时间:2023-05-30 09:48:28
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇机械设计与制造毕业论文,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
1.提高自动化专业本科毕业设计质量的若干对策
2.自动化专业毕业实习模式的实践与探索
3.电气工程及其自动化专业毕业设计研究
4.略论高职自动化专业毕业设计的改革
5.电气工程及其自动化专业毕业设计选题的探讨
6.农业机械化及其自动化专业本科毕业设计改革探索
7.基于项目导向的自动化专业毕业设计模式研究——以钦州学院为例
8.提高电气工程及自动化专业毕业设计质量探讨
9.提高自动化专业毕业设计质量的研究与实践
11.新形势下自动化专业毕业设计的研究与实践
12.探索提高热工自动化专业毕业设计教学质量
13.MATLAB在电力系统自动化学生毕业设计中的应用初探
14.基于ASP及VBA技术实现毕业论文格式规范自动化
15.自动化专业毕业设计模式探讨
16.机械设计制造及其自动化专业毕业设计的改进措施探索
17.提高电气工程自动化专业毕业设计质量的方法
18.关于电气工程及其自动化专业毕业设计大纲的探讨
19.高职自动化专业学生毕业实践的探讨
20.应用型本科自动化专业毕业设计运行机制的创新研究与实践
21.仿真技术在自动化专业毕业设计教学环节中的应用
22.应用型本科院校自动化专业毕业设计(论文)的探索与实践——以太原工业学院自动化专业为例
23.提高自动化专业毕业设计质量的方法研究
24.浅淡电气自动化专业高职毕业没计
25.机械设计制造及其自动化专业毕业设计的改进措施探索
26.利用网络资源与计算机仿真技术突出创新能力的培养——电气自动化专业毕业设计教学改革的实践
27.试论技工院校电气自动化专业高技班开展毕业设计
28.对自动化专业毕业设计的经验总结与思考
29.如何做好应用型本科院校自动化专业的毕业设计
30.农机化及其自动化专业毕业论文与科研结合效果探讨
31.自动化专业本科毕业设计现状分析与新模式探索
32.工科毕业设计新模式的探索与实践——以华北电力大学自动化系为例
33.谈电力系统及其自动化专业的毕业实习与设计
34.机械设计制造及其自动化专业毕业设计的改进措施探究
35.高校自动化专业毕业实习的探讨
36.基于就业能力提升的自动化专业毕业实习教学改进
37.提高工科自动化专业本科毕业设计(论文)质量的实践与探索
38.地方农业院校机械类专业本科毕业设计教学探析——以农业机械化及其自动化专业为例
39.高职电气自动化专业毕业设计指导方法探索与实践
40.高职机械制造与自动化专业毕业设计模式改革与实践
41.机械设计制造及其自动化专业毕业设计改革探讨
42.电力系统厂站及调度自动化综述
43.微生物自动化分析仪的毕业实习带教初探
44.电气自动化技术专业卓越技师毕业设计作品化改革与实践——以山东劳动职业技术学院为例
45.自动化和建环专业联合开展毕业设计的教学改革实践
46.基于工作过程的电气自动化专业毕业设计教学模式探讨
47.提高工科高校学生毕业设计质量的改革与探索——以自动化专业为例
48.CAD技术在电气工程及其自动化专业毕业设计中的应用
49.浅谈自动化专业本科生毕业设计(论文)指导规范化
50.机械设计制造及其自动化专业毕业设计成绩评定质量的研究——以常州工学院为案例
51.机械设计制造及自动化专业毕业设计的实践及思考
52.工程教育专业认证背景下培养目标和毕业要求的制定——以广东石油化工学院电气工程及其自动化专业为例
53.电气工程与自动化专业毕业设计改革的探索与实践
54.电力系统及其自动化专业实习与毕业设计环节改革探析
55.电气工程及其自动化专业毕业设计选题的探索与实践
56.提高电气工程及其自动化专业毕业设计质量的研究与实践
57.基于CDIO的电气工程及其自动化专业毕业设计改革探索
58.不变与应变——自动化专业毕业设计的再思考
59.电力系统及其自动化专业毕业实习教学模式探讨
60.自动化仪表专业毕业设计的改革实践
61.MATLAB在自动化专业毕业设计中的应用
62.高职高专电气自动化专业毕业设计方案研究
63.高职焊接技术及自动化专业毕业设计存在的问题与对策
64.以实际生产工艺过程作为自动化专业毕业设计题目的思考
65.电力系统及其自动化专业毕业设计改革的探讨
66.毕业设计与毕业分配挂钩新的教学模式 记92届电气自动化专业毕业设计
67.工企自动化专业毕业设计指导工作的研究
68.谈中专自动化专业的毕业设计
69.自动化专业新形势下毕业设计过程与质量研究
70.电气工程及其自动化专业毕业设计中的问题及改进措施
71.电气工程及其自动化专业毕业实习改革探索
72.电子束离子束专业结合毕业实践研制用于生产自动化仪表零件的电子束焊机
73.机械设计制造及其自动化专业毕业实习的改革
74.机械设计制造及自动化专业毕业设计模式的教学改革
75.毕业设计过程中学风因素及治学方略研究——以机械设计制造及其自动化专业为例
76.本科毕业设计过程中学生创新能力培养的实践和思考
77.工业自动化专业毕业设计注重能力培养的实践
78.高职电类专业毕业设计选题探讨
79.本科毕业设计过程管理平台的设计与实践
80.基于学科平台开展本科毕业实习的改革与实践
81.实验室自动化系统应用对检验医学本科生实习的影响与对策
82.加强实践教学,提高本科生毕业设计能力
83.毕业设计过程中如何培养独立学院学生的创新能力
84.“变电站综合自动化”教学实践
85.医院药房自动化管理系统应用进展
86.人工与自动化双分拣区系统品项分配优化
87.机械自动化技术的应用研究
88.基于配电网自动化的多Agent技术在含分布式电源的配电网继电保护中的研究
89.基于不同接线模式的馈线自动化实现方式
90.自动化炒青绿茶生产线的设计与应用
91.薄煤层综采工作面自动化技术综述
92.馈线自动化自适应快速保护控制方案
93.滚筒采煤机自动化与智能化控制技术发展及应用
94.国外图书馆自动化系统市场发展状况研究
95.正念训练的去自动化效应:Stroop和前瞻记忆任务证据
96.电力自动化技术的新发展
97.软件测试自动化技术应用研究
98.基于数据驱动的软件自动化测试框架
99.省级气象计量检定业务自动化系统
100.办公自动化系统的应用
101.压力容器焊接自动化技术的现状与发展
102.薄煤层综采自动化配套装备开采技术
103.电气自动化控制设备可靠性探究
104.自动化装配设备的总体设计
105.配电自动化
106.探讨220kV变电站综合自动化系统的应用
107.机械制造及其自动化的发展趋势分析
108.电气自动化控制设备可靠性探究
109.从国内外建设经验探讨广州配电自动化建设模式
110.槟榔包装的自动化生产线设计
111.我院基于整体设计的自动化药房建设
112.配电自动化实用化关键技术及其进展
113.云计算环境下图书馆自动化系统发展探索
114.电气自动化技术在电力系统中的运用浅谈
115.基于CAN总线的船舶自动化系统研究与设计
116.基于SMART准则的配电自动化建设效果评价体系研究
117.基于Android的自动化测试的设计与实现
118.电气自动化在电气工程中的应用
119.自动化综采工作面概念探讨
120.任务复杂度对自动化意识的影响
121.探析智能型机械自动化应用趋势
122.自动化控制技术在煤矿通风系统中的应用
123.软件自动化测试概述及应用工具分析
124.试论化工自动化控制的发展趋势
125.基于IEC61850国际标准的配电自动化系统应用研究
126.远动控制技术在电力系统自动化中的应用
127.智能配电网馈线自动化发展及展望
128.图书馆自动化开源系统的市场可行性研究
129.国内石油钻机自动化技术现状与建议
130.变电站综合自动化系统的选型
131.IEC61850在高级配网自动化中的应用
132.机械自动化技术的应用与发展前景的探索
133.智能电网发展的机制及其对电网自动化技术的影响
134.变电站自动化技术的未来发展(一)——电力市场与协调型自动化
关键词:实验室;创新型;全生命周期;ISO9001质量认证体系
机械工程实验室作为高等院校机械工程及近机类专业学生培养的实践基地,也是学生接触实际生产、获得生产技术及管理知识,进行工程师基本素质训练的平台,对大学生创新意识、创新精神和创新能力的培养发挥着举足轻重的作用。
在中国经济飞速发展,而适应社会需求的专业人才相对匮乏的形势下,教育部提出了“宽口径、厚基础、强能力、善创新”的高校专业人才培养目标,对于大学生的培养,高校既要使其具有厚实的专业基础和基本技能,又要具有广泛的适应能力和创新精神[1]。这不仅对高校人才培养目标的制定和教学计划的安排提出了具体的要求,而且对实验室建设也具有重要的指导意义。基于国内高校机械工程实验室的实际情况,本文提出了一种新型的实验室建设模式,加大学生基础技能、专业技能及创新能力的培养,有效解决了宽广知识面与深厚专业技能两者不可兼得之间的矛盾。
1 国内机械工程实验室的现状
教育部新颁布的本科专业目录在逐步消除原专业划分过细带来的问题,侧重于学生在专业内的综合技能和创新能力培养。而国内高校机械工程实验室大多仍保留着原来的运行模式,主要体现在3个方面:
(1)实验室构成:国内高校大部分是机械原理实验室、机械设计实验室、机械制造实验室、机械CAD/CAM实验室、机械创新实验室、金属材料实验室、机电传动实验室等组成模式,其构成主要侧重于学生在设计、制造方面的能力培养,而对于国内大多数高校的本科毕业生而言,毕业后从事设计方面工作的人数占比很小,大多集中在制造、测量与质量控制等领域就业。因此目前普通高校的机械工程实验室在产品性能测定、物流及成本核算等方面存在一定的功能缺陷。
(2)实验室运行模式:实验设备引进方面,国内高校机械工程实验室建设仍然根据专业性质,采用“教师申请―学校审批―招标―采购―学校验收”的操作模式购买相应设备,根据设备情况开设相应的实验项目,因此存在着设备共享困难、重复购置率较高、利用率低下的问题[2,3]。在教学质量控制上,一般采用实验教学抽查、听课等方式对教学质量及规范性进行检查和监督,但是对于学生的满意度及培养质量关注普遍较少。
(3)实验室队伍建设:目前实验室管理人员在高校师资队伍建设中仍处于不受重视的地位,普遍存在实验室人员学历较低、技能单一等问题。随着新知识、新技术的更新速度加快,实验教学内容、教学方法、现代化教学设备更新及学生能力培养都对实验教学队伍的素质提出了更高的要求。由于长期得不到应有的重视,导致实验教学队伍的知识更新缓慢,甚至部分实验教师没有接受过系统的专业训练[4]。另外,由于教学、科研类岗位普遍比实验岗位待遇高,也导致大批实验技术骨干人员不愿从事实验教学工作,而转入教学、科研岗或为了离开实验岗而选择继续深造,造成实验教学队伍的人才流失。这些因素均制约了实验队伍的创新能力及实验水平的提高,成为实验教学环节中的瓶颈之一。
2 我校机械工程实验室的创新模式
2.1 实验室构建
我校机械工程实验室从培养学生厚基础、宽口径的实际出发,经过资源整合把实验室分成机械设计基础、机械创新、机械制造、测试与控制、生产管理5个模块。学生在该实验平台上可以得到“构思―设计―制造―标定―物流”整个产品生命周期的训练,实现对产品开发过程各环节的深入理解,并根据自身的兴趣、专业在个别环节上深入学习、加强训练。这种实验室构建方式有效地解决了“宽口径、厚基础、强能力、善创新”与技能专长之间的矛盾。实验室组成如图1所示。
2.1.1 机械设计基础模块
该模块主要是以巩固学生基础知识和培养学生基本技能为主的专业基础训练(包括综合展品陈列实验、公差测量实验、机械CAD实验、热处理与硬度测定实验、减速器拆装实验和液压传动实验等);以培养学生综合知识和创造能力为主的基础实验,即机构创意设计实验,使学生具备基本的机械设计理念与专业技能。
2.1.2 机械创新模块
该模块主要是培养学生机械综合设计能力、创新能力、协作精神和实践制作能力。主要针对全国机械创新大赛、全国大学生工程训练综合能力竞赛、机器人大赛、大学生电子设计竞赛、全国三维数字化创新设计大赛等各大赛事而设置。通过选题、构思、设计、制造、调试等环节的综合训练,使学生把理论知识和实践技能结合起来,激发学生的学习兴趣,开拓学生的视野,为优秀人才的脱颖而出创造条件。
2.1.3 机械制造模块
