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關(guān)鍵詞:工程實踐教研室;工程實訓(xùn)基地;工程實踐基地
概述
我國高校目前工程教育人才培養(yǎng)模式存在著重理論輕實踐、重實驗輕實訓(xùn)、教學(xué)方法與手段落后、教學(xué)內(nèi)容更新慢等缺點,使得培養(yǎng)的學(xué)生動手實踐能力差,不能適應(yīng)現(xiàn)代經(jīng)濟發(fā)展對工程型人才的大量需求。2013年安徽理工大學(xué)與凱盛重工有限公司聯(lián)合申報了國家級機械工程實踐教育中心,中心建設(shè)的目的是落實企業(yè)學(xué)習(xí)階段的任務(wù),提升學(xué)生的工程素養(yǎng),培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力、工程設(shè)計能力和工程創(chuàng)新能力,這給高校人才培養(yǎng)規(guī)格提出了新求;中心的建設(shè)要求企業(yè)提供實訓(xùn)、實習(xí)的場所與設(shè)備,安排學(xué)生實際動手操作,在條件允許的情況下,接收學(xué)生參與企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新和工程開發(fā),使學(xué)生體驗企業(yè)真實的生產(chǎn)生活狀況,這要求高校改革現(xiàn)有教學(xué)方法,著力推行基于問題的探究式學(xué)習(xí)、基于案例的討論式學(xué)習(xí)、基于項目的參與式學(xué)習(xí)等多種研究性學(xué)習(xí)方法,克服傳統(tǒng)人才培養(yǎng)模式重理論輕實踐、重實驗輕實訓(xùn)的缺點,圍繞如何提高學(xué)生實踐動手能力開展一系列教學(xué)研究活動。
本文從工程實踐教研室、工程實訓(xùn)基地、工程實踐基地、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基地等四個內(nèi)涵進行建設(shè),以加強校企合作辦學(xué)層次、培養(yǎng)學(xué)生工程實踐能力和創(chuàng)新精神為目標(biāo),以工程技能訓(xùn)練為基礎(chǔ),建立適應(yīng)現(xiàn)代機械工程技術(shù)要求的實踐課程體系和教育模式,著重培養(yǎng)學(xué)生工程設(shè)計、工程實踐和社會實踐的能力,大力推進實踐教學(xué)體系的改革。并逐步建立大學(xué)生科技創(chuàng)新實踐訓(xùn)練平臺,對全校相關(guān)專業(yè)學(xué)生的各種課內(nèi)外科技活動提供指導(dǎo)、支持和服務(wù)。
1.內(nèi)涵建設(shè)
1.1工程實踐教研室建設(shè)
以工程教育理念,進一步更新教育思想觀念,整合校企創(chuàng)新團隊、實驗師、工程師等工程實踐教育類教師,加強工程教學(xué)科研團隊建設(shè),加強師資隊伍建設(shè),形成不同層次的工程實踐教學(xué)隊伍,建設(shè)工程實踐教育教研室,負(fù)責(zé)工程教學(xué)研究與指導(dǎo)。
(1)結(jié)合學(xué)校和學(xué)科特點及校企發(fā)展定位和工程人才培養(yǎng)目標(biāo),進行工程教育改革思路、培養(yǎng)方案和教學(xué)管理制度機制的制定。努力推進工程教育思想觀念的創(chuàng)新,進一步明確工程本科人才培養(yǎng)目標(biāo)定位和培養(yǎng)規(guī)格,掌握工程人才成長規(guī)律,建立工程教育教學(xué)實踐規(guī)范和操作樣式,為學(xué)校實施“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”的工程本科人才培養(yǎng)方案奠定基礎(chǔ)。
(2)加強校企合作,引入現(xiàn)代企業(yè)理念和管理模式,與企(行)業(yè)共同制訂生產(chǎn)性實訓(xùn)實習(xí)基地建設(shè)規(guī)劃,共同進行生產(chǎn)性實訓(xùn)環(huán)境設(shè)計、生產(chǎn)性實訓(xùn)項目開發(fā)、企業(yè)文化氛圍建設(shè)等,努力營造真實或仿真的職業(yè)氛圍。編制實驗實訓(xùn)實習(xí)教學(xué)基礎(chǔ)文件,開發(fā)、研制工學(xué)結(jié)合的實驗實訓(xùn)實習(xí)講義、指導(dǎo)手冊等,進行模塊化、實境化、項目導(dǎo)向等實訓(xùn)實習(xí)教學(xué)改革,構(gòu)建工學(xué)結(jié)合的實踐教學(xué)體系。
(3)進一步加強工程教育團隊建設(shè),培育中心工程文化,建立可持續(xù)發(fā)展的培訓(xùn)機制。建立“雙師型”教學(xué)科研隊伍,打造機械工程國家級學(xué)術(shù)創(chuàng)新和工程教育團隊。
(4)建立中心內(nèi)部的管理體制與分配制度,逐步建立和形成有利于穩(wěn)定實踐教學(xué)隊伍、提高辦學(xué)效益、降低辦學(xué)成本、提升人才培養(yǎng)質(zhì)量、有利于優(yōu)秀人才成長的運行機制和環(huán)境,吸引高水平人員從事實習(xí)、實訓(xùn)等工程實踐教育、教學(xué)指導(dǎo)和管理工作。
1.2工程實訓(xùn)基地建設(shè)
(1)整合校企實驗室和實訓(xùn)中心資源,建設(shè)工程實訓(xùn)基地。以機械工程專業(yè)實驗室、機械工程實訓(xùn)中心,機械創(chuàng)新實驗室等為主體,形成了一個機械工程領(lǐng)域的基礎(chǔ)實驗教學(xué)、專業(yè)設(shè)計教學(xué)及創(chuàng)新研究的實驗教學(xué)平臺,負(fù)責(zé)學(xué)生的工程素質(zhì)基礎(chǔ)訓(xùn)練。
(2)加強校企合作,引入現(xiàn)代企業(yè)理念和管理模式,共同制訂生產(chǎn)性實訓(xùn)實習(xí)基地建設(shè)規(guī)劃,共同進行生產(chǎn)性實訓(xùn)環(huán)境設(shè)計、生產(chǎn)性實訓(xùn)項目設(shè)置、企業(yè)文化氛圍建設(shè)等,努力營造真實或仿真的職業(yè)氛圍。編制實驗實訓(xùn)實習(xí)教學(xué)基礎(chǔ)文件,開發(fā)、研制工學(xué)結(jié)合的實驗實訓(xùn)實習(xí)講義、指導(dǎo)手冊等,進行模塊化、實境化、項目導(dǎo)向等實訓(xùn)實習(xí)教學(xué)改革,構(gòu)建工程實踐教育教學(xué)體系。完善實訓(xùn)實習(xí)基地兼職教師管理制度,聘請企業(yè)專業(yè)技術(shù)骨干參與實踐課教學(xué)與管理。
1.3工程實踐基地建設(shè)
(1)產(chǎn)學(xué)研結(jié)合,整合企業(yè)實習(xí)基地,建設(shè)工程實踐基地?;刂饕凑张囵B(yǎng)目標(biāo)和機械工程領(lǐng)域企業(yè)培養(yǎng)方案的要求,落實企業(yè)學(xué)習(xí)階段的課程、實習(xí)、實訓(xùn)和實踐環(huán)節(jié),負(fù)責(zé)學(xué)生工程素質(zhì)專業(yè)訓(xùn)練。
(2)加強校企合作教育基地的管理,完善一體化基地建設(shè)模式,提高資金投入效率和設(shè)備、場地的利用率,擴大接受學(xué)校師生和企業(yè)職工培訓(xùn)規(guī)模,提升基地的教學(xué)與服務(wù)質(zhì)量。以“雙主體領(lǐng)導(dǎo)、基層組織融合”的合作共建模式為指導(dǎo),規(guī)范管理制度,完善組織體系,建立全方位的溝通協(xié)調(diào)體系,為長期穩(wěn)定的校企合作提供管理機制和制度保證。
(3)完善實訓(xùn)實習(xí)基地兼職教師管理制度,聘請企業(yè)專業(yè)技術(shù)骨干參與實踐課教學(xué)與管理。完善學(xué)生實習(xí)管理制度,共同制定學(xué)生實習(xí)評價標(biāo)準(zhǔn),加強頂崗實習(xí)的過程管理和質(zhì)量監(jiān)控,確保實習(xí)質(zhì)量。
(4)校企結(jié)合,打造長效、穩(wěn)定、運行良好的工學(xué)結(jié)合的實習(xí)基地或?qū)嵙?xí)就業(yè)雙基地。通過面向企業(yè)實行訂單式培養(yǎng)、技能培訓(xùn)和技術(shù)服務(wù)等途徑,擴大合作層面,加大合作力度,使學(xué)院與企業(yè)、市場緊密穩(wěn)定地結(jié)合;校企共同管理、共同考核,確保實習(xí)教學(xué)質(zhì)量,形成校外實踐基地運行管理長效機制,充分滿足學(xué)生生產(chǎn)性實習(xí)和半年以上頂崗實習(xí)的需要。
