时间:2022-10-14 15:38:35
导言:作为写作爱好者,不可错过为您精心挑选的10篇机械工程实训报告,它们将为您的写作提供全新的视角,我们衷心期待您的阅读,并希望这些内容能为您提供灵感和参考。
作者简介:张桂菊(1979-),女,布依族,贵州贵阳人,邵阳学院机械与能源工程系,讲师;肖才远(1979-),男,贵州威宁人,邵阳学院城市建设系,讲师。(湖南邵阳422000)
基金项目:本文系湖南省普通高等学校教学改革研究项目“湖南邵阳学院教学改革研究项目”(项目编号:2009JG26)的研究成果。
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2012)08-0022-02
在科技迅速发展、综合国力竞争十分激烈的当今时代,培养大学生的创新精神和创新能力具有十分重要的意义,已愈来愈成为时代的要求。改革开放以来,机械工业取得了稳定、快速的发展,同时对机械工程类专业教育提出严峻的挑战。根据本院制定的创办“优势突出、特色鲜明、水平较高,位居省内外同类院校先进行列的地方性、教学型、综合性大学”的办学定位和培养“素质高、基础好、知识广、能力强、有个性、会创新的应用型高级专门人才”的培养目标。结合邵阳学院机械工程类人才培养的实际,培养学生的创新能力作为邵阳学院大学生的重要培养目标之一,针对机械工程类创新型人才的专业特点,邵阳学院机械工程类专业探索出一条科学、完善的机械工程类大学生创新能力培养的路子。本文从创新型人才培养课程体系、实践创新体系等方面构建机械工程类大学生创新能力培养模式,使邵阳学院能培养出具备素质高、能力强、会创新的应用型高级机械工程专业人才。
一、机械工程类创新人才培养的意义
科学制订创新型人才培养体系对培养什么类型的人才有很大的作用。过去机械工程类专业的课程体系过度注重基础课和专业课,而忽视了学生兴趣爱好、个性特长方面的课程。教学内容则往往过分依赖教材,着重强调基础知识、基础理论传授。对于科学技术的发展前沿,教材往往相对滞后。对学生往往采取“填鸭”式的教学,学生注重死记硬背,拼命忙于应付考试,培养出来的学生高分低能,缺少灵活性,缺少创新精神。所以,制订创新型人才培养体系时,始终坚持学生全面发展的教育观,坚持促进学生思想道德、科学文化和身体心理等素质的全面发展,注重知识、能力与素质的协调发展。
二、构建机械工程类专业创新型人才培养课程体系
创新型人才培养课程体系主要是由人文素养和科学态度相结合的通识教育平台、多学科综合交叉构成宽厚的学科基础教育平台、精深的专业知识和渊博的文化修养并重的课程模块所构成。
通识教育课程平台包括自然科学基础知识、人文社科基础知识、文体艺术修养知识、应用科学技术知识与基本技能等有机结合,改变过去教学内容偏窄、知识结构单一的格局。主要课程有中国近代史纲要、形式与政策、品德与法律、体育、健康教育、大学英语、大学语文、高等数学、大学物理、计算机基础、演讲与口才、技术经济学、企业管理等。主要培养学生适应社会与进入社会后发展需要的通识教育知识,培养学生对时代和社会发展规律的正确认识,提高学生的道德情操,树立正确的人生观、价值观和发展观,培养学生的经济意识与政治意识,提高学生的科学文化素养,促进学生的全面发展。
随着现代工业化进程的飞速发展,现代工程逐渐凸显创造性、综合性、社会性、复杂性等特征,未来工程师在“非工程”方面面临的挑战越来越大。工科大学生在业务素质方面要加强与民族意识、工程意识、经济意识的融合,并处理好人与社会、人与自然、自身发展与社会协调发展的关系。因而,必须进行多学科综合交叉学科基础教育平台,即涵盖机、电、液知识、检测技术、控制技术、制造技术与经济管理技术的宽厚的基础课程体系。主要课程有机械制图、理论力学、材料力学、金属工艺学、计算机接口与应用、机械制造工艺、电工电子技术、热工原理、液压与气动技术、控制工程基础、工程检测技术、汽车工程学、企业管理等。旨在加强学科基础教育,拓宽专业口径,培养学生对未来工作的适应性,增强自我发展的能力。
根据学生的兴趣、专长、发展方向和社会需求,按专业大类招生,分专业方向培养。基于精深的专业知识和渊博的文化修养并重的原则,对专业课程学时减少的同时,课程内容进行精炼,突出应用广、水平高、效果好的特点,对现代制造技术、机电一体化、热能工程、模具设计制造、汽车与内燃机、制冷与空调6个专业方向的专业课程模块结构进行优化,在每个专业方向均设置特色课程和探索性课程,针对发展学生个性和增强学生就业竞争性开设部分选学课。
高素质的机械工程类专业创新型人才不但要具备从事工业产品的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理和经营销售等方面工作的创新型、应用型人才的能力,同时还要具备一定的管理协调能力。因而,构建创新系列课程模块要基于工程实际,注重培养学生的创新设计能力。结合机械工程学科发展前沿、创新理论与方法的学术前沿,着眼于整个机械系统,开设课程有机械原理与机械设计、产品技术创新、现代设计方法、CAD技术、机电系统动态仿真、机械优化设计、有限元分析、机械系统创新设计、工业机器人等课程,涵盖了创造学、创新设计的基本理论与方法。一方面为学生提供夯实的理论知识,另一方面用现代机械设计理论与技术通过大量工程设计去实践,为以后学生解决实际问题的能力奠定扎实的基础。
三、构建工程类专业创新型人才培养实践创新体系
实践环节是机械工程专业教学中的一个重要教学环节,在培养学生的创新能力方面有着不可替代的作用。单靠理论教学是不能内化成学生创新能力。在教学中要与生产相结合,将科研活动引入教学,加强工程实训和学生课外科技创新活动,使学生知识来源渠道多样化,能力培养多元化。注重学生的竞争意识、创新意识、社会责任感和综合实践能力的培养;不断完善以培养学生综合素质、提高工程实践能力、工程设计能力和创新精神为主要目标的工程实践教学新体系。
实践基地已建立了一整套完善的实践教学管理、岗位聘任及培训等制度。在此基础上,顺利实现了人事改革,通过竞聘上岗,拥有实验专职技术人员9人,其中高级职称3人,中级职称5人,初级职称1人;教学仪器设备852台(套),总值达901.36万元。按照工程模式进行实践基地的设计与规划,重视学生的工程能力、应用能力及创新能力的培养。按照省级示范建设实验室、省级重点实验室的建设标准来进行规划和设置。整个实践基地分成三大块:动力机械实训基地、基础实训基地、动力机械创新实训基地和专业实验场地。
动力机械实训基地包括金工实习基地和动力机械拆装实训基地。机械实习工厂基地以数控设备为主,每年能承担实验教学任务达16000人次,除了承担正常的实验教学任务外,还承担数控操作的认证培训工作,学生在数控课程、数控实习的基础上通过考试可获得资质证书,有利于培养学生的应用能力及就业竞争力;动力机械拆装实训基地包括机械产品拆装、机电产品拆装、模具拆装、制冷设备拆装、内燃机拆装以及拆装准备间,每年可承担拆装实训教学任务达2000多人次。
动力机械基础实训基地包括工程力学模块(理论力学、材料力学)、金属材料及热处理模块(互换性及测量技术、金属材料热处理)、传动与控制工程模块(控制工程基础、微机原理与接口技术、液压与气压传动、机电传动控制、PLC等)和热工基础实验模块(工程热力学、传热学、流体力学、工程测试技术、能源与环境)。每年可承担实验教学任务达32000人次。并对实践内容进行重组,实践手段和内容体现了先进性、综合性及设计性。
动力机械创新实训基地包括机械创新模块(机械原理、机械设计、机械创新设计)、机械工程软件实训模块(AutoCAD、Pro-E、UG、Cimetron等)、虚拟实验模块。以前实验要求给学生提供详细的指导书,让学生机械地去验证。这样,验证性实验极大地束缚了学生的手脚,使学生的思路打不开,也造成一部分学生的依赖思想。针对这种情况,我们提供了各种虚拟传动零件、机构及各种仿真软件,为学生自行设计和组合创新机构提供了良好的条件,不向学生具体提出要求,只提出需实现的功能,学生通过各种虚拟实验机构验证创新实践成果,并通过机械工具制作出产品模型。整个实训过程学生独立做出,自己编写和总结实验报告。这种实验方式以设计为主线,注重创新设计能力培养,提高学生方案设计创新能力和综合应用知识解决实际问题的能力。
专业实验场地包括机械工程实验模块、热能工程实验模块、车辆工程实验模块、材料成型实验模块,承担了三个机械工程类专业、六个培养方向的专业实验教学任务,每年可承担实验教学任务达11000人次。
四、创新实践教学成果
根据以上内容构建的大学生创新能力培养体系在机械工程类专业实践近两年来成绩显著。到目前为止,邵阳学院热能与动力工程专业、机械设计制造及其自动化专业入选教育部第一类特色专业;动力机械及工程学科被评为湖南省“十一五”重点建设学科;小型内燃机及先进制造技术被评为湖南省高校重点实验室,发表学术论文40余篇。现承担包括国家自然科学基金项目、湖南省重点科研项目、湖南省自然科学基金项目在内的省部级以上项目3项。学生参加全国大学生节能减排竞赛、湖南省挑战杯竞赛和湖南省第三届大学生机械创新设计大赛等大赛取得优异的成绩,2008年获得湖南省第三届大学生机械创新设计大赛一等奖2项、二等奖1项;2008年荣获第八届湖南省大学生挑战杯课外科技作品竞赛三等奖1项;2009年获得第二届全国大学生节能减排竞赛三等奖1项,2009年获得中南地区港澳特区第四届大学生机械设计制造创新大赛二等奖1项;2010年第四届“挑战杯”湖南省大学生创业计划竞赛金奖1项、铜奖3项。2009年“挑战杯”比赛中获得全国三等奖1项。2009年教育部、住房和城乡建设部高等学校土建学科专业指导委员主办的第一届“亚龙杯”全国大学生智能建筑工程实践技术竞赛在邵阳学院举行,学校成功地承办了该项大赛,并获得了大赛唯一的特等奖。在今后的工作中我们将继续探索地方院校机械工程类专业大学生创新能力培养体系的构建问题,进一步完善培养体系,推广所取得的成果。
参考文献:
[1]周仲魁,夏菲,梁丽萍,等.构建大学生科技创新体系的探索与实践[J].东华理工学院学报(社会科学版),2007,26(1):49-52.