该模块主要让学生深入了解和掌握机械制造方面的知识,提高学生的动手操作技能,强化对机械制造工艺、机械制造技术基础等课程的理解。具体内容主要是结合产品的制造过程,对车、钳、刨、磨、铣等常见工艺进行基本操作技能训练,使学生对工业产品制造过程有较完整的体验和认识,更好地学习、掌握数控机床的基本结构、基本操作、编程、工件与夹具的装夹、刀具选用及装夹、基本工艺的拟定、 CAM应用,对工业机器人结构、编程、设计及在生产线上的应用深入理解,以适应现代制造业对人才素质的需求。
2.1.4 测量与控制模块
该模块主要训练学生测试典型机构及机械传动装置的运动、动力学特性及工作能力;分析其影响因素,了解提高机械性能的措施;掌握现代机械物理量的测试与实验研究方法和手段。
2.1.5 生产管理模块
该模块通过分布式制造系统实时仿真系统的软硬件环境,提供生产系统的规划、设计、运作管理方面的实验,使学生学习典型车间作业调度问题的基本方法、技术以及对生产系统的布置和调度管理,培养学生运用生产系统设计和现代集成制造设计理论、方法从事制造系统规划设计的能力。
2.2 管理模式
机械工程实验室除执行我校国资处制定的各项有关规章制度以及学院GB/T19001-2000质量认证管理制度外,建立并实施了《机械工程实验室管理规则》,包括实验室各类人员岗位责任制、工作考核制度、安全卫生管理制度、档案管理制度、实验室运行经费管理规定、仪器管理规定等,各实验室有实验室规则、安全卫生制度、学生守则等管理制度。
2005年,实验室进行了ISO9001质量管理体系认证,将ISO9001质量管理认证体系引入实验室教学管理工作中。按照ISO9001质量认证体系的核心PDCA(计划―实施―检查―持续改进)要求,进行闭环、循环式管理,对实验教学过程的各个环节进行连续控制,使全面质量管理成为基本工作方法,最终提高实验教学质量和实验室管理水平。
2.3 实验教学队伍建设
实验室积极鼓励学术水平较高、教学经验丰富、具有团队精神的教师参与实验教学、实验课程改革和实验室建设,尽量减少专职实验岗位的设置。按照学校、学院和学科师资队伍培养的政策和要求,定期从实验教学任务、实施过程、教学难点、教学方法、教学手段、技术改革等方面进行培训,通过轮训的模式加强实验队伍对产品生命周期各环节技能的深刻理解,使之熟悉实验教学的全过程和具体要求,保证实验教学的顺利进行。
3 运行效果
经过几年的改革与实践,学生主动参与实验的兴趣明显提高:(1)动手能力得到加强。以学生参加各类科技竞赛为例,以往学生需要加工零部件时,往往直接请教师指导操作,甚至部分零部件由教师代为加工。现在指导教师只需要参与前期的方案讨论,后期的加工制造与调试则完全由学生自行完成。(2)工程素质和创新能力得到提升。近三年来,学生在全国和省级科技竞赛中获奖22项,较以往有明显的提高。(3)毕业论文质量提高。很多学生在理解了工业产品的整个生命周期过程后,根据自己的兴趣选择毕业论文的方向或题目。近年来,本科毕业论文的质量有了明显提高,申请实用新型专利十多项。(4)学生满意度提高。我院根据ISO9001质量管理认证体系的要求,针对实验教学对学生进行满意度调查。结果显示,学生满意度由原来的89.8%提高到2012年的98.7%。
4 结束语
采用产品生命周期理念建立的机械工程实验室,是对于传统实验室培养理念的革新,引进的ISO9001质量管理体系有效地保障了实验教学的运行,提高了实验教学质量。实践证明,该模式对于系统培养学生的工程理念具有明显优势,使学生能够在产品设计与制造时充分理解各环节的运行与成本核算,有效地解决了宽口径与技能专长培养之间的矛盾。
参考文献
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关键词:机械类;毕业设计;质量;提高
中图分类号:G623.1 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)06-00216-02
高等教育工科机械类本科生毕业设计教学是实现培养目标要求的重要环节[1],是锻炼学生运用所学知识分析问题、解决问题、培养实践能力和创新精神的重要手段,为学生毕业后走上工作岗位,适应教学、科研、生产的规范化管理打下良好的基础[2]。然而,由于种种因素的影响,导致许多高校在毕业设计工作中存在一定的问题,影响了毕业设计的整体质量[3-6]。如何有效提高本科生毕业设计的质量,是高校专业教师亟需解决的课题[7,8]。作者根据实际工作的体会,结合本专业学生的实际情况,就如何有效提高毕业设计质量进行了一些探讨。
一、机械类本科毕业设计存在的问题
贵州大学机械工程学院机械设计制造及其自动化是培养具备机械设计制造基础知识与应用能力的高级工程技术人才。随着招生规模的不断扩大,在毕业设计工作中出现了一些新的问题,影响了毕业设计质量,具体有以下几个方面:
1.部分选题缺少创新。部分毕业设计选题是重复过去的题目,或是稍微改动,或是总停留在传统的工艺等[9,10],缺乏创新性,不能与科技的发展和社会的需求相适应。
2.“一人一题”限制了学生的学习主动性和协作精神。由于每个学生的选题都不相同,减少了学生之间的交流、沟通和探讨,不利于培养学生的团结协作精神。另外,“一人一题”的规定也很难让一个学生在短时间内做出高水平的毕业设计。[11,12]
3.学生选题普遍带有盲目性。多数学生选题带有盲目性,有些学生单凭兴趣进行选题,结果往往有不切实际的情况[13];有些学生缺乏对本专业较全面深刻的认识,如学机电专业方向的学生一味地追求做偏软件方面的课题;部分学生在毕业设计选题时,不是根据自己的能力和兴趣选择题目,而是选择自己认为要求不太严格的老师所出的题目,以求毕业设计顺利通过。
4.机械制图基础薄弱。毕业设计图纸质量一直是影响毕业设计总体质量的一个主要因素。[15,16]由于机械制图是在第一学年学的,等到做毕业设计时已经遗忘了很多,设计出来的工装或机构中的零件均存在视图表达不完整,尺寸标注不完整或不合理,公差、粗糙度取值不合理和结构工艺性较差,部件结构和连接方式不合理等问题,所画的图纸错误较多。[17,18]
二、提高毕业设计质量的途径
为了提高机械类毕业设计质量,培养学生实践能力和创新精神,养成严谨的科学态度和脚踏实地的作风,使毕业设计教学更好地达到培养学生综合能力的目的[19,20],可从以下几个方面着手:
1.选题应有一定的创新。不论是科研课题、旧题新做、真题假做、借题发挥,还是用人单位提供的题目,都要体现新理论、新技术、新工艺、新内容、新方案,才能使毕业设计环节充满活力和朝气,才能扩大学生的知识面,开阔学生的视野。同时,毕业设计内容应该从能促使学生独立思考、解决问题的角度出发,因此,教师在毕业设计命题时,可注重从启发的角度给出题目,注重对学生创新能力的培养。[21]
2.发挥学生的主观能动性。在毕业设计选题阶段,应鼓励学生和相关课题的老师面对面交流,充分了解相关课题的意义、背景、内容和要求,学生在充分了解课题的基础上,结合自己的兴趣、知识背景和自己的能力,选择适合自己的课题[12]。同时,结合全国、全省的各类技能竞赛开展毕业设计,比如:全国大学生机械创新设计大赛、全国大学生机器人大赛、全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛、全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛、“挑战杯”全国大学生系列科技学术竞赛等等。将参加上述科技创新活动的参赛作品与毕业设计结合起来,有助于提高毕业设计质量,有利于学生科技作品中申报国家专利等学生成果的产出。[22-25]
3.将毕业设计与教师科研真题相结合。由于教师的科研项目通常是比较前沿、工程实际急需解决的问题,又多属于理论联系实际、方案新或层次高及有实际应用前景的课题,因此,将毕业设计题目与教师的科研项目相结合[26-28],指导教师可将科研项目中适合毕业设计的内容分离出来,让学生参与进来,教会他们如何进行科学研究,鼓励学生查阅资料,培养他们严谨求实的作风和创新能力。学生可以从教师身上学到更多的知识、科学的思维方法、丰富的实践经验和实事求是的工作作风。
4.拓宽渠道,校企联合指导毕业设计。在做毕业设计这一学期,很多学生已经签订了就业单位,对这类同学可以实行校企联合的指导方式,设计题目从用人单位的实际工作选择。[29,30]一方面,这可解决实习与做毕业设计的冲突问题;另一方面,题目与学生将来的工作实际相联系,有利于学生就业后尽早地进入工作角色。
5.严把图纸质量关。学生在做毕业设计绘制图纸时,指导教师要求学生补习和强化机械制图方面的知识。毕业设计过程中,要经常查阅学生的图纸,及时指出图纸中的错误,并让学生及时改正,同时,这样做不仅解决了学生交图时由于问题太多而要重做的问题,而且还有效地保证了毕业设计图纸的质量。
6.建立有效毕业设计中期检查制度。中期检查是对每位做毕业设计学生的一次摸底,做好这项工作对毕业设计的整个环节有着举足轻重的作用。中期检查内容包括指导教师和学生分别向学院汇报毕业设计的进度,汇报在指导和学习中存在的问题,做出指导性意见。对于不认真负责的指导教师予以批评,同时要增强指导教师的责任心。
机械类本科毕业设计是一个重要的实践性教学环节,是提高大学生综合素质的途径之一,也是学生开始从事科学研究和工程设计的初步尝试。严把毕业设计选题是做好毕业设计的前提。同时,指导教师应不断充实和丰富专业知识、专业基础课知识,学习新知识、新技术,关注本学科及相关学科的科研发展动态,以爱岗敬业的精神,认真、负责、耐心、热情的工作态度,做好毕业设计过程中的每个细节,努力提高毕业设计质量。
参考文献:
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[关键词]工程能力;课程体系;机械类人才培养
[中图分类号] G64 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2017)02-0047-03
机械工业是经济和社会发展的支柱产业之一。打造具有国际竞争力的机械制造业,是我国提升综合国力、保障国家安全、建设世界强国的必由之路。《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》明确提出,提高教育质量是高等教育发展的核心任务, 是建设高等教育强国的基本要求。《中国制造2025》也明确提出要建设一支素质优良、结构合理的制造业人才队伍,走人才引领的发展道路。高校的主要任务就是培养大批应用型和创新型人才,服务于国家建设。因此,探索一条适合培养学生工程能力和创新能力的培养计划,对于提高大学生工程能力和实践能力,培养优秀的专业技术人才具有重要意义。
一、机械设计制造及其自动化专业面临问题
随着科学技术的发展,企业对员工队伍的素质要求越来越高,由原来的单一专业型、理论型向应用型、复合型和创新型转变,要求毕业生既要拥有扎实的专业理论基础知识,也要有工程实践的实际技能,还要具备利用各种技术信息解决现实问题的能力和开发能力。这种需求与培养之间的落差,导致我国就业市场的矛盾日益明显和突出。一方面现企业招不到合适的人才,另一方面大学毕业生面临巨大的就业压力,造成了找工作难,找理想的工作更难的现象。究其根源,在于高等院校办学定位不准确,人才培养体系不完善, 课程设置不合理,教学内容更新不及时, 教学方法、教学手段落后于时代和社会发展;同时,学校对学生工程应用能力、动手能力和实践能力重视不够,创新教育和创业教育缺失;工科教育和生产实际脱节,学生不能学以致用等。
齐鲁工业大学在2011年成为山东省应用型名校工程第一批建设单位,明确提出了把学校建设成为高素质应用型人才培养基地,在全国同类院校形成较为突出的人才培养优势特色。机械制造及其自动化专业作为学校重点建设专业之一,结合卓越工程师培养和工程教育专业认证的要求,制订了有利于学生工程应用能力培养的课程体系,从而为培养具有国际化视野的高素质工程应用型人才提供了保证。
二、课程体系的构建
课程体系包括课堂教学、实践教学环节和课外社会实践等几个板块。总体培养目标是,使学生获得机械工程师素质和技能的基本训练,具有良好的专业理论基础、外语交流能力、知识更新能力、创新能力和综合设计能力;具有规范的工程素质,动手能力强,掌握多种专业技能;掌握机械工程领域内的研发、设计、制造、运行管理和经营销售等方面的基本理论和实际技能。课程体系的构建,贯彻“加强基础、拓宽专业、注重学科交叉”的基本原则,体现素质、能力和知识的培养,强化专业基础与应用,同时紧密结合现代科学技术的新发展和新突破,全面更新教学内容,注重引进新成果、新技术和新工艺。