1.4大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基地建設(shè)
(1)以科技創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)為指導(dǎo),建設(shè)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基地。發(fā)揮校企產(chǎn)學(xué)研合作平臺,建立大學(xué)生創(chuàng)新教育實踐基地,面向機械工程及相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)生,通過設(shè)置科技創(chuàng)新基金、開放實驗室,加強學(xué)生工程素質(zhì)創(chuàng)新訓(xùn)練。
(2)構(gòu)建學(xué)生課外科技活動平臺,提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。深入實施大學(xué)生研究訓(xùn)練(URT)計劃,精心組織校內(nèi)外學(xué)科競賽以及專業(yè)技能培訓(xùn)和比賽,為學(xué)生課外科技活動搭建平臺,吸引更多學(xué)生參與課外科技訓(xùn)練和研究,提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。
(3)校企結(jié)合,建立大學(xué)生科技創(chuàng)業(yè)培訓(xùn)機構(gòu),加強大學(xué)生創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練。多方籌措大學(xué)生創(chuàng)業(yè)孵化基金,建立大學(xué)生科技創(chuàng)業(yè)培訓(xùn)機構(gòu),專門對大學(xué)生科技創(chuàng)業(yè)活動與創(chuàng)業(yè)項目進行支持
2.解決的問題
2.1創(chuàng)立高校與企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)人才的新機制
企業(yè)由單純的用人單位變?yōu)槁?lián)合培養(yǎng)單位,在合作企業(yè)建立“工程實踐教育中心”,學(xué)校和企業(yè)共同設(shè)計培養(yǎng)目標(biāo),制定培養(yǎng)方案,共同實施培養(yǎng)過程。
2.2建立科學(xué)合理的實踐教學(xué)體系
結(jié)合“卓越工程師培養(yǎng)計劃”實施,校企聯(lián)合成立實踐教學(xué)指導(dǎo)委員會,吸收企業(yè)專家和專業(yè)教師共同參與制定科學(xué)合理的實踐教學(xué)內(nèi)容,加強學(xué)生基本技能、專業(yè)技能和綜合技能的培養(yǎng),在實踐技能考核方面,探索科學(xué)合理的考核辦法。
2.3“雙師型”師資隊伍建設(shè)
提高實踐教學(xué)質(zhì)量,指導(dǎo)教師是關(guān)鍵,安排高水平的有實踐經(jīng)驗的教師承擔(dān)實踐教學(xué),提高實踐教學(xué)人員待遇,鼓勵青年教師下現(xiàn)場和企業(yè)掛職,提高教師的實踐動手能力,在晉升和聘任時優(yōu)先考慮有企業(yè)工作經(jīng)歷的教師。
2.4建立學(xué)生實踐能力評價標(biāo)準(zhǔn)和辦法
評價學(xué)生的實踐效果關(guān)系到工程師能力培養(yǎng)的基礎(chǔ)。研究制定科學(xué)有效的評價體系,加強企業(yè)專家對學(xué)生的評價,是對學(xué)生的實踐能力的全面綜合評價和考核,也是激勵學(xué)生積極參與工程實踐的有效手段。
綜上,通過內(nèi)涵建設(shè)創(chuàng)立了高校與企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)人才的新機制,建立了科學(xué)合理的實踐教學(xué)體系、促進了“雙師型”師資隊伍建設(shè)建立了學(xué)生實踐能力評價標(biāo)準(zhǔn)和辦法。
3.總結(jié)
本文通過以上措施,形成了科學(xué)合理的機械工程專業(yè)實踐教學(xué)培養(yǎng)方案,形成了高校和企業(yè)聯(lián)合辦學(xué)培養(yǎng)的新機制,形成了高水平的工程教育師資隊伍,實踐教學(xué)內(nèi)容和形式得到大力改革和創(chuàng)新,教學(xué)質(zhì)量保障體系得到進一步健全與完善。
[參考文獻]
[1]鄧志良.打造“信息產(chǎn)業(yè)園”,構(gòu)建合作辦學(xué)新模式――“信息產(chǎn)業(yè)園”校企合作辦學(xué)平臺建設(shè)的探索與實踐成果報告[J].江蘇教育研究,2015:1-6.
關(guān)鍵詞:機械工程及自動化;實驗教學(xué);教學(xué)改革;方案研究
眾所周知,我國目前正在實現(xiàn)由機械制造大國向機械制造強國的轉(zhuǎn)變,我們與發(fā)達國家在機械制造領(lǐng)域的競爭比以往任何時候都要激烈,我國要想在競爭中立于不敗之地,不僅要培養(yǎng)知識廣博、具有創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的創(chuàng)新型人才,還要培養(yǎng)專業(yè)知識扎實,具有實踐能力的適應(yīng)科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的應(yīng)用型人才。然而,我們的調(diào)研表明,培養(yǎng)制造業(yè)人才的工科院校,大多數(shù)院校所擁有的實驗設(shè)備和條件,遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于制造企業(yè)所應(yīng)用的設(shè)備和條件,專業(yè)實驗教學(xué)內(nèi)容不適應(yīng)培養(yǎng)當(dāng)代制造應(yīng)用人才的培養(yǎng)要求,更難培養(yǎng)出具有創(chuàng)新能力的創(chuàng)新型人才。導(dǎo)致了目前我國應(yīng)用性人才匱乏,我國大多數(shù)自主產(chǎn)權(quán)的機械產(chǎn)品的科技含量低,技術(shù)附加值小,在國際市場上高端產(chǎn)品競爭力嚴(yán)重不足。我國高等教育必須面對現(xiàn)實,站在時代和社會發(fā)展趨勢的高度,重新審視以往的人才培養(yǎng)模式和課程體系,以我國現(xiàn)代化建設(shè)對人才的需求為導(dǎo)向,適時調(diào)整培養(yǎng)目標(biāo),改革培養(yǎng)方案,對現(xiàn)有課程體系進行整合,特別要加強高級應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。因此,積極開展機械工程及自動化專業(yè)實驗教學(xué)的改革與研究不僅十分必要,而且具有重要的現(xiàn)實意義。機械工程及自動化專業(yè)實驗教學(xué)的改革與研究的意義和目的毋庸質(zhì)疑,但是,如何才能使我們的機械工程及自動化專業(yè)實驗教學(xué)的改革與研究符合我校的校情,如何能夠在現(xiàn)有的條件下真正提高機械工程及自動化專業(yè)實驗教學(xué)的質(zhì)量和水平,從而提高人才培養(yǎng)質(zhì)量與水平,這是我們首先要解決的問題,也就是,如何進行我校的機械工程及自動化專業(yè)實驗教學(xué)的改革與研究是首先要解決的問題,換言之,機械工程及自動化專業(yè)實驗教學(xué)改革方案的研究與確定是一個關(guān)鍵問題。
一、我校機械工程及自動化專業(yè)實驗教學(xué)現(xiàn)狀分析