[2]蔡苇,余波,兰伟.大学生科技创新活动存在的问题与对策[J].重庆科技学院学报(社会科学版),2007,(6):165-166.
机械工程训练实践教学效果分析
通过几年来的机械工程训练实践教学模式的实践,金工实习教学方法的改革,将原来的“学习工艺知识,提高动手能力,转变思想作风”教学理念进行了加到转变,其转变为:第一,由被动单一的实习方式转变为学生主动、自拟制件的实习方式;第二,由以培养动手操作能力为主要目的转变为以工程设计能力和创新能力、工程实践能力为主要目的;第三,由思想作风转变转变为综合素质的培养。在几年机械工程训练实践教学模式实践之后,通过对学生的问卷调查(见表1)发现,学生们对实习内容、安排和效果的满意度都非常高。因此,机械工程训练实践教学模式的实施能有效扩充和保留实训规模,增加了实习工种,能极大地满足低年级学生实际动手训练。同时,工程训练实践教学模式能有效促进学生的课程设计、生产实习、毕业实习、毕业设计的进行,帮助学生们顺利毕业,参加社会工作。工程训练实践模式制订了管理制度,以接待学生的教学实践活动。现在,每年都有大批学生利用中心的教学资源解决后续课程和设计中所遇到的工程实际问题,并取得很好的教学效果。机械设计工程训练实践教学模式的实践,其效果明显。学生们大多感觉自己收获颇丰,都认为实践教学是其上大学以来印象最深、收获最大的环节,通过此环节,学生们的知识面得以拓展,创新意识得以加强。许多大学生都主动要求到实验室参加工作,踊跃报名参加大学生研究训练项目和设计大奖赛等课外科技活动。机械设计工程训练实践教学模式的实践有效促进了学生从科目分科学习向工程实际综合、从知识积累向能力生成转化,加强了综合实践能力的培养。
中图分类号:G642.0 文献标志码:B 文章编号:1674-9324(2013)09-0049-03
对方高校如何准确定位人才培养目标,科学合理地构建实践教学体系,实现教学与科研、生产有机结合,培养高水平应用型创新人才,是当前和今后一段时期内,地方高校产学研合作教育需要重点解决的问题[1,2]。不同的高校采用不同的实际教学模式,实践教学结果也就存在着较大的差异[3,4]。本文以山东建筑大学机械工程专业为例,主要研究地方高校机械工程专业实践教学体系的建设,实践教学环节的构建,以及实践教学改革措施,为培养具有机械产品研究、开发、设计、制造、生产组织管理及经营能力的创新人才奠定了坚实的基础[5]。
一、人才培养目标
通过对国内众多开设机械工程专业高校的调查研究后发现,我国在当前和未来相当长的一段时期内,机械工程专业的大多数本科毕业生将直接进入生产一线,从事机械产品设计、制造、生产组织管理等实际工作。因此,地方高校机械工程专业的人才培养目标是具有较扎实的自然科学、人文社会科学基础的,较系统地掌握机械工程专业宽广的技术基础知识,具有较强的创新意识和机械工程专业应用能力,能从事机械产品研发、设计、制造,以及组织管理和市场经营工作的应用型创新人才。
二、实践教学体系
根据机械工程专业的教学特点,围绕着专业人才培养目标,在现代教育理论、教育思想的指导下,采用系统科学的理论和方法,提出了“四层七模块”的实践教学体系。“四层”是指基础知识培养层、专业知识培养层、创新能力培养层和工程能力培养层,“七模块”是指基础实践模块、专业实践模块、创新训练模块、科研训练模块、工程认知实践模块、工程项目实践模块和工程岗位实践模块,7个实践教学模块下设有25个不同的实践教学环节。“四层七模块”的实践教学体系如图1所示。在学生必修的154学分中,7个实践教学模块共计61学分,其中,科研创新训练是8学分,实践教学环节占必修学分的40%。
“四层七模块”的实践教学体系是以学生为主体,在产学研合作教育的平台上,引入现代教学技术和教学手段,改革教学理念、教学方法和教学内容,改善校内实验室、工程训练中心,依托行业、企业建立校外实训和实习基地,教学现场由校内向校外或生产现场延伸,推行产学研合作教育实践教学模式,全面提高学生的学习兴趣,提升学生的学习能力、创新能力和工程实践能力。4个层次的实践培养模式、7个不同实践教学模块、25个实践教学环节都是建立在产学研合作教育平台的基础上的。
三、实践教学内容
根据机械行业对本科人才知识和能力的要求,结合山东建筑大学机械工程专业办学特色及人才培养目标,不断完善实践教学体系,进行实践教学改革,建立包括从基础知识实践到专业实践、从创新训练到科研训练、从工程认知实践到工程岗位实践循序渐进的实践教学环节。实践教学包括校内实践教学和校外实践教学,具体内容如下。
1.校内实践教学。校内实践教学包括基础实践、专业实践、创新训练和科研训练四个模块。各模块内容包括课程实验、课程设计、技能训练、创新训练,以及参加各类科技项目和竞赛等。基础实践模块下设物理实验、电工电子实验、力学实验等认知实验、演示性实验和设计性实验。专业实践模块包括机械原理零件实验、机械工程控制基础实验、单片机实验、PLC实验、计算机辅助绘图实验、互换性与精密测量技术实验、金属切削原理实验、材料成型实验、测试技术实验等认知实验、演示性实验和设计性实验,以及各专业课程的综合型实验、设计型实验和综合实验周等。创新训练模块包括机构组合创新实验、机械系统创新实验、机电系统创新设计实验、PLC控制系统设计实验、单片机控制系统设计实验。科研训练模块包括学生申报的SRP创新项目,以及学生参加的产学研合作项目创新训练等。校内实践教学将在不断完善基础性实验的基础上,逐步提高设计性、综合性、创新性实验的比例,同时,进一步开放实验室,引导学生参与教师的科研活动,创造条件培养学生的动手能力,提高学生实践和利用综合知识解决问题的能力。
2.校外实践教学。校外实践教学包括工程认知实习、工程实践课程实验、企业讲座、工程实践课程设计、暑期实践、工程实训、毕业设计、认证实训、工程创新实践、生产实习等10个实践教学环节。下面主要介绍了6个实践教学环节的建设内容。(1)工程认知实习。了解企业文化、管理、工作流程等,目的是建立大机械的整体概念,了解机械制造企业的构成要素、各部门之间的关系、各部门生产特点和运行特点,同时,进一步了解专业特点,增加专业认可度。重点了解企业的设施、设备、组织结构、工作流程、管理规范、运营管理内容、先进制造技术以及机械工程发展趋势等。(2)工程实践课程实验。通过深入企业了解工程实际问题及技术数据,然后在实验室建立实验系统,运用所学的理论和知识,提出解决问题的方案,达到既加深对所学课程理论知识的理解,又提高了实践动手能力的目的。(3)工程实践课程设计。由校企双方人员担任指导教师,安排学生深入企业开展工程实践问题的调查与分析,根据每门课程实践教学要求,结合课程实践教学内容,综合提炼出课程设计题目,并把课程设计题目与企业的工程实际紧密相结合,采用实际工程数据,提出设计方案或者是解决问题的方案。(4)工程实训。在企业导师指导下,学生以项目组成员的身份参加企业承担的实际工程项目的研究,根据企业的具体要求承担部分项目的设计,了解和掌握工程项目的立项目的、申报途径、研发思路、运行机制与管理办法。引导学生自主学习,培养学生独立获取知识的能力。(5)毕业设计。以企业的实际课题为依托,采取校内导师与企业导师共同指导的双导师制。结合企业产品设计、生产技术改造、产品开发等相关内容,由学校和企业双方共同选定毕业设计题目。学生针对具体毕业设计题目在企业进行设计,最后提交设计报告。通过毕业设计使学生系统了解所在企业产品的生产流程、关键技术、工艺装备、产品质量控制体系,以及企业文化和企业精神。(6)生产实习。深入到企业的产、供、销等部门,跟班进行生产实习。详细了解企业岗位操作规程及相关管理规程等,目的是使学生熟悉工厂生产设备、运行管理、环境保护等相关法规,初步培养学生的观察能力,以及发现问题、分析问题和解决问题的能力,培养学生的创新精神和团队协作意识,由此获得对企业管理的深刻认识。