按照上述指导原则,我们构建形成了“三类别、多模块” 的课程体系。“三类别”即三类课程,包括素质能力必修课、专业出口核心课和兴趣特长选修课。“素质能力必修课”包含了通识教育必修课和专业必修课;“专业出口核心课”包含见习式训练、毕业设计、毕业论文及其他与就业关联度高、针对性强的课程;“兴趣特长选修课”包含了通识教育选修课和专业选修课。所谓“多模块”,就是指紧密围绕学生就业出口的实际需要,设置不同的职业出口课程,培养学生就业、职业能力,提高学生的专业核心能力。
通过“增”、“减”、“删”、“并”、“借”等措施重构课程内容,进行课程体系的整体优化,以“素质”和“能力”培养为目标,教学内容跟随学科最新发展,引进装备制造新技术、新工艺,渗透工程问题,对实践性教学环节(如课程设计和毕业设计等)进行多方位的改革及实践,提高学生的工程实践能力。课程体系层次如图1所示。
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图1 课程体系层次图
(一)理论教学体系的构建
根据课程内容、教学目的和对学生素质和能力培养侧重点不同,大学期间所学理论课程分为核心课程、创新课程和职业出口课程,分别建设成为核心课程群、创新课程群和职业出口课程群。
核心课程群主要包括理论力学、材料力学、机械制图、机械原理、机械设计、微机原理及应用、工程材料、机械制造技术基础、液压与气动技术等,以培养机械学科基本理论和基本能力为主。该类课程主要采用讲授式、启发式教学方法讲授机械与机器的组成原理、运动分析方法、力学分析方法等,让学生掌握宽广扎实的基础知识。
建设两大创新课程群,以培养创新思维、创新能力和工程应用能力。“典型机械结构创新件设计、制造和检测”的创新课程群主要包括金属切削原理与刀具、机械精度设计、机械课程设计、创新设计与制作等,以典型机械结构为例,让学生完成机械结构的创新设计、加工制造、检测和装配。“机电一体化”创新课程群,主要包括控制工程基础、微机原理、机械工程测试技术、电机拖动、计算机控制技术、现代物流装备与技术等。创新课程群的教学方法,主要有启发式、项目式、头脑风暴式,重在培养和锻炼学生的综合实践能力和创新能力。以组建的项目小组为创新团队,开设机械工程创新实践综合训练课,进行典型轻工机械结构部件的设计、制造和检测等全过程的实践训练。由此,学生把学到的相关知识应用于真实具体的生产过程,不仅可以把零散知识点形成有机整体,而且也有利于培养学生的团队意识、合作精神和沟通表达能力。
职业出口课程群以培养专业技能和就业竞争能力为主。制造装备设计与制造方向职业出口课程群主要包括机械系统设计、机械现代设计导论、机电传动控制、现代制造技术、模具CAD/CAM和数控加工技术等;轻工装备设计与制造方向职业出口课程群主要包括轻工产品生产工艺与装备概论、轻工装备现代设计概论、机电鞫控制、过程装备、过程装备控制技术等。职业出口课程提倡校企合作教学,提倡小班上课和小班讨论,由专业教师和企业兼职教师共同承担,以讲座式、探究式、企业项目案例式、技术难题招标式等方式开展教学,提高学生的工程素质水平,强化学生分析问题和解决问题的能力以及创新能力。
(二)实践教学体系的构建
实践教学环节包括:物理实验和专业方向综合性实验、课程设计和创新设计、工程训练、生产实习、电工和电子实习、毕业实习与设计、军事训练等。安排实践教学体系时,要注意合理调整理论课学时和开课时间,留出更多的时间进行实践教学。为了增强学生的企业现场的实践教学,把第四学年上学期生产实践由3周增加到6周,并调整到学期期末进行,这样就便于和第四学年下学期的毕业实习和毕业设计相联系,可以让学生在企业中完成与工程实际有关的毕业设计,通过工程实践提高学生的工程能力。
针对专业方向综合性实验,积极构建实践教学体系,以综合性、设计性、应用性为主,既重视基本技能训练,又强化开发创新,打破各专业课程间的壁垒,加强相关课程之间的交叉与渗透,在系列课程或课程群起点上,建立具有一定柔性、实验与实习一体性的实训环节,进一步优化基本技能、专业技能、技术应用能力训练,和创新能力培养有机结合,形成具有特色的“四层次”实践教学体系。
以工程能力培养为中心,构建机械类实验教学中心。为了改善和提高实验实践教学计划,学院投入500多万元购买了新的实验设备。按照国家“标准化实验室”的建设标准,整合原来分散建设和管理的实验教学资源,建立机械类专业教学的机械工程实验教学中心。综合实验中心建立后,学生通过预约,可以随时到开放实验室从事课外科技创新活动。通过“机电产品创新与综合实验课”等系列课程,向学生传授创造学、创新设计的基本理论与方法。通过选修课的形式,对近机械类学生开展创新教育,将“机电产品设计创新大赛”作为实验教学的重要内容之一,评选产生创新实验课的优秀作品,每年举办,每年评选,形成长效机制。通过竞赛活动,营造创新氛围,鼓励学生发挥聪明才智,在比赛中脱颖而出。
改革实验教学方法,建立全开放实验教学模式。在不断解放思想、转变观念的基础上,树立先进的教育理念和教学理念,引入现代化的实验技术和实验内容,按照“课内与课外相结合,教学与科研相结合”的原则,积极构建模块化、分层次、开放式的实践教学体系,其中包括机械认知实践、工程综合实践、研究创新实践、机械基础实验、产品制造基础工程训练、机械基础综合课程设计等。通过这一课程体系,培养学生独立工作能力、创新能力,促进学生个性的发展。
增加实验教学的比重,强化能力培养。根据现代企业和经济社会发展对人才的需要,研究制订了新的人才培养方案,主动适应市场,调整教学计划,更新教学内容,拓宽实践教学空间。充分利用校内科技实验站和校外实践教学基地,大大增加学生实践课的比重,促使学生的实际应用能力、动手能力明显提高。结合科研课题、大学生研究训练计划项目和生产实践的需求,积极开发综合设计型和研究创新型实验项目,着重培养学生解决生产实际问题的能力和研发创新能力,使毕业生能够提前与生产实际“对接”,更好地适应将来岗位需要。
三、课程体系建设成效
自2011年应用型名校建设工程开展后,机械设计制造及其自动化专业经过对课程体系的删减和优化,形成了特色鲜明的三类课程群,初步构建了适应工程应用型人才培养的专业课程体系。该专业现已成为山东省高等学校特色专业和山东省高等学校省级卓越工程师教育培养计划试点专业。
专业形成了“基础实验、综合设计实验、研究创新实验”的三级实验教学平台,实施多层次实验教学;实现了实验教学与理论教学相结合,开放式工程实践动手能力与课程实验相结合,创新实践与科学研究相结合,增强了学生的工程实践能力,提高了学生的综合素质,培养了学生的创新精神和创新能力。开设的典型机械零件综合实验,通过让学生在机械零件的设计、制造和检测过程中进行实践和实训,把所学专业知识应用于真实具体的生产过程,以生产实际为导向,使零散孤立的知识点形成有机整体,提高了学生的工程实践能力和创新能力。
四、结束语
为了达到企业对学生工程能力的要求,结合本校的实际情况,构建适应学生工程能力培养要求的机械设计制造及其自动化专业的课程体系。该课程体系既兼顾培养学生扎实的工程理论知识,又重视学生的工程基本技能、工程思维和素质、学生的工程实践能力培养,突出专业特色,保障专业培养目标的实现。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 许崇海,史岩彬,张鹏,肖光春,方斌.机械类专业工程能力培养的思考与初步实践[J].临沂大学学报,2014(6):21-23.
[2] 朱高峰.中国的工程教育――成绩、问题和对策[J].高等工程教育研究,2007(4):1-7.
[3] 李茂国.中国工程教育全球战略研究[J].高等工程教育研究,2008(6):1-12.
[4] 朱里.高等学校机械设计制造本科专业教学实践改革方案探讨[J].教育教学论坛,2013(12):52-53.
关键词: 地方产业 实践教学 人才培养模式
襄阳作为湖北省域副中心城市,全市的工业发展覆盖了机械、纺织、电子、化工等,其中重要领域为汽车产业的发展,对于此工业领域必然需要大量的人才作为生产力。湖北文理学院作为省属多科性普通本科高等院校,一直以来努力寻求一种新的发展模式,即坚持产学研相结合,为地方经济社会发展提供人才、科技、智力支撑与服务,以让学生享有更好的教育,突出人才培养的中心地位,培养善于创新实践的应用型高级专门人才。但是,如何才能培养出高技能的人才,我校机械与汽车工程专业在这方面进行了大胆尝试,针对地方产业发展的特点对人才的培养模式重新做了修订,坚持以高层次应用型人才培养进行定位,旨在提高人才培养质量,适应地方经济建设。
一、汽车零部件生产与我校机械与汽车工程专业关系简介
汽车配件的生产与整车的装配都与机械加工、机械零件的装配紧密相关,整车的动力装置是靠能源提供,对于汽车生产管理与汽车售后服务是人才培养的重要一环,我校的机械与汽车工程专业分为机械制造与自动化、新能源汽车、车辆工程、工业工程和汽车服务五个方向,这为地方汽车产业的发展提供了有力的人力保障。
二、机械与汽车工程专业人才培养模式
我校的机械与汽车工程专业主要为服务地方经济而开设的,该专业的课程设置、实践教学(实习)等环节和学生就业去向等均有体现,其中在实习环节及学生就业方面尤为明显。
(一)现行人才培养模式中的课程设置特点
当前,我校机械与汽车工程专业的课程设置有画法几何与机械制图、理论力学、材料力学、机械原理、机械设计、电子技术基础、单片机原理及应用、汽车构造(一)、汽车构造(二)、汽车理论、汽车发动机原理、汽车设计、汽车制造工艺学、汽车电器与电子技术、汽车测试技术、汽车CAD/CAE、汽车液压与气压传动等,该专业的生源主要来自襄阳市,并且学生毕业后大多数选择留在家乡工作。为了便于学生就业时尽快上手,此专业的课程设置中更加注重实验实践教学环节,例如汽车发动机的拆装,汽车检测与维修等实验课课时比重加大了。
除了在课程设置上体现出专业特色外,其他方面也有体现。具体来说,我校机械与汽车工程专业的实践教学环节一般包括校内实验教学、实践教学和汽车驾驶、课程设计、毕业设计、校外的生产实习等。校内实验教学主要开设汽车整车的性能测试;校外实习主要去东风汽车的生产基地实地参观,驻厂观摩;校外实习包括新生认识实习、生产实习、毕业实习等,这样的人才培养模式是专门为地方的汽车产业量身定制的,有效缓解地方经济发展对人才的需求。
(二)现行人才培养模式下学生的就业特点
由往年毕业生就业状况来看,该专业的学生主要集中在襄阳第二汽车生产基地,学生进入企业后能够很快适应工作,再加上是服务于家乡的经济建设,毕业生入职后工作比较安心,不会频繁跳槽,深得企业青睐。
三、加强校企合作,实现产学研结合
在现有的人才培养方式上,主要是理论教学与实践教学相结合,学生在前两学年主要接受理论教学,从第三学期开始学生每学期都会在企业参加实践学习,这为学生毕业后从事这方面的工作打下了坚实的基础。大四时学生要进行毕业论文的撰写,此论文的题目来自企业,由校企双方老师共同指导学生完成毕业设计相关工作。在这样的人才培养模式下,一方面使学生通过实习环节熟悉汽车配件的生产流程,另一方面,促进专业课教师与相关企业的深入交流,适时了解汽车产业格局下相关企业的人才需求,以便更好地组织教学,充实教学内容,为学生就业打下基础。
四、未来我校机械与汽车工程专业在培养服务地方经济的举措
(一)进一步更新教学理念,提高教学质量。
明确教学的宗旨是服务于地方经济,在做好理论教学的基础上,努力增强学生动手能力,实现学生的文化素养与专业技能平衡发展,创办出有自身特色的地方高校。
(二)加强师资队伍的建设。
提高教师的业务水平,力争创建一支作风优良、结构合理、一专多能的教师队伍。对于一些青年骨干教师要有计划、有针对性地送出去培训,让他们多接触生产实践,努力提高业务水平。制定一些积极有效的措施吸引企事业单位的工程技术人员、管理人员到高校任教或做兼职教师。改革教师职称评任制度,把教师的专业技能作为晋升的重要依据。
(三)强化学生的创业能力培养,提高学生适应社会的能力。
定期邀请成功人士来校讲学,培养学生的创业意识,树立学生的创业思想,塑造艰苦创业的优良品质,充分发挥每个学生的主观能动性,开发学生的潜能,摆脱思维定势,提高学生适应社会的能力。
参考文献:
[1]申继亮.教师人力资源与管理[M].北京:北京师范大学出版社,2006.
