时间:2022-08-31 19:22:46
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篇机械制造课程设计总结,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。
关键词 创新能力培养 机械制造技术基础 理论教学
中图分类号:G424 文献标识码:A
1 概述
在知识经济与经济全球化的今天,培养具有创新精神和创新能力的高素质人才是社会对高校的要求和期望。①机械工业作为制造业的基础行业,为国民经济建设提供技术装备,它的发展更是需要大量全面发展、综合素质优秀的专业人才,机械工程教育模式必须与快速发展的机械工程技术相适应。从事机械工程高等教育必须创新教育理念和运行机制,跟上时代前进的步伐,大力推行以发展学生创新能力为核心的创造教育。
机械制造技术基础是机械设计制造及其自动化专业非常重要的一门专业技术基础课,该课程内容覆盖面广、信息量大,包含金属切削原理与刀具设计、金属切削机床概论与设计、机械制造工艺学、机床夹具设计原理等多门学科的内容。②③同时机械制造技术基础也是一门重在实践的课程,教材中的很多知识需要在实践中学习和掌握,仅凭根据教材进行理论讲解和习题练习远远达不到教学效果,学生不能真正地感受到所学知识的用途,更谈不上如何应用。
为了适应现代社会对机械专业人才创新能力提出的新要求,培养学生既有动手能力、创新能力又要具备一定的理论深度,本文针对机械制造技术基础课程进行了一系列的教学改革,构建了实践教学体系,将理论教学与金工实习、课程实验、专业课程设计、生产实习等实践环节有效结合,提高学生在接受知识信息、综合分析问题及工程实践等方面的能力。
2 改革内容与举措
针对机械制造技术基础课程的上述特点,为达到创新能力培养的预期目标,本文从以下几方面进行了课程教学的改革。
2.1 加强金工实习教学
金工实习是机械类专业学生学习机械制造技术基础及工程材料等课程必不可少的实践基础课,是机类与非机类有关专业教学计划中重要的实践教学环节。④机械金工实习包括车工,铣工,特殊加工(线切割,激光加工),钳工,砂型铸造等实践环节,它对于培养学生的动手能力有很大的意义,同时可以使学生了解传统的机械制造工艺和现代机械制造技术。
按照本校本专业学生的教学计划,金工实习在前,机械制造技术基础理论教学在后,由于没有针对性地建立两者的有机联系,导致学生们的学习是孤立、片面的进行,无法真正达到金工实习的教学效果。本文将机械制造课程的教学任务提前,在进行金工实习时,安排专业教师详细讲述金工实习与机械制造技术基础课程的内在联系,并向学生介绍课程的主要内容,在金工实习的整个过程中,指定专业教师对学生进行理论讲解、辅导和答疑,深化实习内涵,使学生清楚地认识到金工实习并不是孤立的,提高实习的积极性和主动性,从而为将来的理论课程学习打下良好的基础。
2.2 优化改革课堂教学体系
为实现学生创新能力的提高,首先要让学生深入、扎实地掌握理论知识,考虑到该课程知识面广、信息量大、理论性强的特点,本文运用先进的计算机技术,建立机械制造技术基础课程的电子教案、多媒体课件等教学素材,在保持原有核心教学内容的基础上,辅助以大量的图片、三维动画与实际加工影像等,丰富形象教学内容,增强学生学习的积极性;同时进行创新性教学模式的探讨,变单一教学模式为多样化教学模式,提高学生学习的主动性,达到较好的课堂教学效果。
2.3 构建实验教学新模式
目前本课程的实验内容包括:刀具几何角度测量、工艺系统静刚度测定、机床主轴箱拆装实验等,多半是传统的验证性实验。⑤通常是由专门的实验员教师进行题目的下达、内容的指导和成绩的评定,实验员教师无法了解课堂教学的进度和深度,专业课教师不能真正掌握学生实验操作情况,同时验证性实验的目的是使学生掌握课程基本原理,通过亲自动手操作验证并加深学生对理论的认识,但没有设计性实验相辅助,就会欠缺了对学生研究创新能力的培养。
针对本课程的实验教学进行以下改革:(1)对传统的验证性实验(如刀具角度测量等)进行方法和手段的改进,让专业课教师参与到学生的实验过程中,结合课堂的讲解情况与实验员教师进行内容的协调与安排,由实验员教师提前下达任务,学生在动手操作验证后讲解自己的实验过程和结果,并给出必要的理论支持,变被动学习为主动学习,大大提高了实验教学的效果。(2)增设创新性实验环节,根据课堂所学知识和实验室现有设备设计实验,由学生自主搭建实验平台,在实验中发现问题和寻找解决问题的方法等等,激发学生的创造性思维,提高学生的创新能力。
2.4 改革生产实习和课程设计
机械制造技术基础生产实习和课程设计是对该课程进行实践教学的两个重要环节,⑥通过这两个实践环节,将学生们的课堂理论在实践中加深理解和进一步验证,可更好培养学生实践创新能力。在生产实习过程中,学生可以进一步接触到真正的企业生产,将对零件、刀具、夹具、机床等装备的认识实现从理论到实物的转换,借助课程设计中进行的机械制造技术基础课程的总结与应用,实现对学生理论知识的考查、巩固和加深。
本文针对机械制造技术基础课程设计进行题目选编、时间进度改革、典型零件和夹具的建模与仿真等多项内容改革,⑦并将课程设计融合到机械制造技术基础理论课程的教学和生产实习中,提前下达设计题目,让学生在课程学习和生产实习的过程中熟悉设计任务,引导其积极、主动地学习相关知识。
3 总结
学生创新能力的培养是各高校面临的一项重要任务,不仅涉及到教师的创新素质、学校的创新环境,还和学生自身的创新思维有关,目前在这方面的工作仍处于起步和探索阶段。为配合创新能力培养的教学改革,检验改革成效,以笔者指导的机械设计制造及其自动化专业2010-2011级本科生十个班级为试点班级,从理论教学和实践环节等多个方面对机械制造技术基础课程的教学改革进行了初步尝试,并取得了一定的效果。
基金项目:本文系“山东科技大学群星计划项目”(项目编号:QX2013224)的研究成果;本文系“2013年山东省特色名校工程建设―机械制造技术基础课程资源库”的研究成果
注释
① 刘秀莲.培养机械专业大学生创新能力的方法探索[J].中国电力教学,2013(16):30-31.
② 王素玉.机械制造技术基础[M].北京:清华大学出版社,2012.
③ 张树森.机械制造工程学[M].沈阳:东北大学出版社,2001.
④ 傅水根.创建有中国特色的工程实践教学体系[J].中国大学教学,2004(7):24-26.
⑤ 朱从容.机械制造技术基础课程实践教学改革探讨[J].黑龙江教育(高教研究与评估),2012(3):6-7.
关键词:卓越计划;机械制造;教学改革;实践
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)49-0177-02
“卓越工程师教育培养计划”(简称“卓越计划”)是贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010―2020年)》和《国家中长期人才发展规划纲要(2010―2020年)》的重大改革项目,旨在培养创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才。我校获批第二批教育部“卓越工程师教育培养计划”实施高校,机械设计制造及其自动化专业赫然在列。机械制造技术基础课程在“卓越计划”人才培养计划中占据重要地位,目前本课程为我校校级重点课程,以江苏省重点专业和重点学科为依托,在教学改革方面做了较多的理论探索和研究工作,并付诸实践,取得了一定的成绩。文中以我校在“卓越计划”背景下“机械制造技术基础”课程教学改革研究与实践为主线进行探讨,可为同类院校该课程改革提供一些有益的借鉴。
一、教学改革的定位及目标
根据学校定位和“卓越计划”人才培养目标,课程改革从“应用性、工程性、创新性”等方面进行了定位。通过以工程项目为主线,优化课程体系和教学内容;主推案例法、项目法和现场教学等教学方法;推广以赛事为导向的创新训练活动;强化实践教育及工程实际应用,加强网络课程资源建设,从而达到培养学生树立工程和创新意识,提高工程实践能力,加强职业素养的最终目标。
二、教学改革的具体措施与实践
1.教材和教学内容。教材是教学改革成果的集中体现。教材的建设应该紧跟学科的最新发展,贴近行业需求,与时俱进优化课程体系和教学内容。为适应应用型本科院校及“卓越计划”机械类专业人才培养目标,课程组教师在长期的教学实践及教学研究基础上编写了“卓越工程能力培养系列”“十二五”普通高等教育本科规划教材《机械制造技术基础》。编写过程中以精、新、宽为原则,采用最新国家标准、构建符合认知规律的知识体系,强化案例教学,适当调整教学内容,注重实际工程的分析和理解。以机制工艺过程为主线,将基本理论、基础知识与工程应用进行了有机的结合。各章节均以案例导入开篇,启发学生,循序渐进,抽丝剥茧,使学生掌握工程实质。章节后配合大量习题,学生可自我检测,强化课堂学习效果。同时建立网络课程平台,将教学活动从课内扩展到课外。
2.教学方法和教学手段。教学方法和教学手段决定学习成效。传统的“填鸭式”以教师为主体,学生被动式学习的教学方法弊端日益凸显,越来越不能满足现代教学需要。而以能力为本位的项目驱动和案例教学法改变了传统教学模式和师生互动形式,让学生亲自参与项目实践过程,强调了学生的主体性和课堂教学的动态性,有效地激发了学生学习兴趣,兼顾培养了学生团队合作精神。多媒体教学手段可通过文字、影、音、动画等方面创设教学情境,增强互动,有助于提高教学效果。针对课程特点,本次教改采用了多媒体与CAD/CAE/CAM软件集成式教学手段。如:讲解机床结构和传动系统时,多媒体教学一般采用机床剖切图或录像进行演示,但学生无法看清机床内部结构,教学效果不明显。为此教学团队基于Pro/E软件建立了CA6140整套机床的3D模型,并进行了运动仿真。可将机床各部件构成、空间位置关系、传动过程等直观地展现给学生,使学生能迅速掌握知识要点,并增强了课程学习的趣味性。在讲解钻、扩、攻丝、磨削等加工工艺时,将小型手工钻、抛光机、磨平机等带进课堂,现场在铝板上进行钻孔、攻丝,对板件进行磨边、抛光等,让学生的学习更为直观。后续将知识点扩展到各种机床设备上,学生理解起来就相对容易。对于教学中的重难点,将问题提炼出来以项目的形式带领学生进行研究。
