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【關鍵詞】:機械自動化 發(fā)展 技術 發(fā)展
目錄
摘要......................................................1
1 如何發(fā)展機械制造自動化技術..............................4
1.1實用機械自動化技術.....................................4
1.2低成本機械自動化技術...................................4
1.3現(xiàn)代機械自動化技術.....................................5
1.4配套發(fā)展機械自動化技術..................................6
2 機械制造技術的特點......................................7
2.1機械制造技術是一個系統(tǒng)工...............................7
2.2機械制造技術是一個綜合性技術...........................7
2.3機械制造技術是市場競爭要素的統(tǒng)一體.....................7
2.4機械制造技術是一個世界性技術...........................8
3 機械自動化在我國的特點及作用............................8
3.1機械自動化的特點.......................................8
3.2機械自動化的作用.......................................8
4 機械自動化的產(chǎn)生........................................9
5 機械自動化的現(xiàn)狀........................................9
5.1管理方面...............................................9
5.2設計方面..............................................10
5.3制造工藝方面..........................................10
5.4自動化技術方面........................................10
6 機械自動化的發(fā)展歷程...................................10
7 機械自動化的發(fā)展趨勢和方向.............................11
7.1機械自動化的發(fā)展趨勢---農(nóng)業(yè)自動化.....................11
7.2我國機械制造技術的發(fā)展方向............................11
結論.....................................................14
致謝.....................................................15
參考文獻.................................................16
1 如何發(fā)展機械制造自動化技術
首先先介紹機械自動化技術的應用與發(fā)展是機械制造業(yè)技術改造、技術進步的主要手段和技術發(fā)展的主要方向。就如何發(fā)展機械制造自動化技術從四方面進行闡述。
機械自動化, 主要指在機械制造業(yè)中應用自動化技術, 實現(xiàn)加工對象的連續(xù)自動生產(chǎn),實現(xiàn)優(yōu)化有效的自動生產(chǎn)過程, 加快生產(chǎn)投入物的加工變換和流動速度。機械自動化技術的應用與發(fā)展, 是機械制造業(yè)技術改造、技術進步的主要手段和技術發(fā)展的主要方向。機械自動化的技術水準, 不僅影響整個機械制造業(yè)的發(fā)展, 而且對國民經(jīng)濟各部門的技術進步有很大的直接影響。
如何發(fā)展我國的機械自動化技術, 應實事求是, 一切從我國的具體國情出發(fā), 做好各項基礎工作, 走中國的機械自動化技術發(fā)展之路。
1.1 實用機械自動化技術
