時(shí)間:2022-12-13 17:57:46
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(jī)械制造課程設(shè)計(jì),希望這些內(nèi)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(jìn)步。
本課程以典型工業(yè)產(chǎn)品二級(jí)直齒圓柱齒輪減速器為核心技術(shù),進(jìn)行基于減速器生產(chǎn)過程的課程設(shè)計(jì)與開發(fā)。根據(jù)減速器生產(chǎn)過程,課題組對(duì)授課內(nèi)容進(jìn)行了重新整合,確定了車削、銑削、鉆鏜削、磨削及裝配五個(gè)教學(xué)項(xiàng)目,與減速器的加工過程相對(duì)應(yīng)。本課程還以減速器的零件作為主要的學(xué)習(xí)情境,進(jìn)行任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué);以減速器零件加工過程安排教學(xué)任務(wù);以減速器零件加工安排實(shí)踐教學(xué)。整個(gè)教學(xué)過程均以減速器為核心進(jìn)行設(shè)計(jì)的,充分體現(xiàn)了基于減速器生產(chǎn)過程的課程建設(shè)的思路。
二、教學(xué)內(nèi)容的組織與安排
(一)首先根據(jù)減速器的生產(chǎn)過程安排教學(xué)項(xiàng)目
減速器的生產(chǎn)過程是從零件的加工到部件的裝配。那么在安排教學(xué)項(xiàng)目的時(shí)候,根據(jù)這個(gè)過程,先安排切削加工項(xiàng)目:車、銑、鉆鏜、磨(加工減速器零件),然后進(jìn)行裝配知識(shí)的學(xué)習(xí)。
(二)按照零件的加工過程安排項(xiàng)目順序
通過市場(chǎng)調(diào)研發(fā)現(xiàn),車削、銑削是學(xué)生從事最多的兩個(gè)工種,是金屬切削加工方法中最為主要的兩種,作為重點(diǎn)內(nèi)容先學(xué)習(xí),鉆鏜及磨削次之,所以先安排車銑后鉆鏜磨削。此外一般零件的加工都是由粗到精,車、銑兩類方法也是粗加工和半精加工的方法。而磨削是精加工的方法,所以由粗到精組織教學(xué)任務(wù)。
(三)以項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)過程安排學(xué)習(xí)任務(wù)
下面以車削為例對(duì)這門課程的授課思路做一簡(jiǎn)單的介紹,通過減速器的拆分拆分出傳動(dòng)軸及端蓋等軸套類零件:
1)任務(wù)一:傳動(dòng)軸是哪類機(jī)床可加工的典型零件?———車床。從而引入車床的知識(shí):包括車床的應(yīng)用、結(jié)構(gòu)、分類等方面內(nèi)容。
2)任務(wù)二:切削加工要用到刀具,車床用什么樣的刀具?從而導(dǎo)入車刀的知識(shí)。包括車刀的種類、使用、角度及磨刀方法等內(nèi)容。
3)任務(wù)三:有了刀具了,工件如何在機(jī)床上進(jìn)行定位?從而引入夾具的知識(shí)。包括夾具的組成、典型夾具的結(jié)構(gòu)及夾具的應(yīng)用等內(nèi)容。
4)任務(wù)四:具備了機(jī)床、刀具、夾具等必備的條件后,如何在車床上把這個(gè)零件加工出來?從而把車削加工的有關(guān)知識(shí)以這根軸為學(xué)習(xí)情境進(jìn)行講解。
5)質(zhì)量檢測(cè):首先理論講解質(zhì)量檢測(cè)的方法,然后讓同學(xué)們分組對(duì)自己加工出來的零件進(jìn)行質(zhì)量進(jìn)行。以上5項(xiàng)任務(wù)完成車削部分的教學(xué)。每一個(gè)項(xiàng)目后面均設(shè)計(jì)了典型學(xué)習(xí)情境,每一各任務(wù)書后面均設(shè)計(jì)了學(xué)生用的工作單,每個(gè)工作任務(wù)后面還附了完成本任務(wù)的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)。在教學(xué)過程中完全理實(shí)一體化。此外對(duì)知識(shí)的講解是:先分解再整合,如分開講解車床、車刀、夾具,后整合,在每個(gè)項(xiàng)目中都有相應(yīng)的綜合實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)如車削綜合實(shí)訓(xùn)。
(四)教學(xué)內(nèi)容的具體表現(xiàn)形式
教材參考書:《機(jī)械制造》、《機(jī)械制造實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書》。教學(xué)資源還包括:教學(xué)資源庫、網(wǎng)絡(luò)課堂、實(shí)踐教學(xué)。在立體化網(wǎng)絡(luò)課堂中采用大量典型零件加工實(shí)例、圖片、三維動(dòng)畫、視頻資料及虛擬實(shí)訓(xùn)等多媒體素材,使網(wǎng)絡(luò)課堂更貼近于實(shí)際、現(xiàn)場(chǎng),更具高職特色,更實(shí)用。資源庫大量采用三維動(dòng)畫,可實(shí)現(xiàn)任意方位的觀察,便于學(xué)生對(duì)零件的加工原理的理解、對(duì)于工藝的編制方法累積素材,加深理解。
(五)教學(xué)設(shè)計(jì)思想與效果
1.教學(xué)設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)教、學(xué)、作一體化;為構(gòu)建后續(xù)專業(yè)理論與技能培養(yǎng)平臺(tái)服務(wù)。
2.教學(xué)設(shè)計(jì)思想:“分步實(shí)施,系統(tǒng)整合”
1)將最后要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)進(jìn)行分解:如:要達(dá)到學(xué)生能夠完整認(rèn)識(shí)切削加工,并能夠編制工藝、加工出合格零件,先分步驟實(shí)施下列任務(wù):機(jī)床結(jié)構(gòu)、基本操作;刀具;夾具。
2)將以上內(nèi)容學(xué)生掌握后,進(jìn)行系統(tǒng)整合;操作機(jī)床加工零件;零件質(zhì)量檢測(cè)。
(六)學(xué)習(xí)情境及課時(shí)分配四、主要教學(xué)方法
根據(jù)實(shí)際的教學(xué)內(nèi)容確定與其適合的教學(xué)方法,針對(duì)《機(jī)械制造》的課程特色,主要采取了以下幾種教學(xué)方法:
(一)六步教學(xué)法
本課程主要采用六步教學(xué)法:授課過程為:學(xué)生信息收集-制定計(jì)劃-選擇方案-目標(biāo)實(shí)施-信息反饋-成果評(píng)價(jià),學(xué)生參與問題解決的全部過程。教師再這個(gè)過程中知識(shí)一個(gè)指導(dǎo)者,學(xué)生是教學(xué)主體,學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性較高。
(二)案例分析法
由于《機(jī)械制造》是一門較為綜合而且實(shí)踐性較強(qiáng)的課程,因此,針對(duì)本課程開發(fā)出了適應(yīng)這門課特點(diǎn)的案例分析法。就是在介紹各個(gè)課題的時(shí)候分別以典型零件為例,通過這個(gè)實(shí)例的講解,把本章所涉及到的知識(shí)點(diǎn)貫穿起來。本課程的教學(xué)過程中始終貫穿“減速器”這一典型零件,通過減速器不同零件的加工和整體裝配來學(xué)習(xí)相關(guān)內(nèi)容。
(三)分組討論法
在有些授課環(huán)節(jié)上采用了分組討論法,如在講授加工工藝的制定內(nèi)容時(shí),學(xué)生分組討論,制定工藝,共同分享成功后的喜悅,能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神,培養(yǎng)良好的職業(yè)素養(yǎng)。五、教學(xué)基本保障條件
1)工業(yè)用二級(jí)直齒圓柱齒輪減速器10套、配套圖紙10套;
2)測(cè)繪工具10套;
根據(jù)“重點(diǎn)高等工科院校系列課程改革指南”,機(jī)械制造專業(yè)的教學(xué)改革,必須緊跟機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展,突出工程技術(shù)教育的特點(diǎn),同時(shí)要面向市場(chǎng)需求,力求培養(yǎng)出具有良好綜合素質(zhì)、體現(xiàn)行業(yè)特色、具有創(chuàng)新能力的復(fù)合型、應(yīng)用型專業(yè)人才。而傳統(tǒng)的機(jī)械制造專業(yè)課程體系的課程設(shè)置單一,知識(shí)面和專業(yè)面窄,課程難以形成完整的體系,教學(xué)內(nèi)容陳舊,教學(xué)方法和教學(xué)手段落后等。為了改變這種狀況,適應(yīng)當(dāng)今社會(huì)對(duì)機(jī)械工程專業(yè)人才的需求,培養(yǎng)出基礎(chǔ)扎實(shí)、知識(shí)面寬、創(chuàng)造能力強(qiáng)、素質(zhì)高的機(jī)械工程人才,調(diào)整教學(xué)內(nèi)容及改革課程體系勢(shì)在必行。“課程教學(xué)”是最基本的教學(xué)建設(shè)。學(xué)生掌握專業(yè)知識(shí)和實(shí)踐能力,是通過嚴(yán)格學(xué)習(xí)一系列課程實(shí)現(xiàn)的。課程是決定教學(xué)質(zhì)量的最基本的因素,課程的選擇和課程的質(zhì)量直接影響培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。“工程實(shí)踐”是高等工程教育的基石,只有通過大量的實(shí)踐課程,強(qiáng)化實(shí)踐訓(xùn)練,課程教學(xué)才能有的放矢。“課程教學(xué)+實(shí)踐平臺(tái)”的課程體系的實(shí)質(zhì):圍繞著“厚基礎(chǔ)、寬知識(shí)、重個(gè)性、強(qiáng)能力、高素質(zhì)”的人才培養(yǎng)目標(biāo),學(xué)生在制造模塊機(jī)械加工過程的整體知識(shí),通過“課堂教學(xué)”拓寬知識(shí),通過“實(shí)踐平臺(tái)”包括實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)、設(shè)計(jì)及工廠調(diào)研來更好地體會(huì)并加深理解,提高動(dòng)手能力,使學(xué)生了解產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、分析、制造、裝配的全過程并從中得到鍛煉,有效提高了學(xué)生實(shí)際應(yīng)用能力、分析和解決工程問題的能力。適應(yīng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)環(huán)境的變化,培養(yǎng)在機(jī)械工程領(lǐng)域從事實(shí)際工作所需的具有知識(shí)、能力和素質(zhì)的工程應(yīng)用型人才及技術(shù)型人才。
1《.機(jī)械制造工程學(xué)》、《數(shù)控技術(shù)》課程群的構(gòu)建
機(jī)械制造模塊課程包括《機(jī)械制造工程學(xué)》、《機(jī)械制造工程學(xué)課程設(shè)計(jì)》、《生產(chǎn)實(shí)習(xí)》、《數(shù)控技術(shù)》、《專業(yè)方向課程設(shè)計(jì)》、《專業(yè)方向?qū)嵺`課》、《先進(jìn)制造技術(shù)》等專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課及實(shí)踐環(huán)節(jié)。“課程群”突破了過去單個(gè)教學(xué)過程的限制,內(nèi)容上要擴(kuò)展《機(jī)械制造工程學(xué)》的基礎(chǔ)知識(shí),根據(jù)需要重新規(guī)劃、融合、調(diào)整,難點(diǎn)部分增加現(xiàn)場(chǎng)教學(xué),增設(shè)必修和綜合性創(chuàng)新實(shí)驗(yàn),注重幾門課程的有效銜接和消化吸收,彌補(bǔ)與后續(xù)課程的斷層。
2.解決的關(guān)鍵問題
①《機(jī)械制造工程學(xué)》、《數(shù)控技術(shù)》課程群的建設(shè)。以《機(jī)械制造工程學(xué)》及《數(shù)控技術(shù)》課堂講解為主線,扎實(shí)制造基礎(chǔ)知識(shí),《機(jī)械制造工程學(xué)課程設(shè)計(jì)》、《生產(chǎn)實(shí)習(xí)》使學(xué)生更好地理解和應(yīng)用課本知識(shí),具體分為以下幾個(gè)方面:第一,協(xié)調(diào)各門課程知識(shí)體系,增補(bǔ)相關(guān)知識(shí)。金屬切削過程知識(shí)比較抽象,難于理解,增加可視切屑形成過程與切削力測(cè)量實(shí)驗(yàn)。在原來只講機(jī)床概論中傳動(dòng)分析的基礎(chǔ)上增加機(jī)床結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí),拓寬機(jī)床部分的知識(shí)面,彌補(bǔ)與后續(xù)課程的銜接缺陷。第二,充分利用實(shí)驗(yàn)室資源,增加對(duì)各類機(jī)床傳動(dòng)及結(jié)構(gòu)分析的現(xiàn)場(chǎng)教學(xué),及柔性夾具創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)。第三,開展保定向陽精密機(jī)械廠與機(jī)械系共建實(shí)驗(yàn)室活動(dòng)。(廠家生產(chǎn)的組合夾具、柔性夾具、精密平口鉗等產(chǎn)品遠(yuǎn)銷北美、西歐等地區(qū)。)把現(xiàn)代的夾具設(shè)計(jì)思想及產(chǎn)品引入到課堂中來。第四,培養(yǎng)“工藝型”應(yīng)用人才。以課本中工藝學(xué)及夾具的基礎(chǔ)知識(shí)為重點(diǎn),整合本課程內(nèi)容和課程設(shè)計(jì)所需知識(shí),在生產(chǎn)實(shí)習(xí)之前布置課程設(shè)計(jì)的任務(wù),提出課程設(shè)計(jì)所需知識(shí)及實(shí)習(xí)時(shí)到哪個(gè)廠家應(yīng)該了解哪些東西,使學(xué)生在實(shí)習(xí)時(shí)有所看,回到課堂有所設(shè)計(jì)。
②制造模塊實(shí)踐平臺(tái)的運(yùn)用,培養(yǎng)應(yīng)用型本三人才。第一,以“《數(shù)控技術(shù)》課程群”為基礎(chǔ),以《專業(yè)方向課程設(shè)計(jì)》、《專業(yè)方向?qū)嵺`課》為平臺(tái),培養(yǎng)“數(shù)控型”人才。提高學(xué)生綜合分析能力及解決工程實(shí)際問題能力,培養(yǎng)在機(jī)械工程領(lǐng)域從事實(shí)際工作所需的具有知識(shí)、能力和素質(zhì)的工程應(yīng)用型人才及技術(shù)型人才。《專業(yè)方向課程設(shè)計(jì)》以機(jī)床主傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為導(dǎo)向,培養(yǎng)具有一定功能的完整結(jié)構(gòu)部件設(shè)計(jì)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S方式。《專業(yè)方向?qū)嵺`課》主要以現(xiàn)代設(shè)計(jì)、造型、制造等軟件的學(xué)習(xí)、應(yīng)用為主線,鍛煉學(xué)生運(yùn)用在課堂所學(xué)加工制造及數(shù)控編程知識(shí)親手加工、實(shí)體操作的能力。第二,鼓勵(lì)部分學(xué)生在學(xué)習(xí)《生產(chǎn)實(shí)習(xí)》和《專業(yè)方向?qū)嵺`課》的時(shí)間或課余時(shí)間參與國家勞動(dòng)部組織的各種取證工作,以獲得證書換取兩門課程的優(yōu)秀成績,提高各種加工實(shí)踐操作能力。
二、機(jī)械制造模塊課程體系
本三的機(jī)械制造模塊以《機(jī)械制造工程學(xué)》課程群、《數(shù)控技術(shù)》課程為課程主線;以《生產(chǎn)實(shí)習(xí)》、《專業(yè)方向課程設(shè)計(jì)》、《專業(yè)方向?qū)嵺`課》為實(shí)踐平臺(tái),構(gòu)建“課程教學(xué)+實(shí)踐平臺(tái)”的課程體系,培育學(xué)生在制造模塊機(jī)械加工過程的整體知識(shí),通過課堂教學(xué)拓寬知識(shí),通過實(shí)踐平臺(tái)包括實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)、設(shè)計(jì)及工廠調(diào)研來更好地體會(huì)并其加深理解,提高動(dòng)手能力,使學(xué)生了解產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、分析、制造、裝配的全過程并從中得到鍛煉,這便有效提高了學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力,使其適應(yīng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)環(huán)境的變化,培養(yǎng)在機(jī)械工程領(lǐng)域從事實(shí)際工作所需的具有知識(shí)、能力和素質(zhì)的工程應(yīng)用型人才及技術(shù)型人才。
1.課程體系的目標(biāo)。完成各課程群的內(nèi)容規(guī)劃調(diào)整和有機(jī)融合,出版符合課程群體系的教材及開發(fā)教學(xué)輔助資源,注重幾門課程的有效銜接和消化吸收,彌補(bǔ)與后續(xù)課程的斷層。通過課堂教學(xué)拓寬知識(shí),通過實(shí)踐平臺(tái)包括實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)、設(shè)計(jì)及工廠調(diào)研來更好地體會(huì)、加深理解,提高動(dòng)手能力,使學(xué)生了解產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、分析、制造、裝配的全過程并從中得到鍛煉,有效提高了學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力、分析和解決工程問題的能力。
