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摘要:为了提高学生理论与实践相结合的能力,突出专业特色,文章在充分调研和分析了机械装备制造设计课程建设现状的基础上,结合专业特色,从授课内容、课程资源、教学模式、考核方式等方面进行改革,使该课程更符合应用型的专业特色,激起学生学习兴趣,增强学生应用机械装备制造设计的能力,取得更好的教学效果。
关键词:机械装备制造设计;课程改革;专业特色
我国是以工业为主的发展中国家,装备制造业更是国家工业的坚实基础,因而机械制造类人才的培养成为国家工业发展的关键因素。目前在机械设计制造及其自动化专业中,机械制造装备设计是该专业本科学生必修的一门专业主干课。该课程具有涉猎内容广、实用性和针对性强的特点,其课程内容在机械专业学生后续的学习、设计、就业中至关重要。尤其是在地方本科高校转型发展时期,如何能够更加突出该门课程与应用型相符合的专业特色,高效地培养出满足地方经济建设所需要的工程技术应用型人才将成为该课程的改革与建设的主要内容。
1课程改革背景
我校早在2004年就开设了机械制造装备设计课程。在2008年对机械设计制造及其自动化专业人才培养方案系统论证中,根据人才培养目标的调整,将机械制造装备设计课程改为机械装备制造设计课程。在2010年,我校开展了校级教研课题“机械设计制造及其自动化专业本科应用型人才培养模式改革、建设的研究与实践”的研究工作,对该专业的人才培养目标进行重新定位,对教学计划进行了重新修订。对此围绕新的人才培养目标,以基于专业特色,突出面向和能力培养为目标进行该课程的改革与建设成为实现人才培养目标的有力保障。
2课程现状及存在的问题
机械制造装备设计是机械设计制造及其自动化专业本科学生必修的一门专业课程。该课程主要讲授机械制造及装备设计方法、金属切削机床及其典型部件设计、工业机器人设计、机床夹具设计、物流系统设计和机械加工生产线总体设计。目前针对机械制造装备设计课程建设和教学改革方面的研究还没有足够的重视,相关方面研究还很不足。已开展的课程建设和教学改革主要集中在调整教学内容、重视实践教学、创新思维培养、实践能力培养等方面〔1-4〕。而对于我校来说,自重新确定专业特色和人才培养目标以来,机械装备制造设计课程大纲虽然已制定,但该大纲仍然以机械制造装备为主要内容,未能全面体现机械装备概念范围和突出专业特色,与培养目标缺少符合度;还不能完全适应我校的人才培养目标,主要不足之处如下:
1)教学内容不系统,特色不突出,教材内容相对滞后的问题。现行的教学体系大都采用传统的教学理念,很少涉及到新的技术、方法和理念,知识过于古老和陈旧,未能与时俱进,致使学到的理论知识与实际应用之间不能很好的衔接。
1机械制造装备设计课程教学现状
机械制造装备设计课程涉及知识面广,强调专业实践性和实用,着重培养学生分析和解决实际工程问题的能力,学生们感觉课程学习难度大,影响课程学习积极性,教学效果难以达到预期。目前存在的问题主要如下:
1)现有教学内容沿袭了传统的体系与架构
知识点面面俱到,没有根据不同类型学校培养目标的侧重点不同而有所区分。缺乏生产实际内容,对于新材料、新工艺、新技术和新装备的介绍不足,不能全面反映本专业的前沿发展现状和趋势,不利于学生的创新思维发展。
2)教学手段与方法相对单一
仍以教师单方面授课为主,不能完全满足教学要求。根据教学大纲安排,课程教学为32学时。教师要在有限的时间内把大量的知识和信息传递给学生,尤其目前普遍采用多媒体教学,更进一步扩大了课堂教学容量,对学生的理解和接受能力提出了更高要求。为追赶进度,学生无暇思考,只能填鸭式被动接受。而一旦某一环节跟不上,则会一步落、步步落,严重挫伤学生学习积极性和自信心。
3)现有授课计划
对于实验与实践教学环节安排不足,学生亲自动手操作与动脑思考的机会不多,对于知识的理解仍停留在书本理论的层面,遇到实际问题不能有效应对,违背了课程内容组织强调实践性与实用性的初衷。