筆者以實事求是的思想路線為指導(dǎo),為了做好機械工程及自動化專業(yè)實驗教學(xué)的改革與研究工作,除了對省內(nèi)相關(guān)高校進行了調(diào)研,著重研究了近幾十年來的我校機械工程及自動化專業(yè)實驗教學(xué)的情況,并重點研究了本項目立項時的實驗教學(xué)現(xiàn)狀,從而,為機械工程及自動化專業(yè)實驗教學(xué)的改革與研究方案的確定提供了科學(xué)的依據(jù)。機械工程學(xué)院是大連交通大學(xué)設(shè)立最早的院系之一,大連交通大學(xué)機械制造及其自動化學(xué)科創(chuàng)立于1956年,1986年7月獲得碩士學(xué)位授予權(quán),1998年6月獲得博士學(xué)位授予權(quán);在教學(xué)研究與改革方面,“九五”以來,學(xué)校進行了按大類培養(yǎng)探索和教學(xué)改革。1995年,機械工程學(xué)院承擔(dān)了鐵道部和遼寧省面向21世紀(jì)的教改項目《機械類專業(yè)人才培養(yǎng)方案及教學(xué)內(nèi)容體系改革的研究與實踐》,在國內(nèi)率先提出了“以機為主、機電結(jié)合、縮機擴電、淡化專業(yè)、寬口教育”的機械類人才培養(yǎng)教改總思路,1996年,根據(jù)教改思路制訂了機械大類專業(yè)培養(yǎng)計劃并在機械工程系進行改革試點?!稒C械類專業(yè)人才培養(yǎng)方案及教學(xué)內(nèi)容體系改革的研究與實踐》教改項目榮獲遼寧省優(yōu)秀教學(xué)成果一等獎、國家級教學(xué)成果二等獎??梢哉f,辦學(xué)五十年來,學(xué)校始終堅持開放辦學(xué),在校、廠、所合作,不斷創(chuàng)新產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的辦學(xué)模式,培養(yǎng)應(yīng)用型人才方面取得了一定的成績。盡管我校的機械工程及自動化專業(yè)在學(xué)科建設(shè)和教學(xué)改革與研究中取得了上述的成績,然而,我校在機械工程及自動化專業(yè)實驗教學(xué)方面還存在如下問題:(1)擁有的實驗設(shè)備和條件,遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于制造企業(yè)所應(yīng)用的設(shè)備和條件。(2)實驗課不是全面系統(tǒng)地統(tǒng)籌安排,而是把實驗課當(dāng)成理論課的附屬,跟著理論課教學(xué)走,且各門理論課程按自己的要求安排實驗,實驗內(nèi)容之間缺乏相互聯(lián)系與協(xié)調(diào),致使實驗內(nèi)容重復(fù)、脫節(jié)、遺漏、不系統(tǒng)。(3)實驗的重心不在于培養(yǎng)學(xué)生實踐能力、分析問題和解決問題的能力,而只是加深有關(guān)理論課的理解和掌握。與歐美國家大學(xué)相比,我國傳統(tǒng)的實驗教學(xué)中不僅告訴學(xué)生實驗項目、實驗原理、使用儀器、實驗步驟等,實際上還告訴了學(xué)生實驗的全過程。學(xué)生只需按要求的過程去操作,用不著查資料、思考及創(chuàng)新,嚴(yán)重影響了學(xué)生對實驗課的興趣,抑制了學(xué)生主動參與實驗的積極性。(4)實驗教材滯后,實驗內(nèi)容與當(dāng)代機械工程與自動化專業(yè)學(xué)科的發(fā)展?fàn)顩r不相適應(yīng),實驗技術(shù)、方法、手段未能跟上現(xiàn)代科技的發(fā)展,實驗項目基本上是驗證性實驗,缺少綜合性、設(shè)計性、研究創(chuàng)新性實驗。(5)實驗室運行機制為封閉式,管理手段落后,使得真正可用于購置實驗教學(xué)設(shè)備和儀器的資金非常有限,嚴(yán)重制約了實驗教學(xué)的改革與研究。以上實驗教學(xué)中的弊端有的極大影響了教師投入實驗教學(xué)研究與改革的積極性,有的嚴(yán)重影響了學(xué)生參與實驗的熱情,也在客觀上制約了學(xué)生創(chuàng)新能力和應(yīng)用能力的培養(yǎng),直接導(dǎo)致學(xué)生畢業(yè)后,所學(xué)知識不能迅速與生產(chǎn)實踐有機結(jié)合,難以適應(yīng)企業(yè)的要求,達不到應(yīng)用型人才的培養(yǎng)要求。
二、我校機械工程及自動化專業(yè)綜合實驗教學(xué)改革方案分析與研究
近些年來,根據(jù)國家教育部的文件精神,新的機械工程及自動化專業(yè)是一個口徑更寬的專業(yè),要求學(xué)生懂機、懂電、懂?dāng)?shù)控、懂液壓、懂計算機,既能搞設(shè)計,也能搞實際操作,因此,要求設(shè)計綜合性實驗,提高學(xué)生動手能力、實踐能力、創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)是十分必要的,其實,國內(nèi)高校,不同專業(yè)有許多教師進行了不斷的探索與研究[1~8]。大連交通大學(xué)2003版本科培養(yǎng)方案中,機械工程及自動化專業(yè)體現(xiàn)上述知識點的相關(guān)課程有“機械制造技術(shù)基礎(chǔ)”、“機電傳動控制”、“液壓與氣壓傳動”等專業(yè)基礎(chǔ)課,為配合課程的學(xué)習(xí),每門課程各開設(shè)有4學(xué)時兩個實驗。但是,存在的問題也很明顯,就是各門課程配置的實驗僅僅反映本門課程的知識點,獨立分割,沒能體現(xiàn)機、電、液相互配合的綜合效果,與實際應(yīng)用嚴(yán)重脫節(jié),已經(jīng)無法滿足培養(yǎng)應(yīng)用人才和創(chuàng)新型復(fù)合型人才的需要。鑒于此,在我校2006版的本科培養(yǎng)方案中,取消了上述三門課程的獨立的實驗,代之以16學(xué)時的“專業(yè)基礎(chǔ)綜合實驗”這門實驗課,改革的中心思想是本著“寬口徑、厚基礎(chǔ)、重能力、求創(chuàng)新”的原則,希望該實驗課程能夠真正體現(xiàn)“綜合”的特點,將機械、液壓、電控、數(shù)控等知識有機結(jié)合在一起,既能讓學(xué)生加深對相關(guān)課程內(nèi)容的理解,又能夠體會各門知識之間的交融貫通,從而有助于培養(yǎng)和提高學(xué)生的基本能力、綜合能力和創(chuàng)新能力,成為學(xué)生樹立工程意識、提高實踐動手能力的重要助推器。我校2006版四年本科培養(yǎng)方案中專業(yè)課程基礎(chǔ)綜合實驗在于2008年9月前基本還屬空白,急需規(guī)劃與建設(shè),本項目的實施為機械工程及自動化專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)工作提供了必不可少的保障,同時,項目的實驗內(nèi)容與以往相比具有綜合性和一定難度,因此,本項目對我校不僅具有實價值,而且還具有一定的創(chuàng)新意義。
在上述背景下,在本項目立項研討之初,有的課題組成員提出為了不影響我校新的四年本科培養(yǎng)方案的如期實施,同時,徹底改變實驗課內(nèi)容獨立分割、脫節(jié)、遺漏、不系統(tǒng)的問題,要求學(xué)校在財力、人力上加大投入,一步到位地改革機械工程及自動化專業(yè)實驗課的體系和內(nèi)容。這一方案的可行性受到了質(zhì)疑,項目組成員通過網(wǎng)上調(diào)研以及實地考察,調(diào)研了國內(nèi)相關(guān)大學(xué)的情況,充分了解兄弟院校,尤其是省內(nèi)的大連理工大學(xué)、大連工業(yè)大學(xué)、東北大學(xué)、沈陽工業(yè)大學(xué)、沈陽理工大學(xué)、沈陽航空學(xué)院等院校的關(guān)于基礎(chǔ)綜合實驗課程的做法,如實驗學(xué)時的安排,實驗內(nèi)容的設(shè)置,實驗內(nèi)容包含的不同課程的知識點、綜合程度,實驗設(shè)備的狀況,開設(shè)實驗的具體做法,成績的評定依據(jù),目前存在的問題和發(fā)展策略等等,為項目組設(shè)計規(guī)劃自己的綜合實驗的內(nèi)容提供重要的借鑒和參考。通過借鑒其他國內(nèi)兄弟院校的做法,緊密結(jié)合我校實際,根據(jù)我們的機械工程學(xué)院院級教學(xué)研究項目的實踐情況,經(jīng)認(rèn)真分析、充分討論,提出先組合、后融合,循序漸進的改革思路。考慮到我校的實際實驗條件存在的不足,綜合實驗內(nèi)容的規(guī)劃方案體現(xiàn)出發(fā)展的動態(tài)特點,即制訂出“現(xiàn)在”、“近期”、“遠(yuǎn)期”三種不同的實驗內(nèi)容方案,以體現(xiàn)“利用現(xiàn)有條件,綜合性稍差”“補充實驗條件,綜合性較好”“完善實驗條件,綜合性得到高度認(rèn)同”的三個階段發(fā)展脈絡(luò),邊研究、邊實踐、邊總結(jié),既要注重以理論研究成果指導(dǎo)實踐,更要注重通過實踐檢驗理論研究成果。