3.“双师型”师资队伍建设。对学生工程意识和工程能力的培养,离不开具有工程背景的教师。《机械制造技术基础》课程理论性、实践性、工程性和综合性较强,对教师的要求较高,要求教师既要具备较为深厚的理论基础和对专业前沿技术的准确把握,又要具有大工程意识和熟练的实践技能。我校为突出应用型本科教育特色,构建理论丰富、实践动手能力和技术应用能力强的“双师型”教师队伍,出台了《“双师型”教师培养与认定暂行办法》。从学校层面鼓励和支持“双师型”教师队伍的建立。目前本课程教师的“双师型”比例为2∶3,为本课程的深入改革提供了政策保障和优秀师资基础。
4.实践教学模式。实践教学环节对于工科课程来讲尤为重要。通过实践教学可加深学生对理论知识的理解,培养其实际动手操作能力。本课程实践教学环节包括课内实验、课程设计和生产实习。课内实验充分考虑实用性设置了车刀几何角度的测量、普通车床传动及调整机床、夹具拆装与调整、加工误差的统计分析等。实验分组确保3~5人小组形式,要求人人动手操作,并增加实验成绩在总成绩中的比重。对于课程设计教师选择实际生产中的典型零件让学生完成零件图、毛坯图绘制,机械加工工艺过程卡编制,工序卡编制,夹具装配图绘制和设计说明书的撰写。为控制设计质量任课教师组成答辩小组,对每个学生进行答辩,从图纸、说明书、对知识的掌握程度等方面严格把关。生产实习环节集中在中国一拖集团有限公司进行,实施了“企业导师讲解+校内导师讲解+分组讨论+教师总结+报告撰写”的实习模式来保证实习效果。企业导师讲解完毕后,校内导师必须将重点问题逐个讲解,分厂实习结束后在非生产区分组讨论,实习报告当前完成。
5.融入课程体系,贯通实践环节全过程。本课程在专业课程体系中非常重要,但大部分学生在学习时存在共性问题:无法与先修课程有效衔接,对于制造环节不具备标准意识和精度意识,不知道零件如何选材,甚至不能完整绘制一张合格的工程图。究其原因,先修课程《机械制图》、《机械设计》、《互换性与技术测量》和《工程材料》等没有真正理解和消化。因此在讲授本课程时,任课教师必须在教学设计环节将本课程知识点融入到整个课程体系中,随时告诉学生该知识点与先修课程间的联系。如讲解装配工艺时,除讲解本课程知识点外,要进行外延拓展,提问学生装配环节需要用的螺栓如何选择,不同场合螺栓及与之配套的螺母性能等级如何确定等。课内及时补充相关知识点,课外要求学生查阅专业书籍,逐步培养工程意识。此外,传统教学中课内实验、课程设计和毕业设计较为孤立,彼此间缺乏联系,没有起到相互促进的作用,学生即使做完夹具实验,后续课程设计依然不会设计夹具。此次教改过程中贯通了课内实验、课程设计和毕业设计全过程,课程设计任务书提前下发,学生在做“夹具拆装与调整”课内实验时就有带着问题有针对性地、更为深入地拆装各种夹具。在后续课程设计时对于每道工序需要自主设计的夹具就不会陌生,课程设计环节可以随时返回开放实验室查看夹具结构。在做课程设计时告诉学生往年毕业设计的相关工艺工装设计题目,深度和要求。学生知道自己做的课程设计和毕业设计相关就会更为认真地设计。此外,毕业设计选题要求必须选择具有工程背景的典型题目,有效承接学校到企业和理论到实际的脱节。教改过程中还实行了培优式做法,以点带面逐步推广。
6.强化科技创新训练,以赛促学。卓越计划对工程技术人才的要求不是停留在简单的操作和应用层面,而是明确指出要具备较强的创新能力和适应社会发展需要。因此对学生的培养不能仅要求基本的工程设计、制造等能力,更重要的是培养其实践创新能力,成为嫁接后续实际工作的桥梁。因此,除满足正常学习要求外,任课教师要不断强化学生的科技创新意识,鼓励学生走进实验室,动手实践,鼓励学生参与教师科研项目,给优秀学生配备科研导师,积极组织学生参加“全国大学生机械创新设计大赛”、“全国大学生工程训练综合能力竞赛”等各大赛事,以赛事为导向,不断形成科技创新氛围,充分激发学生创新潜能,培养其团队合作能力和工程实践能力。鼓励学生积极申报各类各级大学生实践创新训练计划项目,鼓励学生将课程中的相关问题进行提炼,通过创新平台加以解决。指导学生进行专利申报和科技论文写作,培养其科学素养。科学的培养可有效促进学生创新能力的提升,2014年我院学生在各大赛事中均获佳绩,获全国大学生机械创新设计大赛二等奖2项;江苏省大学生机械创新设计大赛一等奖2项,二等奖1项,三等奖2项;华东区大学生CAD应用技能竞赛获一等奖1项,二等奖3项,三等奖2项。营造了以赛促学的良好氛围,使科技创新活动常态化。学生实践能力的提高反哺了教师教学,学生思考问题的方式和所具备的工程意识以及实践能力使其对后续专业课程轻松驾驭,既提高了学生自信心又使教师课堂教学压力减小,从而形成一种良性循环。
教学改革对课程建设、专业建设、人才培养等非常重要。在“卓越计划”背景下更要结合地方经济发展,学校自身定位,学生综合素质等因素作为一项长期任务,不断丰富理论,不断探索和总结、勇于实践。实践表明通过教学改革,学生的工程意识、实践能力、技术水平都能得到较大提升,为培养合格的工程技术人才奠定了基础。
参考文献:
[1]江树勇,赵立红,张艳秋,等.大工程观下《机械制造基础》课程的教学改革与实践[J].理工高教研究,2009,28(4):132-134.
一、注重学生实践操作
机械制造专业的课程实践性较强,其理论知识与实践生产进行有效结合,才能实现学校教学目的。因此,加强课堂教学与实践性教学的有机结合是必然的选择,教师可以通过实践教学,将学生从课堂领进操作现场,面向机械加工企业,通过科研和实践教学中的联系,收集更多富有特色的适合课程设计的典型零件,进一步扩充并更新课程设计题库,为学生创造更多的实践机会,在校期间能够接受工厂训练,加强实践教学,有效减少机械设计过程中的盲目性、随意性,培养学生工厂实践、创新和动手能力,不断开拓学生的视野,为企业生产一线培养高技能应用型人才。因此,机械制造课堂教学与实践课程的结合,是社会发展的必然的选择。
二、科学有序的课程设置
专业综合性实验课是实践课程中的重要组成部分,教师可以通过各种实验,培养学生对机械制造专业的喜爱,同时也进一步启发学生在实验教学中积极动手、思考,在不同实验中总结所获与所感,在实验过程中反思还存在哪些需要在课堂学习中继续完善的理论知识。学生实验过程中,教师一定要做好示范和引领作用,课堂教学环境中需要实践操作的环节,教师要组织学生多进行相关实验课题的讨论和研究,把课本上比较空洞枯燥的教学内容,转化为实验课题进行学习,增强学生的综合应用能力。在考试检测时,把实验题目与综合能力考察的题目进行有效整合,列入考试内容。以此激发学生对实验的重视程度,引导学生重视自我实践能力的培养。在教学中,我们要根据社会时展需求,紧跟社会对人才需求的趋势,不断调整课程设置,改进教学方式。在学校专业学科教学中抓好文化课教学,同时加强专业课教学,两者相辅相成,互相促进。开设丰富的中职文化课,如语、数、外、计算机等课程,能够有效提高学生的文化素质和基础知识,形成正确世界观、人生观、价值观,积极乐观地面对学习、生活、人生,形成健全人格。专业是学生今后参加工作的基本,因此课时设置要结合今后工作岗位的实际需求来安排,狠抓专业课程,同时要跟踪当前领域的发展趋向,及时向学生渗透新技术,保证所学技能的实用性。
三、充分运用现代教育手段
现代教育媒体在各课程中已广泛应用。在中职机械制造教学中,教师要大胆尝试,充分发挥现代媒体的教学优势,利用现代媒体音、形、声、视频、动画等手段,改进教学,不断创新探索,把空洞的语言描述变得形象生动,把深奥抽象的道理变得浅显易懂,把繁杂的专业知识变得简单易解,真正实现课堂趣味性和有效性。
作者:张云芝 单位:甘肃省金昌市 理工中等专业学校
一、多种教学手段相结合的现代教学方法
(一)启发式的理论教学在传统的教学过程中,教师讲授既成的理论知识,给学生灌输事实,学生被动接受知识,教学多以“填鸭式”的方法进行,学生在课堂上很少主动参与,只是一味地听老师讲,学习没有主动性,只是被动地完成作业、复习和应对考试,缺乏学习兴趣和内在动力。此时应该采用启发式教学,如在介绍车刀的角度时,如果采用实际刀具进行讲解,由于刀具尺寸太小,在课堂上不容易看清楚。此时可以先给出三面两刃一尖的概念,启发学生去思考,并结合多媒体课件上放大的车刀立体图,思考并讨论何谓三面两刃一尖。然后在教授讲解概念之后,针对实际使用的车刀进行指认,这样既调动了学生的积极性,又可以加深学习印象,巩固学习效果。定位也是本课程的难点与重点,在讲解定位时,可以引导学生思考在轴类加工时,为什么常采用固定顶尖和移动顶尖相结合的装夹方式,如果采用两个固定顶尖,会出现什么样的后果,应该怎么解决,这样,很自然地引出“过定位”的概念。这种启发式的教学方法可激发学生的学习欲望,帮助学生实现从要我学到我要学,从被动接受到主动探求的转变,提高教学质量和学习效率。