【摘要】本文结合当代大学生教育的特点及特征,详细的分析了“机械制造装备设计”专业课在面向机械工程学科培养进行中所存在的一些问题,指出了传统教学模式导致了理论与实践相脱离,学生的创新性思维得不到有效锻炼,很难培养出学生的实际操作能力与解决实际问题的能力的弊端等;并针对这些问题阐述了课程案例化课堂教学改革研究在“机械制造装备设计”课程中应用的可行性,给出一系列教学改革方法,并分析了其改革中的关键问题及主要特色,为激发学生独立思考和发现问题、分析问题和解决问题的能力,培养学生的科学精神和创新思维习惯奠定基础。
【关键词】传统教学;案例化;课堂教学;关键问题
1“机械制造装备设计”课程教学现状
“机械制造装备设计”是一门历史发展悠久的专业课程,是机械类专业一门重要理论实践专业课程,主要是教授学生机械制造装备设计方法、金属切削机床设计,典型部件设计,工业机器人设计、机床夹具设计以及物流系统设计和机械加工生产线总体设计等的基本理论与方法,为学生从事制造业工作打下基础,现已成为众多高等学校机械工程学科本科教学中量大面广的重要的一门专业课。其包含知识面广、专业性强、实践性高等特点,使得学生在学习时难度较大,教师的教学效果不太理想。目前,由于本课程书本上的繁琐理论使学生无法理论联系实践,对学生的学习兴趣产生极大的冲击,逐渐对机械缺乏感性认知,便造成了以下弊端:1)教学模式相对单一或不足,在对其讲述中仍旧采用的是传统教学过程,即教师通过系统细致的讲解,使学生掌握大量知识的教学方法,形式比较单一,学生只是一味地接收教师的知识灌输;2)课堂气氛不活跃,目前由于网络的发达,很多学生处于老师在上面讲,学生在课堂上玩手机、睡觉等的现象比较多,学生主动参与课堂讨论的机会太少,学生创新性思维难于得到有效培养;3)学生的学习效果及考核方式比较单一,考试只注重书中基础理论的考察,而较少注重学生的设计分析能力的考察;4)实践环节太少,导致学生没有实践经验和动手能力差,甚至有些高校所开的实验课与课堂重要的结构原理方面的相关联程度太少,从而影响力学生对相关理论知识的充分理解,甚至使培养的学生与社会需求脱节。可见,现今的传统教学模式很难兼顾到这两个方面,在一定程度上,这种教学模式导致了理论与实践相脱离,学生的创新性思维得不到有效锻炼,这就很难培养出学生的实际操作能力与解决实际问题的能力。随着计算机的广泛应用及互联网的普及,“翻转式课堂教学”在全国各所学校逐步慢慢推广,其教学模式逐渐变得可行和现实,可以将专业课程进行案例化、专题化课堂教学模式的探索与实践,以加强大学生创新能力的培养、提高大学生的实践能力,完善大学生实践平台,为进一步深入地进行工科专业课程体制改革,以及推进应用型人才培养模式改革奠定基础。
2教学方法改革研究
针对上述问题的存在,该课程改革的总体理念与思路就是将通过翻转式教学将实践、理论和设计三者相互融合,交叉进行,使得三个方面能够相辅相成,并相互促进,从而能够实现对该课程知识体系的完全理解与把握。具体说来,包括以下几个方面:2.1基于翻转式教学的“机械制造装备设计”课程混合式教学设计研究。基于翻转式课堂教学就要综合考虑教学目标、教学环节、教学内容、知识点难易等方面的因素,通过对课程体系进行优化重组,明确指出哪些内容需要使用传统教学方法,哪些内容需要以案例化为载体的翻转式教学,哪些内容是需要让学生进行深入讨论的部分,最后在教学活动中以传统教学和“微课-讨论-实践”相结合的方式为主线,对整门课程进行混合式教学设计。2.2“机械制造装备设计”课程案例化、专题化研究。对“机械制造装备设计”课程混合式教学中需要以微课为载体的翻转式教学和需要让学生进行深入讨论的部分,考虑实践以及实习现场或者是实验室的相关设备和实物分析图,或者用用三维软件对某些难以理解的结构进行三位运动装配模拟仿真,对相关知识点进行重构组合,结合理论讲授部分,将其相关部分以制作短小视频的方式制作成案例、专题,可以利用相关的平台让学生提前进行观看预习或者以点播式的方式先在课堂上让学生自主学习,而后让学生进行分组讨论,培养学生的自主学习能力、提高学生学习的灵活性。