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機(jī)械振動是機(jī)械類專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課,它綜合高等數(shù)學(xué)、工程力學(xué)、矩陣?yán)碚摗⑿盘柗治?、計算機(jī)技術(shù)等學(xué)科知識,是一門理論性強(qiáng)、內(nèi)容相當(dāng)廣泛的課程[1]。該課程涉及到歐拉公式、復(fù)變量指數(shù)、頻譜分析、行列式和微分方程組與各種矩陣方程,計算和求解過程較為復(fù)雜;且該課程主要講授經(jīng)簡化、抽象后的質(zhì)量—彈簧—阻尼系統(tǒng),學(xué)生普遍覺得枯燥、乏味、抽象,聽不太懂,到課率較低。然而,這門課程又非常重要,它注重對隱藏于結(jié)構(gòu)表層下面的本質(zhì)規(guī)律的總結(jié)和歸納,這些規(guī)律是在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計時所必須遵守的。同時,該課程還是ANSYS、ADAMS等主流計算機(jī)輔助分析軟件的理論依據(jù),學(xué)生將這門課學(xué)習(xí)透徹后,就會對這些軟件及其對應(yīng)的現(xiàn)代設(shè)計方法有深刻的認(rèn)識,這樣就便于培養(yǎng)學(xué)生的科研和創(chuàng)新能力,使學(xué)生在畢業(yè)后能夠盡快適應(yīng)工作崗位。
如何將這門枯燥、乏味、抽象的課程變得生動、有趣、直觀,并培養(yǎng)學(xué)生的科研與創(chuàng)新能力,是筆者一直在思考的問題。今年筆者有幸參加了“國家精品課程師資培訓(xùn)項目”,學(xué)習(xí)了天津大學(xué)劉習(xí)軍老師主講的機(jī)械振動精品課程,受益匪淺。筆者嘗試?yán)么舜螌W(xué)習(xí)經(jīng)驗和近年來的教學(xué)體會總結(jié)方法來提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,并采取措施將這門課和現(xiàn)代設(shè)計方法結(jié)合起來,培養(yǎng)學(xué)生的科研與創(chuàng)新能力。
1 激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性方法探討
提高學(xué)生對這門涉及數(shù)學(xué)、物理比較多的課程的學(xué)習(xí)興趣,從以下幾個方面著手將會獲得較好的效果。
1)課程案例與應(yīng)用等內(nèi)容盡量與學(xué)生的專業(yè)貼近,使學(xué)生對課程知識的應(yīng)用有明確認(rèn)識,以使本課程變得生動、形象,從而激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣和積極性。如在課程開始,給車輛工程專業(yè)的學(xué)生作《機(jī)械振動在汽車性能開發(fā)上的應(yīng)用——NVH》專題報告,講解本門課程在汽車開發(fā)中的應(yīng)用;上課時盡量結(jié)合學(xué)生比較熟悉的汽車的相關(guān)部分(如汽車懸架、發(fā)動機(jī)懸置、排氣管布置等)進(jìn)行講解;將壓路機(jī)、振動式攤鋪機(jī)等與重型車輛有關(guān)的案例引入課程案例中。
2)注重重點內(nèi)容講解,弱化不重要的數(shù)學(xué)計算過程講解,以減少數(shù)學(xué)計算在課堂的占用時間,弱化課程的枯燥乏味性。如在對各種振動系統(tǒng)(如位移干擾引起的受迫振動)進(jìn)行講解時,對物理模型的簡化、運(yùn)動學(xué)微分方程的建立過程和方法、求解結(jié)果對實際生產(chǎn)的指導(dǎo)意義詳細(xì)講解,而對數(shù)學(xué)模型的求解過程只講求解思路和求解過程中的注意點。
3)制作效果良好的多媒體課件,以提高授課的直觀性和趣味性。該課程之前課時較長,采用板書形式授課,注重求解過程和演算思路。近年來的情況是:由于課時縮短,板書上課時速度較快,這更加劇了課程的枯燥性。此次通過培訓(xùn)發(fā)現(xiàn):采用含有大量的實物圖片、實體模型、講解視頻和利用軟件求得的陣型動畫等內(nèi)容的多媒體課件,可使本課程更加生動、形象和容易理解,同時可以加快授課進(jìn)度,節(jié)約課時。
4)加入合適的實驗課程,以調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)創(chuàng)造性思維及動手能力[2]。該門課程以前采用理論授課方式,沒有實驗課,學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高。此次通過培訓(xùn)發(fā)現(xiàn):實驗課在調(diào)動學(xué)生積極性方面具有關(guān)鍵性作用,所以計劃在該門課程中引入兼具趣味性與科學(xué)性的龍洗、編鐘等實驗課,使學(xué)生能夠直觀、趣味地學(xué)習(xí)課程的內(nèi)容,從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。
5)引入計算機(jī)輔助軟件來分析、求解和解釋本課程的問題,賦予課程時代感,以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和動手解決問題的興趣[1]。學(xué)生普遍覺得本課程內(nèi)容傳統(tǒng)、陳舊,有學(xué)習(xí)抵觸情緒;在本門課程中引入現(xiàn)代計算機(jī)輔助分析軟件,可激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。如通過上機(jī)實驗課教會學(xué)生用ANSYS軟件求解車架的模態(tài)、主頻率和主陣型,進(jìn)而討論發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、車架模態(tài)、汽車懸架在車輛設(shè)計時的相互關(guān)系;在多自由度系統(tǒng)求解上,通過上機(jī)課教會學(xué)生用MATLAB軟件求解列出的動力學(xué)方程,用ADAMS軟件求解問題,并對比二者的結(jié)果。
2 基于該門課程的學(xué)生科研與創(chuàng)新能力培養(yǎng)
培養(yǎng)大學(xué)生的科研與創(chuàng)新能力是本科教育的根本目的之一[3-4],故該門課程也需培養(yǎng)學(xué)生的這種能力。設(shè)備或結(jié)構(gòu)在工作時的振動與噪聲是客觀存在的,并且遵循一定的規(guī)律;而該課程正是討論和總結(jié)這些本質(zhì)規(guī)律,認(rèn)識并遵循這些規(guī)律能夠提高設(shè)計質(zhì)量,并能提高學(xué)生對系統(tǒng)的總體分析能力。本課程內(nèi)容還是ANSYS、ADAMS等現(xiàn)在主流的計算機(jī)輔助分析軟件的理論依據(jù),學(xué)生掌握這門課后,就會對這些輔助軟件及其對應(yīng)的現(xiàn)代設(shè)計方法有深刻的認(rèn)識,這便于培養(yǎng)學(xué)生科研和創(chuàng)新能力。通過前面的方法提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性后,可以通過下列方法和程序培養(yǎng)學(xué)生的科研與創(chuàng)新能力。
2.1 具有課程特色的分組大作業(yè)
本課程開設(shè)在大三下學(xué)期,授課對象為車輛工程專業(yè)學(xué)生,此時學(xué)生已經(jīng)修完了機(jī)械和車輛的大部分專業(yè)課,本課程又是ANSYS等現(xiàn)代主流計算機(jī)輔助分析軟件的理論依據(jù),所以在單自由度系統(tǒng)講解時就引入這些軟件,使學(xué)生能夠用手工和軟件兩種方法計算系統(tǒng)的固有頻率和振動動畫;在多自由度部分,要求學(xué)生利用ANSYS和ADAMS等輔助軟件來求解,并鼓勵其運(yùn)用MATLAB軟件來求解列出的矩陣方程。分組時,將學(xué)生分成5~8人的小組,以組為單位單獨布置、完成作業(yè)。作業(yè)的檢查形式為:每次從各組中任意抽取一名學(xué)生講解求解思路、求解過程和求解方法。這樣,經(jīng)過6~8次課程作業(yè)的練習(xí),學(xué)生便可熟練地應(yīng)用這些軟件來分析和求解問題了。
關(guān)鍵詞:機(jī)電一體化;本科教學(xué);人才培養(yǎng);項目教學(xué)法
作者簡介:王昊(1972-),男,安徽泗縣人,上海電力學(xué)院能源與機(jī)械工程學(xué)院,副教授;吳懋亮(1970-),男,山東萊蕪人,上海電力學(xué)院能源與機(jī)械工程學(xué)院,副教授。(上海 200090)
基金項目:本文系2011年上海市教委重點課程機(jī)電一體化原理項目(項目編號:20115301)的研究成果。
中圖分類號:G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)10-0075-02
為了滿足電力行業(yè)對機(jī)械類專門人才的需求,各電力高校均開設(shè)了機(jī)械設(shè)計制造及其自動化本科專業(yè)。該專業(yè)的主要特色是培養(yǎng)能夠適應(yīng)電力行業(yè)的機(jī)械類相關(guān)崗位的人才。前幾年,該專業(yè)畢業(yè)生的就業(yè)形勢喜人,但是,由于制造類相關(guān)行業(yè)廣受金融危機(jī)的影響,導(dǎo)致近年來畢業(yè)生的就業(yè)情況不太理想。面對無法預(yù)知的金融危機(jī)以及制造業(yè)界不太樂觀的就業(yè)形勢,作為專業(yè)教師,應(yīng)該思考怎樣才能使學(xué)生更從容地面對求職擇業(yè)問題。
機(jī)電一體化作為機(jī)械、電子和信息等多科內(nèi)容融合的學(xué)科,在拓寬機(jī)械類學(xué)生知識面和就業(yè)面等方面將起到重要作用。加強(qiáng)該課程的學(xué)習(xí),能明顯提高學(xué)生素質(zhì),從而增加學(xué)生在機(jī)電一體化行業(yè)內(nèi)的就業(yè)機(jī)會。本文認(rèn)真思考了機(jī)電一體化原理在本科教學(xué)中的若干問題,以“機(jī)電一體化原理”教學(xué)為基礎(chǔ),論述該課程對學(xué)生的重要性并指出目前存在的問題,提出以拓寬學(xué)生的就業(yè)面為目的嶄新的教學(xué)思路,并輔以項目教學(xué)法的教學(xué)改革方案,以及增設(shè)“機(jī)電一體化原理”課程設(shè)計的設(shè)想。
一、引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識“機(jī)電一體化原理”的重要性
學(xué)生在學(xué)習(xí)“機(jī)電一體化原理”的時候,由于缺乏實際經(jīng)驗,加上該課程牽涉面很廣,學(xué)習(xí)難度較大,因而學(xué)習(xí)熱情不足。因此,在教學(xué)過程中,教師要想方設(shè)法、千方百計地引導(dǎo)和吸引學(xué)生充分認(rèn)識“機(jī)電一體化原理”這門課程的重要性,從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。
首先,應(yīng)使學(xué)生明確,機(jī)電一體化是多學(xué)科交叉,相互滲透的綜合性課程,廣泛涉及機(jī)械技術(shù)、信息處理技術(shù)、自動控制技術(shù)、伺服驅(qū)動技術(shù)、檢測傳感技術(shù)和系統(tǒng)總體技術(shù)等方面的內(nèi)容。機(jī)電一體化技術(shù)是給傳統(tǒng)機(jī)械加上“大腦”(計算機(jī)信息處理與控制),極大限度地延伸了機(jī)械的概念,使機(jī)電一體化產(chǎn)品幾乎無處不在。例如,“機(jī)器人”作為最重要的機(jī)電一體化產(chǎn)品之一,已經(jīng)成為現(xiàn)代工業(yè)控制的三大支柱之一。[1]
其次,針對現(xiàn)在機(jī)械專業(yè)學(xué)生機(jī)械基礎(chǔ)扎實、電子基礎(chǔ)薄弱的特點,認(rèn)真學(xué)習(xí)“機(jī)電一體化原理”這門課程,將顯著提高學(xué)生在電子方面的素養(yǎng)。通過課程講解、實驗教學(xué)、項目教學(xué)、課程設(shè)計等教學(xué)手段,學(xué)生深刻體會機(jī)電一體化的基本原理和設(shè)計方法。
最后,機(jī)電一體化的重要性還體現(xiàn)在很多產(chǎn)品,特別是高科技產(chǎn)品,難以將機(jī)械和電子部件完全分開。例如,機(jī)電設(shè)備設(shè)計及維護(hù)人員既要精通機(jī)械方面的知識,又要精通電子方面的知識。因此,掌握機(jī)電一體化原理,并將其應(yīng)用到解決實際工程問題當(dāng)中,已經(jīng)成為機(jī)械專業(yè)的畢業(yè)生必須掌握的一項重要技能。
二、增加實驗課時、加強(qiáng)實驗室建設(shè)與整合
“機(jī)電一體化原理”理論學(xué)習(xí)固然重要,實驗教學(xué)也同樣重要。不少學(xué)?,F(xiàn)有的“機(jī)電一體化原理”的教學(xué)大綱中,實驗教學(xué)所占學(xué)時明顯偏少,而且學(xué)生真正能動手完成的實驗更是少之又少。因此,現(xiàn)有實驗安排起不到鍛煉學(xué)生的動手和實際操作能力的目的。
此外,很多學(xué)校實驗室中的設(shè)備和科研條件并沒有充分發(fā)揮出來。應(yīng)該在現(xiàn)有的設(shè)備的基礎(chǔ)上,廣泛開拓思路,整合、組合、創(chuàng)造出新的機(jī)電一體化實驗,以實現(xiàn)鍛煉學(xué)生動手能力的目的。而且,實驗室的工作條件和實驗場所還需要進(jìn)一步改善。實驗設(shè)備也需要對機(jī)電一體化實驗教學(xué)或輔助教學(xué)等方面,進(jìn)行廣泛市場調(diào)研,根據(jù)需要進(jìn)行采購和擴(kuò)充。
因此,必須在加強(qiáng)實驗室建設(shè)的基礎(chǔ)上,適當(dāng)增加機(jī)電一體化的實驗課時,才能真正使學(xué)生通過實驗加深對機(jī)電一體化理論知識的掌握,體會機(jī)電一體化應(yīng)用的目的。