(二)先进的多媒体教学手段多媒体课件具有直观、生动、形象的特点,使用多媒体课件进行辅助教学是一种较为理想的现代化教学手段。利用计算机辅助教学手段,模拟现场加工场景,或者仿真、拍摄、查找与实际生产相关的图片和影像,制作多媒体课件。在教学中,多媒体课件的仿真动画和反映生产实际的影像资料,把生产中常用的工艺方法等演示得一目了然、真实生动,使学生有一种身临其境的感觉,从而既较好地理解了工艺方法,又了解了实际生产过程。如为了让学生加深对铣削这种加工方法的理解,可以放映世界杯比赛奖杯大力神杯的加工动画,学生的热情瞬间高涨,原来大力神杯上面那些立体的复杂的纹路可以在数控机床上预先规划加工轨迹,用球头铣刀进行铣削,这个过程中,学生除了学习用铣刀进行铣削这种先进的加工方法外,也提前了解了五轴半加工机床的概念。在车刀的学习过程中,车刀的六个基本角度一直是学习的难点,学生对正交平面的定义即通过主切削刃选定点并与主切削刃在基面上的投影相垂直的平面[4]这个概念老是搞不清楚,进而不理解正负刃倾角的概念,因为书本上的车刀图中主切削刃是平行于基面的,通过对具有不同主切削刃的车刀立体图的讲解,学生会容易理解主切削刃与基面的空间的位置关系。理解了这个概念以后,可以在电脑上用不同的颜色表示车刀的不同表面,演示刀具几何角度参考系的建立,通过动画展示各平面所处的位置,并对车刀的每个角度进行动画展示,让学生清楚各个角度形成的依据,得到相关的刀具标注角度图形。再结合口诀“一俯一向两剖”,理解并掌握了车刀角度的图形表达。最后教师在黑板上,学生在自己的本子上,师生一起,一步一步把车刀的六个基本角度在二维图上表达出来,这样通过启发式的思考讨论、动画的直观演示和亲自动手绘制,学生对车刀的角度这个难点掌握得非常透彻,教学效果很好。再如,夹具也是机械制造技术基础课程的重点和难点,在学习时,可以用动画直观地表示不同类型夹具的工作原理、工件在夹具上如何被定位和夹紧,接着再介绍夹具的各组成元件,还可以用半透明的彩色区域表示出定位元件、夹紧元件,这样有助于对夹具知识的掌握。因此,采用多媒体教学后,通过集文字、图像、声音、动画和视频等为一体的多媒体教学课件,不仅可以调动课堂的积极性,提高学生的学习兴趣,促进学生对概念和知识点的理解,达到事半功倍的效果,还可以加大教学内容的信息量,拓宽学生的知识面。
(三)丰富的实践教学———实验、生产实习、课程设计机械制造技术基础不同于纯粹的理论课,它具有很强的实践性和应用性。采用实践性教学模式是学生理解本课程基本概念、基本原理以及学以致用的重要途径。在本课程教学中,本课程组根据多年的教学经验构建了实践教学体系,即实验、生产实习、课程设计三位一体的教学模式,根据学校已有或周边生产工厂的条件,将理论教学和生产实践结合起来,通过实践与学习相互穿插的方式,或者理论教学与现场教学并行的方式,不仅能很好地消化所学的理论知识,而且能培养学生的独立思考、提出问题并解决问题的综合能力[5]。实验是课堂教学有效的辅助环节,有助于学生及时加深对课程内容中抽象知识的理解,也有助于教师及时发现学生存在的问题,以便“对症下药'''',从而改进教学方法和教学手段[6,7]。对于课堂教学中的难点如车刀的角度、夹具、机床的静刚度等,可在课程学习的过程中,通过安排相应的实验内容加深理解。生产实习是课程教学的重要环节,可以使学生熟悉生产实际情况,对课堂中学习的理论知识如加工方法、刀具、加工精度、工艺规程、夹具等有感性的认识。让学生带着问题、任务去车间现场学习,结束后写出实习报告,进一步理解课堂知识。而课程设计既是对前序课程的巩固和综合运用能力的培养,又是对机械制造技术基础课程的总结与应用,针对设计任务即夹具设计和零件加工工艺规程设计,巩固课堂所学知识,培养学生解决实际问题的能力,为将来的工作奠定了一定的基础。总之,在机械制造技术基础课程理论学习的过程中,将其与实验、工厂实习和课程设计有效地结合起来,实现了学生对机械制造技术基础知识的深入理解,提高了学生的实践能力。
二、结束语
提高机械制造技术基础的教学质量是现代社会和经济发展的要求,是培养合格人才不可缺少的一部分。为了保证机械制造技术基础课程的教学质量,宜采用灵活多变的教学方法和手段,提高教学质量,对提高学生的全面素质、培养高层次的工程应用型人才具有重要意义。
作者:倪卫华汪中厚单位:上海理工大学机械工程学院
一、机械制造技术基础的教学现状
(一)使用不恰当的教学方法随着科技的发展,许多先进的教学仪器如幻灯片、投影仪、多媒体等走进了课堂,这使得教学内容由抽象变为直观,有利于学生理解和掌握较难的知识点。但是,在目前的教学中存在这样的情况:有些教学经验和生产实践经验较少的青年教师,在教学的过程中过分依赖PPT,甚至把所有教学内容都写进PPT,上课即成了机械的PPT放映,重点不突出;另外一个极端情况是有些教师喜欢采用传统的教学方法,即采用讲授和板书的形式,以“填鸭式”的方法进行,教师讲授既成的理论知识,给学生灌输事实。造成一些抽象的机械知识如各种加工方法、切削过程中的现象、机床结构等难以被学生理解,同时,板书耗费大量的教学时间,在如今的信息时代,满足不了拓宽学生知识面的需求。
(二)理论与实践脱节机械制造技术基础是一门理论与实践密切相关的专业课,切削过程中的现象、各种加工方法、刀具的角度、机床结构等,必须结合生产实践才能得到更好的理解。学到相关内容时,结合生产录像或是到生产现场参观一下会更容易掌握。而现有的教学模式将理论和实践相脱节,学生们在大一懵懵懂懂的时候完成了金工实习,在大三下学期学习机械制造技术基础,仅有的实践知识只停留在记忆中,缺少实践的理论教学,由于缺少感性认识而变得难以理解。而生产实习则安排在大四上学期,这门课程学完之后,此时工厂里的参观实习变成了走马观花,只获得一些感性认识。因此,机械制造技术基础这门课程,应针对各部分内容的特点,合理地运用多种教学手段,将抽象的内容直观化,提高课堂教学的效率。同时,用不同的教学方法丰富课堂教学,激发学生对课程的学习兴趣,发挥学生的主体作用,突破教学中的重点和难点。
二、多种教学手段相结合的现代教学方法
(一)启发式的理论教学在传统的教学过程中,教师讲授既成的理论知识,给学生灌输事实,学生被动接受知识,教学多以“填鸭式”的方法进行,学生在课堂上很少主动参与,只是一味地听老师讲,学习没有主动性,只是被动地完成作业、复习和应对考试,缺乏学习兴趣和内在动力。此时应该采用启发式教学,如在介绍车刀的角度时,如果采用实际刀具进行讲解,由于刀具尺寸太小,在课堂上不容易看清楚。此时可以先给出三面两刃一尖的概念,启发学生去思考,并结合多媒体课件上放大的车刀立体图,思考并讨论何谓三面两刃一尖。然后在教授讲解概念之后,针对实际使用的车刀进行指认,这样既调动了学生的积极性,又可以加深学习印象,巩固学习效果。定位也是本课程的难点与重点,在讲解定位时,可以引导学生思考在轴类加工时,为什么常采用固定顶尖和移动顶尖相结合的装夹方式,如果采用两个固定顶尖,会出现什么样的后果,应该怎么解决,这样,很自然地引出“过定位”的概念。这种启发式的教学方法可激发学生的学习欲望,帮助学生实现从要我学到我要学,从被动接受到主动探求的转变,提高教学质量和学习效率。
(二)先进的多媒体教学手段多媒体课件具有直观、生动、形象的特点,使用多媒体课件进行辅助教学是一种较为理想的现代化教学手段。利用计算机辅助教学手段,模拟现场加工场景,或者仿真、拍摄、查找与实际生产相关的图片和影像,制作多媒体课件。在教学中,多媒体课件的仿真动画和反映生产实际的影像资料,把生产中常用的工艺方法等演示得一目了然、真实生动,使学生有一种身临其境的感觉,从而既较好地理解了工艺方法,又了解了实际生产过程。如为了让学生加深对铣削这种加工方法的理解,可以放映世界杯比赛奖杯大力神杯的加工动画,学生的热情瞬间高涨,原来大力神杯上面那些立体的复杂的纹路可以在数控机床上预先规划加工轨迹,用球头铣刀进行铣削,这个过程中,学生除了学习用铣刀进行铣削这种先进的加工方法外,也提前了解了五轴半加工机床的概念。在车刀的学习过程中,车刀的六个基本角度一直是学习的难点,学生对正交平面的定义即通过主切削刃选定点并与主切削刃在基面上的投影相垂直的平面这个概念老是搞不清楚,进而不理解正负刃倾角的概念,因为书本上的车刀图中主切削刃是平行于基面的,通过对具有不同主切削刃的车刀立体图的讲解,学生会容易理解主切削刃与基面的空间的位置关系。理解了这个概念以后,可以在电脑上用不同的颜色表示车刀的不同表面,演示刀具几何角度参考系的建立,通过动画展示各平面所处的位置,并对车刀的每个角度进行动画展示,让学生清楚各个角度形成的依据,得到相关的刀具标注角度图形。再结合口诀“一俯一向两剖”,理解并掌握了车刀角度的图形表达。最后教师在黑板上,学生在自己的本子上,师生一起,一步一步把车刀的六个基本角度在二维图上表达出来,这样通过启发式的思考讨论、动画的直观演示和亲自动手绘制,学生对车刀的角度这个难点掌握得非常透彻,教学效果很好。再如,夹具也是机械制造技术基础课程的重点和难点,在学习时,可以用动画直观地表示不同类型夹具的工作原理、工件在夹具上如何被定位和夹紧,接着再介绍夹具的各组成元件,还可以用半透明的彩色区域表示出定位元件、夹紧元件,这样有助于对夹具知识的掌握。因此,采用多媒体教学后,通过集文字、图像、声音、动画和视频等为一体的多媒体教学课件,不仅可以调动课堂的积极性,提高学生的学习兴趣,促进学生对概念和知识点的理解,达到事半功倍的效果,还可以加大教学内容的信息量,拓宽学生的知识面。