2.3基于网络平台的实践环节加强研究。通过大学生科技竞赛、技能培训基地和校企合作研究,以及设置开放性、设计性和综合性实验项目,打造学生真正的实践环节平台。在对课堂上没讨论完或没讨论彻底的问题或者课后遇到新的难题留在结合相关的实践环节在网络平台上进行探讨,以便进行充分的探讨达到更深层次的认知。教师可将课堂上问题与解决方案,甚至精彩的讨论环节进行资源整合并上传网络,学生们永久可以下载保留。利用互联网将实践过程中的经验体会结合案例化和专题化内容整理成微视频,通过论坛,微信以及微博、云空间等平台共享,让更多的人进来讨论,批评改正,优化提升。2.4教学改革课程考核方法改进研究。通过尝试改变以往课程考核集中在期末,一卷定成绩的古老方法。在学习评价方法上可以做如下考虑:增加课堂提问环节10分、课堂分组讨论环节10分、实践与试验环节20分、基础知识理论考试50分、附加分制10分(学生根据自己学习的程度,选择一个与课程相关的问题进行分析,并提出带有自己的思考的设计或解决方案来)
3改革方法分析
3.1改革目标。通过对“机械制造装备设计”专业课程进行案例化、专题化课堂教学模式的探索与实践,提高大学生的创新与实践能力,完善相关教学实践平台。激发学生独立思考和发现问题、分析问题和解决问题的能力,培养学生的科学精神和创新思维习惯,切实提高教学质量。并加强了学生们学习时自主规划能力与探索能力,让学生们的思维得到更灵活的运用,尤其是工科学生的实践能力得到明显提升。从而为郑州轻工业学院作进一步深入地进行工科专业课程体制体制改革,以及推进我校应用型人才培养模式改革奠定良好基础。3.2改革中的关键问题。3.2.1“机械制造装备设计”混合式教学体系设计及评价问题一方面,“机械制造装备设计”课程强调理论的讲解,但要与案例分析和软件工具紧密结合,最后要落实到专业技能的提高上来。另一方面,作为应用型本科院校的学生不仅要掌握软件操作,更要掌握一些其它深层次知识,如何建立具有可操作性、可评价性的混合式课程体系是本课题的关键性问题。3.2.2“机械制造装备设计”课程案例化、专题化课堂模块设计问题在对“机械制造装备设计”课程相关知识点进行案例化、专题化的过程中,如何结合交叉学科知识把短小精悍的视频设计的生动易懂,使学生把应该掌握的必要知识及能力融入。而课堂活动模块设计翻转课堂的课堂教学环节,实际上是帮助学生进行知识内化的环节。教师课堂活动模块的设计直接影响教学效果。在“机械制造装备设计”课程案例化、专题化课程教学中,如何进行课堂活动模块设计是本课题的关键问题。3.3主要特色。3.3.1构建新的教学理念与教学模式,将理论教学与实践教学有机的结合在一起,实现在互联网新时代下对创新实践型人才的培养;突出“以基于翻转式教学的交互式教学模式、强化实践环节、以教师为主导、以学生为主体”的专业课程核心教学理念。3.3.2打破传统教学过程中的“以老师为中心、以教材为中心”的教学模式,采取提出问题、分析问题、解决问题的方式授课,可以充分调动学生的学习积极性,活跃课堂气氛,使学生的学习过程由被动接受变为主动思考。3.3.3通过整合优化教学内容,极构建网络教学平台,进而加强实践环节建设,体现课程的先进性和实用性。
一机械制造装备设计教学改革探索
1教学理念的与时俱进
把握工程教育要面向工程实际的基本原则。对于机械制造装备设计过程,不仅仅关注结构与功能原理的实现,也要从经济性、安全性、环境保护与节能减排等方面将其视为一个系统的工程技术项目来加以考虑,全方位引导学生培养运用所学知识解决实际工程问题的能力,正确认识工程对于客观世界和社会的影响。教师对于学生的要求更多地集中在培养学生的学习主动性、对问题的深入探究和钻研精神以及追求创新的态度和意识。这就对教师本身在知识结构、教育教学技能、教学与管理艺术等方面提出了更高的要求,要不断更新自身教育理念,与时俱进。