三、激發(fā)學(xué)生在機(jī)電一體化行業(yè)內(nèi)的就業(yè)思路
激發(fā)學(xué)生產(chǎn)生在機(jī)電一體化行業(yè)內(nèi)就業(yè)的想法,是教學(xué)的重中之重。只有學(xué)生真正產(chǎn)生這種想法,才會產(chǎn)生學(xué)好“機(jī)電一體化原理”的動力。
目前,機(jī)械專業(yè)畢業(yè)生大多將自己的就業(yè)方向主觀定位在純機(jī)械領(lǐng)域。盡管機(jī)械制造業(yè)是非常龐大的產(chǎn)業(yè),但就業(yè)機(jī)會終歸有限。由于能力的欠缺,擇業(yè)的時候,面對機(jī)電一體化行業(yè)廣泛的就業(yè)機(jī)會,學(xué)生更多的是無奈。鑒于此,任課教師必須努力激發(fā)學(xué)生在機(jī)電一體化行業(yè)內(nèi)的就業(yè)興趣。
引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)悟,若是自己具備很強(qiáng)的機(jī)電一體化技術(shù)方面的素養(yǎng),將會拓寬自己的就業(yè)面,從而為自己創(chuàng)造更多的就業(yè)契機(jī)。就算是學(xué)生畢業(yè)后選擇在機(jī)械行業(yè)就業(yè),若是在機(jī)電一體化方面有比較扎實的基礎(chǔ),也會開拓自己的視野,何況是現(xiàn)在科學(xué)技術(shù)、工程技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到機(jī)、電完美結(jié)合的階段,完全分開的機(jī)械和電子幾乎沒有。
因此,在教學(xué)過程中,應(yīng)該結(jié)合機(jī)電一體化行業(yè)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動力。具體來說,可以結(jié)合機(jī)械專業(yè)學(xué)生在機(jī)電一體化行業(yè)就業(yè)的實例,引導(dǎo)和激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。另外,在教學(xué)過程中,也可以充分結(jié)合機(jī)電一體化產(chǎn)品的具體設(shè)計思路,引導(dǎo)學(xué)生如何跨越機(jī)械專業(yè)的局限,盡可能多地接觸機(jī)電一體化領(lǐng)域。通過這些方式,學(xué)生們將會自然提升對機(jī)電一體化領(lǐng)域的興趣,從而增加在機(jī)電一體化行業(yè)就業(yè)的主觀積極性。
四、開展項目教學(xué)法、培養(yǎng)學(xué)生綜合能力
為了使學(xué)生加強(qiáng)對機(jī)電一體化領(lǐng)域的認(rèn)識,啟發(fā)他們在機(jī)電一體化行業(yè)內(nèi)就業(yè)的熱情,“項目教學(xué)法”引入到機(jī)電一體化的本科教學(xué)工作中去。項目教學(xué)法在國外的職業(yè)教育中應(yīng)用較多,目前在本科教學(xué)中還很少使用。為了讓機(jī)械專業(yè)的學(xué)生通過項目直接深入到機(jī)電一體化領(lǐng)域,教師提出使用項目教學(xué)法。
項目教學(xué)法是一種在“做中學(xué)”的理論基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種教和學(xué)的模式,這種教學(xué)法通過組織學(xué)生真實地參加項目設(shè)計,履行和管理項目的全過程,在項目實施的過程中完成教學(xué)任務(wù),培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力、分析能力及其他關(guān)鍵能力。這種模式突破了傳統(tǒng)的“以課堂為中心,以教師為中心,以教材為中心”的教學(xué)模式,強(qiáng)調(diào)使用的技能和知識創(chuàng)新,有效地交流課堂與社會生活的聯(lián)系,充分展示現(xiàn)代教育“素質(zhì)教育”的本色。[2,3]
項目教學(xué)法主要特點是與現(xiàn)實生活緊密聯(lián)系,加強(qiáng)理論聯(lián)系實際,有助于培養(yǎng)學(xué)生的多方面能力,更重要的是展示學(xué)生的創(chuàng)造性,培養(yǎng)了學(xué)生解決實際問題的能力。項目教學(xué)法的整個教學(xué)過程可以分為以下幾個階段:
1.擬定題目
學(xué)生自主分組或教師分組,查閱資料、主動思考,充分發(fā)揮主觀能動性,擬定本小組的題目。教師在這個過程必須要干預(yù),要求學(xué)生選定的題目具有創(chuàng)新性或?qū)嵱眯?,特別是要適合該小組的特長和興趣。要求項目既要體現(xiàn)學(xué)生的創(chuàng)新性、具備挑戰(zhàn)性,又要切實可行、經(jīng)過學(xué)生的努力可以完成。
2.可行性分析及方案設(shè)計
通過項目可行性分析及方案設(shè)計、確定項目進(jìn)程計劃,要求該進(jìn)程安排基本與課堂教學(xué)進(jìn)度并行,即:按照課堂教學(xué)的進(jìn)度安排項目的實施進(jìn)度,即首先是機(jī)械機(jī)構(gòu)、執(zhí)行機(jī)構(gòu),然后是計算機(jī)、控制系統(tǒng)和傳感器系統(tǒng)等。教師必須認(rèn)真檢查各小組的可行性分析及方案設(shè)計。
3.項目實施要求學(xué)生按照工作進(jìn)度實施并做階段總結(jié)
這一階段,對于學(xué)生在項目研究所用到的內(nèi)容,有可能在課程學(xué)習(xí)中沒有學(xué)到,要求教師指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行再學(xué)習(xí),以進(jìn)一步挖掘?qū)W生的創(chuàng)造性思維。項目的實施過程中,學(xué)生將有大部分工作需要在實驗室中完成,因此,在第三部分對實驗室進(jìn)行整合和擴(kuò)建的過程中就必須要考慮這些問題。
4.項目考評
以小組為單位,認(rèn)真考核學(xué)生完成項目的情況。針對機(jī)電一體化項目的各系統(tǒng)的設(shè)計、實現(xiàn)方式、功能和項目報告等進(jìn)行考評??荚u中要特別注意學(xué)生在完成項目的過程中發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。
5.項目拓展
建議學(xué)生以研究報告、學(xué)術(shù)論文的形式呈現(xiàn)本小組的研究成果。對于考評成績優(yōu)秀的小組可以組織學(xué)生以申報專利、參加競賽的形式進(jìn)一步拓展項目。
項目教學(xué)法可以極大提高學(xué)生的興趣,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,挖掘?qū)W生的創(chuàng)造性思維,同時使學(xué)生以真正項目的方式接觸到機(jī)電一體化的產(chǎn)品設(shè)計和項目管理。這種項目管理的經(jīng)驗,發(fā)現(xiàn)問題、解決問題和總結(jié)問題的能力和經(jīng)驗對學(xué)生而言非常寶貴。項目考評優(yōu)秀的學(xué)生的科研論文和專利申請都將在學(xué)生畢業(yè)求職時增加不可或缺的砝碼,將成為機(jī)電一體化行業(yè)的敲門磚。
五、增設(shè)“機(jī)電一體化原理”課程設(shè)計環(huán)節(jié)
現(xiàn)有的教學(xué)手段,還不足以提升學(xué)生在機(jī)電一體化行業(yè)的競爭力。作為項目教學(xué)法的補(bǔ)充,還可以通過增加機(jī)電一體化原理設(shè)計環(huán)節(jié),從而更大程度上提高學(xué)生的機(jī)電一體化產(chǎn)品的設(shè)計能力。
課程設(shè)計時,要求學(xué)生認(rèn)真回顧教師在課堂上所授要點,分析各要點對產(chǎn)品功能的實現(xiàn)及其特性的影響。希望學(xué)生在課程設(shè)計過程中,進(jìn)一步理解、吸收和消化課程理論知識以及在項目教學(xué)法中所存在的尚未解決的問題。
課程設(shè)計課題要盡可能選擇具有產(chǎn)業(yè)背景的實際課題,學(xué)生通過原理方案的設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、傳動系統(tǒng)的設(shè)計、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計、控制系統(tǒng)的設(shè)計以及總體設(shè)計等過程,加深對機(jī)電一體化系統(tǒng)的總體認(rèn)識。在指導(dǎo)過程中,注意培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計能力,充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)新潛能。此外,還要注意課程設(shè)計必須與項目教學(xué)法互補(bǔ),對于項目教學(xué)法中沒有涉及的部分,要適當(dāng)加強(qiáng)。[4]
課程設(shè)計應(yīng)著重培養(yǎng)學(xué)生熟悉機(jī)電一體化行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),全面掌握機(jī)電一體化產(chǎn)品設(shè)計規(guī)范和過程,并培養(yǎng)學(xué)生扎扎實實的工作作風(fēng)。
六、結(jié)論
本文以拓寬機(jī)械類學(xué)生的就業(yè)面為主要目標(biāo),針對“機(jī)電一體化原理”本科教學(xué)的若干問題,進(jìn)行了深入探討和思考。以“機(jī)電一體化原理”教學(xué)為基礎(chǔ),論述該課程對學(xué)生的重要性,以及如何引導(dǎo)學(xué)生對該課程的重要性進(jìn)行再認(rèn)識。通過加強(qiáng)實驗室建設(shè),增加學(xué)生動手實踐的機(jī)會,以拓寬學(xué)生的就業(yè)面為目的,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動力。提出項目教學(xué)法的教學(xué)改革方案,著重培養(yǎng)學(xué)生在機(jī)電一體化產(chǎn)品設(shè)計中的發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力;該項目教學(xué)法與“機(jī)電一體化原理”課程設(shè)計相輔相成。期待機(jī)電一體化課程在提高綜合素質(zhì)、拓寬畢業(yè)生就業(yè)面等方面有所建樹。
參考文獻(xiàn):
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[關(guān)鍵詞]夾具,課程設(shè)計,定位,夾緊
中圖分類號:TM743 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)22-0224-01
機(jī)床夾具課程設(shè)計是一門理論性和專業(yè)性都很強(qiáng)的專業(yè)課程,主要針對零件的某道工序設(shè)計一個專用夾具,并制定夾具中相關(guān)非標(biāo)零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程。由于學(xué)生缺乏實際的設(shè)計與加工實踐經(jīng)驗,設(shè)計過程中容易出現(xiàn)對工作原理、部件結(jié)構(gòu)理解不清,對工藝產(chǎn)生混淆,分析問題、解決問題的能力普遍較弱等現(xiàn)象。因此,教師只有采用適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法,才能提高夾具課程設(shè)計的實踐效果。
一、 選取合適的夾具設(shè)計題目與內(nèi)容
夾具課程設(shè)計的關(guān)鍵是選擇和確定夾具題目,是指導(dǎo)教師根據(jù)教學(xué)大綱要求,結(jié)合工廠生產(chǎn)實際情況,選擇中等復(fù)雜程度的零件,工藝與夾具設(shè)計難度與工作量都適中的課題,最好具備車、銑、鉆等常見的加工方法,設(shè)計內(nèi)容及要求由設(shè)計任務(wù)書作詳細(xì)規(guī)定。在課程設(shè)計時,要讓學(xué)生充分明確設(shè)計任務(wù)要求, 熟悉設(shè)計內(nèi)容,以便學(xué)生能開動腦筋,使其綜合分析運(yùn)用與解決實際問題的能力能得到較好的訓(xùn)練。
二、專業(yè)的課程設(shè)計指導(dǎo)
課程設(shè)計課題確定之后,指導(dǎo)教師要對課程設(shè)計進(jìn)行綜合指導(dǎo)。對夾具設(shè)計的指導(dǎo),重點在于給學(xué)生啟發(fā)和引導(dǎo)。首先,指導(dǎo)教師指導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)閱讀夾具設(shè)計任務(wù)書,明確任務(wù),并仔細(xì)研究原始資料,明確該零件的生產(chǎn)計劃綱領(lǐng),是小批、中批還是大批生產(chǎn),認(rèn)真研究零件圖,了解零件的使用材料、作用和一些內(nèi)容要求并研究零件的每道加工工藝,明確自己所設(shè)計的夾具是針對哪一道加工工序,該工序采用的機(jī)床和刀具及切削用量,了解本道工序的加工要求。同時研究在這道加工工序之前,零件的哪些表面已經(jīng)加工出來,哪些表面可作為夾具設(shè)計時的定位精基準(zhǔn),哪些表面是待加工表面。
按不同的加工表面,不同的加工方法,每個學(xué)生應(yīng)完成一套夾具的結(jié)構(gòu)方案設(shè)計。由于每個人的夾具結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度與工作量不可能完全相同,需要對設(shè)計要求作一些具體的補(bǔ)充, 如夾具結(jié)構(gòu)的功能、復(fù)雜性、所畫零件圖的對象與數(shù)量等,以保證學(xué)生的設(shè)計課題不致雷同而工作量大致均勻,每個學(xué)生就能得到了較好的聯(lián)系實際的設(shè)計訓(xùn)練。