最終提出該發(fā)展過程需要解決的問題和解決途徑,為機械工程及自動化專業(yè)基礎(chǔ)綜合實驗提供一條可持續(xù)的發(fā)展近期和遠(yuǎn)景規(guī)劃。具體實施方案是:①完成第一輪的初步實施專業(yè)基礎(chǔ)綜合實驗,總結(jié)院級教學(xué)研究項目“專業(yè)基礎(chǔ)綜合實驗的設(shè)計方案”的實施工作教訓(xùn)與經(jīng)驗,為進一步調(diào)研提出問題,做到有的放矢。②調(diào)研和實地考察,了解兄弟院校的實驗設(shè)置情況,寫出調(diào)研報告。③組織相關(guān)教研中心及實驗中心的教職員工,摸底查清現(xiàn)有的實驗儀器、設(shè)備等實驗條件,設(shè)計現(xiàn)階段可以開設(shè)的綜合實驗的內(nèi)容;確定相對穩(wěn)定的實驗指導(dǎo)人員隊伍,對實驗主管人員進行必備的培訓(xùn);具體實施第二輪專業(yè)綜合實驗。④根據(jù)培養(yǎng)方案的培養(yǎng)目標(biāo),修改和完善近期和遠(yuǎn)期的綜合實驗的實驗內(nèi)容和方案,給出實現(xiàn)該兩方案的途徑和需解決的問題,對實驗教學(xué)模式及其運行機制創(chuàng)新進行探索與實踐。⑤補充和完善實驗設(shè)備與儀器,進一步加強相對穩(wěn)定的實驗指導(dǎo)人員隊伍建設(shè),編寫相應(yīng)的綜合實驗操作規(guī)程和管理制度。⑥具體實施第三輪專業(yè)綜合實驗,完善實驗大綱、實驗指導(dǎo)書、實驗考核評定辦法等相關(guān)教學(xué)文件。⑦對項目進行全面總結(jié),完成結(jié)題報告。
根據(jù)所制訂的實驗方案,隸屬于不同教研中心和實驗中心的項目組多名成員,進行了多次的討論與研究,編制了《機械工程及自動化專業(yè)綜合實驗教學(xué)大綱》,開發(fā)了具有一定綜合性的實驗內(nèi)容,如:已經(jīng)完成了《數(shù)控機床自動編程與加工操作》綜合實驗開發(fā)、《機電控制綜合實訓(xùn)裝置研制及實驗開發(fā)》、《機電液控制綜合課程設(shè)計》等實驗和實踐教學(xué)內(nèi)容,并已經(jīng)于2009年完成了首輪實施,2010年完成了第二輪實施,深受學(xué)生歡迎,并取得了預(yù)期效果,目前正在總結(jié)前期實施的經(jīng)驗,為下一輪研究與實施積極準(zhǔn)備。有關(guān)綜合實驗的具體內(nèi)容、實施過程和實施效果等內(nèi)容的總結(jié),將在第三輪教學(xué)實驗改革后進行全面總結(jié),并撰文匯報。
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關(guān)鍵詞:精品課程;教學(xué)研究;教學(xué)模式;創(chuàng)新能力
中圖分類號:G642.0 文獻標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)08-0220-02
一、引言
特種加工技術(shù)是指依靠聲、光、電、磁、化學(xué)、熱及其復(fù)合等的能量形式,使其施加于被加工材料的表面,通過一定的控制措施實現(xiàn)對零件的尺寸加工、形狀加工、表面改性、表面處理等的非傳統(tǒng)加工方法;是機械加工工藝的補充和延伸;是先進制造技術(shù)的重要組成部分。本課程所涉及的內(nèi)容理論較深,學(xué)科交叉多,知識面廣,工藝更新快,學(xué)生學(xué)習(xí)難度較大。隨著現(xiàn)代化信息技術(shù)的發(fā)展和制造領(lǐng)域?qū)θ瞬判枨蟮牟粩嘣黾?,以前的教學(xué)方法和手段已經(jīng)不能滿足發(fā)展的需要。為此,本文從課程定位、教學(xué)體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、實踐教學(xué)、網(wǎng)上互動平臺建設(shè)等方面著手,對“特種加工技術(shù)”精品課程建設(shè)進行了研究和探討,建立了一套獨具特色的現(xiàn)代化專業(yè)課程教學(xué)模式。
二、課程定位
為適應(yīng)高等教育改革是需要,貫徹落實《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010―2020年)》和《國家中長期人才發(fā)展規(guī)劃綱要(2010―2020年)》的精神,促進我國由工程教育大國邁向工程教育強國,培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強、適應(yīng)經(jīng)濟社會發(fā)展需要的各類型高質(zhì)量工程技術(shù)人才,為國家走新型工業(yè)化發(fā)展道路、建設(shè)創(chuàng)新型國家和人才強國戰(zhàn)略服務(wù)。2010年我校作為山東省屬高校中唯一一所入圍“卓越計劃”的高校,機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)獲得立項支持。“特種加工技術(shù)”課程是機械工程領(lǐng)域機械制造及其自動化專業(yè)的主干專業(yè)課程之一,是機械加工工藝的補充和延伸,是先進制造技術(shù)的重要組成部分。該門課程的定位和目標(biāo)是培養(yǎng)掌握特種加工理論、加工工藝、工藝編程與操作的,符合當(dāng)今制造業(yè)急需的,以數(shù)字化信息化技術(shù)推動下的“厚基礎(chǔ)、寬口徑、強能力、高素質(zhì)”的機電制造業(yè)復(fù)合型高素質(zhì)技能型并具有一定開發(fā)能力的技術(shù)人才。
三、教學(xué)體系建設(shè)
“特種加工技術(shù)”課程的主要特點是多學(xué)科交叉、知識面寬(涉及聲、光、電、熱、磁、化學(xué)等方面),知識跨度大。其課程體系建設(shè)重點解決理論知識與實踐應(yīng)用的有機結(jié)合,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和創(chuàng)造性,培養(yǎng)和提高學(xué)生的理論水平、工程實踐和應(yīng)用能力。主要從以下幾個方面構(gòu)建課程體系。
1.以理論為依據(jù),以工程應(yīng)用為背景,加強理論與實際的結(jié)合,培養(yǎng)學(xué)生的工程意識和實踐能力。“特種加工技術(shù)”作為一門實踐性很強的專業(yè)課,是本科教育階段綜合性工程應(yīng)用的教學(xué)環(huán)節(jié),也是實現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)的重要途徑。為此,根據(jù)上述課程定位,結(jié)合當(dāng)今制造業(yè)對人才培養(yǎng)的要求,筆者在承擔(dān)多項國家級和省部級科研課題研究過程中,收集了大量國內(nèi)外科研技術(shù)資料,探討本學(xué)科前沿知識,掌握了本專業(yè)范圍的許多新理論、新成果、新方法、新工藝,及時補充和更新教學(xué)內(nèi)容。本著培養(yǎng)學(xué)生“三方面能力”,即綜合理解和運用機械工程基礎(chǔ)知識的能力,透徹理解特種加工的基本理論和基本應(yīng)用的能力,結(jié)合具體工程實際解決和研發(fā)新加工方法的創(chuàng)新能力。落實“一方面素質(zhì)”,即具備在制造業(yè)信息化技術(shù)、控制技術(shù)、傳感檢測技術(shù)推動下,機電一體化的復(fù)合型人才高素質(zhì)的課程建設(shè)培養(yǎng)目標(biāo)。以生動、形象、直觀、多樣化的教學(xué)方法和手段,使該課程基本知識的傳授,融科研與教學(xué)于一體,及時更新、充實教學(xué)內(nèi)容,突出了理論與實際的緊密聯(lián)系。
2.強化實驗教學(xué),提高學(xué)生的動手實踐能力。實驗教學(xué)作為實踐教學(xué)的重要組成部分,是課堂教學(xué)的重要補充和延伸。為了保證實驗教學(xué)質(zhì)量,在實驗教學(xué)中,采用多元化的實驗教學(xué)模式,將創(chuàng)新能力、設(shè)計能力和動手能力的培養(yǎng)貫穿于實驗教學(xué)過程。具體做法是:設(shè)計實驗內(nèi)容,既要保證學(xué)生掌握基本的理論知識,又要加強學(xué)生實踐能力和動手能力的培養(yǎng),并且將零件加工方案的選擇、工藝路線的分析、加工工藝的制定、數(shù)控加工程序的編制以及實驗報告等有機結(jié)合起來,形成一套為培養(yǎng)學(xué)生機械加工方法的選擇和加工工藝的制定能力服務(wù)的完善的實驗教學(xué)體系,確立培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐與創(chuàng)新設(shè)計能力為主線的教學(xué)目標(biāo)。在安排實驗內(nèi)容和編制實驗教學(xué)大綱過程中,需要根據(jù)各種特種加工設(shè)備目前在實際生產(chǎn)中的普及情況,結(jié)合學(xué)?,F(xiàn)有的實驗條件,對特種加工各類課程進行合理安排。