2教学内容的改革与优化
课程教学内容要面向机械设计制造及自动化专业工程教育认证目标,以培养行业认可的复合型工程人才为导向,突出学校与学科专业特色,紧随生产与社会的发展,与相关产业与领域的需求相结合。以此为原则,保留原有教学内容中的经典核心部分,删减或剔除与专业认证目标不相符合的内容。针对湖南科技大学机械设计制造及自动化专业面向矿山机械、工程机械及数控机床产品设计制造的专业培养特色,教学内容中适当增加矿山机械装备与工程机械装备的设计方法与过程,对于金属切削机床的设计着重讲解数控机床的主传动系设计、进给传动系设计与典型部件设计,减少普通机床设计相关内容。机床控制系统设计重点介绍数字控制技术原理与设计过程,其它控制方式酌情删减或剔除。同时教师在授课过程中应结合自身研究方向,增补介绍反映本专业前沿发展现状和趋势的有关新材料、新工艺、新技术和新装备的内容,使教学内容做到融经典、基础、实用、前沿于一体。适当淡化教学内容中的深奥理论知识,增强应用与实践,增加实验与实践教育环节时长,以激发学生的学习兴趣。可以更多地与企业生产实际相结合,与企业沟通联系,创造机会让学生深入企业生产一线,直观接触与动手实践,深入理解机械制造装备的设计原理与方法。强调对重点和难点的把握,精心组织,讲深讲透,如金属切削机床的工作原理、几何表面成形原理和机床主传动系设计过程、夹具定位方案的设计与分析等。对于物流系统设计和机械加工生产线的总体设计,则可以采取学术讲座的形式加以介绍。
3教学方法的突破与创新
面向工程教育专业认证需求,教师要实现教学方法与手段的不断突破与创新,以提高教学质量。教学方法要针对工程实际,可以更多地采用案例分析、综合设计、小组学习、项目训练等方式,培养学生主动学习和团队合作能力,提高工程意识和设计技能。教师也要深入研究当前国内外工程教育的发展形势,将国际上最新的科学思想和科学成果传递给学生。在教学过程中教师要有效利用多媒体教学资源,使知识直观化、形象化,激发学生学习兴趣,调动主观学习积极性。如为使学生对于装备制造业有清晰的认知,激发学生对于机械制造装备设计课程学习的热情,在绪论中详细介绍制造业与装备制造业的内涵,多方搜集资料,以详实的图片、文字、视频和数据资料深入透析装备制造业的地位与作用、我国装备制造业迄今所取得的成就以及面临的机遇与挑战,鼓励学生为我国装备制造业的发展与进步贡献自己的力量。为训练学生的独立分析与思考能力,教师也在课堂上提出问题或布置课后作业,启发学生去思考并分组讨论,教师再进行归纳总结和点评,让学生能够主动参与学习。在机械制造装备设计课程教学中可根据教学难点与重点,有针对性地开展专题讨论与专题作业。讨论与作业的形式也需多样化,以便于活跃学生思维,增强创新意识。
4考核评价机制的多元化
摘 要:随着计算机辅助设计和制造技术(C A D /C A M )的发展,尤其是三维数字化C A D 的广泛应用,现代设计理念和方法在众多工业设计领域开展应用。陶瓷机械行业存在设计制造手段传统,技术创新能力较弱等问题,本文就如何加速陶机产品数字化设计与制造技术开展了一定的应用研究。
关键词:陶瓷机械;数字化技术;应用研究
我国陶瓷机械装备虽然近几年来有了一定的进步,但在整个陶瓷行业的发展中仍没有发挥很好的同步发展效应,更没有起到引领行业发展的作用。当前科技迅猛发展,数字化设计技术作为一支重要的生力军,在各行各业都发挥着巨大的作用。现代陶瓷机械装备应加速向“数字”和“精确”陶瓷行业发展。推行CAD/CAE/CAN、MIS 和加工柔性化系统、建立FMS 示范工程、加快我国陶瓷机械装备数字化设计与制造技术的应用研究等。已成为历史赋予我国陶瓷机械装备技术人员的责任。
一、数字化设计制造技术概述