仔細(xì)研究原始資料后,請學(xué)生根據(jù)零件的加工要求,確定定位和夾緊方案,明確夾具設(shè)計中所采用的定位元件和夾緊元件,并對多個方案進(jìn)行比較,繪制定位與夾緊草圖,指導(dǎo)教師根據(jù)草圖進(jìn)行歸納、總結(jié), 指出草案設(shè)計的不足, 再讓學(xué)生修正定位與夾緊方案。同時繪制出其他的元件,最后繪制夾具體,正式完成夾具的結(jié)構(gòu)設(shè)計, 經(jīng)指導(dǎo)教師簽閱后再畫正式圖紙。這樣做,教師的工作量多了些,學(xué)生也走了些彎路,但設(shè)計中的錯誤得到了改正,模糊的概念得到了清醒的認(rèn)識。設(shè)計的方法技巧得到較好的掌握,學(xué)生獨立分析問題與解決問題的能力得到很大提高,效果良好。
針對夾具設(shè)計完成后期中非標(biāo)零件的加工工藝規(guī)程的設(shè)計,指導(dǎo)教師從課題、設(shè)計要求、生產(chǎn)類型、生產(chǎn)設(shè)備條件等方面作具體的設(shè)定,讓學(xué)生了解不同條件下工藝設(shè)計的特點與注意事項,還能通過分析比較,優(yōu)化工藝方案,提高工藝設(shè)計水平。有了各自的工藝方案, 夾具設(shè)計時的抄襲現(xiàn)象就可以克服, 學(xué)生的獨立工作能力也可以得到較好的鍛煉。
幾年來的教學(xué)實踐,有以下幾個方面的感想與體會:
1 明確夾具的設(shè)計步驟
在夾具課程設(shè)計過程中,需要使學(xué)生非常清楚夾具的設(shè)計過程,夾具主要設(shè)計過程如下:
(1) 仔細(xì)閱讀夾具設(shè)計任務(wù)書,明確任務(wù),并研究零件的工藝編制。
該零件的生產(chǎn)計劃綱領(lǐng),對夾具的需求計劃;認(rèn)真研究零件零件圖,全面了解零件的使用材料,作用等。閱讀零件生產(chǎn)的工藝流程,仔細(xì)研究每道工序,了解零件加工要求;了解加工過程中用到的機(jī)床、刀具及輔助工具。
( 2)確定夾具結(jié)構(gòu)方案,繪制夾具結(jié)構(gòu)草圖
確定零件的定位方案。根據(jù)零件加工工藝。所給的定位基準(zhǔn)和六點定位原理,確定零件的定位方法,找到元件的定位方法;根據(jù)零件的加工方式不同,確定刀具的對刀和引導(dǎo)方式,設(shè)計引導(dǎo)元件或?qū)Φ堆b置;確定零件的夾緊方案,然后設(shè)計出相應(yīng)的夾緊機(jī)構(gòu),來實現(xiàn)對零件的夾緊;確定夾具其他組成部分(如分度裝置等)的結(jié)構(gòu)形式;考慮上述各種元件和裝置的布局,確定夾具體的結(jié)構(gòu)型式。
(3)確定與夾具有關(guān)的尺寸公差和技術(shù)要求,進(jìn)行定位誤差分析
夾具結(jié)構(gòu)方案確定之后,首先將有關(guān)尺寸公差和相互位置要求確定下來。然后,根據(jù)加工要求,分析影響加工精度的因素,再進(jìn)行必要的分析和定位誤差分析計算,找出繪圖中出現(xiàn)的問題并且及時解決問題,防止返工。
(4) 繪制夾具總裝圖與零件圖
夾具繪制比例應(yīng)為1:1,但對于某些太大或者太小的夾具可按國家標(biāo)準(zhǔn)選擇比例,但要清楚的表示出夾具的結(jié)構(gòu)以及工作原理。主視圖應(yīng)為操作者直視位置;總裝圖中所有的非標(biāo)準(zhǔn)件都應(yīng)繪制零件圖,并設(shè)計非標(biāo)零件的加工工藝規(guī)程。
2 綜合教學(xué)方式符合教學(xué)大綱的培養(yǎng)目標(biāo)要求
夾具課程設(shè)計是機(jī)制專業(yè)的主要專業(yè)課程,專業(yè)教學(xué)大綱的培養(yǎng)目標(biāo)把這個環(huán)節(jié)作為重要的實踐環(huán)節(jié)內(nèi)容,而夾具課程設(shè)計的綜合教學(xué)正是緊緊抓住了這一環(huán)節(jié),從課題選擇、設(shè)計指導(dǎo)、設(shè)計要求等方面進(jìn)行了改革與探討,使培養(yǎng)的學(xué)生更能符合社會用人單位的需要。
如“零件定位”這部分內(nèi)容在機(jī)械制造技術(shù)課程中都有較大篇幅的敘述。機(jī)械制造技術(shù)課程中論述“零件定位”時,向詳細(xì)介紹了定位元件結(jié)構(gòu)的選擇和定位精度等內(nèi)容,從定位原理、定位基準(zhǔn)選擇原則、定位元件結(jié)構(gòu)的選擇、直至定位誤差的計算,一氣呵成。而夾具課程設(shè)計中由于學(xué)時有限,對定位和夾緊的學(xué)習(xí)學(xué)時較少。因此,要求學(xué)生在機(jī)械制造技術(shù)專業(yè)課學(xué)習(xí)的課程中,就要把這些內(nèi)容進(jìn)行掌握, 才能不影響學(xué)生獲得完整地制訂和實施機(jī)械加工工藝規(guī)程的能力。這就要求指導(dǎo)教師在學(xué)習(xí)機(jī)械制造技術(shù)這么專業(yè)課的時候這部分內(nèi)容能講精講透,使學(xué)生在制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程時,能準(zhǔn)確地選擇定位方案。
3 三維造型軟件的合理應(yīng)用
在實施夾具課程設(shè)計時,學(xué)生們已經(jīng)掌握了一些三維造型軟件,可利用這些設(shè)計軟件,設(shè)計并繪制出夾具的三維模型圖,這樣獲得的夾具形象直觀,還可以進(jìn)行動畫演示零件在夾具上的裝卸、定位與夾緊過程。最后,在三維模型正確的基礎(chǔ)上,獲得二維的裝配圖與零件圖,這樣可加快學(xué)生的課程設(shè)計進(jìn)程,同時之前所學(xué)知識也得到學(xué)以致用,提高了學(xué)生的積極性。
實踐證明,通過合理設(shè)計的題目以及有效的指導(dǎo),可充分調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,提高學(xué)生的夾具課程設(shè)計效果,學(xué)生的專業(yè)知識獲得了綜合運(yùn)用。
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關(guān)鍵詞:高職高專;行業(yè)特色;綜合型技能;改革探索
中圖分類號:TH122-4;G712 文獻(xiàn)識別碼:A 文章編號:1001-828X(2016)007-000-02
一、引言
云南錫業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院依托行業(yè)企業(yè)辦學(xué),積極推進(jìn)校企融合、工學(xué)結(jié)合的辦學(xué)模式,堅持“質(zhì)量立校、特色興校、人才強(qiáng)校、服務(wù)榮?!钡霓k學(xué)理念,加強(qiáng)與企業(yè)的融合育人、融合就業(yè)融合發(fā)展,注重學(xué)生動手能力的培養(yǎng)和職業(yè)崗位能力的訓(xùn)練,培養(yǎng)適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)所需的高素質(zhì)技能型人才,為云南省地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)和有色金屬行業(yè)提供人才支撐和智力支持,努力建設(shè)成為輻射行業(yè)和地圖,綜合實力強(qiáng)、人才培養(yǎng)質(zhì)量高、特色鮮明的升級骨干高職院校。高職學(xué)生的特點主要為:(1)個人理想和現(xiàn)實差異的心理矛盾(2)文化基礎(chǔ)差,入學(xué)成績普遍偏低(3)自身素質(zhì)與高校要求不適應(yīng)(4)人生目標(biāo)模糊,學(xué)習(xí)的主動性與自覺性不高(5)心理問題日漸增多(6)學(xué)習(xí)觀念個性化、多樣化。針對上述高職學(xué)生的特點,如何使學(xué)生更好掌握《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》課程,以利于培養(yǎng)真正適應(yīng)社會需要、行業(yè)需求的實用型人才作初步探索。
《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》是機(jī)械專業(yè)主干技術(shù)基礎(chǔ)課,主要包括機(jī)械原理和機(jī)械設(shè)計兩部分的內(nèi)容。本課程的教學(xué)目標(biāo)分知識目標(biāo),能力目標(biāo)和素質(zhì)目標(biāo)三個層面,知識目標(biāo)在于傳授常用機(jī)構(gòu)和通用零件的知識,能力目標(biāo)在于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計能力,素質(zhì)目標(biāo)在于提高學(xué)生提出問題、分析問題和解決問題的能力。但我校學(xué)生機(jī)械基礎(chǔ)知識較差,實驗學(xué)時基本為零,學(xué)生實踐知識匱乏。面對這種現(xiàn)狀,我們必須對《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》課程教學(xué)進(jìn)行改革,從課程認(rèn)知、課程體系、教學(xué)方法與手段、實驗與實踐環(huán)節(jié)等方面不斷地進(jìn)行探索和實踐,以提高教學(xué)質(zhì)量。
二、行業(yè)認(rèn)知與課程定位
隨著近年來適齡入學(xué)人數(shù)的下降伴隨全國各地如雨后春筍般新起的高職高專又多。造成本校的招生工作帶來巨大的挑戰(zhàn)。為了保證學(xué)校的正常運(yùn)行,對學(xué)生的文化成績也有所微調(diào)。由于錄取分?jǐn)?shù)段較低而且錄取的機(jī)電一體化技術(shù)、機(jī)電設(shè)備維修與管理兩個專業(yè)存在文理混招大部分學(xué)生學(xué)習(xí)能力較差,學(xué)習(xí)的主觀能動性不足,都不太重視理論課程的學(xué)習(xí)。為了使學(xué)生在思想上能重視該課程的學(xué)習(xí),提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,堅定他們學(xué)好這門課程的信心,行業(yè)認(rèn)知非常重要。課程初期不僅要使學(xué)生充分了解該課程的主要內(nèi)容、特點及重要性,還要做好行業(yè)專業(yè)認(rèn)知及課程定位。針對行業(yè)認(rèn)知,我們?yōu)閷W(xué)生介紹機(jī)械學(xué)科的含義、范疇、課程設(shè)置及就業(yè)前景,以激發(fā)學(xué)生的求知欲望;針對課程定位,我們一般會聯(lián)系身邊的科學(xué)、生動的實例,如汽車、千斤頂,電葫蘆、縫紉機(jī)、自行車和平衡車等,來激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)和鉆研的興趣,使學(xué)生體會到該課程的重要性,由被動學(xué)習(xí)變?yōu)榉e極主動的學(xué)習(xí)。
三、課程體系的整合
高職院校針對人才培養(yǎng)目標(biāo)和理論課時相對緊的特點,對《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》課程內(nèi)容進(jìn)行了整合。本課程涉及到工程制圖、工程力學(xué)(理論力學(xué)和材料力學(xué))、工程材料與熱處理、機(jī)械基礎(chǔ)、液壓傳動和公差配合等,如何協(xié)調(diào)各課程之間的先后順序這一重要環(huán)節(jié),理順各課程之間的關(guān)系,形成有條不紊的課程體系有著比較大的難度。例如,工程制圖、公差配合與鍵、銷、軸承等標(biāo)準(zhǔn)件的內(nèi)容。材料力學(xué)與機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)中的強(qiáng)度、剛度設(shè)計校核。為了更好的適應(yīng)現(xiàn)代科技的快速發(fā)展,對《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》課程中一些比較古典、抽象和深層次的內(nèi)容進(jìn)行刪除,增加電、液為動力的機(jī)構(gòu)組合,結(jié)合礦山設(shè)備如顎式破碎機(jī)、浮選機(jī)、輸送機(jī)、液壓支架、掘進(jìn)機(jī)、井架、絞車等行業(yè)設(shè)備有較全面認(rèn)識。
四、教學(xué)方法與手段更新
我校學(xué)生學(xué)情不理想,基礎(chǔ)知識薄弱,已經(jīng)習(xí)慣了老師在臺上講,學(xué)生在臺下聽的學(xué)習(xí)模式,這種課堂模式缺少了學(xué)生的能動和自主性,導(dǎo)致課堂氣氛沉悶,教學(xué)效果不佳。針對這種學(xué)情,我們教學(xué)設(shè)計要注意以下幾點:
(1)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計以“工程實際”為原則,輕理論重實用。例如,在講述鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)時,充分列舉在縫紉機(jī)踏板機(jī)構(gòu)、火車車輪聯(lián)動裝置、公交車自動門的開啟和飛機(jī)起落架結(jié)構(gòu)。(2)多媒體教學(xué)和常規(guī)講授教學(xué)合理地結(jié)合。多媒體教學(xué)手段的利用,使得常規(guī)板書教學(xué)中可以融入圖片、3D模型、動畫(四桿機(jī)構(gòu)、凸輪、機(jī)械傳動、齒輪加工)等內(nèi)容,直觀生動。而且多媒體教學(xué)在教師的解說和引導(dǎo)下,會調(diào)動學(xué)生的思考和探討,這樣課堂氣氛活躍,寓教于樂,學(xué)生受益不少。(3)理實一體化教學(xué)必須執(zhí)行。學(xué)生大多數(shù)對機(jī)械產(chǎn)品不入門,對于常用零件和典型機(jī)構(gòu)并不能深入了解,所以現(xiàn)場教學(xué)和實踐環(huán)節(jié)就必不可少。結(jié)合我校的辦學(xué)特點,可以深入各采選廠、冶煉廠請工廠的工程師進(jìn)行現(xiàn)場教學(xué),在現(xiàn)場通過觀察實際的機(jī)械設(shè)備,指定學(xué)生講述這里面的機(jī)械設(shè)計知識,最后由教師總結(jié)課程。
五、實驗與實踐環(huán)節(jié)的增加
《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》是一門理論+實踐的課程,要培養(yǎng)學(xué)生的思考技能和創(chuàng)新技能,就必須注重實驗、實踐教學(xué)。并且實踐教學(xué)主要以生活中實際相關(guān)聯(lián)的機(jī)械設(shè)備為主。
我校自開設(shè)機(jī)電一體化技術(shù)、機(jī)電設(shè)備維修與管理專業(yè)以來就已經(jīng)充分配置了機(jī)械零件實驗室。其中有帶傳動、鏈傳動、齒輪、軸承、銷、鍵、聯(lián)軸器、離合器、平面四桿機(jī)構(gòu)、凸輪結(jié)構(gòu)、槽輪結(jié)構(gòu)、軸系零件的組合、動平衡和減速器。在我多年的教學(xué)過程中,根據(jù)教學(xué)進(jìn)度及時組織學(xué)生到實驗室進(jìn)行參觀加強(qiáng)對理論知識的掌握,增加學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容的感性認(rèn)識。同時,增加學(xué)生在實驗室動手的機(jī)會,根據(jù)我校機(jī)械零件實驗室具體的條件,我們安排了5個實驗項目:機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖繪制、凸輪輪廓檢測(采用與相關(guān)軟件聯(lián)機(jī))、齒輪范成原理、軸系零件組合和減速器拆裝實驗。
我校自2007年開設(shè)機(jī)電一體化專業(yè)以來一直缺乏《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》課程設(shè)計這一環(huán)節(jié),造成學(xué)生在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計時工程制圖讀圖和繪圖的能力較差,機(jī)械傳動的設(shè)計與校核基本不會。傳統(tǒng)的課程設(shè)計都是老師統(tǒng)一命題,不同的是給定的初始條件不同,但學(xué)生進(jìn)行減速器設(shè)計的過程大同小異基本上按照網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)有的或者參考書的照搬照抄。這樣的教學(xué)使得學(xué)生獨立思考的機(jī)會很少更沒有任何創(chuàng)新,缺乏學(xué)生對機(jī)械課程整個體系的全局認(rèn)識。針對傳統(tǒng)的課程設(shè)計,并與國內(nèi)外大型企業(yè)的應(yīng)用軟件接軌,我建議使用UG、Solid works、Inventor等通用型3D軟件進(jìn)行減速器的設(shè)計,學(xué)生在使用軟件進(jìn)行減速器造型過程中可以加入自己的構(gòu)思。將《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計》任務(wù)分成兩部分:一是在進(jìn)行《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》課程教學(xué)中就進(jìn)行一些零件的軟件設(shè)計,二是在學(xué)期末進(jìn)行兩周的校企合作的設(shè)計項目或技術(shù)革新項目,在項目完成過程中學(xué)生可以激發(fā)自身的創(chuàng)新設(shè)計理念。
六、結(jié)束語
針對高職高專自身的特殊性,《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》課程的教學(xué)在我校存在的問題,提出了幾種課程教學(xué)改革的措施;對行業(yè)認(rèn)知和課程定位,課程體系的整合,教學(xué)方法和手段更新,實驗與實踐教學(xué)的增加。從培養(yǎng)目標(biāo)實際出發(fā)以學(xué)生更好地就業(yè)充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性、積極性,使他們學(xué)有所得,培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識的能力為后續(xù)的課程奠定堅實的基礎(chǔ)。
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關(guān)鍵詞:工程能力;教學(xué)方法;課程設(shè)計;實踐
一、概述
工程實踐能力是評價車輛工程系本科生對專業(yè)基礎(chǔ)理論掌握程度的重要手段,同時也是衡量學(xué)生未來就業(yè)水平的關(guān)鍵指標(biāo)。作為應(yīng)用型本科教育的主體之一,上海理工大學(xué)近年來一直踐行創(chuàng)建“精品本科”教學(xué)目標(biāo),為社會提供優(yōu)秀的應(yīng)用型本科技術(shù)人才。應(yīng)用型本科教學(xué)的實踐教學(xué),是應(yīng)用型本科教育的核心,同時也決定了高校對學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)的順利實現(xiàn)[1-3]。在車輛系本科教學(xué)中,除了專業(yè)基礎(chǔ)課程外,實踐類課程的教學(xué)目標(biāo)達(dá)成與否在很大程度了決定了學(xué)生的培養(yǎng)水平。在上海理工大學(xué)車輛工程系本科生的培養(yǎng)計劃中,有專門的12門專業(yè)實踐課程,用以提升學(xué)生對專業(yè)理論知識的掌握水平以及工程實踐能力。然而,在實際的實踐類課程中仍存在一些問題,本文通過分析當(dāng)前課程設(shè)計工作中存的若干問題,從課程設(shè)計的題目、學(xué)生的參與狀況、課程設(shè)計的教學(xué)形式和評分機(jī)制等方面,提出了進(jìn)一步規(guī)范課程設(shè)計教學(xué)環(huán)節(jié)。同時以課程《汽車制造技術(shù)課程設(shè)計》為對象,通過對提出新的教學(xué)方法的實踐應(yīng)用,從而提高教學(xué)質(zhì)量。
二、目前工程類課程設(shè)計教學(xué)中存在的問題分析
從整體上來說,目前實踐類課程教學(xué)中主要存在以下問題:
(一)選題方式單一,選題題目欠新穎
目前課程設(shè)計的選題方式一般采用教師出題目,學(xué)生被動選擇的情況,這就導(dǎo)致部分學(xué)生對選題內(nèi)容不感興趣,對課程設(shè)計的參與度差,因此如何在課程基礎(chǔ)上,鼓勵學(xué)生自己命題,激發(fā)學(xué)生的課程興趣等是支撐學(xué)生是否能夠積極參與的重要手段。另外,目前課程設(shè)計的題目欠新穎,缺乏多變,學(xué)生往往能根據(jù)往屆學(xué)生的設(shè)計結(jié)果修修改改以應(yīng)付答辯,這在很大程度上降低了學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。因此,課程設(shè)計選題需要定期更新并注重與時俱進(jìn)。題目的深度、廣度和難易度要適當(dāng),使學(xué)生在計劃時間內(nèi)經(jīng)努力能夠完成任務(wù)。注重理論聯(lián)系實際,優(yōu)先選擇與生產(chǎn)、科研等密切相關(guān),具有實際應(yīng)用價值的題目[4]。同時要豐富題庫中題目的數(shù)量讓學(xué)生能有更多的選擇空間。
(二)學(xué)生對課程設(shè)計的參與積極性不高,部分同學(xué)存在抄襲現(xiàn)象
課程設(shè)計全過程的認(rèn)真實踐能夠培養(yǎng)學(xué)生對工程問題的分析能力、問題解決思路、工程繪圖能力以及成果答辯中的表達(dá)與溝通能力等,這些能力的達(dá)成對于學(xué)生未來就業(yè)水平的提升均具有重要的作用。然而,由于選題題目比較集中,分組設(shè)計及答辯的形式使得小組內(nèi)部分同學(xué)注意力分化,另外在對課程設(shè)計成績評定方面僅根據(jù)答辯結(jié)果進(jìn)行評分,導(dǎo)致學(xué)生對課程設(shè)計的參與積極性不高。因此如何從上述幾個方面的教學(xué)方法上進(jìn)行改革提升學(xué)生對實踐類課程參與度是待解救的關(guān)鍵問題。
(三)課程設(shè)計教學(xué)形式傳統(tǒng),缺乏詳細(xì)可操作的教學(xué)流程,過程管理松散
目前課程設(shè)計的教學(xué)形式一般采用教師給出備選題目,學(xué)生分組后被動選題形式;在設(shè)計過程中主要是學(xué)生自身在課下完成,同時教師在固定時間的答疑環(huán)節(jié);最后通過小組答辯形式給出評價成績。在以往的教學(xué)過程中,課程設(shè)計結(jié)果抄襲現(xiàn)象嚴(yán)重[6],另外有的課題小組內(nèi)部成員除了答辯小組長對設(shè)計結(jié)果能夠較好答辯外,其余成員對問題解決思路、工程圖紙制作過程以及設(shè)計說明書內(nèi)容等均不能給出合理解釋。另外,課程設(shè)計答辯過程太過松散,導(dǎo)致小部分學(xué)生在課程設(shè)計中抄襲,蒙混過關(guān)。因此,除了在答辯環(huán)節(jié)的教學(xué)方法改革外,如何在課程設(shè)計的實施過程中,加大過程監(jiān)控,確保每一位同學(xué)都在認(rèn)真的開展自己的課程設(shè)計是目前存在的又一關(guān)鍵問題。
(四)課程設(shè)計評分機(jī)制不合理
由于以往課程設(shè)計成績均是基于最終答辯環(huán)節(jié)給出,如小組內(nèi)學(xué)生共同完成一個變速器箱體的機(jī)加工工藝設(shè)計規(guī)程與對應(yīng)的夾具設(shè)計工作,但小組內(nèi)每個學(xué)生對課題的參與程度與完成度都是不一樣的,但在小組答辯后的成績相差無幾,這就導(dǎo)致了課程設(shè)計中學(xué)生得分大多比較集中,區(qū)分度不夠,自然這種評分機(jī)制不能夠調(diào)動學(xué)生的積極性。同時學(xué)生的得分多少多依賴于學(xué)生最終上交的課程設(shè)計,這種評分機(jī)制評分方法不能體現(xiàn)出學(xué)生在整個課程設(shè)計過程中每一個階段的表現(xiàn)。因此,制定詳細(xì)可操作的評分機(jī)制,能夠分階段的給學(xué)生對課程設(shè)計的參與度與完成度打分,同時確定每一個階段的得分在最終評分中所占的權(quán)重,是提升學(xué)生實踐能力的關(guān)鍵步驟,也是激發(fā)優(yōu)秀學(xué)生創(chuàng)新性的重要手段。
三、工程類課程設(shè)計課程教學(xué)方法的探索
針對上述課程設(shè)計實踐類課程教學(xué)中存在的問題,提出如下新的教學(xué)環(huán)節(jié)與實施辦法,同時通過對企業(yè)工程項目實施中管理方法的引入,使得學(xué)生及早熟悉工程項目開發(fā)流程與時間管理方法,增強(qiáng)學(xué)生對課題的參與度,提升上海理工大學(xué)車輛工程系本科生的就業(yè)水平。
(一)壓力下的選題決策環(huán)節(jié)以提升團(tuán)隊協(xié)作的能力
目前,課程遇到問題時主要由老師一人評判或決策,在方法層面上可以統(tǒng)稱為Delphi專家決策。該決策在課程設(shè)計中的會導(dǎo)致學(xué)生過于依賴?yán)蠋煹闹笇?dǎo),而頭腦風(fēng)暴法可能導(dǎo)致長時間達(dá)不到共識。因此,為了調(diào)高學(xué)生的參與度和學(xué)生的協(xié)作能力,在選題階段,提出壓力選題決策法,該方法是名義小組法的衍生,提高了決策效率的同時,也可以提升了學(xué)生和老師的參與度。具體做法如下:通過學(xué)生輔助資料的快速研讀,讓劃分為一組的同學(xué)在規(guī)定的時間達(dá)成一致,如課題分析離合器設(shè)計和變速箱設(shè)計,平均分為兩組人,分別給4種離合器和變速箱的設(shè)計結(jié)構(gòu),并提供混亂的復(fù)雜調(diào)研數(shù)據(jù),讓每個組必須在規(guī)定時間達(dá)成設(shè)計理念共識,并由一人進(jìn)行設(shè)計說明。能達(dá)成共識的小組,并能說明結(jié)論的小組本輪高分;如最后不能達(dá)成一致意見,各個設(shè)計理念派一個人進(jìn)行說明,教師決策最終設(shè)計理念,并依據(jù)展示的好壞本輪得不同的成績。
(二)設(shè)計結(jié)果的持續(xù)性改進(jìn)報告———提高學(xué)生工程問題分析能力
設(shè)計方案決定后,操作層面上分為更小的小組,每組的設(shè)計參數(shù)不同。進(jìn)行答辯后獲得基本成績,對于每個小組設(shè)計出現(xiàn)的問題,目前主要的方法就是老師指導(dǎo)后改正,學(xué)生被動改正后,很多往往不知道原因,也沒有動力做進(jìn)一步的分析。為避免此類問題,對于設(shè)計的問題,要求學(xué)生提供改正報告,對于同一個小組,可以將不同問題分給小組不同的成員,分別提供最終的報告,并將報告的內(nèi)容作為一項重要評分點。
(三)學(xué)生表現(xiàn)的階段性過程監(jiān)控———提升學(xué)生參與度與積極性
讓學(xué)生能夠主動的參與到課程設(shè)計中能夠很好的鍛煉學(xué)生搜索相關(guān)資料,挖掘資料和利用資料解決問題的能力,同時能夠?qū)L試將所學(xué)理論知識運(yùn)用到工程實際中[5],并且深化其對課本理論知識的認(rèn)識。在學(xué)生做課程設(shè)計的過程中要對學(xué)生進(jìn)行階段性測試,這樣能夠循序漸進(jìn)的引導(dǎo)學(xué)生來參與到課程設(shè)計中,階段性測試中要多以小組成員逐一論述的方式進(jìn)行,確保每一位同學(xué)能夠參與其中。同時要促進(jìn)各小組間的競爭來讓一部分優(yōu)秀的學(xué)生能夠得到充分的鍛煉。
(四)競爭性答辯與評優(yōu)環(huán)節(jié)———提升學(xué)生邏輯性與溝通展示能力