(三)丰富的实践教学———实验、生产实习、课程设计机械制造技术基础不同于纯粹的理论课,它具有很强的实践性和应用性。采用实践性教学模式是学生理解本课程基本概念、基本原理以及学以致用的重要途径。在本课程教学中,本课程组根据多年的教学经验构建了实践教学体系,即实验、生产实习、课程设计三位一体的教学模式,根据学校已有或周边生产工厂的条件,将理论教学和生产实践结合起来,通过实践与学习相互穿插的方式,或者理论教学与现场教学并行的方式,不仅能很好地消化所学的理论知识,而且能培养学生的独立思考、提出问题并解决问题的综合能力。实验是课堂教学有效的辅助环节,有助于学生及时加深对课程内容中抽象知识的理解,也有助于教师及时发现学生存在的问题,以便“对症下药'''',从而改进教学方法和教学手段。对于课堂教学中的难点如车刀的角度、夹具、机床的静刚度等,可在课程学习的过程中,通过安排相应的实验内容加深理解。生产实习是课程教学的重要环节,可以使学生熟悉生产实际情况,对课堂中学习的理论知识如加工方法、刀具、加工精度、工艺规程、夹具等有感性的认识。让学生带着问题、任务去车间现场学习,结束后写出实习报告,进一步理解课堂知识。而课程设计既是对前序课程的巩固和综合运用能力的培养,又是对机械制造技术基础课程的总结与应用,针对设计任务即夹具设计和零件加工工艺规程设计,巩固课堂所学知识,培养学生解决实际问题的能力,为将来的工作奠定了一定的基础。总之,在机械制造技术基础课程理论学习的过程中,将其与实验、工厂实习和课程设计有效地结合起来,实现了学生对机械制造技术基础知识的深入理解,提高了学生的实践能力。
三、结束语
提高机械制造技术基础的教学质量是现代社会和经济发展的要求,是培养合格人才不可缺少的一部分。为了保证机械制造技术基础课程的教学质量,宜采用灵活多变的教学方法和手段,提高教学质量,对提高学生的全面素质、培养高层次的工程应用型人才具有重要意义。
作者:倪卫华汪中厚单位:上海理工大学
关键词 机械制造技术基础;教学改革;创新能力
中图分类号:G642.0 文献标识码:B
文章编号:1671-489X(2016)23-0004-02
1 机械制造技术基础课程的现状和改革必要性
随着科学技术的迅猛发展,各国竞争日趋激烈。培养具有机械设计制造及其自动化技术基础知识与综合应用能力,且能将机械制造技术、制造过程自动化技术和计算机应用技术等有机结合的应用型高级专门人才迫在眉睫[1-2]。然而,人才的培养又离不开高校教育课程的不断改革。因此,建立系统优化的教育课程结构和培养模式,对我国的人才培养至关重要。而目前本科教育有些课程结构和培养模式不够合理。如机械制造技术基础课程涉及的知识面广、实践性强。除了注重理论教学外,还应该包括实验课教学、课程设计、生产实习等教学环节。然而,事实上很多高校却以开设的课时少、内容多为由,过于注重理论知识的教学,而忽视了实践环节,导致理论学习与工艺实践常常脱节,进而也影响学生的学习兴趣[3-4]。
因此,如何在教学过程中调动起学生对机械制造技术基础课程重要性的认识,激发他们对本课程的兴趣,如何提高学生的机械制造技术应用能力和创新能力等一系列问题都值得我们进行深刻的探讨。
2 机械制造技术基础课程教学改革
教学内容改革 机械制造技术基础课程包含机械制造工艺学、金属切削机床、金属切削原理与刀具以及机床夹具设计等内容,这些内容抽象而零散,不具有系统性,并且还存在一些内容联系不够紧密等问题。这使得学生无法整体把握好课程侧重点,不能充分理解课程中的概念、原理和专业术语。因此,形成以制造工艺学为主线,金属切削原理为理论基础,以产品质量、加工效率与经济性三者之间协调发展为目标,兼顾工艺装备知识和现代制造技术新发展内容的新课程体系是非常重要的[5]。另外,课程内容还应加大实践活动的比例,让学生能够从形象具体的课程实践中获得理论课程所不能提供的知识和经验,从而建立起系统化、形象化的新型教育课程结构体系。
教学方法改革 学生对于某课程学习的热情不仅与专业性质有关,同时与老师讲授的方法有关。因而,要提高教学效果,就必须重视教学方法。改变以教师为中心,以课堂讲授为主,以理论考试成绩评价学生的传统教学方法;形成以学生主动实践为主,教师辅导为辅的新型教育模式。从而形成学生、教师和管理的纵向管理模式和课堂、实践、课后作业的横向教学模式。
1)重视绪论课,把握整体思想。对于一门课程来讲,绪论内容不仅体现课程的整体思想,而且往往是全课程的精炼总结,它将直接影响学生对该课程的“第一印象”,是激发学生学习这门课程的“触发器”,这一点必须引起教师的足够认识。绪论部分整体思想的体现就在于它的课程主线,如机械制造技术基础课程就是按机床、刀具、制造工艺学和夹具设计这个主线贯穿整个课程。而绪论部分篇幅往往偏少,如果仅仅是按照简单的主线来讲,必定枯燥乏味,学生对这门课程的“第一印象”也会弱化,进而影响他们对本课程的兴趣。因此,在授课之前可事先下载有关国内外先进制造技术的视频,通过多媒体软件向学生展示,这样不仅能够让学生了解当今我国与其他国家在制造技术上的差距,而且也让他们在正式接受这门课程之前对行业有总体的了解,激发学生的责任心和使命感。显然,通过学习绪论部分内容,既调动了学生学习本课程的动力,又为整个课程的学习建立一个良好的开端。
2)指导学生从个人“单打独斗”向团队协作转变。正如一个谚语中所讲的“你有一个苹果,我有一个苹果,我们彼此交换后各自仍有一个苹果;而你有一种思想,我有一种思想,彼此交换后各自都具有了两种思想”。τ诨械制造技术基础课程的学习也该如此,如果只是偏重让学生自己学习课本内容,不进行思想交流,很容易进入学习误区,影响学生的学习兴趣。而通过成立学习讨论小组,可以让他们获得不同的学习心得和思想。如工艺路线的设计,不同的学生对于同一个零件的加工工艺路线会有不同的设计方案。这些设计方案没有正确与错误,只有合理与不合理,这样不仅可以使学生了解到自己设计方案的缺陷,从而开发出更加优秀的设计方案,而且提高了学生的团队协作能力,这种教学方法也会让学生毕业后能快速融入新的设计团队,从而取得更好的发展。
3)采用交叉互补的授课方式。不同的教学内容,采用不同的授课方式。如讲授传统的CA6140普通车床与现代数控机车床时,可利用实验室内的普通车床,先让学生了解普通车床内部结构布局、传动、操纵,刀具的类型、用途、结构特点,车削用量的选择以及夹具中选用的通用标准,零件的加工及装配内容,然后给学生展示一些当今世界上先进的数控机床加工视频,让学生意识到两种机床各自的优缺点。以此有效地将理论与实践相结合,在较短的教学时间内解决单凭教师口授与板书甚至多媒体等无法讲清楚的问题。通过这种方式可以让学生很容易掌握两种机床在成本、效率、精度及各自适合加工不同表面的区别,从而弥补理论教学的不足。这种理论教学与现场教学并行的教学方法,解决了课时少、内容多的问题,有利于加强学生对相关知识的吸收和巩固,因此这是一种行之有效的教学模式。
教学手段改革 根据机械制造技术基础课程教材内容不同、学生理解能力的不同,并结合教学理念,及时掌握现代制造技术的最新发展动态,寻求最佳的教学手段,最大限度地激发学生对此课程的学习兴趣。
1)突出机械制造技术基础内容的系统化和整体思想,强化实践教学。对于机械制造技术基础来讲,很多高校却偏重于理论,忽视了课程的实践性、系统性,使得学生很难理解课程内容。因此,研究机械制造过程所涉及的问题时也应采用系统工程的理论和方法。首先明白整个系统是什么,它能分成哪些子系统。通过研究这些子系统与整体系统以及子系统与子系统之间的关系进而准确把握课程内容。对于本课程来讲,就是利用机械制造工艺内容的系统化、整体性,将机床、刀具和夹具设计相关知识融为一体,从而增强教学效果。
2)采用拟三维模型及仿真方法,提高学生对课程的理解。在课堂上讲授机床、刀具、工艺过程及夹具设计的内容是很抽象的,如果通过一些如SolidWorks、UG、Pro/E
等三维绘图软件,建立三维虚拟模型并进行仿真,能够让学生们更直观地了解机械制造技术这门课程。如机床主轴箱传动系统、机床电主轴系统等内容。另外,教师可以给予学生一些适当的课题,要求他们以CAD/CAE/CAPP/CAM为设计理念,利用三维绘图软件来完成一些简单的模具设计、制造及检测一体化工作。通过这种教学手段不仅锻炼了学生运用软件的能力,同时也训练提高了学生处理实际问题的能力。
3)采用贴近生活的实例,鼓励学生参加科技创新研讨会。首先,机械制造技术基础课程中的许多知识点是与实际生活有着千丝万缕的联系,大到一辆汽车生产,小到一个螺栓的制造。在教学过程中教师若能把握住这一点,将非常有利于教学。如讨论定位原理时,教师可以通过类比法来讲述:如何理解普通车床中三爪卡盘的定位问题?如不在同一条直线上的三个点可以确定一个平面,自行车与三轮车比较:前者易倒,后者能保持稳定。
另外,对于自由体不考虑力的影响,如判断过定位对加工的影响时必须考虑的问题。教师可以举方凳的例子:当凳子与地面接触是过定位,若地面平面度且四条腿等高,则凳子与地面接触良好,加力稳定;若地面平面度差,则凳子与地面不能稳定接触,最多有三条腿接触地面,具体哪三条需视情况而定,此时不加力无法判定凳子是否稳定。通过这样的实例就能够让学生明白为什么在过定位时一定考虑力的影响。
其次,鼓励学生积极参加科技创新研讨会,给出一个特定生活课题,让学生给出各自的设计理念(类似德国的红点设计大赛),这些教学手段既提高了学生的创新意识,又活跃了课堂。
3 结束语
教学有法,教无定法。机械制造技术基础本身就是内容多、实践性强的复杂课程,而且也是机械专业必修的专业基础课。因此,建立系统化的培养模式,处理好老师、学生和管理人员的协调关系,才能使我们培养出的学生人尽其才,才尽其用,才能满足专业改革的要求,实现以应用能力和工程素质为培养主线的教育特色,从而更加有利于国家科技的快速发展。
参考文献
[1]关铁鹰,孙继武.《机械制造技术基础》课程教学改革的探讨[J].长春工程学院学报:社会科学版,2010(2):121-123.
[2]任华,张发云,廖卫兵,等.地方院校光伏类专业《机械制造基础》课程教学改革探讨:以新余学院为例[J].新余学院学报,2012(3):15-17.