以上校内实践教学与校外实践教学环节相互穿插、相互衔接地进行,通过这种循序渐进的教学过程,提高学生的工程实践创新能力。
四、实践教学改革措施
为了有效地实施“四层七模块”的实践教学体系,充分体现产学研合作教育平台的作用,需要进行如下实践教学改革。
1.调整实践教学计划,更新与优化现有实践教学内容。改变实践教学从属于理论教学的现状,制定独立的实践教学计划和实践教学大纲,增加实验、实习、实训教学学时数,增加跨学科、综合型、设计型实验项目,使综合性、设计性实验比例占总实验的80%以上,将课程群内的实验整合为更加系统合理的实验课程,提高实践教学效率。
2.结合实践教学内容的改革和实验室、实习基地的具体情况,编写具有特色的系列实践指导材料。实践指导材料是实践教学改革的主要载体和保障,在现有实验教学资料的基础上编写与实践教学配套的系列教材。
3.结合教师科研项目、企业产品开发、技术革新、工艺改造等实际课题开展实践教学方法改革。引入现代教学技术和教学手段,开展项目教学法、现场实训法、课题研究法、情景教学法、案例教学法、工程实例教学法等,将本领域的前沿知识和新技术引入实践教学课堂上,提高学生的创新实践能力。
4.进一步开放实验室,提高实验设备的利用率。在满足多层次实验教学的基础上,进一步加大实验室开放力度。各实验室保证每天开放时间不少于12个小时,除了负责正常课程的基本实验外,还对学生提供一定数量的课外实验选题,同时为学生自带课题及课外科技创新活动提供技术支持。
5.加强与企业的联系,建立产学研合作平台。产学研合作教育的最大优势就是为提高学生实践创新能力的培养提供了真实的、广阔的校内外实习和实践基地。因此,与企业建立联合实验室、研发中心或者工程研究中心,校企合作共建校内外实践基地是产学研合作教育要解决的一个硬件条件。
6.与企业联合指导毕业设计。通过毕业设计,学生能够将本专业课程体系内所有相关知识融会贯通,用于解决工程实际问题。通过产学研合作教育,实施学校与企业的双导师制,选派一批优秀毕业班学生到企业、科研院所进行毕业设计,直接参与实际课题或工程项目,由企业导师进行指导。企业导师不仅帮助指导毕业设计,还着重向学生介绍企业迅速发展的形势和需求,以及企业对学生知识、能力和素质的综合要求。在毕业设计过程中,学生不是简单的学习,而是结合企业工程实际进行综合知识的学习与实践。
7.设置自主个性化科研创新学分。通过在教学计划中设置自主个性化科研创新学分,使学生自觉参加各种社会实践及素质拓展活动,同时,学校或学院也可举办各种课外科技活动和机械创新设计大赛,题目来源可由教师命题或学生自行选题,启发学生发现自己身边或生产过程中存在的机械方面的问题,提出创新题目,对学生进行创新构思和设计方法培训,使学生从发现问题、分析问题、解决问题到产品制作过程进行了全过程的综合知识训练,从而提高了学生的创新能力和社会实践能力,开拓学生的知识面,培养学生的创新精神和团队合作意识。
8.针对实践教学环节制定相应的考核办法和评价指标。实施学校、企业、科研院所多方联合办学,建立多方参与的专业建设理事会,共同制订人才培养目标和培养方案,根据社会需要不断优化实践教学体系;完善课程验收制度,对两年验收期内的所有课程进行公开考核评价;建立健全毕业设计动态监控制度,对毕业设计过程中的题目认定、师生双选、中期检查、毕业答辩、资料验收等各个环节进行动态管理与监控。并将这些动态教学管理制度拓展至整个实践教学过程。
五、结论
根据学校自身学科特色和优势以及人才培养目标,结合地方经济社会发展状况,在产学研合作教育背景下进行实践教学改革,提出了“四层七模块”的实践教学体系,建立与产学研合作教育相匹配的实践教学环节,推进人才培养与企业相结合的模式,利用企业高技能人才和专家参与实践教学,从而培养出高质量能适应地方经济发展需求的机械工程专业应用型创新人才。
参考文献:
[1]袁云沛.高等工程教育产学研合作教育人才培养体系研究[D].哈尔滨:哈尔滨理工大学硕士学位论文,2011,(3):10-30.
[2]韩毅.工科院校发展产学研合作教育的对策研究[D].西安:西安建筑科技大学硕士学位论文,2011,(5):15-35.
[3]李和平,肖忠跃,罗淑平,等.产学研合作创新教育提升高校工科教学质量的探索[J].井冈山大学学报,2009,30(6):112-116.
[4]李天生,徐慧.产学研合作提升机械类应用型人才培养质量的模式研究[J].内蒙古石油化工,2011,(17):1-3.
泌尿外科
20xx年x月x日
购置办公设备申请报告二局领导:
由于我中心刚刚成立,办公设备及日常办公用品尚未配齐,为适应现代化办公的需要,完善办公环境,进一步提高服务质量和工作效率。本着节俭开支的原则,现需申购办公设备及日常用品一批(见详表)。经初步询价共需资金约 元。
当否,请批示。
徐州市住房保障服务中心
20xx年x月x日
购置办公设备申请报告三尊敬的学院领导您好:
随着工业生产技术的飞速发展,国家对机械行业人才专业技能提出了更高的要求,为了适应企业生产的要求,提高学生综合操作技能,提升我院机械工程系同学生的专业水平,以及加强同学们对所学知识的理解和运用,同时也为了进一步方便我院老师进行教学,我特向学院申请机械拆装与维修实训室配备投影设备。
机械工程系是我院第一大系,也是第一主系,担负着兴盛学院的重大使命。近年来随着生源减少和其他本科学院的扩招,我院招生工作面临着严峻的考验,其中硬件资源的落后也大大影响了我校在同等院校中的影响力!我院机械拆装与维修实训室的硬件设施已经严重落后与其他同等院校。因此购置新设备、优化教学设施,全面提高我院的硬件教学水平已经迫在眉睫!
机械学科相对于其他学科有着枯燥、乏味、抽象难懂等特点,投影仪对于提高学生对典型零件的认识、方便教师授课以及和其他子弟学校进行学术探讨方面有着极其重要的作用。同时也可以激发学生的学习兴趣,使抽象的机械结构以幻灯片的方式展现在给学生面前,把抽象的知识通俗化、易懂化!