3.結(jié)合實習(xí)環(huán)節(jié),拓寬學(xué)生視野。實驗課的開設(shè)讓學(xué)生現(xiàn)場感受到特種加工的奇特魅力和獨到效果。但實驗室里的加工實驗不是真正的生產(chǎn),為了讓學(xué)生親身感受特種加工工藝在生產(chǎn)中的應(yīng)用,在課程結(jié)束后安排一周的生產(chǎn)實習(xí)。在實習(xí)過程中,學(xué)生通過參觀和親身體驗,增長見識,擴大視野。對特種加工的工業(yè)化生產(chǎn)組織形式、產(chǎn)品類型、生產(chǎn)環(huán)境以及機床操作等有深入的了解。通過在工廠的實習(xí),使學(xué)生全面了解和掌握特種加工在生產(chǎn)中的應(yīng)用、工作環(huán)境以及產(chǎn)品的適應(yīng)性,這對以后從事該方面的工作具有非常直接的指導(dǎo)意義。
4.畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)融入特種加工方面的研究和設(shè)計。畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)是學(xué)生大學(xué)四年最后的學(xué)習(xí)階段,最能鍛煉學(xué)生的綜合應(yīng)用能力和獨立思考能力。在設(shè)計學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計題目時,結(jié)合老師在特種加工方面的研究課題,使學(xué)生參與相關(guān)課題的研究。這樣既鞏固了特種加工知識,又掌握了該技術(shù)的實際應(yīng)用。為學(xué)生以后的工作和學(xué)習(xí)打下堅實的基礎(chǔ)。
下頁的圖是運用現(xiàn)代化的教學(xué)手段建立的《特種加工技術(shù)》精品課程教學(xué)體系。
四、教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法
“特種加工技術(shù)”是當(dāng)今制造業(yè)在數(shù)字信息化技術(shù)、控制技術(shù)、傳感檢測技術(shù)快速發(fā)展的推動下,機械工程領(lǐng)域中出現(xiàn)的現(xiàn)代先進制造技術(shù)和加工方法,給機械制造業(yè)帶來了深刻的變革,促進了制造業(yè)向更深更高層次發(fā)展。本著培養(yǎng)學(xué)生“三方面能力”,落實“一方面素質(zhì)”的課程建設(shè)培養(yǎng)目標(biāo),其教學(xué)內(nèi)容和方法主要從以下方面進行。理論教學(xué)與實踐教學(xué)結(jié)合,理論教學(xué)突出先進性、實用性和前沿性。在課堂教學(xué)上,強調(diào)理論與實踐的融合和知識之間的內(nèi)在聯(lián)系。重視專業(yè)性較強的和相關(guān)的應(yīng)用理論,突出理論的實用性,主要遵循如下原則。(1)應(yīng)用性原則:理論教學(xué)以應(yīng)用為目的,通過學(xué)以致用掌握基本概念和基本理論、強化應(yīng)用為教學(xué)重點,加強工程素質(zhì)、工程實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。(2)整合性原則:打破原有的課程界限,突出各門課程的綜合性,體現(xiàn)了傳統(tǒng)工程技術(shù)、現(xiàn)代工程技術(shù)的融合,建立整合性內(nèi)容課程。(3)先進性原則:針對當(dāng)今國內(nèi)外制造業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀,為了拓寬學(xué)生的知識面和激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,增加現(xiàn)代技術(shù)含量,處理好傳統(tǒng)與現(xiàn)代教學(xué)內(nèi)容的關(guān)系。改進教學(xué)方法,采用現(xiàn)代教學(xué)手段提高教學(xué)質(zhì)量和效率。(4)“特種加工技術(shù)”課程有關(guān)的畢業(yè)設(shè)計突出綜合性,遵循一切理論教學(xué)為培養(yǎng)工程應(yīng)用能力服務(wù)。課題來自生產(chǎn)一線和教師正在研究的課題;學(xué)生直接參與科研和實驗室建設(shè),在老師的指導(dǎo)下進行設(shè)備改進和性能研發(fā)。畢業(yè)設(shè)計一人一題。對實驗進行了重新審核和研討,加大實驗改革力度,增加創(chuàng)新性實驗,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)積極性。采用多媒體教學(xué),增加案例解析,加強實踐性環(huán)節(jié)教學(xué),讓學(xué)生到實訓(xùn)基地進行訓(xùn)練,增加對課堂知識的理解和掌握。
五、實踐教學(xué)
實踐教學(xué)主要從三方面入手。
1.實驗教學(xué)。我校實驗室建設(shè)力度很大,擁有符合特種加工試驗條件的一整套先進的試驗儀器和設(shè)備。如數(shù)控電火花成型加工機、數(shù)控電火花線切割加工機床、快速成型機、超聲加工機、數(shù)控激光加工機、五軸聯(lián)動數(shù)控加工中心、三座標(biāo)測量儀等若干先進的加工試驗設(shè)備。
2.校內(nèi)外實習(xí)實訓(xùn)教學(xué)。我校工程實訓(xùn)中心設(shè)備比較齊全、先進,給學(xué)生學(xué)習(xí)提供了比較好的工程實訓(xùn)條件。通過與企業(yè)聯(lián)系與合作,建立了多處校外生產(chǎn)實習(xí)基地。每年分期分批帶領(lǐng)學(xué)生到企業(yè)實習(xí),已形成“特種加工技術(shù)”課程良好的教學(xué)基礎(chǔ)支撐。
3.畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)。利用畢業(yè)實習(xí)與畢業(yè)設(shè)計,使學(xué)生了解畢業(yè)設(shè)計題目中相關(guān)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀,通過親自設(shè)計特種加工設(shè)備,參加教師的相關(guān)課題研究,加深對特種加工工藝的理解,提高學(xué)生的綜合應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力。
六、網(wǎng)上互動平臺建設(shè)
在學(xué)生課后自學(xué)學(xué)時內(nèi)充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)資源的優(yōu)勢,在學(xué)校信息化教學(xué)平臺上建立主講教師與學(xué)生網(wǎng)上交流、網(wǎng)上答疑、網(wǎng)絡(luò)授課等的互動平臺,同時積極發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)課件和多媒體技術(shù)的優(yōu)勢,適當(dāng)縮減面授學(xué)時,形成以授課、實驗、實習(xí)、網(wǎng)上互動、畢業(yè)設(shè)計綜合運用的多方位立體化的教學(xué)模式。
七、結(jié)語
經(jīng)過多年的教學(xué)研究與實踐,特種加工技術(shù)精品課程建設(shè)取得了預(yù)期的效果,主要體現(xiàn)在如下方面。
1.學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性明顯提高,基本理論知識的掌握更加扎實。通過教學(xué)改革,采用生動、形象、有趣的教學(xué)手段和啟發(fā)式、討論式的教學(xué)方法,將特種加工技術(shù)中涉及的聲、光、電、磁、化學(xué)、傳感、控制、計算機技術(shù)等應(yīng)用于加工制造業(yè),極大地激發(fā)和提高了學(xué)生的興趣和學(xué)習(xí)積極性,使他們對特種加工技術(shù)理論有了更加深入的理解和掌握。
