機械工程專業(yè)課程設計范文
時間:2023-12-20 17:57:52
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篇1
關鍵詞:機械工程;MSU;SAU;課程設置;培養(yǎng)體系
中圖分類號:G40-059.3 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)20-0046-02
沈陽航空航天大學(SAU)和美國密西西比州立大學(MSU)在聯(lián)合培養(yǎng)學生、交流訪問學者和科研合作方面建立了良好的合作P系。筆者在密西西比州立大學工程學院學習期間了解了該校和其他一些院校機械工程專業(yè)的課程設置和部分重點課程的授課安排,與我校機電工程學院機械工程專業(yè)的課程體系進行對比分析,從發(fā)達國家的課程體系設置得到啟示,對合理配置我校機械工程專業(yè)課程結構提出改進建議。
一、比較與分析
(一)總體培養(yǎng)計劃
兩校的本科學制為四學年八學期,都采用學分制,課程設置包括公共基礎課程、專業(yè)基礎課程、專業(yè)課程和選修課程等。密西西比州立大學機械工程專業(yè)總學分為128學分(筆者同時調查了美國其他一些高校如普度大學、卡內基梅隆大學、威斯康辛大學、密舒里大學等高校,學分設置都在120―130學分),每學分學時數(shù)為16學時。我校機械工程專業(yè)總學分為200學分,一些課程或教學環(huán)節(jié),例如軍訓、軍事理論、體育課等,共計12學分,在密西西比州立大學和其他國外大學的課程表中并未發(fā)現(xiàn),略去這些課程,總學分為188學分。
我校課程設置在英語、政治、專業(yè)課程、課程設計、畢業(yè)設計和生產實習較MSU安排多,MSU在力學方面的課程較多。兩校都重視數(shù)學課程,我校在大學剛開始連續(xù)三學期都開設有數(shù)學課程,但沒有很好地建立培養(yǎng)學生數(shù)學、力學、設計能力的有效課程體系,缺乏工程模型和計算方面的應用數(shù)學知識和實踐,以至于學生不清楚對數(shù)學知識如何應用。密西西比州立大學重視數(shù)學知識的應用,內容由基礎數(shù)學知識及工程簡單模型應用,到工程學科中的數(shù)學技術方法和計算,直至工程數(shù)學及其在機械、化工、環(huán)境等領域的應用。
(二)課程設置
1.母語寫作技能。在密西西比州立大學的課程設置中,英語寫作、科技寫作課程12學分,占總學分的9.4%,是學生寫學術論文和作學術報告的基本要求,筆者同時調查了卡內基梅隆大學、威斯康辛大學、密舒里大學等高校課程設置中的母語寫作和表達都占有一定的學分。由于國內現(xiàn)在對英語課程的普遍重視,對英語學習和寫作技能較為重視,而對于漢語寫作類課程沒有安排,在母語類課程的設置上存在欠缺。
2.力學知識。美國大學重視力學知識,課程設置中除了包括工程靜力學、工程動力學、材料力學等力學課程,還設置了熱力學、流體力學及傳熱學等課程共12學分,占總學分的9.4%。我校機械工程專業(yè)力學課程只開設了理論力學和材料力學課程,關于熱力學、流體力學及傳熱學方面的課程沒有涉及到。
3.實踐環(huán)節(jié)。密西西比州立大學沒有制定學生到工廠實習環(huán)節(jié)內容,但很多學生利用暑假時間到工廠去見習或者到學校相關研究實驗室去工作,學生在工廠或實驗室見習期間,通常還可得到一定的報酬。我校學生有單獨的生產實習實踐環(huán)節(jié),學分為3學分,時間為3周,集中安排學生到相關工廠進行生產實習。
密西西比州立大學沒有單獨設置課程設計時間和學分,但對機械原理、機械設計、機械工程材料設計、機械系統(tǒng)設計、能源系統(tǒng)設計等課程均有設計課題,設計基本安排在課后進行,集中在第3學年和第4學年。設計課題安排學生分組進行,每組5―6人,要求口頭答辯和書面報告。我校課程設計學分單獨計算,共計12學分,包括機械原理、機械設計、機械制造工藝學、金屬切削刀具及機床構造與設計等課程設計。
(三)考核方式
密西西比州立大學學生考核成績包括作業(yè)、平時測驗和期末考試,一些課程還要求學生小組合作項目。國外課程教材內容較多,教師課堂講解主要內容之后,課后給學生留大量作業(yè),通過作業(yè)來加強學生對本課程的學習。對于小組合作項目,要求學生有書面報告和口頭陳述,培養(yǎng)學生在完成項目期間的團隊合作精神。作業(yè)、平時測驗和小組合作項目通常占總成績的60%左右。
二、啟示與建議
美國密西西比州立大學開設的普通化學、計算機編程、力學、傳熱學等基礎課,加強了學生對專業(yè)課的橫向了解,有助于提高學生的科研素養(yǎng)和擴寬學生視野。我校應當加強學生對專業(yè)課的深度理解,加強培養(yǎng)學生基礎課聯(lián)系專業(yè)課的能力。培養(yǎng)學生應用基礎學科知識解決實際工程的能力,使學生具有一定的專業(yè)知識和科研素養(yǎng),面對實際的工作問題能夠提出解決問題,在實際的工作學習環(huán)境中不斷地成長,為學生能夠更好地升學深造或盡早地步入工作崗位提供有利的保障。
國內過多的學時數(shù)將使學生疲于應付上課和考試,不利于培養(yǎng)學生獨立思考的能力和自學能力,并使學生難以對自己感興趣的知識進一步學習,抑制了其學習的積極性,因此應進一步改變教學方法,適當減少課堂教學時間,課程內容向綜合化方向發(fā)展,等等。這些措施將為進一步加強學生工程素質的培養(yǎng)、增設部分專題討論課和提供個性化的培養(yǎng)方案提供時間上的保證。鼓勵將行業(yè)新知識、新成果、新技術引入主干課程中,拓寬學生的知識面。貫徹先進教育理念,加強各課程間的協(xié)調優(yōu)化。
為保證本科教學的培養(yǎng)質量,勢必需要學校加強對平時課堂教學質量的監(jiān)督,改進傳統(tǒng)的考核方式,注重平時的學習情況,調動學生的學習主動性,將學生接受的課堂內容與課后的學習充分結合起來,加深學生對學習內容的理解。同時加大平時的考核力度,細化平時成績的評定標準,以避免課后作業(yè)的抄襲和期末考試突擊的現(xiàn)象。
為提升本科教學的質量,工程實踐應當培養(yǎng)學生解決問題的能力,應當重視知識與能力的協(xié)同。在保證學生掌握一定基礎知識的前提下,加強實踐環(huán)節(jié)的深入有助于學生將理論知識與實踐相結合,有助于學生把理論知識進行轉化和拓展,增強學生解決實際問題的能力。加強實踐環(huán)節(jié)的深入,可以讓學生對自己所學專業(yè)和從事工作的發(fā)展前景有更加深刻的認識,可以增強學生團隊合作和與人溝通的能力。同時,在實踐過程中,學生不能作為旁觀者來進行,要真正融入到實踐內容和實踐角色中去,只有這樣才能達到培養(yǎng)學生綜合性工程素質、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的目的。
三、結語
通過對美國密西西比州立大學和沈陽航空航天大學課程設置的對比分析,揭示出兩個學校在教學理念和培養(yǎng)目標上的差異。美國的高校更看重學生本身的發(fā)展和素質的提升,當然也包括專業(yè)技能的培養(yǎng),而我校在相當程度上還停留在專業(yè)訓練和專業(yè)素質上,對全面的關注性不夠。美國高校重視母語寫作課程的開設和對學生語言表達能力的培養(yǎng),重視力學和熱學等基礎課程的開設,這些課程對于學生個人科研素養(yǎng)培養(yǎng)和綜合素質的提升必不可少。因此,我們應對美國高校的課程設置和相關背景進行進一步研究,以利于我們有效借鑒、取長補短,追求我們自身課程設置體系的完善。
參考文獻:
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篇2
關鍵詞 中高職銜接;工程機械專業(yè);機械制圖;CAD;課程標準
中圖分類號 G712.3 文獻標識碼 A 文章編號 1008-3219(2013)11-0029-03
一、中高職課程銜接的內容
中高職專業(yè)銜接是構建課程銜接體系的基礎。對接產業(yè)發(fā)展結構和勞動力市場變化,以專業(yè)群為平臺,著力增強中高職相近專業(yè)的相容性和銜接性。
中高職培養(yǎng)目標銜接是構建課程銜接體系的立足點。職業(yè)教育人才培養(yǎng)要遵循技能發(fā)展的層次遞進規(guī)律。中職教育旨在培養(yǎng)學生的“經驗技能”,高職教育旨在培養(yǎng)學生的“策略技能”,高職是建立在中職基礎之上、同一類型、不同層次的教育。
建立統(tǒng)一的課程標準是構建中高職課程銜接體系的核心。課程內容銜接要根據(jù)中高職相近專業(yè)大類的特點和要求,制定相互銜接的統(tǒng)一的課程標準,根據(jù)不同的培養(yǎng)目標對應的職業(yè)(崗位)群,確定其相應層次的知識結構和能力結構及其形成過程,在此基礎上進行各個不同專業(yè)課程內容的整合,確定科學合理、實用有效的專業(yè)培養(yǎng)課程體系,以及確定合理科學的教學順序和實施路線,既要避免中高職課程內容的重復,又要縱橫拓展課程內容[1],真正實現(xiàn)課程內容銜接的連續(xù)性、順序性和整合性。
課程內容銜接是構建中高職課程銜接體系的主體。課程內容銜接要注重實用性和個性化,合理劃分結構和層次,實現(xiàn)理論與實踐教學一體化。向學生提供寬泛的面向專業(yè)群的專業(yè)基礎知識課程內容,提高學生職業(yè)素養(yǎng)和職業(yè)遷移能力。
二、工程機械專業(yè)中高職銜接課程標準設計的思路