我们深知学院刚搬到新校区正面临着资金困难!但是几经思索我们还是提出了我们的要求!在此,我们承诺,充分运用好实训设备,提高我们的综合技能,用实际行动为学校、为社会赢得荣誉。我们已经做好了具体的购置方案!希望领导对我们的申请予以批准。
诚望批准
中图分类号:G420 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)02(a)-0197-02
在科技迅速发展、综合国力竞争十分激烈的当今时代,培养大学生的创新精神和创新能力,具有十分重要的意义,已愈来愈成为时代的要求。改革开放以来,机械工业取得了稳定、快速的发展,同时对机械大类专业教育提出严峻的挑战。根据本院制定的创办“优势突出、特色鲜明、水平较高,位居省内外同类院校先进行列的地方性、教学型、综合性大学”的办学定位和培养“素质高、基础好、知识广、能力强、有个性、会创新的应用型高级专门人才”的培养目标。结合我院机械大类人才培养的实际,培养学生创新能力作为我院大学生的重要培养目标之一,针对机械大类创新型人才的专业特点我院机械大类专业探索出一条科学、完善机械大类大学生创新能力培养的路子。本文从创新型人才培养课程体系、实践创新体系等方面构建起了机械大类大学生创新能力培养模式。使我院能培养出具备素质高、能力强、会创新的应用型高级机械工程专业人才。
1 机械大类创新人才培养的意义
科学制定创新型人才培养体系,对培养什么类型的人才起很大的作用。过去机械大类专业的课程体系过度注重基础课和专业课,而忽视了学生兴趣爱好、个性特长方面的课程。教学内容则往往过分依赖于教材,着重强调基础知识、基础理论传授。对于科学技术的发展前沿,教材往往相对滞后。对学生往往采取“填鸭”式的教学,学生注意死记硬背,拼命忙于应付考试,培养出来的学生高分低能,缺少灵活性,缺少创新精神。所以,制定创新型人才培养体系时,始终坚持学生全面发展的教育观,坚持促进学生思想道德、科学文化和身体心理等素质的全面发展,注重知识、能力与素质的协调发展。
2 构建机械大类专业创新型人才培养课程体系
创新型人才培养课程体系主要是包括人文素养和科学态度相结合的通识教育平台、多学科综合交叉构成宽厚的学科基础教育平台、精深的专业知识和渊博的文化修养并重的课程模块所构成。
(1)通识教育课程平台包括自然科学基础知识、人文社科基础知识、文体艺术修养知识、应用科学技术知识与基本技能等有机结合。改变过去教学内容偏窄、知识结构单一的格局。主要课程有中国近代史纲要、形式与政策、品德与法律、体育、健康教育、大学英语、大学语文、高等数学、大学物理、计算机基础、演讲与口才、技术经济学、企业管理等。主要培养学生适应社会与进入社会后发展需要的通识教育知识,培养学生对时代和社会发展规律的正确认识,提高学生的道德情操,树立正确的人生观、价值观和发展观,培养学生的经济意识与政治意识;提高学生的科学文化素养,促进学生的全面发展。
(2)随着现代工业化进程的飞速发展,现代工程逐渐凸显创造性、综合性、社会性、复杂性等特征,未来工程师在“非工程”方面面临的挑战越来越大。工科大学生在业务素质方面要加强与民族意识、工程意识、经济意识的融合,并处理好人与社会、人与自然、自身发展与社会协调发展的关系。因而,必须进行多学科综合交叉学科基础教育平台,即涵盖机、电、液知识、检测技术、控制技术、制造技术与经济管理技术的宽厚的基础课程体系。主要课程有机械制图、理论力学、材料力学、金属工艺学、计算机接口与应用、机械制造工艺、电工电子技术、热工原理、液压与气动技术、控制工程基础、工程检测技术、汽车工程学、企业管理等。旨在加强学科基础教育,拓宽专业口径,培养学生对未来工作适应性,增强自我发展的能力。
(3)根据学生的兴趣、专长、发展方向和社会需求,按专业大类招生,分专业方向培养。基于精深的专业知识和渊博的文化修养并重的原则,对专业课程学时减少的同时,课程内容进行精炼,突出应用广、水平高、效果好的特点,对现代制造技术、机电一体化、热能工程、模具设计制造、汽车与内燃机、制冷与空调6个专业方向的专业课程模块结构进行优化,在每个专业方向均设置特色课程和探索性课程,针对发展学生个性和增强学生就业竞争性开设部分的选学课。
(4)高素质的机械大类专业创新型人才,不但要具备从事工业产品的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理和经营销售等方面工作的创新型、应用型人才的能力,同时还有具备一定的管理协调能力。因而,构建创新系列课程模块要基于工程实际,注重培养学生创新设计能力。结合机械工程学科发展前沿、创新理论与方法的学术前沿,着眼于整个机械系统。开设课程有机械原理与机械设计、产品技术创新、现代设计方法、CAD技术、机电系统动态仿真、机械优化设计、有限元分析、机械系统创新设计、工业机器人等课程,课程涵盖了创造学、创新设计的基本理论与方法。一方面为学生提供夯实的理论知识,另一方面用现代机械设计理论与技术通过大量工程设计去实践,为以后学生解决实际问题的能力奠定扎实的基础。
3 构建工程类专业创新型人才培养实践创新体系
实践环节是机械工程专业教学中的一个重要教学环节,在培养学生的创新能力方面有着不可替代的作用。单靠理论教学是不能内化成学生创新能力。在教学中要与生产相结合,将科研活动引入教学,加强工程实训和学生课外科技创新活动,使学生知识来源渠道多样化,能力培养多元化。注重学生的竞争意识、创新意识、社会责任感和综合实践能力的培养。不断完善以培养学生综合素质、提高工程实践能力、工程设计能力和创新精神为主要目标的工程实践教学新体系。
实践基地已建立了一整套完善的实践教学管理、岗位聘任及培训等制度。在此基础上,顺利实现了人事改革,通过竞聘上岗,拥有实验专职技术人员9人,其中高级职称占3人,中级职称占5人,初级职称1人;教学仪器设备852台(套),总值达901.36万元。按照工程模式进行实践基地的设计与规划,重视学生的工程能力、应用能力及创新能力的培养。按照省级示范建设实验室、省级重点实验室的建设标准来进行规划和设置。整个实践基地分成三大块:动力机械实训基地、基础实训基地、动力机械创新实训基地和专业实验场地。
(1)动力机械实训基地包括金工实习基地和动力机械拆装实训基地。机械实习工厂基地以数控设备为主,每年能承担实验教学任务达16000人次,除了承担正常的实验教学任务外,还承担数控操作的认证培训工作,学生在数控课程、数控实习的基础上通过考试可获得资质证书,有利于培养学生的应用能力及就业竞争力;动力机械
拆装实训基地包括:机械产品拆装、机电产品拆装、模具拆装、制冷设备拆装、内燃机拆装以及拆装准备间,每年可承担拆装实训教学任务达2000多人次。
(2)动力机械基础实训基地包括工程力学模块(理论力学、材料力学)、金属材料及热处理模块(互换性及测量技术、金属材料热处理)、传动与控制工程模块(控制工程基础、微机原理与接口技术、液压与气压传动、机电传动控制、PLC等)和热工基础实验模块(工程热力学、传热学、流体力学、工程测试技术、能源与环境)。每年可承担实验教学任务达32000人次。并对实践内容的进行重组,实践手段和内容体现了先进性、综合性及设计性。
(3)动力机械创新实训基地包括机械创新模块(机械原理、机械设计、机械创新设计)、机械工程软件实训模块(AutoCAD、Pro-E、UG、Cimetron等)、虚拟实验模块。以前实验要求给学生提供详细的指导书,让学生机械地去验证。这样验证性实验极大地束缚了学生的手脚,使学生的思路打不开,也造成一部分学生的依赖思想。针对这种情况,我们提供了各种虚拟传动零件、机构及各种仿真软件为学生自行设计和组合创新机构提供了良好的条件,不向学生具体提出要求,只提出需实现的功能,学生通过各种虚拟实验机构验证创新实践成果,并通过机械工具制作出产品模型。整个实训过程学生独立做出,自己编写和总结实验报告。这种实验方式以设计为主线,注重创新设计能力培养。提高学生方案设计创新能力和综合应用知识解决实际问题的能力。