結合生產(chǎn)實際, 注重實用發(fā)展機械自動化技術。先進制造技術的全部真諦在于應用。發(fā)展機械自動化技術, 應以企業(yè)的生 產(chǎn)和發(fā)展的實際需要及具體條件為導向。只有對合適的產(chǎn)品采用與之相適應的自動化方式進行生產(chǎn), 才能收到良好的技術經(jīng) 濟效益和社會經(jīng)濟效益。我國發(fā)展機械自動化技術, 應結合實際, 注重實用, 即對國民經(jīng)濟產(chǎn)生實際效益。那種盲目搞自動化、 自動線的做法, 全年生產(chǎn)任務只需1~2 個月就完成的低負荷率生產(chǎn)也要搞的傾向應當糾正, 對國民經(jīng)濟不產(chǎn)生顯著促進、效率低下的要緩搞。我們要的是效益, 而不單純的是速度。
1.2 低成本機械自動化技術
一、思想方面
本人熱愛黨的教育事業(yè),始終將教書育人作為自己追求的目標,遵守學校的各項規(guī)章制度,積極參與學校和學院組織的各項活動,關愛集體,以身作則,在抗震救災活動中盡自己力量積極奉獻愛心。
二、教學工作
認真履行教師職責,精心備課,注重教學方法的改進,嚴謹認真,注意與學生的交流與互動。
3. 指導研究生3人,其中1人7月份畢業(yè),其畢業(yè)論文獲得校級優(yōu)秀碩士畢業(yè)論文。
4. 作為成果首位完成人,其“工科大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)研究與實踐”獲得校級教學成果二等獎;在教學團隊支持下,認真整理近三年的課程建設成果,通過了“機械制造及自動化基礎課程群”的驗收工作;2009年被評為校級優(yōu)秀教師。
三、科研工作
(2)積極準備2009年省級科技攻關項目的驗收工作;
2.發(fā)表b類科研論文2篇。
3.申報專利1項。
4.積極參與指導學生的科技創(chuàng)新設計大賽,獲得山東省科技創(chuàng)新大賽二、三等獎2項(第2位)。
四、機制系管理及其他工作
關鍵詞:機械工程,本科,畢業(yè)設計
1引言
畢業(yè)設計是高等學校應屆畢業(yè)生在畢業(yè)前接受課題任務,在教師指導下獨立進行科學研究或工程實踐,獲得基本訓練并取得成果的過程,它是評估學業(yè)成績的一個重要方式,也是提高學生綜合素質(zhì)與創(chuàng)新能力的關鍵一環(huán)[1]。作者結合廣東工業(yè)大學的實際,從科學選題、落實開題環(huán)節(jié)、保證畢業(yè)設計論文質(zhì)量等關鍵環(huán)節(jié)提出了改進畢業(yè)設計工作的措施。
2科學選題
選題是畢業(yè)設計工作的龍頭,選題質(zhì)量是影響畢業(yè)設計質(zhì)量的重要因素,精心挑選畢業(yè)設計題目,是搞好畢業(yè)設計的第一步。但是選題目前存在著一些問題:有的選題缺乏綜合性、新穎性,深廣度不夠;有的選題對學生顯得難度較高,工作量過大;有的選題雖然有較高的研究價值,但學生由于怕難或者因就業(yè)等原因而不愿選;另外,系與系之間和各系內(nèi)部之間的設計題目在難度和分量上也存在一定差異。
針對以上問題,可以從三個方面綜合考慮選題。
(1)畢業(yè)設計選題要盡可能聯(lián)系工程應用、生產(chǎn)實際和科學研究。這樣有利于調(diào)動學生的積極性,由于是真做實干,他們就會主動去了解、熟悉有關科研情況,分析解決問題的方法和途徑,使能力得到提高。因此,我們在為2003級機械制造及自動化專業(yè)的學生選題時,選擇了“旋轉(zhuǎn)超聲主軸振動系統(tǒng)研制”,“三座標工業(yè)機械手的設計”,“防偽礦泉水瓶蓋的設計”,“自動門PLC控制系統(tǒng)設計”,“適合于電感的微點焊系統(tǒng)研制”等新穎又結合科研實際的課題,盡量反映當代科技發(fā)展水平,讓學生能了解、把握國內(nèi)外在該研究領域的最新成果和發(fā)展動態(tài),結果學生更加樂于參與到科研課題的研究中。
(2)要考慮完成課題的客觀條件。學校畢業(yè)設計經(jīng)費、教學試驗條件都有限,不是任何來自科研實際的課題都可用做畢業(yè)設計,必須根據(jù)客觀條件來選擇設計題目,這些條件主要包括:可查資料庫源,試驗設施和足夠的經(jīng)費等,因此我們在選題時,一般選用能為學生提供可用的儀器設備,試驗場地等條件的科研課題,例如“微細特種加工中心”試驗樣機在我們教研室已經(jīng)搭建好,“線切割機床、電火花機床、超聲拋光裝置”等設備可以為學生做畢業(yè)設計時提供可以直接操作,鍛煉自己的動手能力的機會。