[3]肖志锋,吴南星.“机械制造基础理论及实践”卓越计划教学改革实探[J].中国电力教育,2013(23):87-88.
1.1课程考核评价体系难以使学生的创新能力得到有效提高
在之前的“机械制造技术”课程教学中,教师在考核评价体系中非常强调其选拔和甄别的功能,这种评价体系从某种程度上来说会极大地限制学生的创新能力发展和个性发展。在这种模式下,教师的教学改进实践和教学质量也难以得到有效的完善和提高。由此可见,建立合理的考核评价体系指标在衡量教学改革是不是成功方面具有非常重要的作用。“机械制造技术”的课程考核指标必须要将出发点建立在本专业的实践教学特点上,只有这样才能够充分体现实践能力教学和素质教学的目标和重要性。事实上,考核并不是教学目的,而仅仅是一种教学手段,借助于这种手段以促进学生的全面发展和教师教学的改进。但是传统的教学主要以理论笔试为主,考核的形式也非常的单一,难以对学生的综合素质给予较为全面、正确的反映。在今后的教学中,“机械制造技术”必须要将现代制造业的发展需要作为重要的教学参考依据,并结合其职业技术特点,来对学生的实践动手能力进行培养,在考核评价体系中不仅要涉及理论笔试,同时还要涉及实践方面,从而充分发挥学生的主观能动性和积极性,并在此基础上促进学生创新开拓思维能力的培养和提高。
1.2课程内容和教学方法难以在学生分析和解决问题能力
的培养上发挥作用“机械制造技术”所涉及的都是机械应用方面的内容,近年来,随着社会经济的发展和工业的进步,机械制造方面的技术也在不断地更新和发展。但是在传统教学中,“机械制造技术”课程内容仍然采用很多陈旧、繁杂的内容,过于注重书本知识的现状,并且在教学中也主要采用教师讲述,学生被动接受的理论教学方法。除此之外,在课程设计方面,“机械制造技术”的课程还是保持着传统机械制造工艺的设计方式,很少会设计实践环节的相关工艺检验。从整体上来说,现阶段“机械制造技术”的课程内容难以与现代社会及科技发展相匹配,难以引起学生的学习兴趣和学习欲望,缺乏与教学经验的总结,不利于教学方法的改革和完善,在教学过程中存在严重的理论脱离实践等问题,在这种教学模式下,要想实现对学生分析问题、解决问题能力的培养几乎是不可能的[2]。“机械制造技术”教学要想更好地适应现代制造技术的发展趋势,就必须要对其课程内容进行更新,对教学方法进行改进。首先,从内容上来说,教师要更加注重知识结构基础的构建,精选一些必备的基础知识和技能,并遴选出一些比较重要的重点和难点知识进行课堂讲授。其次,从教学方法上来说,在教学中教师要注意采用产品成型方法为体系,对工艺原理、工艺方法与产品质量的关系进行综合分析,同时可以安排必要的课堂讨论或者自学等活动,从而对学生的工艺知识的自学能力和解决实际问题的能力进行培养的提高。
1.3课程功能难以实现对学生学习能力的培养和提高
高等院校的学习中要求学生有更强的自我学习能力,但是从“机械制造技术”课程的传统教学中可以看出,教师在课程讲授的过程中,仍然采用教师讲、学生听的方式,并且教师的讲授力求面面俱到,这样就会使学生在学习中始终处于被动接受的状态,慢慢地就会失去思考、质疑等能力,不利于学生未来的发展。再加上,随着科学技术的发展,制造技术日新月异,然而由于“机械制造技术”课程内容比较多,并且课时也有限,因此就导致课程教学中信息量过大,给学生造成了很大的压力,教师也不断地加强对知识的筛选和压缩,但是却并没有获得较好的教学效果。在今后的教学中,“机械制造技术”课程要想提高教学效果,就必须更加重视对学生知识的迁移和学习主动性的培养和激发,使学生在获得知识与技能的同时提高自学能力和综合能力。与此同时,在教学中还要使学生形成触类旁通、举一反三的良好思维。例如,教师在讲解外圆车刀的结构、角度及其相关参数之后,可让学生通过自学掌握其他刀具的特征。
2项目教学法在“机械制造技术”教学中的具体实施
2.1项目教学法的内涵及其作用
项目教学法始终坚持以学生为本的教学理念,更加注重根据学生有关的学习内容所具有的特点进行教学项目的设计,在教学中则主要体现为以民主和任务驱动作为教学思想和指导思想,从任务的收集到设计以及最后解决方案的实施过程全部由学生负责,以解决实际生产和生活中的一些技术项目。在这个过程中,学生通过独立完成项目,实现对教学内容和教学重点以及难点的掌握,学习效率更高,知识掌握更牢靠和灵活,这对于促进教学水平的提高具有重要意义。另外,项目教学法的实施与学生的学习内容有着紧密的联系,学生通过这种方式能够在掌握所学知识的同时,还能将其用于指导实际的学习,有利于加强学生对于知识的延伸理解。
2.2项目选取
在项目教学法中,最为关键、同时也是最为重要的一个环节就是项目的选取。工程项目贯彻于整个教学过程中,因此要尽可能选择优秀、实用的项目,这样可以有效提高学生的参与积极性和主动性,并帮助学生在真实的问题情境下,对所学知识进行理解、掌握、巩固、加深和迁移,从而实现教学效果的提高。选取项目要以教学内容为依据,从现实对象中进行选择,项目一方面要包含课程教学中的内容,另一方面还要能够吸引学生的学习兴趣。在“机械制造技术”的教学中,可将教学内容分为工艺模块、技能训练模块、装配模块等三种类型。在选择的时候可由教师和学生共同完成,项目内容要满足两个条件,一个是便于教师的管理和引导,二是学生最终能够实现。与此同时,还必须要注意加强理论知识与实际生产之间的联系,这就要求教师要在项目活动中引导学生积极观察自己生活中的一些机械素材,从而实现理论与实践的有机结合和过渡。
2.3项目分析
一般来说,“机械制造技术”是在第三学年的第一学期开设的,这个时期学生只进行过一些机械基础方面的学习,还没有接触加工工艺,因此比较陌生。教师可对项目进行适当的分析,使学生对项目的目标有充分的了解,并明确项目完成必须要具备的知识,从而激发学生的求知欲。同时,教师还可以为学生提供必要的参考资料,避免接受能力较差的学生在面临项目的时候不知道该做什么。
2.4项目实施
教师要为学生的学习创造一个工业实际背景,这样可以帮助学生对知识有更好的理解。例如在装配项目中,教师可以对机械的装配工艺进行必要的讲解,但是要让学生通过自学掌握其装配方法、工艺技术以及装配图的绘制方法等。此后,教师可以对学生进行分组,一般每组3人,学生可以根据自己的特长和兴趣爱好自由组合,通过项目分析,学生对一些机械制造技术有很好的掌握,为今后的学习打下坚实的基础。当学生在完成项目过程中遇到困难的时候,教师可以针对不同的学生给予必要的指导。指导中不能直接出具体的答案,指导的原则是要具有启发性和提示性,让学生通过自己的寻找和探索来获得知识,促进自身技能的提高和思维方式的完善,培养自己的创新能力。
2.5效果评价
项目完成之后,要对项目的思路和技巧等方面进行总结。在评价上,首先可使学生进行自我评价,然后由小组渐进性互评,最后由教师对项目进行检查评分。项目评价要根据项目完成情况并结合生产实际,从方案的质量、可行性、效率、经济性以及先进性等方面进行评比,这样可以使学生对工程实际问题的灵活性和复杂性有更加深刻的认识,并且在今后的设计中能够更加全面地考虑问题。除此之外,教师还可以与学生共同讨论,对项目工作中出现的问题进行分析和探讨,找出差异的原因,对项目进行改进。
3总结
第一,工业工程大部分专业定位于工程专业,美国的工业工程专业的课程设置以工程学科课程为主,辅以管理学科课程;
第二,国外的工业工程专业第一学年就开始安排管理类及工程类课程,基础课程相对较少;
第三,国外的工业工程非常注重学生实践能力培养,很早就通过与企业合作安排实际工业工程项目研究方面的实习,来提高学生对工业工程专业的感性认识为学生提供直接接触生产过程的机会,为以后专业学习打下了良好的基础。1992年我国才开始试办工业工程专业,工业工程本科教育还处于摸索阶段。相对国外院校,我国工业工程专业存在专业定位模糊,有的学校是定位于工程专业,有的学校定位于管理专业。同时工业工程还存在课程数量多,基础课比例高,以及实践环节不足等现象。
2卓越工业工程师的人才培养模式研究工业工程是“以科学的方法,有效地利用人、财、物、信息、时间等经营资源,优质、廉价并及时地提供市场所需要的商品和服务,同时探求各种方法给从事这些工作的人们带来满足和幸福”的工程专业[1]。工业工程专业本科毕业生应该既具有较扎实的自然科学理论知识,又具有较扎实的社会科学理论知识;同时掌握一定的工程专业理论与技术和熟悉现代管理理论,成为能够熟练地运用现代工业工程的基本理论与方法,对企业的生产、服务与管理系统进行分析、规划、设计、评价、控制和创新活动的高级工程人才
根据工业工程专业是多学科交叉的复合型专业的特征,充分考虑东莞制造业发达的地方产业优势,我们将工业工程专业专业设置设在机械工程学院,定位于主要为机械、电子等相关工业企业培养应用型专业技术人才;并为工业工程专业确立“宽口径,懂技术,重实践,求创新”的教育理念和确立“会管理、懂工程”的专业培养目标。“宽口径,懂技术,重实践,求创新”的人才培养模式,强调以科学的教育思想观念为指导,注重工程教育与人文教育互相融合的发展方向,实行在通识教育的基础上实施宽专业口径教育的人才培养模式,同时要对学生进行创造、创新和创业的“三创”教育[4]。而且工业工程的教学遵循以下基本原则:1)强化工程,拓宽专业口径的原则;
2)突出实践,理论与实际相结合的原则;
3)多学科知识和课程体系的整体优化原则。因此,工业工程专业建设应体现以机械制造过程技术为主线,以制造工程技术与现代管理理论为核心,以计算机信息技术为手段,强化实践性环节教学的思路。卓越工业工程师的培养计划包括公共基础课程体系、学科基础课程体系和专业课程体系三个不同层次课程体系构成。公共基础课程体系进行必要的通识教育和提供专业学习和应用必要的基础理论:包括外语、数学、工程数学、体育、政治理论、计算机等公共基础课;专业基础课和专业课主要根据工业工程专业培养目标所要求应该具备的专业知识结构和专业能力来设置课程体系,包括工业工程研究对象模块、工业工程技术与方法模块、计算机辅助技术手段模块和实践教学环节4个模块:
