本科院校機械制造類課程群建設研究
時間:2022-11-02 09:38:25
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摘要:基于“新工科”背景下應用型本科院校實際情況,以蚌埠學院為例,從課程分析、企業調研、學生問卷3個角度剖析機械制造課程群存在的問題,著眼教材、網絡平臺開發、課程內容設計、實踐教學內容設置、綜合實踐考核等多環節提出具體的教學改革措施,力求使人才培養適應社會發展需求。
關鍵詞:課程群;實踐環節;教材;綜合考核
1引言
從2017年開始,為推動工程教育改革創新,國家提出“新工科”概念?!靶鹿た啤钡难芯颗c實施在很大程度上促使傳統專業在人才培養目標,課程設置、教學評價等方面都發生了相應的改變,而這種影響程度基于不同類型的院校存在一定差異,應該通過不同的教改方案,來體現新工科的要求,實現新工科的發展目標。蚌埠學院作為一所以工為主的省屬地方應用型本科高校,在辦學理念、人才培養目標、服務面向定位、教學方式等方面特色鮮明,為推進“新工科”背景下的育人實踐,必須契合應用型本科院校的建設要求,探索區別化、針對性的教改路徑。為此,本文擬以蚌埠學院機械制造類課程群建設為例,對其科學構建與運行實施進行整體化探析。
2機械制造類課程群的構建和現存問題
2.1組成構建
以蚌埠學院為例,制造類課程群主體主要包括:機械制造技術、先進制造技術、數控技術、模具設計與制造、逆向工程與快速成型技術等課程。
2.2存在問題
2.2.1課程之間缺乏前后聯系,并有部分內容重復5個制造類課程基本上都開設在大三和大四學年,均作為一門單獨的課程進行講授,對于課程之間的聯系沒有做過多的考慮。在時間安排上,作為研究傳統加工工藝的機械制造技術設置在大四上學期,但實際上傳統工藝應該是新工藝、新方法、新應用的基礎理論,在安排設置上,其應該作為先進制造技術、逆向工程等課程的前導課程進行學習。在內容上,5門制造類課程教材中存在重復的現象,比如在逆向工程與快速成型技術中介紹的新工藝在先進制造技術中也有所提及,先進制造技術中介紹的一些精密加工工藝則在模具設計與制造中也有部分內容相同。不同的任課教師在教授本門課程的時候,有可能會忽視這個問題,而導致對學生的重復講解,也導致課程重點不夠突出。2.2.2部分課程缺少相應的前導課程以先進制造技術課程為例,其主要內容是介紹先進的設計理論與制造工藝,同時對相關領域的知識點也進行了介紹,如倉儲物流、生產管理、生產模式,但這一部分內容缺乏相應的前導課程,特別是生產管理部分,學生掌握領會較為困難。2.2.3實踐環節滯后于工程需要制造類課程是實踐性很強的學科群,所以學校也安排了大量的實訓、課程設計等環節進行學習效果的加強和檢驗。但是這種實踐環節與工程需要之間是脫節的,兩者沒有緊密結合,往往實踐教學環節滯后,學生達不到能夠熟練應用的技能要求。2.2.4缺少集成化的綜合實踐環節課程群內課程自成一體,但這些制造類課程在實踐中的運用中相互關聯,需要綜合考慮多個方面,進行方案的深入研究與對比,才能選擇最優的工藝方案,所以集成化的綜合實踐環節是必不可少的,也是快速提升學生實踐能力的重要途徑。
3基于課程群的理論與實驗教學改革
通過上述對課程設置和機械制造類課程群建設中存在問題的分析,要想實現新工科下應用型本科院校的人才培養目標,僅僅針對一門課程進行教學改革是不夠的,必須基于課程群整體進行教學改革。
3.1配套教材的完善
目前教材的選用基本上都是由任課教師自己選定,上報院系,教材的選用具有較強的隨意性。部分課程教材的選用直接采用經典教材,沒有考慮到學校的實際情況。比如逆向工程與快速成型技術,在經典教材中,就用部分篇幅介紹了曲面的建立,而這一部分內容,需要較強的數學基礎的支撐才能較好理解。自編教材能更好地適應本院學生發展需求,但是如果盲目為了追求教材的自編率或者職稱晉升,往往會在內容和體系上缺少獨特學術見解。而這種重復勞動也造成了人力資源的浪費,達不到自編教材原本目的。自編教材必須經過閉環反饋才可以滿足使用要求,如圖1所示。圖1教材編制閉環圖教材需要經過規劃——論證——實施——反饋——修改——再實施——修訂這樣的循環過程,并且在教材編寫的前期建設環節,就需要讓企業參與,滲透企業急需的人才,實現單元互選與針對性的培養目標。同時為了確保教材建設的規范性和實用性,課程內容中應有機融入課程思政的內容。