2.學(xué)生分析和解決工程實際問題的能力有了長足的進步。精品課程的建設(shè)和教學(xué)方法的改革,提高了學(xué)生的動手能力和綜合應(yīng)用能力,增強了學(xué)生的科技創(chuàng)新意識。在后續(xù)課程和畢業(yè)設(shè)計中,學(xué)生能較好地運用特種加工知識解決工程實際問題。
3.通過該精品課程的建設(shè),使教師的教學(xué)、科研水平進一步提高,起到了教學(xué)相長的作用。教師相繼在各類期刊雜志上發(fā)表數(shù)篇教研教改論文,在國家級重要期刊上發(fā)表科研論文數(shù)十余篇。該項目的建設(shè)對培養(yǎng)學(xué)生的工程意識和創(chuàng)新能力發(fā)揮了重要作用。
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[關(guān)鍵詞]工程能力;課程體系;機械類人才培養(yǎng)
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機械工業(yè)是經(jīng)濟和社會發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)之一。打造具有國際競爭力的機械制造業(yè),是我國提升綜合國力、保障國家安全、建設(shè)世界強國的必由之路?!秶抑虚L期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》明確提出,提高教育質(zhì)量是高等教育發(fā)展的核心任務(wù), 是建設(shè)高等教育強國的基本要求?!吨袊圃?025》也明確提出要建設(shè)一支素質(zhì)優(yōu)良、結(jié)構(gòu)合理的制造業(yè)人才隊伍,走人才引領(lǐng)的發(fā)展道路。高校的主要任務(wù)就是培養(yǎng)大批應(yīng)用型和創(chuàng)新型人才,服務(wù)于國家建設(shè)。因此,探索一條適合培養(yǎng)學(xué)生工程能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)計劃,對于提高大學(xué)生工程能力和實踐能力,培養(yǎng)優(yōu)秀的專業(yè)技術(shù)人才具有重要意義。
一、機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)面臨問題
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,企業(yè)對員工隊伍的素質(zhì)要求越來越高,由原來的單一專業(yè)型、理論型向應(yīng)用型、復(fù)合型和創(chuàng)新型轉(zhuǎn)變,要求畢業(yè)生既要擁有扎實的專業(yè)理論基礎(chǔ)知識,也要有工程實踐的實際技能,還要具備利用各種技術(shù)信息解決現(xiàn)實問題的能力和開發(fā)能力。這種需求與培養(yǎng)之間的落差,導(dǎo)致我國就業(yè)市場的矛盾日益明顯和突出。一方面現(xiàn)企業(yè)招不到合適的人才,另一方面大學(xué)畢業(yè)生面臨巨大的就業(yè)壓力,造成了找工作難,找理想的工作更難的現(xiàn)象。究其根源,在于高等院校辦學(xué)定位不準(zhǔn)確,人才培養(yǎng)體系不完善, 課程設(shè)置不合理,教學(xué)內(nèi)容更新不及時, 教學(xué)方法、教學(xué)手段落后于時代和社會發(fā)展;同時,學(xué)校對學(xué)生工程應(yīng)用能力、動手能力和實踐能力重視不夠,創(chuàng)新教育和創(chuàng)業(yè)教育缺失;工科教育和生產(chǎn)實際脫節(jié),學(xué)生不能學(xué)以致用等。
齊魯工業(yè)大學(xué)在2011年成為山東省應(yīng)用型名校工程第一批建設(shè)單位,明確提出了把學(xué)校建設(shè)成為高素質(zhì)應(yīng)用型人才培養(yǎng)基地,在全國同類院校形成較為突出的人才培養(yǎng)優(yōu)勢特色。機械制造及其自動化專業(yè)作為學(xué)校重點建設(shè)專業(yè)之一,結(jié)合卓越工程師培養(yǎng)和工程教育專業(yè)認(rèn)證的要求,制訂了有利于學(xué)生工程應(yīng)用能力培養(yǎng)的課程體系,從而為培養(yǎng)具有國際化視野的高素質(zhì)工程應(yīng)用型人才提供了保證。
二、課程體系的構(gòu)建
課程體系包括課堂教學(xué)、實踐教學(xué)環(huán)節(jié)和課外社會實踐等幾個板塊??傮w培養(yǎng)目標(biāo)是,使學(xué)生獲得機械工程師素質(zhì)和技能的基本訓(xùn)練,具有良好的專業(yè)理論基礎(chǔ)、外語交流能力、知識更新能力、創(chuàng)新能力和綜合設(shè)計能力;具有規(guī)范的工程素質(zhì),動手能力強,掌握多種專業(yè)技能;掌握機械工程領(lǐng)域內(nèi)的研發(fā)、設(shè)計、制造、運行管理和經(jīng)營銷售等方面的基本理論和實際技能。課程體系的構(gòu)建,貫徹“加強基礎(chǔ)、拓寬專業(yè)、注重學(xué)科交叉”的基本原則,體現(xiàn)素質(zhì)、能力和知識的培養(yǎng),強化專業(yè)基礎(chǔ)與應(yīng)用,同時緊密結(jié)合現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的新發(fā)展和新突破,全面更新教學(xué)內(nèi)容,注重引進新成果、新技術(shù)和新工藝。
按照上述指導(dǎo)原則,我們構(gòu)建形成了“三類別、多模塊” 的課程體系。“三類別”即三類課程,包括素質(zhì)能力必修課、專業(yè)出口核心課和興趣特長選修課。“素質(zhì)能力必修課”包含了通識教育必修課和專業(yè)必修課;“專業(yè)出口核心課”包含見習(xí)式訓(xùn)練、畢業(yè)設(shè)計、畢業(yè)論文及其他與就業(yè)關(guān)聯(lián)度高、針對性強的課程;“興趣特長選修課”包含了通識教育選修課和專業(yè)選修課。所謂“多模塊”,就是指緊密圍繞學(xué)生就業(yè)出口的實際需要,設(shè)置不同的職業(yè)出口課程,培養(yǎng)學(xué)生就業(yè)、職業(yè)能力,提高學(xué)生的專業(yè)核心能力。
通過“增”、“減”、“刪”、“并”、“借”等措施重構(gòu)課程內(nèi)容,進行課程體系的整體優(yōu)化,以“素質(zhì)”和“能力”培養(yǎng)為目標(biāo),教學(xué)內(nèi)容跟隨學(xué)科最新發(fā)展,引進裝備制造新技術(shù)、新工藝,滲透工程問題,對實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)(如課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計等)進行多方位的改革及實踐,提高學(xué)生的工程實踐能力。課程體系層次如圖1所示。
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圖1 課程體系層次圖
(一)理論教學(xué)體系的構(gòu)建
根據(jù)課程內(nèi)容、教學(xué)目的和對學(xué)生素質(zhì)和能力培養(yǎng)側(cè)重點不同,大學(xué)期間所學(xué)理論課程分為核心課程、創(chuàng)新課程和職業(yè)出口課程,分別建設(shè)成為核心課程群、創(chuàng)新課程群和職業(yè)出口課程群。
核心課程群主要包括理論力學(xué)、材料力學(xué)、機械制圖、機械原理、機械設(shè)計、微機原理及應(yīng)用、工程材料、機械制造技術(shù)基礎(chǔ)、液壓與氣動技術(shù)等,以培養(yǎng)機械學(xué)科基本理論和基本能力為主。該類課程主要采用講授式、啟發(fā)式教學(xué)方法講授機械與機器的組成原理、運動分析方法、力學(xué)分析方法等,讓學(xué)生掌握寬廣扎實的基礎(chǔ)知識。