1)工业工程研究对象模块:工业工程是以制造过程为研究对象的,机械制造工程是经典的制造工程,所以工业工程专业选择机械制造过程为代表。机械制造工程模块:主要设置工程制图、工程力学、机械设计与制造、电工学、控制工程等机电工程课程。
2)工业工程技术与方法模块:主要包括传统和现在的工业工程方法和技术,设置运筹学、系统工程、工程经济学、人因工程、财务会计、市场营销、先进制造系统、工业工程基础、设施规划与物流分析、系统仿真技术、质量管理、供应链管理、生产计划与控制及等课程。
3)计算机辅助技术手段模块:计算机技术是现代工业工程的重要辅助技术,本模块设置:计算机文化基础、高级程序设计、数据库技术、计算机网络技术、管理信息系统等课程。
4)实践教学环节模块:包括金工实习、专业认识实习、生产实习、工业工程专题训练、机械设计课程设计、生产计划与控制课程设计、机械制造技术基础课程设计、设施规划与物流分析课程、计算机综合训练设计和毕业设计(论文)环节等内容。专业基础课和专业课课程模块体现了工业工程专业以机械制造工程为主线,以工业工程方法与理论为核心,以计算机为辅助,突出实践性环节教学的人才培养模式。通过四年的专业教育使学生具备较扎实的制造工程基础,掌握丰富工业工程理论和技术技能,并具备组织协调能力和与人沟通的能力;学生毕业后能从事工厂规划设计和改善、产品制造工艺设计、生产制造工程管理、信息系统软件开发等方面的技术和管理工作,拓宽了学生的就业面,能较好地适应制造业的用人要求[5-6]。
3卓越工业工程师的人才培养模式的实现途径
3.1合理规划课程教学内容,实现相关知识大融合工业工程专业作为复合型专业,工业工程专业涵盖的知识范筹十分宽广,教学内容多。必须有效解决教学学时少和教学内容多的矛盾,因此,需要精选课程、压缩课堂教学学时,利用现代信息技术手段进行多媒体教学来提高教学效率。为了扩大学生的知识面,需要增加人文艺术类的选修课,并安排有关本专业的学术讲座,使学生了解先进的制造技术和管理知识,了解工业工程的最新动态,增强学生综合素质能力。与此同时,由于专业知识涵盖面大,如果我们只是将多个学科的知识简单的堆积和拼凑,那么不同学科的知识之间就缺乏关联性。培养出来的学生可能就成了“四不象”。实现复合型专业知识的有机融合是工业工程专业教学改革所面临的重要问题。
根据机械工程学院工业工程专业几年的办学实践,我们认为实现复合型专业知识的有机融合关键在于建立一个科学适用的教学体系。它包括专业培育方案、课程教学大纲、实验设置、实验室建设、综合实践环节安排、师资队伍建设、科研与教学的协调等。为此,我们将在总结机械工程学院工业工程专业几年的办学经验的基础上。从理论和实践多方面进行复合型专业知识的有机融合的尝试。专业知识结构的厘定,从简单上说,就是确定工业工程专业涵盖的知识范筹。工业工程专业是机械工程、管理工程和计算机技术相结合的产物[7]。但是由于科学技术日新月异,制造模式、制造技术的不断变革。使制造工程管理专业涵盖的知识范筹十分宽广。目前,已基本获得认同的核心知识范筹因此,我们有必要根据东莞建设国际制造业名城的产业特色(如中小企业偏多、企业生产管理水平不高、企业集群现象突出等),以及东莞对制造工程管理专业人才及其知识能力结构的需求情况,进行知识的取舍和专业知识结构的厘定,建立有东莞特色的制造工程管理专业人才教学体系。
3.2加强实践性教学工业工程专业实践环节要实现多层次多角度教学,具体包括:
1)多开实验课;
2)增强金工实习、认识实习、生产实习教学,使学生从大学二年级就能开始认识工厂及其运作模式;
3)加强课程设计的安排。我们开设了“网络与数据库原理”、“电工电子”、“机械设计”、“管理信息系统”、“生产计划与控制”和“设施规划与物流系统设计”等课程设计;
4)应用ERP沙盘进行专业综合模拟实践,模拟企业进行实际运作,把企业搬进课堂。通过ERP沙盘实践使学生熟悉企业,认识了专业,提高了学生专业理论知识和专业技能的综合运用能力,同时培养了学生的团队协作精神,提高了学生的组织协调和沟通能力;
5)综合性实验的设计。通过综合性实验能够提高学生系统地掌握学科知识及相关技能的能力,巩固课程知识。综合性实验要求学生对一个企业的生产情况进行调查、分析,要求学生在对生产过程、生产计划、编制物料需求、制造资源计划、生产作业计划、生产成本核算等教学研究分析后。对企业现有的生产计划、物料需求计划及生产作业计划提出合理的改进意见。综合性实验内容可以涵盖工作研究、作业测定、装配作业仿真、现场管理、质量管理、设备监控、设备管理、生产线分析等方面内容
;6)利用当地和国内知名的企业,如中国一拖集团公司、东风汽车公司等,作为IE教学实践基地,使实践环节全部结合企业生产和科研活动进行,以增强学生的实践能力。并且鼓励学生从大三开始积极参加教师的科研项目,以锻炼学生的动手能力和知识的应用能力。
3.3加强师资队伍建设专业师资队伍建设是学科建设的关键,特别是新建专业的学校更是如此。针对工业工程专业实践应用性的专业特点,积极引进具有高学历并有企业实际工作经验的优秀人才,有助于建设一支结构优、素质好、活力强的高水平的教师队伍。应该聘请国内外知名学者或专家为兼职教授;举办学术报告,开阔教师的学术视野,加强学术交流,加强校企合作,实行产学研相结合。此外,学校还可以鼓励在职教师攻读本专业方向的博士学位,选送青年教师进修或做访问学者。
《机械制造基础》是机电专业、近机类等专业的一门重要的专业基础课程,是在传统的工程材料、金属切削机床、金属切削原理、金属工艺学和公差与技术测量五门课程的基础上整合的一门综合课,具有理论内容多、实践性强的特点,教学内容主要包括工程材料与热处理、金属切削加工、铸造、锻压、焊接等,要求学生在较好的掌握理论知识前提下,具有扎实的实践操作能力,学生对该课程的掌握将直接影响后续课程学习的质量,也对培养学生的工程实践能力起着举足轻重的作用。再加上理论知识枯燥、抽象、学生基础知识较薄弱、认知能力较差等,传统教学很难达到预期的教学效果。为此,本文就该课程实施理实一体化课堂教学模式进行了深入的分析探讨,以期收到更好的教学效果。
1 理实一体化教学的特点与意义
理实一体化教学即将理论与实践一体化进行教学的方法,它打破了原本的理论与实践相脱节的现象,强调任课教师的主导作用,注重对学生的专业技能和实践动手能力的培养,该教学模式将理论学习和项目实践紧密结合起来,并借助对教学任务与教学目标的设定,充分使学生与教师互动,达到“教中学,学中做”,把技能培养和素质教育全程构建在课堂中,较好的提高教学质量。
《机械制造基础》课程理论内容繁多、抽象,传统的教学方法使得学生被动的接受知识,学生很容易感到兴趣不高、乏味枯燥,再加上实训课程与理论相脱节,教学效果不是很理想,而采用理实一体化教学将具有积极的意义。
2 《机械制造基础》理实一体化课程实施
任课教师首先要把《机械制造基础》课程设计成以学生为中心、工作过程系统化、情境化的学习领域课程,并依据实际的工作过程,遵循科学性、情境性、人本性的原则,把该课程的内容进行顺序化,将学习领域细化成具体的学习情境,并以典型的工作任务为载体来开展教学。学生在学习过程中,要对机械制造相关的职业内容与工作环境有一个较明确的感性认识,进而获得和工作过程、工作岗位紧密相关的专业知识与技能。为了实施好《机械制造基础》课程的理实一体化教学,需要把握好理实一体化教材的选择、理论“必需、够用”取舍、实践“项目教学、任务驱动”结合、评价体系构建等四个方面。
2.1 理实一体化教材的选择
选择好一本优秀的教材是实施理实一体化教材的基础,目前市面上《机械制造基础》教材种类繁多,但基本都是按照知识点的衔接关系进行编排,不能很好的满足理实一体化教学的需要。任课教师要根据自身情况,结合学校的设备、实训基地、师资结构等情况来开发教材或实训任务指导书。编写时应注重以学生为中心、工作过程系统化与情境化,并以典型工作任务为驱动,强调对学生的实践技能培养,注重实用性、可操作性,同时与项目相关的理论知识也要做到浅显易懂,简洁明了,使教材可以更好的满足教学需要。
2.2 理论“必需、够用”取舍
《机械制造基础》课程理论知识内容繁多、抽象、面广。如果还是传统教学的那种面面俱到灌输式教学,很难调动学生的积极性,学生也容易感到疲倦,兴趣不高。因此,任课教师必须根据高职学生特点和理实一体化教学模式的要求,对该课程的理论知识进行取舍,在取舍的时候要以“必需、够用”为原则,以掌握基础知识、培养实践技能、注重实际应用为重点??,兼顾学科间知识的整合,对理论知识进行优化与重组,以典型的工作任务为载体,做到理论与实训教学的一体化。
“必需”不但包括实践中必需的机械制造工艺基础知识,也包括对教材优化重组后的理论讲清讲透,重点突出、难点讲透。?“够用”主要是指减少课程中繁琐的理论推导、分析与计算,并删除偏离教学目标的内容,保留突出应用型内容。
2.3 实践“项目教学、任务驱动”结合
项目选取时要以教材主要的知识点为依据,以典型的制造加工项目来覆盖主要的机械制造基础知识,每个项目的教学实施又是通过若干个教学任务来实现。另外,选取项目时要考虑到项目的知识性、趣味性、实用性、可操作性以及完成项目过程中所涉及技术的先进性。鉴于这些情况,对项目做了以下选择:以减速器中的主要零部件为载体,如轴套、减速器传动轴、齿轮轴、箱体等的加工制造为项目,按照任务分析、制定工作计划、选择机床、选择并安装刀具、选择材料、安装工件、零件的加工制造、零件的质量检测以及教学考核这几个方面来完成每个项目任务。在实训的时候,教师要亲临现场,利用任务驱动法,将企业中机械加工常用的量具、工件、夹具的工艺原理,金属切削加工、铸造、锻压、焊接等内容演示说明,并让每一位学生直接面对对应的设备,这样学习目标明确、针对性强,学生兴趣高,有利于对学生的实践能力培养和实作能力。
2.4 课程评价体系构建
理实一体化教学的目的就是体现直观性教学,将理论与实践有机结合,因此评价体系也应淡化理论知识而突出对实践能力的考核,同时还要辅助学生平时表现以及学生对项目任务的完成情况进行综合评价,这样既可以很好的考察出学生实践能力,又可以加强对学生的学习习惯与学习方法的引导,实践人性化的教育理念.