(4)专业实验场地包括机械工程实验模块、热能工程实验模块、车辆工程实验模块、材料成型实验模块,承担了三个机械大类专业、六个培养方向的专业实验教学任务,每年可承担实验教学任务达11000人次。
4 创新实践教学成果
根据以上内容构建的大学生创新能力培养体系在机械大类专业实践快两年来,成绩显著。到目前为止,我院热能与动力工程专业、机械设计制造及其自动化专业入选教育部第一类特色专业;动力机械及工程学科被评为湖南省十一.五重点建设学科;小型内燃机及先进制造技术被评为湖南省高校重点实验室。发表学术论文40余篇。现承担包括国家自然科学基金项目、湖南省重点科研项目、湖南省自然科学基金项目在内的省部级以上项目3项。学生参加全国大学生节能减排竞赛、湖南省挑战杯竞赛和湖南省第三届大学生机械创新设计大赛等大赛取得优异的成绩,2008年获得湖南省第三届大学生机械创新设计大赛一等奖2项、二等奖1项;2008年荣获第八届湖南省大学生挑战杯课外科技作品竞赛三等奖1项;2009年获得第二届全国大学生节能减排竞赛三等奖1项,2009年获得中南地区港澳特区第四届大学生机械设计制造创新大赛二等奖1项;2010年第四届“挑战杯”湖南省大学生创业计划竞赛金奖1项、铜奖3项。2009年挑战杯比赛中获得全国三等奖1项。2009年教育部、住房和城乡建设部高等学校土建学科专业指导委员主办的第一届“亚龙杯”全国大学生智能建筑工程实践技术竞赛在我校举行,我校成功地承办了该项大赛,并获得了大赛唯一的特等奖。在今后的工作中我们将继续探索地方院校机械大类专业大学生创新能力培养体系的构建问题,进一步完善培养体系,进而推广所取得的成果。
参考文献
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[2]蔡苇,余波,兰伟.大学生科技创新活动存在的问题与对策[J].重庆科技学院学报(社会科学版),2007,6:165~166
二、理论教学与实践教学的衔接问题
由于受传统教学模式的影响,我国大多数高职院校在教学过程中往往采用了先进行基础学习,再进行专业课学习,最后进行实训的教学模式[4],并且大部分高职院校存在“重理论轻应用”的现象,对理论教学较为重视,而忽略了实践对机械加工教学的重要性,学生们面对枯躁乏味而又复杂的理论知识点,失去了学习动力,动手能力差,实训中无所适从。也有部分是为了培养学生的操作能力,教学以实训为主,学生只知道怎样操作但是无法明白和解释对为什么要这样操作。综其原因,我国高职院校在机械加工教学方面,欠缺一套完善的行之有效的教学体系,对学生机械加工基本理论知识和专业机械技能的培养造成了严重的负面影响。
三、高职机械加工教学改革的思考
3.1修订教学计划,培养实用型人才
培养社会发展需要的高素质专业人才是高职院校应承担的一个重要使命,而社会在不断发展,设备、技术在不断改进,高职院校需要对市场情况进行充分的市场调研。学校可以通过市场调研了解各企业采用的主流的机械技术及设备,或者征求企业对机械交工课程教学体系、知识结构、实践环节等方面设置的意见,对机械工程的教学计划进行适当的调整和修订,才能为我国社会发展培养实用型人才。例如:在课堂教学中使用企业正在使用的生产图纸,让同学们读懂图纸,并将钳工、机械制造工艺、车工工艺等方面的知识渗透到机械加工教学中,引导学生们了解尺寸公差、尺寸链、形位公差、图型投影等基本知识,并学会刃具、量具等工具的使用,建立起各学科间的横向联系,保证学生们能够顺利上岗。
3.2教学应以人为本
教师是教学活动的引导者,其自身素质及专业水平直接的影响着整个教学活动的最终效果。高职院校应树立以人为本的教学理念,加强师资的建设,不断吸收高素质高水平的人才,对现有教师进行培训提供深造机会,丰富机械加工操作技能和经验,高职院校应该综合考虑学生的个人身心特点及机械加工教学的实际情况建立起完善的考评制度,鼓励和督促学生在健康成长中增长知识。此外,教学方法应不断创新。如:针对基础差学生,以够用为主进行简单实用的教学;针对基础好的学生可以加强其综合能力的培养等。
3.3实行理论实践相结合的新教学模式
针对我国高职院校普遍存在的教学课程设置不合理的现象,应该对现有教学课程进行改革,实行理论与实践相合的新教学模式[5]。理论教学是让学生学习了解基础理论知识的一个有效途径,是培养创新型技术人才的一个重要环节[6]。实践教学时通过学生自己动手及思考从而灵活运用及巩固的基础知识的一个过程,是提升学生操作能力和分析能力的一个有效途径。在高职机械加工教学过程中,理论教学与实践教学应该相辅相成,均以提高学生的机械技术为目的。高职院校重视理论课程教学,同时应该重视实践教学的重要性,为学生校内实训或者校外实习创造和提供机会,通过多机械加工相关工作的现场接触和操作,让学生们对机械加工的操作流程有更生动深刻的了解,进而使学生们的动手操作能力得以提高。学校也可以加强与社会企业间的合作,利用企业的技术优势、设备优势、人才优势,让学生们接触和掌握先进的设备和技术,拓宽学生的视野。
中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)43-0099-02
随着科学技术的迅速发展和教育改革的不断深入,为适应工业界对具有实践性、创造性等综合能力强、素质高的工程技术人才的迫切需要,我国高等教育正在逐步实现由传统的应试教育向现代的综合创新型素质教育转化。工程训练作为学生实践能力的教育培养体系,其内涵也从传统的“学习工艺知识、提高动手能力”朝着“增强工程实践能力,培养创新精神和创新能力”方向发展。为此,必须完善机械工程训练教学体系,建立与之相适应的教学模式,将工程训练内容与培养学生科技创新能力相结合,改革工程训练教学方法,为国家培养更多、更优秀的创新应用型人才奠定基础。
一、完善机械工程训练教学体系
1.教学体系。根据不同专业和年级,将机械工程训练分成工程认知实习、工程基础训练、工程强化训练、工程综合训练4个不同阶段来进行,让工程训练贯穿学生的整个大学阶段,形成多层次、递进式的实践教学体系,并采取“基础训练+项目驱动”的教学模式,促进学生科技创新能力的培养和提高。
2.教学内容。在原有实训内容的基础上,增加激光加工、数控冲等新的教学内容,同时为了满足部分学生的兴趣爱好,增加《特种加工》、《数控技术加工》、《钣金加工》、《综合实训》等通识教育课程,拓宽学生的工程视野。在项目驱动中,由学生自命题进行创意设计训练,自行设计,自己编程、建模、加工,最后完成作品,培养学生的创新意识和能力。
3.教学方法。改变传统的教学方法,从以教师为中心转为以学生为中心,充分调动学生的主观能动性和创造性,大力提倡启发式、讨论式的教学方法。改变原有“零件生产”的教学模式,革新为“工程产品”教学模式,在工程综合训练教学中鼓励学生自行设计,培养学生的创新意识和能力。为学生营造一种真实的工程氛围,同时通过训练过程中的合作,培养学生的团队精神和群体合作能力及组织、管理能力。基于金工实习原有的“师傅带徒弟”式教学方法,拓展多媒体教学、网络教学、综合训练、创新设计、自命题创意等多方位的教学方法。
4.教学效果。中心不断地通过对工程训练教学模式、教学内容、教学方法的改革与完善,培养了学生的工程意识和团结协作精神,增强了学生的工程实践能力和科技创新能力,改变了之前以培养学生基本操作技能为主的培养目标,也取得了较好的教学效果。近几年,学生在各项比赛中也取得了优异的成绩。
二、“基础训练+项目驱动”训练模式和“集中+开放”教学方式