對于評優(yōu)的團(tuán)隊,答辯過程中,除了在問題改進(jìn)中的成績,也要進(jìn)行相互辯論,獲得進(jìn)一步的評優(yōu)成績。首先,均按照一定的規(guī)范(如5W1H)的邏輯進(jìn)行課題設(shè)計展示,然后進(jìn)入自由辯論環(huán)節(jié),在自由辯論環(huán)節(jié),最后,雙方各派一人進(jìn)行總結(jié)。最終老師決定各個評優(yōu)團(tuán)隊的勝負(fù),并對各個辯論者評分。
(五)面向全過程的加權(quán)評分機(jī)制———有效考評學(xué)生完成度,營造良好學(xué)風(fēng)
針對目前課程設(shè)計評分集中,區(qū)分度不夠,無法有效考評學(xué)生完成度的問題,可采用面向全過程的評分機(jī)制,即采用多階段評分,并給出最終加權(quán)成績作為最終評分的形式,督促學(xué)生積極參與到課程設(shè)計中,讓學(xué)生的工程實踐能力得到有效提升,營造良好的實踐類課程學(xué)習(xí)風(fēng)氣,不斷加強(qiáng)后續(xù)選課學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。在課程設(shè)計成績的具體評價方法主要采用三階段的成績,而最終的成績?yōu)槿齻€環(huán)節(jié)加權(quán)后的綜合成績。綜合評分體系如下:壓力選題環(huán)節(jié)占比20%,問題改進(jìn)環(huán)節(jié)70%,競爭性評優(yōu)10%。以汽車變速器箱體的機(jī)加工工藝規(guī)程和夾具設(shè)計任務(wù)為例,具體操作過程可按照如下形式進(jìn)行考評:1.壓力選題環(huán)節(jié)具體評分如下(滿分100分):針對該零件的加工工藝方案,可通過小組討論預(yù)選2-3種,然后給定時間期限內(nèi),對不同方案的優(yōu)劣性進(jìn)行對比分析,小組達(dá)成一致70分,不能達(dá)成一致50分;發(fā)言者1-20分,滿分20分 ,設(shè)計理念說明者1-10分,滿分10分。2.問題改進(jìn)環(huán)節(jié)具體評分如下(滿分100分):在初始確定的設(shè)計方案基礎(chǔ)上,根據(jù)教師的改進(jìn)建議或者小組內(nèi)部的方案改進(jìn)措施的實施情況與總結(jié)進(jìn)行答辯,改進(jìn)措施與報告成績1-40分,40分滿分。設(shè)計質(zhì)量1-30分,滿分30分。問題報告質(zhì)量1-25分,滿分25分,報告格式5分。3.競爭性評優(yōu)環(huán)節(jié)具體評分如下(滿分100分):對于該任務(wù)的完成程度進(jìn)行展示與問題答辯,并根據(jù)答辯表現(xiàn)進(jìn)行評分,表現(xiàn)優(yōu)秀70分,表現(xiàn)成績良好60分,表現(xiàn)不佳40分,答辯過程中發(fā)言者1-20分,20分滿分,總結(jié)者1-10分,10分滿分。進(jìn)一步按照上述各階段的表現(xiàn)進(jìn)行綜合加權(quán),具體權(quán)重值可根據(jù)教師對階段性結(jié)果的重視程度而定,最終即可獲得課程設(shè)計中每位同學(xué)的最終成績。上述改進(jìn)的課程設(shè)計類教學(xué)方法改變老師選題的金字塔模式,在時間和方案的雙重壓力下選題,提高學(xué)生的參與度[7];同時,該問題也是未來就業(yè)中實際工程項目在時間節(jié)點與方案的抉擇中實際存在的問題;同時能夠在互動討論環(huán)節(jié)迫使學(xué)生更深入理解設(shè)計與流程,對于出現(xiàn)的問題,采用實際工程中常使用的設(shè)計變更流程與質(zhì)量控制的報告,使學(xué)生初步了解汽車制造企業(yè)正規(guī)的工作流程;而競爭的答辯提高了學(xué)生的表達(dá)與邏輯思維能力。而在實際工作中,都會受到競爭對手或者客戶的壓力,通過競爭的答辯環(huán)節(jié),可以讓學(xué)生對壓力面試以及工作陳述等有更真實的體會。
四、結(jié)束語
本文通過對工程實踐類課程教學(xué)過程多環(huán)節(jié)的教學(xué)方法改革,如選題內(nèi)容緊密結(jié)合汽車制造工程實際,此外通過互動選題、階段性評分以及緊促的教學(xué)節(jié)奏提升學(xué)生對課程設(shè)計課程的參與度與興趣;結(jié)合企業(yè)實際工程問題的解決方法,將課程設(shè)計案例以實際工程項目進(jìn)行實施,加深學(xué)生對課堂制教學(xué)知識點的興趣與理解程度,提升車輛系學(xué)生的工程實踐與創(chuàng)新能力。在課程設(shè)計全過程中執(zhí)行詳細(xì)可操作的教學(xué)規(guī)則與流程,鍛煉學(xué)生在壓力決策、團(tuán)隊協(xié)作、問題解決思路以及溝通展示等各方面的能力,提升車輛工程系學(xué)生的就業(yè)水平和工程能力。
作者:劉銀華 周萍 單位:上海理工大學(xué)
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目前存在的主要問題我院機(jī)械類專業(yè)含機(jī)電、機(jī)械、數(shù)控、模具、汽車等相關(guān)專業(yè)。目前,畢業(yè)設(shè)計中存在的主要問題有以下幾種:
1.關(guān)注點不一樣,學(xué)校和學(xué)生意見分歧由于教育行政部門每年都要對畢業(yè)論文(設(shè)計)進(jìn)行抽檢評優(yōu),所以學(xué)校很緊張,萬一結(jié)果不好,影響學(xué)校的聲譽(yù)。但現(xiàn)狀是,機(jī)械類專業(yè)絕大多數(shù)學(xué)生從第5學(xué)期中后期開始進(jìn)行頂崗實習(xí),而且大部分從事的是機(jī)床操作和產(chǎn)品檢驗、包裝等工種,沒有太多的技術(shù)含量,與“設(shè)計”無緣。少部分學(xué)生在產(chǎn)品銷售崗位實習(xí),還有部分在售后服務(wù)崗位實習(xí),與“設(shè)計”關(guān)系都不大,學(xué)生看不到畢業(yè)設(shè)計對他們將來的工作有多大作用,他們更關(guān)注的是就業(yè)。因此,沒有太大的動力去認(rèn)真地搞畢業(yè)設(shè)計。由于學(xué)校對老師有要求,老師本意當(dāng)然想認(rèn)真地指導(dǎo)學(xué)生,可是學(xué)生在頂崗實習(xí)階段,不能與老師經(jīng)常見面,有的根本見不了面,只能通過電話、網(wǎng)絡(luò)溝通,學(xué)生上網(wǎng)不便,郵件也說不清楚,老師只能過一段時間督促一下,指導(dǎo)效果大打折扣。
2.畢業(yè)設(shè)計所需信息和資料難以搜集,影響進(jìn)度畢業(yè)設(shè)計階段,學(xué)生都在企業(yè)頂崗實習(xí),企業(yè)沒有專門的提供給學(xué)生的圖書館、機(jī)房、網(wǎng)絡(luò)、實驗室等畢業(yè)設(shè)計所必須的基本條件。學(xué)生對相關(guān)專業(yè)資料的搜集、分析、利用等能力相對較弱,這些資源的缺乏令學(xué)生在選題、開題和具體實施階段顯得無從下手,只能胡亂參照往年或網(wǎng)上資料相關(guān)題目。例如,機(jī)械類專業(yè)學(xué)生中期檢查交上來的題目大多是軸類、箱體類、圓盤類零件的加工工藝及數(shù)控編程、各種零件的模具設(shè)計、各種普通機(jī)床經(jīng)濟(jì)型數(shù)控化改造、電梯和機(jī)械手、水位、各種生產(chǎn)線等的PLC控制、機(jī)床夾具設(shè)計、機(jī)械設(shè)備的故障診斷與維修等等,題目有的大而空,有的是課程設(shè)計內(nèi)容,有的是教材上的實例。學(xué)生撰寫論文時參考教材或網(wǎng)絡(luò)公開資料過多,沒有什么數(shù)據(jù)支撐,也沒有什么自己的觀點和實際作品,談不上論文的質(zhì)量及學(xué)生水平的提高。
3.學(xué)生方面的原因江蘇省這幾年的高職招生,有提前單招,有注冊入學(xué),還有中職對口單招,最后,通過真正參加高考錄取的考生,所占比例已經(jīng)較少了。即使是這些學(xué)生,錄取的分?jǐn)?shù)也很低。而且,江蘇省錄取的總?cè)藬?shù)已經(jīng)超過了報考學(xué)生總數(shù),基本上只要想上學(xué),都能上。所以招進(jìn)來的學(xué)生的知識基礎(chǔ)較差,學(xué)習(xí)興趣不高,水平和能力又參差不齊。畢業(yè)設(shè)計和頂崗實習(xí)時間重疊,絕大部分學(xué)生是自己通過人才市場選擇的實習(xí)企業(yè),崗位要求學(xué)生和正式用工一樣的工作時間和強(qiáng)度,學(xué)生每天上8小時甚至12小時的班,有的企業(yè)兩班倒,有的三班倒,沒有精力再去搞畢業(yè)設(shè)計。另一方面,在學(xué)校的前兩年,也沒有好好學(xué)習(xí)專業(yè)知識,造成很多學(xué)生不知道畢業(yè)設(shè)計要做什么,怎么做。老師給學(xué)生的課題,學(xué)生做不了,學(xué)生自己定的題目,又很不恰當(dāng)。勉強(qiáng)寫出的論文不規(guī)范,文字欠通順,表述設(shè)計意圖和設(shè)計方案邏輯性不強(qiáng),質(zhì)量很低,有的直接抄襲論文或干脆購買,沒有起到培養(yǎng)綜合能力和科研水平的目的。
4.指導(dǎo)老師方面的原因由于學(xué)生多而專業(yè)教師少,教師的指導(dǎo)工作量過大,一般平均每位專業(yè)教師要承擔(dān)十多個學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo),學(xué)生遠(yuǎn)在四處各地,老師無法對學(xué)生進(jìn)行細(xì)致、系統(tǒng)和及時的指導(dǎo)和檢查。而且本身又有繁重的教學(xué)工作,老師的精力跟不上。另外,各個學(xué)校重點關(guān)注的是招生就業(yè),使得老師可能不太重視畢業(yè)設(shè)計工作,不愿多花時間與精力。從教師本身來看,高職院校的年輕教師很多是剛從學(xué)校畢業(yè)的,沒有實踐環(huán)節(jié),只能照本宣科;年長教師,沒有知識更新的再教育環(huán)節(jié),對新技術(shù)不太了解。老師自己實踐水平不高,給學(xué)生的選題,為回避實踐環(huán)節(jié),很多選擇了與工程實際相脫離的綜述類題目或計算機(jī)仿真題目。這些都使畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)工作難度增大,難以保證質(zhì)量。
二、對策分析
1.提前啟動畢業(yè)設(shè)計工作在人才培養(yǎng)方案中,將各主要專業(yè)課程向前兩學(xué)年轉(zhuǎn)移,減少第三學(xué)年的計劃課程。第五學(xué)期初開始畢業(yè)設(shè)計,包括落實任務(wù)、查閱資料,掌握畢業(yè)設(shè)計的基本程序、要求,完成畢業(yè)論文的總體框架設(shè)計。學(xué)生在校完成畢業(yè)論文總體框架后,到企業(yè)、實習(xí)基地邊實習(xí)邊做畢業(yè)設(shè)計,更有針對性,學(xué)生不再感到茫然。
2.充分利用畢業(yè)頂崗實習(xí)到用人單位進(jìn)行半年以上頂崗實習(xí),是高職院校落實《教育部關(guān)于全面提高高等職業(yè)教育教學(xué)質(zhì)量的若干意見》(教高[2006]16號)文件精神,大力推行“校企合作、工學(xué)結(jié)合”,突出高職教育特色,改革人才培養(yǎng)模式的重要舉措。這幾年,我院機(jī)械類學(xué)生的頂崗實習(xí)已提前至第5學(xué)期的下半學(xué)期,由于企業(yè)對技能型人才的需求較旺,所以,絕大部分學(xué)生自己都能較容易找到相關(guān)實習(xí)崗位。學(xué)生帶著各自初擬的畢業(yè)設(shè)計課題,分散到不同地方、不同部門進(jìn)行畢業(yè)實習(xí),這種分散實習(xí)的方式不會影響企業(yè)的生產(chǎn)秩序,比較容易被企業(yè)接受;還有部分學(xué)生,在第3或者第4學(xué)期已經(jīng)選擇了進(jìn)入與學(xué)校簽有合作培養(yǎng)協(xié)議的“訂單班”學(xué)習(xí),我系有“上海鴻得利”、“富士康”、“億滋”、“無錫松下”等眾多訂單班,學(xué)生完成基本專業(yè)知識學(xué)習(xí)后直接進(jìn)入這些單位頂崗實習(xí)。畢業(yè)設(shè)計的內(nèi)容與實際所從事的崗位聯(lián)系,如果與初擬的框架有沖突,可再作研究內(nèi)容和方法的調(diào)整,甚至重新開展課題研究。做到理論聯(lián)系實際,提高學(xué)生的解決實際問題能力,提高畢業(yè)設(shè)計的質(zhì)量。
3.校企共同指導(dǎo)學(xué)校自己聘請公司的技術(shù)人員做企業(yè)兼職指導(dǎo)教師,實現(xiàn)校企共同指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計。校內(nèi)指導(dǎo)教師主要負(fù)責(zé)畢業(yè)設(shè)計規(guī)范化指導(dǎo),負(fù)責(zé)過程管理,制定畢業(yè)設(shè)計流程,對畢業(yè)設(shè)計的各個環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)督檢查,對后期的畢業(yè)論文的撰寫進(jìn)行指導(dǎo)和審核。保持與企業(yè)指導(dǎo)教師、畢業(yè)生的聯(lián)系與溝通。企業(yè)的指導(dǎo)教師負(fù)責(zé)具體的技術(shù)、內(nèi)容指導(dǎo),提供企業(yè)相關(guān)資料以及學(xué)生與實習(xí)企業(yè)合作環(huán)境的協(xié)調(diào)。學(xué)校應(yīng)支付企業(yè)導(dǎo)師一定報酬,同時,企業(yè)導(dǎo)師參與答辯要占到一定比例。我院建立了頂崗實習(xí)管理平臺,要求學(xué)生頂崗實習(xí)期間至少每周寫一次周記,每個周記提出一個工作問題,解決一個工作問題,學(xué)習(xí)一個工作中需要的新知識點,詳細(xì)記錄,并報告指導(dǎo)教師,指導(dǎo)老師進(jìn)行點評、指導(dǎo),隨時關(guān)注學(xué)生動態(tài),及時解決學(xué)生在實習(xí)過程中遇到的問題。另外,學(xué)生還要完成手寫的實習(xí)報告,也按周填寫,學(xué)生的企業(yè)指導(dǎo)老師,對學(xué)生一周的工作進(jìn)行評價、總結(jié).
4.豐富畢業(yè)設(shè)計課題來源
(1)指導(dǎo)教師的科研課題。此類型題目所占比例呈逐年上升趨勢。原因主要是近幾年學(xué)校科研環(huán)境的改善及本系教師隊伍的完善,科研項目逐漸增多,項目層次包括院級、市級、省級、國家級。
(2)依托技能競賽及各級各類創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽開展畢業(yè)設(shè)計的實踐活動。鼓勵學(xué)生積級申報江蘇省大學(xué)生實踐創(chuàng)新項目,參加大學(xué)生機(jī)械設(shè)計大賽、自動化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試、汽車維修、汽車營銷、數(shù)控操作大賽、大學(xué)生創(chuàng)業(yè)大賽、職業(yè)規(guī)劃大賽等。畢業(yè)設(shè)計開始時間可以依據(jù)競賽時間進(jìn)行調(diào)整,畢業(yè)設(shè)計可以以綜合性競賽項目實物作為成果,由競賽輔導(dǎo)教師兼任畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)教師,對學(xué)生在前期創(chuàng)新過程中的作品進(jìn)行完善和理論升華。通過技能競賽學(xué)生熟練了技能,樹立了競爭意識、團(tuán)隊意識,更嘗到了學(xué)習(xí)技能、精通技能的甜頭。
(3)學(xué)生自己確立的課題。題目主要來自畢業(yè)頂崗實習(xí)或者將要就業(yè)的單位,收集與實際工作相關(guān)的資料,在導(dǎo)師的指導(dǎo)下確定畢業(yè)設(shè)計題目。這說明學(xué)生下企業(yè)頂崗實習(xí)為畢業(yè)設(shè)計的選題提供了大量的專業(yè)實踐機(jī)會。對于部分搞不了設(shè)計的學(xué)生,要求他們將實習(xí)體會寫下來,形成實習(xí)報告。
(4)模具、數(shù)控、機(jī)械、機(jī)電專業(yè)跨專業(yè)整合,開展任務(wù)驅(qū)動、項目導(dǎo)向的畢業(yè)設(shè)計課題探索,使學(xué)生綜合能力與素質(zhì)得到全面提升。
(5)參與教師的教學(xué)活動。學(xué)生參與教學(xué)課件的制作,如機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)、液壓與氣動技術(shù)、夾具設(shè)計、數(shù)控編程、模具設(shè)計等課程中的動畫、視頻的制作。既鞏固了所學(xué)專業(yè)知識,又熟練掌握常用軟件的操作,為將來的工作打下了良好的基礎(chǔ)。
(6)不斷完善畢業(yè)設(shè)計課題類型,開設(shè)畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)課程。經(jīng)過這幾年的實踐總結(jié),我們大體上把機(jī)械類高職畢業(yè)設(shè)計的類型分為以下幾類,同時,我院已開設(shè)指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計的相關(guān)課程或講座。1)工藝夾具類。此類主要完成各種零件的加工工藝編制及加工零件所需夾具的設(shè)計。2)數(shù)控編程類。主要完成零件的加工工藝編制及數(shù)控編程,可以和機(jī)械設(shè)計類結(jié)合,以團(tuán)隊的形式,完成機(jī)構(gòu)的設(shè)計、機(jī)構(gòu)零件的數(shù)控編程、加工。3)注塑、沖壓模具類。主要完成各種注塑、沖壓模具設(shè)計。4)機(jī)械設(shè)計類。減速器、機(jī)器人、機(jī)械手、各種泵、控制裝備、農(nóng)業(yè)機(jī)械、汽車、液壓系統(tǒng)及各種設(shè)備的設(shè)計。5)機(jī)床類。機(jī)床主傳動系統(tǒng)及進(jìn)給系統(tǒng)設(shè)計、鉆床、銑床、組合機(jī)床設(shè)計,也可以利用學(xué)校的金工實習(xí)車間進(jìn)行各類機(jī)床的拆裝、測繪訓(xùn)練。6)機(jī)械類課程圖形庫、動畫庫、試題庫建設(shè)。7)機(jī)電一體化類普通車床數(shù)控化改造及各種設(shè)備的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計。8)機(jī)電設(shè)備或生產(chǎn)線故障分析與診斷。
(7)答辯形式多樣化。答辯可以采取多種形式,答辯地點可以選擇校內(nèi)的多媒體教室、實訓(xùn)室,也可以搬到校外學(xué)生頂崗實習(xí)的企業(yè)現(xiàn)場,邀請企業(yè)指導(dǎo)老師、技術(shù)人員、學(xué)生的同事一起參加答辯;答辯形式可以是陳述性答辯,也可以是作品展示性答辯;團(tuán)隊項目,可指定一人進(jìn)行答辯。要保證各類形式如實習(xí)報告類、調(diào)查報告類、市場調(diào)研類、創(chuàng)業(yè)計劃類、售后報告分析類、設(shè)計類都可以參加答辯。
三、總結(jié)
根據(jù)上面分析,現(xiàn)在的畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量較難保證,而現(xiàn)有國情下高職畢業(yè)設(shè)計暫時無法替代。但是,畢業(yè)設(shè)計也應(yīng)隨著形勢的發(fā)展進(jìn)行較大程度的改革,否則,不能發(fā)揮起應(yīng)有的過渡橋梁作用,有以下幾點值得思考:
(1)是否能強(qiáng)化課程綜合實訓(xùn)和課程設(shè)計,淡化畢業(yè)設(shè)計。例如機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程結(jié)合CAD/CAM課程進(jìn)行綜合實訓(xùn);液壓與氣動技術(shù)、機(jī)械制造基礎(chǔ)、PLC等進(jìn)行課程設(shè)計;數(shù)控編程與操作理論課程結(jié)合實訓(xùn)進(jìn)行典型零件的數(shù)控編程與加工訓(xùn)練。這樣的訓(xùn)練更扎實,更有實效。
(2)畢業(yè)設(shè)計過程要增強(qiáng)學(xué)生對畢業(yè)設(shè)計的認(rèn)識、讓學(xué)生明確其目的和意義。
(3)畢業(yè)設(shè)計是一個綜合訓(xùn)練的環(huán)節(jié)。完整的畢業(yè)設(shè)計過程應(yīng)該包括專業(yè)實習(xí)、文獻(xiàn)檢索、題目選擇、資料收集整理、大綱擬定、試驗數(shù)據(jù)獲取、理論計算、論文寫作與論文答辯等環(huán)節(jié)。這些環(huán)節(jié)能使學(xué)生受到完成一個實際項目所必需的綜合基本訓(xùn)練,對學(xué)生將來的工作和可能情況下的深造意義非凡。
針對機(jī)床電氣與PLC課程設(shè)計教學(xué)情況,結(jié)合項目教學(xué)法的指導(dǎo)思想,改進(jìn)該課程設(shè)計的指導(dǎo)過程。改進(jìn)后的內(nèi)容包括題目選擇、需求分析、方案選定、流程圖設(shè)計以及電氣原理圖設(shè)計等步驟,指導(dǎo)教師的指導(dǎo)方式也進(jìn)行了相應(yīng)的改變。實踐表明,改進(jìn)的項目教學(xué)法能很好地激發(fā)學(xué)生想學(xué)要學(xué)的動力,使學(xué)生在“做中學(xué)”,提高了學(xué)生的動手能力,達(dá)到了實踐教學(xué)的目的。
關(guān)鍵詞
項目教學(xué)法;課程設(shè)計;機(jī)床電氣與PLC;實踐與探索
1項目教學(xué)法
項目教學(xué)法結(jié)合實驗室可用資源,以項目的形式給學(xué)生提出問題;學(xué)生根據(jù)問題主動查閱相關(guān)資料,并給出設(shè)計方案,最終方案先經(jīng)過小組討論,后與指導(dǎo)教師討論確定,最后由學(xué)生完成整個設(shè)計過程[1]。項目教學(xué)法根據(jù)每組學(xué)生能力的差異與特長合理分工,讓所有學(xué)生在實踐過程中都能參與,都有收獲,讓所有學(xué)生都能體會到完成任務(wù)的成就感,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使一些成績稍差的學(xué)生對自己有信心。項目教學(xué)法注重教師的引導(dǎo)作用和完成項目的過程,目的是在教學(xué)過程中把理論和實踐結(jié)合起來,充分拓展學(xué)生的創(chuàng)新思維,提高學(xué)生的自學(xué)能力、動手能力、分析問題和解決問題的能力,以及相互合作和相互交流的能力。項目教學(xué)在實施的過程中包括以下幾個方面[2-3]:確定項目任務(wù)、制定工作計劃、組織項目實施、檢查考核評估、總結(jié)評比歸檔。南京工程學(xué)院在多門課程中實施項目教學(xué)法,從實踐中總結(jié)項目教學(xué)法的方法和規(guī)律,達(dá)到“學(xué)以致用”的目的。從制定大綱、管理模式等方面對項目教學(xué)法進(jìn)行研究[4-6],對其中幾門課實施項目教學(xué)法,在實踐中檢驗項目教學(xué)法實施的效果[7-9]。在以上理論和實踐的基礎(chǔ)上,我們繼而在機(jī)床電氣與PLC課程設(shè)計中開展項目教學(xué)法,并不斷改進(jìn)。實踐結(jié)果表明,改進(jìn)的方法對培養(yǎng)并提高學(xué)生的動手能力、解決問題的能力,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣具有非常重要的意義。
2機(jī)床電氣與PLC課程設(shè)計教學(xué)現(xiàn)狀
機(jī)床電氣與PLC課程分機(jī)床電氣控制和PLC兩部分,課內(nèi)實驗完成機(jī)床電氣控制,包括認(rèn)識基本低壓電器、畫電路圖、接線和調(diào)試等,PLC部分主要是熟悉并會運(yùn)用一些基本指令。該課程的課程設(shè)計則主要是對PLC指令的綜合運(yùn)用。按照所用的指導(dǎo)書內(nèi)容,5~8名學(xué)生為一組,教師每組分配兩個題目,學(xué)生在兩周時間內(nèi)完成任務(wù)分析、畫圖、連接元器件、調(diào)試、寫報告等工作,在難度和任務(wù)量上已經(jīng)足夠?qū)W生去做。根據(jù)以往教學(xué)經(jīng)驗,量有些大,學(xué)生往往能完整地做好一個,第二個只能做部分。還有一個現(xiàn)象是有些學(xué)生對書上的題目或教師分配的題目不感興趣,沒有動力去做,導(dǎo)致這個組只有2~3人做,其余的學(xué)生沒有達(dá)到實踐的目的。基于以上的問題改進(jìn)了課程設(shè)計。
3基于項目教學(xué)法的課程設(shè)計改進(jìn)
項目教學(xué)不是把指導(dǎo)教師掌握的知識技能傳遞給學(xué)生,而是在指導(dǎo)教師的引導(dǎo)下,學(xué)生通過努力完成這個項目的過程,并進(jìn)行展示和自我評價。學(xué)習(xí)的重點在于過程而不是結(jié)果,學(xué)生在這個過程中培養(yǎng)并提高各種能力?;谶@個理念,我們對機(jī)床電氣與PLC課程設(shè)計進(jìn)行改進(jìn)。在選題上,主動權(quán)交給學(xué)生,給學(xué)生1~2天的時間查閱資料,學(xué)生初定題目后,與指導(dǎo)教師討論題目的可行性,確定最終題目。每組學(xué)生一起進(jìn)行需求分析和方案選定,分工合作完成設(shè)計任務(wù)。任務(wù)分解為:畫流程圖、畫電路圖、元器件選型和畫梯形圖等,每個人都有任務(wù)。對需求分析、方案選定、流程圖設(shè)計、元器件選型和梯形圖這幾個環(huán)節(jié),需在規(guī)定的時間內(nèi)分別討論和考核。學(xué)生選定題目后,教師根據(jù)查閱的資料,在討論的時候?qū)W(xué)生提出意見和建議。項目完成后,學(xué)生做PPT進(jìn)行整個項目的講解并回答問題,教師提問并打分,至此,整個課程設(shè)計結(jié)束。以機(jī)械設(shè)計及自動化專業(yè)的D數(shù)加工111班的機(jī)床電氣與PLC課程設(shè)計為例,該課程設(shè)計為期三周,由于設(shè)備套數(shù)的限制,每組8人,共6組。選的題目分別是:交通燈協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)設(shè)計、停車場控制系統(tǒng)設(shè)計、節(jié)能電梯控制系統(tǒng)設(shè)計、噴泉控制系統(tǒng)設(shè)計、密碼鎖以及全自動洗衣機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計。在教學(xué)過程中,學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情很高,討論積極,在遇到問題時及時向指導(dǎo)教師請教,在檢查時各自都完成了自己的任務(wù)。課程設(shè)計結(jié)束時每組都能講解PPT,報告寫得詳細(xì)完整、質(zhì)量高。根據(jù)D數(shù)加工111班的機(jī)床電氣與PLC課程設(shè)計的實踐結(jié)果,改進(jìn)的項目教學(xué)法有效地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,實踐效果明顯,同時減輕了指導(dǎo)教師的工作量。
4結(jié)束語
針對我校工業(yè)中心機(jī)床電氣與PLC課程設(shè)計的現(xiàn)狀,對該課程設(shè)計的項目教學(xué)法進(jìn)行改進(jìn),學(xué)生通過查閱資料、選題、編程和調(diào)試等過程完成項目教學(xué)的全過程。期間,每個學(xué)生都發(fā)揮了自己的作用,使學(xué)生感受到完成任務(wù)的成就感,激發(fā)了學(xué)生想學(xué)要學(xué)的興趣,特別是讓成績稍差的學(xué)生對自己有了肯定的評價。實踐表明,改進(jìn)后的項目教學(xué)法能充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性,使學(xué)生深刻地理解并掌握了理論知識,提高了學(xué)生分析問題和解決問題的能力。
作者:張瑤 劉樹青 賈茜 陳荷燕 單位:南京工程學(xué)院工業(yè)中心
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞: 化工設(shè)備基礎(chǔ);項目化;課程目標(biāo);教學(xué)設(shè)計;
中圖分類號:G712 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2016)11(a)-0000-00
Chemical equipment based on the teaching reform of curriculum
(Hou Guoan Zhou kai Li Bei )
(Institute of Petroleum and Chemical,College of Energy Resources of Yinchuan ,Yinchuan,Ningxia 750015,China).
[abstract] according to the problems existing in the reform of higher vocational education, the article puts forward the reform ideas on curriculum by project, and based on chemical equipment course as an example, discusses how to through the reform of project, to build the discipline curriculum mode to project curriculum model, gradually raise the level of the teaching, improve students' ability in post vocational work.