关键词: 教学改革 实验教学 机械制造
《机械制造技术基础》课程的教学目的是让学生了解和掌握机械产品制造过程的基本原理和方法,为专业课学习、毕业设计及毕业后从事机械产品的设计、制造及生产管理等工作打下坚实的理论基础。从知识结构上讲,该课程在机械类专业学生的知识结构中是基础中的基础,正因为如此,国家规定工科机械类各专业的学生都必须学习该课程。同时,《机械制造技术基础》是实践性、应用性非常强的一门课程,地方性应用型本科院校机械专业应该从培养具有创造性的高素质应用型人才要求出发,不断改革课程实践教学体系和教学模式[1]-[4],提高教学质量。
1.实验教学现状
1.1教学内容陈旧。
《机械制造技术基础》是机械类专业的专业基础课,具有很强的实践性和应用性,是机械制造工艺学、金属切削原理与刀具、机床夹具设计等课程的有机整合,内容知识点较多。由于实验课时的限制,目前验证性实验开设比例高,综合性、设计性实验比例少,需要学生动手、思考、设计性的内容不多,因此学生上课积极性不高。
1.2教学过程机械、死板、按部就班,未发挥学生主体作用。
实验前,学生未参与实验准备工作,基本实验预习报告,只是简单地摘抄实验指导书的部分内容,对实验目的、原理、器材、步骤等并未做到心中有数,有时头脑一片空白就参加实验。实验时,老师讲解、示范,学生被动接受,按实验步骤机械操作,记录实验数据。实验后,按老师要求完成实验报告。
1.3考核机制不够刺激,学生做实验的动力不足。
课程内的实验,实验成绩占比通常只有10%左右,只要理论课成绩考好了,实验成绩分数对本门课程影响微乎其微。独立的实验课程通常由于涉及实验操作,一个一个地考核,学生多,老师少,很难实现。传统考核方法以看实验报告为主,很多学生存在抄袭现象。学生对实验课程缺乏应有的压力,没有压力就没有动力,造成学生对实验的态度普遍不重视。
1.4实验教师队伍缺乏多元化。
由于分配机制的不尽合理,实验学时打折,机械基础实验既脏又累,设备陈旧,很多高职称老师不愿上实验课。实验教师队伍结构比较单一,缺少高层次人才。另外,实验教师下企业的经历较少,很多教学内容已与企业生产实际相脱节,实验教师队伍中缺乏具有丰富企业一线生产实践经验的人才。
2.以《机械制造技术基础》课程实验教学为例,提出如下改革措施
2.1整合实验教学内容,使学生学有所用。
为了帮助学生及时理解、消化吸收课程原理的一些基本知识,保留部分经典的验证性实验项目,例如车刀几何角度测量,专用夹具模型拆装分析,加工误差统计分析,计算机辅助工艺规程等实验项目,应去除一些教学效果不明显的验证性实验项目。增设一些设计性、综合性强的实验项目,使学生学以致用,培养独立思考、独立操作的能力。学生在金工实习期间有学习铸造的实践性环节,要求学生保留好自己的铸造毛坯,待《机械制造技术基础》课程讲授完毕后,开设相应的实验项目,如给出与学生毛坯相对应的零件图,要求学生加工出满足技术要求的零件实物。学生独立设计零件的加工工艺,利用学校现有设备加工出相应的零件,最后用专业的计量器具检测零件各项技术要求的合格性。班级学生分成几个实验小组,专业老师全程陪同,实验结束时由老师进行讲解、评比。通过这个综合性实验,加深学生对切削原理、刀具、机床、机械制图、互换性与技术测量等专业知识的理解与应用,同时激发学生主动思考、主动参与的热情,学习效果可事半功倍,对学习知识的印象也很深刻、牢靠。
2.2教学形式多样化,发挥学生的主体作用。
2.2.1利用学校现有实验设备条件,开设能正常进行的实验项目。
突破传统教学方法,老师主导,学生主体,老师通过设计问题、师生互动的方式,逐步引导、启发学生,培养学生独立操作的能力。特别是调动学生的积极性,在现有机械设备结构的基础上,让学生主动发现并设计新的实验项目,并在考核时予以正面反馈。
2.2.2利用多媒体教学手段开阔学生眼界。
实验设备硬件条件跟不上科技发展的步伐,但是老师的教学理念必须与时俱进。老师平时可以多收集一些有关新工艺、新装备等视频资料,与学生一起分享,让学生及时了解最新行业技术动态,保证教学内容与企业生产实际同步。
2.2.3利用计算机软件三维建模、仿真的功能增设开放式实验。
实验室真正实现开放管理具有一定的难度,与机械加工装备有关的实验室还有安全性的问题,所以利用学生自己的电脑,老师提供相关软件,开设一些开放式实验是可行的。《机械制造技术基础》课程实验中可开的开放式实验项目很多。如普通车床主轴箱结构剖析实验,传统教学中,老师对照实物跟学生讲解几个传动链,没有动态的过程,学生只是被动地听,印象不深刻。如开设开放性实验,让学生利用课余时间把主轴箱所有零部件三维建模并装配在一起,利用软件运动仿真功能,让机构动起来。学生能够深刻理解机构的原理,使复杂问题简单化、理论问题直观化,另外,学生专业综合能力也会得到很大的提高。
2.3加大实验考核力度,引起学生对实验的重视。
传统实验教学中,实验补考现象很少甚至没有,导致学生上实验课没有压力,久而久之,学生对实验课就敷衍了事。为了引起学生对实验课的重视,考核改革势在必行。加大课程内实验成绩分值占比,其中应加大实验表现成绩占比,缩小实验报告成绩占比。独立的实验课程实施传统的考试制度,不及格者没有补考机会,只有与下一届重修。加大学生实验创新突破分,对于积极思考、设计新的实验项目等创新性活动,给予实验满分,突破原有考核机制的局限。
2.4努力提高实验教师队伍的整体水平,使实验教学与时俱进。
改革分配制度,吸引一部分高职称教师,甚至具有博士学位教师加入到实验教学队伍中,一方面推进现有设备技术改造,另一方面对年轻实验老师起到传、帮、带的作用,并对现有实验教师进行定期培训,鼓励进修、下企业进行实践锻炼,努力提高实验教师的理论和实践操作水平。与企业搞合作交流,定期聘请经验丰富的高级工程师来校交流经验,聘用有实践经验的企业退休人员加入实验室队伍。
3.初步教学效果
经过几年教学初探,我院机械基础实验室已成为学校重点建设的实验室之一,机械基础实验室管理与教学平台建设连续受到了专家的好评。近年来,机械基础实验室面向全校二十几个专业开放,每年受益学生达1000多人次。由于创造了良好的环境和优化了教学环节,许多学生在机械科技创新大赛中获奖,其中全国竞赛一、二、三等奖近30项,省级一、二、三等奖50余项。毕业生一直受到用人单位的普遍欢迎,就业率达98%以上。
4.结语
实验教学改革是一项长期的、复杂的系统工程,不是教学内容和教学方式等的简单改变,也不能期望一蹴而就、一步到位。实验教学各个环节都需要在实践过程中不断摸索、总结和完善,逐步把实验教学改革推向深处。
参考文献:
[1]于骏一,邹青.机械制造技术基础[M].北京:机械工业出版社,2012.
[2]朱从容.机械制造技术基础课程实践教学改革探讨[J].黑龙江教育,2012,3,6-7.
[3]于英华,张兴元.机械制造技术基础课程设计改革与实践[J].实验科学与技术,2009,7,94-95,124.