廣東省從2010年啟動中高職銜接發(fā)展的試點項目,重點采用“3+2直通車”的中職與高職校際合作模式,即三年中職和兩年高職進行銜接。廣東交通職業(yè)技術學院的工程機械專業(yè),有著近50年的辦學歷史,專業(yè)積淀深厚。目前,與廣東省交通運輸高級技工學校交通工程機械維修專業(yè)展開中高職銜接合作試點。經過企業(yè)調研,明確了中職學生就業(yè)的主要崗位是工程機械日常維修工和常見工程機械操作工;高職學生就業(yè)的主要崗位是公路機械化施工員、工程機械維修工、工程機械維修質檢員和工程機械機務主管等,確定了中高職階段人才培養(yǎng)的專業(yè)核心技能與素質要求,在此基礎上建立學習內容模塊,構建體現(xiàn)工程機械專業(yè)特點的中高職銜接課程體系,見圖1。建設中高職銜接的網絡平臺,聯(lián)合開發(fā)一些專業(yè)網絡課程,高職對這些課程給出專業(yè)的核心技能要求,在中職第二年就可以開始學習。這樣既讓中職生學到了真正的技能,又保障了高職的生源質量。
課程標準是教學順序和教學實施路線的核心。圖1中的“主要銜接課程”是工程機械專業(yè)中高職銜接的關鍵,這些課程標準的制定關系到能否實現(xiàn)課程內容銜接的連續(xù)性、順序性和整合性。專業(yè)基礎課中,將中職的《機械識圖》與《AutoCAD》整合為一門課程,與高職的《機械制圖及CAD》銜接;中職的《電工基礎》與《電子技術》整合為一門課程,與高職的《電子技術》銜接;中職的《機械基礎》與高職的《機械基礎技術應用》銜接。專業(yè)課中,將中職的《工程機械電氣設備構造與維修》《工程機械底盤構造與維修》《工程機械發(fā)動機構造與維修》分別與高職的《工程機械電氣設備檢修》《工程機械底盤診斷與修復》《工程機械發(fā)動機診斷與修復》銜接。
以《機械制圖及CAD》課程為例,其內容分為“中職部分”和“高職部分”。
課程總體設計思路是以工程機械專業(yè)職業(yè)(崗位)群和職業(yè)能力分析為依據(jù),確定課程目標,設計課程內容,課程結構以識讀和繪制圖樣的任務為線索,包括查閱相關國標、識讀機械圖樣、手工及用CAD軟件繪制機械圖樣、用CAD軟件三維建模等任務,讓學生通過識讀、繪圖等活動,構建空間投影概念,形成相應的職業(yè)能力。按照培養(yǎng)目標和學生的實際情況,中職重點突出識讀、手工繪圖、CAD軟件的二維繪圖能力的培養(yǎng);高職重點突出CAD軟件繪制復雜零件圖、裝配圖、三維建模能力的培養(yǎng),并融合相關職業(yè)資格證書的知識與技能要求。密切結合專業(yè)能力要求,采取一體化教學與現(xiàn)場教學交替的形式。積極開發(fā)網絡學習資源,為學生提供多種學習媒體與學習機會,教學效果評價的重點是識讀、繪制圖樣。
三、工程機械專業(yè)中高職銜接課程標準的具體內容
(一)課程目標銜接
一個有效的課程目標能夠說明:學習的主要意圖是什么,學生要想達到要求必須做什么,怎么知道何時學生行為已經達到了要求。中高職課程目標在設計和描述時應特別注意連續(xù)性、順序性。例如,中高職銜接的《機械制圖及CAD》課程標準中,中職部分的課程目標是:熟悉制圖的基本知識和投影原理,建立空間想象能力;熟悉圖樣的表示方法、尺寸標注和技術要求,熟練地識讀零件圖;能夠熟練地手工繪圖;掌握AutoCAD軟件的基本操作,熟練地用計算機繪制二維零件圖和組裝裝配圖。高職部分的課程目標是:使學生掌握正投影的基本原理、熟悉制圖方面的國家標準,會查閱相關國標資料;提高讀圖能力、繪圖能力;能徒手繪圖;正確、熟練地利用AutoCAD軟件進行二維繪圖、三維建模和裝配。
(二)課程內容銜接
主要對課程的性質、總課時、知識要點以及課程內容進行描述,具體要求見表1。
(三)職業(yè)能力銜接
將相關職業(yè)資格證書的技能和知識要求嵌入教學內容,使中高職學生能夠獲得的職業(yè)技能證書既不重復,又能夠銜接得上。新的《機械制圖及CAD》課程中,中職學生要達到廣東省機械CAD中級繪圖員的要求,高職學生要達到廣東省機械CAD高級繪圖員的要求。
(四)教學方法銜接[2]
《機械制圖及CAD》是一門實踐性很強的課程,必須通過多次讀圖、繪圖的練習和上機實踐,才能理解和掌握有關的知識內容。因此,課程標準中規(guī)定實踐教學時間占50%,其余50%的理論教學在一體化教室進行。
由于中職生還沒有系統(tǒng)建立三投影體系的概念,新的《機械制圖及CAD》課程的中職部分,將內容分為識讀、繪制圖樣和CAD軟件基本使用技巧兩個部分,先學習制圖的基本知識和手工繪圖,再學習CAD軟件繪圖。由于高職學生對制圖基本知識、手工繪圖和軟件繪圖均有一定基礎,課程的高職部分便不再將制圖知識與軟件分開講授,而是結合軟件來完成制圖各知識點的學習,安排由易到難的具體任務,以便將兩者有機地糅合。
(五)教學評價建議
建立過程考核(任務考核)與期末考核(課程考核)相結合的方式,過程考核占60%,期末考核占40%,見表2。
參考文獻:
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[2]馮波.基于工作過程的汽車定損與評估專業(yè)課程標準開發(fā)[J].職業(yè)時空,2012(10):31-32.
Design of Course Standards of Mechanical Engineering Specialty Linking Secondary and Higher Vocational Education
SHEN Ling
(Guangdong Vocational and Technical College of Traffic, Guangzhou Guangdong 510650, China)
篇3
【關鍵詞】機械加工課程;課程設置;實施項目化教學
針對機械加工課程以培養(yǎng)學生的綜合素質為出發(fā)點,以提高學生的實際動手操作能力、培養(yǎng)實用型技術人才為目標的課程建設需求,結合院實際情況,提出了專業(yè)課程開發(fā)與實踐的一系列新思路:建立系統(tǒng)性實踐教學及評價體系,強化實踐與理論的聯(lián)系及融合;根據(jù)專業(yè)技能型人才培養(yǎng)的規(guī)律,以工作過程為導向,注重課堂理論知識與工作實踐的整合;構建以項目任務為驅動的模塊化、層次化、綜合化的課程模式,優(yōu)化機械加工專業(yè)課程結構。
一、課程模式的建構具體想法
以就業(yè)為導向的課程模式的建構借鑒以美國、加拿大為代表的職業(yè)教育人才培養(yǎng)模式,即CBE模式,結合我國國情,建立一種全新的一體化課程模式,就是以就業(yè)為導向、以能力為本位的職業(yè)學校課程模式。因此,以就業(yè)為導向是職業(yè)教育最基本的特征。職業(yè)能力模塊對學生來說尤其重要,要保證足夠的時間,在實踐操作的同時完成相關專業(yè)知識的學習,實現(xiàn)由“升學導向”向“就業(yè)導向”的轉變,全面培養(yǎng)學生的綜合職業(yè)能力,使學生能夠“做中學,學中做,邊做邊學,邊學邊做”,把學習變成自主的、快樂的活動。
圍繞機械加工技術職業(yè)崗位的能力與素質要求,參照我國高級工職業(yè)資格技能鑒定標準,我們制定了機械加工技術專業(yè)的職業(yè)能力模塊。各個能力模塊要求不一樣,課時安排的多少也就不同,核心能力模塊要保證有足夠的時間。按照人們認識新事物由淺至深的規(guī)律,我們對每個能力模塊進行分解,以具體的訓練課題來細化,如車工技能模塊(核心技能模塊)。
二、課程設置主要特點
課程設置要突破傳統(tǒng)教學計劃的限制,重點突出實踐教學,理論知識要講究“實用與夠用”。如機械加工技術專業(yè)職業(yè)能力主要是鉗工、電焊、車工、電工、數(shù)控等幾種技能,每學期安排一到兩個技能項目,按一一對應的關系有針對性地設置相應課程。體現(xiàn)了職業(yè)教育的應用特征,并與職業(yè)技能標準相銜接,所設置的課程是教育目標的具體化,體現(xiàn)了合理的課程體系特征。
課程考核評價方式的開發(fā)與改革針對當前學院機械加工專業(yè)課程教學的實際需要,考試評價重視了實踐環(huán)節(jié)在教學過程中的紐帶作用,把學生在實踐環(huán)節(jié)的表現(xiàn)及其評價納入教學效果評價體系并明確其份額。通過任務項目考核、期中考核、期末考核的方式,開展理論教學效果評價。通過“工作任務項目單項評價+工作過程綜合評價”的方式開展實驗教學效果評價。將上述評價結果與學生平時考勤、作業(yè)評價結果、期中成績、期末成績綜合評價相結合,完成教學質量的基本考核。
產業(yè)特色教材體系開發(fā)與建設。組織課程組成員、周邊支柱產業(yè)企業(yè)專家,結合當前高職高專機械加工課程教學的實際需要,對傳統(tǒng)教材進行改革,考慮就業(yè)市場的需要以及與職業(yè)資格標準銜接,對傳統(tǒng)教材進行刪減、修改、重組、補充,體現(xiàn)新知識、新工藝、新技術、新方法。擬定教材結構框架,完成教材內容的更新和整合,將“工作任務”落到實處。加強教材的實用性,減少繁復的理論,增加規(guī)律性知識的總結和提煉,使教材成為“實用型技術手冊”。我們已經編寫完成了《鉗工加工技術與實訓》。
課程設置突破傳統(tǒng)的特定能力培養(yǎng)要以職業(yè)能力和職業(yè)崗位需求為核心設置課程。通過職業(yè)崗位分析,確定了專業(yè)培養(yǎng)目標、專業(yè)方向和綜合職業(yè)能力層次定位之后,就要根據(jù)市場需求和職業(yè)標準,從職業(yè)能力分析入手,將綜合職業(yè)能力分解成若干專門能力(專業(yè)能力、社會能力、方法能力、創(chuàng)新能力),全面進行培養(yǎng)。
三、實施情況
最大可能地利用教學資源,提高教學效果,根據(jù)機械加工技術一體化教學的要求改造、建設實訓場地,建立了校內實訓基地,包括機械加工實訓車間、多媒體教室、液壓實訓室、電工電子實訓室等,使教學管理與企業(yè)生產管理相融合,體現(xiàn)現(xiàn)代職業(yè)教育的理念,提高教學效率。
根據(jù)模塊化教學的需要,結合學校的教學實訓場地條件,編寫詳細的教學計劃,并按照考核要求,設計“一體化教學考勤表”、“鉗工基本操作能力考核表”、“刀具刃磨能力考核表”、“測量技術考核表”、“典型零件加工能力考核表”等,形成一套與一體化教學要求相適應的教學管理文件。