[key words] chemical equipment foundation; Project; Objective; The teaching design;
1前言
《化工設(shè)備基礎(chǔ)》是高職高專石油化工生產(chǎn)技術(shù)、煤化工生產(chǎn)技術(shù)等專業(yè)開設(shè)的專業(yè)技術(shù)課程。對于現(xiàn)代企業(yè)生產(chǎn)技術(shù),離不開三方面知識構(gòu)架:一是生產(chǎn)工藝;二是生產(chǎn)設(shè)備;三是過程控制?!痘ぴO(shè)備基礎(chǔ)》課程就是要讓學(xué)生熟悉和掌握企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備方面的基礎(chǔ)知識。上世紀(jì)70年代,化工部教育司組織大專院校、相關(guān)企業(yè)進(jìn)行研討,認(rèn)定《化工設(shè)備基礎(chǔ)》課程應(yīng)從企業(yè)生產(chǎn)實際需要出發(fā),包含材料、機(jī)械傳動、力學(xué)、化工制圖等知識。后來,隨著高等教育發(fā)展,專業(yè)分類日益細(xì)化,《化工設(shè)備基礎(chǔ)》中的一些內(nèi)容逐漸分離開來,獨立成課,如:機(jī)械傳動、化工制圖等?!痘ぴO(shè)備基礎(chǔ)》課程主要有典型化工設(shè)備結(jié)構(gòu)和化工材料簡單介紹等內(nèi)容。到了90年代,許多高校教學(xué)體系進(jìn)行了重新構(gòu)建、專業(yè)也進(jìn)行了相應(yīng)調(diào)整,將《化工設(shè)備基礎(chǔ)》和《工程力學(xué)》的一些內(nèi)容進(jìn)行了增刪,增加了設(shè)備防腐知識[1]。到本世紀(jì)初,為了培養(yǎng)具有知識能力、實踐能力、綜合素質(zhì)能力的化工類人才,許多高校對《化工設(shè)備基礎(chǔ)》課程進(jìn)行了重新定位。該課程要使學(xué)生具備化工設(shè)備基礎(chǔ)知識,了解常用化工材料的特性和化工設(shè)備的選材,了解和掌握化工典型設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計及計算方法[2]。
2 高職教學(xué)現(xiàn)狀及存在的問題
2.1 高職學(xué)生的特點
高職的學(xué)生,大多都是高考成績不太好的學(xué)生,一部分希望能通過學(xué)習(xí),有一技之長,將來好就業(yè),一部分就是為了虛度光陰混個畢業(yè)證。對于前者,我們要在教學(xué)中,因材施教,教學(xué)方法適當(dāng),激發(fā)這部分學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,踏踏實實學(xué)到實用知識,將來進(jìn)入企業(yè)后可以成為技術(shù)型人才;對于后者,我們要在教學(xué)中加大實踐教學(xué),培養(yǎng)他們的實踐動手能力,將來能有一技之長。通過幾年的教學(xué),我們發(fā)現(xiàn)只要方法得當(dāng),引導(dǎo)合理、加大實踐訓(xùn)練, 可以使學(xué)生在技能操作方面形成自己的特長,滿足社會對技能型人才的需求。
2.2 學(xué)生對企業(yè)中的化工設(shè)備缺乏感性認(rèn)識
高職的學(xué)生很大一部分來自農(nóng)村,他們經(jīng)常見到的是農(nóng)田,干的是農(nóng)活,很少有機(jī)會接觸到企業(yè),更別說深入企業(yè)了解化工設(shè)備的結(jié)構(gòu)了;就是生活在城里的學(xué)生,也很少有機(jī)會能去企業(yè)了解,大多只是從公交車上路過時看看企業(yè)高高豎立的煙囪,對于企業(yè)都有哪些化工設(shè)備,這些化工設(shè)備的結(jié)構(gòu)、工作原理是什么,就知之甚少了。在學(xué)校里學(xué)習(xí)理論知識,缺乏感性認(rèn)識,使學(xué)生們在腦子里很難形成完整的認(rèn)識。
2.3 《化工設(shè)備基礎(chǔ)》課程特點
化工設(shè)備課程一方面知識點較多,研究的范圍比較廣( 儲罐、換熱器、塔設(shè)備、反應(yīng)釜等),理論程度比較大,涉及到機(jī)械制圖、化工制圖、機(jī)械設(shè)計、工程力學(xué)等基本知識,用到的公式及參數(shù)較多,對高職的學(xué)生來說,會有種枯燥、繁瑣、難的感覺;另一方面該課程的實踐性比較強(qiáng),和工程實踐聯(lián)系較為緊密 ;這就要求我們要合理的設(shè)計課程教學(xué)。目前高職院校開設(shè)的化工設(shè)備課程,多以化工設(shè)備的檢修為主,但結(jié)合教學(xué)效果、本學(xué)院的條件及學(xué)生的發(fā)展前景,對典型設(shè)備的設(shè)計也做了重點強(qiáng)調(diào)。在課程的設(shè)計中,以來源真實生產(chǎn)的典型設(shè)計案例為載體,使學(xué)生真正感受到理論知識的實際應(yīng)用。同時借助企業(yè)的資源,使學(xué)生掌握典型化工設(shè)備的設(shè)計、生產(chǎn)制造、檢查、驗收等一套工藝流程,并積極創(chuàng)造條件使學(xué)生融入其中。
2.4 《化工設(shè)備基礎(chǔ)》理論知識多,缺乏實踐性的課程設(shè)計
課程設(shè)計是學(xué)與用相結(jié)合的過程,在校的學(xué)生通過一學(xué)期的理論知識學(xué)習(xí),對化工設(shè)備整個知識體系有了大致的了解,然后在學(xué)期末進(jìn)行一次n程設(shè)計,使學(xué)生應(yīng)用許多課程知識綜合解決一項工程問題,一學(xué)期所學(xué)的知識,可能在幾個月或者幾年間都忘記了,或者只是有個模糊的印象,但這次課程設(shè)計的整個過程卻可以讓學(xué)生牢牢死一輩子,通過課程設(shè)計,使學(xué)生真切感受到了理論知識在實踐中的應(yīng)用,并且終身難忘。但是對于高職院校來說,學(xué)時少,《化工設(shè)備基礎(chǔ)》課程內(nèi)容多,課程設(shè)計的時間往往很少,有的學(xué)校或者在課程的學(xué)習(xí)中,只是理論講解,更本就沒有時間去進(jìn)行課程設(shè)計,往往使職業(yè)學(xué)校的學(xué)生的實踐能力得不到鍛煉。
3具體教學(xué)的實施
3.1 課程定位是基礎(chǔ)
《化工設(shè)備基礎(chǔ)》課程應(yīng)強(qiáng)調(diào)以學(xué)生職業(yè)能力的培養(yǎng)為目標(biāo),根據(jù)職業(yè)學(xué)生的特點,從工作崗位實際要求出發(fā),培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)和實際工作能力?!痘ぴO(shè)備基礎(chǔ)》課程的定位必需符合職業(yè)教育的特點, 要具有針對性、職業(yè)性和應(yīng)用性。職業(yè)學(xué)校的學(xué)生畢業(yè)出來后大多進(jìn)入企業(yè)工作,所以課程建設(shè)以及課程標(biāo)準(zhǔn)的制定一定要有企業(yè)的參與,課程建設(shè)中一定要體現(xiàn)出行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)文化[3]。
3.2 教學(xué)內(nèi)容設(shè)計是重點
在課程建設(shè)中,教學(xué)內(nèi)容的建設(shè)是非常重要的?!痘ぴO(shè)備基礎(chǔ)》課程的教學(xué)內(nèi)容要符合化工行業(yè)對技術(shù)人員的專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo),符合技術(shù)人員崗位職業(yè)能力的要求[4]。從實際工作崗位應(yīng)達(dá)到的知識水平、職業(yè)能力、綜合素質(zhì)等方面來選取教學(xué)內(nèi)容,所學(xué)習(xí)的知識必需是將來學(xué)生所用到的,同時還要考慮為學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展打下一定的基礎(chǔ)?!痘ぴO(shè)備基礎(chǔ)》課程實際應(yīng)用性很強(qiáng),但傳統(tǒng)的課程體系是以理論知識的學(xué)習(xí)為構(gòu)架,不能很好的適應(yīng)學(xué)生實際職業(yè)能力的培養(yǎng),所以在課程體系上進(jìn)行改革,以知識內(nèi)容的項目化取代單純理論的學(xué)習(xí),通過一個個項目,讓學(xué)生在完成一個個項目的過程中,實際體會到理論知識的應(yīng)用,注重教學(xué)的實踐性、職業(yè)性,加大實踐教學(xué)比重,將課程知識、實踐技能、具體項目三者相結(jié)合,體現(xiàn)教學(xué)對崗位能力培養(yǎng)的針對性。
教學(xué)內(nèi)容設(shè)計首先從感性認(rèn)識開始,組織學(xué)生觀看化工設(shè)備圖片、化工設(shè)備視頻、化工設(shè)備結(jié)、工作原理的動畫以及組織大家討論等活動,使學(xué)生對各種化工設(shè)備的結(jié)構(gòu)、工作原理有所了解,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。隨著課程的深入,利用學(xué)院的化工實驗實訓(xùn)設(shè)備以及帶領(lǐng)學(xué)生去企業(yè)認(rèn)識實習(xí),建立現(xiàn)場實訓(xùn)教學(xué)環(huán)境,通過實際工作過程的項目訓(xùn)練,培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)技能和素養(yǎng)[5]。如閥門這一項目實訓(xùn),可以帶領(lǐng)學(xué)生去實訓(xùn)室現(xiàn)場拆裝各種閥門,在講解中訓(xùn)練,在訓(xùn)練中講解,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和鍛煉學(xué)生的實踐動手能力,并通過團(tuán)隊合作,鍛煉了學(xué)生語言表達(dá)能力、相互溝通能力和團(tuán)隊協(xié)作能力。隨著學(xué)生對化工設(shè)備的熟悉,就進(jìn)入了課程強(qiáng)化階段。通過實踐性很強(qiáng)的項目,培養(yǎng)學(xué)生綜合分析及解決問題的能力,使學(xué)生逐步建立起大工程的概念。如在壓力容器綜合實訓(xùn)項目中,學(xué)生可以進(jìn)行容器的內(nèi)壓外壓實訓(xùn),了解真實工作過程的步驟,還可以進(jìn)行理論計算,討論理論計算和真實實驗之間數(shù)據(jù)的差距,找出原因,探討改進(jìn)方法。通過理論和實踐的相結(jié)合,強(qiáng)化職業(yè)技能,培養(yǎng)了學(xué)實際工作的能力。
3.3 教學(xué)團(tuán)隊建設(shè)是關(guān)鍵
《化工設(shè)備基礎(chǔ)》課程實踐性很強(qiáng),要教好這門課程,對老師的要求相當(dāng)高,老師不但要有扎實的專業(yè)理論知識,而且要有豐富的企業(yè)工作經(jīng)驗,能將理論知識充分的應(yīng)用到實踐中去[6]。這可以說是職業(yè)院校課程實訓(xùn)的關(guān)鍵,也可以說是職業(yè)院校課程實訓(xùn)的短板,職業(yè)院校的老師很多都是從大學(xué)畢業(yè)又直接進(jìn)入了大學(xué),缺乏企業(yè)工作的經(jīng)歷,不能把課程中的理論知識和實踐很好的結(jié)合起來。我院經(jīng)過近幾年安排老師下企業(yè)鍛煉,送老師到高校培訓(xùn),擴(kuò)大企業(yè)兼職教師比例,以老帶新幫扶計劃等方法,逐漸提高了教師團(tuán)隊的教學(xué)實力和實踐經(jīng)驗,為課程建設(shè)提供了有力支持。
3.4 教學(xué)條件建設(shè)是支撐
高職教育最顯著的特點就是實踐性教學(xué),要能很好的完成實踐性教學(xué),就必需具備良好的實驗實訓(xùn)設(shè)備,所以在課程建設(shè)過程中,教學(xué)條件是其重要支撐。我們學(xué)院有較完備的實驗實訓(xùn)室,還有仿真室、模型室,有與一些企業(yè)合辦的實訓(xùn)基地等,可以說集實驗實訓(xùn)、技能考核、技能培訓(xùn)于一體,擁有內(nèi)外壓、管路拆裝、流化床反應(yīng)器、過濾、傳熱等等設(shè)備。老師對相應(yīng)的實習(xí)、實訓(xùn)等都編了講義,對設(shè)備的操作制定出一定的規(guī)程。在加大學(xué)院實訓(xùn)設(shè)備的同時,我們還與寶塔石化等企業(yè)建立聯(lián)系,學(xué)生可以去企業(yè)現(xiàn)場進(jìn)行實習(xí),保障課程教學(xué)的順利施實。
3.5 采用靈活多樣的教學(xué)方式
在教學(xué)過程中,我們應(yīng)用很多種手段來增強(qiáng)課程的生動性、真觀性,使學(xué)生更好的理解和掌握教學(xué)內(nèi)容,教學(xué)效率明顯提高,比如:模型動畫演示、現(xiàn)場教學(xué)、采用多媒體等[7]。例如在化工設(shè)備基礎(chǔ)課程中的閥門這一項目中,我們可以帶學(xué)生到實訓(xùn)室進(jìn)行現(xiàn)場教學(xué),讓學(xué)生拆裝各種閥門,能過現(xiàn)場拆裝,學(xué)生很容易就理解了閥門的結(jié)構(gòu),并鍛煉了學(xué)生實際動手能力。在壓力容器這一項目實施中,我們可以組織學(xué)生去實訓(xùn)室做內(nèi)壓外壓實驗,讓學(xué)生體會壓力容器進(jìn)行水壓試驗的過程和步驟,并分析容器各點應(yīng)力的分布規(guī)律,引發(fā)學(xué)生獨立思考,培養(yǎng)學(xué)生實際分析問題和解決問題的能力。在教學(xué)過程中,我們還采用總結(jié)歸納法、小組討論法、案例法等,創(chuàng)造條件讓學(xué)重大貢獻(xiàn)參與討論,進(jìn)行思考,誘發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。
3.6 建設(shè)具有地方經(jīng)濟(jì)特色的高職教材