建設(shè)兩大創(chuàng)新課程群,以培養(yǎng)創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力和工程應(yīng)用能力。“典型機械結(jié)構(gòu)創(chuàng)新件設(shè)計、制造和檢測”的創(chuàng)新課程群主要包括金屬切削原理與刀具、機械精度設(shè)計、機械課程設(shè)計、創(chuàng)新設(shè)計與制作等,以典型機械結(jié)構(gòu)為例,讓學(xué)生完成機械結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計、加工制造、檢測和裝配?!皺C電一體化”創(chuàng)新課程群,主要包括控制工程基礎(chǔ)、微機原理、機械工程測試技術(shù)、電機拖動、計算機控制技術(shù)、現(xiàn)代物流裝備與技術(shù)等。創(chuàng)新課程群的教學(xué)方法,主要有啟發(fā)式、項目式、頭腦風(fēng)暴式,重在培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生的綜合實踐能力和創(chuàng)新能力。以組建的項目小組為創(chuàng)新團隊,開設(shè)機械工程創(chuàng)新實踐綜合訓(xùn)練課,進行典型輕工機械結(jié)構(gòu)部件的設(shè)計、制造和檢測等全過程的實踐訓(xùn)練。由此,學(xué)生把學(xué)到的相關(guān)知識應(yīng)用于真實具體的生產(chǎn)過程,不僅可以把零散知識點形成有機整體,而且也有利于培養(yǎng)學(xué)生的團隊意識、合作精神和溝通表達能力。
職業(yè)出口課程群以培養(yǎng)專業(yè)技能和就業(yè)競爭能力為主。制造裝備設(shè)計與制造方向職業(yè)出口課程群主要包括機械系統(tǒng)設(shè)計、機械現(xiàn)代設(shè)計導(dǎo)論、機電傳動控制、現(xiàn)代制造技術(shù)、模具CAD/CAM和數(shù)控加工技術(shù)等;輕工裝備設(shè)計與制造方向職業(yè)出口課程群主要包括輕工產(chǎn)品生產(chǎn)工藝與裝備概論、輕工裝備現(xiàn)代設(shè)計概論、機電鞫控制、過程裝備、過程裝備控制技術(shù)等。職業(yè)出口課程提倡校企合作教學(xué),提倡小班上課和小班討論,由專業(yè)教師和企業(yè)兼職教師共同承擔(dān),以講座式、探究式、企業(yè)項目案例式、技術(shù)難題招標(biāo)式等方式開展教學(xué),提高學(xué)生的工程素質(zhì)水平,強化學(xué)生分析問題和解決問題的能力以及創(chuàng)新能力。
(二)實踐教學(xué)體系的構(gòu)建
實踐教學(xué)環(huán)節(jié)包括:物理實驗和專業(yè)方向綜合性實驗、課程設(shè)計和創(chuàng)新設(shè)計、工程訓(xùn)練、生產(chǎn)實習(xí)、電工和電子實習(xí)、畢業(yè)實習(xí)與設(shè)計、軍事訓(xùn)練等。安排實踐教學(xué)體系時,要注意合理調(diào)整理論課學(xué)時和開課時間,留出更多的時間進行實踐教學(xué)。為了增強學(xué)生的企業(yè)現(xiàn)場的實踐教學(xué),把第四學(xué)年上學(xué)期生產(chǎn)實踐由3周增加到6周,并調(diào)整到學(xué)期期末進行,這樣就便于和第四學(xué)年下學(xué)期的畢業(yè)實習(xí)和畢業(yè)設(shè)計相聯(lián)系,可以讓學(xué)生在企業(yè)中完成與工程實際有關(guān)的畢業(yè)設(shè)計,通過工程實踐提高學(xué)生的工程能力。
針對專業(yè)方向綜合性實驗,積極構(gòu)建實踐教學(xué)體系,以綜合性、設(shè)計性、應(yīng)用性為主,既重視基本技能訓(xùn)練,又強化開發(fā)創(chuàng)新,打破各專業(yè)課程間的壁壘,加強相關(guān)課程之間的交叉與滲透,在系列課程或課程群起點上,建立具有一定柔性、實驗與實習(xí)一體性的實訓(xùn)環(huán)節(jié),進一步優(yōu)化基本技能、專業(yè)技能、技術(shù)應(yīng)用能力訓(xùn)練,和創(chuàng)新能力培養(yǎng)有機結(jié)合,形成具有特色的“四層次”實踐教學(xué)體系。
以工程能力培養(yǎng)為中心,構(gòu)建機械類實驗教學(xué)中心。為了改善和提高實驗實踐教學(xué)計劃,學(xué)院投入500多萬元購買了新的實驗設(shè)備。按照國家“標(biāo)準(zhǔn)化實驗室”的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn),整合原來分散建設(shè)和管理的實驗教學(xué)資源,建立機械類專業(yè)教學(xué)的機械工程實驗教學(xué)中心。綜合實驗中心建立后,學(xué)生通過預(yù)約,可以隨時到開放實驗室從事課外科技創(chuàng)新活動。通過“機電產(chǎn)品創(chuàng)新與綜合實驗課”等系列課程,向?qū)W生傳授創(chuàng)造學(xué)、創(chuàng)新設(shè)計的基本理論與方法。通過選修課的形式,對近機械類學(xué)生開展創(chuàng)新教育,將“機電產(chǎn)品設(shè)計創(chuàng)新大賽”作為實驗教學(xué)的重要內(nèi)容之一,評選產(chǎn)生創(chuàng)新實驗課的優(yōu)秀作品,每年舉辦,每年評選,形成長效機制。通過競賽活動,營造創(chuàng)新氛圍,鼓勵學(xué)生發(fā)揮聰明才智,在比賽中脫穎而出。
改革實驗教學(xué)方法,建立全開放實驗教學(xué)模式。在不斷解放思想、轉(zhuǎn)變觀念的基礎(chǔ)上,樹立先進的教育理念和教學(xué)理念,引入現(xiàn)代化的實驗技術(shù)和實驗內(nèi)容,按照“課內(nèi)與課外相結(jié)合,教學(xué)與科研相結(jié)合”的原則,積極構(gòu)建模塊化、分層次、開放式的實踐教學(xué)體系,其中包括機械認(rèn)知實踐、工程綜合實踐、研究創(chuàng)新實踐、機械基礎(chǔ)實驗、產(chǎn)品制造基礎(chǔ)工程訓(xùn)練、機械基礎(chǔ)綜合課程設(shè)計等。通過這一課程體系,培養(yǎng)學(xué)生獨立工作能力、創(chuàng)新能力,促進學(xué)生個性的發(fā)展。
增加實驗教學(xué)的比重,強化能力培養(yǎng)。根據(jù)現(xiàn)代企業(yè)和經(jīng)濟社會發(fā)展對人才的需要,研究制訂了新的人才培養(yǎng)方案,主動適應(yīng)市場,調(diào)整教學(xué)計劃,更新教學(xué)內(nèi)容,拓寬實踐教學(xué)空間。充分利用校內(nèi)科技實驗站和校外實踐教學(xué)基地,大大增加學(xué)生實踐課的比重,促使學(xué)生的實際應(yīng)用能力、動手能力明顯提高。結(jié)合科研課題、大學(xué)生研究訓(xùn)練計劃項目和生產(chǎn)實踐的需求,積極開發(fā)綜合設(shè)計型和研究創(chuàng)新型實驗項目,著重培養(yǎng)學(xué)生解決生產(chǎn)實際問題的能力和研發(fā)創(chuàng)新能力,使畢業(yè)生能夠提前與生產(chǎn)實際“對接”,更好地適應(yīng)將來崗位需要。
三、課程體系建設(shè)成效
自2011年應(yīng)用型名校建設(shè)工程開展后,機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)經(jīng)過對課程體系的刪減和優(yōu)化,形成了特色鮮明的三類課程群,初步構(gòu)建了適應(yīng)工程應(yīng)用型人才培養(yǎng)的專業(yè)課程體系。該專業(yè)現(xiàn)已成為山東省高等學(xué)校特色專業(yè)和山東省高等學(xué)校省級卓越工程師教育培養(yǎng)計劃試點專業(yè)。
專業(yè)形成了“基礎(chǔ)實驗、綜合設(shè)計實驗、研究創(chuàng)新實驗”的三級實驗教學(xué)平臺,實施多層次實驗教學(xué);實現(xiàn)了實驗教學(xué)與理論教學(xué)相結(jié)合,開放式工程實踐動手能力與課程實驗相結(jié)合,創(chuàng)新實踐與科學(xué)研究相結(jié)合,增強了學(xué)生的工程實踐能力,提高了學(xué)生的綜合素質(zhì),培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。開設(shè)的典型機械零件綜合實驗,通過讓學(xué)生在機械零件的設(shè)計、制造和檢測過程中進行實踐和實訓(xùn),把所學(xué)專業(yè)知識應(yīng)用于真實具體的生產(chǎn)過程,以生產(chǎn)實際為導(dǎo)向,使零散孤立的知識點形成有機整體,提高了學(xué)生的工程實踐能力和創(chuàng)新能力。