传统的金工实习主要以各种独立的训练项目,如车工、铣工、钳工等为教学内容,缺乏各训练项目间的相互衔接,虽然学生的动手能力和工艺知识得到了一定的提高,但缺乏对工程项目生产流程、工艺技术等内容的整体认识,大大限制了学生的科技创新意识和工程实践能力的培养。中心采取“基础训练+项目驱动”的新工程训练模式,以工程项目完整的操作流程为教学内容进行训练,通过项目训练,培养学生的工程实践能力。由于学生实习时间有限,为了保证该训练模式的顺利进行,中心采用“集中+开放”的教学方式。“集中”训练(14天),主要完成车、铣、刨、磨、钳、焊接、数控车、数控铣、加工中心、特种加工等所有实训内容的集中学习和操作;“开放”训练(15天),每批次学生按照5~6人/组自由组队,在规定的时间内提出一种基于工程目标的综合创新作品的设计方案,通过指导教师组的审核即可开始创新作品的加工、装配、调试、检测等内容。在此过程中,学生根据个人需求自由预约开放时间。为了防止开放过程中学生实习时间“偷工减料”的现象,要求对每位学生的开放时间不少于40学时。“基础训练+项目驱动”工程训练模式实现了四个转变:从传统金工重技能向现代工程训练重工程能力的转变、从按部就班向自主创新设计的转变、从单工种独立训练向多工种交叉综合创新训练的转变、从个体能力培养向团队协作能力培养模式的转变。
三、学生科技创新能力的培养
创新能力的培养和学生个性的发展密切相关,要爱护和培养学生的好奇心、求知欲,因此中心开设了《特种加工》、《数控技术加工》、《钣金加工》、《机械综合创新设计》等通识课程,以满足学生学习的个性化需求,帮助学生自主学习、独立思考,保护学生的探索精神、创新思维,营造崇尚真知、追求真理的氛围,为学生的禀赋和潜能的充分开发创造一种宽松的环境。通过组织有针对性的训练,大大提高学生的工程实践能力,使学生由“仅仅有所知”变为“尚能有所为”,从而促进学生知识向能力的高效转化,进而促进学生创新思维的固化。
通过组织学生以项目的形式参与导师制、各级机械创新设计制造大赛等方式,让学生在“做”中学,开拓创新,并为他们提供科技创新所需的场地、器材、辅导师资等科技创新环境;让学生感受、理解知识产生和发展的过程,培养科学精神和创新思维,重视培养收集处理信息的能力、获取新知识的能力、分析问题和解决问题的能力、语言文字表达及团结协作和社会活动的能力。
为了更好地培养学生的科技创新能力,中心成立了工程训练创新基地和桂翎车队两个科技创新组织,搭建了全国大学生工程训练综合能力竞赛广西竞赛和广西高校大学生创新设计与制作大赛两个平台,专门为学生进行创新实践、科技制作、毕业设计及个人业余学习提供全方位服务。科技创新组织形成“以竞赛为主线,以学科为依托,导师指导、学生自我管理相结合”的管理模式,学生按“自愿报名―基础理论与实践培训―赛前强化培训―竞赛―科研训练”的流程进行创新实践活动,逐渐成为广西区内具有较大影响力的工程训练创新实践平台。
四、加强师资队伍建设
为了提高机械工程训练的教学质量,培养学生的创新能力,各项目的训练实行指导教师负责制,在骨干教师和老教师传帮带的作用下,已经建立起一支业务精良、技术精湛的实习指导教师队伍。同时,鼓励教师多次参与技能培训。中心于2015年引进了两名研究生,加强对学生科技创新的理论指导,使得中心教师的知识结构、学历结构和年龄结构有了很大的改善,更趋合理,从源头上保障师资队伍的高水平,为学生创新能力的培养提供了师资保障。
五、小结
工程训练教学改革研究,正处在探索和尝试阶段,到目前为止,并没有成功的经验可寻。通过工程训练教学改革的实践,我们总结出了以下几点体会:(1)改变原有“零件生产”的教学模式,革新为“工程产品”教学模式,鼓励学生自行设计,自己编程、建模、加工、装配、调试,最后完成作品,培养创新意识和工程实践能力。(2)工程训练基地在提供正常教学服务的同时,还为学生进行创新实践、科技制作、毕业设计及个人业余学习提供全方位服务,即实施全方位、开放式的工程训练教学模式,最大程度地利用工程训练中心的资源。(3)为学生提供科技创新所需的场地、器材、辅导师资,组织学生以项目的形式参与制作机械创新产品,积极参加各级机械创新设计制作大赛,让学生在“做中学、学中创”。在此基础上,建立起一支业务精良、技术精湛的实习指导教师队伍,为学生创新能力的培养提供师资保障。
参考文献:
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Sdudy and Practice of the Teaching Reform of Engineering Training Based on Cultivateing the Students’ Innovation Ability
LIAO Wei-qi,WEI De-qiang,HUANG Chang-e,LIU Jian-wei,WANG Xi-she,LV Ru-jin
1.2“211”人才培养方案中的素质与专业、课内与课外的关系为了培养学生的认知能力、创造能力和实践能力,本方案规定学生毕业前除完成规定的课程学分外,学生还必须修读非本院、本学科开设的通识教育选修课程,完成8学分,其中必须选修体育专项课程等,学生必须修满课外实践与创新活动5学分,思政类课程的实践学分5学分纳入自主修习课程考核。其次,“211”人才培养方案重视学生共性的提高与个性的发展。创新是以思想的自由为前提的,个性是学生独立精神和自由思考能力的表征;如果说通识领域课程和学科基础教育领域课程是为了实现学生综合素质的提高,那么专业核心领域课程和专业选修课程则是为了培养学生的个性。
2校企合作背景下的“211”人才培养方案实践教学要求
为落实“211”人才培养方案,保证工业工程专业取得良好的教学效果,工业工程专业积极联系校外企业,与之对接合作,采取课程实训和组织学生到企业实习的措施。
中图分类号:G642 文献标识码:A
随着我国制造业的快速发展,机械CAD/CAM技术应用也越来越广泛,相关行业也急需大量掌握此技术的人才。根据我校应用型人才培养目标的定位,结合我校机械专业的相关软硬件条件,对机械专业的教学体系进行了相关改革,提出了以机械CAD/CAM技术为主线的教学体系改革。
1 专业教学改革背景
1.1 基本情况
我校机械工程专业自2004年开始设置,到目前为止,已有五届毕业生共737人。学生就业行业主要集中在机械制造业等相关行业。另外考上研究生的人数逐年增多,每年约有10人左右。
1.2 存在的问题
在机械专业教学体系建设过程中,存在些不足:仅仅将机械CAD/CAM技术作为一门课程,由于学时的限制,对于机械CAD/CAM技术的学习并不充分,而且在教学过程中也存在两个偏向的问题:
一个偏向,侧重于“CAD/CAM支撑技术”的教学,比如:数据管理技术、计算机网络技术、设计数据的处理技术,计算机图形处理技术等;再就是这些支撑技术在CAD/CAM技术系统开发中的应用,比如:机械CAD/CAM应用软件的开发、CAD/CAM集成技术等。这些内容理论性很强,是CAD/CAM相关应用软件的支撑技术,学生普遍感到抽象、枯燥,与机械工程实践联系并不是很紧密,使得学生对该课程的学习兴趣并不是很高。因此,教学效果不是很好。
另一个偏向是,不少学校在机械CAD/CAM这门课程的教学中选用具体的三维软件进行介绍,如:SolidWorks、Pro/E、UG等,教学内容只是侧重介绍三维建模、由三维到二维的转换等基本知识,该课程仅仅让学生多学了一种软件。
对于以培养应用型人才为目标的独立学院机械工程类专业的学生而言,上述两种偏向都不利于培养学生的工程实践能力。
2 人才培养方案的改革
针对上述问题,为了提高学生的学习兴趣,使学生学有所获,我们首先对人才培养方案进行改革。在改革过程中,培养方案不再是“大一统”,而是向专业基础上的学生兴趣主导的人才培养方式转变。在人才培养上,根据主流技术的发展,选择以机械CAD/CAM技术应用为主线,课程围绕主线进行设置,由浅入深,理论和实践结合。
考虑社会上对机械专业人才的需求,并结合本校机械专业相关条件,选择机械设计、材料成型和数控加工这三个方向,作为培养学生的重点方向。即,学生在学习了相关基础理论知识的基础上,利用机械CAD/CAM技术进行实际操作:利用相关的机械CAD/CAM技术软件(常用的有Pro/E、SolidWorks、UG等)完成减速器的设计,以及主要零部件的强度校核。
3 教学体系和教学方案建设
在确立了上述人才培养目标的基础上,制定教学体系。该工作不是原来基础上的打补丁或者小修小改,而是要根据人才培养目标,进一步完善课程设置和教学计划。
具体方案就是,机械专业的教学就是以机械CAD/CAM技术的应用为主线,在学生完成基础课程以及专业基础课程学习的基础上,学生结合自己的兴趣,进一步确立自己从事哪一个专业方向。教学体系是根据人才需求自底向上建立的如图1所示。
在保证学生能掌握专业知识的基础上,通过实验实训课程、课程设计等实践性课程,以此夯实学生机械CAD/CAM技术的实践技能和动手能力。
机械CAD/CAM技术并不是简单的一门计算机应用技术,而是包含了众多与机械知识相关的一门应用技术。如图2所示,机械CAD/CAM技术其与机械专业其他课程的关系。所以单独在机械CAD/CAM这一门课程中让学生掌握CAD/CAM技术是不现实的。必须要加强机械CAD/CAM技术与机械专业其他课程的横向、纵向联系,将机械CAD/CAM技术的训练融入在机械专业课程的教学中。这就必须对课程体系中的相关课程进行改革。
4 课程及教学环节的改革
4.1 课程改革
针对前文中提到的机械CAD/CAM这门课程存在的问题,对这门课程进行改革,改革之后的教学内容如图3所示,有以下特点:
(1)绪论阶段主要给学生讲述机械CAD/CAM技术在机械设计和加工制造这些机械产品生产环节中的应用:以轴的设计、强度校核、以及辅助数控编程为案例,介绍一些简单连杆机构的运动分析,及实际工程案例视频演示。相比整合以前,极大地激发了学生的学生兴趣。(2)在提高篇阶段,结合在基础篇中建立的模型,对学生进行机构运动分析以及零件强度分析的教学。此内容能加深学生对计算机辅助设计的理解,并为后续课程打下基础。(3)CAM技术过渡篇,此阶段主要让学生了解CAM技术的应用情况,激发学生进一步学习的兴趣。(4)教学改革以前,机械CAD/CAM课程的教学,只是为学生打开了一扇门,而改革之后,不仅为学生打开了门,还引导学生走进房间对里面的工具进行了了解和使用。(5)教学改革以前,在机械CAD/CAM课程之后,很少继续对学生进行机械CAD/CAM技术应用的教学;而改革后,机械CAD/CAM课程只是学生学习相关技术的开始,在后续的专业课程中还有大量的工程实践来提升学生机械CAD/CAM技术应用的水平。
4.2 教学环节的改革
学生毕业后找工作的资本是“会什么,能做什么”,即实践技能和动手能力的培养。为了强化学生的践技能和动手能力,笔者所在学校对相关教学环节进行了改革。
(1)实训教学加强与机械CAD/CAM应用技术的结合。机械专业的实训教学环节很多,如:制图测绘、机械原理课程设计、机械设计课程设计、数控机床实训等等。在制图测绘环节中强化学生计算机绘图的能力,并要求学生至少自己出图一张,学校计算机房提供了相关的软硬件支持;在机械原理课程设计中,要求学生利用相关机械CAD相关软件(Pro/E或者SolidWorks软件)完成相关机构的运动分析,这样使学生既巩固了理论知识,又加强了相关软件的操作技能培训;同样,机械设计课程设计过程中,也要求学生利用机械CAD相关软件完成某些零件的设计,并进行强度分析以及优化设计。
(2)强化学生示范作用,做到以点带面。组织学生积极参加大学生机械创新设计大赛、全国3D建模大赛等。学生利用机械CAD/CAM技术完成设计、动画演示,极大提升了学生的实践动手能力。近几年,我校学生在相关赛事中都取得了不错成绩。以此带动更多的学生积极地加入到机械CAD/CAM技术的团队中来。
(3)完善评价体系,促进人才培养的良性循环。机械专业是个传统专业,但机械CAD/CAM技术的发展很快,充满活力。为了保证学生就业的数量和质量,必须根据企业的需求以及学生的期望,选择合适的机械CAD/CAM技术,完成对学生的培养。因此,建立了企业、学校和学生三方良性互动的人才培养评价体系,可以始终保持人才培养的合理性。
5 结语
独立学院唯有在人才培养的“特色、质量、创新”三个方面下功夫,才能真正地在社会上立稳脚跟,才能培养出社会所需的合格人才。只有通过不断地对教学内容和教学方法进行改革,激发了学生的学习兴趣,使学生的相关技能得到很大的提高,同时提高了学生的从业竞争力。很好地实现了独立学院培养应用型人才的目标。
课题来源:(1)湖北省教育科学“十一五”规划课题(2010B274),(2)湖北省高等学校省级教学研究项目(20114 77)(3)武汉工业学院工商学院教研课题(2010JY001一般)
参考文献
[1] 王伟.“机械原理”实践教学环节的改革与探索[J].中国教育研究论坛,2009(11):20-21.
目前,国内高校IE专业实践教学的各个环节都服务于相应的课程或课程群,但在对这些实践教学环节的内容、形式、要求、时间安排等方面的设计上,较少从整体的角度来考虑其相互之间的关系与联系。总体来看,目前本专业实践教学存在的主要问题,表现在以下方面:
(1)各实践教学环节独立,没有形成体系;
(2)实践教学体系缺乏先进性、实用性、创新性和有效性,主要是因为实验、实习条件限制,很多实践教学内容脱离科技发展和企业的实际需要[1];
(3)教学模式单一,缺乏综合实践教学环节,使得学生主动性和创造性难以发挥;
(4)实验多以演示性、验证性为主,缺少系列化的综合性、创新型、设计性、开放式的专业课程实验,不利于学生的动手能力和创造力的培养。
另外,根据对制造业人才需求情况的调研和需求分析发现,目前该专业绝大部分毕业生的就业,仍停留在制造业产业链的末端,基本上都是从事基础工业工程、品质管理、库存管理和生产计划等方面的工作,培养出的学生就业后还不能较快地适应岗位,与企业用人要求的期望值,存在相当差距。
因此,本文力求结合大连海洋大学机械工程学院工业工程专业开办7年来的办学经验,探索一种既能结合IE专业特点,又能加强实践教学环节,培养具有市场竞争力的IE人才,从而从根本上提高毕业生可就业性的工业工程实践教学模式。
2实践教学体系的设计原则
(1)加强实践教学环节,突出机械工程素质教育背景。大连海洋大学的工业工程专业,设在机械工程学院,该专业的IE工程定位,主要依托机械工程背景,并在培养计划中设置了互换性与技术测量、液压传动与气动技术、机械CAD/CAM、机械工程测试技术等多门相关课程,进一步强调了该专业的工程特性。
目前,该专业实施实践性教学主要通过两个途径实现:
其一,是充分利用现有的工业工程综合实验室,模拟现代制造的全过程,体现机械工程背景和IE的特点,并准备进一步完善相关实验的平台建设,使之构成一个有机整体。通过现代工业工程方法和实验平台,强化学生应用现代工业工程方法和工具的能力,并通过制造工程实验,增强工业工程专业学生的机械工程背景。通过各种综合实验,来提高学生从事制造系统规划、设计、优化、运作、评价、创新的能力和素养;
其二,是加强技能培养和实践环节,制定不同阶段的实验题目、课程设计和实习内容,保证实践课的教学时数,形成一个目的明确、层次分明且具有连续性、系统性和创造性的实践教学环节[2~3]。
(2)努力为学生提供一个良好的研究平台,坚持知识、能力、素质协调发展;理论联系实际、教学研相结合;全面实施因材施教,注意个性发展的原则,加强学生的理论与实践结合能力。一方面要求本专业高年级学生主动参与到专业教师的相关科研课题中,在加强技能培养和实践环节的同时,也能让学生对所学知识融汇贯通,同时也培养了学生分析问题、解决问题的能力和创造性思维方式。
3实践教学体系的框架设计
构建“面—点—面”模式的实践教学体系(如图1所示)。在该体系中,综合考虑各个实践环节,体现“以培养应用型人才为基本原则,以课程实验知识点为基本要素,以课程设计、学生科研等集成和衔接基本要素来构成专门技能,以生产实习、学科竞赛、社会实践、毕业设计等综合多种技能,实现专业知识的全面综合”的实践思想。由于IE专业必须要始终保持与社会企业需求相一致,因此,图1中所示的各项目标,是一个开放的闭环系统[4]。在这一系统中,如果培养目标或其子目标发生改变,或者教学与目标出现一定偏差,则应及时对教学的内容、方式、方法等予以修正和调整[5]。
3.1优化实践教学环节,加强环节间的联系
在实践教学模式的探索中,强调将实践融入到整个专业教学过程中。由于认识到实习的涉及面广(学校IE专业目前安排在第一学年的第一学期),并且能够为后续的专业课及实践课奠定基础,因而在该模式中起到“面(综合)”的作用;由于金工实习、课程设计及实验教学等,服务于相应的课程或课程群,因而起到“点(分散)”的作用;而生产实习、社会调查、毕业设计基本上涵盖了相应的课程或课程群,需要学生综合运用所学的所有知识(包括金工实习及实验教学),因而也起到“面”的作用。如图2所示。当然,该“面—点—面”实践教学模式的整体优化,离不开其各组成环节的优化。
3.2开发综合网络平台,整合多维资源
开发涵盖图3所示主要功能模块的综合实践教学信息平台。该平台整合工业工程综合实践教学体系各个环节、各个层次的实践素材,使学生可以在任何时间、任何地点自主学习,方便地与教师交流、互动,为学生实践应用能力的培养奠定基础。
其中,实践素材部分的内容,是对接地方企业生产实践和学校所签订的实习基地(企业),采集典型企业生产素材,作为理论课程案例、实验、课程设计的实践素材。通过摄像机拍摄,采集典型行业代表企业的生产实践,用Premier编辑、制作成视频素材库,并根据素材内容细分为理论教学素材库以及实验教学素材库两类。理论教学素材用于课堂案例教学,理论讲解之后,播放视频案例材料,让学生在老师的指导下,利用所学知识进行分析。
4实践环节的具体开展
4.1实验环节
根据IE学科的发展过程,进行总体规划。我们将IE实验划分为两大块,即基础IE实验和综合系统仿真IE实验。其中基础IE实验,包括基础工业工程的全部实验(如动作分析、时间测定、方法研究)、生产管理的生产线平衡实验、人类工效学等实验。基础工业工程实验室,主要为完成“基础工业工程”和“人因工程学”核心课程的实验教学环节,为后继课程的学习奠定实践基础。
综合系统仿真IE实验项目,主要包括物流综合实验、可编程自动仓库实验、Flexsim、ERP和生产计划与控制仿真实验。综合系统仿真IE实验主要是采集、分析并优化销一体化企业中人、财、物、设备、方法、信息等资源的运行状况,进行整体分解并实现优化组合,并对整个系统进行模拟。综合系统仿真IE实验室,主要包括ERP系统、Flexsim物流模拟仿真系统以及与大连华铁海兴科技有限公司联合开发的生产计划与控制实践教学软件系统等。
另外,规划设计综合性实验。综合性实验的目的,是训练学生系统掌握工业工程学科知识及相关技能,巩固课程知识。要求学生对一个企业的生产情况进行调查、分析,测定企业生产能力,预测产品的需求状况,并对企业现有的生产计划、物料需求计划及生产作业计划提出合理的改进意见。实验内容包括生产过程的规划与设计、生产计划改进、编制物料需求计划(MRP)与制造资源计划(MRPII)、优化生产作业计划、生产成本核算等。
4.2课程设计环节
课程设计,是学生在掌握了所学课程的基本理论、基础知识的前提下,综合运用知识完成设计要求,目的是通过设计,培养学生综合运用IE知识解决问题的能力和素养。目前,学校IE专业课程设计,通常采用集中的方式,由指导教师指定一组课题,内容主要有设施规划与物流分析课程设计、基础工业工程课程设计、品质工程课程设计、生产与运作管理课程设计等,分别针对工业工程4门主干专业课和毕业设计前的一次综合实训活动。
另外,学校该专业从大二年级开始,就在各个学期开设了一些课程设计,以此锻炼学生的设计能力、动手操作能力等,使学生从二年级就能开始认识工厂及其运作模式。教师指导学生先深入现场去观察和了解,要求学生能初步发现一些问题,然后请一些企业中的工业工程、生产管理、工艺、品质管理、会计、人力资源管理等部门的专家讲课。讲课结束后,还安排学生与专家就所发现和想到的问题,进行面对面的交流,然后再到现场实习,要求学生发现一些比较有实质性的问题,并提出符合工程实际和工艺原则又切实可行的改善方案。
在课程设计的安排方面,开设“数据库原理”、“电工电子”、“机械设计”、“管理信息系统”、“生产计划与控制”和“设施规划与物流系统设计”等课程,使学生在机、电、IE专业得到全面训练,其中的生产流程设计,是将工艺和工业工程结合起来做。同时,还力求组织一些专业课程的专题项目训练,如在各门专业课程中后期,开设专题项目(Project)训练,培养学生的团队集体协作和综合应用所学知识的能力。
4.3实习环节
实习教学资源,是为完成实习教学任务所需要的关键要素,包括金工实习中心、专业实验室、校外实习基地以及学生进行社会实践场所等。IE专业实习教学基础资源的建设,应与学科建设、理论教学、科研、生产相结合,还要充分考虑工业工程和现代企业的一些实际应用情况,如应涵盖工作研究、作业测定、现场管理、技术管理、品质管理、生产线分析、装配作业仿真、库存管理、设备管理、零缺陷控制、设备监控等方面内容。随着企业信息化的发展和服务业与制造业的高度融合,实习教学资源的范围也将进一步扩大。
学校金工实习安排,在校内实习工厂,要求学生对车、铣、刨、磨、铸造、钳工等工种进行实训,熟练掌握众多机器设备的操作,完成若干指定零部件的加工,最终以实习产品的形式,作为对学生实习过程进行考察。
校外生产实习,要求学生到企业生产一线学习和深入了解制造企业实际情况,应用所学的IE理论与方法,对企业的生产运作系统中的规划、设计、评价及创新等问题进行了解、分析并力所能及地提出一些符合实际的解决方案。主要实习内容包括:
(1)方案评价及优化;
(2)生产作业计划的编制;
(3)质量管理;
(4)生产现场管理;
(5)制造瓶颈分析;
(6)生产线平衡设计。
毕业实习是高校本科教学中一个不可缺少的重要实践环节,是大学生走向工作岗位前接触生产实际、开阔视野以适应未来工作的一次极好机会。工业工程既具有工程属性,又具有管理特征,同时还具有很强的实践性和可操作性。这些特点,决定了工业工程专业毕业实习,不能完全照搬机械类或管理类专业的实习模式,应该根据本专业的特点,利用有限的实习资源,发挥尽可能大的作用。
为了提高毕业实习效果和品质,IE所属的机械工程学院,通过向学生做思想动员工作,使学生意识到实习的重要性,明确实习的目的、目标和要求。实习时不仅要了解加工工艺流程、加工方法、工厂(车间)布局、生产计划的编制,以及其他经营管理情况,关键要运用IE知识和技术,从IE的角度去考察、分析和发现问题,并思考如何运用IE知识和技术去解决问题。同时,加强实习基地建设,积极探索参观实习和生产实习相结合的实习模式。实习中尽可能介入厂方实际操作的实习内容进行参观实习,通过参观、听报告或走访的形式,了解企业的生产过程、加工方法和管理方法,然后进行分析、讨论。
4.4毕业设计环节
毕业设计,既是本科教学历时最长的一个教学环节,也是学生学习过程中综合性最强的一个环节。选题是做好毕业论文的关键环节,直接影响毕业论文品质。工业工程专业的选题上,应注重管理科学原理、方法的应用实践:
(1)课题方向与社会需求一致。从毕业生就业情况看,工业工程专业技术以基础IE的应用最普遍,其次是品质管理、生产管理、设施规划与物流设计,人力资源开发与管理等方面,也有一定需求比例。因此,学校该专业在设置毕业设计选题方向时,力求与此社会需求一致。
(2)避免理论探讨类的课题。由于本科生对本学科的理论掌握的深度和广度都不够,而且完全缺乏实践经验,从理论上提出创新可能性极小,这类题目的最后结果,往往难以操作和控制。
(3)注重管理方法应用型的课题。本科生的培养目标,就是应用型人才,这类题目方向明确,内容具体,题目大小、深度容易控制。并且能通过理论与实践的结合,以及对理论应用过程的反思,培养了学生的实践能力。因此,应选择企业生产运营存在的某一问题进行分析,应用工业工程的知识领域,将所学的专业知识与需求紧密结合起来,解决企业生产经营的现实问题。因此,实用性或应用性,是选题的第一要求。
(4)与课题相结合的科研型课题。对于那些参加导师科研课题的部分同学,根据指导教师承担的在研课题、横向科技开发、技术改造等科研项目,有针对性地选择那些紧密结合工业工程专业培养方向,体现专业特点的问题,作为毕业设计的选题。