(3)要有適當?shù)碾y度和深度。舉例說我們選擇“旋轉(zhuǎn)超聲主軸振動系統(tǒng)研制”課題時,考慮到該課題涉及了聲學,機械振動學,電力電子學,數(shù)電,模電等多個領域,涉及的知識面較廣,設計工作量較大,有一定的深度,學生可以通過綜合應用所學的基礎理論和專業(yè)知識,在規(guī)定的時間內(nèi)得到充分的鍛煉,但是考慮到本課題有一定的難度,為了保證學生在有限的畢業(yè)設計工作時間內(nèi),經(jīng)過努力能完成任務或做出階段性結果,我們安排了兩個同學參加,在掌握總體設計思路的基礎上,分別進行硬件結構設計、驅(qū)動電路等不同部分的,有側重點地進行研究,經(jīng)過分工合作,完成了整個課題的設計任務,效果良好。
3落實開題環(huán)節(jié)
為提高畢業(yè)論文設計教學質(zhì)量和探索出適用于畢業(yè)論文設計全環(huán)節(jié)教學質(zhì)量監(jiān)控的方法,可借鑒研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)方法,在本科畢業(yè)論文設計教學中新增開題環(huán)節(jié),以強化學生包括查閱文獻資料廣泛獲取信息,提出問題、擬定實驗研究方案和設計方案,科學實驗與測試,數(shù)據(jù)整理與分析,撰寫實驗論文,書面表達和口頭表述等能力在內(nèi)的基本創(chuàng)新能力。
(1)開題環(huán)節(jié)的必要性。開題的意義在于完善論文設計方案,使論文設計方案更加系統(tǒng)化,收集信息,聽取各方意見,明確思路以堅定論文設計者的信心。一般說來,將思考的東西正式地講出來和寫出來,會比原來所思考的更有升華的意味,因為從“思”到“說”和“寫”,其間加入了邏輯的創(chuàng)造過程。通過撰寫開題報告,要求學生講清題目的來龍去脈,從而使學生明確畢業(yè)設計課題的目的和要求,對題目有更深刻理解與認識,會使原來的論文設計思路更加完善和系統(tǒng),對自己的工作做到“胸有成竹”,減少盲目性,避免出現(xiàn)不知從何處入手的尷尬局面。
(2)開題環(huán)節(jié)的組織在開題會之前,每個學生按規(guī)范書寫了開題報告。學生持經(jīng)指導老師簽字同意的選題報告書、任務書及其它相關資料上臺匯報選題的目標和意義、擬采取的技術路線和方法、工作基礎、預期成果和工作計劃等內(nèi)容10分鐘。評審小組根據(jù)學生自述和選題報告書及其它文本內(nèi)容,對學生論文設計是否達到專業(yè)培養(yǎng)目標要求和完成論文設計的可行性進行考核,并對論文設計廣度、深度、貼切度、重點和難點等提出具體的修改意見。
4保證畢業(yè)設計答辯的質(zhì)量
答辯是畢業(yè)設計(論文)工作的最后一個環(huán)節(jié),是全面檢查和評估畢業(yè)設計(論文)質(zhì)量的重要手段。嚴格的答辯將有利于學生樹立良好的學風,促進學生認真做好畢業(yè)設計(論文)。學院可根據(jù)本院及所屬各系的具體情況成立若干答辯分委會,分委會下轄若干個答辯小組。分委會主任和答辯小組組長均由副高職稱以上教師擔任。答辯前應認真審查學生的答辯資格,畢業(yè)設計(論文)應由除指導教師外的答辯小組1名以上教師認真評閱,寫出評閱意見與評分,評分不及格者不得參加答辯。凡畢業(yè)設計(論文)擬評“優(yōu)秀”的學生,都必須參加各系答辯分委會組織的集中答辯。對畢業(yè)設計平時不認真、小組答辯成績較差的學生,由相關分委會組織復答辯后視情況決定是否給予通過。答辯時間應控制在學生匯報15-20分鐘,教師提問20分鐘為宜。畢業(yè)設計成績評定必須堅持標準,嚴格要求?!皟?yōu)秀”的比例應嚴格控制在本專業(yè)參加答辯總人數(shù)的20%以內(nèi),優(yōu)良比例應嚴格控制在60%以內(nèi)。對畢業(yè)設計(論文)的質(zhì)量,除了本身的學術水平、應用價值
外,還應考察學生解決實際問題的能力、對知識的綜合應用能力、在工作中查閱處理信息和應用各種工具的能力、撰定科研報告和表達交流的能力以及在工作中的團隊協(xié)作能力等。答辯委員會要辦事公正,治學嚴謹,嚴把質(zhì)量關,對畢業(yè)設計(論文)達不到教學要求的,決不姑息。
5結論
搞好畢業(yè)設計(論文)工作,重要的是要做到“五個到位”,即認識到位、經(jīng)費投入到位、指導教師到位、學生到位和管理工作到位。另外,科學選題,嚴把選題關是做好畢業(yè)設計(論文)的前提;認真做好畢業(yè)設計開題工作是畢業(yè)設計工作順利進行的保證,消除學生畢業(yè)前的各種干擾,專心做好畢業(yè)設計,是本階段學生思想政治工作的重點;嚴格的答辯將有利于學生樹立良好的學風,促進學生認真做好畢業(yè)設計(論文)。