数字化(Digital)是指信息(计算机)领域的数字(二进制)技术向人类生活各个领域全面推进的过程,是基于产品描述的数字化平台,建立基于计算机的数字化产品模型,并在产品开发全程采用,达到减少或避免使用实物的一种产品开发技术。这种设计全面模拟产品的设计、分析、装配、制造等过程。数字化设计与制造技术的应用可以大大提高机械产品开发能力,缩短产品研制周期,降低开发成本,实现最佳设计目标和企业间的协作,使企业能在最短时间内组织全球范围的设计制造资源共同开发出新产品,大大提高企业的竞争能力。数字化设计与制造技术集成了现代设计制造过程中的多项先进技术,包括三维建模、装配分析、优化设计、系统集成、产品信息管理、虚拟设计与制造、多媒体和网络通讯等,是一项多学科的综合技术,其目的是通过建立数字化产品模型,利用数字模拟、仿真、干涉检查、CAE 等分析技术,改进和完善设计方案。数字化设计含盖了现代设计的最新技术,同时也是现代设计的前提。涉及的主要内容有:
1.CAE/CAPP/CAM/PDM CAD/CAE/CAPP/CAM 分别是计算机辅助设计计算机辅助工程、计算机辅助工艺过程设计和计算机辅助制造的英文缩写,它们是制造业信息化中数字化设计与制造技术的核心,是实现计算机辅助产品开发的主要工具。PDM 技术集成是管理与产品有关的信息、过程及人与组织,实现分布环境中的数据共享,为异构计算机环境提供了集成应用平台,从而支持CAD/CAPP/CAM/CAE 系统过程的实现。
2.异地、协同设计在因特网/ 企业内部网的环境中,进行产品定义与建模、产品分析与设计、产品数据管理及产品数据交换等,异地、协同设计系统在网络设计环境下为多人、异地实施产品协同开发提供支持工具。
3.基于知识的设计将产品设计过程中需要用到的各类知识、资源和工具融入基于知识的设计(或CAD)系统之中,支持产品的设计过程,是实现产品创新开发的重要工具。设计知识包括产品设计原理、设计经验、既有设计示例和设计手册“设计标准”设计规范等,设计资源包括材料、标准件、既有零部件和工艺装备等资源。
一、机械制造装备设计课程教学的相关概述
该课程在理工科类课程当中具备独特的性质,它具有很强的综合性、知识含量的广泛性、实践性等,因此决定在对该课程的教授上要采用切合实际,实践性的方法。
二、机械制造装备设计课程教学的问题
随着经济发展,相关课程设置也出现相应的问题,具体变现如下:第一,目前主要的相关课程内容并不是凭空产生的,它是建立在原有的课程内容基础之上的,沿用了传统的教学理念与教学内容,随着时间的推移,对课程内容的改动也很少,所涉及到的新方法与新技术在课程中提出较少。此外,教材的内容大多是理论知识,在实际应用与具体实例方面介绍有明显欠缺。第二,目前开设的课程实验多表现为验证性,即在原来理论基础之上,通过实验验证来完成,这种方式难以培养学生的实际动手能力,更难以培养学生在面对实际问题时的处理能力。第三,现行的教学受到了国家现有的教学大纲限制,导致教学模式的死板、不灵活,更不能满足学生创新能力的培养需求。第四,课程模式在实体知识传授过程当中与实践脱离,在教授时,一般采用传统模式,即课堂讲授,但是教师占主导地位的教授方式,理论的学习与实践能力的培养存在明显差异,这种教学模式脱离了时代的需求,更严重阻碍了相关领域的更新发展。最后,在课程所用的硬性教材内容老化严重,跟不上国际先进科技的步伐与前沿技术的更新,导致学生在学校内学会的知识到社会上一无用处,造成了人才的浪费与教学资源的浪费。
三、机械制造装备设计课程教学的改革
因此,综合现阶段我国在该专业教育模式与理念上出现的偏差等问题,本文提出以下各个路径:第一,要建构新的教学理念与教学模式,将理论教学与实践教学有机的结合在一起,实现在新时代下对新科技人才培养的传略目标转移。机械制造装备设计是机械工程类专业的重要课程,也是必修课程,它的主要内容在于解释机械制造中的相关装备的工作原理及其作用等。其课程的设置最终目的是,实现学生在相关技术领域方面获得最基本的知识技能,以在将来社会进化与工业进步的进程当中做出贡献。