四、結(jié)束語
為了達到企業(yè)對學(xué)生工程能力的要求,結(jié)合本校的實際情況,構(gòu)建適應(yīng)學(xué)生工程能力培養(yǎng)要求的機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的課程體系。該課程體系既兼顧培養(yǎng)學(xué)生扎實的工程理論知識,又重視學(xué)生的工程基本技能、工程思維和素質(zhì)、學(xué)生的工程實踐能力培養(yǎng),突出專業(yè)特色,保障專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的實現(xiàn)。
[ 參 考 文 獻 ]
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隨著中國制造2025不斷加快的步伐要求和專業(yè)發(fā)展的需要,機械原理課程作為機械基礎(chǔ)骨干課程,面向工程能力的教學(xué)改革刻不容緩。本文介紹了應(yīng)用型本科院校機械原理課程的教學(xué)改革及成果,將課設(shè)與現(xiàn)場結(jié)合,開發(fā)了基于項目的課程設(shè)計題目,將授課內(nèi)容與課程設(shè)計結(jié)合,激發(fā)了學(xué)生的實戰(zhàn)潛力。
關(guān)鍵詞:
機械原理課程;教學(xué)改革;基于項目
一、前言
隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展和各類機械設(shè)計分析應(yīng)用軟件的不斷進步,機械工程師越來越離不開各種應(yīng)用軟件的輔助。而機械原理作為機械技術(shù)基礎(chǔ)課,面對中國制造2025的強國目標(biāo),也迎來了與時俱進的挑戰(zhàn)。如何將機械原理的教學(xué)與實踐相結(jié)合,建立“服務(wù)制造”的教學(xué)理念,已成為應(yīng)用型本科一線教師重要的研究課題。課程組全體教師在全局規(guī)劃、分段攻克、寬嚴(yán)結(jié)合的原則指導(dǎo)下,對機械原理課程進行了整合和改革。
二、改革授課內(nèi)容,與課程設(shè)計并軌
隨著多媒體教學(xué)手段的應(yīng)用,大幅的文字板書,受學(xué)時壓縮的限制,學(xué)生無暇去記錄,漸漸失去對學(xué)習(xí)的興趣。如何調(diào)動學(xué)生的積極性,充分利用課余時間,變被動教學(xué)模式為自主學(xué)習(xí)模式,顯得尤為重要。
1.調(diào)整教學(xué)內(nèi)容順序。課程組在充分調(diào)研的基礎(chǔ)上,根據(jù)課程設(shè)計所需,調(diào)節(jié)教學(xué)內(nèi)容和授課重點,向解析法傾斜。制作生動的案例進行講授,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
2.改革大作業(yè),承接課程設(shè)計。將課程設(shè)計的內(nèi)容分解,融于大作業(yè)題目,解決課設(shè)的設(shè)計難點。如講解連桿機構(gòu)的綜合時,給出課程設(shè)計原始設(shè)計數(shù)據(jù),按要求對桿機構(gòu)進行設(shè)計;講齒輪機構(gòu)和凸輪機構(gòu)時,布置機構(gòu)尺寸計算、零件圖繪制、齒輪嚙合圖的繪制等任務(wù)。這一舉措,不僅解決了課設(shè)學(xué)時不足的問題,而且提升了學(xué)生的成就感。
三、課后訓(xùn)練與建模、分析軟件有機結(jié)合
課后作業(yè)要求學(xué)生采用解析法編程實現(xiàn)。因此,學(xué)生需要課外自學(xué)或選修一種三維建模軟件和一種分析軟件,教師對其進行編程指導(dǎo)。結(jié)合授課內(nèi)容,布置各種常見機構(gòu)三維建模訓(xùn)。教師負(fù)責(zé)講授機構(gòu)裝配時在三維軟件中所需連接的類型和模擬適用條件,并與原理教材中的運動一一對應(yīng),為機構(gòu)的運動分析和仿真奠定基礎(chǔ)。對有能力的學(xué)生額外增加零件靜力有限元分析的任務(wù)。
四、借助課程設(shè)計契機,轉(zhuǎn)換自主學(xué)習(xí)模式
傳統(tǒng)的課程設(shè)計題目為某種六桿機構(gòu)的運動分析電算程序編制,而這些程序在網(wǎng)上可以方便的獲取,難以達到挑戰(zhàn)的目的。為此,以最常用的三維建模軟件Creo作為建模平臺,將機械原理課程設(shè)計與具體機械系統(tǒng)的設(shè)計有效結(jié)合,對機械原理課程設(shè)計進行改革。采取雙向選擇,對機械非常感興趣的學(xué)生和能夠熟練使用應(yīng)用軟件的學(xué)生,自主確定適合的機械系統(tǒng)設(shè)計題目,并進行嘗試性設(shè)計,充分發(fā)揮主觀能動性。課設(shè)題目多樣、更貼近實際需要,給了學(xué)生更多選擇的空間。采取小組打分的策略,激勵團隊合作意識,結(jié)合自身特點選擇不同類型和難易程度的題目。鼓勵自主學(xué)習(xí)模式,勇于承擔(dān)設(shè)計任務(wù)。要求學(xué)生充分發(fā)揮創(chuàng)新意識,采用機械系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計方法,獨立完成系統(tǒng)多種設(shè)計方案的設(shè)計。如在“臥式下肢康復(fù)機器人執(zhí)行機構(gòu)的設(shè)計分析”中,學(xué)生自行提出的運動方案分析和報告。對各運動方案進行運動分析模擬,并制作成運動仿真動畫在答辯會上進行演示,作為評價課設(shè)成績的判據(jù)之一。該項改革強化了自主學(xué)習(xí)能力的訓(xùn)練,培養(yǎng)了學(xué)生獨立解決工程問題的能力和創(chuàng)新能力。
五、工程案例教學(xué),培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型人才
教師結(jié)合實際課題,進行機構(gòu)簡圖與實物轉(zhuǎn)換訓(xùn)練,同時布置學(xué)生進行零部件有限元分析訓(xùn)練,以期達到與現(xiàn)場相結(jié)合、綜合提高工程素質(zhì)的目的。專用汽車部件托圈的強度分析。學(xué)生既了解了實際工程結(jié)構(gòu),又對工程分析模型結(jié)構(gòu)和受載等問題的簡化方法有了初步認(rèn)知。學(xué)生以課后現(xiàn)場題目訓(xùn)練為契機,在課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計中優(yōu)先選擇該類題目,既可以節(jié)省調(diào)研的時間,順利切入,又可以借助課后實訓(xùn)的研究成果,深入探索,獲得高質(zhì)量的畢業(yè)設(shè)計,提高解決工程問題的能力。將學(xué)生所做的課設(shè)或畢業(yè)設(shè)計整理成工程案例,說明設(shè)計的背景、現(xiàn)場應(yīng)用等情況,掛在校園網(wǎng)上供學(xué)生學(xué)習(xí)和借鑒,讓更多人受益,為應(yīng)用型本科院校培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型人才奠定了工程基礎(chǔ)。
六、結(jié)論
以機械原理課程為平臺,以Cro/E軟件為工具,以方案設(shè)計、零部件設(shè)計、裝配、運動和有限元分析為終極目標(biāo)的課程教學(xué)改革與一系列探索,使學(xué)生對現(xiàn)場工程問題有了切身的了解,初步擁有了機械工程設(shè)計與研究能力,為應(yīng)用型本科學(xué)生適應(yīng)社會實際需求,盡快與社會接軌奠定了堅實的理論基礎(chǔ)和工程基礎(chǔ)。
作者:張雪雁 馮立艷 單位:華北理工大學(xué)機械工程學(xué)院
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機械加工 機械工程倫理 機械制造 機械畢業(yè) 機械安全論文 機械導(dǎo)論論文 機械基礎(chǔ)論文 機械結(jié)構(gòu)論文 機械原理論文 機械控制論文 紀(jì)律教育問題 新時代教育價值觀