摘要:在智能制造和產(chǎn)教融合等應用技術大學教學新常態(tài)下,針對機械工程專業(yè)學生的工程應用能力培養(yǎng)問題,從智能制造的技術特征和技術體系分析出發(fā),研究了智能制造背景下企業(yè)對機械工程專業(yè)人才的新要求。依據(jù)機械工程人才對新技術的要求,構建了符合專業(yè)要求和當前背景的實驗教學體系,搭建了實驗教學平臺。以產(chǎn)教深度融合為指導方針,研究了合作企業(yè)的特點和選擇原則,制定了學生在企業(yè)階段的學習方案和教學執(zhí)行計劃,為培養(yǎng)高素質(zhì)的、符合企業(yè)要求的機械工程應用型人才提供了參考方法和管理運行方式。
關鍵詞:智能制造;產(chǎn)教融合;機械工程;高職教育
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)21-0162-03
在經(jīng)濟新常態(tài)下,高等教育也處于新常態(tài)的運行模式下。對于應用型本科院校的機械工程專業(yè)而言,目前的新常態(tài)主要表現(xiàn)為智能制造和產(chǎn)教融合[1]。智能制造是發(fā)展方向,產(chǎn)教融合是指導方針。周濟院士[2]指出“智能制造是新一輪工業(yè)革命的核心技術,是中國制造2025的主攻方向”。為了貫徹落實《中國制造2025》中提出的五項基本指導方針,結合地方本科院校轉(zhuǎn)型發(fā)展的需要,探索智能制造背景下應用型人才的培養(yǎng)模式是重中之重。本文從智能制造的技術體系入手分析智能制造對人才的新要求,結合產(chǎn)教融合方法提出了符合要求的機械工程專業(yè)的實驗教學體系和實驗室建設思路,研究了校企合作培養(yǎng)符合智能制造要求的應用型人才的新實施方案。
一、智能制造對學生能力的需求分析
智能制造是在常規(guī)制造技術基礎上,隨著科技發(fā)展而升級換代的新制造技術。所以對從業(yè)人員能力的需求也是在常規(guī)能力基礎上提出了新的要求,需要從業(yè)者具備一些新的能力和技能。為此,我們從技術的需求出發(fā)分析了智能制造企業(yè)對一線人才的能力需求。
1.智能制造的技術體系。智能制造技術的核心是“智慧工廠”,是將新型傳感器、智能控制系統(tǒng)、工業(yè)機器人、自動化成套設備形成一個智能網(wǎng)絡[3]。通過這個智能網(wǎng)絡,使人與人、人與機器、機器與機器、服務與服務之間,能夠形成互聯(lián),從而實現(xiàn)橫向、縱向和端到端的高度集成,其技術體系如圖1所示。根據(jù)智能制造的技術體系,其核心技術主要有:數(shù)字化建模技術、計算機網(wǎng)絡技術、移動互聯(lián)網(wǎng)技術、工業(yè)機器人技術、智能傳感器和物聯(lián)網(wǎng)技術、數(shù)控編程技術、數(shù)字化制造技術、虛擬現(xiàn)實與模擬仿真技術等[4,5]。
2.智能制造背景下對人才技能的新需求。智能制造具有高度自動化、信息化和網(wǎng)絡化三大基本特征。自動化將導致工業(yè)形態(tài)發(fā)生改變,特別是企業(yè)工作者的角色和地位將發(fā)生較大的改變,這要求新型工人擁有新的知識和技能,并能夠與機器人進行協(xié)作。信息化使工業(yè)機器人能協(xié)同工作,由于互聯(lián)網(wǎng)技術(特別是移動互聯(lián)網(wǎng)技術)在生產(chǎn)制造領域的廣泛應用,將更容易提高生產(chǎn)效率,形成學習型生產(chǎn)系統(tǒng)。因此,智能制造對專業(yè)人才具有如下的新要求[6-8]:(1)技術人員需要更多的機電一體化實踐經(jīng)驗,能迅速解決設備運行中遇到的問題。(2)技術人員需要掌握更多的信息技術和網(wǎng)絡技術,能運用網(wǎng)絡技術解決生產(chǎn)中遇到的問題。(3)技術人員需要與軟件工程師緊密合作,解決智能機器中的軟件問題和軟件的用戶體驗。(4)技術人員需要掌握特定的編程技能,以及復雜系統(tǒng)的控制、操縱和設置技術。根據(jù)上述要求可以看出,智能制造導致了對優(yōu)秀員工標準的轉(zhuǎn)變,人機交互以及機器之間的對話將會越來越普遍,技術人員從服務者、操作者轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€規(guī)劃者、協(xié)調(diào)者、評估者和決策者。
二、實驗教學體系及實驗室建設