关键词:环保设备工程;培养方案;教材;新专业
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)30-0176-03
《21世纪议程》明确指出“教育是促进可持续发展和提高民众在可持续发展方面的素质的关键”,环境高等教育则是各层次环境教育中最重要的一部分,将为人类社会可持续发展做出重大贡献。环境学科是一门交叉性特别强的学科,随着环境问题的不断涌现而不断扩展和加强。环保产业近三十年来在世界范围内蓬勃兴起,成为部分国家新的经济增长点。目前,发达国家占据着全球环保产业市场的90%以上[1],环境污染控制技术正向深度化、尖端化方面发展,产品不断向普及化、标准化、成套化、系列化方向发展,环保设备在整个产业链条中的地位和作用也越来越凸显。我国环保设备起步于上世纪60年代,随着世界范围内环保产业的发展和国内环境管理制度的完善,近几十年我国环保设备行业以市场为导向,逐步发展壮大,为我国的环境污染治理奠定了重要的物质基础。目前我国已经有了比较完备的环保设备设计制造体系,能够生产制造水污染治理设备、大气污染治理设备、固体废弃物处理和综合利用设备、噪声振动控制装置及环境监测仪等6大类2500多种产品;拥有20000多家制造企业,年产值6000亿元[2],我国环保产业年均增长率则在15%以上,远高于全球环保产业以每年7.5%的增长速度[1]。但我国环保设备产业也存在着产品结构不合理、创新能力不足、制造水平低下等等问题,基于我国环境保护事业以及对环保设备产业迅速发展的需要,环保设备工程本科专业就在国家决定大力发展环保技术等一系列关系到未来环境和人类生活的重要战略性新兴产业的背景下应运而生。
为了建设好环保设备工程新专业,中国环境出版社组织的“2013年首届环保设备工程专业(方向)课程建设及人才培养研讨会”于2013年9月1日在中国石油大学(华东)召开,目前获批了该新专业的9所院校均有代表参加。湘潭大学作为教育部首批核准新增环保设备工程本科专业的二所高校之一,2011年即在全国率先招收了本科生。作为一个新设专业,构建科学合理、可执行性强的培养方案,并进行相应的教材体系建设是环保设备工程人才培养的重要依据,现以湘潭大学为例,探讨下环保设备工程专业培养计划构建的思路与想法,供兄弟院校参考。
一、专业定位
环保设备工程专业应以我国环保产业的科技创新与技术进步为立足点,以满足市场的需求为目标。教学内容上则应以化工设备与机械在环境保护中的应用、优化与开发为教学和研究对象,它建立在环境科学与工程、化学工程与技术、机械工程、控制工程等学科的基础之上,如图1所示,既是对环境科学与工程专业的延伸,也体现出因为科技、社会的发展而展现出来的新型应用关系,环境工程专业教学的侧重于环境保护工艺与污染治理原理,而环保设备工程专业的教学应侧重于“设备”,该专业培养的学生的核心竞争力在于既了解环保工艺、原理,又懂设备设计、制造、优化等,填补人才需求结构的空白。
该专业培养的人才也应该是具有跨学科知识与技能的复合型人才[3]。环保设备工程专业与相关的专业有着深层的互补性和不可替代性。因而,我们确定该专业的培养目标是:培养具有良好人文精神和科学素质,掌握系统的环境科学与工程及机械原理、设计、制造交叉学科相关方面的专业知识和专业技能的高级工程技术人才;具有环境保护和机械装备原理、设计、制造的基本知识,在环境保护领域既能够胜任环保设备及工程的设计、组织施工、调试和技术改进等方面工作,又能够从事环保技术与设备的开发、应用等方面的研究工作。环保设备工程专业人才功能结构如图2所示。
二、培养方案构建的指导思想
1.以人才培养为核心,坚持知识、能力、素质协调培养的原则。把握“教书育人”的教育工作主线,坚持“育人”的核心地位,在制定专业培养方案的过程中,把人文教育和科学教育精神融入人才培养的全过程,把德育、智育、体育、美育有机结合起来,促进学生综合素质的全面提高。坚持把促进学生的全面发展和适应社会需要作为衡量环保设备专业人才培养水平的根本标准;并树立多样化人才观念,尊重学生的个性发展;开拓学生的国际化视野,着力增强学生服务国家、人民的社会责任感和勇于探索的创新精神、善于解决问题的实践能力,提升学生的就业竞争力与发展后劲。总之,就是培养“厚基础、宽口径、高素质、强能力”,并具有国际视野和创新创业能力的高层次复合型人才。
2.借鉴国内外通用标准与学校优势学科相结合,凸显特色。培养方案制定过程中,坚持传承、学习与创新相结合的指导思想,既借鉴和吸收国内外类似专业人才培养工作的先进教育思想和教育观念,研究国际公认的高等教育专业认证基本要求,学习借鉴其先进合理的课程标准,主动适应国际互认要求,并将行业专业标准作为方案制定的依据,又传承我校的优良办学传统和办学特色,与学校的优势学科相结合,提升培养质量。环保设备覆盖面广,涉及专业门类多,一个学校的资源配置不可能面面俱到。为奠定环保设备工程人才的专业基础,湘潭大学确定以环境工程、机械工程与化学工程优势学科(均为湖南省的重点学科)为依托,培养知识与能力结构有效汲取该三个专业精髓的环保设备人才。人才培养方案还考虑了为各类精英人才提供充足的发展空间,根据教育部“卓越工程师教育培养计划”通用标准,将大众教育与精英教育相结合,为各类拔尖人才的个性化培养预留接口。
3.夯实理论基础,突出实践。环保设备工程专业是应用性很强的专业,培养方案构建也必须符合社会与用人单位的需求,重视加强实验、实习、社会实践和毕业论文(设计)等实践教学环节。人才培养方案各实践教学环节的学分达到了总学分的30%。同时,积极推进实验内容和实验模式改革和创新,注重实验项目的优化和整合,培养学生的实践动手能力、分析问题和解决问题能力;加强产学研合作,拓宽学生校外实践渠道,与社会、行业以及企事业单位共同建设实习、实践教学基地,还设置了企业课程,增强就业学生对用人单位的适应性;采取各种有力措施,确保学生毕业论文(设计)的时间和质量。
4.坚持把创新创业教育贯穿人才培养全过程。培养模式构建中把创新创业教育贯穿人才培养全过程,积极搭建学生自主研学平台,加强课堂教学与课外科技活动结合,提升学生就业竞争力与发展后劲。结合专业特色,引入了创新创业训练共4个学分,制订了详细的创新创业训练学分实施细则。
5.兼顾应用型人才培养与学术深造的需求。环保设备工程专业应用性很强,在学术和技术创新方面的发展空间也很广阔,学生仍然可以攻读研究生实现学术深造,鉴于该专业交叉性强、学科跨度大,兼顾学生兴趣可能偏向环境或者机械,课程结构与课时设置都做了相应的安排。
三、培养方案架构
我们希望卓越的环保设备工程专业毕业生应该具有科学的世界观、系统的思维方法,有坚实的专业基础,开阔的专业视野,具备良好的专业技能和实践能力,具备团队协作精神,有创新意识和良好的工程美感。基于此,我们在对口用人单位大量调研的基础上,初步制订了培养方案。
1.课程设置模块。专业培养方案的课程类别分为公共基础课、学科基础课、专业主干课、专业方向课、集中实践环节等5个部分,其具体构成及建议学分具体如表1所示。
2.公共基础课程。公共基础课程由公共基础A类课程、公共基础B类课程和文化素质教育课程三部分组成,课程设置旨在加强学生基础知识教育,提高学生综合素质,促进学生全面发展。公共基础A类课程包括思想政治理论课、大学英语、大学体育、就业教育、大学生心理健康教育、军事理论等面向全校学生统一开设、统一要求的课程。思想政治理论课的“形势与政策”课程采取集中授课与各学期时事报告讲座形式进行,讲授当代世界经济与政治和时事政策。公共基础B类课程包括高等数学(Ⅰ)、大学物理(Ⅱ)、大学物理实验,虽然高等数学(Ⅱ)已能满足环保设备工程专业的就业和环境工程学科考研需求,鉴于会有学生报考机械学科攻读研究生,故本专业学习高等数学(Ⅰ)。文化素质教育课程旨在建设以社会主义核心价值体系为主导的大学文化,推进大学文化整体育人。课程分为公民教育、人文社科、科学技术、艺术审美和湖湘文化等5个模块,由学校设置指导性课程。学生至少需要修读6个学分方可毕业,所选课程需涵盖3个以上(含3个)模块,其中艺术审美类课程至少要修读2个学分。
3.学科基础课程。学科基础课程旨在使学生掌握本学科的基本理论和基础知识,课程设置时充分考虑了学科要求和专业人才培养的特殊性,该模块的主要课程为:线性代数、现代工程图学(上)、现代工程图学(下)、工程材料与热处理、计算机制图(双语)、大学化学、工程力学Ⅲ、机械制造基础、电工电子学、机械设计基础、控制理论基础、化工原理Ⅲ1-2、化工原理实验。
4.专业主干课程。专业主干课程是专业知识的载体和主渠道,是本专业必须修读的专业基础课程和核心课程,旨在对学生进行全面的专业知识、能力和技术的培养。充分发挥本专业的优势和特色,结合自身的科研优势,精心设置了专业主干课程,包括流体力学与流体机械、环境工程学Ⅰ(固废、噪声)、环境工程学Ⅱ(水部分)、环境工程学Ⅲ(气部分)、过程装备力学基础、环保设备原理与设计(含反应工程与生物反应器基础)。
5.专业方向课程。专业方向课程是进一步深化、拓宽专业相关知识与技能的课程,旨在培养学生的个性、兴趣,拓宽学生专业知识面,增加学生就业适应性。该类课程按照专业定位与人才培养服务面向构建课程体系,课程设置着眼于社会需要,体现模块化、小型化、多样化,课程设置如表2所示,其中创新创业训练是学生参加课外科研能力训练、专业技能训练、社会实践、文化体育等活动,并取得创新成果的反映。
6.集中实践环节。集中实践环节指各专业集中安排的实践环节,不含课程实验,主要包括军训、实习、社会调查、学年论文、课程设计、毕业论文(设计)等环节,如表3所示。
7.学时学分。本专业学生修满177学分即可毕业,总体上学生学业负担不重,其中必修课123学分,选修课26学分(包括文化素质教育课程6学分),实践教学环节28学分。
四、教材体系构想
教材是教学的重要媒介,是实现培养计划的重要手段,鉴于该专业与现有的环境工程、机械工程人才功能培养存在较大差异,为提高教学效率、确保人才培养质量,建立该战略新专业特有的教材体系十分必要,围绕图1与图2的关系,我们提出了表4所示的教材体系架构。基于既定的该专业人才培养方案,该专业的课程体系中涉及的“环境工程学”与“环保设备设计”等课程,目前虽能借助相关的教材开课,但适用性和针对性均不够好,需要围绕环保设备新专业的人才培养方案量身定制教材。
五、结语
科学的人才培养方案和完善的课程体系对学生的培养至关重要,而对社会需求与教育教学大环境的了解与掌握又对培养方案的建立起着决定性作用,社会在发展,需求也在变化,培养方案的建设与完善也需要在相对稳定的基础上与时俱进,不断完善。在兄弟院校的广大师生的共同努力下,一定可以制定出科学合理、适应性强的培养方案,共同把环保设备工程这一国家战略性新兴产业本科专业建设好,培养出更多的符合社会和企业需求的复合型高科技人才。
参考文献:
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[3]解清杰,赵如金,刘宏,储金宇.环保设备工程专业复合型人才培养方案构建――以江苏大学为例[J],中国电力教育,2012,(32).
