇,其中SCI、EI、INSPAC等收錄30余篇。
桃李不言,下自成蹊。作為第一負責人,王愛玲教授獲得1997年度“NC&CIMS實驗中心建設”國家級教學成果二等獎;2001年“21世紀機械專業(yè)人才培養(yǎng)模式”省級教學成果三等獎;2005年“現(xiàn)代數(shù)控技術產學研基地的創(chuàng)建與人才培養(yǎng)”省級教學成果二等獎;1995年《實用數(shù)控編程技術》部級優(yōu)秀教材二等獎;2010年度《機床數(shù)控技術》國家級級精品課程等。因科研、教學成就顯著,2004年王愛玲教授還被授予山西省“三八紅旗手”稱號,2007年獲全國第三屆高等學校教學名師獎。