針對智能制造對技術人員的新要求,實驗教學是能力培養(yǎng)的根本保證。這就需要構建先進的、符合能力培養(yǎng)要求的實驗教學體系,并在該體系的指導下進行實驗室建設。為此我們堅持“以學生為本,依托環(huán)境教學,突出應用能力,培養(yǎng)創(chuàng)新精神和系統(tǒng)觀”的實驗教學理念,構建了“四級能力層次、七個教學模塊、三類驅(qū)動項目、三種結合方法”的“4733”實驗教學體系,搭建了準工廠化環(huán)境的實踐教學平臺。創(chuàng)新實驗教學方法,培養(yǎng)學生的工程應用能力和創(chuàng)新能力,增強學生團隊意識和社會責任感。該教學體系從能力上著眼于循序漸進,從內(nèi)容上覆蓋裝備設計、檢測、制造和生產(chǎn)組織全過程,從方法上著重于項目驅(qū)動,從培養(yǎng)模式上依靠產(chǎn)教融合。實驗教學體系的能力層次分為基礎能力、專業(yè)能力、綜合應用能力和創(chuàng)新應用能力四級。由機械基礎模塊支撐基礎能力的培養(yǎng),機械設計模塊、機械制造模塊、機電液控制模塊和石油冶金裝備模塊支撐專業(yè)能力的培養(yǎng),綜合實踐模塊專注于綜合應用能力的培養(yǎng),機械創(chuàng)新模塊服務于創(chuàng)新應用能力的培養(yǎng)。使用三類產(chǎn)品貫穿上述7個教學模塊,將各個教學模塊串聯(lián)成一個整體,培育學生的系統(tǒng)觀和整體觀。在教學項目開發(fā)和教學方法上采用“產(chǎn)學結合、虛實結合和賽課結合”的方式。
三、校企合作培養(yǎng)模式探索
產(chǎn)教融合是本次教學改革和高校轉(zhuǎn)型發(fā)展的根本指導原則。產(chǎn)教融合的實施效益可以從學生、教師、學校和企業(yè)等四個主體來分析。(1)學生方面:基于產(chǎn)教融合的教學方法、教學內(nèi)容和教學案例可以激發(fā)學生的學習興趣,明確學習目標,改善學習效果,提高動手能力和實踐能力,使之更適合企業(yè)需求。(2)教師方面:產(chǎn)教融合要求教師深入企業(yè)、加強與企業(yè)的聯(lián)系,從而更進一步地了解企業(yè)和社會的需求,避免“盲教”。同時在與企業(yè)導師合作指導學生的過程中將有助于提高教師的工程實踐能力。(3)學校方面:產(chǎn)教融合為進行應用技術大學試點探索新的教學方法和人才培養(yǎng)模式,為學校成功轉(zhuǎn)型積累經(jīng)驗,提供參考。同時,與地方中小企業(yè)的合作也為學生就業(yè)難題提供新的解決途徑和解決辦法。(4)企業(yè)方面:首先,企業(yè)與學校深度合作,所合作企I亦可借助學校的科研平臺和人才優(yōu)勢,解決中小企業(yè)技術力量薄弱的問題。其次,企業(yè)與學校合作培養(yǎng)學生的工程能力也是響應國家政策,為政府排憂解難,對提高企業(yè)社會效益和社會美譽度具有一定的作用。另外,改革方案也為企業(yè)選拔優(yōu)秀人才提供了一個更為可靠的解決方法。
1.產(chǎn)教融合中聯(lián)合培養(yǎng)企業(yè)的選擇。(1)簽署聯(lián)合培養(yǎng)協(xié)議的企業(yè)數(shù)量要多。在不影響企業(yè)生產(chǎn)的前提下,考慮企業(yè)可接納人數(shù)的限制,參考國外高校人才培養(yǎng)的實習生制度,將學生分散到各個企業(yè)中去,每個企業(yè)安排2-10名學生,故簽署合作的企業(yè)數(shù)量要求眾多。例如重慶科技學院機械與動力工程學院為了完成機械設計制造及其自動化或機械電子工程兩個專業(yè)學生的聯(lián)合培養(yǎng)工作已經(jīng)與40多家重慶本地的從事各種設備(或機電一體化裝備)設計制造的中小企業(yè)簽署了產(chǎn)學研合作協(xié)議。他們計劃將簽署合作協(xié)議的企業(yè)數(shù)量擴展到100-150家。(2)合作企業(yè)突出地方性。在企業(yè)的一年學習期間,需要將理論知識與實際工程項目結合,注重實踐動手能力和解決問題能力的培養(yǎng),學生需要與專業(yè)教師之間頻繁聯(lián)系交流,同時為了對學生監(jiān)管的方便,離學校空間距離不遠的地方性企業(yè)無疑是最佳的選擇。同時要了解地方經(jīng)濟的發(fā)展、地方企業(yè)對人才的需求,使得培養(yǎng)的學生更能快速融入地方經(jīng)濟,服務于地方經(jīng)濟,體現(xiàn)學校的地方性特色。(3)合作企業(yè)以單件小批量生產(chǎn)模式從事設備(裝備)的設計制造為主。所選擇的企業(yè)大部分均為單件生產(chǎn)模式的集設計與制造一體的裝備或機電一體化產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)。