2.主要特色。第一,機(jī)械制造模塊以《機(jī)械制造工程學(xué)》、《數(shù)控技術(shù)》課程群為主線;以《生產(chǎn)實(shí)習(xí)》、《專業(yè)方向課程設(shè)計(jì)》、《專業(yè)方向?qū)嵺`課》作為實(shí)踐平臺(tái),構(gòu)建“課程教學(xué)+實(shí)踐平臺(tái)”的課程結(jié)構(gòu)體系。第二,以建構(gòu)主義教育理論為指導(dǎo),大力改革教學(xué)方法與教學(xué)手段。采用課堂講授、討論、自學(xué)、動(dòng)手創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)等多種教學(xué)形式并與多環(huán)節(jié)考評(píng)方法相結(jié)合,恰當(dāng)運(yùn)用現(xiàn)代化教學(xué)手段,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性。第三,嘗試一種新的課堂講解、生產(chǎn)實(shí)習(xí)和課程設(shè)計(jì)互補(bǔ)的課程群模式。通過課上講解有目的地將生產(chǎn)實(shí)習(xí)和課程設(shè)計(jì)兩部分銜接起來,學(xué)生通過實(shí)習(xí)了解行業(yè)的前沿知識(shí),真實(shí)了解實(shí)際加工過程。打破生產(chǎn)實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)時(shí)間上固定順序的限制,做到理解課本知識(shí)需要到實(shí)習(xí)地實(shí)習(xí),按課程設(shè)計(jì)所需到實(shí)習(xí)地實(shí)習(xí)的新的課堂講解、生產(chǎn)實(shí)習(xí)和課程設(shè)計(jì)互補(bǔ)的課程群模式。這樣學(xué)生在生產(chǎn)實(shí)習(xí)時(shí)有的放矢,改變了原來走馬觀花、漫無目的的現(xiàn)象。
三、結(jié)論
1課程特點(diǎn)
機(jī)械制造工藝學(xué)課程是以機(jī)械制造中的工藝技術(shù)問題為研究對(duì)象的一門技術(shù)課程,該課程的培養(yǎng)目標(biāo)就是使學(xué)生獲得機(jī)械制造的常用工藝方法和零件加工工藝過程及裝配的基礎(chǔ)知識(shí),對(duì)機(jī)械制造工藝過程形成一個(gè)完整的認(rèn)識(shí),為學(xué)生在畢業(yè)以后的生產(chǎn)實(shí)踐中分析和解決機(jī)械制造技術(shù)問題奠定基礎(chǔ)。該課程具有如下特點(diǎn)。
1.1專業(yè)面寬
機(jī)械制造工藝學(xué)課程融合了機(jī)械制圖、公差配合與技術(shù)測(cè)量、工程材料學(xué)、機(jī)械設(shè)計(jì)、金屬切削原理與刀具、金屬切削機(jī)床等課程。各門專業(yè)課程內(nèi)容相互交叉、滲透,對(duì)于目前的新技術(shù)、新材料、新工藝也要求了解,涉及的專業(yè)面很廣。
1.2實(shí)踐性強(qiáng)
本課程的教學(xué)內(nèi)容均是從科學(xué)實(shí)驗(yàn)與生產(chǎn)實(shí)踐中精選出來的,且又直接用于和指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐,每一種零件的加工工藝不同,即使相同的零件,企業(yè)的生產(chǎn)條件不同,該零件的加工方案也不相同。具有很強(qiáng)的實(shí)踐性。
1.3知識(shí)點(diǎn)散
教學(xué)內(nèi)容主要包括工藝分析、夾具設(shè)計(jì)、裝配技術(shù)與檢測(cè)加工質(zhì)量的分析、零件加工工藝過程制定和裝配工藝過程設(shè)計(jì)等幾部分,各個(gè)章節(jié)既相互聯(lián)系又獨(dú)立成章。知識(shí)點(diǎn)比較多,不容易記憶。
2課程教學(xué)體系構(gòu)建總體思路
我校的機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)專業(yè)是以齒輪的設(shè)計(jì)加工為特色的專業(yè),承擔(dān)機(jī)械制造工藝學(xué)課程教學(xué)的機(jī)械設(shè)計(jì)教研室教師中,80%以上具有齒輪及相關(guān)領(lǐng)域?yàn)檠芯勘尘昂脱芯糠较颍嗄陙硇纬闪艘恢Ы虒W(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富、科研能力強(qiáng)的教師科研梯隊(duì),在本科生教學(xué)中始終把齒輪設(shè)計(jì)與制造方面人才的培養(yǎng)作為重要的專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)之一。另外我校齒輪方向擁有河南省齒輪裝備工程實(shí)驗(yàn)室和全國性的齒輪培訓(xùn)中心,實(shí)驗(yàn)室中有各類普通和數(shù)控加工設(shè)備,這些為機(jī)械制造工藝課程體系構(gòu)建提供了良好的師資條件和硬件環(huán)境。根據(jù)我校該專業(yè)的特點(diǎn)和師資結(jié)構(gòu)。目前,機(jī)械制造工藝學(xué)課程的教材大概有50多種,但是內(nèi)容基本相同。針對(duì)我校機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)專業(yè)的特點(diǎn),對(duì)于機(jī)械制造工藝學(xué)這門專業(yè)課程,從選用教材著手,突出齒輪制造工藝的教學(xué)內(nèi)容,增加一部分自編內(nèi)容,保證齒輪制造工藝教學(xué)在工藝課中占有一定的比重,基本上確定所占用的學(xué)時(shí)不低于1/5。同時(shí)結(jié)合本教研室教師的科研和實(shí)驗(yàn)設(shè)備,將各自的科研成果融入課堂教學(xué)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)和課程設(shè)計(jì)等一系列過程中。使學(xué)生從認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)和金工實(shí)習(xí)開始,經(jīng)過理論課堂教學(xué),到生產(chǎn)實(shí)習(xí),全程大約一年半的時(shí)間,形成實(shí)踐到理論,再到實(shí)踐的全過程培養(yǎng),最后通過大四開學(xué)伊始的機(jī)械制造工藝課程設(shè)計(jì),將所學(xué)知識(shí)進(jìn)行綜合應(yīng)用,使學(xué)生全面綜合掌握一般機(jī)制工藝的基本知識(shí)和夾具設(shè)計(jì)方法,并結(jié)合本校的專業(yè)特色,使學(xué)生掌握齒輪加工的工藝方法,從而形成具有專業(yè)特色的機(jī)制工藝?yán)碚摻虒W(xué)體系和實(shí)踐教學(xué)體系。
3理論和實(shí)踐教學(xué)體系的實(shí)施
3.1圍繞課程設(shè)計(jì) 整合教學(xué)體系
機(jī)械制造工藝課程教學(xué)體系,包括理論教學(xué)體系和實(shí)踐教學(xué)體系都是以工藝課程設(shè)計(jì)這一實(shí)踐環(huán)節(jié)為目的和檢驗(yàn)手段。機(jī)械制造工藝課程設(shè)計(jì)安排在理論教學(xué)和生產(chǎn)實(shí)習(xí)之后,通過對(duì)某零件進(jìn)行工藝過程分析,讓學(xué)生親自編制給定零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程,提高學(xué)生對(duì)機(jī)械零件幾何特征和技術(shù)要求的綜合分析能力,加深學(xué)生對(duì)工藝規(guī)程編制原則的理解,提升學(xué)生對(duì)這些原則的綜合應(yīng)用能力,最終達(dá)到提高學(xué)生編制工藝規(guī)程能力的目的,通過某工藝工程的夾具設(shè)計(jì),構(gòu)成一個(gè)課程設(shè)計(jì)項(xiàng)目。
3.2改革教學(xué)方法 提高教學(xué)效果
改變傳統(tǒng)的“教師講、學(xué)生聽”的授課模式,根據(jù)課程教學(xué)進(jìn)度計(jì)劃,將學(xué)生劃分若干個(gè)小組,5~7名學(xué)生為一個(gè)小組,利用一定的課內(nèi)時(shí)間進(jìn)行組內(nèi)討論和難點(diǎn)的集體輔導(dǎo),對(duì)于某些重要的、學(xué)生自己難以理解的關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)由教師講授。對(duì)于某些易于理解的、常識(shí)性的知識(shí)或者某些圖表可以提出要求,輔導(dǎo)學(xué)生自學(xué)。對(duì)于一些比較重要,但應(yīng)用已學(xué)知識(shí)或剛講解過的知識(shí)就能夠推導(dǎo)或演繹的內(nèi)容,引導(dǎo)學(xué)生相互討論以加深記憶和理解。同時(shí)利用一定的課外時(shí)間,按照事先規(guī)定的考核節(jié)點(diǎn)自主開展具體零件的工藝設(shè)計(jì)。具體的方法是將機(jī)械制造工藝學(xué)課程的各章節(jié)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行分類整合,結(jié)合課程的教學(xué)目標(biāo)構(gòu)建若干具體的任務(wù),結(jié)合我校齒輪實(shí)驗(yàn)室和大學(xué)生工程訓(xùn)練中心的夾具,機(jī)床和加工件等,最終構(gòu)建完整的理論教學(xué)體系。這樣得來的知識(shí)淺顯、易懂、印象深刻,同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)習(xí)的興趣、學(xué)生的應(yīng)用能力,獲得了良好的教學(xué)效果。
3.3調(diào)整實(shí)習(xí)內(nèi)容 注重專業(yè)特色
我校的學(xué)生實(shí)習(xí)分3次進(jìn)行。一是金工實(shí)習(xí),在學(xué)校內(nèi)部工程訓(xùn)練中心進(jìn)行,通過實(shí)習(xí)對(duì)金屬材料加工的主要工藝方法和工藝過程形成初步感性認(rèn)識(shí)。二是認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí),主要是到不同類型的機(jī)械制造類企業(yè)的生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)參觀,使學(xué)生對(duì)企業(yè)中使用的各種機(jī)械加工方法以及工藝過程形成進(jìn)一步的感性認(rèn)識(shí)。三是認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)環(huán)節(jié),結(jié)合河南省齒輪工程實(shí)驗(yàn)室,保證和突出與齒輪有關(guān)的認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)內(nèi)容,如滾齒、插齒、磨齒、齒輪誤差測(cè)量、錐齒輪加工等,使學(xué)生對(duì)齒輪的加工方法有初步了解。前兩次實(shí)習(xí)都是在機(jī)械制造工藝學(xué)課程理論教學(xué)之前進(jìn)行的,可為理論教學(xué)奠定感性認(rèn)識(shí)基礎(chǔ),也可提高學(xué)生在課堂上的學(xué)習(xí)興趣。生產(chǎn)實(shí)習(xí)緊跟在在理論教學(xué)之后進(jìn)行,是更加深入和全面的實(shí)習(xí)。學(xué)生經(jīng)過理論課學(xué)習(xí)之后,帶著驗(yàn)證理論觀點(diǎn)以及用所學(xué)理論去分析問題的愿望和要求,到生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí),可以很好地鞏固所學(xué)知識(shí)和理論,實(shí)習(xí)地點(diǎn)是在東風(fēng)汽車商用車發(fā)動(dòng)機(jī)廠,主要了解曲軸、凸輪軸、連桿,為了結(jié)合專業(yè)特色,增加了東風(fēng)汽車變速箱廠的實(shí)習(xí)內(nèi)容,使學(xué)生全面了解變速箱齒輪、齒輪軸、花鍵、同步器等的生產(chǎn)工藝流程和裝配方法,以及相應(yīng)工裝夾具等內(nèi)容。
3.4增設(shè)輔修課程 突出齒輪特點(diǎn)
在生產(chǎn)實(shí)習(xí)之后和機(jī)制工藝課程設(shè)計(jì)開始之間的第7學(xué)期,開設(shè)與齒輪有關(guān)的選修課,如齒輪嚙合原理課程、齒輪傳動(dòng)技術(shù)與裝備概論課程等,齒輪嚙合原理主要講授齒輪傳動(dòng)的嚙合理論基礎(chǔ),該課程根據(jù)我校機(jī)設(shè)教研室多年的研究和教學(xué)經(jīng)驗(yàn),采用以本科生為教學(xué)對(duì)象的自編教材,更深入的從空間曲面理論上講述齒面嚙合的特點(diǎn)。齒輪傳動(dòng)技術(shù)與裝備概論課程的教學(xué)目標(biāo)使學(xué)生了解齒輪傳動(dòng)技術(shù)的應(yīng)用與齒輪傳動(dòng)裝備的機(jī)械結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)。掌握齒輪加工理論和相關(guān)的制齒設(shè)備,使本科生一畢業(yè)就能滿足齒輪企業(yè)的技術(shù)工作要求。通過這兩門課的系統(tǒng)學(xué)習(xí),對(duì)我校機(jī)械設(shè)計(jì)方向的學(xué)生進(jìn)行針對(duì)性的專業(yè)訓(xùn)練和培養(yǎng),結(jié)合機(jī)械制造工藝課程的實(shí)踐和理論教學(xué)體系,為社會(huì)培養(yǎng)具有專業(yè)特點(diǎn)的專業(yè)人才。
4結(jié)束語
引言機(jī)械制造業(yè)作為基礎(chǔ)行業(yè)和我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè),培養(yǎng)和提高機(jī)械制造人才的創(chuàng)新能力是高職院校機(jī)械制造專業(yè)在制定人才培養(yǎng)方案時(shí)必須進(jìn)行認(rèn)真思考和積極探索的問題。高職院校機(jī)械制造專業(yè)學(xué)生的創(chuàng)新能力,直接關(guān)系著應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域創(chuàng)新的水平,因此探討如何培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的方法和途徑是我們進(jìn)行教學(xué)改革的目標(biāo)和課題。目前,高職院校機(jī)械制造學(xué)生的創(chuàng)新能力普遍比較低。主要表現(xiàn)在:第一,缺乏創(chuàng)新觀念和創(chuàng)新欲望;第二,缺乏創(chuàng)新的毅力;第三,缺乏創(chuàng)新所需的能力。《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》是機(jī)械專業(yè)十分重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力方面有著其它課程不可替代的重要作用。其課程設(shè)計(jì)是《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程教學(xué)的一個(gè)重要實(shí)踐性環(huán)節(jié),在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、機(jī)械綜合設(shè)計(jì)能力和掌握基本的設(shè)計(jì)理論與實(shí)際設(shè)計(jì)技能等方面起著十分重要的作用。
一、課程設(shè)計(jì)中融入創(chuàng)新設(shè)計(jì)的提出
《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程設(shè)計(jì)是學(xué)生進(jìn)行的第一次較全面的、綜合性的、理論聯(lián)系實(shí)際的實(shí)踐性環(huán)節(jié)。即按照一個(gè)簡(jiǎn)單機(jī)械系統(tǒng)的給定功能要求,擬定機(jī)械系統(tǒng)的傳動(dòng)方案、結(jié)構(gòu)方案,并結(jié)合生產(chǎn)和使用條件(如選用材料,考慮制造及裝配工藝等),對(duì)其中的某些機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析和設(shè)計(jì),完成機(jī)器零部件的設(shè)計(jì)。其中總體方案設(shè)計(jì)及零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是整個(gè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的關(guān)鍵,最具創(chuàng)造性,它直接決定產(chǎn)品的性能、質(zhì)量及市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,因此課程設(shè)計(jì)重點(diǎn)放在機(jī)械系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上。通過培養(yǎng)學(xué)生機(jī)械系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)能力、機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力、運(yùn)用現(xiàn)代設(shè)計(jì)手段繪圖和工程設(shè)計(jì)計(jì)算能力,使學(xué)生樹立正確的設(shè)計(jì)思想,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新精神,從而培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力和工程實(shí)踐能力。
二、課程設(shè)計(jì)中創(chuàng)新設(shè)計(jì)的實(shí)施