论文关键词:实践能力培养;课程体系;基地建设;师资队伍;质量保障体系
面向2l世纪的机械类专业人才,不但要有较扎实的理论基础,还要有较强的独立工作和解决问题的能力。目前,从人才市场反馈的信息来看,机械类专业的学生普遍存在的问题是:学生平时书本知识学的多,较系统。但是,接触工程实际少,学生不善于将书本知识应用到工程实际中;课程中的实验教学零散,彼此孤立,缺乏系统性和连贯性,难以形成解决工程问题的完整印象。从培养者角度来看,教师自身的工程素质亟待提高。随着高校的连年扩招,教师队伍也在大幅度膨胀,年轻教师学历高,但往往实践经验少;教师忙于繁重的教学工作,与企业的联系少,真正从事工程设计研究的也少。从学校和社会提供的培养条件来看,自改革开放以来,特别是实行市场经济后,学生的生产实习面临很尴尬的局面。一方面,生产实习更为重要,企业对人才的实践经验更为看重;另一方面,企业对学生的生产实习的态度较过去计划经济时代消极了很多,主要原因是担心影响生产和怕出现安全事故。在这种情况下,如何提高学生具有解决实际问题和创新设计的能力,是一个急需解决的重要课题。
一、课程体系的构建
根据我校机械类专业学生的培养目标与定位,即培养具备机械设计、制造基础知识及应用能力,能在工业生产第一线从事机械制造领域内的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理等方面工作的高级应用型工程技术人才。构建了由通识教育课程占32.9%、学科平台课程占28.6%、专业平台课程占13.2%、集中实践教学环节占25.3%组成的课程体系。
课程设置是课程体系构建的基石,也是实现人才培养的具体内容。河南工业大学机械类专业在人才培养上一直坚持重基础、强实践的观念,课程体系能够保证英语、计算机类、实践环节四年不断线;确保通识类课程学时和质量;专业类课程形成有机的课程群;将基础实验串联起来,独立设课;课程设计循序渐进;社会实践扎实有效,丰富多彩;毕业设计真题真做,过程管理规范、严格。通过近几年的实践取得了可喜的成效,学生的实践应用能力有了明显提升,收到用人单位的好评。
(一)理论课程设置
通识教育课程包含:思想政治类、体育、数学、物理、英语类、计算机类、人文素质类、集中实践类。学科平台课程:机械工程导论、机械制图、工程数学、工程力学、机械工程材料、材料成型工艺基础、机械原理、机械设计、电工电子技术、互换性与技术测量、液压与气压传动、机械工程测试技术、机械工程控制基础等。
专业平台课程按照专业方向设定,大三进行专业分流,即现代制造工程方向、机械电子工程方向。强调计算机技术及应用能力的培养,使学生在校期间就将计算机知识与专业培育相结合,形成新型机械工程专业人才所必须的工程信息技术应用和开发能力。如开设计算机仿真、cad原理与应用技术、数据库及其在工程中的应用、自动化控制技术、产品造型设计、机电一体化实验技术、电子商务技术、技术经济学等,以增加学生毕业后的职业适应能力和发展潜力。
(二)实践课程设置
1、实验课
(1)独立开设专业基础实验课
机械工程基础实验(含17个实验)是一门独立的实验课程,所有实验都在机械工程实验教学示范中心进行。本实验课与机械原理、机械设计、互换性与技术测量基础等课程的理论教学相衔接。
(2) 课内实验
其它专业课程所含的实验主要有:液压与气动、控制与机电测试、材料及热处理、微机原理及应用、plc应用、数控技术等。这些实验专业性较强,是机电设计制造必要的知识,这类实验主要在加强应用性上做文章,推出了综合性、设计性和研究性实验。
(3)开放型实验
开放型实验拉近了学生与专家教授的距离,拓宽了学生的眼界,提高了学生的工程应用水平,增加了学生学习专业知识的兴趣,自开设以来,参与的学生大量增加,也为学校参加诸如机
设计大赛、电子设计大赛、机器人大赛等提供了人员和平台保证,取得了骄人成绩,连续取得全国机械设计大赛“二等奖”,河南省电子设计大赛“一等奖”等荣誉。
2、集中实践教学环节
集中实践教学环节包括:课程设计、各类实习、实训、毕业设计等。它们是学生获得感性认识,培养工程实践能力必不可少的教学环节,是学生理论初步联系实际的桥梁。因此,精心设计和安排这一环节对培养学生的意义重大。这些环节应该本着循序渐进的原则,随着学生专业知识的积累不断锻炼和提高。
(1)课程设计
课程设计一般安排在该课程结束后开始,常放在学期末或刚开学时集中进行,按顺序从机械测绘与计算机绘图、机械原理课程设计、机械设计课程设计、机械制造综合设计、机电系统综合设计等逐步展开。经过系统的训练,逐步提高学生分析和解决专业问题的能力,使理论与实践得到了初步的联系。
(2)各类实习、实训
实习、实训是高校工科学生教学计划中规定的一个重要的实践性教学环节,它能够使学生了解社会,接触生产实际,了解本行业传统技术、先进技术、最新发展动态和前沿,增强劳动观念和职业素养,巩固所学知识,获得本专业初步的生产技术和管理知识,培养学生独立工作的能力。
金工实习是机械类学生的第一个必经的环节,重点训练学生机械加工及工艺实践方面的基本技能,使学生掌握各类常用机床的操作与使用,钳工与焊接等工种的操作等,初步了解机械加工的基本概念。一般放在大二开学时进行,为陆续开设的专业基础课和专业课提供必要的感性认识基础。
数控技术实训紧连金工实习安排,让学生亲自操作数控机床通过模拟加工和实际加工演示,为数控技术课程和实验提供了必要的操作技能准备和感性认识。
生产实习在大三下(第六学期末)安排,在校外国家认可的专业实习基地进行,我校机械类学生一直与河南洛阳一拖集团、湖北十堰东风汽车公司保持良好的合作关系。生产实习以亲身经历与现场感受等特征,有着其他教学过程无法替代的显著作用。学生还能够在与现场工程师、工人师傅的交流中获取宝贵的实践经验,培养观察力、交流能力、适应能力等。
毕业实习是毕业设计的必经环节,通过毕业实习使学生对毕业设计的对象有了一个较为全面的了解,学生的工作任务应包括:该设备设计制造的国内外发展现状和进展,关键技术有哪些,以及进行设计的必要资料和知识储备等。
(3)毕业设计
毕业设计是机械类学生毕业前最后的综合教学实践环节,它要用学生所有的知识和能力去完成一项较为复杂、功能相对完整的机电设备的设计任务。要经过文献翻译、方案论证、初步设计、详图设计、计算制图、撰写设计说明书、毕业设计心得、答辩等环节。
毕业设计的选题应该尽量真题真做,若果条件达不到,也必须要有真实的工程背景。根据任务的难易程度和学生的知识水平,应进行合理的分组和分工。大家互提设计资料,各自为战,还要协调配合。这样,既可以锻炼学生独立工作的能力,与此同时还锻炼了组织协调能力和团队精神。
毕业设计吸收企业专家参与指导也是提高实战经验的好的做法,大大提高了真题真做的比例。经学院论证有条件的企业可以直接吸收一些学生到现场进行设计工作,企业导师辅以校内导师共同指导,设计题目即为企业的技术难题。
3、课外科技活动、竞赛、社会实践
其他实践教学模块包括学科竞赛、科技活动和社会实践等。我们积极组织学生参加各类科技竞赛。鼓励学生利用寒暑假课余时间接触社会,培养适应能力,提高综合素质。学生通过这些科技活动与实践,把理论知识融入到研究过程,开拓了学术思想,培养了团队协作精神及创新精神。另外,拟通过请领域内专家、技术人员、校友来校作专题讲座形式,拓宽师生的知识面,了解技术的最新进展。
二、加强校内外实践基地建设
(一)实验平台建设
实验教学平台是机械类专业人才培养必须保证的硬件条件,它搭建的科学性直接影响专业建设的良性发展。少花钱多办事、办好事是追求的目标,总结起来实验教学平台的建设应该注意以下几点[3]:
1、尽可能综合应用多课程专业基础
和专业知识,有助于提高学生分析问题、解决问题的能力。
2、尽可能将实验系统模块化,通过提供实验组件的方法,实现实验系统的可组装和可重构。以满足不同年级、不同专业和不同课程的教学需要。
3、有助于提高学生独立思考、发散思维和实际动手操作能力培养。
4、具有开设创新型实验和开展科学研究的软、硬件扩展条件。
5、平台应该满足经济、安全、可靠、节能、低消耗、低嘈声和环保的技术要求。
6、鼓励和激励教师自行开发和研制。
我校的机械综合实验中心是河南省第一批批准的“实验教学示范中心”,有机械设计、机械制造、材料组织与性能、液压与气动、机电传动与控制、汽车、模具、计算机辅助设计、包装、数控中心等实验室,实验设施省内一流,实验室管理上采取专兼职教师模式。
(二)建立工程技术实训中心
学校极为重视实践教学,在市场经济时代,为了保证实践教学的质量,要立足自己建设,我校在新校区建成了总建筑面积12704平方米(其中生产场地 3224平方米,教学实习场地8932平方米,地下设备间548平方米)的工程技术实训中心,主要功能为车工、铣工、磨工、磨床装配、磨料模具实习场地及现代制造技术中心,专职人员35人,拥有劳动部认可的《数控培训基地》,以及劳动部授权的合格证颁发资格。为机械类专业学生的培养提供了国内一流的实训条件。
(三)校外实习基地建设
在继续保持好原有校外实习基地合作单位的前提下,根据专业特点不断拓展合作企业,为毕业实习和社会实践提供充足的基地。另外,通过与企业的接触也了解人才的需求状况和对人才培养要求的第一手资料。
三、加强师资队伍建设
优良的师资队伍是办学条件中非常重要的条件,对于机械类学生实践能力要求高的特点,加强“双师型”人才非常迫切。通过对新进教师进行企业培训,将新引进的有博士学位而无两年以上实际企业工作经历的教师安排到产学研合作企业锻炼半年到一年。一方面,可以充实企业的技术力量,与企业技术人员一道解决生产中的实际问题;另一方面,真刀真枪的工作,年轻教师自身的实践能力得到提升,为今后的教学工作积累了宝贵的实际工作经验。
四、建立实践教学质量保证体系
领导重视、制度健全、管理有序是建立实践教学质量保障体系的关键。学校一名副校长负责全面工作,教务处一名副处长负责管理工作,教务处设有实践教学科、质量管理科、督导组;学院由主管副院长牵头,系主任、专业负责人负责具体工作。做到任务有布置,工作有检查,责任有分工,上下齐努力。
一、思想方面
本人热爱党的教育事业,始终将教书育人作为自己追求的目标,遵守学校的各项规章制度,积极参与学校和学院组织的各项活动,关爱集体,以身作则,在抗震救灾活动中尽自己力量积极奉献爱心。
二、教学工作
认真履行教师职责,精心备课,注重教学方法的改进,严谨认真,注意与学生的交流与互动。
1. 本年度主讲三门课程,辅讲两门课程。主讲课程为“互换性与技术测量”、“机械制造装备设计”、“金属切削机床”;辅讲课程为:“质量管理与可靠性”,作为工业工程专业负责人,负责组织“工业工程导论”的教学,并主讲该课程2次。
2. 指导本科毕业设计10人,指导专业课程设计1次。所指导的毕业设计有1人获得校级优秀毕业论文,该论文被学院答辩委员会推荐至每个专业优选2篇的学校论文集。全年完成工作量约560学时。
3. 指导研究生3人,其中1人7月份毕业,其毕业论文获得校级优秀硕士毕业论文。
4. 作为成果首位完成人,其“工科大学生创新能力培养研究与实践”获得校级教学成果二等奖;在教学团队支持下,认真整理近三年的课程建设成果,通过了“机械制造及自动化基础课程群”的验收工作;2009年被评为校级优秀教师。
三、科研工作
1.积极参与科研工作,主持省级科研项目2项,企业委托项目1项,到账经费17万元。
(1)成功申报山东省科技攻关项目1项,总经费12万元,2009年到帐经费6万元;
(2)积极准备2009年省级科技攻关项目的验收工作;
(3)主持企业委托项目1项,2009年到账经费11万元。
2.发表b类科研论文2篇。
3.申报专利1项。
4.积极参与指导学生的科技创新设计大赛,获得山东省科技创新大赛二、三等奖2项(第2位)。
四、机制系管理及其他工作