強化教師隊伍建設建立一支既能勝任理論教學又能進行操作指導的“雙師型”教師隊伍,保證一體化教學的順利實施。每個模塊由項目負責人負責實施,由2~3名專業(yè)教師組成,分別承擔教學講義(教材)的編寫及相應模塊的教學任務。組織教師參加業(yè)務知識培訓和技能鑒定,或從企業(yè)引進工程技術人員和工人師傅,參與教學與管理。
教學組織安排過程在實際教學組織過程中,根據(jù)該專業(yè)所對應的工作過程,將職業(yè)能力模塊劃分為若干個學習模塊,各模塊相對獨立,又具有關聯(lián),根據(jù)特點實施項目化教學。
四、取得的成果
學生專業(yè)能力顯著提高。原來枯燥無味的專業(yè)學習,現(xiàn)在變得直觀、生動,學生的專業(yè)理論水平明顯提高,工機械實踐能力明顯加強,大部分學生的技能水平達到高級工的要求。方法能力有所鍛煉。學生養(yǎng)成了良好的學習習慣,初步培養(yǎng)了學習能力、獲取信息能力、分析能力、認識能力、綜合和系統(tǒng)思維能力、系統(tǒng)工作方法,激發(fā)了學生的創(chuàng)造性思維。社會能力有所加強。激發(fā)了學生的學習興趣,學習有成就感,學風、班風有明顯好轉,同學之間能互助交流,團結協(xié)作,班級集體榮譽感增強。創(chuàng)新能力有所培養(yǎng)。學生根據(jù)學習目標的要求積極思維,提出很多新穎的想法,自己動手做出了一些產品,自信心得到很大提高。
我院還與本市企業(yè)建立了良好的合作關系。企業(yè)為我院學生實習提供場地和設備,為我院專業(yè)教師操作技能訓練提供指導和幫助;同樣,我院為企業(yè)的技術革新和設備改造提供技術支持,為企業(yè)職工的文化知識和技術培訓提供幫助。
總之,專業(yè)課程體系的開發(fā)與建設,不是對教學內容的調整和知識的生硬重組,而是對教育理念的重建和更新,對人才培養(yǎng)模式的改革和創(chuàng)新,對人才本身能力和素質結構的重塑和完善。只有學院、分院、企業(yè)多方位、多層次的協(xié)調和合作,從整個課程體系著手,在教學中引入新的理念、新的技術、新的方法才能實現(xiàn)改革目的,而改革的成果必能讓學生真正掌握該課程的知識,具備相應的工程實踐能力。
參考文獻:
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篇4
關鍵詞:機械工程;專業(yè)碩士培養(yǎng);課程體系建設;創(chuàng)新能力培養(yǎng)
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)04-0040-02
一、引言
基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的專業(yè)研究生教育培養(yǎng)模式是適應北京市經濟技術發(fā)展、適應創(chuàng)新型社會的必然發(fā)展方向,也是國家對研究生教育提出的新要求。近年來雖然我國已經超過美國成為制造業(yè)大國,但是創(chuàng)新能力仍然不強。專業(yè)碩士普遍存在的問題是與學術型研究生從培養(yǎng)環(huán)節(jié)、課程體系等方面沒有明顯區(qū)別,不能適應國民經濟發(fā)展的需求。如何構建專業(yè)碩士研究生的課程體系,彌補專業(yè)碩士研究生培養(yǎng)脫離工程實際、實踐創(chuàng)新能力不足的問題,有效提高研究生培養(yǎng)質量和學科建設水平,實時開展專業(yè)碩士課程體系教學改革和探索十分必要。
二、基于創(chuàng)新的地方高校機械工程學科專業(yè)碩士的課程體系建設
北京信息科技大學是北京市市屬高校,其前身北京機械工業(yè)學院于1985年即開始招收研究生。機械工程是北京信息科技大學發(fā)展歷史最長的學科之一,下設機械制造及其自動化、機械設計及理論、機械電子工程、車輛工程、先進裝備動力學與控制、先進制造裝備工業(yè)設計六個二級學科,在機械行業(yè)享有盛名。全日制專業(yè)碩士招生從2011年開始,到現(xiàn)在已經招生147人,獲得碩士學位的畢業(yè)生65人。我校全日制專業(yè)碩士的生源對象主要是應屆本科畢業(yè)生,參加由國家統(tǒng)一組織的全國研究生招生入學考試,研究生考試包括筆試環(huán)節(jié)和復試環(huán)節(jié)。筆試包括“政治+英語+基礎課+專業(yè)課”模式,考試內容主要關注理論知識,無法考察學生的創(chuàng)新能力和綜合素質。成績達到當年的國家錄取分數(shù)線即可進入復試(包括筆試和面試),由學院單獨進行。筆試主要圍繞學生的報考方向進行試卷設計,仍然注重理論知識的測試。目前的機械工程作為工程類學科中的基礎學科,機械工程學科與產業(yè)涵蓋的范圍越來越廣,越來越呈現(xiàn)多學科交叉融合的特點,機械工程的外延不斷變化,學生需要掌握的知識與技能越來越多。機械工程學科內涵與外延的變化勢必會引發(fā)機械工程專業(yè)碩士培養(yǎng)上課程體系的變革,因此如何培養(yǎng)專業(yè)碩士的實踐動手能力和創(chuàng)新能力成為重中之重。
學校依據(jù)國家和北京市的科學和技術發(fā)展規(guī)劃,結合北京市地區(qū)工業(yè)特點和現(xiàn)狀,在保持和強化鮮明的技術特色的基礎上,發(fā)揮優(yōu)勢,不斷開拓創(chuàng)新,進一步明確在光機電一體化、先進制造、機器人、儀器系統(tǒng)等研究領域的學科主要發(fā)展方向。建設了智能制造、智能儀器、智能控制與現(xiàn)代設計等學科高水平科技創(chuàng)新研究平臺,承擔了一系列國家、北京市科技項目,將基礎研究與應用研究相結合,工程專業(yè)應用培養(yǎng)與理論研究能力培養(yǎng)相結合,與近年發(fā)展的北京市重點學科、北京市重點建設學科等骨干學科相結合相支撐,逐漸形成了具有特色的面向工程、面向高端應用的專業(yè)人才培養(yǎng)模式。確定了學院機械工程專業(yè)領域定位于培養(yǎng)德、智、體全面發(fā)展的應用型、復合型的高層次工程技術和管理人才的發(fā)展目標。
現(xiàn)代科學技術的發(fā)展呈現(xiàn)出高度分化又高度融合的特點,邊緣學科、交叉學科的不斷產生,更加注重學生的知識整合能力。機械工程學科具有悠久的工程實踐傳統(tǒng),在多年的辦學過程中,形成了面向高端裝備,服務機械工業(yè)的工程教育特色。學科下屬六個二級學科,突破原有課程與學科之間的壁壘限制,將課程體系劃分為:注重人格與素養(yǎng)養(yǎng)成的人文社科類課程群、注重發(fā)展的自然科學基礎課程群、注重研討與研究的專業(yè)基礎與專業(yè)方向課程群等。培養(yǎng)研究生扎實的專業(yè)基礎,使其掌握科學的思維方式與研究方法,促進學生擯棄了傳統(tǒng)學科視角,積累了一套整體化的學習經驗,以協(xié)同創(chuàng)新的眼光認識問題和解決問題,以便應付將來不同職業(yè)的要求,自如地進行專業(yè)轉換和知識更新。
三、基于創(chuàng)新的地方高校機械工程學科專業(yè)碩士的實踐體系建設
為滿足應用型人才對實踐教學環(huán)節(jié)的需求,機械工程領域工程碩士研究生的應用能力培養(yǎng)主要體現(xiàn)在以下方面:高端裝備的機電系統(tǒng)的設計能力;智能制造過程中的檢測、控制技術應用能力;先進制造技術于計算機輔助工具的應用能力;機電融合應用能力;協(xié)同創(chuàng)新能力等。建立了融合校內實踐基地和校外實踐基地的實踐教學體系。
校內實踐基地主要培養(yǎng)學生的基本實踐能力,同時注重實踐創(chuàng)新品質的培養(yǎng)。初期多以課堂理論教學和驗證性實驗為主,在增進基本理論認知的同時側重對基本實驗技能與數(shù)據(jù)處理能力的訓練,并形成良好的科學實驗習慣。
在校內實踐基地建設了面向全院的必修實踐課程“機械工程綜合實踐”,包括工程建模分析能力、現(xiàn)代制造工程技術、測試實驗技術三門獨立實踐課程。工程建模分析集計算機圖形學、網絡技術、多媒體技術為一體,在虛擬條件下對工程產品進行構思、設計、制造、測試和分析等。掌握典型機電產品零件的三維虛擬模型建模方法;掌握典型機電產品三維虛擬裝配體的裝配方法、掌握應用零件三維虛擬模型以及三維虛擬裝配體繪制工程圖的方法、掌握分析零件三維虛擬模型相關參數(shù)的方法、掌握應用三維虛擬裝配體進行運動仿真以及獲取相關參數(shù)的方法。
現(xiàn)代制造工程技術,要求學生能夠完成典型零件的數(shù)控編程與典型零件數(shù)控加工實驗、數(shù)控機床主軸系統(tǒng)精度檢測與分析,數(shù)字化生產線建模與仿真分析,使學生較深入地掌握現(xiàn)代制造工程領域內零件加工工藝的設計、程序的編制、數(shù)控機床主軸回轉精度測試的實驗方案設計、測量及數(shù)據(jù)處理與分析,掌握生產系統(tǒng)中解決實際制造系統(tǒng)問題的基本方法,提高解決工程實際問題的能力,為從事機械制造及其自動化領域的科學研究及工程應用打下良好的基礎。
測試實驗技術,從實驗出發(fā),使學生較深入地掌握機械工程領域常見物理量的實驗方案設計、測量及數(shù)據(jù)處理與分析。掌握解決實際問題的基本方法,了解工程測試與信號分析的有關理論、實現(xiàn)與應用的基本思想,掌握現(xiàn)代測試與信號分析的理論與技術,提高將工程測試與信號分析技術應用于工程實際的能力,培養(yǎng)科學實驗的能力,為今后從事復雜機械系統(tǒng)性能測試的科學研究及工程應用打下良好的基礎。研究生通過一個相對完整的機械系統(tǒng)設計、制造、測試和控制的工程應用過程的基本訓練,提高了創(chuàng)新實踐的能力。