第二,这门课程涉及的实践内容较多,其中包括机床设计与应用、零部件构造与生产、常用构件的设计以及生产装备流水线运作流程等方面内容,虽然此类内容在之前的学习过程当中都有相关涉猎,但是,作为一个专业型人才所需掌握的知识,只通过前期学习是不够的,在如何操作也分析等方面的知识也有明显欠缺。因此,通过该课程的学习来培养专业知识是必要的,但是只局限于在课堂当中通过教师当面的将讲授,或通过多媒体等方式展示图片,都不能使学生很好的掌握这些知识。所以,在教学不仅要开展理论教学的多样化,还要注重对实际操作的培养,开展实践课,让学生真实面对机械部件,细致、生动的了解真实构件的结构与生产。第三,教学过程不能只注重学生的对知识的掌握,更要注重学生在面对问题时的处理能力培养。对于机械工程类专业学生来讲,机械专业问题是在今后日程工作中所必须面对的,如何解决才是真正所要学习的知识点。在知识教授过程当中,教师时常设立问题,借助互联网找出前沿问题,与学生共同探讨解决方法,让学生在思考当中学会,并掌握解决问题的技巧与相关理论知识。最后,理论教学绝对不是简单的只关注课本知识,而且还注重对前沿科技知识的把握,在教学过程当中,要利用网络资源,下载或浏览相关前沿科技,如我国在精密仪器制造商最新成果,以及国外最新成果,通过类似举措,不断的扩充学生与老师的知识量与对相关知识的把握,这样才能更好的跟随时代进步的步伐。
四、结论
综上所述,国家经济的发展离不开科技的进步,科技革新离不开教育对人才的培养,反过来,人才的培养更离不开科技发展的支撑,因此,要在新时代背景下,不断的在陈旧的教育理念基础之上创新,与时俱进,持续的培养新科技人才。
摘要: 在分析机械制造装备设计教学发展现状的基础上,面向工程技术人才的培养,从重视基础知识、突出专业特色、强调前沿和实践等内容方面对机械制造装备设计进行了课程建设;并从强理论联系实际、改进教学方法和模式、完善考核模式、培育师资队伍、采用双语教学等方面对机械制造装备设计课程教学进行了实践和探讨。结果表明,通过课程建设和教学改革,大大激发了学生的主动学习激情,锻炼了学生发现问题、分析问题、解决实际问题和工程实践能力,拓展了学生视野,显著提高了教学质量,取得了很好的教学效果。
Abstract: The current development situation of education reform of Machinery Manufacturing Equipment Design was analyzed. In order to adapt the cultivation aim of application-oriented engineers, the reform practice and research were performed on this course from the aspects of paying attention to basic knowledge, outstanding specialty, emphasizing frontier and practice, emphasizing theory with practice, improving teaching methods, improving evaluation pattern, teacher training and bilingual language teaching. It was found that the course construction and education reform significantly increased the study interest of students, exercising the abilities of discovering and analyzing and solving problem, widening visual field, and greatly enhanced the teaching quality.