傳統(tǒng)的教材大多偏于理論,知識陳舊,地方經(jīng)濟(jì)特點體現(xiàn)不出來,并且學(xué)生的實訓(xùn)項目設(shè)計很少,所以建設(shè)具有地方經(jīng)濟(jì)特點的教材是非常重要的,切合職業(yè)學(xué)校辦學(xué)的方針的。高職院校是以就業(yè)為導(dǎo)向的,注重學(xué)生職業(yè)培訓(xùn)能力的培養(yǎng),就要求教材圍繞著這個方向進(jìn)行編寫[8]。我們對寧夏都有哪些企業(yè),這些企業(yè)都有哪些化工設(shè)備,都需要哪些技術(shù)型應(yīng)用人才進(jìn)行了調(diào)查研究,明確了地方化工類技術(shù)人才需要了解和掌握哪些化工設(shè)備知識,依托項目對教材過行編寫,使學(xué)生能夠了解企業(yè)一線上常見設(shè)備的工作原理、結(jié)構(gòu)以及使用與維護(hù),能夠?qū)υO(shè)備按操作規(guī)程進(jìn)行操作,并為學(xué)生可持續(xù)發(fā)展打下一定的基礎(chǔ)。
4結(jié)束語
在《化工設(shè)備基礎(chǔ)》課程項目化教學(xué)過程中,我們從課程定位、教學(xué)內(nèi)容設(shè)計、多程教學(xué)手段結(jié)合、教學(xué)團(tuán)隊合作等方面進(jìn)行改革,通過幾年的實踐,項目化教學(xué)提高了教學(xué)效果,使學(xué)生視野得到了開闊,培養(yǎng)、鍛煉了學(xué)生應(yīng)用綜合知識分析解決工程實際問題的能力,學(xué)生的綜合素質(zhì)得到了明顯搞高。
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關(guān)鍵詞現(xiàn)代制造技術(shù);金工實習(xí);數(shù)控系統(tǒng)
中圖分類號:G642文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B
1引言
目前,隨著科技的快速發(fā)展,我國的制造業(yè)有了很大的進(jìn)步,企業(yè)在引進(jìn)現(xiàn)代制造技術(shù)的同時,對工程技術(shù)人員的綜合素質(zhì)提出更高、更全面的要求。因此,工科院校的學(xué)生為了適應(yīng)制造業(yè)的發(fā)展及今后就業(yè)的需求,就必須了解現(xiàn)代制造技術(shù)的理念,并學(xué)習(xí)和掌握一定的現(xiàn)代制造技術(shù)的基本技能。金工實習(xí)是工科院校相關(guān)專業(yè)的學(xué)生必修的一門實踐性很強(qiáng)的技術(shù)基礎(chǔ)課,但傳統(tǒng)的實習(xí)教學(xué)內(nèi)容已經(jīng)不能滿足目前的需求。因此,要在傳統(tǒng)的金工實習(xí)教學(xué)的基礎(chǔ)上,突破傳統(tǒng)的教學(xué)模式,加強(qiáng)以信息技術(shù)和現(xiàn)代管理技術(shù)為代表的現(xiàn)代制造技術(shù),構(gòu)建以現(xiàn)代制造技術(shù)為核心的金工實習(xí)教學(xué)體系。
當(dāng)前,國內(nèi)的制造行業(yè)為了適應(yīng)和增強(qiáng)國內(nèi)和國際市場的競爭力,已經(jīng)開始從過去的勞動密集型和生產(chǎn)設(shè)備密集型向技術(shù)密集型、知識密集型方向發(fā)展,在傳統(tǒng)制造技術(shù)的基礎(chǔ)上,引進(jìn)新材料、柔性制造系統(tǒng)、模擬制造、集成制造、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及先進(jìn)的管理技術(shù)等制造手段和生產(chǎn)方法,不斷地創(chuàng)新、生產(chǎn)制造高科技產(chǎn)品。
現(xiàn)代制造技術(shù)的特點與傳統(tǒng)的制造技術(shù)不同,現(xiàn)代制造技術(shù)貫穿于生產(chǎn)制造的全過程,技術(shù)、管理、人員相結(jié)合,多學(xué)科交叉,使整個制造過程成為一個有序鏈接的大的系統(tǒng)。因此,具有現(xiàn)代制造技術(shù)能力的企業(yè)在市場經(jīng)濟(jì)中有著很強(qiáng)的競爭力,企業(yè)也非常需要這方面的技術(shù)人才。
2現(xiàn)代制造技術(shù)在實習(xí)教學(xué)中的要求和培養(yǎng)目標(biāo)
課程的教學(xué)要求
1)通過實習(xí)使學(xué)生基本掌握現(xiàn)代制造技術(shù)的生產(chǎn)特點和先進(jìn)的加工方法,能掌握較復(fù)雜的機(jī)械零部件的整個設(shè)計加工過程(包括計算機(jī)輔助設(shè)計、加工工藝流程設(shè)計、數(shù)控加工計算機(jī)編程、數(shù)控加工制造),并具有初步的獨立操作技能,為今后的專業(yè)課學(xué)習(xí)、專業(yè)課程設(shè)計與綜合實驗、畢業(yè)設(shè)計、課外科技實踐活動的制作加工及動手能力培養(yǎng)等打好基礎(chǔ)。
2)使學(xué)生了解現(xiàn)代化管理知識,培養(yǎng)學(xué)生在工程實踐中具有一定的管理協(xié)調(diào)能力、團(tuán)隊協(xié)作精神以及質(zhì)量工程意識,提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。
3)對簡單的零件,要求學(xué)生手工編寫加工程序;對復(fù)雜的零件,要求學(xué)生必須掌握較先進(jìn)的CAM技術(shù),至少學(xué)會使用一種先進(jìn)軟件(如UG、Mastercam等)進(jìn)行零件的造型設(shè)計,并能夠生成數(shù)控加工程序。學(xué)生要會利用模擬軟件進(jìn)行零件模擬加工,完成對程序的修改,然后在數(shù)控機(jī)床上完成對機(jī)械零件的加工。學(xué)生完成零件設(shè)計、加工的過程既是激發(fā)學(xué)習(xí)和求知欲望的過程,也是獲得成就感的過程。
課程的培養(yǎng)目標(biāo)鄭州輕工業(yè)學(xué)院是一所以工科為主的院校,在工程訓(xùn)練中心實習(xí)的20多個專業(yè)的學(xué)生都與制造業(yè)有關(guān),其中機(jī)械制造及自動化、過程裝備與控制過程、機(jī)電一體化專業(yè)的學(xué)生占了大多數(shù)。通過一系列工程實踐教學(xué)活動,使學(xué)生了解現(xiàn)代企業(yè)管理知識和現(xiàn)代制造業(yè)的生產(chǎn)特點,培養(yǎng)學(xué)生現(xiàn)代制造技術(shù)的意識和工程實踐能力,使學(xué)生的創(chuàng)新意識與工程素養(yǎng)等諸多方面都得到全面的訓(xùn)練和提高。拓寬學(xué)生的知識面,樹立現(xiàn)代制造技術(shù)的理念,初步掌握現(xiàn)代制造技術(shù)的知識及技能,提高制造類專業(yè)學(xué)生的實踐操作能力,適應(yīng)企業(yè)的用人要求,為學(xué)生的終身學(xué)習(xí)和長遠(yuǎn)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
3現(xiàn)代制造技術(shù)教學(xué)體系的構(gòu)建
教學(xué)模式與傳統(tǒng)金工實習(xí)相比,現(xiàn)代制造技術(shù)教學(xué)的重點是理論知識和工藝知識的學(xué)習(xí)。傳統(tǒng)金工實習(xí)重視技能的掌握,因為在傳統(tǒng)金工實習(xí)中,學(xué)生要親自動手操作機(jī)床,調(diào)整機(jī)床各手柄的刻度,完成零件的加工,實踐性較強(qiáng);而現(xiàn)代制造技術(shù)要求的是程序的編制、軟件的使
用、工藝的掌握。
教學(xué)內(nèi)容現(xiàn)代制造技術(shù)所涉及的專業(yè)知識較多,如設(shè)備的加工原理、軟件的使用、機(jī)械制造的工藝要求、相互之間的組織管理、時間的分配等,因此,編制專用的配套教材、實習(xí)報告以適應(yīng)教學(xué)的需要。
配套硬件、軟件的建設(shè)現(xiàn)代制造技術(shù)的學(xué)習(xí)離不開現(xiàn)代制造設(shè)備的硬件、軟件的支持,硬件是基礎(chǔ),軟件是保障。但是在選擇硬件、軟件時要簡便、易學(xué),又不相對落伍。
改進(jìn)教學(xué)方法傳統(tǒng)金工實習(xí)的教學(xué)方法不能適應(yīng)現(xiàn)代制造技術(shù)的教學(xué)活動?,F(xiàn)代制造技術(shù)的教學(xué)應(yīng)該以理論編程的學(xué)習(xí)為基礎(chǔ)、以工藝的制定為主線開展教學(xué),配以數(shù)控系統(tǒng)的使用,完成教學(xué)任務(wù)。
教學(xué)結(jié)果評價教學(xué)結(jié)果評價是檢查學(xué)生學(xué)習(xí)情況、檢驗教師教學(xué)效果的評價體系。有效的教學(xué)結(jié)果評價體系設(shè)置更能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,完成以學(xué)生為中心的教學(xué)活動。
4實習(xí)教學(xué)的具體實施
教學(xué)模式方面在傳統(tǒng)的機(jī)械加工實習(xí)的基礎(chǔ)上,運(yùn)用典型的機(jī)械零件,有意識地加強(qiáng)對學(xué)生的加工工藝的技術(shù)培訓(xùn),使學(xué)生能夠初步掌握機(jī)械零件加工的工藝過程,為現(xiàn)代制造技術(shù)的機(jī)械零件的編程打下工藝基礎(chǔ)。
在傳統(tǒng)制造技術(shù)實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)上,編制一套針對現(xiàn)代制造技術(shù)的金工實習(xí)教學(xué)方案,其內(nèi)容包括現(xiàn)代制造技術(shù)的加工原理、程序編制、仿真模擬、系統(tǒng)使用、過程檢測、典型例題等。通過這些教學(xué)內(nèi)容的實踐,使學(xué)生能較全面地掌握現(xiàn)代制造技術(shù)的基本知識、基本技能和綜合實踐能力。
配套硬件、軟件建設(shè)應(yīng)選用結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)統(tǒng)一的現(xiàn)代制造技術(shù)設(shè)備,便于教學(xué)。計算機(jī)及相關(guān)應(yīng)用軟件和模擬軟件,應(yīng)在使用中簡單、易學(xué)。工程訓(xùn)練中心統(tǒng)一選用FANUC數(shù)控系統(tǒng),教學(xué)時只需講解一種系統(tǒng)的使用方法,節(jié)省時間,學(xué)生也不至于由于系統(tǒng)種類多而引起混淆。在數(shù)控設(shè)備加工的實習(xí)過程中,計算機(jī)與數(shù)控設(shè)備之間建立局域網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)數(shù)控設(shè)備與計算機(jī)之間、計算機(jī)與計算機(jī)之間數(shù)據(jù)通信和資源共享。如某一數(shù)控設(shè)備正在空閑,先編好加工程序的學(xué)生就可以把計算機(jī)里的程序傳輸?shù)皆撛O(shè)備控制系統(tǒng)中進(jìn)行加工。程序編好后先進(jìn)行模擬仿真練習(xí),確保程序無誤,才能傳輸?shù)綌?shù)控系統(tǒng)中進(jìn)行加工。
教學(xué)方法在金工實習(xí)教學(xué)中,突出現(xiàn)代制造技術(shù)的特點及優(yōu)勢,在學(xué)生用數(shù)控機(jī)床加工零件時,應(yīng)綜合設(shè)計一些技術(shù)要求比較高的機(jī)械零件,供他們進(jìn)行編程與加工,如比較復(fù)雜的曲面、球形體、橢圓體、模具模型等。并在此基礎(chǔ)上,由學(xué)生自行設(shè)計較為復(fù)雜的機(jī)械零件并進(jìn)行編程加工,既提高了學(xué)生的實習(xí)興趣,又充分發(fā)揮了學(xué)生的自主創(chuàng)新能力。
在金工實習(xí)中可以加入一些與學(xué)生課程設(shè)計相關(guān)的零件或者相似的工藝內(nèi)容的知識,增強(qiáng)學(xué)生的興趣,提高學(xué)生的積極性,也能與理論教學(xué)相聯(lián)系,讓學(xué)生真正體會到理論與實踐相結(jié)合的重要性。
在金工實習(xí)后期,讓學(xué)生以組為單位,鼓勵有想法的學(xué)生自行設(shè)計零件、繪制圖紙、選定設(shè)備、制定工藝、完成加工、裝配調(diào)試,此過程以學(xué)生為主、教師為輔。通過此方法可以提高學(xué)生的積極性、創(chuàng)新能力和解決問題的綜合能力,促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。
教學(xué)結(jié)果評價通過計算機(jī)考試,在計算機(jī)上進(jìn)行金工實習(xí)的理論考試及工藝方面的測試。通過此方法可以很好地了解學(xué)生對金工實習(xí)理論知識、加工工藝、操作方法等情況的掌握。
工件的測量可以由學(xué)生相互檢測完成,可以鍛煉學(xué)生的測量能力,也可以讓他們深刻地體會到互換性與技術(shù)測量課程學(xué)習(xí)的意義和重要性。指導(dǎo)教師給出一定的評分標(biāo)準(zhǔn)由學(xué)生打分,以抽查的方式復(fù)查學(xué)生作品并給予評價,發(fā)現(xiàn)不合理現(xiàn)象及時予以糾錯。
建立微信平臺或網(wǎng)上預(yù)約平臺,通過此平臺,可以解決學(xué)生在實習(xí)過程中或在進(jìn)行理論學(xué)習(xí)、課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計時遇到的與機(jī)械制造相關(guān)的問題。學(xué)生能隨時通過此平臺提出問題,教師可以方便地在此平臺上回答問題,也可預(yù)約時間當(dāng)面與學(xué)生答疑解惑。
5結(jié)束語