在校外與北京機床研究所、北汽福田、北京京儀集團、東方振動研究所等企業(yè)聯(lián)合,構建了北京市教委與企業(yè)研究生聯(lián)合培養(yǎng)基地。基于這些基地,合作開展科研,完成國家與北京市多項科研項目,配合企業(yè)進行基礎理論與應用研究。注重的是通過實踐培養(yǎng)學生從中總結規(guī)律、發(fā)現(xiàn)科學問題的能力。
四、結論
創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是一項系統(tǒng)工程,結合本校特色,研究構建了機械工程專業(yè)碩士的課程體系以及實踐環(huán)節(jié),將校內校外實踐基地融合,旨在培養(yǎng)專業(yè)碩士研究生的創(chuàng)新能力。在此基礎上,還需要進一步研究培養(yǎng)專業(yè)碩士的課程教學模式、招生培養(yǎng)過程的監(jiān)控機制以及畢業(yè)環(huán)節(jié)的考核機制,為國民經濟發(fā)展提供更多合格的專業(yè)人才。
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Based on the Innovation of Mechanical Engineering Master's Course System Construction of Exploration
WANG Hong-jun
(Beijing University of Information Science and Technology Institute of Electrical and Mechanical Engineering,Beijing 100192,China)
篇5
關鍵詞:實踐教學 多元化 機械工程 模式
機械工程專業(yè)實踐教學主要包括實驗、課程設計、社會實踐、調研、實習、畢業(yè)設計等環(huán)節(jié)。實踐教學是專業(yè)知識形象化的表現(xiàn),也是專業(yè)知識在典型案例運用中的實際過程,能夠促進學生理解專業(yè)理論知識,用以解決專業(yè)問題。機械工程專業(yè)學生的培養(yǎng)和教學只有結合實踐,才能利于學生進入社會后盡快適應工作環(huán)境,具備較好的實踐、創(chuàng)新能力。實踐教學是機械工程專業(yè)實現(xiàn)教學培養(yǎng)目標的主體,同時是培養(yǎng)應用型人才的主要途徑之一[1,2]。實踐教學能夠培養(yǎng)學生利用所學的基本理論、知識和技能進行分析和解決實際問題的能力,在培養(yǎng)學生工程創(chuàng)新能力和提升全面素質等方面具有理論教學不可替代的作用[1-3]。
1 優(yōu)化理論教學與實踐教學內容
高校教師通過嘗試各種形式的教學手段提升教學效果,例如:利用模型、教具、實物、現(xiàn)場實況錄像、多媒體等方式組織教學,但學生對理論知識仍然感到難以理解,學習興趣不高,達不到預期的教學效果。其原因主要是目前沿用的教學模式中,過于強調理論,而且理論知識與實踐環(huán)節(jié)嚴重脫節(jié),忽視了理論知識的實際應用。隨著課程改革,機械工程專業(yè)課程的學時數(shù)大幅減少,教師沒有充足的時間細致地講解專業(yè)課程的主要內容。因此,在教學過程中必須提高授課效率,讓學生掌握機械工程專業(yè)課程的精髓,并能將其應用于實踐[3]。
在傳統(tǒng)實驗教學中,大部分是驗證性、重復性實驗,而有利于培養(yǎng)學生創(chuàng)造能力的綜合性實驗較少。當前知識更新和老化周期縮短,不斷涌現(xiàn)新知識、新技術,但由于實驗內容沒有得到及時更新,部分實驗項目與生產實際脫節(jié),不能實現(xiàn)提高學生綜合素質的教育目標。而且,專業(yè)課程的實驗一般需要在綜合性實驗臺上進行,受實驗場地和實驗器材的限制,學生在實驗操作過程中以觀察為主,缺少動手機會,難以達到實驗目的。課程實驗課的題目比較多,由于實踐教學學時和設備的限制,一般只能做幾個典型實驗[3,4]。因此,需要根據(jù)機械工程專業(yè)課程教學大綱,對實驗內容進行規(guī)劃,使學生在操作之前明確實驗任務,做好充分準備,能夠自己動手操作。
高校常見的教學程序一般是先講解理論知識,在教學中間定期安排相關實驗,而課程設計安排在期末進行。由于理論講授與實踐環(huán)節(jié)分開進行,達不到二者互補的效果。在課程設計時段,我們通常要求學生在1周內完成,但學生正忙于期末考試,很難靜下心來認真完成,不能達到課程設計的基本教學目標。通過有效整合教學內容,使理論教學與實踐教學達到有機結合,并對各實踐環(huán)節(jié)精心設計,靈活安排實驗課,解決理論教學不易解決的難題,掌握通過實驗更易理解的知識[3-5]。
2 改善實踐教學手段
在實踐教學過程中不斷引入現(xiàn)代教育技術,把網絡技術、仿真技術、虛擬現(xiàn)實技術、聲像技術等應用到教學環(huán)節(jié)中,能夠提升實踐教學的效果,也為學生創(chuàng)造合適的工程訓練環(huán)境。在實驗教學環(huán)節(jié)中,通過設計現(xiàn)代教育技術平臺,開發(fā)和研究現(xiàn)代技術的支撐環(huán)境[3-5]。部分實踐項目可以在教師講解操作技能后,讓學生自主設計作品,并進行實際操作,不斷激發(fā)學生的學習興趣。特別是對于不具備實踐教學條件的部分教學內容,可以利用仿真技術、錄像及網絡等手段,讓學生獲得直觀而形象的認識。利用網絡資源協(xié)助實踐教學,運用虛擬與仿真實驗結合實際操作,拓寬學生的知識面,提升學生的實踐技能與科研能力。
在學習過程中如果遇到難以理解的知識,學生可能會對該專業(yè)課程失去學習信心,從而產生厭學情緒。在實際教學過程中,可以合理利用信息技術,通過多媒體教學課件或演示程序等教學手段,變抽象為直觀,利用動畫或圖示等方法展示內容,增加課堂教學容量,激發(fā)學生的學習興趣。例如,可以利用多媒體課件將相關設備、元器件等結構形狀、組成及工作原理等進行動畫仿真,增強真實感和立體感,加深學生對設備或元器件工作原理的理解,有效解決教學難點。
3 實踐內容與科研課題相結合
通過實踐內容和教師科研課題的銜接,促使學生接觸實際工程項目,積極參與到教師的科研活動中,提高學生的應用技能。實踐教學實際上是科研與教學相互結合的特定方式,屬于高校科學研究融入教學過程的體現(xiàn)。教師通過把科研項目有意識地融入實踐教學,有利于充實和更新教學內容,達到提高教學質量的目的,而且有利于拓寬學生的思維,擴大學生的視野,提升學生的創(chuàng)造能力,培養(yǎng)學生的實踐能力。
機械工程專業(yè)教師應該充分了解課程設計的重要性,應用中可以把課程設計與畢業(yè)設計緊密聯(lián)系起來,以引起學生足夠的重視。在實際操作過程中,學生可以根據(jù)課程設計的教學要求,與指導教師的科研項目相結合,自行擬定題目,特別要注重工程實踐性,選擇與課程相關而且難易程度適中的問題。課程設計應避免題目雷同,布置任務時盡可能實現(xiàn)一人一題。
畢業(yè)設計與其他實踐教學環(huán)節(jié)是相互融合、相輔相成的,也可以理解為是其他實踐教學環(huán)節(jié)的延續(xù)、檢驗和深化。畢業(yè)設計不僅僅是理論學習的擴充,因其能較大程度地提高學生處理實際問題的綜合能力,而成為實踐型創(chuàng)新人才培養(yǎng)的重要途徑[6]。指導教師可以將學生進行分類,并根據(jù)不同類型學生的個性特點,采用多元化畢業(yè)設計模式對學生進行個性化培養(yǎng)。畢業(yè)設計的選題應該符合機械工程專業(yè)培養(yǎng)目標,盡量結合工程技術、教師的科學研究項目、社會生產實際等,體現(xiàn)理論與實際相結合,展現(xiàn)學科的應用性。選題應盡可能結合工程實際,體現(xiàn)實際應用和社會需求,優(yōu)先考慮企事業(yè)單位的實際課題。
4 實施課外實踐活動
高校應該為機械工程專業(yè)本科學生提供多元化的發(fā)展途徑,將課堂教學與課外科技活動相結合,滿足學生自主及創(chuàng)新學習的需要,提高學生的科技創(chuàng)新能力。學生的課外科技活動可以與指導教師的科學研究項目銜接,積極鼓勵機械工程專業(yè)教師指導學生申請本科生科研創(chuàng)新項目,督促學生主動參加各類科研實踐活動,提高學生的實踐和創(chuàng)新能力。
開展課外實踐創(chuàng)新活動不僅能讓學生積極參與課外科研活動,還能激發(fā)實踐教學過程中師生的熱情,因而有利于師生參與其他相關教學活動。也就是說,學生對教學內容、教學水平、教學方式提出了更高的要求,教材之外的知識更易受到學生的歡迎;教師對學生的學習目標提出了更高的要求,更加看重實踐知識和技能訓練,重新定義學生知識水平和能力評估的標準,形成了真正意義上的教學與科研的互動。
5 改革畢業(yè)實習模式
畢業(yè)實習是機械工程專業(yè)本科生走上工作崗位之前深入了解生產實際、認識社會的一次綜合性實踐。培養(yǎng)學生動手能力最為關鍵的是給學生創(chuàng)造更多的動手實習機會,為此,學校應該聯(lián)系更多單位建立實習基地,還可以鼓勵學生自主聯(lián)系實習單位,并鼓勵專業(yè)教師幫助學生尋找實習機會。專業(yè)實習指導教師應具備較強的責任心,能夠制訂出合理適用的實習任務書及相關規(guī)范等,確保實習具有目的性和針對性,并保證教學任務能夠做到規(guī)范化和定量化。
頂崗實習一直是專科院校或技術職業(yè)院校采取的一種有效人才培養(yǎng)途徑,它能夠有效培養(yǎng)學生的實踐能力和專業(yè)素質。該模式是將學生安排在某技術單位的某一崗位上,通過工人師傅手把手的教育進行學習和工作,從而提升學生的實踐能力和專業(yè)技能[8]。由于本科院校實踐教學課時緊張,一般很難實施頂崗實習,但可以借鑒其實習模式及實踐過程[7-9]。畢業(yè)實習的主要內容一般是在滿足教學大綱的前提下,由學校、企業(yè)及學生三方共同商議確定,必須符合機械工程的專業(yè)方向,同時考慮畢業(yè)設計的選題問題[10,11]。頂崗實習通常由學校與企業(yè)雙方共同參與指導,學校方面由專業(yè)實踐指導教師負責,企業(yè)方面則主要由相關專業(yè)技術人員承擔。
6 結束語
高等教育不僅要傳授給學生相關專業(yè)的理論知識,更重要的是培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的綜合能力。實踐教學環(huán)節(jié)在鞏固和強化所學課程理論知識的同時,有利于培養(yǎng)學生解決實際問題的能力。實踐教學已受到高校廣泛重視,但其所需投入較大,而且涉及面廣,目前仍屬于高校專業(yè)人才培養(yǎng)的薄弱環(huán)節(jié)。機械工程專業(yè)課程實踐性強,通過多元化實踐教學模式改革,積極推進實踐教改,并緊密結合機械工程專業(yè)學科的前沿發(fā)展,突出機械工程專業(yè)的特色與實踐教學的實效性,有利于激發(fā)學生的積極性和創(chuàng)造性,培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新意識。
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篇6
1工業(yè)工程實踐教學目前存在的主要問題
目前,國內高校IE專業(yè)實踐教學的各個環(huán)節(jié)都服務于相應的課程或課程群,但在對這些實踐教學環(huán)節(jié)的內容、形式、要求、時間安排等方面的設計上,較少從整體的角度來考慮其相互之間的關系與聯(lián)系。總體來看,目前本專業(yè)實踐教學存在的主要問題,表現(xiàn)在以下方面:
(1)各實踐教學環(huán)節(jié)獨立,沒有形成體系;
(2)實踐教學體系缺乏先進性、實用性、創(chuàng)新性和有效性,主要是因為實驗、實習條件限制,很多實踐教學內容脫離科技發(fā)展和企業(yè)的實際需要[1];
(3)教學模式單一,缺乏綜合實踐教學環(huán)節(jié),使得學生主動性和創(chuàng)造性難以發(fā)揮;
(4)實驗多以演示性、驗證性為主,缺少系列化的綜合性、創(chuàng)新型、設計性、開放式的專業(yè)課程實驗,不利于學生的動手能力和創(chuàng)造力的培養(yǎng)。
另外,根據(jù)對制造業(yè)人才需求情況的調研和需求分析發(fā)現(xiàn),目前該專業(yè)絕大部分畢業(yè)生的就業(yè),仍停留在制造業(yè)產業(yè)鏈的末端,基本上都是從事基礎工業(yè)工程、品質管理、庫存管理和生產計劃等方面的工作,培養(yǎng)出的學生就業(yè)后還不能較快地適應崗位,與企業(yè)用人要求的期望值,存在相當差距。
因此,本文力求結合大連海洋大學機械工程學院工業(yè)工程專業(yè)開辦7年來的辦學經驗,探索一種既能結合IE專業(yè)特點,又能加強實踐教學環(huán)節(jié),培養(yǎng)具有市場競爭力的IE人才,從而從根本上提高畢業(yè)生可就業(yè)性的工業(yè)工程實踐教學模式。
2實踐教學體系的設計原則
(1)加強實踐教學環(huán)節(jié),突出機械工程素質教育背景。大連海洋大學的工業(yè)工程專業(yè),設在機械工程學院,該專業(yè)的IE工程定位,主要依托機械工程背景,并在培養(yǎng)計劃中設置了互換性與技術測量、液壓傳動與氣動技術、機械CAD/CAM、機械工程測試技術等多門相關課程,進一步強調了該專業(yè)的工程特性。
目前,該專業(yè)實施實踐性教學主要通過兩個途徑實現(xiàn):
其一,是充分利用現(xiàn)有的工業(yè)工程綜合實驗室,模擬現(xiàn)代制造的全過程,體現(xiàn)機械工程背景和IE的特點,并準備進一步完善相關實驗的平臺建設,使之構成一個有機整體。通過現(xiàn)代工業(yè)工程方法和實驗平臺,強化學生應用現(xiàn)代工業(yè)工程方法和工具的能力,并通過制造工程實驗,增強工業(yè)工程專業(yè)學生的機械工程背景。通過各種綜合實驗,來提高學生從事制造系統(tǒng)規(guī)劃、設計、優(yōu)化、運作、評價、創(chuàng)新的能力和素養(yǎng);
其二,是加強技能培養(yǎng)和實踐環(huán)節(jié),制定不同階段的實驗題目、課程設計和實習內容,保證實踐課的教學時數(shù),形成一個目的明確、層次分明且具有連續(xù)性、系統(tǒng)性和創(chuàng)造性的實踐教學環(huán)節(jié)[2~3]。
(2)努力為學生提供一個良好的研究平臺,堅持知識、能力、素質協(xié)調發(fā)展;理論聯(lián)系實際、教學研相結合;全面實施因材施教,注意個性發(fā)展的原則,加強學生的理論與實踐結合能力。一方面要求本專業(yè)高年級學生主動參與到專業(yè)教師的相關科研課題中,在加強技能培養(yǎng)和實踐環(huán)節(jié)的同時,也能讓學生對所學知識融匯貫通,同時也培養(yǎng)了學生分析問題、解決問題的能力和創(chuàng)造性思維方式。
3實踐教學體系的框架設計
構建“面—點—面”模式的實踐教學體系(如圖1所示)。在該體系中,綜合考慮各個實踐環(huán)節(jié),體現(xiàn)“以培養(yǎng)應用型人才為基本原則,以課程實驗知識點為基本要素,以課程設計、學生科研等集成和銜接基本要素來構成專門技能,以生產實習、學科競賽、社會實踐、畢業(yè)設計等綜合多種技能,實現(xiàn)專業(yè)知識的全面綜合”的實踐思想。由于IE專業(yè)必須要始終保持與社會企業(yè)需求相一致,因此,圖1中所示的各項目標,是一個開放的閉環(huán)系統(tǒng)[4]。在這一系統(tǒng)中,如果培養(yǎng)目標或其子目標發(fā)生改變,或者教學與目標出現(xiàn)一定偏差,則應及時對教學的內容、方式、方法等予以修正和調整[5]。
3.1優(yōu)化實踐教學環(huán)節(jié),加強環(huán)節(jié)間的聯(lián)系
在實踐教學模式的探索中,強調將實踐融入到整個專業(yè)教學過程中。由于認識到實習的涉及面廣(學校IE專業(yè)目前安排在第一學年的第一學期),并且能夠為后續(xù)的專業(yè)課及實踐課奠定基礎,因而在該模式中起到“面(綜合)”的作用;由于金工實習、課程設計及實驗教學等,服務于相應的課程或課程群,因而起到“點(分散)”的作用;而生產實習、社會調查、畢業(yè)設計基本上涵蓋了相應的課程或課程群,需要學生綜合運用所學的所有知識(包括金工實習及實驗教學),因而也起到“面”的作用。如圖2所示。當然,該“面—點—面”實踐教學模式的整體優(yōu)化,離不開其各組成環(huán)節(jié)的優(yōu)化。
3.2開發(fā)綜合網絡平臺,整合多維資源
開發(fā)涵蓋圖3所示主要功能模塊的綜合實踐教學信息平臺。該平臺整合工業(yè)工程綜合實踐教學體系各個環(huán)節(jié)、各個層次的實踐素材,使學生可以在任何時間、任何地點自主學習,方便地與教師交流、互動,為學生實踐應用能力的培養(yǎng)奠定基礎。
其中,實踐素材部分的內容,是對接地方企業(yè)生產實踐和學校所簽訂的實習基地(企業(yè)),采集典型企業(yè)生產素材,作為理論課程案例、實驗、課程設計的實踐素材。通過攝像機拍攝,采集典型行業(yè)代表企業(yè)的生產實踐,用Premier編輯、制作成視頻素材庫,并根據(jù)素材內容細分為理論教學素材庫以及實驗教學素材庫兩類。理論教學素材用于課堂案例教學,理論講解之后,播放視頻案例材料,讓學生在老師的指導下,利用所學知識進行分析。
4實踐環(huán)節(jié)的具體開展
4.1實驗環(huán)節(jié)
根據(jù)IE學科的發(fā)展過程,進行總體規(guī)劃。我們將IE實驗劃分為兩大塊,即基礎IE實驗和綜合系統(tǒng)仿真IE實驗。其中基礎IE實驗,包括基礎工業(yè)工程的全部實驗(如動作分析、時間測定、方法研究)、生產管理的生產線平衡實驗、人類工效學等實驗。基礎工業(yè)工程實驗室,主要為完成“基礎工業(yè)工程”和“人因工程學”核心課程的實驗教學環(huán)節(jié),為后繼課程的學習奠定實踐基礎。
綜合系統(tǒng)仿真IE實驗項目,主要包括物流綜合實驗、可編程自動倉庫實驗、Flexsim、ERP和生產計劃與控制仿真實驗。綜合系統(tǒng)仿真IE實驗主要是采集、分析并優(yōu)化銷一體化企業(yè)中人、財、物、設備、方法、信息等資源的運行狀況,進行整體分解并實現(xiàn)優(yōu)化組合,并對整個系統(tǒng)進行模擬。綜合系統(tǒng)仿真IE實驗室,主要包括ERP系統(tǒng)、Flexsim物流模擬仿真系統(tǒng)以及與大連華鐵海興科技有限公司聯(lián)合開發(fā)的生產計劃與控制實踐教學軟件系統(tǒng)等。
另外,規(guī)劃設計綜合性實驗。綜合性實驗的目的,是訓練學生系統(tǒng)掌握工業(yè)工程學科知識及相關技能,鞏固課程知識。要求學生對一個企業(yè)的生產情況進行調查、分析,測定企業(yè)生產能力,預測產品的需求狀況,并對企業(yè)現(xiàn)有的生產計劃、物料需求計劃及生產作業(yè)計劃提出合理的改進意見。實驗內容包括生產過程的規(guī)劃與設計、生產計劃改進、編制物料需求計劃(MRP)與制造資源計劃(MRPII)、優(yōu)化生產作業(yè)計劃、生產成本核算等。
4.2課程設計環(huán)節(jié)
課程設計,是學生在掌握了所學課程的基本理論、基礎知識的前提下,綜合運用知識完成設計要求,目的是通過設計,培養(yǎng)學生綜合運用IE知識解決問題的能力和素養(yǎng)。目前,學校IE專業(yè)課程設計,通常采用集中的方式,由指導教師指定一組課題,內容主要有設施規(guī)劃與物流分析課程設計、基礎工業(yè)工程課程設計、品質工程課程設計、生產與運作管理課程設計等,分別針對工業(yè)工程4門主干專業(yè)課和畢業(yè)設計前的一次綜合實訓活動。
另外,學校該專業(yè)從大二年級開始,就在各個學期開設了一些課程設計,以此鍛煉學生的設計能力、動手操作能力等,使學生從二年級就能開始認識工廠及其運作模式。教師指導學生先深入現(xiàn)場去觀察和了解,要求學生能初步發(fā)現(xiàn)一些問題,然后請一些企業(yè)中的工業(yè)工程、生產管理、工藝、品質管理、會計、人力資源管理等部門的專家講課。講課結束后,還安排學生與專家就所發(fā)現(xiàn)和想到的問題,進行面對面的交流,然后再到現(xiàn)場實習,要求學生發(fā)現(xiàn)一些比較有實質性的問題,并提出符合工程實際和工藝原則又切實可行的改善方案。
在課程設計的安排方面,開設“數(shù)據(jù)庫原理”、“電工電子”、“機械設計”、“管理信息系統(tǒng)”、“生產計劃與控制”和“設施規(guī)劃與物流系統(tǒng)設計”等課程,使學生在機、電、IE專業(yè)得到全面訓練,其中的生產流程設計,是將工藝和工業(yè)工程結合起來做。同時,還力求組織一些專業(yè)課程的專題項目訓練,如在各門專業(yè)課程中后期,開設專題項目(Project)訓練,培養(yǎng)學生的團隊集體協(xié)作和綜合應用所學知識的能力。
4.3實習環(huán)節(jié)
實習教學資源,是為完成實習教學任務所需要的關鍵要素,包括金工實習中心、專業(yè)實驗室、校外實習基地以及學生進行社會實踐場所等。IE專業(yè)實習教學基礎資源的建設,應與學科建設、理論教學、科研、生產相結合,還要充分考慮工業(yè)工程和現(xiàn)代企業(yè)的一些實際應用情況,如應涵蓋工作研究、作業(yè)測定、現(xiàn)場管理、技術管理、品質管理、生產線分析、裝配作業(yè)仿真、庫存管理、設備管理、零缺陷控制、設備監(jiān)控等方面內容。隨著企業(yè)信息化的發(fā)展和服務業(yè)與制造業(yè)的高度融合,實習教學資源的范圍也將進一步擴大。
學校金工實習安排,在校內實習工廠,要求學生對車、銑、刨、磨、鑄造、鉗工等工種進行實訓,熟練掌握眾多機器設備的操作,完成若干指定零部件的加工,最終以實習產品的形式,作為對學生實習過程進行考察。
校外生產實習,要求學生到企業(yè)生產一線學習和深入了解制造企業(yè)實際情況,應用所學的IE理論與方法,對企業(yè)的生產運作系統(tǒng)中的規(guī)劃、設計、評價及創(chuàng)新等問題進行了解、分析并力所能及地提出一些符合實際的解決方案。主要實習內容包括:
(1)方案評價及優(yōu)化;
(2)生產作業(yè)計劃的編制;
(3)質量管理;
(4)生產現(xiàn)場管理;
(5)制造瓶頸分析;
(6)生產線平衡設計。
畢業(yè)實習是高校本科教學中一個不可缺少的重要實踐環(huán)節(jié),是大學生走向工作崗位前接觸生產實際、開闊視野以適應未來工作的一次極好機會。工業(yè)工程既具有工程屬性,又具有管理特征,同時還具有很強的實踐性和可操作性。這些特點,決定了工業(yè)工程專業(yè)畢業(yè)實習,不能完全照搬機械類或管理類專業(yè)的實習模式,應該根據(jù)本專業(yè)的特點,利用有限的實習資源,發(fā)揮盡可能大的作用。
為了提高畢業(yè)實習效果和品質,IE所屬的機械工程學院,通過向學生做思想動員工作,使學生意識到實習的重要性,明確實習的目的、目標和要求。實習時不僅要了解加工工藝流程、加工方法、工廠(車間)布局、生產計劃的編制,以及其他經營管理情況,關鍵要運用IE知識和技術,從IE的角度去考察、分析和發(fā)現(xiàn)問題,并思考如何運用IE知識和技術去解決問題。同時,加強實習基地建設,積極探索參觀實習和生產實習相結合的實習模式。實習中盡可能介入廠方實際操作的實習內容進行參觀實習,通過參觀、聽報告或走訪的形式,了解企業(yè)的生產過程、加工方法和管理方法,然后進行分析、討論。
4.4畢業(yè)設計環(huán)節(jié)
畢業(yè)設計,既是本科教學歷時最長的一個教學環(huán)節(jié),也是學生學習過程中綜合性最強的一個環(huán)節(jié)。選題是做好畢業(yè)論文的關鍵環(huán)節(jié),直接影響畢業(yè)論文品質。工業(yè)工程專業(yè)的選題上,應注重管理科學原理、方法的應用實踐:
(1)課題方向與社會需求一致。從畢業(yè)生就業(yè)情況看,工業(yè)工程專業(yè)技術以基礎IE的應用最普遍,其次是品質管理、生產管理、設施規(guī)劃與物流設計,人力資源開發(fā)與管理等方面,也有一定需求比例。因此,學校該專業(yè)在設置畢業(yè)設計選題方向時,力求與此社會需求一致。
(2)避免理論探討類的課題。由于本科生對本學科的理論掌握的深度和廣度都不夠,而且完全缺乏實踐經驗,從理論上提出創(chuàng)新可能性極小,這類題目的最后結果,往往難以操作和控制。
(3)注重管理方法應用型的課題。本科生的培養(yǎng)目標,就是應用型人才,這類題目方向明確,內容具體,題目大小、深度容易控制。并且能通過理論與實踐的結合,以及對理論應用過程的反思,培養(yǎng)了學生的實踐能力。因此,應選擇企業(yè)生產運營存在的某一問題進行分析,應用工業(yè)工程的知識領域,將所學的專業(yè)知識與需求緊密結合起來,解決企業(yè)生產經營的現(xiàn)實問題。因此,實用性或應用性,是選題的第一要求。
(4)與課題相結合的科研型課題。對于那些參加導師科研課題的部分同學,根據(jù)指導教師承擔的在研課題、橫向科技開發(fā)、技術改造等科研項目,有針對性地選擇那些緊密結合工業(yè)工程專業(yè)培養(yǎng)方向,體現(xiàn)專業(yè)特點的問題,作為畢業(yè)設計的選題。
目前,大連海洋大學工業(yè)工程專業(yè)與大連華鐵海興科技有限公司聯(lián)合,開發(fā)了《生產計劃與控制實驗操作系統(tǒng)》,編寫了實驗指導用書、習題、隨堂考試及說明,并提供了系統(tǒng)演示的Demo版。在系統(tǒng)開發(fā)過程中,同學積極參與了該系統(tǒng)的測試和試運行工作,調動了學生的積極性和學習興趣。通過與企業(yè)人員的溝通,也使學生學到了許多企業(yè)生產中的實際問題和系統(tǒng)的操作技能。這一嘗試,還將在學校工業(yè)工程專業(yè)其他實踐環(huán)節(jié)中,得到延續(xù)和擴展。
篇7
2016年6月2日,中國正式成為《華盛頓協(xié)議》成員國,這將對中國工程教育質量的提高發(fā)揮極大的督促作用,促進中國按照國際標準培養(yǎng)工程師,提高工程技術人才的培養(yǎng)質量[1]。國際上廣泛應用的CDIO工程教育模式是在2004年由麻省理工學院和瑞典皇家工學院等四所大學聯(lián)合研究提出的[2]。它主要由構思(Conceive)、設計(Design)、實現(xiàn)(Implement)和運作(Operate)四部分組成,目的是通過產品研發(fā)到產品運行整個過程的鍛煉培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際的能力[3]。按照CDIO的培養(yǎng)模式,工程畢業(yè)生的能力被分為工程基礎知識、個人能力、人際團隊能力和工程系統(tǒng)能力四個層次,并通過12條標準來衡量學生的培養(yǎng)質量,這與中國工程教育專業(yè)認證的12條標準有異曲同工之處。
我校機械電子工程專業(yè)目前雖然已經制定了較合理的專業(yè)培養(yǎng)目標和培養(yǎng)方案,培養(yǎng)了結構合理的師資隊伍,形成了較好的理論和實踐教學模式,但是與CDIO工程教育標準的要求相比,在培養(yǎng)方案、教學體系、教師隊伍建設及教學效果評價機制等方面,仍然存在一定的差距。現(xiàn)有機電專業(yè)課程體系存在專業(yè)特色不明顯、不同課程之間存在重復或相互沖突的地方等缺點,因此要依據(jù)CDIO工程教育理念,借助校企合作平臺,全面地進行機電專業(yè)人才培養(yǎng)模式的探討,建立符合CDIO工程教育標準的機械電子工程專業(yè)實踐教學體系。
1.我校機械電子工程專業(yè)課程體系情況
目前的專業(yè)培養(yǎng)方案里包括的核心課程為:機械制圖、理論力學、材料力學、模擬電子技術、數(shù)字電子技術、C語言程序設計、單片機原理及應用、自動控制原理、機電傳動控制、傳感技術、機械原理、機械設計、機械工程測試技術、機電一體化系統(tǒng)設計、互換性、工程材料等;主要實踐環(huán)節(jié)為:社會實踐調查、金工實習、電子電路實訓、工程制圖實踐、創(chuàng)新實踐、生產實習、畢業(yè)實習、畢業(yè)設計(論文)、PLC與組態(tài)技術綜合實驗、測試技術與傳感器綜合實驗、單片機綜合實驗、自動化生產線認知實踐、機械設計基礎課程設計和機電專業(yè)綜合課程設計等。
2.CDIO模式下的機電專業(yè)教學體系
根據(jù)CDIO工程教育標準的要求和我校辦學特色,為適應煤炭行業(yè)和地方經濟對機電專業(yè)高級技術人才的需求,結合重實踐、重創(chuàng)新的培養(yǎng)目標設計新的課程體系。廣泛吸取企業(yè)專家建議,深入探討和修訂機電專業(yè)課程體系,強化實踐環(huán)節(jié),構建國際化的課程體系和教學模式,從而保證面向工程的課程體系能夠培養(yǎng)學生的實踐能力與創(chuàng)新思維。依據(jù)CDIO工程教育理念,選擇典型的工程實踐項目,采取“做中學”的方式,通過在項目中反復訓練鍛煉學生自主學習的能力,這樣不僅可以促進學生對基礎知識的掌握,還可以提高學生解決工程實踐問題的能力,從而使學生綜合素質和能力能達到CDIO標準的要求,增強人才培養(yǎng)對企業(yè)的適應性[4]。近年來,主要通過以下措施進行教學體系的改革:
(1)基于CDIO的工程教育理念,構建了“一個核心、兩個方向、四個階段”的工程教學體系。
“一個核心”是以礦業(yè)領域的機電一體化系統(tǒng)設計、研發(fā)為主,覆蓋了多學科交叉領域,主要涉及機械設計、機械傳動、機械制造、機電傳動控制、PLC、單片機、控制工程、機電一體化系統(tǒng)設計等多種技術;“兩個方向”是指機械設計與制造、電氣控制系統(tǒng),選修課中增添“煤礦機電設備”、“工業(yè)控制網絡與現(xiàn)場總線技術”等課程;“四個階段”是指根據(jù)CDIO理念的構思、設計、實現(xiàn)、運行四階段指導,學生要經歷認知實習、基礎課程實驗、專業(yè)課程設計與綜合實驗及畢業(yè)設計、創(chuàng)新大賽等綜合實訓,才能更好地掌握本專業(yè)的工程應用技術。從第三學期開始,每學期均安排工程實踐環(huán)節(jié),按照核心知識點和要求來設定每個工程實踐項目,在課程設計與畢業(yè)設計過程中企業(yè)參與。
(2)依托產學研合作背景,通過專業(yè)綜合實訓和企業(yè)頂崗實習等環(huán)節(jié)提高學生工程實踐能力。
我校機械工程學院已經建立了電子創(chuàng)新設計實驗室、慧魚模型創(chuàng)新設計實驗室、機電控制技術實驗室、虛擬儀器綜合實驗室、動態(tài)測試技術實驗室等實踐創(chuàng)新平臺,與淮南礦業(yè)集團、皖北煤電集團、淮南萬泰電子股份有限公司、淮南潤成科技股份有限公司、平安開誠智能安全裝備有限責任公司、凱盛重工有限公司、淮南階梯電子科技有限公司等開展了長期的產學研合作,從而可以保證給學生提供校內、外實踐實習基地。通過單片機和PLC綜合實驗、課程設計、畢業(yè)設計、實訓檢驗學生電工電路、單片機、PLC綜合開發(fā)的能力,往往借助典型機電案例(如斜井跑車防護裝置、皮帶機集控系統(tǒng)、立井提升系統(tǒng)過卷過放保護系統(tǒng)等),讓學生經歷“構思—設計—實現(xiàn)—運行”四階段的完整實訓。與此同時,讓學生積極深入到到校企合作的實習基地中,在相關機電系統(tǒng)中頂崗鍛煉,進一步提高學生的理論聯(lián)系實踐的能力,縮短學生個人能力與企業(yè)要求的差距。
(3)通過創(chuàng)新團隊建設、學科競賽和大學生科研項目培養(yǎng)學生工程實踐創(chuàng)新能力。
為進一步拓展學生科技創(chuàng)新能力,借助學院設置的創(chuàng)新團隊、學科競賽活動、大學生科研項目的平臺,在日常的教學管理中,融入緊密聯(lián)系工程實際的大學生課外科技創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式,鼓勵學生積極參加“全國大學生機械創(chuàng)新大賽”、“全國大學生機器人大賽”、“全國大學生電子設計競賽”、“全國大學生節(jié)能減排大賽”等各種賽事,鼓勵學生撰寫學術論文和申請專利。
3.結語
CDIO工程教育模式與中國工程教育專業(yè)認證的標準是高度統(tǒng)一的,只有堅持以CDIO工程教育模式為指導,依據(jù)校企合作背景,不斷創(chuàng)新改革機電專業(yè)的課程教學模式,才能進一步提高學生的工程實踐應用能力,為國家和企業(yè)培養(yǎng)出能在機電行業(yè)及相關領域從事機電一體化產品和系統(tǒng)的設計制造、研究開發(fā)、工程應用和運行管理工作的復合型工程技術人才,達到國際標準的要求。
篇8
一、構建研討型案例教學模式,優(yōu)化機制方向專業(yè)課教學體系
(一)加強校企聯(lián)合,優(yōu)化案例教學內容,構建案例教學資源庫
教學中所選案例多來源于學生熟悉的周邊企業(yè),并將收集到的素材整理,歸類構建制造加工現(xiàn)場案例集、夾具應用案例照片集、機械制造方向專業(yè)課網絡教學平臺、機械制造方向專業(yè)課網絡實踐教學平臺、機械制造方向專業(yè)課網絡創(chuàng)新教學平臺,結合相關網絡教學系統(tǒng),應用于具體的實際教學中。逐漸形成以學生為中心、以教師為主導的教學體系。
(二)優(yōu)化基于研討型案例教學模式的機械制造方向專業(yè)課程教學體系
應用案例時,首先需優(yōu)化理論教學和課程設計、生產實習、課程試驗等實踐教學環(huán)節(jié)的組織過程,使分散的教學內容合理配置和有機結合,保證教學全過程的相對完整和連貫。其次通過一些開發(fā)性綜合實驗,對理論知識進行綜合應用。最終使機制方向專業(yè)課教學體系不斷得到優(yōu)化。
二、優(yōu)化教學手段,落實研討型案例教學模式的實施應用,提高課程教學質量
針對傳統(tǒng)的教師“滿堂灌”式教學方式,優(yōu)化研討型案例教學模式,主要采取案例分析法、討論法、模擬法等教學方法,并結合網絡平臺,充分調動學生的主觀能動性,解決課程實踐性強、學生實踐經驗少、理解困難的矛盾。
(一)用案例驅動法,展開教學內容
用案例驅動法逐步展開教學內容,一環(huán)扣一環(huán)提出問題、解決問題,把學生吸引到問題中去,可充分調動學生思考的積極性,從而提高課堂教學效率。例如,六點定位原理、加工原始誤差的組成、定位誤差的分析等知識點的引入,先通過生活中的實例,引導學生思考為什么桌子大多是四條腿的,而三角架總是三條腿,且腳很尖?從而引出定位原理的概念。
(二)用案例模擬法,加強學生大工程意識的培養(yǎng)
通過機械制造過程中的加工安全案例、經濟糾紛案例、工程產品質量案例,讓學生模擬其中某個企業(yè)的身份,討論分析機械加工過程中會出現(xiàn)的問題,如利用汽車質量不過關導致市場流失事件、水污染事件等案例,培養(yǎng)學生的安全意識、經濟意識、質量意識及環(huán)保意識。
(三)用案例討論法,加強學生綜合素質的提高
將機械制造工藝學教學難點分成若干討論課題,在網絡教學平臺中布置討論任務,學生采用合作小組的形式,在任務中發(fā)現(xiàn)問題、思考問題、解決問題,在教師與學生、學生與學生之間展開討論,最后教師總結,使學生由傾聽者變成了思考者和參與者,達到良好的教學效果。
三、以榜樣案例激勵學生,營造濃厚的校園工程文化
篇9
關鍵詞:液態(tài)成形與模具方向;課程設計;教學改革
中圖分類號:G423.07 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)03-0045-02
專業(yè)課程設計是本科教學體系中重要的實踐性環(huán)節(jié),起著促進學生將理論知識轉化為實踐應用能力的重要作用。專業(yè)課程設計是學生綜合運用本專業(yè)前修課程的基礎理論進行的工程設計的嘗試,是培養(yǎng)學生綜合應用能力和創(chuàng)新意識的重要手段,它是對前期理論教學效果檢驗和評價的一種十分有效的形式[1]。南昌航空大學材料成型及控制工程專業(yè)液態(tài)成形與模具方向(鑄造方向)課程設計是《液態(tài)金屬成形工藝》、《金屬液態(tài)成型模具設計》和《液態(tài)金屬精密成形技術》等課程教學過程的一個不可缺少的組成部分,也是液態(tài)成形與模具工程技術人員進行工程設計的基本能力訓練的重要方式,其目的在于使學生鞏固和擴充所學的鑄造工藝知識,提高計算、識圖、繪圖、鑄造設計手冊運用和理論聯(lián)系實際的能力。近年來,隨著本專業(yè)學生規(guī)模不斷擴大,我們及時分析鑄造方向課程設計教學中出現(xiàn)的新問題,以提高學生鑄造工藝與模具設計能力提高學生分析和解決鑄造工程實際問題的能力為出發(fā)點,對鑄造方向課程設計教學進行改革,取得了較好的效果。
一、鑄造課程設計存在的問題
我校每屆學生安排在在第7學期后4周進行課程設計。學生須在規(guī)定的時間內獨立完成給定零件的鑄造工藝和相應模具設計任務。學生根據(jù)鑄造工藝設計手冊,結合零件的材質、結構特點、技術要求和批量等對零件進行鑄造工藝性分析,選擇合理的鑄造工藝方法,制定鑄造工藝方案,確定鑄造工藝參數(shù),設計澆鑄系統(tǒng)和冒口的形狀和尺寸,設計與鑄造工藝相適應的工裝。鑄造課程設計的主要特點是結合所學鑄造專業(yè)知識解決實際生產問題,是學生首次對專業(yè)知識的綜合運用[2]。因此,課程設計題目既要結合所學課堂重點內容又要符合企業(yè)生產實際。同時,為了達到培養(yǎng)學生獨立從事工程設計能力的目的,課程設計的題目數(shù)量要足夠多,應滿足1人1題。隨著學生規(guī)模的增大,我校鑄造方向每屆有3個班,約120人。課程設計教學效果未能完全達到教學大綱的要求,主要存在以下問題:(1)課程設計題目過于陳舊,與企業(yè)實際生產脫節(jié),達不到培養(yǎng)學生工程實踐能力的目的,與企業(yè)對學生的能力要求有一定距離;而且我校由于歷史原因,題目覆蓋面較窄,主要為航空用鋁合金、鎂合金零件為主,其他民用材料如球鐵、鑄鋼較少,使學生再就業(yè)面上處于劣勢。(2)課程設計題庫零件圖數(shù)量少,難以滿足1人1題的要求,存在多人一題現(xiàn)象,起不到培養(yǎng)學生獨立從事工程設計的能力的作用。(3)由于科研需求,引進一些非鑄造專業(yè)的青年教師,這些教師本身鑄造知識薄弱,缺乏鑄造工程實踐經驗。(4)通常,學生完成課程設計的鑄件不進行實際澆注實驗驗證,學生不清楚自己設計的鑄造工藝是否合理,也就不可能提出更合理的設計方案,不利于培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力。(5)大型現(xiàn)代化鑄造企業(yè)已將計算機模擬技術用于優(yōu)化鑄造工藝設計[2、3],如果鑄造專業(yè)學生在校期間不掌握鑄造過程計算機模擬技術,無疑將不能適應鑄造企業(yè)的要求。
二、鑄造課程設計改革與實踐
1.“真刀真槍”做課程設計。我校曾隸屬于航空工業(yè)總公司,主要為航空企事業(yè)培養(yǎng)學生,課程設計主要以航空用鋁合金、鎂合金零件為主。1999年,南昌航空大學實行江西省人民政府與國防科工局共建后,堅持“立足江西、面向全國,服務地方、服務國防”的服務方向。大部分學生畢業(yè)后在地方企業(yè)就業(yè),因此,我校鑄造方向建立了洪都航空工業(yè)集團公司、中國南方航空工業(yè)集團有限公司、江鈴汽車股份有限公司、江西宏偉汽車零部件制造有限公司、浙江閥門超達鑄造有限公司等涵蓋航空、地方企業(yè)的校外實踐實習基地。通過協(xié)商,這些企業(yè)提供大量實際生產零件建設課程設計題庫,戴斌煜等老師完成省教改課題:“液態(tài)成形與模具專業(yè)方向課程設計數(shù)據(jù)包開發(fā)(編號:JXJG-07-7-22)”。以解決企業(yè)實際生產問題為題目,使學生“真刀真槍”做課程設計。題目涵蓋鋁合金、鎂合金、鑄鋼、球墨鑄鐵和灰鑄鐵等多種材質,數(shù)量滿足1人1題的要求,可以滿足學生根據(jù)畢業(yè)去向和興趣選題。同時,為了確實提高學生解決工程實踐能力,聘請企業(yè)鑄造技術人員做兼職指導教師,和校內教師一起指導學生課程設計,強化學生液態(tài)成形工藝設計能力。
2.提高青年教師鑄造工程實踐能力。近五年,針對學科建設和科研需求,引進了多名非鑄造專業(yè)博士、碩士青年教師充實教師隊伍。但這些教師在鑄造相關課程方面,尤其課程設計教學能力偏弱。為了盡快幫助青年教師提高教學能力,尤其指導課程設計實踐教學能力,組織青年教師到鑄造企事業(yè)單位交流學習,選派5名青年教師到校外實踐實習基地進行為期半年的掛職鍛煉,深入鑄造生產一線,了解鑄造新工藝、新設備和新材料,豐富鑄造工程實踐經驗,提高分析和解決實際鑄造工程問題的能力,達到快速提高青年教師指導學生鑄造課程設計能力的目的。
3.鑄造過程模擬優(yōu)化鑄造工藝設計。近年來,國外已經使用計算機模擬技術優(yōu)化鑄造工藝設計[2,3],根據(jù)鑄件鑄造過程模擬結果,判斷鑄造過程中是否會產生冷隔、澆不足、縮孔、縮松、變形和裂紋等鑄造缺陷。為適應現(xiàn)代鑄造生產的要求,在鑄造課程設計中增加了鑄造過程模擬的內容,用于優(yōu)化鑄造工藝設計。我校在第7學期鑄造課程設計前開設了32學時的《鑄造過程數(shù)值模擬》課程,其中16學時為上機操作,向學生講授鑄件充型過程流場模擬、凝固過程溫度場模擬方面知識和技能,為課程設計打好基礎。教學實踐表明,課程設計引入鑄造過程模擬技術,使設計結果可視化,學生可以對所設計的鑄造工藝進行驗證,預測出現(xiàn)鑄造缺陷,判斷鑄造工藝方案的合理性,進一步優(yōu)化工藝方案,提高設計質量。這些過程充分調動了學生的學習積極性和主動性,有助于培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力、綜合分析能力和解決實際問題的能力。
4.參加中國大學生鑄造工藝設計大賽,提高學生鑄造工藝設計能力。中國大學生鑄造工藝設計大賽由國家教育部高等學校機械學科教學指導委員會、中國機械工程學會及其鑄造分會、鑄造行業(yè)生產力促進中心和中國機械工業(yè)教育協(xié)會等單位聯(lián)合主辦。舉辦中國大學生鑄造工藝設計大賽的目的在于鼓勵在校學生學習鑄造專業(yè)知識,提高學生的實際操作技能,為學生提供社會實踐活動的平臺,為大學生就業(yè)創(chuàng)造有利條件和機會,為鑄造企業(yè)培養(yǎng)優(yōu)秀人才,促進我國鑄造行業(yè)的發(fā)展[4]。大賽命題均來自企業(yè)實際生產零件,評審專家也以企業(yè)技術人員為主。我校鑄造方向學生已連續(xù)參加三屆中國大學生鑄造工藝大賽,獲大賽二等獎4項,三等獎5項,在中國機械工程學會鑄造分會網站、大江網、中國校慶網均有宣傳報道。這不僅彰顯了我校人才培養(yǎng)的質量,也提高了我校材料成型及控制工程專業(yè)的知名度。參賽學生受益匪淺,鑄造工藝設計能力和解決鑄造工程實際問題能力明顯提高,就業(yè)競爭力顯著提高。
本課程設計教學成果已在南昌航空大學材料成型及控制工程專業(yè)液態(tài)成形與模具方向(鑄造方向)07、08、09級學生中應用,并取得實質性的教學效果。(1)學生鑄造工藝設計能力明顯增強。近三年,指導學生獲中國大學生鑄造工藝設計大賽二等獎4項,三等獎5項。(2)專業(yè)建設特色凸現(xiàn),人才質量明顯提高。2010年,南昌航空大學材料成型及控制工程專業(yè)獲批為國家特色專業(yè)建設點。(3)教師教學能力明顯提高。2012年,液態(tài)成形與模具方向教學團隊獲南昌航空大學優(yōu)秀教學團隊。(4)課程設計引入鑄造過程模擬技術,學生對所設計的工藝進行驗證和優(yōu)化,提高了設計質量。
參考文獻:
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篇10
關鍵詞:新能源汽車產業(yè);人才培養(yǎng);課程體系;改革
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)41-0067-02
一、改革背景與培養(yǎng)目標
(一)改革背景
發(fā)展戰(zhàn)略性新興產業(yè)是我國立足當前、著眼長遠的重大戰(zhàn)略選擇。2010年,國家確立了重點發(fā)展包括新能源汽車在內的七大戰(zhàn)略性新興產業(yè)。湖北是我國重要的汽車產業(yè)基地之一,為適應國家新能源汽車產業(yè)發(fā)展對高校人才需求的新期望、新要求,湖北省教育廳于2010年首批批準武漢科技大學等3所本科院校設立新能源汽車產業(yè)車輛工程專業(yè)(簡稱“車產”專業(yè)),并于次年秋季招生。
混合動力電動汽車、純電動汽車、燃料電池電動汽車是目前世界汽車行業(yè)重點發(fā)展的新能源汽車類型。根據(jù)汽車行業(yè)的這一發(fā)展方向,我國確定的新能源汽車的產業(yè)目標是:著力突破電動汽車領域內動力電池、驅動電機和電子控制等重要部件的關鍵核心技術,推進插電式混合動力汽車、純電動汽車推廣應用和產業(yè)化;同時開展燃料電池汽車相關前沿技術研發(fā),大力推進高能效、低排放節(jié)能汽車發(fā)展。
(二)培養(yǎng)目標
立足社會發(fā)展需求、緊跟時代科技發(fā)展潮流是確立高校人才培養(yǎng)目標的基本要求。武漢科技大學“車產”專業(yè)在專業(yè)知識和專業(yè)技能方面的培養(yǎng)目標是:學生應具備機械工程、汽車工程、信息科學與技術等方面的專門知識,能在汽車、新能源、機械工程等領域從事產品開發(fā)、制造、試驗、技術運用與管理等工作的高素質應用型人才,具有新能源汽車產品開發(fā)、制造、試驗、技術運用與管理等的能力。
二、課程體系改革思路與主要特點
課程體系改革一直都是高等教育改革的重點、難點。為使“車產”專業(yè)課程體系改革達到預期效果,在突出“新能源汽車”本色的前提下,課程體系改革堅持以社會需求作為課程的重要來源,以學生作為課程的最根本的服務對象,以知識作為課程基本來源的課程配置導向,合理規(guī)劃課程體系以實現(xiàn)課程之間有機融合,努力把社會需求、學生個人發(fā)展,學科進步貫穿于課程體系設置之中,構建體現(xiàn)“厚基礎、寬口徑、強能力”的課程體系。
(一)改革思路
1.固機強電。即在鞏固普通車輛工程專業(yè)機類工程知識的基礎上,增加信息科學與技術知識即增加電類課程,以增強學生機電融合的工程能力。
2.優(yōu)化組合通識教育平臺課程。主要是對通識教育平臺中英語、體育等多學時、多學期授課課程及其內容進行重組優(yōu)化。
3.校企聯(lián)合,強化實踐。在學生學習專業(yè)課期間,將專業(yè)生產實習時間延伸、內容擴展,即鼓勵學生利用暑假結合生產實習任務與要求到相關新能源汽車企業(yè)實習基地實習2―3個月,且實習單位安排企業(yè)導師指導。
4.導師制。“車產”專業(yè)班的每名學生從進校開始配備專業(yè)課老師擔任導師。大一、大二期間,導師定期就專業(yè)學術問題開展專題講座,以培養(yǎng)學生熱愛專業(yè)、探索專業(yè)問題的積極性和對學科前沿發(fā)展的關注力。
(二)“車產”專業(yè)課程體系的構成
為保證教學過程有序進行,武漢科技大學“車產”專業(yè)課程體系的構成形式及其學分要求與其他專業(yè)完全相同:課程體系構成仍然采取模塊化結構形式,本科階段學習需修滿的總學分為174學分,整個課程體系分為通識教育平臺、學科基礎平臺、專業(yè)課程模塊,實踐教學模塊、素質拓展模塊。
1.“強電”安排。課程體系改革的核心是實現(xiàn)高素質人才的培養(yǎng)。鑒于電子技術在汽車上的應用比例越來越高及電動汽車對電類知識的高要求,從“強電”的要求出發(fā),在原有“電工技術、電子技術”等課程的基礎上,“車產”專業(yè)在專業(yè)核心課程、專業(yè)方向課程模塊中新增加了“微機原理與單片機”、“電動汽車電機拖動基礎”、“動力電池技術”、“電力電子技術”4門課程(共計152學時),并在實踐教學模塊中安排了一周的“電氣電子工藝實習”對相關知識予以鞏固強化。
2.重組優(yōu)化通識教育平臺中相關課程。根據(jù)新能源汽車的產業(yè)目標及“車產”專業(yè)學生專業(yè)技能方面的培養(yǎng)要求,在對普通車輛工程專業(yè)課程體系進行深入分析的基礎上,“車產”專業(yè)的課程體系對其理論教學部分的相關課程與內容配置進行了重組優(yōu)化。具體就是在通識教育平臺中重點對的英語、體育、政治理論課等多學時、多學期授課課程及其內容進行了重組優(yōu)化,
3.突顯“新能源汽車”的專業(yè)本色。新能源汽車專門知識既是“車產”專業(yè)與普通車輛工程專業(yè)的重要區(qū)別,也是“車產”專業(yè)的本色特征,為突顯“車產”專業(yè)的“新能源汽車”的專業(yè)本色,“車產”專業(yè)的課程體系在專業(yè)課程模塊構建方面,除了保持普通車輛工程專業(yè)配置的汽車構造、汽車理論、汽車設計、汽車試驗學等專業(yè)主干課程外,特別新增設了“新能源汽車原理與應用”課程(32學時),同時配套安排了二周的“新能源汽車原理與應用課程設計”,旨在增強與強化學生的新能源汽車專業(yè)知識。