因為該類型的企業(yè)從概念設計、詳細設計到生產(chǎn)制造以及生產(chǎn)管理等所有生產(chǎn)內(nèi)容均有所涉及,使得學生可以得到更為全面的鍛煉;同時,這類企業(yè)對技術人員的需求更為旺盛;另外,大批量生產(chǎn)模式企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品較為單一,技術也較為成熟,而單件模式的企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)項目眾多,更適合于基于項目教學的培養(yǎng)方式。(4)合作企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模以中小型為主。一方面因為這類企業(yè)技術力量薄弱,對專業(yè)人才更為渴求;同時這類企業(yè)靈活多變,對市場反應靈敏,產(chǎn)品開發(fā)速度快,適合學生培養(yǎng)。另外,學校導師組對企業(yè)也可以起到技術支持作用,企業(yè)有與高校合作的意愿和動力。
2.企業(yè)學習階段的實施和運行。在企業(yè)學習培養(yǎng)階段,學校與企業(yè)之間應該建立全方位的合作關系,形成一套系統(tǒng)的有機的運行機制。共同商定學生的培養(yǎng)計劃、學生的監(jiān)管、學習效果的評價以及學校對企業(yè)的技術支持等。學校需將所簽訂聯(lián)合培養(yǎng)的企業(yè)按照產(chǎn)品類型進行分類,然后成立一批“導師組”,“導師組”由學院不同知識結構的老師及企業(yè)一線工程師組成。由導師組負責學生在企業(yè)學習階段的指導、聯(lián)系、管理和學習質(zhì)量監(jiān)控。全過程參與學生專業(yè)課程學習、畢業(yè)論文(畢業(yè)設計)的指導等。教學方式:采用“教師提出問題-學生自主學習-實踐-教師輔導”的教學模式。重點是深度參與項目關鍵技術、設備的開發(fā)與改造,并通過專業(yè)知識、相關資料、計算分析等方法解決其中的部分問題,以實際項目為驅(qū)動,完成專業(yè)課程的學習及完成設計、制造、生產(chǎn)管理等技能訓練??己朔绞剑褐饕疾旎纠碚撛趯嶋H工作中的應用及動手操作能力。導師組對課程學習報告、以案例為內(nèi)容的大作業(yè)、以項目為對象的課程論文、學習小組(或)專題的匯報和答辯以及其他要求進行綜合評定,確定學生學習成績。
在“中國制造2025”和“工業(yè)4.0”背景下,中國要想實現(xiàn)從制造大國到制造強國的轉(zhuǎn)變,適宜智能制造的應用型人才的培養(yǎng)將是實施“中國制造2025”的關鍵。智能制造專業(yè)人才培養(yǎng)要建立以市場為導向、制造企業(yè)深度參與、校企融合、多學科聯(lián)合共建的智能工場結合以非正式學習形式的人才培養(yǎng)模式。
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收稿日期:2017-01-01
關鍵詞:CDIO;專業(yè)導論;課程考核方式
中圖分類號:G712 文獻標識碼:A 文章編號:1672-5727(2013)08-0105-03
近20年來,發(fā)達國家都在從觀念、目標、教育內(nèi)容到教育方法對工程教育進行整體改革。環(huán)顧歐美各科技強國不難發(fā)現(xiàn),科技發(fā)展的加速化、綜合化、產(chǎn)業(yè)化、國際化和一體化,對各國的工程教育改革提出了更新、更高的要求。
CDIO工程教育模式是近年來國際工程教育改革的最新成果。CDIO的愿景是為學生提供一種強調(diào)工程基礎的、建立在真實世界的產(chǎn)品和系統(tǒng)的構思-設計-實現(xiàn)-運行(CDIO)過程的背景環(huán)境基礎上的工程教育。通過精心規(guī)劃項目的CDIO,可以引導學生對核心專業(yè)課程產(chǎn)生濃厚的學習興趣,從而達到能力培養(yǎng)、綜合發(fā)展的目的。
CDIO工程教育模式與以往培養(yǎng)計劃的不同點之一是:通過開設導論性的基礎課程,從起始階段就將工程實踐引導入門,激發(fā)學生興趣,讓學生盡早領略工程技術的精華,并且讓他們親手制造一些簡單的東西。
大學生在進入大學之前,絕大部分只是憑專業(yè)名稱或十分簡單的專業(yè)介紹對所學專業(yè)有一個直觀理解,對自己專業(yè)認識較少,甚至不知道所開設的課程對從事本專業(yè)工作有何作用,導致入學時找不到學習方向和目標,對專業(yè)課程的學習缺乏動力。而現(xiàn)有高校的教學計劃中,很少有學校開設引導類的課程,幫助學生全面了解所學專業(yè),提高學習興趣。