3.2開設專業拓展平臺
機械制造類課程的特點是更新快,往往出現很多新知識點在教材中來不急更新。專業拓展平臺,則能幫助學生及時了解與課程相關的最新知識。雖然有些網絡制造平臺也具有這種作用,但就實際使用來看,這些平臺大多針對性較弱。而構建專業拓展平臺,由專人負責,對相關資源進行篩選,讓學生能高效地獲得最新信息。與此同時,可考慮在專業拓展平臺上進一步構建立體化教材,就是立足于現代教育理念和現代信息網絡技術平臺,以傳統紙質教材為基礎,以學科課程為中心,以多媒介、多形態、多用途、多層次的教學資源和多種教學服務為內容的結構性配套的資源集合。包括試題庫、教師課件、網絡課程等[1]。
3.3課程群的完整性
針對課程群內課程內容重復,或者缺少前導課程兩個問題,制定解決方案。第一個問題可以通過教材的優化來實現,第二個問題則需要重新優化整個課程設置,適時添加相應課程,或者在課前通過講座或者線上培訓等形式提前做好知識儲備。
3.4開展實踐導向的課程模式
實踐導向課程模式以“能力培養為核心,集理論教學、實驗實習實訓為一體,產學研相結合”為指導思想,按照實踐活動的要求來設計課程并組織教學[2]。在課程群中,《數控技術》與《模具設計與制造》都有后期的實訓環節,這兩門課程可以集中授課,分別在較短的時間段完成理論課程的講授,講授內容和后期將開展的實訓內容掛鉤,讓學生能高效率地提升自己解決問題的能力,實現理論上掌握,實踐上能動手的目標。3.5與畢業設計相聯系,進行項目式小組教學充分利用畢業設計環節,進行項目式小組教學。對制造工藝類感興趣的同學,在大三就可以雙向選擇,進入畢業設計預小組,對這一部分同學提前下發制造類畢業設計任務書,確定每位同學的項目,后期可進行項目式小組教學。以畢業設計課題為中心,重點強調畢業設計相關知識點,提前安排所需要的實踐活動,為后期的畢業設計環節打下基礎。
4綜合實踐
因為機械制造類課程之間在知識體系上存在一定的聯系,所以需要安排綜合實踐環節,把不同課程內容相結合,針對復雜零件解決實際問題開展綜合實踐教學。
4.1強調企業參與
從應用的角度出發,讓綜合實踐不流于形式。綜合實踐的題目可以由企業導師和學校教師一起進行編制,如對具體零件的制造、修復或者功能優化,這樣既能讓學生提前接觸到生產實際,又能為后期的實習與就業打好基礎。指導期間,企業工作人員與學校指導老師共同合作。
4.2考核形式與內容的多樣化
綜合實踐題目不能局限在企業與院校共同出題這一方面,還要鼓勵學生參與教師的產學研項目,對實踐的考核形式則可以多樣化。學生自己發表相關論文或利用現有設備進行教具的制作[3],參與大學生機械設計創新大賽獲獎等都可以作為考核的形式,這些形式與內容由學生自主選擇。學校要引導學生積極參加學科競賽,強調培養學生的創新創業意識,實現從實用性人才到創新性人才的轉變。
5結束語
在“新工科”背景下,培養應用型本科院校合格人才已成為當務之急。我們要以“新工科”建設為契機,從課程群理論課程設置、實驗課程設置、綜合實踐課程設置、教材規劃等方面對機械制造課程群進行教學改革并逐漸實施,為提升辦學水平,提高學生綜合運用能力,打造學生就業的核心競爭力提供支撐。
參考文獻:
[1]曹海平.實驗課程群的立體化教材建設[J].實驗室研究與探索,2011,30(5):104-106,145.
[2]陳志強,邢龍,楊燕.機械設計制造及自動化特色專業課程群建設的探索與實踐[J].內燃機與配件,2020(7):287-288.
[3]楊麗.基于FDM技術的機械專業多元化教學[J].科技經濟市場,2019(8):131-132.
作者:楊麗 李大勝 趙靜 單位:蚌埠學院 機械與車輛工程學院
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