《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程設(shè)計(jì)要求學(xué)生對(duì)總體方案及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì),首先課程設(shè)計(jì)內(nèi)容的編排、題目的設(shè)置上應(yīng)具有一定的系統(tǒng)性、綜合性和開放性;其次,授課安排上采取先分散再集中的教學(xué)方式,解決設(shè)計(jì)內(nèi)容多而時(shí)間緊的矛盾。基于這樣的思想,我們制定了一套具體的實(shí)施方法。
(一)創(chuàng)新設(shè)計(jì)選題創(chuàng)新設(shè)計(jì)題目要具有一定的系統(tǒng)性和綜合性,滿足《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程設(shè)計(jì)要求,既包含機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì),即按照機(jī)械預(yù)期功能和主要性能指標(biāo),確定機(jī)械工作原理、運(yùn)動(dòng)形式的變換,又包含了機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)(如凸輪機(jī)構(gòu)、連桿機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)等)、傳動(dòng)設(shè)計(jì)(如帶傳動(dòng)、齒輪減速器等)。以生產(chǎn)線上的步進(jìn)式工件輸送機(jī)為例(圖1)。電動(dòng)機(jī)通過傳動(dòng)裝置、工作機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)滑架往復(fù)移動(dòng),工作行程時(shí)滑架上的推爪推動(dòng)工件前移一個(gè)步長S,當(dāng)滑架返回時(shí),由于推爪與軸間裝有扭簧,推爪能從工件底面滑過,工件保持不動(dòng)。當(dāng)滑架再次向前推時(shí),推爪已復(fù)位,并推動(dòng)新的工件前移,前方推爪也推動(dòng)前一工位的工件前移。其傳動(dòng)裝置常由減速器和一級(jí)開式齒輪傳動(dòng)組成。輸送時(shí)滑架受到的阻力F視為常數(shù),滑架寬度為250mm,高度H為800~1000mm,使用折舊期5年,每天二班制工作,載荷有中等沖擊,工作環(huán)境為室內(nèi)、較清潔,三相交流電源,工作機(jī)構(gòu)效率為0.95,按一般機(jī)械廠制造,小批量生產(chǎn)。該題目是機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計(jì)綜合的課程設(shè)計(jì)題,符合創(chuàng)新設(shè)計(jì)的要求。該題工作機(jī)構(gòu)除了用曲柄搖桿系統(tǒng)外,也可以采用其他機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)步進(jìn)輸送,如凸輪連桿(加返回彈簧)用于小行程快速推進(jìn)輸送等,鼓勵(lì)學(xué)生多角度思考,培養(yǎng)他們創(chuàng)造性思維方式。
(二)授課方法和時(shí)間安排從不同角度、多個(gè)方面探索對(duì)一個(gè)問題有盡可能多的答案的創(chuàng)造性思維形式,是創(chuàng)造性思維的核心。在教學(xué)中,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維能力的一條有效途徑是多方向練習(xí)、多角度思考、多層次變化。但這勢(shì)必造成內(nèi)容多時(shí)間緊的矛盾,我們將課程設(shè)計(jì)內(nèi)容貫穿于《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程教學(xué)中,采取先分散后集中的教學(xué)方式有效地化解了矛盾。如將執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的內(nèi)容融入到《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程教學(xué)中,連桿機(jī)構(gòu)內(nèi)容教完后就將課程設(shè)計(jì)題目布置給學(xué)生,要求學(xué)生用連桿機(jī)構(gòu)將執(zhí)行機(jī)構(gòu)部分設(shè)計(jì)出來;以后每講完一種機(jī)構(gòu),學(xué)生就可以在原有機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步改進(jìn)和創(chuàng)新。最后,當(dāng)其他常用機(jī)構(gòu)講完后,學(xué)生通過查閱資料、教師輔導(dǎo)和討論等方法,可以設(shè)計(jì)出多種執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方案,然后對(duì)各種方案進(jìn)行分析和比較,選出最佳方案。當(dāng)帶傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)講完后,就讓學(xué)生進(jìn)行傳動(dòng)方案的擬定,并對(duì)傳動(dòng)零件進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算;當(dāng)軸系零、部件講完后,要求學(xué)生完成軸系的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),同時(shí)選擇電動(dòng)機(jī),進(jìn)行傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算。這樣,既可以使學(xué)生在集中教學(xué)時(shí)間內(nèi)完成減速器設(shè)計(jì),又可以提高《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程的教學(xué)質(zhì)量,使基本設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)循序漸進(jìn),還避免了理論與實(shí)際的脫離。在課程設(shè)計(jì)集中教學(xué)的2周時(shí)間內(nèi),主要讓學(xué)生完成以下內(nèi)容:第1周,完成優(yōu)選的執(zhí)行機(jī)構(gòu)方案的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的繪制,減速器箱體、及附件的設(shè)計(jì),并手繪完成裝配圖。在這期間,教師在現(xiàn)場(chǎng)隨時(shí)指導(dǎo),有問題及時(shí)解答,使學(xué)生的設(shè)計(jì)能力及技能得以提高。裝配圖手工繪制,方便教師對(duì)學(xué)生現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo),設(shè)計(jì)內(nèi)容的多樣性和獨(dú)立性限制了相互之間的抄襲,較好地反映學(xué)生的真實(shí)水平。第2周,用計(jì)算機(jī)繪制完成軸、齒輪、箱體等典型零件的圖紙,完成設(shè)計(jì)計(jì)算說明書。在這期間,各位學(xué)生根據(jù)自己設(shè)計(jì)的裝配圖拆分零件圖。學(xué)生在此基礎(chǔ)上最后完成設(shè)計(jì)計(jì)算說明書,不僅增進(jìn)了對(duì)知識(shí)的掌握,也提高了獨(dú)立工作的能力,可以收到較好的教學(xué)效果。最后答辯。
(三)輔以計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)手段隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展,我們將現(xiàn)代三維設(shè)計(jì)、分析與制造的理論及實(shí)踐全面引入《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程設(shè)計(jì)的教學(xué)全過程。要求學(xué)生采用三維設(shè)計(jì)軟件(如UG)進(jìn)行三維實(shí)體造型設(shè)計(jì),完成零件與系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。先建立三維模型,再形成二維投影,有利于學(xué)生設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)。
三、效果與展望
將創(chuàng)新設(shè)計(jì)融入到《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程設(shè)計(jì)中,一方面充分發(fā)揮了學(xué)生分析問題的主動(dòng)性和獨(dú)立性,另一方面也培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)造性,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高了學(xué)生的創(chuàng)造熱情。經(jīng)過實(shí)踐證明,《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程設(shè)計(jì)取得了較為理想的效果。人才的培養(yǎng)教育是一個(gè)長期復(fù)雜的系統(tǒng)工程,創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系的構(gòu)建是一個(gè)全新的難度很大的研究課題。高職院校要實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)和造就大批具有創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的高素質(zhì)人才的目標(biāo),還需要做很多的工作,更需要全社會(huì)的共同努力。
關(guān)鍵詞 產(chǎn)學(xué)研 協(xié)同創(chuàng)新 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ) 教學(xué)設(shè)計(jì)
中圖分類號(hào):G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A DOI:10.16400/ki.kjdkx.2016.01.035
The Course Design for Fundamental of Mechanical Manufacturing Process Based on the Model of Industry University Research and Collaborative Innovation
FENG Chunhua, QIAN Wei
(University of Shanghai for Science and Technology, Shanghai 200093)
Abstract Fundamental of mechanical manufacturing is compulsory foundation courses related to machinery major, which involves important knowledge base of basic theory, basic knowledge and basic skills for product manufacturing process. The current curriculum is lack of effective communication between companies, research institution and fundamental of mechanical manufacturing process. This article presents course design for fundamental of mechanical manufacturing process based on the model of industry university research and collaborative innovation. The purpose is to improve curriculum knowledge and invite enterprises, research institutes, and engineer to explain the current mechanical manufacturing knowledge. Through connecting theory with practice, we can promote students' knowledge to understand, grasp and practical applications, and respond to the needs of sustainable manufacturing.
Key words Industry University Research; collaborative innovation; Fundamental of Mechanical Manufacturing Process; course design
0 引言
制造業(yè)作為國民經(jīng)濟(jì)的主體產(chǎn)業(yè),正朝著全球化、信息化、智能化、綠色化并與多學(xué)科融合的方向發(fā)展。然而隨著能源與資源的不斷消耗,環(huán)境、經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展之間的矛盾逐漸凸顯,作為能源資源消耗大戶的制造業(yè)必須改進(jìn)生產(chǎn)方式,利用清潔能源,并節(jié)約資源和能源消耗。
機(jī)械專業(yè)是支撐制造業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)學(xué)科,未來學(xué)生會(huì)成為各行各業(yè)設(shè)計(jì)、制造等相關(guān)行業(yè)的決策者,而機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程與產(chǎn)品加工緊密相關(guān)。因此,基于產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新模式不僅可實(shí)現(xiàn)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)與保障,解決傳統(tǒng)的課程設(shè)計(jì)主要關(guān)注教學(xué)內(nèi)容的完整性及專業(yè)性,較少考慮在教學(xué)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)增加協(xié)同創(chuàng)新模式的問題,而且促進(jìn)可持續(xù)制造目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。
栩栩如生、富有感召力的教學(xué)方能激勵(lì)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力,本文基于產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新模式提出針對(duì)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)的課程設(shè)計(jì),以機(jī)械工程專業(yè)課程作為載體,將課程教學(xué)研究與機(jī)械專業(yè)課程相結(jié)合,探討技術(shù)專業(yè)課程的教學(xué)改革路線。
1 產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新模式的內(nèi)涵
高校協(xié)同創(chuàng)新,主要圍繞多主體、多因素共同協(xié)作,培養(yǎng)具有交叉學(xué)科發(fā)展知識(shí)、創(chuàng)新體系機(jī)制的一體化人才。通過產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新模式,促進(jìn)高校與科研院所、企業(yè)和政府的相互融合度,從而培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神、學(xué)科創(chuàng)造能力、創(chuàng)新科研精神的一大批優(yōu)秀人才。拓展高校專業(yè)人才的培養(yǎng)方式和培養(yǎng)空間,為創(chuàng)新體系的建立提供有效保障,使高校在國家創(chuàng)新體系中發(fā)揮更大作用,努力為建設(shè)創(chuàng)新型國家做出積極貢獻(xiàn)。①②產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新模式如圖1所示。
許多歐美名校都積極地為企業(yè)提供高質(zhì)量的科研技術(shù)服務(wù),以吸引企業(yè)與高校進(jìn)行合作,同時(shí),企業(yè)以實(shí)際設(shè)備為高校培養(yǎng)人才及進(jìn)行科學(xué)研究提供便利條件。③同時(shí),在全面考慮各方的意愿及利益的前提下,雙方致力于擴(kuò)大項(xiàng)目合作模式,形成良性互動(dòng),以期建立長期合作的傳統(tǒng)。
同時(shí),建立高校與企業(yè)之間人才的聯(lián)合培養(yǎng)模式,鼓勵(lì)企業(yè)為高校學(xué)生提供實(shí)習(xí)機(jī)會(huì),從中發(fā)掘所需人才類型,并反饋給高校;高校則針對(duì)這種反饋進(jìn)行人才培養(yǎng)模式的調(diào)整,從而充分發(fā)揮企業(yè)的人才培養(yǎng)導(dǎo)向作用。
2 基于產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新模式的教學(xué)設(shè)計(jì)
針對(duì)學(xué)生對(duì)實(shí)際應(yīng)用知識(shí)缺乏的問題,創(chuàng)新教學(xué)方法,首先由主講教師講授理論知識(shí),然后邀請(qǐng)科研院所工程師對(duì)實(shí)際科學(xué)問題的重要性進(jìn)行分析,并組織學(xué)生團(tuán)隊(duì),每一團(tuán)隊(duì)在課程之初即布置課程設(shè)計(jì)作業(yè),并貫穿整個(gè)教學(xué)過程,最后邀請(qǐng)企業(yè)專家講授產(chǎn)品實(shí)際開發(fā)過程的相關(guān)知識(shí),并對(duì)學(xué)生團(tuán)隊(duì)的每一課程設(shè)計(jì)作業(yè)內(nèi)容進(jìn)行點(diǎn)評(píng),反饋給學(xué)生并進(jìn)行改進(jìn),從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新及實(shí)際應(yīng)用能力。