在新生入學時開展專業(yè)引導教育,開設《專業(yè)導論》課,通過相關核心工程學科的應用激發(fā)學生的興趣,明確學習動機。同時,學生CDl0教學大綱要求的主要能力發(fā)展也能有較早的起步。廣東白云學院從2010年開始,在高職“2+1”人才培養(yǎng)模式改革的基礎上,為培養(yǎng)高級應用型人才創(chuàng)出一條新路,對機械設計制造及其自動化專業(yè)實施基于CDIO工程教育理念的人才模式改革試點工作,開始了對《專業(yè)導論》課程教學及考核方式改革的研究與實踐。
《專業(yè)導論》課程的教學內(nèi)容
根據(jù)CDIO教學大綱中對導論課程的教學要求,其教學內(nèi)容和項目的設計建立在對學生的引導及激發(fā)學習興趣上,結合專業(yè)人才培養(yǎng)目標要求,堅持理論聯(lián)系實際、學以致用的原則,在學生入校時即對學生進行全方位的專業(yè)知識教育。將《專業(yè)導論》課程的教學分為理論教學和項目制作實踐兩個部分。
理論教學內(nèi)容的設計 《專業(yè)導論》課程強調(diào)教學的系統(tǒng)性、全面性、前沿性以及與國際化,強化學生工程能力的培養(yǎng)。通過精心設計,理論部分內(nèi)容通過開設10次學科前沿及發(fā)展的講座,讓學生了解所學專業(yè)的最新發(fā)展及應用領域。講座主要內(nèi)容如下:機械工程發(fā)展簡史、工程圖學概論、工程材料概論、機械設計概論、機械創(chuàng)新設計、機械制造概論、模具技術發(fā)展、機電一體化技術發(fā)展、機械工程師職業(yè)能力素質(zhì)要求等。在開展講座的同時有針對性地帶學生去相關企業(yè)參觀見習,進一步了解和認識專業(yè)。
項目制作實踐內(nèi)容的設計 項目制作實踐讓學生初步體驗機械產(chǎn)品的設計制造、裝配調(diào)試過程及工程圖的表達方法,為學生了解本專業(yè)、深入學習本專業(yè)的知識打下必要基礎。對模具方向的學生引入模具結構測繪項目,讓學生以模具實物為載體,通過對模具的拆裝及測繪,完成簡單模具二維裝配圖和零件圖的輸出;對機械設計制造方向的學生以齒輪泵、二級齒輪減速器、蝸輪蝸桿減速器為載體,測量并繪制典型零件圖和裝配圖。這樣,以工程圖學基礎理論和實驗裝置為依托,以工程繪圖為載體,對實物裝置進行結構分析和研討,在實踐中互動,在討論中爭辯,激發(fā)了學生創(chuàng)新意識,達到了新舊知識優(yōu)化和創(chuàng)新思維綜合訓練的目的。學生在完成項目的過程中,掌握本專業(yè)所需掌握的工程語言——機械制圖及零件測繪,直接培養(yǎng)學生對工程圖的識圖、繪圖能力,并對模具結構、常用的機械產(chǎn)品結構有了初步的認識,培養(yǎng)學生的工程意識。
教學方法與教學手段
CDIO改革并不是要淡化理論課程的學習,而是要改革教學方法,采取能激起學生興趣的教學方法,理論課程的教學不能采取傳統(tǒng)的“滿堂灌”的教學方式,而應采取基于問題的學習、師生互動主題研討、案例教學、論文研究、項目訓練等教學形式,著力培養(yǎng)學生的自主學習、發(fā)現(xiàn)問題、解決問題和創(chuàng)新思維能力。主要通過以下幾種方式提高學生的學習興趣和學習效果:
一是實施教學和研究互動、課內(nèi)和課外互動、寓學于研的培養(yǎng)模式,設置基于課程的科研訓練項目和自主科研訓練項目兩類,資助學生開展研究工作。基于課程的科研訓練項目由研究型教學課程責任教師組織課程教學團隊教師指導。自主科研訓練項目一般為學生進入高年級后,在導師的指導下自主選題,經(jīng)學院審批后開展科研訓練工作,并以小組的形式參加創(chuàng)新設計大賽、機械設計競賽、力學競賽、挑戰(zhàn)杯等科技競賽活動。較好地完成科研訓練項目的學生可以取得實踐教學環(huán)節(jié)學分,鼓勵學生以科研訓練項目研究成果為內(nèi)容撰寫畢業(yè)論文,完成畢業(yè)環(huán)節(jié)。
二是在知名企業(yè)建立學生實踐基地。學生可優(yōu)先獲得去該類企業(yè)實習的機會,并鼓勵其在企業(yè)中開展科研訓練項目的研究工作。
三是通過組織科研訓練團隊、社會工作等途徑培養(yǎng)學生的組織、溝通、協(xié)調(diào)等領導能力。
四是定期組織開展學術討論。在導師的指導下對各自研究的課題,發(fā)表各自觀點,營造良好的學習交流氛圍,激發(fā)創(chuàng)造力,提高學生的表達和溝通能力。
CDIO人才培養(yǎng)模式下的課程考核方式
理論教學部分的考核方式 學生結合10次講座所講授的內(nèi)容,獨立查閱中英文文獻,開展市場調(diào)研,撰寫不少于5000字的調(diào)研報告或課程論文,并制作講授課件,參加課堂上模擬的“21世紀制造業(yè)前沿國際論壇”,對調(diào)研報告或論文內(nèi)容進行講授。教師根據(jù)學生調(diào)研報告或論文撰寫質(zhì)量和課堂講授的表現(xiàn),以及平時教學活動全部環(huán)節(jié)的表現(xiàn),確定此部分的分數(shù)。
項目制作實踐部分的考核方式 (1)項目制作實踐的組織形式及成果提交。項目制作實踐時學生以4~6人為一個項目小組,每個小組配備一名指導教師。項目制作實踐以小組為單位,在理論課堂外執(zhí)行;項目組內(nèi)活動方式有:座談式交流研討,專題式講解介紹,邊做邊探討式互動,系統(tǒng)性總結等。組間活動主要采用總結介紹方式。項目完成后團隊需提交的成果資料有:零件圖,總裝圖,工作原理介紹,項目工作總結或課程論文等。(2)項目制作實踐考評方式與標準。項目制作實踐的成績分為優(yōu)(>90分)、良(80~89分)、中(70~79分)、及格(60~69分)、不及格(
課程教學的成效
《專業(yè)導論》課程教學及考核方式改革的研究與實踐主要取得了以下成效。
培養(yǎng)了學生的自主學習、團隊協(xié)作、動手能力等,提高了綜合素質(zhì) 在 “模具結構測繪”實踐項目教學環(huán)節(jié),要求學生完成后提交的資料有:項目工作報告(裝配體的工作原理、拆裝順序、裝配簡圖等);全部零件(標準件除外)正式零件圖;裝配圖(每人一張)。據(jù)統(tǒng)計,采用實踐項目教學后,在學時與原來相同的情況下,45名學生共完成零件圖119 張(A4~A1 不等),A1 裝配圖39張、A2裝配圖6張,比往屆多繪制了裝配圖,并且零件的種類結構形式也有所增加;學生首次對典型模具機構進行了拆裝和測繪。學生解決問題的能力和實際動手能力有明顯的提高,促進了實踐過程與工程實際接軌。雖然學習難度和工作量增加了,但由于學生自主學習的熱情被激發(fā)出來,在項目團隊的協(xié)作和交流中,大大促進了學生的思維能力、溝通能力、動手能力及合作精神,其綜合素質(zhì)得到較好的培養(yǎng),成績明顯提高。
以項目小組為單位的答辯環(huán)節(jié),提高了學生的口頭表達能力、團隊意識和集體榮譽感 項目制作實踐在最后環(huán)節(jié)進行以項目小組為單位的答辯,采用答辯方式,不僅可以鍛煉學生的口頭表達能力,還可以培養(yǎng)學生的團結協(xié)作精神和集體榮譽感。在答辯時,回答問題的不是“個人”,而是代表團隊,每個成員都可以搶答或補充回答,以體現(xiàn)團隊的真實水平。該實踐教學環(huán)節(jié)的成績首先是團隊的成績,然后是在此之下的個人成績,每名學生的成績都和自己團隊的表現(xiàn)息息相關。
教師的教學能力得以提高 基于CDIO工程理念的課程教學,其主要理念是通過項目制作實踐環(huán)節(jié),讓學生在項目制作的過程中掌握理論知識。這就意味著教師決不可以袖手旁觀,而是正好相反,對教師的要求也更高。教師要根據(jù)每個項目組學生工作的進展情況給予引導和適當?shù)闹笇В瑤椭鷮W生學會如何進行自主學習,使學生面對不同的情況和對象,會靈活選用和綜合運用各種知識、手段。教師還要根據(jù)各組不同的工程項目,分別對學生講解必須注意的問題和必要的解決問題的方法及基本原則,介紹一些可供參考的途徑和技巧等。
結語
《專業(yè)導論》課程教學,根據(jù)不同專業(yè)方向的人才培養(yǎng)需求,分別設置了模具結構測繪、齒輪泵、二級齒輪減速器、蝸輪蝸桿減速器等項目實踐,測量并繪制了典型模具的零件圖和裝配圖,典型零件圖和裝配圖;以工程圖學基礎理論和實驗裝置為依托,以工程繪圖為載體,對實物裝置進行結構分析和研討。在實踐中互動,在討論中爭辯,激發(fā)了學生的創(chuàng)新意識,達到了新舊知識優(yōu)化和創(chuàng)新思維綜合訓練的目標。
根據(jù)課程特點,建立了基于CDIO工程教育理念的課程考核方式,對課程教學中的理論教學部分,以課程論文代替?zhèn)鹘y(tǒng)考試;在項目制作實踐部分,將學生的成績與團隊成績掛鉤,學生成績由個人和團隊兩部分成績組成,采用團隊成員之間互評、團隊之間互評及導師評價三部分組成,通過課程考核方式的改革,培養(yǎng)了學生的合作意識、團隊溝通和協(xié)作能力,提高了學生的綜合素質(zhì)。
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