如图1所示。
1.1构建以综合性、设计性、应用性为主的创新实践平台
1.1.1实践平台资源的整合按照资源整合与共享、优势与特色相结合的思路,坚持平台建设与特色学科建设、科研平台与实验室建设、人才队伍建设相结合,突出学科交叉与融合的原则,将现有的学科平台、科研平台、实验室平台进行科学整合、优化组合,从而搭建起农业机械化及其自动化本科教育公共创新实践平台,实现内部实验室和大型仪器设备开放共享,改善本科生实验教学与科研创新条件,丰富本科生创新能力培养的载体。
1.1.2平台实践条件的建设创新实践平台主要依托农业机械化及其自动化专业实验室,设备条件相对落后,要充分发挥创新实践平台的作用,必须对平台的条件进行改善。平台在完成本科实验、实践环节的基础上,主要起到培育学生课外创新实践能力的作用。因此,需多渠道进行平台实践条件的建设。首先,利用农业机械化及其自动化国家特色专业建设项目经费购买必要的大型设备。其次,通过专业教师的科研项目,共享部分设备。最后,创新实践平台的实施过程是丰富和补充实践条件的最好途径,平台进行的各项项目,其研究成果均可补充相关实验室的实验设备,这对本科教育实践环节的作用更加具有现实性和可操作性。
1.1.3实践平台教学内容的改革创新实践平台建设突出综合与创新的特色。针对“卓越工程师”的培养目标,该平台建设充分重视工程教育的实践性,同时体现学科的高度综合、相互渗透以及交叉融合。在实践教学平台为教学服务的过程中,根据不同的教学内容采用不同的教学形式与教学方法。按照学科特点,平台将实践项目分成不同的类型:科研项目型、实训任务型、探索问题型、工程训练型、生产体验型、典型案例型和综合型等。在内容上,重点构建以设计性、应用性、综合性为主的实践教学体系。通过平台的正常运行,我们在项目执行中制作了20个实验平台及10余套专业实验室专有机具。
1.2创新实践平台运行与管理模式的建立与实施
1.2.1实现双向开放的运行模式运行模式是创新实践平台得以正常运转并充分发挥其效能的基础,为此,我们建立了一套完整而有效的运行模式。农业机械化及其自动化创新采用“双向开放运行”的模式,从实践的时间、空间、工具、内容等几方面实现真正意义上的双向开放。平台建设目标是培养学生的工程实践能力,因此,只要选修过工程制图、机械原理、机械设计、机械制造基础等专业基础课程的学生都可进入平台学习。平台建设虽然主要针对农业机械化及其自动化专业,但是鼓励相近专业及对本专业有兴趣的其他专业的学生进行相关的创新实践活动。学生可以根据自己的爱好和特长有选择性地开展研究,尤其鼓励以研究团队的形式进行实验,同时重点实行以老带新的合作模式。平台不定期邀请行业专家以专题讲座、技术交流的形式与教师及学生进行深入交流。
1.2.2建立以学生为主的管理模式创新实践平台的管理采取学生自我管理的方式,为此,我们建立了一套行之有效的管理规章制度规范创新实践平台的日常事务。教师主动参与创新实践,通过报告、座谈、指导等多种方式与学生交流信息,传授知识和技能。同时,鼓励学生自发创办创新协会,定期举办研讨会、创新活动成果展等活动。在实验环节中,以学生为主体,教师为主导,倡导自主学习。通过立项和研究小组的方式开展创新实践活动,项目申请、资料检索、材料购买、产品调试等全部由学生独立完成,培养学生自主学习能力和独立工作能力。在“互动”的文化氛围熏陶下,基地形成了求真务实的创新精神,吸引勤学好思的学生参与实践活动。
1.3以创新实践平台为依托,实施研究性学习和创新性实践项目培养计划
1.3.1规范化实践教学体系(1)进一步优化实验教学体系,推进实验教学内容改革与创新,同时注重改革实验教学方法和手段以及传统的实验教学考核模式,强化实验课程的教学质量检查评估,积极推进工程训练中心和省级实验教学示范中心的建设。(2)重新制定课程设计教学质量标准和工作规范,课程设计题目必须与工程实际相结合,内容必须体现学生运用所学理论知识解决实际问题的能力的训练,指导教师实行跟踪式指导,启发和引导学生掌握分析问题和解决问题的方法。(3)重新制定毕业设计(论文)教学质量标准和工作规范,通过开题、中期检查、二次答辩、内外审等措施,强化毕业设计(论文)的过程管理。为提高选题质量,实行毕业设计(论文)题目的申报与审查制度,题目要紧密结合生产实际,内容要体现对学生专业知识的综合训练、创新能力与实践能力的培养。
1.3.2实施大学生研究性学习和创新性实验项目培养计划以创新实践平台为依托,结合学校SRTP项目、专业课教师科研项目,多渠道申请专项经费,设立大学生研究性学习和创新性实验项目。项目申请者为已修过本专业或相近专业基础课和主导专业课的全日制本科生,以团队形式申报,鼓励学科交叉、年级交叉。立项范围包括科技创作、科学试验、工程应用、创新设计、模拟仿真等,大力支持学生参加国家、省级各类竞赛的前期研究项目,同时兼顾其他具有创新思维和研究价值的各种实践项目。该培养计划与本科生导师制相结合,立项的每个项目都在导师的指导下进行,最大限度地发挥学生的创新思维和自主研究能力。无论是制作类元件或材料选型、方案设计、加工制造、样机装配,还是实验类的实验方案制定、数据采集与分析处理、实验报告撰写,导师仅给予宏观指导与建议,其他工作完全由项目组独立完成。
1.4以大学生科技创新竞赛为重点,构建3个层面的课外创新实践教育体系
依托农业机械化及其自动化创新实践平台,我们积极推进农业机械化及其自动化专业本科教育课外创新实践环节的改革。大学生课外科技创新竞赛活动是创新实践平台建设与实施的重要组成部分,主要分为3个层面:(1)在主要专业基础课、专业课中开展科技竞赛活动。在提高学生创新能力的同时,有效促进了课程教学内容、教学方法的改革。(2)根据学科专业特点和培养目标,开展具有学科专业特色的科技创新竞赛活动。建立学校、学院、农机系三级联合承办的大学生创新活动机制,确定具有代表性的科技竞赛项目,每年组织一次竞赛活动。如开展“CAD创新设计大赛”,积极组织“小型农机具操作及修理大赛”等,鼓励学院相近专业的学生参加。(3)积极鼓励教师和学生参加各级各类高层次的科技创新竞赛,充分调动广大教师和学生的积极性。围绕三维创新设计大赛、机械创新设计等省级以上大赛,建立创新实践平台重点支持、培养与奖励的长效机制。针对3个层面的科技创新竞赛活动,建立完善的组织、管理制度,促进创新实践平台的良性发展。
1.5实施本科生专业导师制,加强“双师型”教师能力培养
(1)实施本科生专业导师制针对农业机械化及其自动化专业的培养目标,我院有层次、有计划地在全日制本科生中逐年推行专业导师制。根据学生的个体差异,因材施教,充分发挥导师在学生能力培养中的重要作用。导师制与学分制的并行,可以较好地发挥学生的主观能动性,极大地挖掘学生的创新潜能。导师可以根据学生在不同阶段的学习状况,随时调整培养计划与学习进度。专业教师在前两年主要指导学生完成基础阶段的选课,督促其努力完成学分。对于具备创新潜质和学有余力的学生,可以引导他们参与导师的科研或创新实践平台的“研究性学习和创新性实验项目培养计划”,同时指导学生参与各级各类科技创新竞赛。最后,导师作为学生毕业设计指导教师,根据学生的学习状况指导其完成与以上项目相关的毕业设计或毕业论文工作。(2)加强“双师型”教师能力培养创新实践平台建设与实施效果取决于教师的专业水平与敬业精神,实现“卓越工程师”培养目标,教师的专业综合能力与工程实践能力尤为重要。实践平台的仪器与设备是实现学生实践与创新能力培养的硬件保障,优良的师资则是软件保证。因此,要更好地发挥创新实践平台的作用,须完善教师培养培训与考核机制,努力加强青年教师“双师型”能力的培养,我院规定,新教师必须经历一年的工程实践。同时,建立青年教师进实验室制度、教学基本业务考核制度、教师工程实践能力培训制度、教师专业综合能力竞赛制度等一系列保障制度和措施,建立教师工程实践能力培训与考核的长效机制。
2结束语
(浙江工业职业技术学院机电工程分院 浙江 绍兴 312000)
摘要:传统教学模式下学生缺乏学习主动性的现象很明显,依循 CDIO 理念,对“PLC、变频器和触摸屏综合技术”课程的课程内容、项目选用、评价体系等进行教学改革,建立较为完备和系统的工作情境和项目案例库,可以实现真正的一体化教学,有助于培养学生的工程意识,提高学生的创新能力、实践能力和综合素质。
关键词 :高职;CDIO 理念;教学改革;项目教学;创新能力
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1672-5727(2014)05-0095-03
概述
CDIO是由MIT等世界著名高校研发的从理念到大纲到课程到教学直至评估的一整套先进的工程教育模式。我院教学团队从2009年开始尝试基于CDIO理念的“PLC、变频器和触摸屏综合技术”课程改革,因为该综合技术属于工业控制的主流设备,高职院校为社会提供的不仅仅是大量新生劳动力,而且是具有现代企业理念的,有技术、高素质的现代产业工人。该课程是高职院校的一门综合性、设计性极强的机电产品控制应用型设计课程。其任务在于:训练学生综合应用PLC、变频器和触摸屏技术知识,掌握它们的设计方法和研发能力;开拓设计思路,增强理论知识与实践相结合的能力;培养科学性、系统性及全面性的设计素质;训练团队合作能力。
但是目前教学上普遍存在以下问题:(1)在课程设置现状方面。大多数高职院校并未单独设置PLC、变频器和触摸屏综合技术一体化教学课程,而是采用以PLC、变频器理论教学为主,以验证性的实验或实训为辅的方式进行教学且实践课时偏少,侧重技能训练的学生往往只能掌握各门课的基础技能。(2)在课程内容现状方面。目前的设备控制课程往往是学完一定的理论之后再做相应的实验,内容相对独立,学生无法从整体上把握设备控制开发的思路,也就无法体现“构思、设计、实现和运作”的教学思想。(3)PLC、变频器和触摸屏种类繁多,毕业生就业时从事相关行业工作,实现所学专业知识与生产实际快速接轨存在一定的困难,即知识“移植”能力不够,自学能力与创新能力不够。
基于“CDIO”的课程设计
基于“CDIO”理念的课程体系 课程内容应根据CDIO 工程教育理念结合学生知识水平和企业需求,按照任务分析——论证方案——确定方案——实施方案——测试效果——评价六个步骤实施每个教学任务,使学生在项目实施过程中学会PLC、变频器和触摸屏综合技术在设备中的设计安装和调试。知识体系框架如下页图1所示,其中工业控制核心技术包括PLC、变频器和触摸屏技术,控制对象为设备中使用的液压气动技术、电机技术和传感器技术。最后,内容涉及各设备控制器之间的网络技术和监控技术。
基于项目化的教学层次设计 实践内容设计应充分体现项目化教学的设计思想。以“做项目”为主线组织课程教学,以“用”导“学”,尽量让学生亲自动手,全身心投入。要突出项目训练的完整性,在做项目过程中学习必要的知识,知识以必需、够用为度,强调自学能力的培养,强调应用所学知识解决问题。项目团队人数一般为4人,各队选出项目组长,负责整个项目开发的所有运行过程,涉及任务分配、人员管理、阶段性成果报告等。在不同层次的具体实践中,可以将一个完整项目分解成若干相对独立的子项目,通过子项目的训练掌握单一技能,最后将子项目综合起来,完成整体项目的内容。在项目的实施过程中,以学生为中心并引导学生主动学习。整个过程分为4个实践过程,即验证性实践、设计性实践、综合性实践和创新性实践,如图2所示。
项目式教学的设计 没有项目支撑的工科课程内容是缺乏实践性和生动性的干瘪理论框架。工程项目的设计和选择是需要专业课教师花工夫来做的事情。在选择工程项目时可以从以下几个角度考虑。
1.项目的选用有利于激发学生兴趣。我院采用了参加全国机械创新设计大赛的一些娱乐类作品,如获得全国二等奖的娱乐机器“捕鱼达人”,其控制系统采用PLC完成对一组气缸的控制,在项目实施中,根据游戏的难度设置了5个级别,即5个不同工作情境对应不同的控制方案;又如获得浙江省机械设计大赛二等奖的“排除万难”任务型机器人,其控制对象有多个直流电机和电磁阀,在项目实施中,根据机器人的实施任务选择4个阶段性控制要求。这些项目在实施后学生可以在课外一边练习和改进控制技术,一边通过娱乐提高学习兴趣。其中的一款机器人如图3所示,通过PLC控制机器人的直流电机和气动系统实现过隧道、过单边桥、抓螺母和拧螺母等一系列动作,操作按钮组和保护装置的设计对学生的控制能力培养很关键。
2.项目的选用对象在生活中比较常见。如我院教学团队与本地企业合作建立的立体车库在许多商场、宾馆、专门的停车场都能见到,许多学生对其工作过程比较熟悉,有利于减少设备介绍的时间,引起学生对控制方案的共鸣。
3.项目的选用结合本地区的企业设备。学生毕业后大部分在本地区工作,为使学生在毕业后尽快地适应工作需要,在项目内容上可选用本地区的轴承制造业、黄酒制造业、纺织印染制造业等相关设备的控制系统。有的学生在学习中参与了教师的一些简单项目开发并将其作为毕业设计题目。如图4(a)是为企业设计的涡流探伤检测台,图4(b)是学生通过实训室搭建的控制系统,并通过编程完成了毕业设计。
课程评价体系 在CDIO工程训练模式下,可将项目的整个运行过程“构思——设计——实现——运作”纳入考核范围,鼓励学生在做中学、在学中做,教师则提供实验条件和指导,保障学生充分自由地发展,增强创新意识,并为学生提供遇到问题时加以解决的方法、对仍然存在的问题进一步改进的思路等。课程的考核采取多元化的评价体系,具体涉及以下几方面:基本技能及基础知识、设计能力、团队协作能力、职业素质和评价。在针对项目的某一个工作情境中,需要完成设备工艺流程和产品目录规划表(涉及工艺流程描述和工作计划安排)、设备控制实施表(涉及I/O分配表的编写、控制流程图、控制程序编写过程记录、设备调试过程记录、实施过程中遇到的问题与对策和总结等)和评价表(涉及每个工作任务的考核要求、配分和评分标准)等等。
课程支撑条件
教师的CDIO能力培养 CDIO教学改革成败的关键在于教师队伍的能力。很多教师虽然有丰富的理论知识和较强的科研能力,但缺乏相关的企业工作经历或工程经验。因此,在选择教师时应考虑以下三个方面:(1)作为企业科技指导员,与企业有密切的项目合作关系。(2)多次带领学生参加省级或以上相关竞赛并取得一定的成绩。(3)在企业一线多次实践锻炼并积累一定的经验,或具有企业相关工作经验。
实践平台的设置 学生一般不具有丰富的设计经验,创造性地设计新机构的控制系统时往往不知从何处入手。因此,有必要讲授一些控制方案设计经验,帮助学生构思。这项工作主要是通过院团委和相关教师组织并结合教育部、教育厅主办的一些机械创新设计大赛、自动线安装与调试大赛等设定比赛题目,号召学生发挥自己的想象力,形成可行控制方案并加以实施。我院的工业控制创新实践室不仅为学生提供了全过程工程训练的机会,锻炼了学生的实际动手能力,同时还培养了学生的创新精神、团结协作精神。
学院政策的支持 我院教学团队得到了学院在政策上的支持,主要体现为:对教师CDIO教学能力加以培养,与十多家企业开展相关合作并取得了一定成效;学生在完成一套设备控制系统的开发方案后,可作为毕业论文并优先推荐为优秀毕业论文,优先推荐到合作企业,并作为参加控制类相关大赛的重要选拔依据。
改革成效
经过近四年的教学试点,新教学模式下的“PLC、变频器和触摸屏综合技术”课程取得了较好的效果,涌现出了一批优秀的学生和教师。学生的专业基础水平能更好地适应企业岗位要求,许多学生毕业后能独立完成企业安排的项目并得到企业的一致好评。学生的团队协作能力得到明显提高,与教师交流的能力得到明显加强。学生的拼搏精神得到激发,许多学生为了完成任务往往工作到很晚才回寝室休息。教师的业务水平不断提高,与企业的合作更加紧密。需要指出的是,这门综合类控制课程的教学效果离不开其他专业课程和整个教育环境的配合。
参考文献:
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关键词:CAD/CAM课程 教育模式 改革
0 前言
当今世界,随着科学技术的突飞猛进,CAD/CAM技术的应用领域越来越广泛,尤其在机械、电子、建筑等领域,这就要求各个学校培养出能在生产一线上从事设计、制造、检测、技术开发、指导和经营管理等方面的工程应用型人才,重点培养学生应用新技术、新工艺解决实际工程问题的动手能力。而较多的学校在具体教学时理论教学内容过于陈旧、理论与实践教学环节严重脱节、没有把CAD/CAM技术结合到相应的工程项目中等现象,因此,要对CAD/CAM课程理念、课程目标定位、课程内容、课程结构模式、教学方法等多方面进行改革,从学生、知识、社会需求三方面入手,根据企业需求制定合理的CAD/CAM课程人才培养目标,突出课程特色,培养受企业欢迎的、实践能力强的高职人才。
1 课程理念与目标定位
CAD/CAM软件是数控技术的重要组成部分,也是现代制造的主要应用工具。作为制造加工的应用工具,就应当突出它在生产中的应用性和实用性,CAD/CAM 课程的教学目标是为企业解决实际的产品设计和制造问题。企业要求学生能熟练应用软件完成产品的造型设计、工艺设计、仿真加工、实际加工等一系列的问题。这些环节都是企业在实际生产环节需要面临的问题。
高职的数控、模具等专业要加强CAD/CAM的教学,要根据CAD/CAM(软件)技术的发展更新教学内容,适当增加课时。不仅要单独开设CAD/CAM课,还应根据专业需要在相关课程和教学内容中提出CAD/CAM的要求,如在课程设计中应要求学生使用计算机进行设计和绘图,使学生在其他课程的学习过程中不断应用CAD/CAM技术,真正达到“能用”、“会用”的目的。毕业设计与毕业论文应力争结合生产实际选题,采用CAD等先进手段进行开发性设计,这样既能培养学生的实际工作能力,提高学生掌握现代设计方法与现代设计手段的技能,又能充分发掘学生的创新潜能。
对于数控专业的学生,必须熟练掌握产品的三维设计、CAD/CAM与数控自动编程等方面的知识;对于模具专业的学生,必须熟练掌握造型及应用CAD/CAM软件进行注塑冲压模具的设计与制造。
2 教学内容的改革
CAD/CAM涉及计算机图形学、数控加工技术、计算机仿真、最优化设计、计算机信息集成技术等多门课程,是理论性和实践性都很强的综合性课程,具体教学时内容应体现知识的系统性、完整性、先进性和实用性,要兼顾理论和实践教学环节,并适当加强实践性环节。
2.1课程内容更新
CAD/CAM技术是数控专业的一门主要的课程,可以分为三部分,即AutoCAD、机械CAD、机械CAM。AutoCAD是计算机辅助设计基础,在这个过程中学生主要掌握对零件图的读图、二维工程图的绘制;机械CAD是计算机辅助设计的应用,能够运用大型集成软件对产品进行三维设计并进行装配的过程,并对产品进行结构的优化;机械CAM是计算机辅助制造的综合应用,利用CAD/CAM软件对设计出来产品的各个零件产生加工轨迹,模拟加工全过程,实现后置处理,并输出数控加工代码到数控机床完成零件的加工。在教学中,以工程应用为主线,以UG软件应用为教学平台,对CAD/CAM内容进行整体优化,加以创新处理,突出理论与实践的结合,处理好传统与先进、理论与实际应用之间的关系,挖掘学生的潜能,突出学生工程实践能力和创新设计能力的培养。以数控专业为例,图1为CAD/CAM课程实践部分的教学内容。
2.2加强实践教学
CAD/CAM课程是理论和实践都很强的综合性课程,教学内容需涵盖对学生知识、能力、素质等多方面的培养。在讲授理论知识时,就应该结合CAD/CAM软件的一些操作来进行讲解,边讲边练,讲授、示范、练习相结合。实践教学内容应适应不同专业培养目标的要求,因材施教。但是,对于任何专业首先是对CAD/CAM软件三维造型的操作练习。对于数控专业,要培养学生的数控编程及数控机床操作的能力;而对于模具专业,主要培养学生的模具设计的能力,并能够根据零件精度的要求进行制造。以数控专业为例,图2为CAD/CAM实践教学环节的教学内容。
3 教学方法的改革
3.1 采用项目教学法进行课程教学
传统的教学方法主要是讲解CAD/CAM应用软件的一些命令,或者命令的操作步骤,例如讲授实体建模时,只是给学生讲解长方体、球、圆台、键槽、拉伸、旋转等建模的方法,虽然给学生一些实践让他们去练习,但是学生并没有领会应该在什么时候采用拉伸的建模方法,什么时候采用其它的建模方法。在教学中采用项目教学法进行课程教学,对于这些建模的方法,我们只需要花少量的时间向学生介绍就可以了,而多采用工程中设计的零件或者加工的零件为实例,让学生进行建模并加工出来,让学生自己去思考去总结软件命令的应用,有利于培养学生发现问题、解决问题的能力。这样,到具体工作岗位后才能适应所使用的CAD/CAM软件与学校学的不一样或版本不同等情况,能够更快解决实际的工程问题。
3.2实行一体化教学
改变过去传统的理论教学与实践教学分开的教学方式,将教学课堂移至CAD/CAM实训实验室进行讲解,实行“教、学、练”的结合,在教学中以理论为基础,以某一高端软件为教学实验平台,在软件教学讲解时溶入具体的理论知识,从而生动形象地让学生树立信息集成等先进制造技术理念。例如,当讲授到图形变换时,可以采用CAD/CAM软件中对图形的平移、旋转、比例等变换进行讲解,容易让学生理解图形的变换过程,把枯燥的矩阵融入到操作之中;当讲授到实体建模的几种不同的建模方法时,仅依靠理论的文字学生很难理解,也可以采用CAD/CAM软件进行演示讲解,达到比较好的效果;在讲解参数化特征建模时,从介绍它的特点和意义入手,结合几何学和机构学等知识讲解参数化特征建模的理论方法,并以UG软件为平台,用参数化特征建模的方法建立一个统一数字化产品模型,在建立的过程中定义特征元素的参数和元素间的约束,保存建立的图素,并且成为以后修改模型参数的基础。让学生直观了解参数化造型技术可以“量身定做”需要的产品模型。
另外,在教学过程中,可以演示机械产品中的主轴、齿轮、变速箱等常用零部件的设计和加工实例。通过这些典型零件为主线开展教学,使学生熟悉产品建模、工艺设计、自动编程、仿真加工、机床设置等现代先进制造的全过程。利用学校现代工程训练中心,实行开放式管理,学生自选作品进行设计加工,培养学生独立分析、解决工程问题的实践能力和创新能力。
3.3分层次教学
对于不同的学生,CAD成绩必定出现“好、中、弱”的阶梯式现象。如果我们采用传统教学的“一锅煮”,势必会造成学习出现如下的不良现象:好层的学生“吃不饱”,中层的学生“吃不消”,弱层的学生“吃不下”。长期如此,则会造成教学质量下降。因此把握好学生的真实状况,合理划分层次,采取相应的方式方法进行组织教学,才能保证教学质量的稳步提高。分层次包括教学目标的分层设置、练习题的分层完成以及考核方法的分层评价等几个方面。
3.4 结合其它课程设计和毕业设计提高CAD/CAM的使用
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随着CAD/CAM技术的普及,CAD/CAM软件的使用已成为工科学生学习机械类专业必须掌握的一种学习工具。进行CAD/CAM软件实验课程教学模式和实践研究,以培养学生创新能力、工程实践应用为重点,提高学生的工程实践能力。
另一方面也可以在其它的课程中,尤其是一些课程设计的课程中,如《机械设计基础课程设计》、《机制工艺与夹具课程设计》、《数控加工工艺与编程课程设计》等课程的设计都可以利用CAD/CAM软件来完成,提高CAD/CAM软件的使用,提高机房的利用率。通过大量实际训练,使学生掌握CAD/CAM在本专业各项设计与建造中的应用。在接触各种实际的和模拟的设计与建造课题的过程中,提高分析、解决问题的能力。
4 改变学习评价体系
成绩的评定不能只以平时成绩加上期末考试来总评,而是对其实际能力进行全面的评价,坚持知识、能力、技能考核并重,以能力和技能为主的原则。学生成绩可由多个部分按照不同权值组成,包括平时成绩、完成各个项目各个模块的质量、期末考试。在平时各个项目的练习中,要养成独立操作、独立思考的能力。考核方式既侧重学生对理论知识的掌握程度,又突出对解决实际工程问题能力的培养。
5 结束语
CAD/CAM技术的迅速发展,为了培养培养受企业欢迎的、实践能力强的高职人才,本文对CAD/CAM课程的教学进行了改革的探讨,对教学内容、教学方法以及评价模式进行了改革,强化技能训练,改进教学方法,激发学生热情,培养学生独立思考、分析问题、解决问题的能力。
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伴随着我国高等教育由精英教育进入大众化教育阶段,为了满足现代社会对人才的多元化需求,进一步提高高等学校本科教学工作的质量,教育部2005年1号文件明确指出,高等学校要“以社会需求为导向,走多样化人才培养之路”。
多样化人才培养模式是高等院校对社会需求变化的应答。首先,社会对高级专门人才的需求呈现多样化特点。改革开放以来,我国经济和社会结构发生了深刻的变化,不同领域不同技术知识含量的企事业单位,对所需人才的知识技能和素质的要求各不相同;另一方面,所有制结构也从单一性向多样化演变,特别是非公有制经济的强劲发展,使得新劳动力,尤其是高校毕业生的就业选择和去向日益多样化。其次,高等院校的入学对象日趋多样化。大众化阶段走进高校大门的学生,知识掌握程度和能力发展水平,求学意愿和态度以及价值取向等,都呈现出明显的差异性和多样性。最后,高等院校的系统结构和办学形式日益多样化,高等院校的系统结构由单一性走向多样化,即由仅仅为少数精英服务并以学术为准绳的传统结构形式,向多样化的由不同规模、层次、学科结构和办学形式的高等院校构成的系统发展,是当今高等院校对社会需求变化做出的有效应答,也是构建高校多样化的人才培养模式的现实基础。
一、专业办学定位分析
许多新建本科院校的专业,是伴随学校发展从专科转型而来,基础差、历史短。师资力量和办学条件虽然在近几年得到了长足的发展,但与国内传统强校相比还有很大差距。在办学定位上,如果盲目攀高,只会挫伤自身积极性,迷失办学方向。这就要求我们要立足现实,从现有条件出发,发掘自身优势,确立多样化的人才培养目标。地方高校的基本任务应该是服务于本地区经济建设和社会发展,体现在专业办学定位上,专业设置和发展方向要与地方经济和社会发展特点相适应,学科定位和人才培养应该以促进地方经济建设和社会发展为目标。
二、多样化人才培养目标的确立
1.专业方向上的多样化
新建本科院校的部分本科专业是从专科转型而来,还有一些是新增的本科专业,比如,机械设计制造及其自动化、土木工程、环境工程等传统专业方向,招生和就业形势良好,学生毕业后具备一定的专业知识与能力,就业空间很大。根据对本地区经济发展及其人才需求特点的分析,应强调人才培养的实用性和多样化,主要面向各类企业培养能够从事不同专业工作的各个层次专门人才。为了加强学生知识能力与企业生产实际需要之间的结合,在人才培养方案和课程设置上进行改革,保证在专业知识结构上尽可能满足学生和企业两方面的多样化要求。
2.人才培养类型上的多样化
为了进一步强化人才培养的目的性,在人才培养类型和学生发展方向上也进行多样化培养目标的探索。要求“学校以生为本”,教育和教学改革的目的就在于不断完善自身的培养模式、教育教学方法以适应学生发展的要求。
(1)以实践能力培养为导向的应用型人才培养目标。高等教育大众化所带来的无法回避的问题之一就是就业竞争加剧、学生就业压力增加。对于大部分学生来说,毕业以后找到一个适合自己的职业是一个非常现实和迫切的要求。为贯彻“以学生为本”的教育理念,应提倡以实践能力培养为导向的应用型人才培养目标,并以促进学生就业为具体目标。应用型人才培养是地方院校生存的根本,学生就业率的高低是普通高校人才培养质量的另一个重要标志。确立这样一个目标,能够进一步加强学生的能力培养,提高他们在人才市场中的竞争力,提高高校各个专业人才的社会认可度,为专业、学科、院系的发展打下良好的基础。
(2)以学术能力提高为导向的研究型人才。随着本科教育逐渐走向大众化,研究生教育近年来发展很快,目标是培养高水平的学术型人才。由于本科高校当前发展水平的限制,不能为他们提供研究生教育。根据“以学生为本”的教育理念,确立以学术能力提高为导向的研究型人才培养目标,以考取研究生作为具体目标。研究型人才的培养应以强化特色专业为发展目标,提高考研率,确立这样一个目标,有利于激发学生的学习热情,促使教师提高教学和学术水平,扩大学校、院系和专业的知名度。
三、多样化人才培养的实践
要使学生在学校中能够学有所成,步入社会占有一席之地,适应现代化企业的需要,地方本科院校必须积极探索多样化的人才培养途径:
(1)革新人才培养方案和课程体系。根据各个专业的定位和多样化人才培养的要求,在人才培养方案的制定中应该体现出不同专业方向的差异,在课程设置上既有不同、又有交叉。一方面满足学生的多样化知识需求,另一方面方便教学管理和组织。
(2)加强实践能力培养,良好的实践动手能力是对研究型人才和应用型人才的共同要求。采取的主要措施有:在专业基础课中提高实验课时比例;增加各门实验课程的实验开出个数,开设综合性、设计性实验项目;延长生产实习和毕业论文环节时间;加强实验仪器设备的投入,等等。
(3)鼓励和支持学生考研,衡量研究型人才培养的重要指标是考研成功率。通过支持和鼓励考研,在学生中间形成良好的学习氛围,有力地促进学风建设。
(4)毕业环节教学模式的创新。为了提高就业率及应用型人才的培养质量,针对这批学生,可以探索校企联合进行毕业环节教学的新模式。具体内容包括:学生毕业论文工作在企业进行;聘请企业高层次研究人员为学生毕业论文的指导教师;学生毕业论文课题来自企业生产实际;将毕业环节与就业相结合,使学生提前进入企业。这种新型毕业环节教学模式为校企双方带来了“双赢”的效果。对于企业来说,可以解决企业生产中遇到的技术开发人员短缺的问题,而学生提前进入企业,将毕业环节与岗前培训结合起来,毕业后可以迅速适应企业生产需要。对学校来说,可以缓解近年来学生数量增长带来的师资短缺、实验室面积不足等问题,可以促进学生就业,还可以密切与企业的联系和合作。
总之,现代化的企事业单位既需要高技术人才,也需要一般性的技术人才。作为大众化的高等教育,中国既需要世界一流的研究型大学,也需要世界一流的技术学院。作为大众化教育下的人才培养方略,中国既需要培养具有国际一流水准的拔尖人才,也需要培养大批普通的实用技术人才。在多元化的时代,社会对人才的评价标准是多样化的。正如人大校长纪宝成所说的:“能让卫星上天的是人才,能让马桶不漏水的也是人才。”为此,高等教育应积极革新自己的人才培养理念,主动满足社会现实需求,注重提升学生解决实际问题的能力,在培养多样化人才上下工夫。作为服务地方的本科院校,积极探寻多样化的人才培养模式,是针对现代企事业单位人才需求的良好途径。
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关键词:工科;毕业实习;考核
工科院校为了培养出实践能力较强的应用型人才,制定了与专业相关的校内实习和校外实习制度[1~2]。校内实习主要是金工实习,即对车、铣、刨、磨、钳、焊和数控等岗位的学习,熟悉各类机床结构组成、工作原理及操作方法,并最终完成一件工艺品的加工,通过校内实习,能够提高学生实际动手操作能力。校外实习主要是指毕业实习,是高校工科专业中重要的专业实践环节,目的在于通过让学生在具有特色的企业中实习,了解先进专业技术,并将在学校所学到的理论知识联系实践,提高分析和解决问题能力,是学生在校期间了解自己专业技术发展方向的重要途径,能够为后期工作的顺利进行奠定基础。本文介绍了工科专业毕业实习内容和要求,总结了毕业实习过程中存在的问题,提出了提高毕业实习质量的建议,为毕业实习更好地开展提供参考。
一、毕业实习内容及要求
毕业实习是指学生对本科阶段所学全部课程知识进行综合并解决相关问题的过程,能够为后续的毕业设计提供专业知识基础,保证毕业设计质量[3~4]。截止至2017年,大部分高校的毕业实习安排主要是由指导老师带领学生统一到指定企业进行各个岗位的参观学习,主要包括机械零件的研发设计、加工工艺的确定及加工成型等。在实习过程中,学生必须按照企业安全制度严格要求自己,在规定的活动区域内参观学习,并在技术人员的讲解及彼此交流中培养积极工作、努力进取的思想,拓展知识积累,树立创新意识,最后完成实结的撰写。毕业实习的开展,能够对学生的综合素质进行全面提升。以石河子大学为例,机电类专业如机械设计制造及其自动化、农业机械化及其自动化等专业学生一般在第七学期或第八学期统一到中国一拖集团有限公司等相关企业进行为期4周的毕业实习。在实习之前,学院通过开展实习动员大会介绍实习内容及要求,强调实习过程安全注意事项等,并由学院选派有经验的指导教师组织学生进行实习。
二、校外毕业实习存在问题
机电类毕业实习过程主要是根据学院下发文件,要求所有学生在规定的时间到达指定企业,教师组织学生在企业人员的讲解下完成实习。但该过程存在以下几方面问题。
(一)毕业实习专业指导教师不足
由于学院选派的外出实习指导教师来自于院内各系,每位教师的研究方向和教学内容都不不经相同,因此在面对较多的实习岗位时只能对自己熟悉的知识进行讲解,如教授机床相关课程的教师能够为学生详细讲解各类机床构造、工作原理、加工要素等,但是对于材料在热加工中的金相组织变换内容却不精通。学生在教师的指导下也会相应的出现部分内容很了解,其他部分却知之甚少,这样就势必会造成指导内容局限性。从而影响实习效果。为此,必须配备和增加专业实习指导教师人数,才能使毕业实习指导中具有系统性和针对性。
(二)参观实习为主,实习效果有待提高
各院校为了保证毕业生的实习质量,在指定实习基地的同时往往选择具有文化底蕴、机械加工特色等的企业。如中国一拖集团有限公司,总部在河南省洛阳市,产品涵盖了农业装备、工程机械、动力机械等领域。该企业具备了实习基地的各项条件,为此部分高校与其建立了合作关系,将学生集中到该企业进行毕业实习,其中包括新疆部分高校。学生通过火车、飞机等交通工具按照规定时间到达洛阳,在指导教师的组织下进行实习。在实习过程中,学生以学校为单位在企业技术人员讲解安全须知后带入工厂,在规定的活动区域内向学生介绍设备结构、工作原理、加工工艺等。学生主要是以参观实习为主,不能够亲自动手实践,并且由于工厂内各种噪音使得大部分学生听不清讲解内容,极易出现部分同学只了解了表面知识,没有进行深入了解,达不到对未知结构或原理的学习效果,从而导致实习质量下降。
(三)外出实习成本高
随着高校不断的扩大招生范围,一些工科类专业的学生人数骤增,由原来实习6个班级扩展到现在的9个班级,在后期跨地区的毕业实习中管理费、住宿费及实习费等都会增加。此外,由于实习企业同时与多个高校进行合作,而实习时间又相对集中,因此,在学校学生实习人数增多的同时,势必会出现实习接收企业在安排学生实习过程中指导人员紧缺、时间紧凑等问题。学生除了感到讲解的内容没有主次之分,还达不到预期实习效果,费时费力,又收获甚少。
三、提升毕业实习质量建议
(一)强化指导教师队伍建设
校外实习指导教师在组织好学生队伍的同时也必须要保证实习质量。为此必须不断加强指导教师队伍建设,主要在以下几方面进行:①提高教师的专业技术水平。在实习过程中,教师要利用自己的专业知识给学生讲解所见到的,在学生心中树立良好形象,也会督促学生进行积极发问学习;②增加青年教师指导经验。在每次实习教师队伍的配备中,应该由有经验的老教师、青年教师等组成,青年教师在多次指导实习中获取经验,回到学校后以讲座的形式分享给其他教师,这样不仅能够保证后期实习学生的有效管理,而且还能够提高实习效率;③培养指导教师的社交能力。教师的主要工作对象是学生,但是在校外实习过程中,必须具备良好的社交能力,能够与各行业人员沟通交流,不仅是实习过程顺利的基础保障,也是一个学校教师整体素质的重要体现。
(二)加强实习过程管理
指导教师在指导学生实习过程中,以保证实习质量为目标,主要应在以下几方面加强管理:(1)实习前,教师指导学生提前查找相关岗位资料并作出实习计划,做到带着问题去学习,有助于培养学生分析问题、解决问题的能力。(2)实习中,定时检查学生实习日记,督促其完善实习内容。每位同学在实习过程中学习内容得侧重点不同,在实习日记上体现的内容肯定不同,教师每天可通过检查实习日记来检查学生现状,详尽的掌握学生的实习情况。(3)规范学生各项行为,教师在相对陌生的地方管理人数较多的学生,必须时刻注意学生各种行为并及时纠正。如学生在进入工厂后由于好奇彼此会交谈,混乱的声音会影响工人师傅的正常工作,此时教师必须及时制止。
(三)建立健全毕业实习和毕业设计指导教师责任制
毕业设计是在毕业实习结束后进行的,学生通过在毕业实习过程中所学的专业知识选择毕业设计题目和指导教师,在该过程中如果对学生统一安排毕业实习内容,可能会与可供选择的毕业设计题目内容联系不大,造成毕业实习内容浪费和毕业设计的零基础开展。如果学校建立指导教师责任制的相关制度,将学生的毕业实习任务安排给指导教师,教师在指导学生毕业设计的同时按照实纲带领学生毕业实习,这样就保证了毕业实习和设计之间的紧密关联性,为提高毕业设计质量提供了保障。
(四)改进产学研相结合的实习模式
学生所选择的毕业设计题目大部分来源于指导教师的科研项目,科研项目主要是以产学研相结合模式进行开展,将科学技术转化为生产力。而学生就可以借助科研项目的实施平台参与到企业产品设计研发和实际生产中,了解和自己毕业设计相关的技术知识之外还能学习企业管理理念、先进技术等,增加了自身专业知识储备,积累了一定的企业工作经验,为后期就业方向的确定提供了参考。
(五)完善考核方式
目前,学生的毕业实习成绩考核主要以实结为主,为了增加学生实习过程知识获取量,提高学生创新意识,达到毕业实习目的,必须建立全面的考核方式。在传统的实结(所占比例为30%)的基础上,结合项目教学、系统教学等现代教学方法提升学生毕业实习水平。如在总装岗位实习之前,指导教师将拖拉机总装顺序以项目任务的形式交给学生,学生在参观过程中就会着重记录总装相关知识,如装配顺序、每个部件装配时间等。校内的热加工实习内容较少,在校外的热加工岗位实习之前,指导教师应该重点强调学生学习热加工工艺,如金属铸造、热轧、锻造及金属热处理等,从而加深学生对每次实习内容的记忆。要求学生完成实习笔记并将相关问题及技术人员的解答进行汇总,在实习结束回到学校后进行整理,形成专题报告并汇报,将汇报成绩(所占比例为40%)计入实成绩。此外,还应将学生的实习态度、纪律遵守、实习日记完成情况等方面以30%比例计入总成绩。
四、结束语
毕业实习是高校工科专业学生必不可少的专业实践。在实习过程中,学生在指导教师和技术人员的带领下完成各岗位的学习,能够在巩固学生专业技术知识的基础上培养创新意识,提高发现问题、分析问题及解决问题的能力。同时培养学生遵守纪律、积极工作、努力进取的良好心态,为后期毕业设计的顺利开展以及毕业后工作岗位的确定等奠定了坚实的专业知识基础
参考文献
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杜总的技术创新
杜迪康在高中时有“物理小王子”的美称,高考时物理满分。填报志愿时,他选择了厦门大学物理与机电工程学院,学习机械设计与制造机器自动化。“作为一名工科的学生,希望借助大学这个窗口,更多地培养自己的创新能力、研究能力。”杜迪康这样想的也是这样做的。
大一,杜迪康报名参加了学校的机器人大赛、机械创新设计大赛、金工大赛、工程训练大赛等多项赛事,拿到了多个三等奖,他在比赛中体会到了扩展思维、动手实践的乐趣,老师也注意到他的潜力。大二,杜迪康成功进入学院创新项目组实验室。“在实验室,我们根据蜂巢蛋糕原理的结构特性,提出对轴承和超越离合器楔块的表面加工的新构思。我们找到学院里这一领域的带头人许水电老师做指导,经过2个月的理论查找、反复的实践,我们证实了自己构思的正确性。”此后的两年时间,杜迪康不断研发技术,最终成功申请包括《轴承沟道的加工方法》《一种楔块式超越离合器楔块的加工方法》等在内的四项国家发明专利(其中两项为第一作者、两项为第二作者)。
在科研的同时,为了提升自己多方面的能力,杜迪康开始参加全国性的赛事。他组队获得了第八届挑战杯中国大学生创业计划竞赛国家铜奖、2012年sife中国赛区全国杯冠军、第一届大学生workshop邮政杯国家二等奖等一系列创业类比赛奖项。在与全国高校精英相互PK的过程中,杜迪康学到了新东西,扩展了人脉,锻炼了领导能力,和团队成员的默契越来越高。
2012年10月10日,杜迪康和两位同学在老师的带领下将技术转换为生产,创办了厦大首家在校生自主筹办的高科技公司——厦门华轴传动科技有限公司,注册资本100万,主要从事高科技、高精密轴承生产加工及销售,杜迪康担任公司的主要负责人。公司研发的SDG超级系列轴承,运用厦大科研团队原创的摩擦学原理,将对数螺旋曲面应用到轴承内外沟道的设计中(沟道剖面),打破了传统轴承使用圆弧形沟道的思维定式。轴承一经受载,全部滚珠瞬间与内外沟道啮合,从而形成全同步、纯滚动效果,大大提高了轴承寿命,并能适应重载、高速、低噪等各种工况要求,成功克服了国产轴承负荷能力小、寿命短、稳定性差的缺点,他们以开拓性的技术开发出了成本低、性能高的SDG超级轴承。“我们希望打造自己的民族轴承品牌,以国产轴承的价格,进口轴承的质量对国外轴承品牌实现全替代。”
因为拥有多个创业技术项目,3个月后,他们成立了第二家在校生创办的公司,厦门华承飞远传动科技有限公司,注册资本50万,从事汽车节油器的研发、生产及销售,杜迪康担任总经理,同时经营两家公司。学生创业团队的规模扩展到来自厦大各学院的42人。现在,公司已经拿下包括2012年度国家创业实践项目在内的41万元创业基金,在六个省市拥有自己的,产品与多家国内大型国有企业达成试用协议。厦大杨振斌书记到两家公司视察时,表示对团队的未来前景充满希望,杜迪康对杨书记承诺:“会继续努力!”
故事太丰富了
杜迪康是闲不住的,他可以同时做好多事情,但是无论技术研发、学生工作、社会实践等方面的事情有多多,他从来不会耽误学业。杜迪康大学总评成绩排名连续三年位列专业第一,两次获得国家奖学金。他还选修了广告学双学位,最忙碌的一学期,一周有60节课。
拼命三郎似的杜迪康对自己有清醒的认识:“我首先评估自己能否成为专一性的人才,比如从事技术性工作。要成为某个领域突出的人,一是要耐得住寂寞,二是要能挖掘到枯燥科研中的乐趣。这两点我都不具备。我认为自己无法成为专一性人才,因此我往综合性发展,跨学科是一条路子。”杜迪康跨专业学习广告就是出于这样的考虑,他认为广告专业学习的很多东西是属于大众化技能,在工作和生活中都用得上。读广告专业期间,他学了市场营销、掌握了沟通技巧等,这些在他经营公司时都用上了。
杜迪康写了3万多字,完成广告学的毕业论文《论企业微博营销》,指导老师对他的文章很满意。同学们总结他:不一定是最努力的,一定是在单位时间里学到最多的人。杜迪康也有这种自信,他有很强的学习能力。考虑到将来会走自主创业的路,杜迪康研究生学习方向选择的是管理类专业。
学习和创业之外,杜迪康热心公益。他当志愿者,到边远小学支教,到村里义务维修,去养老院看望老人。在校期间累计志愿工时数400多个小时,是2012年度厦门大学十佳志愿者。杜迪康资助贵州山区的一个孩子有一年多了,保持着书信联系,鼓励孩子好好学习。杜迪康还坚持健身,游过冬泳,跑过马拉松,练出了6块腹肌,大学期间得过武术比赛和广播操比赛第一名。“我会烹饪,做咖啡也有一手。”他笑着说,“最近在拍微电影,给大学生活留个纪念。”