以加州大學(xué)伯克利分校講授的“可持續(xù)制造”課程為例,在教學(xué)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)即將每組學(xué)生分成不同的組,并根據(jù)可持續(xù)相關(guān)知識(shí),選擇或自選相關(guān)項(xiàng)目,并制定考核標(biāo)準(zhǔn),形成一份報(bào)告,并集中在課程結(jié)束后進(jìn)行答辯,期間每組同學(xué)可以自行制定不同的計(jì)劃,也可以求助于企業(yè)工程師,從而不僅有效促進(jìn)了每位同學(xué)團(tuán)隊(duì)意識(shí),而且加深對(duì)可持續(xù)知識(shí)的應(yīng)用背景。
針對(duì)學(xué)生對(duì)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)涉及工藝?yán)斫廨^差的問題,邀請(qǐng)具有豐富經(jīng)驗(yàn)的企業(yè)工藝師傅,講授機(jī)械制造過程工藝對(duì)產(chǎn)品的重要性,工藝設(shè)計(jì)需要注意的問題,如材料選擇、工藝參數(shù)優(yōu)化、裝配方案優(yōu)化等。在傳統(tǒng)教案設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上,結(jié)合產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新模式,進(jìn)行課程設(shè)計(jì),將講授內(nèi)容分組,并針對(duì)不同內(nèi)容,邀請(qǐng)不同行業(yè)的專家進(jìn)行講座,機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)如表1所示。
3 分組團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì),團(tuán)隊(duì)與個(gè)人考核相結(jié)合方法
鑒于目前教學(xué)方法多以個(gè)人為主體,缺少團(tuán)隊(duì)合作,每人的參與感缺乏等問題,課程之初授課老師準(zhǔn)備不同的項(xiàng)目名稱,根據(jù)個(gè)人興趣選擇不同項(xiàng)目,組成不同團(tuán)隊(duì),并布置完成的內(nèi)容,最后通過個(gè)人與團(tuán)隊(duì)成績不同權(quán)重計(jì)算總成績的方法,實(shí)現(xiàn)每位同學(xué)的參與感,培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)同感。
所有學(xué)生在進(jìn)行課程設(shè)計(jì)時(shí),通過自由組合方式分成不同組,并確定組長,根據(jù)興趣點(diǎn)和專業(yè)特長,可以選擇老師提前準(zhǔn)備的題目,也可以自由選擇相關(guān)專業(yè)的題目,從而實(shí)現(xiàn)課程設(shè)計(jì)的多樣化、自由性,并鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立學(xué)習(xí)智能制造知識(shí),利用現(xiàn)代化設(shè)計(jì)方法和相關(guān)軟件,完成課題研究,并最終形成書面論文,與此同時(shí),在課程結(jié)束后,協(xié)調(diào)時(shí)間,每組進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)答辯,展示各組成果,邀請(qǐng)相關(guān)企業(yè)人員,進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)評(píng)價(jià),并反饋,從而培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)精神,激勵(lì)主動(dòng)學(xué)習(xí)意識(shí)。
4 可持續(xù)制造理念的貫穿
當(dāng)前,中國制造業(yè)是以低成本、便宜的勞動(dòng)力、廉價(jià)的能源和資源參與全球制造體系,但是隨著能源、資源、環(huán)境問題的凸顯,傳統(tǒng)制造業(yè)難以繼續(xù)生存,必須進(jìn)行產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的升級(jí)、發(fā)展方式的轉(zhuǎn)型,當(dāng)前可持續(xù)制造是其發(fā)展的必然模式。可持續(xù)制造的發(fā)展模式即在夯實(shí)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)上,進(jìn)行創(chuàng)新的制造模式,同時(shí)考慮環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)因素的一種新的制造模式,中國在這個(gè)大的背景下,應(yīng)該培育新的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),堅(jiān)持創(chuàng)新領(lǐng)先地位,將中國低端制造大國轉(zhuǎn)變?yōu)橹懈叨酥圃旎兀岣咧圃鞓I(yè)附加值。
結(jié)合傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)中占主導(dǎo)地位的制造業(yè),在本專項(xiàng)領(lǐng)域中進(jìn)行改革創(chuàng)新,發(fā)展具有中國制造產(chǎn)業(yè)特色的模式,重視基礎(chǔ)技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,堅(jiān)持自主創(chuàng)新,提高產(chǎn)品價(jià)值,重視環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)問題,最終形成自主創(chuàng)新能力和具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)和產(chǎn)品。
要實(shí)現(xiàn)可持續(xù)制造的有效實(shí)施,必須培養(yǎng)新一代技術(shù)性人才。可持續(xù)制造強(qiáng)調(diào)的是在制造中集成環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)因素,而目前的老一輩工程師及企業(yè)是以產(chǎn)業(yè)和效益為第一位的,這不符合可持續(xù)制造的發(fā)展方向,所以我們不僅需要加強(qiáng)對(duì)老一輩工程人員進(jìn)行可持續(xù)制造的知識(shí)普及,而且需要培養(yǎng)新一代技術(shù)性人才,強(qiáng)調(diào)以人為本。
我國在今后幾十年中,工業(yè)仍將繼續(xù)發(fā)展、提高,制造業(yè)將為各行各業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供更好更多的裝備,為民眾提供更多更好的產(chǎn)品,也將與世界各國進(jìn)行更多更密切的商品交換。而在整個(gè)發(fā)展過程中,只有不斷提高創(chuàng)新能力,提高制造業(yè)的價(jià)值含量,培養(yǎng)一批高技術(shù)人才,發(fā)展制造業(yè)特色產(chǎn)業(yè),從而提高整個(gè)產(chǎn)品檔次,進(jìn)而使產(chǎn)品步入國際先進(jìn)行列,為人民、為社會(huì)造福、為子孫后代造福,才能屹立于世界制造大國、強(qiáng)國之列。
5 結(jié)論
通過基于產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新的教育方法研究,使得廣大師生的可持續(xù)設(shè)計(jì)及制造概念得到更新,并向廣大師生提出了新的教學(xué)要求和挑戰(zhàn)。結(jié)合機(jī)械課程專業(yè)教學(xué)改革,進(jìn)行可持續(xù)探索,但機(jī)械學(xué)科可持續(xù)發(fā)展教學(xué)的實(shí)現(xiàn)任重而道遠(yuǎn),需要不斷進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)改革,并與現(xiàn)有教學(xué)方式相融合,需要長期進(jìn)行探索與研究。
注釋
① 丁曉紅,祝雁冰.工科設(shè)計(jì)學(xué)中的技術(shù)管理教育.高等工程教育研究,2007.5:032.
關(guān)鍵詞:機(jī)械工程;機(jī)械設(shè)計(jì)能力;培養(yǎng)模式;典型案例
機(jī)械制造業(yè)不僅是現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展建設(shè)的發(fā)動(dòng)機(jī),更是國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)。近年來隨著科技的進(jìn)步,“中國制造2025”正推進(jìn)制造業(yè)由傳統(tǒng)制造向現(xiàn)代制造與智能制造進(jìn)行轉(zhuǎn)型與發(fā)展。“科技強(qiáng)國,人才興國”,為適應(yīng)產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展與轉(zhuǎn)型的需求,社會(huì)對(duì)具有較強(qiáng)機(jī)械工程實(shí)踐與創(chuàng)新能力的高素質(zhì)應(yīng)用型高級(jí)專業(yè)人才需求量增大。因此,在高校機(jī)械專業(yè)人才培養(yǎng)中,亟須強(qiáng)化工程實(shí)踐能力與現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)[1]。為提高機(jī)械專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量,各高校在人才培養(yǎng)體系、核心課程的教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法等方面都進(jìn)行了大量的有益探索[2-3]。但目前,相關(guān)教改研究主要集中在教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法的改進(jìn)與優(yōu)化以及實(shí)踐教學(xué)改革研究等方面[4],而對(duì)深度融合多課程、多環(huán)節(jié)的全過程專業(yè)能力培養(yǎng)的研究較少。為提高畢業(yè)生的現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)能力,開展基于典型案例的多課程、多環(huán)節(jié)、深度融合的培養(yǎng)模式研究,符合機(jī)械專業(yè)工程教育專業(yè)認(rèn)證的大潮流,具有重要的意義和推廣價(jià)值。
一、現(xiàn)狀及問題
地方院校主要為區(qū)域經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展服務(wù),承擔(dān)著為行業(yè)技術(shù)進(jìn)步培養(yǎng)卓越工程人才的責(zé)任。然而,一直以來部分地方院校沿襲高水平院校機(jī)械專業(yè)人才的培養(yǎng)模式,未根據(jù)自身實(shí)際情況修改導(dǎo)致所培養(yǎng)的人才與社會(huì)需求錯(cuò)位,社會(huì)急需能勝任現(xiàn)代機(jī)械制造行業(yè)發(fā)展的研發(fā)、設(shè)計(jì)工作的專業(yè)技術(shù)人才。此外,地方院校學(xué)科專業(yè)硬件建設(shè)的投入較小,先進(jìn)儀器設(shè)備與實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的臺(tái)套數(shù)少,實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)較為薄弱。我國已廣泛開展工程教育認(rèn)證工作,基于工程認(rèn)證以成果為導(dǎo)向的教育理念,學(xué)生畢業(yè)能力是人才培養(yǎng)的核心任務(wù),而現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)能力是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化畢業(yè)生的核心能力。由于機(jī)械設(shè)計(jì)類課程多、教學(xué)內(nèi)容比較抽象、理論深?yuàn)W且比較枯燥,學(xué)生多有畏難、厭學(xué)情緒,教師授課比較困難,導(dǎo)致學(xué)生機(jī)械設(shè)計(jì)知識(shí)掌握不扎實(shí)、機(jī)械設(shè)計(jì)軟件應(yīng)用不熟練、機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)與綜合設(shè)計(jì)能力較弱等現(xiàn)象,學(xué)生的專業(yè)能力與機(jī)械工程實(shí)際需要存在一定的脫節(jié),不能滿足機(jī)械制造業(yè)發(fā)展的人才培養(yǎng)需求,人才培養(yǎng)效果還需繼續(xù)改善。本文以哈爾濱商業(yè)大學(xué)的機(jī)械專業(yè)為例,該專業(yè)已開展工程教育認(rèn)證工作,根據(jù)培養(yǎng)方案要求畢業(yè)生須具備包括機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)能力、機(jī)械零件制造能力、機(jī)電系統(tǒng)控制能力、特色食品包裝機(jī)械研發(fā)能力的機(jī)械工程綜合應(yīng)用能力,其中最基本、最核心的是機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)能力,專業(yè)能力形成體系如圖1所示。針對(duì)培養(yǎng)目標(biāo),培養(yǎng)方案中不僅設(shè)置了“機(jī)械原理”“機(jī)械設(shè)計(jì)”“機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)”等理論課程,也安排了機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)、專業(yè)綜合課程設(shè)計(jì)、專業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)、CAD/CAE實(shí)訓(xùn)及畢業(yè)設(shè)計(jì)等實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),形成了比較完整、規(guī)范的現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)體系(如圖2所示)。通過這些教學(xué)環(huán)節(jié)的訓(xùn)練,機(jī)械專業(yè)的畢業(yè)生能比較熟練地掌握現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)方法及手段。但是,由于各門課程、各個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)的缺乏交流協(xié)商機(jī)制,都按各自的思路與模式開展教學(xué),沒有形成一個(gè)統(tǒng)一、有機(jī)的全過程培養(yǎng)體系,導(dǎo)致出現(xiàn)部分基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生工程軟件應(yīng)用不熟練、機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)與綜合設(shè)計(jì)能力較弱等現(xiàn)象,畢業(yè)生的現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)能力還有待提高。
二、培養(yǎng)模式改革的具體方案與措施
在工程教育背景下,哈爾濱商業(yè)大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)優(yōu)化人才培養(yǎng)途徑,研究建立了基于典型案例的深度融合的多課程、多環(huán)節(jié)的現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)能力全過程人才培養(yǎng)模式。
(一)完善機(jī)械設(shè)計(jì)能力全過程培養(yǎng)體系
為實(shí)現(xiàn)符合工程教育專業(yè)認(rèn)證的畢業(yè)生專業(yè)能力培養(yǎng)要求,機(jī)械專業(yè)修訂了人才培養(yǎng)方案和課程教學(xué)大綱,并整合、優(yōu)化工程案例,通過齒輪傳動(dòng)及減速器設(shè)計(jì)的典型案例,將現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的能力培養(yǎng)貫穿課程教學(xué)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)與課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等人才培養(yǎng)的全過程,全面夯實(shí)學(xué)生的機(jī)械設(shè)計(jì)能力,提高畢業(yè)生的工程素養(yǎng)與工作適應(yīng)性。基于學(xué)科認(rèn)知規(guī)律,從機(jī)械專業(yè)的初步認(rèn)識(shí)機(jī)械→簡(jiǎn)單機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)→現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)→機(jī)械產(chǎn)品綜合設(shè)計(jì)→復(fù)雜機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)→復(fù)雜產(chǎn)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)及研發(fā)→實(shí)際工程應(yīng)用的人才培養(yǎng)規(guī)律,綜合分析機(jī)械專業(yè)的師資隊(duì)伍、硬件條件以及歷史傳承,建立機(jī)械專業(yè)基于典型案例的現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)能力全過程培養(yǎng)體系,如圖3所示。
(二)充實(shí)機(jī)械設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)的教學(xué)內(nèi)容
以齒輪傳動(dòng)及減速器設(shè)計(jì)為案例,將機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)制工藝等核心課程與課程設(shè)計(jì)、實(shí)訓(xùn)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等實(shí)踐環(huán)節(jié)深度融合,經(jīng)過多輪從理論到實(shí)際、從實(shí)際到理論的循環(huán)培養(yǎng)過程,逐步培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用專業(yè)知識(shí)去分析、解決機(jī)械工程問題的能力。形成規(guī)范、完整的機(jī)械設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)體系,解決了機(jī)械設(shè)計(jì)類課程追求理論體系完整、忽視工程實(shí)踐的弊端。1.第三學(xué)期。“機(jī)械原理”課程教師可通過學(xué)生感興趣的汽車及變速箱動(dòng)畫,使他們了解汽車變速箱的工作原理及齒輪傳動(dòng)原理,增加其對(duì)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)有感性認(rèn)識(shí),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,同時(shí),著重講解齒輪傳動(dòng)的工作原理及輪系設(shè)計(jì),解決由于課程理論深?yuàn)W且比較枯燥的難題。2.第四學(xué)期。首先,可通過“金工實(shí)習(xí)”讓學(xué)生近距離觀察CA6140車床主軸箱,使其對(duì)齒輪傳動(dòng)有更深入的認(rèn)識(shí)和理解。其次,教師可通過“機(jī)械設(shè)計(jì)”課程教學(xué),重點(diǎn)講述齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)、齒輪校核等內(nèi)容。最后,通過齒輪減速器課程設(shè)計(jì),讓學(xué)生深入理解齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)過程及設(shè)計(jì)要點(diǎn),使他們初步了解機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的基本過程。3.第五學(xué)期。教師可通過“機(jī)械CAD/CAE/CAM技術(shù)”課程,讓學(xué)生掌握三維設(shè)計(jì)軟件Solidworks、二維平面設(shè)計(jì)軟件AutoCAD的使用,建立軸、齒輪、箱體等典型零件的三維模型,了解ANSYS、COSMOS等先進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)軟件的應(yīng)用;通過機(jī)械CAD/CAE實(shí)訓(xùn),建立圓柱齒輪減速器三維模型,完成齒輪減速器的裝配圖及典型零件圖,使學(xué)生真正理解如何運(yùn)用先進(jìn)工具完成機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)。4.第六學(xué)期。可通過大型機(jī)械制造企業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí),讓學(xué)生理解齒輪、齒輪軸等典型零件的加工工藝;通過“機(jī)械制造工藝學(xué)”課程,重點(diǎn)理解齒輪加工工藝、設(shè)計(jì)計(jì)算以及尺寸鏈等內(nèi)容;通過齒輪加工工藝及夾具設(shè)計(jì),使學(xué)生深入理解機(jī)械產(chǎn)品、機(jī)械零件的設(shè)計(jì)及加工,形成機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中要綜合考慮機(jī)械零件加工的良好工程設(shè)計(jì)習(xí)慣。5.第七學(xué)期。通過“機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)”課程教學(xué),重點(diǎn)講述有級(jí)變速傳動(dòng)的設(shè)計(jì);通過車床主軸變速箱課程設(shè)計(jì),讓學(xué)生能進(jìn)行復(fù)雜機(jī)械系統(tǒng)整體布局、傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、操縱機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)等,形成復(fù)雜機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的初步能力。6.第八學(xué)期。通過畢業(yè)設(shè)計(jì),讓學(xué)生運(yùn)用Solidworks等工程軟件完成一個(gè)比較復(fù)雜的機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì),形成復(fù)雜機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)能力。通過6個(gè)學(xué)期全過程機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng),可使學(xué)生具備熟練運(yùn)用機(jī)械專業(yè)知識(shí)和專業(yè)技能的能力,能夠運(yùn)用自然科學(xué)和工程科學(xué)的基本原理,去表述與分析復(fù)雜機(jī)械工程問題,提出解決方案,完成比較復(fù)雜的機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與開發(fā),提升專業(yè)能力和工程素養(yǎng)。
(三)改革教學(xué)方法,提升教學(xué)效果
為提升教學(xué)效果,教師要全過程貫徹案例式教學(xué)方法,并形成自己的課堂教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)及課外科技活動(dòng)相結(jié)合的立體化教學(xué)思路。1.采用案例驅(qū)動(dòng)教學(xué)方法,提高學(xué)生的工程設(shè)計(jì)能力。通過齒輪傳動(dòng)及減速器設(shè)計(jì)的典型案例,全過程貫徹齒輪傳動(dòng)及減速器的工作原理、設(shè)計(jì)理論及工程實(shí)踐,逐步培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用專業(yè)知識(shí)去分析、解決機(jī)械工程問題的能力,夯實(shí)學(xué)生的現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)能力,提升學(xué)生的工程素養(yǎng)和工作適應(yīng)性。2.采用系統(tǒng)論方法,完善機(jī)械設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)體系與課程內(nèi)容。采用系統(tǒng)論方法,將機(jī)械設(shè)計(jì)類各門課程、各個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)各自為政開展教學(xué)的現(xiàn)狀,通過齒輪傳動(dòng)及減速器設(shè)計(jì)的案例教學(xué),形成一個(gè)統(tǒng)一、有機(jī)的機(jī)械設(shè)計(jì)能力全過程培養(yǎng)體系,提升學(xué)生的工程素養(yǎng)和工作適應(yīng)性。3.采用重點(diǎn)論方法,提升學(xué)生對(duì)機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的理解。教師要全過程地重點(diǎn)講解齒輪傳動(dòng)及減速器的設(shè)計(jì)、加工、材料選用、總體設(shè)計(jì)以及三維建模等,通過課堂討論及習(xí)題課,讓學(xué)生舉一反三,充分調(diào)動(dòng)其學(xué)習(xí)積極性,促進(jìn)其對(duì)課程內(nèi)容的消化和理解。4.采用理論聯(lián)系實(shí)際的方法,將教改、科研成果及學(xué)科前沿融入教學(xué)。教師可采用理論聯(lián)系實(shí)際的方法,將教改、科研成果、學(xué)科前沿和高新技術(shù)信息有機(jī)地融入教學(xué)過程,不斷補(bǔ)充、更新教學(xué)內(nèi)容,深化學(xué)生對(duì)機(jī)械理論知識(shí)的理解和掌握,鍛煉其實(shí)際動(dòng)手能力,并向其傳授更多、更新、更先進(jìn)的知識(shí),激發(fā)學(xué)生的興趣。5.結(jié)合實(shí)踐教學(xué)與課外科技活動(dòng)方法,提升教學(xué)效果。教師可結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)與課外科技活動(dòng),通過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)物教學(xué)法,提升學(xué)生對(duì)機(jī)械的感性認(rèn)識(shí),激發(fā)他們主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性,提升教學(xué)效果。
三、結(jié)論
本文在對(duì)機(jī)械制造業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及需求的大量調(diào)研基礎(chǔ)上,分析地方商科院校的現(xiàn)實(shí)困境及現(xiàn)狀,并以哈爾濱商業(yè)大學(xué)機(jī)械專業(yè)為例,建立了基于典型案例的現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)能力的全過程培養(yǎng)體系。通過齒輪傳動(dòng)及減速器設(shè)計(jì)的典型案例,將現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)貫穿課程教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)等人才培養(yǎng)全過程,全面夯實(shí)機(jī)械專業(yè)畢業(yè)生的機(jī)械設(shè)計(jì)能力,提高畢業(yè)生的工程素養(yǎng)與工作適應(yīng)性。通過對(duì)機(jī)械專業(yè)培養(yǎng)模式的改革,將會(huì)使培養(yǎng)出的機(jī)械專業(yè)人才更符合國家發(fā)展戰(zhàn)略以及產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型需要。通過該項(xiàng)目的研究,也可為其他地方院校在進(jìn)行機(jī)械專業(yè)培養(yǎng)模式的教育改革與實(shí)踐中提供有效的經(jīng)驗(yàn)借鑒與參考。
參考文獻(xiàn):
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機(jī)械類專業(yè)的學(xué)生,工作的對(duì)象是機(jī)械設(shè)備,現(xiàn)代機(jī)械設(shè)備已不是一個(gè)單純的機(jī)械產(chǎn)品,而是機(jī)電液一體化的集成產(chǎn)品,機(jī)電液一體化技術(shù)的發(fā)展對(duì)機(jī)械制造模式及機(jī)械產(chǎn)品產(chǎn)生了深刻的影響[4,5]。因此,在機(jī)械類專業(yè)教學(xué)改革中,專業(yè)建設(shè)的核心內(nèi)容,是制定與優(yōu)化人才培養(yǎng)方案,探索培養(yǎng)滿足機(jī)械需求的高等機(jī)械工程類人才。人才培養(yǎng)方案包括為實(shí)現(xiàn)教育目標(biāo)所必須的課程體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、實(shí)踐環(huán)節(jié)等基本內(nèi)容。第一步,廣泛調(diào)研,了解社會(huì)對(duì)機(jī)械工程人才綜合素質(zhì)與知識(shí)結(jié)構(gòu)能力的需求;第二步,確定機(jī)械類專業(yè)人才在機(jī)電液綜合能力方面的培養(yǎng)目標(biāo)和培養(yǎng)模式,架構(gòu)機(jī)械類專業(yè)學(xué)生機(jī)電液綜合能力培養(yǎng)的理論教學(xué)體系。
(一)教學(xué)改革方法及創(chuàng)新點(diǎn)
專業(yè)建設(shè)包括課程整合、實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)、機(jī)電液綜合課程設(shè)計(jì)等內(nèi)容。教學(xué)改革解決問題的方法如圖1所示。
(二)課程教學(xué)內(nèi)容改革
我校機(jī)械專業(yè)成人高等教育,課程設(shè)置模式沿用傳統(tǒng)的學(xué)科課程的組織模式,其特點(diǎn)是:分學(xué)科設(shè)置課程,根據(jù)社會(huì)發(fā)展需要,一般五年一次修訂人才培養(yǎng)計(jì)劃和培養(yǎng)目標(biāo),重點(diǎn)是整合并建設(shè)課程群,使課程體系具有科學(xué)性、特色性、系統(tǒng)性和可操作性。①夯實(shí)基礎(chǔ),機(jī)械類專業(yè)基礎(chǔ)課程包括機(jī)械制圖、機(jī)械零件、計(jì)算機(jī)繪圖、金屬材料與熱處理、公差配合、工程力學(xué)、機(jī)械制造工藝等;②反映專業(yè)特色,專業(yè)必修課程主要有機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、電工電子技術(shù)、機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)、液壓與氣動(dòng)、微機(jī)原理、數(shù)控技術(shù)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、機(jī)電傳動(dòng)控制、機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)。③寬口徑,如機(jī)制方向選修課包括計(jì)算機(jī)輔助制造、數(shù)控編程與Mas-terCAM、精密制造和特種加工;機(jī)電方向、數(shù)控方向選修課有單片機(jī)原理及應(yīng)用、特種加工、數(shù)控編程與MasterCAM。這可以拓寬學(xué)生的專業(yè)知識(shí)面,增強(qiáng)學(xué)生的適應(yīng)性和創(chuàng)造性。④實(shí)踐性環(huán)節(jié),基本實(shí)驗(yàn)、基本操作技能訓(xùn)練課程有機(jī)械制圖測(cè)繪、C語言課程設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)、機(jī)電液綜合課程設(shè)計(jì)、電工電子認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、金工實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)。⑤專業(yè)綜合能力培養(yǎng)有畢業(yè)設(shè)計(jì)、創(chuàng)新大賽、科技小組、社會(huì)實(shí)踐等。這充分考慮了課程的實(shí)用性。
二、探究式教學(xué)法
采用科學(xué)合理的教學(xué)方法成為教學(xué)改革的必由之路。探究式教學(xué)法(InquiryTeaching),又稱發(fā)現(xiàn)法、研究法,是指學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí),教師只是給他們一些事例和問題,讓學(xué)生自己通過閱讀、觀察、實(shí)驗(yàn)、思考、討論、聽講等途徑去獨(dú)立探究,自行發(fā)現(xiàn)并掌握相應(yīng)的原理和結(jié)論的一種方法[6]。教師根據(jù)實(shí)際的教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生特點(diǎn),組織不同程度的探究活動(dòng)。目前,我校成人教育機(jī)械專業(yè)有本科及專升本。為了加強(qiáng)實(shí)踐應(yīng)用能力的培養(yǎng),適應(yīng)大工程背景的工學(xué)結(jié)合的要求,學(xué)校在課程設(shè)計(jì)等實(shí)踐環(huán)節(jié),采用探究式教學(xué)方法。
三、機(jī)電液課程設(shè)計(jì)中探究式教學(xué)法的實(shí)施
我們把機(jī)械類專業(yè)的課程設(shè)計(jì),即機(jī)電一體化課程設(shè)計(jì)(兩周)、液壓傳動(dòng)課程設(shè)計(jì)(一周)整合成機(jī)電液綜合課程設(shè)計(jì)(三周)。整合成機(jī)電液綜合課程設(shè)計(jì)的特點(diǎn)是它是機(jī)電液課程的綜合復(fù)習(xí),三者有機(jī)結(jié)合、融會(huì)貫通。在具體設(shè)計(jì)探究活動(dòng)的過程時(shí),由于課程設(shè)計(jì)時(shí)間的限制,教師一定要把握好探究內(nèi)容與探究難度,要站在整體和全局的高度進(jìn)行設(shè)計(jì),逐級(jí)推進(jìn),系統(tǒng)安排,選擇合適的內(nèi)容讓學(xué)生能完整地經(jīng)歷科學(xué)探究的全過程,以提高學(xué)生動(dòng)手能力、解決實(shí)際問題能力和機(jī)電液的綜合應(yīng)用能力。教師布置任務(wù):設(shè)計(jì)一小型混泥土輸送泵車或混泥土攪拌機(jī);具體要求:根據(jù)功率大小,設(shè)計(jì)機(jī)電液傳動(dòng)系統(tǒng);同學(xué)們確定設(shè)計(jì)方案。課題小組一般4~5人為一組。教師提出問題,學(xué)生討論后決定學(xué)習(xí)的重點(diǎn)內(nèi)容,老師起指導(dǎo)作用,直到完成課題,解決問題。重點(diǎn)是強(qiáng)化實(shí)踐環(huán)節(jié),發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性。第一步,學(xué)生接受任務(wù)后進(jìn)行討論,查資料,確定設(shè)計(jì)方案,涉及的內(nèi)容有機(jī)電傳動(dòng)、液壓傳動(dòng)、傳感器的應(yīng)用、電路設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)采集與處理、計(jì)算機(jī)智能系統(tǒng)設(shè)計(jì)、機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等。第二步,學(xué)生分析項(xiàng)目任務(wù)后,開始查閱資料并復(fù)印部分論文,涉及的內(nèi)容有機(jī)電傳動(dòng)、液壓傳動(dòng)原理、傳感器、產(chǎn)品樣本等。引用別人的成果、學(xué)習(xí)別人所做的選擇,這個(gè)過程能使學(xué)生開闊眼界,啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造思維。第三步,確定方案。方案確定需要教師和全課題組同學(xué)的參與、討論、定奪。同學(xué)們先根據(jù)自己的設(shè)計(jì)任務(wù)談?wù)剬?duì)該任務(wù)的理解、已做的準(zhǔn)備工作和將要實(shí)施的設(shè)計(jì)方案,如采用機(jī)電傳動(dòng)系統(tǒng)或液壓傳動(dòng)系統(tǒng),通過查閱相關(guān)資料后,確定設(shè)計(jì)方案并說明采用方案的理由,并將此方案展現(xiàn)給大家進(jìn)行評(píng)判。這是同學(xué)們廣泛聽取和采納別人意見的過程,這個(gè)過程確實(shí)使學(xué)生感到收獲很大。
四、結(jié)論
[關(guān)鍵詞]Solidworks應(yīng)用 能力培養(yǎng) 研究與實(shí)踐
[中圖分類號(hào)] TP391.72 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437(2015)12-0147-02
機(jī)械制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),其水平與規(guī)模是衡量一個(gè)國家科技水平與經(jīng)濟(jì)實(shí)力的主要標(biāo)志之一。進(jìn)入21世紀(jì)以來,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展,利用信息化改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),是中國制造業(yè)發(fā)展壯大的必由之路。中國制造業(yè)的發(fā)展壯大需要掌握現(xiàn)代先進(jìn)工程技術(shù)的人才。
作為為制造業(yè)培養(yǎng)人才的高校機(jī)械類專業(yè),近年來,雖然對(duì)課程體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段和教學(xué)方法等進(jìn)行了改革,但仍沒有跳出傳統(tǒng)技術(shù)和傳統(tǒng)思維模式,很多高校只是將CAD / CAM作為一門課程講授,注重講授原理,而對(duì)制造業(yè)廣泛應(yīng)用的三維工程應(yīng)用軟件講得少,致使學(xué)生缺乏實(shí)際工程技術(shù)應(yīng)用能力。課程體系設(shè)置中,沒有將產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制作工藝、管理等環(huán)節(jié)系統(tǒng)地串聯(lián)起來,與企業(yè)需求脫節(jié)。
因此,需要對(duì)機(jī)械類專業(yè)課程體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和手段進(jìn)行整合和優(yōu)化,建立全新的基于Solidworks工程應(yīng)用能力培養(yǎng)的機(jī)械類專業(yè)教學(xué)改革,培養(yǎng)學(xué)生的工程技術(shù)應(yīng)用能力,實(shí)現(xiàn)大學(xué)教育與企業(yè)工作崗位的無縫對(duì)接。
武昌工學(xué)院是一所新建地方本科高校,近年來,機(jī)械類專業(yè)堅(jiān)持“以機(jī)、電、計(jì)算機(jī)技術(shù)為平臺(tái),以數(shù)控技術(shù)應(yīng)用為專業(yè)特色”的專業(yè)建設(shè)思路,進(jìn)行教學(xué)改革與實(shí)踐,加強(qiáng)課程體系改革和實(shí)踐教學(xué)條件建設(shè),以Solidworks應(yīng)用(CAD / CAM / CAE)為課程體系主線,將Solidworks的各個(gè)模塊融入相關(guān)課程中,逐步建立基于三維技術(shù)的設(shè)計(jì)、制造工藝、支配、管理的實(shí)際工程概念,構(gòu)建了CAD / CAM / CAE一條龍的教學(xué)、實(shí)訓(xùn)體系,強(qiáng)化學(xué)生工程意識(shí),培養(yǎng)學(xué)生工程技術(shù)應(yīng)用能力。
一、工程技術(shù)應(yīng)用能力培養(yǎng)教學(xué)平臺(tái)的選擇
三維軟件種類很多,我院選擇的教學(xué)平臺(tái)是Solidworks三維設(shè)計(jì)軟件,早在2006年就購買,主要基于一是好學(xué)、易用,功能強(qiáng)大,產(chǎn)品完全漢化,可以實(shí)現(xiàn)二維、三維轉(zhuǎn)化,適合學(xué)校教學(xué)特點(diǎn)。二是產(chǎn)品實(shí)用性廣,是國內(nèi)外中小型企業(yè)廣泛應(yīng)用的三維CAD主流產(chǎn)品,學(xué)生走向工作崗位后,直接上手應(yīng)用,縮短了新員工培訓(xùn)周期和企業(yè)用人成本。
二、工程技術(shù)應(yīng)用能力構(gòu)成
根據(jù)企業(yè)崗位能力要求,必須具備的工程技術(shù)應(yīng)用能力有:
(一)工程圖學(xué)能力
工程圖學(xué)能力是以三維建模為主線,培養(yǎng)學(xué)生的空間思維能力、表達(dá)能力、看圖能力、建模能力、創(chuàng)建工程圖能力及創(chuàng)新能力,將工程制圖的經(jīng)典內(nèi)容與計(jì)算機(jī)繪圖(二維、三維)知識(shí)有機(jī)結(jié)合起來,對(duì)“機(jī)械制圖”、“機(jī)械設(shè)計(jì)”、“機(jī)械原理”、“機(jī)械制造技術(shù)”、“機(jī)械設(shè)計(jì)綜合課程設(shè)計(jì)”、“畢業(yè)設(shè)計(jì)”等課程及集中實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行重組和優(yōu)化,重點(diǎn)培養(yǎng)三維零件和裝配體設(shè)計(jì)技能培養(yǎng)。
(二)基于三維技術(shù)的機(jī)械設(shè)計(jì)綜合設(shè)計(jì)能力
將“機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)”和“機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)”整合為“機(jī)械設(shè)計(jì)綜合課程設(shè)計(jì)”,按照機(jī)械設(shè)計(jì)的步驟,從選題、構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、運(yùn)作開始,使學(xué)生初步形成應(yīng)用專業(yè)知識(shí)設(shè)計(jì)產(chǎn)品的能力,加強(qiáng)機(jī)械系統(tǒng)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。基于三維技術(shù)的機(jī)械設(shè)計(jì)綜合設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng),從零件建模、部件裝配到整機(jī)的運(yùn)動(dòng)仿真(CAE),均以數(shù)字化、可視化的形式展示設(shè)計(jì)過程,為實(shí)現(xiàn)機(jī)械綜合創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)打下基礎(chǔ)。
(三)基于三維技術(shù)的機(jī)械制造工藝及夾具設(shè)計(jì)能力
基于三維技術(shù)的機(jī)械制造工藝及夾具設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)包括:一是三維工藝能力(CAM)設(shè)計(jì)能力,二是夾具設(shè)計(jì)能力。選定一個(gè)機(jī)械產(chǎn)品(機(jī)械設(shè)計(jì)綜合設(shè)計(jì)的作品)的零件,進(jìn)行機(jī)械制作工藝設(shè)計(jì)、夾具設(shè)計(jì)。
(四)數(shù)控加工工藝與編程能力
數(shù)控加工工藝與編程能力的培養(yǎng)目標(biāo)是掌握中等復(fù)雜程度零件的數(shù)控加工工藝過程,運(yùn)用CAD / CAM軟件進(jìn)行零件造型、編程和仿真。在教學(xué)過程中,引入SolidCAM三維CAM軟件,實(shí)現(xiàn)CAD / CAM / CAE集成,利用其仿真功能,驗(yàn)證形式的設(shè)計(jì)成果,強(qiáng)化學(xué)生工程意識(shí),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。
(五)計(jì)算機(jī)輔助制造能力
計(jì)算機(jī)輔助制造能力是基于產(chǎn)品的三維模型,通過定義一系列加工要素和參數(shù),實(shí)現(xiàn)加工軌跡的自動(dòng)生成,特別是對(duì)于復(fù)雜零件的多軸加工,運(yùn)用此項(xiàng)技術(shù)可以確保工藝規(guī)劃和加工工序以可視化的方式在實(shí)際加工之前得到驗(yàn)證和優(yōu)化。
三、工程技術(shù)應(yīng)用能力培養(yǎng)措施
機(jī)械類專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)必修課多,長期以來課程體系松散,內(nèi)容重復(fù),課程之間缺乏有效鏈接,沒有一個(gè)明確的課程主線。而設(shè)計(jì)以二維為主線,工作量大,復(fù)雜曲面難以表達(dá)。高校普遍教學(xué)手段落后,實(shí)驗(yàn)多為驗(yàn)證性,滿足不了培養(yǎng)工程技術(shù)應(yīng)用人才的教學(xué)要求。因此應(yīng)對(duì)此進(jìn)行改革。
(一)課程體系和教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化整合
以Solidworks工程技術(shù)應(yīng)用為主線,以設(shè)計(jì)為中心,對(duì)二維模式機(jī)械類課程體系和教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化和整合,通過Solidworks先進(jìn)的技術(shù)平臺(tái),將Solidworks軟件的設(shè)計(jì)(CAD)、制造(CAM)、分析(CAE)各個(gè)模塊融入機(jī)械系列課程中,建立基于Solidworks(CAD / CAM / CAE)工程技術(shù)應(yīng)用的理論課程體系和實(shí)踐教學(xué)課程體系,堅(jiān)持計(jì)算機(jī)軟件教學(xué)四年不斷線。
課程舉例一:“機(jī)械制圖”。加大三維繪圖能力的訓(xùn)練,利用Solidworks系統(tǒng)的三維實(shí)體設(shè)計(jì)技術(shù),在機(jī)械制圖課程中加入三維設(shè)計(jì)的教學(xué)內(nèi)容,注重培養(yǎng)學(xué)生的空間思維能力、表達(dá)能力、看圖能力、建模能力、創(chuàng)建工程圖能力及創(chuàng)新能力。舉例二:合并“機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)”、“機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)”為“機(jī)械設(shè)計(jì)綜合課程設(shè)計(jì)”。改變機(jī)械原理偏重理論分析推導(dǎo),機(jī)械設(shè)計(jì)偏重強(qiáng)度計(jì)算校核的模式,加強(qiáng)機(jī)構(gòu)與系統(tǒng)設(shè)計(jì)的教學(xué),突出基本原理、基本方法的掌握,充分利用Solidworks對(duì)工程問題的設(shè)計(jì)、計(jì)算、分析和仿真的功能,培養(yǎng)學(xué)生的空間思維、設(shè)計(jì)能力。舉例三:“機(jī)械制造技術(shù)”課程引入SolidCAM三維CAM軟件。運(yùn)用Solidworks系統(tǒng)將虛擬加工引入教學(xué),增加特種加工的教學(xué)內(nèi)容,加強(qiáng)學(xué)生對(duì)先進(jìn)制造技術(shù)知識(shí)的掌握。舉例四:利用Solidworks軟件的集成性(CAD / CAM / CAE),形成以設(shè)計(jì)為中心的課程教學(xué)體系。這樣使學(xué)生掌握設(shè)計(jì)、仿真、分析、制造、裝配的整個(gè)環(huán)節(jié),培養(yǎng)學(xué)生的工程技術(shù)應(yīng)用能力。
(二)教學(xué)手段和實(shí)踐環(huán)節(jié)優(yōu)化整合
教學(xué)手段決定教學(xué)質(zhì)量和效率。傳統(tǒng)的教學(xué)手段下(模型、掛圖、幻燈片),教師工作量大,占用時(shí)間多,重難點(diǎn)難以突出,而機(jī)械類專業(yè)課程實(shí)踐性強(qiáng),課堂上難以實(shí)現(xiàn)。改革教學(xué)手段,強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)十分重要。
1.建設(shè)數(shù)字化教室、數(shù)控加工仿真實(shí)驗(yàn)室、機(jī)械創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室,建立以計(jì)算機(jī)輔助的綜合性、開放性、創(chuàng)新性的現(xiàn)代化實(shí)踐教學(xué)場(chǎng)地,實(shí)驗(yàn)室對(duì)學(xué)生開放,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力、主動(dòng)解決實(shí)際工程問題能力。
2.構(gòu)建CAD / CAM / CAE一條龍實(shí)踐教學(xué)體系,對(duì)課程實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化整合,打破課程界限,以Solidworks三維設(shè)計(jì)、制造、仿真為主線,強(qiáng)調(diào)機(jī)械系統(tǒng)創(chuàng)新能力的培養(yǎng),將分散的知識(shí)點(diǎn)通過機(jī)械系統(tǒng)聯(lián)系起來,將各課程獨(dú)立的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)通過創(chuàng)新性、綜合性實(shí)驗(yàn)結(jié)合起來,培養(yǎng)學(xué)生綜合工程技術(shù)應(yīng)用能力,解決實(shí)際問題能力、工程實(shí)踐能力。
3.開展課外實(shí)踐活動(dòng),組織學(xué)生參加大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽、大學(xué)生工程訓(xùn)練綜合能力大賽、三維數(shù)字化設(shè)計(jì)大賽、大學(xué)生挑戰(zhàn)杯科技創(chuàng)新大賽等項(xiàng)目比賽,取得了較好成績,提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新熱情,提高了學(xué)生的工程技術(shù)應(yīng)用能力,增強(qiáng)了學(xué)生就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。
四、結(jié)束語
通過幾年的教學(xué)改革實(shí)踐,取得了良好的效果:其一,通過改革教學(xué)內(nèi)容、方法和手段,促進(jìn)了機(jī)械學(xué)科的發(fā)展。機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè)是湖北省重點(diǎn)本科專業(yè),是湖北省新興戰(zhàn)略支柱產(chǎn)業(yè)本科項(xiàng)目,依托機(jī)制專業(yè),成立了湖北省綠色風(fēng)機(jī)制造協(xié)同創(chuàng)新中心,反過來這些項(xiàng)目也成為培養(yǎng)學(xué)生工程技術(shù)應(yīng)用能力的平臺(tái)。其二,培養(yǎng)了學(xué)生工程技術(shù)應(yīng)用能力,初步具備了與工作崗位要求相適應(yīng)的知識(shí)結(jié)構(gòu)與基本技能,使得學(xué)生畢業(yè)后與工作崗位實(shí)現(xiàn)無縫對(duì)接,提高了學(xué)生就業(yè)率,縮短了企業(yè)用人成本,取得了較好的社會(huì)效益。
[ 參 考 文 獻(xiàn) ]
[1] 席平,王曉霞,程偉,等.三維CAD實(shí)驗(yàn)課程體系建設(shè)[J].工程圖學(xué)報(bào),2009(2):133-138.
[2] 章志榮,蘇純.將三維CAD / CAM技術(shù)引入應(yīng)用型本科機(jī)械類專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的探索[J].江蘇技術(shù)師范學(xué)院學(xué)報(bào)2008(1):70-73.
一、注重學(xué)生實(shí)踐操作
機(jī)械制造專業(yè)的課程實(shí)踐性較強(qiáng),其理論知識(shí)與實(shí)踐生產(chǎn)進(jìn)行有效結(jié)合,才能實(shí)現(xiàn)學(xué)校教學(xué)目的。因此,加強(qiáng)課堂教學(xué)與實(shí)踐性教學(xué)的有機(jī)結(jié)合是必然的選擇,教師可以通過實(shí)踐教學(xué),將學(xué)生從課堂領(lǐng)進(jìn)操作現(xiàn)場(chǎng),面向機(jī)械加工企業(yè),通過科研和實(shí)踐教學(xué)中的聯(lián)系,收集更多富有特色的適合課程設(shè)計(jì)的典型零件,進(jìn)一步擴(kuò)充并更新課程設(shè)計(jì)題庫,為學(xué)生創(chuàng)造更多的實(shí)踐機(jī)會(huì),在校期間能夠接受工廠訓(xùn)練,加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué),有效減少機(jī)械設(shè)計(jì)過程中的盲目性、隨意性,培養(yǎng)學(xué)生工廠實(shí)踐、創(chuàng)新和動(dòng)手能力,不斷開拓學(xué)生的視野,為企業(yè)生產(chǎn)一線培養(yǎng)高技能應(yīng)用型人才。因此,機(jī)械制造課堂教學(xué)與實(shí)踐課程的結(jié)合,是社會(huì)發(fā)展的必然的選擇。
二、科學(xué)有序的課程設(shè)置
專業(yè)綜合性實(shí)驗(yàn)課是實(shí)踐課程中的重要組成部分,教師可以通過各種實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生對(duì)機(jī)械制造專業(yè)的喜愛,同時(shí)也進(jìn)一步啟發(fā)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中積極動(dòng)手、思考,在不同實(shí)驗(yàn)中總結(jié)所獲與所感,在實(shí)驗(yàn)過程中反思還存在哪些需要在課堂學(xué)習(xí)中繼續(xù)完善的理論知識(shí)。學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程中,教師一定要做好示范和引領(lǐng)作用,課堂教學(xué)環(huán)境中需要實(shí)踐操作的環(huán)節(jié),教師要組織學(xué)生多進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)課題的討論和研究,把課本上比較空洞枯燥的教學(xué)內(nèi)容,轉(zhuǎn)化為實(shí)驗(yàn)課題進(jìn)行學(xué)習(xí),增強(qiáng)學(xué)生的綜合應(yīng)用能力。在考試檢測(cè)時(shí),把實(shí)驗(yàn)題目與綜合能力考察的題目進(jìn)行有效整合,列入考試內(nèi)容。以此激發(fā)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的重視程度,引導(dǎo)學(xué)生重視自我實(shí)踐能力的培養(yǎng)。在教學(xué)中,我們要根據(jù)社會(huì)時(shí)展需求,緊跟社會(huì)對(duì)人才需求的趨勢(shì),不斷調(diào)整課程設(shè)置,改進(jìn)教學(xué)方式。在學(xué)校專業(yè)學(xué)科教學(xué)中抓好文化課教學(xué),同時(shí)加強(qiáng)專業(yè)課教學(xué),兩者相輔相成,互相促進(jìn)。開設(shè)豐富的中職文化課,如語、數(shù)、外、計(jì)算機(jī)等課程,能夠有效提高學(xué)生的文化素質(zhì)和基礎(chǔ)知識(shí),形成正確世界觀、人生觀、價(jià)值觀,積極樂觀地面對(duì)學(xué)習(xí)、生活、人生,形成健全人格。專業(yè)是學(xué)生今后參加工作的基本,因此課時(shí)設(shè)置要結(jié)合今后工作崗位的實(shí)際需求來安排,狠抓專業(yè)課程,同時(shí)要跟蹤當(dāng)前領(lǐng)域的發(fā)展趨向,及時(shí)向?qū)W生滲透新技術(shù),保證所學(xué)技能的實(shí)用性。
三、充分運(yùn)用現(xiàn)代教育手段
現(xiàn)代教育媒體在各課程中已廣泛應(yīng)用。在中職機(jī)械制造教學(xué)中,教師要大膽嘗試,充分發(fā)揮現(xiàn)代媒體的教學(xué)優(yōu)勢(shì),利用現(xiàn)代媒體音、形、聲、視頻、動(dòng)畫等手段,改進(jìn)教學(xué),不斷創(chuàng)新探索,把空洞的語言描述變得形象生動(dòng),把深?yuàn)W抽象的道理變得淺顯易懂,把繁雜的專業(yè)知識(shí)變得簡(jiǎn)單易解,真正實(shí)現(xiàn)課堂趣味性和有效性。
作者:張?jiān)浦?單位:甘肅省金昌市 理工中等專業(yè)學(xué)校
關(guān)鍵詞:應(yīng)用型創(chuàng)新人才 培養(yǎng)模式 機(jī)械專業(yè)
中圖分類號(hào):G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A DOI:10.3969/j.issn.1672-8181.2014.04.017
進(jìn)入21世紀(jì)以來,社會(huì)發(fā)展日新月異,高校的改革不能只關(guān)注教學(xué)本身,而應(yīng)該更多地關(guān)注社會(huì)發(fā)展趨勢(shì)與企業(yè)的需求,努力使自己培養(yǎng)出來的學(xué)生更加符合社會(huì)需求。
寧波大紅鷹學(xué)院機(jī)電學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)自2008年隨著學(xué)校升本以來,至今已經(jīng)招收五屆學(xué)生,共計(jì)1200名左右,學(xué)院包括學(xué)校明確提出要辦機(jī)械類專業(yè)應(yīng)用型創(chuàng)新人才的培養(yǎng)模式,并且非常重視。隨著08級(jí)本科畢業(yè)生進(jìn)入社會(huì)開始工作,學(xué)院對(duì)學(xué)生所在的中小企業(yè)做了機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)及規(guī)格調(diào)查問卷,并進(jìn)行相應(yīng)的分析,為更好地推進(jìn)機(jī)械類專業(yè)應(yīng)用型創(chuàng)新人才的培養(yǎng)模式打下基礎(chǔ),使得我院機(jī)械類畢業(yè)生能更好更快地融入企業(yè),為企業(yè)服務(wù)。
我們深入調(diào)查了畢業(yè)生在企業(yè)里的工作情況,與企業(yè)進(jìn)行大量溝通,了解企業(yè)對(duì)我們畢業(yè)生的基本要求,從而修訂了學(xué)校本科機(jī)械類專業(yè)應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式,從以下幾方面考慮:
1 專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)
本專業(yè)立足浙江、面向長三角,培養(yǎng)德、智、體、美全面發(fā)展,具備機(jī)械設(shè)計(jì)、制造、自動(dòng)化等方面的基礎(chǔ)理論、基本知識(shí)與應(yīng)用能力,能在工業(yè)生產(chǎn)第一線從事機(jī)電領(lǐng)域內(nèi)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造、科技開發(fā)、運(yùn)行管理等方面工作的高素質(zhì)應(yīng)用型人才。
2 應(yīng)用創(chuàng)新型人才的專業(yè)培養(yǎng)基本要求
2.1 應(yīng)用創(chuàng)新型人才的知識(shí)結(jié)構(gòu)
第一,具有較扎實(shí)的自然科學(xué)基礎(chǔ),較好的人文和社會(huì)科學(xué)科學(xué)知識(shí),較好地掌握本國和一門外國語言、文字的知識(shí)。 第二,較系統(tǒng)地掌握本專業(yè)領(lǐng)域?qū)拸V的技術(shù)理論基礎(chǔ)知識(shí),主要包括力學(xué)、機(jī)械學(xué)、電工與電子技術(shù)、機(jī)械工程材料、機(jī)械設(shè)計(jì)工程學(xué)、機(jī)械制造基礎(chǔ)、自動(dòng)化基礎(chǔ)、數(shù)控加工技術(shù)等基礎(chǔ)知識(shí)。 第三,了解企業(yè)運(yùn)行管理、銷售等方面的基礎(chǔ)知識(shí)。第四,具有機(jī)電一體化裝備、模具設(shè)計(jì)與制造和制造信息化等專業(yè)方向之一所必需的專業(yè)知識(shí),了解其前沿及發(fā)展趨勢(shì)。
2.2 應(yīng)用創(chuàng)新型人才的能力結(jié)構(gòu)
第一,具有正確運(yùn)用本國語言、文字撰寫和閱讀科技論文、設(shè)計(jì)說明書的能力。第二,受到現(xiàn)代工程師的基本訓(xùn)練,具有進(jìn)行機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造及設(shè)備控制的基本能力。第三,具有本專業(yè)必需的制圖、計(jì)算、實(shí)驗(yàn)、測(cè)試、文獻(xiàn)檢索等基本技能。第四,能夠順利閱讀本專業(yè)的英文資料,具有一定的英語聽、說、寫能力和涉外業(yè)務(wù)處理能力。第五,具有計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用能力,本專業(yè)必需的基本工藝操作能力。第六,具有初步的科學(xué)研究、科技開發(fā)、組織管理能力。第七,具有較強(qiáng)的學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力。第八,掌握鍛煉身體的基本技能。
2.3 應(yīng)用創(chuàng)新型人才的素質(zhì)結(jié)構(gòu)
第一,具有較高的政治素養(yǎng)和良好的道德品質(zhì)。第二,具有較強(qiáng)的自信心、進(jìn)取心和社會(huì)責(zé)任感。第三,具有求實(shí)誠信、吃苦耐勞、愛崗敬業(yè)的品質(zhì)和良好的團(tuán)隊(duì)合作精神。第四,具有良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。第五,具有健康的體魄和良好的心理素質(zhì)。第六,具有較強(qiáng)的法律意識(shí)、市場(chǎng)意識(shí)、安全意識(shí)、質(zhì)量意識(shí)以及創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)業(yè)精神。
2.4 應(yīng)用創(chuàng)新性人才的職業(yè)資格要求
推薦獲得下列證書之一:
第一,熟練掌握一類數(shù)控機(jī)床的基本操作,達(dá)到相應(yīng)的國家職業(yè)資格中級(jí)工或以上水平。第二,機(jī)械A(chǔ)utoCAD(Ⅱ)級(jí)或以上水平證書。第三,Pro/E(Ⅲ)級(jí)或以上水平證書。也可以是(UG、MasterCAM等同級(jí)證書)。
3 應(yīng)用創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的創(chuàng)新點(diǎn)
學(xué)校為了配合學(xué)生的各種能力的培養(yǎng),在加強(qiáng)理論學(xué)習(xí)的同時(shí),完善實(shí)踐教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決實(shí)際問題的能力,以項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)為教學(xué)改革手段,提高學(xué)生的工程應(yīng)用和知識(shí)創(chuàng)新能力,增強(qiáng)學(xué)生畢業(yè)后在工作崗位上的快速適應(yīng)性。其中實(shí)踐教學(xué)體系一般主要由以下幾部分組成:
第一,需要掌握的基本技能主要包括了工程制圖學(xué)完后的機(jī)器測(cè)繪、工程力學(xué)中的常用實(shí)驗(yàn)、公差配合與測(cè)量技術(shù)實(shí)驗(yàn)、金工實(shí)習(xí)等,這些實(shí)習(xí)內(nèi)容培養(yǎng)學(xué)生具有基本的動(dòng)手能力。第二,專業(yè)技能主要是課程設(shè)計(jì),其中包括了機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)(以二級(jí)減速器的拆裝設(shè)計(jì)為主)、機(jī)械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)(以不同的夾具設(shè)計(jì)為主)、電工電子課程設(shè)計(jì)(PLC、單片機(jī))、機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)、液壓傳動(dòng)課程設(shè)計(jì)等,目的是培養(yǎng)學(xué)生具有基本的實(shí)踐技能。第三,創(chuàng)新設(shè)計(jì)主要包括全國挑戰(zhàn)杯設(shè)計(jì)大賽、浙江省機(jī)械設(shè)計(jì)大賽、學(xué)生的專利申請(qǐng)等,主要培養(yǎng)學(xué)生的工程創(chuàng)新思維與動(dòng)手能力。第四,專業(yè)考證包括了數(shù)控加工技術(shù)、AutoCAD、PRO/E及Solidworks等職業(yè)資格認(rèn)證培訓(xùn),為今后在工作崗位的發(fā)展能打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
4 結(jié)論
根據(jù)應(yīng)用型本科機(jī)械類專業(yè)工程應(yīng)用型創(chuàng)新人才的企業(yè)需求分析,提出機(jī)械類專業(yè)應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)的新模式,按“一核心三方向”的要求創(chuàng)建專業(yè)知識(shí)培養(yǎng)體系:以數(shù)控制造為專業(yè)核心,以機(jī)電裝備制造、模具制造、制造信息化為專業(yè)方向;按“一突出三加強(qiáng)”的要求創(chuàng)建能力培養(yǎng)體系:突出技術(shù)應(yīng)用能力,加強(qiáng)學(xué)習(xí)能力、涉外業(yè)務(wù)處理能力和創(chuàng)新能力,以此為我校機(jī)械類專業(yè)應(yīng)用型創(chuàng)新人才的培養(yǎng)質(zhì)量提供強(qiáng)有力的保證。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:中職;機(jī)械加工專業(yè);職業(yè)能力
在機(jī)械制造專業(yè)人才已成為制造業(yè)中提高企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量、工人們的勞動(dòng)生產(chǎn)率、增加企業(yè)運(yùn)營效率必不可少的人才,有關(guān)人士指出,未來全球機(jī)械制造業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)就是機(jī)械制造人才的競(jìng)爭(zhēng),但目前我國機(jī)械制造專業(yè)人才還是比較少,機(jī)械加工專業(yè)學(xué)生的專業(yè)能力不強(qiáng),著力培養(yǎng)合格的機(jī)械加工專業(yè)人才是中職院校的當(dāng)務(wù)之急。
一、培養(yǎng)中職加工專業(yè)學(xué)生專業(yè)能力的目標(biāo)
中職機(jī)械加工專業(yè)著力于培養(yǎng)社會(huì)主義建設(shè)所需要的,德、智、體、美、勞全面發(fā)展的,為機(jī)械制造業(yè)的運(yùn)行、維護(hù)、設(shè)計(jì)、制造及開發(fā)基本能力的高級(jí)應(yīng)用型專門人才。中職機(jī)械加工專業(yè)的學(xué)生要通過自身學(xué)習(xí),通過課堂理論教學(xué)和課后動(dòng)手實(shí)踐教學(xué)學(xué)習(xí),來從中獲得工程師的基本訓(xùn)練,畢業(yè)生達(dá)到理論與實(shí)踐都過硬的專業(yè)技術(shù)。在政治思想道德方面:熱愛祖國,熱愛機(jī)械制造,有吃苦耐勞的精神,努力創(chuàng)新,具有全心全意為人民服務(wù)的精神。遵守入職企業(yè)的規(guī)章制度,懂法、守法,有良好的社會(huì)公德和職業(yè)道德與個(gè)人的思想素質(zhì)。
二、培養(yǎng)中職加工專業(yè)學(xué)生對(duì)專業(yè)的自我認(rèn)知能力
1.中職院校通過對(duì)學(xué)生進(jìn)行專業(yè)的入學(xué)教育,使學(xué)生初步了解自己所將要從事職業(yè)的具體事宜,所要滿足的條件,對(duì)自己的專業(yè)有著大體的了解,同時(shí),考慮自己的興趣愛好,是否喜歡從事這一行業(yè),對(duì)自己的職業(yè)進(jìn)行合理有效的規(guī)劃,樹立人生目標(biāo),增強(qiáng)從業(yè)危險(xiǎn)意識(shí),養(yǎng)成良好的創(chuàng)業(yè)精神。幫助學(xué)生了解自己的行業(yè)給國家、給自己帶來的好處,以成為自己專業(yè)行業(yè)優(yōu)秀技術(shù)人員或是優(yōu)秀的企業(yè)管理人員,激勵(lì)學(xué)生努力學(xué)習(xí),大膽創(chuàng)新,培養(yǎng)吃苦耐勞的精神,立志邁向自己專業(yè),所將從事工作企業(yè)的最高峰。
2.通過教師的課堂講解,傳授學(xué)生專業(yè)知識(shí),告訴學(xué)生所從事工作的各項(xiàng)事宜,同時(shí),課下的學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐是培養(yǎng)專業(yè)能力的關(guān)鍵,通過學(xué)生自己親自動(dòng)手,使他們充分了解機(jī)械加工的各種注意事項(xiàng),從中慢慢摸索技巧,慢慢創(chuàng)新,讓學(xué)生參觀工廠的生產(chǎn)車間,讓學(xué)生了解專業(yè)實(shí)習(xí)設(shè)備和工作環(huán)境,對(duì)自己的專業(yè)有初步的了解。邀請(qǐng)工廠的機(jī)械技術(shù)人員進(jìn)行大型的專業(yè)技術(shù)講座,開發(fā)學(xué)生對(duì)機(jī)械加工的熱情,使他們更加清楚自己所從事的工作。因此,培養(yǎng)機(jī)械專業(yè)學(xué)生的自我認(rèn)知能力是機(jī)械加工職業(yè)院校必不可少的工作方式。
三、培養(yǎng)中職機(jī)械加工專業(yè)學(xué)生的措施
1.中職院校要對(duì)學(xué)生實(shí)行分批分段教學(xué)的方式,大大拓寬學(xué)生的專業(yè)知識(shí)面。低年級(jí)的學(xué)生不必分開也不分方向,進(jìn)行統(tǒng)一培訓(xùn)、學(xué),共同學(xué)習(xí)專業(yè)基礎(chǔ)課,這樣就可以使學(xué)生掌握好扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)基礎(chǔ)。對(duì)高年級(jí)學(xué)校進(jìn)行專門的專業(yè)培訓(xùn),以利于學(xué)生按各自的專業(yè)方向、志趣及特長選擇課程學(xué)習(xí)。
2.學(xué)校應(yīng)加強(qiáng)學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)、基本理論和基本技能的教學(xué)。扎實(shí)學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)技能,在本專業(yè)教學(xué)中增加了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)專業(yè)課程,以加強(qiáng)學(xué)生計(jì)算機(jī)繪圖知識(shí)和技能的培養(yǎng)。
3.學(xué)校為了拓寬和培養(yǎng)學(xué)生對(duì)機(jī)械加工的深切認(rèn)知,增加部分交叉學(xué)科、邊緣學(xué)科。開設(shè)了機(jī)械測(cè)試技術(shù)、機(jī)械CAD/CAM、機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)和工業(yè)機(jī)器人等選修課程,大大加大了學(xué)生的學(xué)習(xí)愛好與對(duì)專業(yè)的興趣。
4.學(xué)校要大力加強(qiáng)學(xué)生的課外實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié),大力培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際工作能力,加強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力,以便學(xué)生就業(yè)后能夠更好地掌握操作技巧,作為應(yīng)用型本科院校,實(shí)踐性教學(xué)比例不少于30%,而機(jī)械專業(yè)實(shí)踐性教學(xué)總學(xué)時(shí)已達(dá)到37%。中職院校的課程也應(yīng)開設(shè)、機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì),金工實(shí)訓(xùn)、機(jī)械制造裝備課程設(shè)計(jì)、模具課程設(shè)計(jì)、數(shù)控加工仿真和實(shí)訓(xùn),這將會(huì)大大增加了實(shí)習(xí)、實(shí)驗(yàn)等內(nèi)容在課程中的比例,加強(qiáng)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié),培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力,提高學(xué)生的實(shí)際工作能力。
總之,為了將我國的機(jī)械加工業(yè)走向世界,就需要中職院校大力地培養(yǎng)優(yōu)秀的機(jī)械專業(yè)人才,培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)技能,培養(yǎng)學(xué)生對(duì)機(jī)械加工業(yè)的興趣,培養(yǎng)學(xué)生良好的專業(yè)素養(yǎng),培養(yǎng)學(xué)生良好的思想品質(zhì)是為國家機(jī)械制造業(yè)輸送機(jī)械加工人才的重點(diǎn),中職院校要明確機(jī)械加工人才的培養(yǎng)規(guī)格和質(zhì)量要求,制訂符合市場(chǎng)需求的機(jī)械加工技能型工人和機(jī)械技術(shù)人員的培養(yǎng)目標(biāo),按照國家企業(yè)規(guī)定的人才培養(yǎng)規(guī)章來確定課程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),力求培養(yǎng)出優(yōu)秀的機(jī)械加工型人才。
參考文獻(xiàn):
[1]李瑾.提高中職機(jī)械加工專業(yè)基礎(chǔ)課程教學(xué)環(huán)節(jié)質(zhì)量的探討[J].職業(yè),2006(S1).
關(guān)鍵詞:機(jī)械專業(yè);實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié);機(jī)電液復(fù)合人才培養(yǎng);教學(xué)改革;探究式教學(xué)法
中圖分類號(hào):TH 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2014)36-0194-03
成人高等教育是我國教育體系中的重要組成部分,是對(duì)我國高等教育制度的發(fā)展和完善,也是發(fā)展終身教育制度的重要組成部分。目前,我國成人高等教育的主要形式有:函授教育、夜大學(xué)、自學(xué)考試、學(xué)歷文憑考試等學(xué)歷教育,以及大學(xué)后繼續(xù)教育[1]。當(dāng)今社會(huì),尊重知識(shí)、尊重人才的觀念已經(jīng)被社會(huì)認(rèn)可,但是現(xiàn)行教育體制重學(xué)歷教育、輕技能培訓(xùn),造成技術(shù)工人嚴(yán)重短缺[2]。而我國機(jī)械行業(yè)的高級(jí)技術(shù)工正面臨著嚴(yán)重的人才缺口。隨著我國工程技術(shù)的發(fā)展,自動(dòng)化程度不斷提高,在大型工程機(jī)械方面,更需要很多機(jī)電液的復(fù)合型人才,需要機(jī)械類學(xué)生具有一定的綜合應(yīng)用機(jī)電液一體化相關(guān)技術(shù)的能力。
為了順應(yīng)社會(huì)發(fā)展、市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)人才需求的變化,《成人高等教育機(jī)械專業(yè)機(jī)電液復(fù)合人才培養(yǎng)教學(xué)研究與實(shí)踐》課題,針對(duì)機(jī)械專業(yè)機(jī)電液綜合能力培養(yǎng),對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行了研究和整合,在機(jī)電液課程設(shè)計(jì)中采用探究式教學(xué)方法進(jìn)行探索和實(shí)踐。
一、現(xiàn)有成人高等教育模式存在的問題
當(dāng)前,我國成人高等教育主要存在的弊端是傳統(tǒng)的成人教育,教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)方法等長期摹仿普通高等教育用的一種設(shè)計(jì),甚至把成人高等教育變成“它縮型”的普通高等教育。目前,機(jī)械類成人高等教育存在的主要問題是輕視實(shí)踐、脫離實(shí)際,知識(shí)結(jié)構(gòu)體系不夠完善、實(shí)踐訓(xùn)練不足,實(shí)踐教育過窄、功利導(dǎo)向過重、共性制約過強(qiáng),從而導(dǎo)致成教畢業(yè)生的就業(yè)市場(chǎng)不樂觀。成人高等教育的出路在于明確定位、加強(qiáng)改革、提高水平[3]。
課題教改的思路是成人高等教育應(yīng)有別于普通高等教育,設(shè)計(jì)學(xué)生的知識(shí)、能力、素質(zhì)結(jié)構(gòu)和培養(yǎng)方案時(shí),以市場(chǎng)需求為導(dǎo)向,以適應(yīng)社會(huì)需要為培養(yǎng)目標(biāo),以培養(yǎng)高等技術(shù)應(yīng)用型專門人才為根本任務(wù),以技術(shù)應(yīng)用能力(機(jī)、電、液綜合能力)為培養(yǎng)主線。
二、教學(xué)內(nèi)容修訂、機(jī)電液課程群整合
機(jī)械類專業(yè)的學(xué)生,工作的對(duì)象是機(jī)械設(shè)備,現(xiàn)代機(jī)械設(shè)備已不是一個(gè)單純的機(jī)械產(chǎn)品,而是機(jī)電液一體化的集成產(chǎn)品,機(jī)電液一體化技術(shù)的發(fā)展對(duì)機(jī)械制造模式及機(jī)械產(chǎn)品產(chǎn)生了深刻的影響[4,5]。因此,在機(jī)械類專業(yè)教學(xué)改革中,專業(yè)建設(shè)的核心內(nèi)容,是制定與優(yōu)化人才培養(yǎng)方案,探索培養(yǎng)滿足機(jī)械需求的高等機(jī)械工程類人才。
人才培養(yǎng)方案包括為實(shí)現(xiàn)教育目標(biāo)所必須的課程體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、實(shí)踐環(huán)節(jié)等基本內(nèi)容。第一步,廣泛調(diào)研,了解社會(huì)對(duì)機(jī)械工程人才綜合素質(zhì)與知識(shí)結(jié)構(gòu)能力的需求;第二步,確定機(jī)械類專業(yè)人才在機(jī)電液綜合能力方面的培養(yǎng)目標(biāo)和培養(yǎng)模式,架構(gòu)機(jī)械類專業(yè)學(xué)生機(jī)電液綜合能力培養(yǎng)的理論教學(xué)體系。
(一)教學(xué)改革方法及創(chuàng)新點(diǎn)
專業(yè)建設(shè)包括課程整合、實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)、機(jī)電液綜合課程設(shè)計(jì)等內(nèi)容。教學(xué)改革解決問題的方法如圖1所示。
(二)課程教學(xué)內(nèi)容改革
我校機(jī)械專業(yè)成人高等教育,課程設(shè)置模式沿用傳統(tǒng)的學(xué)科課程的組織模式,其特點(diǎn)是:分學(xué)科設(shè)置課程,根據(jù)社會(huì)發(fā)展需要,一般五年一次修訂人才培養(yǎng)計(jì)劃和培養(yǎng)目標(biāo),重點(diǎn)是整合并建設(shè)課程群,使課程體系具有科學(xué)性、特色性、系統(tǒng)性和可操作性。①夯實(shí)基礎(chǔ),機(jī)械類專業(yè)基礎(chǔ)課程包括機(jī)械制圖、機(jī)械零件、計(jì)算機(jī)繪圖、金屬材料與熱處理、公差配合、工程力學(xué)、機(jī)械制造工藝等;②反映專業(yè)特色,專業(yè)必修課程主要有機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、電工電子技術(shù)、機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)、液壓與氣動(dòng)、微機(jī)原理、數(shù)控技術(shù)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、機(jī)電傳動(dòng)控制、機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)。③寬口徑,如機(jī)制方向選修課包括計(jì)算機(jī)輔助制造、數(shù)控編程與MasterCAM、精密制造和特種加工;機(jī)電方向、數(shù)控方向選修課有單片機(jī)原理及應(yīng)用、特種加工、數(shù)控編程與MasterCAM。這可以拓寬學(xué)生的專業(yè)知識(shí)面,增強(qiáng)學(xué)生的適應(yīng)性和創(chuàng)造性。④實(shí)踐性環(huán)節(jié),基本實(shí)驗(yàn)、基本操作技能訓(xùn)練課程有機(jī)械制圖測(cè)繪、C語言課程設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)、機(jī)電液綜合課程設(shè)計(jì)、電工電子認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、金工實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)。⑤專業(yè)綜合能力培養(yǎng)有畢業(yè)設(shè)計(jì)、創(chuàng)新大賽、科技小組、社會(huì)實(shí)踐等。這充分考慮了課程的實(shí)用性。
三、探究式教學(xué)法
采用科學(xué)合理的教學(xué)方法成為教學(xué)改革的必由之路。探究式教學(xué)法(Inquiry Teaching),又稱發(fā)現(xiàn)法、研究法,是指學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí),教師只是給他們一些事例和問題,讓學(xué)生自己通過閱讀、觀察、實(shí)驗(yàn)、思考、討論、聽講等途徑去獨(dú)立探究,自行發(fā)現(xiàn)并掌握相應(yīng)的原理和結(jié)論的一種方法[6]。教師根據(jù)實(shí)際的教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生特點(diǎn),組織不同程度的探究活動(dòng)。
目前,我校成人教育機(jī)械專業(yè)有本科及專升本。為了加強(qiáng)實(shí)踐應(yīng)用能力的培養(yǎng),適應(yīng)大工程背景的工學(xué)結(jié)合的要求,學(xué)校在課程設(shè)計(jì)等實(shí)踐環(huán)節(jié),采用探究式教學(xué)方法。
四、機(jī)電液課程設(shè)計(jì)中探究式教學(xué)法的實(shí)施
我們把機(jī)械類專業(yè)的課程設(shè)計(jì),即機(jī)電一體化課程設(shè)計(jì)(兩周)、液壓傳動(dòng)課程設(shè)計(jì)(一周)整合成機(jī)電液綜合課程設(shè)計(jì)(三周)。整合成機(jī)電液綜合課程設(shè)計(jì)的特點(diǎn)是它是機(jī)電液課程的綜合復(fù)習(xí),三者有機(jī)結(jié)合、融會(huì)貫通。在具體設(shè)計(jì)探究活動(dòng)的過程時(shí),由于課程設(shè)計(jì)時(shí)間的限制,教師一定要把握好探究內(nèi)容與探究難度,要站在整體和全局的高度進(jìn)行設(shè)計(jì),逐級(jí)推進(jìn),系統(tǒng)安排,選擇合適的內(nèi)容讓學(xué)生能完整地經(jīng)歷科學(xué)探究的全過程,以提高學(xué)生動(dòng)手能力、解決實(shí)際問題能力和機(jī)電液的綜合應(yīng)用能力。
教師布置任務(wù):設(shè)計(jì)一小型混泥土輸送泵車或混泥土攪拌機(jī);具體要求:根據(jù)功率大小,設(shè)計(jì)機(jī)電液傳動(dòng)系統(tǒng);同學(xué)們確定設(shè)計(jì)方案。
課題小組一般4~5人為一組。教師提出問題,學(xué)生討論后決定學(xué)習(xí)的重點(diǎn)內(nèi)容,老師起指導(dǎo)作用,直到完成課題,解決問題。重點(diǎn)是強(qiáng)化實(shí)踐環(huán)節(jié),發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性。第一步,學(xué)生接受任務(wù)后進(jìn)行討論,查資料,確定設(shè)計(jì)方案,涉及的內(nèi)容有機(jī)電傳動(dòng)、液壓傳動(dòng)、傳感器的應(yīng)用、電路設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)采集與處理、計(jì)算機(jī)智能系統(tǒng)設(shè)計(jì)、機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等。第二步,學(xué)生分析項(xiàng)目任務(wù)后,開始查閱資料并復(fù)印部分論文,涉及的內(nèi)容有機(jī)電傳動(dòng)、液壓傳動(dòng)原理、傳感器、產(chǎn)品樣本等。引用別人的成果、學(xué)習(xí)別人所做的選擇,這個(gè)過程能使學(xué)生開闊眼界,啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造思維。第三步,確定方案。方案確定需要教師和全課題組同學(xué)的參與、討論、定奪。同學(xué)們先根據(jù)自己的設(shè)計(jì)任務(wù)談?wù)剬?duì)該任務(wù)的理解、已做的準(zhǔn)備工作和將要實(shí)施的設(shè)計(jì)方案,如采用機(jī)電傳動(dòng)系統(tǒng)或液壓傳動(dòng)系統(tǒng),通過查閱相關(guān)資料后,確定設(shè)計(jì)方案并說明采用方案的理由,并將此方案展現(xiàn)給大家進(jìn)行評(píng)判。這是同學(xué)們廣泛聽取和采納別人意見的過程,這個(gè)過程確實(shí)使學(xué)生感到收獲很大。
五、結(jié)論
1.機(jī)械專業(yè)成人高等教育,課程設(shè)計(jì)是實(shí)踐性環(huán)節(jié)的主干課程;課程設(shè)計(jì)中,始終以學(xué)生為主體,以工作過程為導(dǎo)向,按典型工作任務(wù)進(jìn)行課程設(shè)計(jì),使學(xué)生在校內(nèi)外的學(xué)習(xí)和實(shí)習(xí)過程中都與工作知識(shí)緊密結(jié)合,提高了學(xué)生的創(chuàng)新思維和動(dòng)手能力。
2.教師通過探究式教學(xué)與其他教學(xué)方式的結(jié)合,使教學(xué)具有時(shí)效性。探究式教學(xué)的過程中,學(xué)生能夠全程主動(dòng)參與到教學(xué)活動(dòng)中,充分發(fā)揮了學(xué)生的主體作用,學(xué)生的主體地位、自主能力都得到了加強(qiáng),也使教師與學(xué)生成為實(shí)施工學(xué)結(jié)合課程的共同體。
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