关键词: 机械制造装备设计;课程建设;教学改革;探讨
Key words: Machinery Manufacturing Equipment Design;course construction;education reform;research
中图分类号:G423 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2013)27-0258-02
0 引言
机械制造装备设计(简称MMED)是机械类专业学生必须掌握的一门重要专业课,在机械类专业教学体系中具有极其重要的地位。该课程实践性强,涉及知识面广,教学内容组织上有很强的针对性和实用性,在教学过程中需要注重对学生解决实际问题能力的培养以及强化学生的工程意识,使学生具备机械制造装备一般产品的设计能力[1]。
目前,针对MMED课程建设和教学改革方面的研究还未引起足够重视,相关方面的研究还很不足。王卫兵、赵海霞等[2-4]从调整教学内容、重视实践教学、创新思维培养、实践能力培养等方面对MMED课程建设和教学改革进行了实践与探讨。本文面向工科本科教育,从个人的教学体会以及吸取他人经验的基础上,对MMED课程建设和教学进行相关的改革探讨。
摘要: 本文在分析当前机械制造装备设计课程教学现状的基础上,根据该课程的教学特点,对机械制造装备设计的教学改革进行了探讨,以期促进机械制造装备设计课程教学质量的提高,为今后机械制造装备设计课程教学改革提供一些思路。
Abstract: According to the features of machinery manufacturing equipment design course, the paper elaborates on the reform methods on the base of the machinery manufacturing equipment design course teaching status, aiming to improve the quality of machinery manufacturing equipment design course teaching and provide some references for further reform.
关键词: 机械制造装备设计;教学改革;研讨
Key words: machinery manufacturing equipment design;teaching reform;seminar
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2012)33-0264-02
0 引言
随着我国机床行业大力发展大型、精密、高效数控装备及功能部件等重大技术设备,改变大型、高精度数控机床大部分依赖进口的局面,增强自主创新能力,培养掌握机械制造装备核心技术的专业人才是当前我国制造行业的当务之急[1]。
机械制造装备设计是机械设计制造及其自动化专业的一门重要的、涉及面宽、实践性很强的专业主干课程,也是本专业课程教学中的重点和难点。为满足企业对人才需求的日益提高,使学生能充分地利用自己所学到的知识独立地、创造性地进行设计,我们在课程教学中不断改革创新。下面结合本人在教学中的实际情况,谈谈机械制造装备设计课程教学的特点及其对该课程教学改革中的一些认识思路。
摘要:为了进一步推进“卓越工程师教育培养计划”,必须对课程体系中的大部分课程进行改革,其中机械制造装备课程的改革也是一个重点内容。论述了原机械制造装备课程存在的一些问题,提出了该课程改革的思路和具体实施措施。可以预见,该课程的改革必然会推动“卓越计划”的实施。
关键词:卓越计划 课程建设与改革 机械制造装备 人才培养
1.引言
“机械制造装备”课程是机械设计制造及其自动化专业的专业核心课程,同时也是机械制造技术项目综合训练、机床检测综合实验、毕业设计等后续课程和实践的基础。该课程的任务是使学生了解机械制造装备是发展国民经济的重要基础,掌握机械制造装备设计原理和方法,具备一定的机械制造装备总体设计和结构设计能力。
教育部于2010年召开了“卓越工程师教育培养计划”(以下简称卓越计划)启动会,“卓越计划”旨在培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量的各类型工程技术人才,为国家走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略服务,对促进高等教育面向社会需求培养人才,全面提高工程教育人才培养质量具有十分重要的示范和引导作用。其目的在于通过培养方式的改革,培养出一大批创新能力强、适应经济社会和企业发展需要的高质量、各类型的工程技术人才。
我校机械设计制造及其自动化专业于2013年经教育部批准,进入第二批“卓越计划”,该项目的批准是专业深化学校办学定位的一个标志性成果。为了适应国家对机械设计制造及其自动化专业人才的需求,构建工程实践型人才培养模式,原课程体系的中的课程的改革势在必行。
2原课程存在的问题
近年来,一方面随着高校教学改革的深入发展,我校的机械制造装备课堂教学学时压缩到只有32个学时(13级培养方案中增加为48学时),由于该课程具有综合性强、知识面广、实践性强和知识更新比较迅速等特点,采用传统的教学方法难以满足与时俱进的教学需求,另一方面随着机械装备技术的不断发展和广泛的应用,导致机械制造装备的设计、制造和维护等方面的高级应用型和创新型人才比较紧缺。机械制造装备课程的问题主要有下面几个问题:
摘要:针对“机械制造装备设计”传统课程教学模式中存在的主要问题,提出了“机械制造装备设计”多元化课程教学模式,阐述了多元化课程教学模式的具体执行方案,并对如何激发学生的创新意识和创新能力,提高“机械制造装备设计”课程教学效果进行了积极有效的探索。
关键词:机械制造装备设计;多元化;课程教学;创新能力
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)23-0054-02
一、“机械制造装备设计”传统课程教学现状及存在的主要问题
“机械制造装备设计”是一门知识面广、综合性、实践性很强的专业主干课,它将机床设计、夹具设计、工业自动化、工业机器人等内容合为一门课程,构成新的课程体系。[1]随着装备制造业的迅猛发展,“机械制造装备设计”传统课程教学越来越不能满足创新人才培养的需要,主要存在如下问题:第一,传统的课程教学内容泛而不精,不能紧跟时代步伐,缺少新装备、新技术和新材料方面的知识,不利于学生创新研究能力的培养。第二,传统的教学模式相对单一或不足,仍然以教师的填鸭式灌输为主,学生被动接受。由于部分教师自身实践能力较弱,理论教学的效果很差,导致学生学习兴趣不高。第三,传统的课程教学中对实践环节的重视不够,学生缺少亲自动手实践的训练,导致学生缺乏实践经验和动手能力弱。这又反过来影响了学生对课程内容的理解和掌握。第四,传统的课程教学考核方法相对简单,一般将平时考勤、作业和期末考试成绩作为评价学生学习效果的标准。这种考核方法不能有效地激励学生努力提高机械制造装备设计的能力,学生只会在考前突击背概念,不利于学生创新能力的培养。
基于上述问题,苏州科技学院机械工程学院机械教研室全体教师总结多年的任教经验,贯彻以人为本的教育理念,将各种日益涌现的教学方法进行优化组合,形成了一套机械制造装备设计多元化的课程教学模式,以弥补传统课程教学模式的不足,从多角度、多方位激发学生的学习兴趣和潜能。[2]
二、“机械制造装备设计”多元化课程教学模式
以培养学生的创新能力为目标,通过增加专业特色内容和学科前沿知识,优化课程教学的内容;通过应用多种现代化教学方法和增加综合实践环节,优化课程教学方法;通过引入多种评价体系,完善课程考核模式,从而变单一的传统课程教学模式为多元化课程教学模式。具体执行方案分为以下几个方面: