時間:2022-05-10 10:22:44
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摘 要:工學結(jié)合是以學校為主體,企業(yè)和學校共同教育、管理和訓練學生的教學模式。工學結(jié)合是培養(yǎng)學生技能的重要途徑,是中職教育可持續(xù)發(fā)展的優(yōu)勢。本文主要論述機械專業(yè)的工學結(jié)合模式的教學改革,對相關(guān)問題提出建議。
關(guān)鍵詞:中職教育 機械設(shè)計 工學結(jié)合 改革創(chuàng)新
工學結(jié)合模式是一種將學生與工作結(jié)合起來的教學形式。“工學結(jié)合”的教育培養(yǎng)模式是我國中等職業(yè)教育改革的主要方向,特別機械工程類專業(yè)應(yīng)聯(lián)合更多的校外企業(yè)加入到這一教學工程之中,把“工學結(jié)合、校企合作”作為人才培養(yǎng)模式改革的重點。因此,要進行專業(yè)調(diào)整、課程設(shè)置、教學內(nèi)容和教學方法的改革。
1 調(diào)整課程體系,改革教學內(nèi)容
在課程體系設(shè)計時應(yīng)緊密結(jié)合社會和企業(yè)發(fā)展需求,對實習教學內(nèi)容重新進行審視,選擇和調(diào)整,加強實用性,建立理論與實踐相融合、教學內(nèi)容與崗位需求相適應(yīng)的課程體系,形成適應(yīng)新興產(chǎn)業(yè)、新職業(yè)、新崗位的校本課程,建立教材開發(fā)、應(yīng)用和更新機制。制定出適合“學習理論知識,提高職業(yè)技能,培養(yǎng)創(chuàng)新能力”的教學計劃內(nèi)容體系。要不斷對教學體系和內(nèi)容進行改革創(chuàng)新,只有不斷創(chuàng)新,才能適應(yīng)社會發(fā)展的需求。在實踐教學的過程當中,一定要及時更新實訓教材的內(nèi)容,加快完善實訓教材體系,真正做到理論與實習并行,知識與技能并重。從而提高學生們的生產(chǎn)意識與綜合能力的鍛煉。
2 改革教學方法,加強實踐教學
機械專業(yè)的課程教學當中有很多的內(nèi)容,諸如機械制圖、機械原理、機械零件等,在課程教學方法改革創(chuàng)新的過程中,切不可忽略任何一項,堅決做到平衡發(fā)展,做到教學方法多樣化,而實施內(nèi)容則有以下兩點可供參考。
(1)采用多種方法來開展理論和實踐教學活動,針對不同的課程采用崗位教學、場景教學、案例教學、討論式教學、項目教學、情景模擬教學方法等先進教學方法,優(yōu)化教學方法,使學生的學習方式有被動接受變主動學習,激發(fā)學習興趣。通過教學實習、頂崗實習來達到提高學生的動手能力。
(2)改變傳統(tǒng)的靜態(tài)課堂教學模式,通過課堂內(nèi)的開放式教學與課堂外的輔助教學、參與工程建設(shè)的現(xiàn)場教學、請企業(yè)專家開講座的互動教學等動態(tài)教學方法相結(jié)合,使專業(yè)理論知識與實踐技能的學習有效地融為一體,充分貫徹“學中做,做中學”的技能培養(yǎng)思想。在實踐中教理論,在工作中學技術(shù),提高職業(yè)素質(zhì)。實踐證明,只有積極倡導“以就業(yè)為導向、以崗位為依據(jù)、以能力為本位”的中職教學理念,才能提升專業(yè)教學水平,提高學生學習的積極性和效率,增強畢業(yè)生的就業(yè)能力。
3 堅持走“校企合作,工學結(jié)合”的道路
實踐證明“校企合作,工學結(jié)合”的模式是中職院校目前辦學定位最有效、最基本的途徑,他的前提是建立穩(wěn)定的校企合作關(guān)系和有效的合作辦學機制。
(1)采用半工半讀交替式人才培養(yǎng)模式。
學生一段時間在學校學習理論知識,一段時間到企業(yè)參加實踐,輪流交替進行。真正做到了教師在做中教,學生在做中學,切實提高學生的職業(yè)技能。其中學生的生產(chǎn)實習時間不少于總學時的一半,使得學生畢業(yè)后能盡快勝任崗位工作。
(2)轉(zhuǎn)變辦學思路,搭建校企聯(lián)合辦學平臺,校企合作資源共享共建教學基地,由學?!瓣P(guān)門辦學”轉(zhuǎn)變?yōu)椤伴_放辦學”,“教,學,做”融為一體,強化技能型和實用型人才培養(yǎng)。
企業(yè)為學校提供建設(shè)經(jīng)費及學生頂崗實習相應(yīng)報酬,積極落實學生頂崗實習責任保險政策。而學校則按企業(yè)制定的標準設(shè)置課程、安排教學。把學校教育融入到行業(yè)企業(yè)之中,把企業(yè)的理念和文化引入到學院,達到了中職院校與企業(yè)共同進行人才的培養(yǎng)的目的。
(3)開展“校企互融訂單式”人才培養(yǎng)模式。
“校企互融訂單式”人才培養(yǎng)模式是由學校和企業(yè)共同制定人才培養(yǎng)計劃,簽訂用人訂單,全方位深度融合,做到教學計劃共訂、資源共享、教材共編、學生共同培養(yǎng)。企業(yè)投入資金、設(shè)備和人才資源,學校組成教學與管理團隊,聘任企業(yè)高技能人才和社會能工巧匠任教的機制;聘請行業(yè)企業(yè)專家和管理者參與學校建設(shè)、教學和管理。它即提高了學校教學質(zhì)量,又滿足了企業(yè)的實際需求,同時,解決了學生的就業(yè)問題。
4 提高教師的“雙師”素質(zhì)
教師的能力決定教學的質(zhì)量,而教師的專業(yè)水平、實踐經(jīng)驗和教學方法是能力的基本要素。由于職教學校的老師,多是普教體系培養(yǎng)出來的,教師的專業(yè)經(jīng)驗和經(jīng)歷欠缺,實踐動手能力欠缺,因此把師資的職業(yè)能力放在重要位置,職教才能真正辦出特色,才能更好地培養(yǎng)服務(wù)經(jīng)濟建設(shè)的技能型人才。
(1)完善教師培訓體系。有計劃地安排教師到企業(yè)進行掛職鍛煉、頂崗任教、到職教師資培訓基地培訓。促進教師專業(yè)理論與生產(chǎn)實踐的有機結(jié)合。引導教師積極學習專業(yè)知識,苦練操作技能,努力達到善“講”會“做”、一專多能,提高教師的實踐能力和教學水平。
(2)外聘企業(yè)的技師與“雙師”型教師結(jié)為師徒關(guān)系,形成優(yōu)勢互補,良性互動,在技術(shù)進行傳、幫、帶,盡快提高教師的實踐技能。
(3)通過加大“教師聘任制”力度,深化學校分配制度改革,建立健全學校的激勵機制激發(fā)教師的職業(yè)責任感和職業(yè)興趣,逐步將教育技術(shù)能力納入職業(yè)院校教師資格認證與考核體系,提高師資隊伍的整體素質(zhì)。
(4)以職業(yè)道德為核心,加強思想道德建設(shè),促使教師樹立正確的價值觀,積極推進課程改革,強化自我學習意識,以培養(yǎng)學生解決問題的能力為工作重心,以培養(yǎng)學生獲取知識的能力為己任。
5 改革學生的評價體系,積極推動以學分制為核心的教學制度改革,建立“學分銀行”
(1)德育學分。
在校學習和在企業(yè)實習期間的綜合表現(xiàn)學分。
(2)課程學分。
必修課學分、選修課學分、企業(yè)實習學分。其中企業(yè)實習學分包括操作考核學分和過程評價學分。
(3)職業(yè)資格證學分。
職業(yè)資格證是中職學生畢業(yè)證發(fā)放的前提,實行雙證書制度即可保證教學質(zhì)量,又為學生就業(yè)提供了保障。
總之,工學結(jié)合、校企合作是具有中國特色的職業(yè)教育人才培養(yǎng)模式和中等職業(yè)學?;镜慕虒W制度。工學結(jié)合模式是職業(yè)人才培養(yǎng)即經(jīng)濟又合理的模式,我們在實施工學結(jié)合模式時必須改革與創(chuàng)新。要以更現(xiàn)代的管理理念去適應(yīng)這種新的模式。
摘要:在高職機械工程類專業(yè)實施工學結(jié)合教學模式過程中,我們在總結(jié)了以往教學中存在的問題基礎(chǔ)上,進行了以加工過程為導向,構(gòu)建培養(yǎng)學生綜合素質(zhì)和職業(yè)能力為主線的專業(yè)課程體系、探索了“實訓基地與課堂一體化”的教學方式和采用了情景和項目等新的教學方法,收到一定成效。
關(guān)鍵詞:高職機械工程類專業(yè) 工學結(jié)合 課程教學改革 探究
1 改革高職機械工程類專業(yè)的教學方式,推行以就業(yè)為導向的工學結(jié)合模式
教育部關(guān)于全面提高高職教育教學質(zhì)量的若干意見“(教高【2006】16號)文件中提出:要大力推行工學結(jié)合,突出實踐能力的培養(yǎng),改革人才培養(yǎng)模式。高職的培養(yǎng)目標是培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用性、復合型人才。這一目標,決定了高職機械工程類專業(yè)教學過程中的各個教學環(huán)節(jié)應(yīng)有的鮮明的特色,也就是要以就業(yè)為導向,要突出工學結(jié)合的特點。我院堅持“舉校企合作大旗,走工學結(jié)合道路”,堅持以就業(yè)為導向,大力推進工學結(jié)合的人才培養(yǎng)模式,這其中要改革以往的以教師為中心、以課堂為中心、以書本為中心的傳統(tǒng)人才培養(yǎng)模式。
2 以往高職機械工程類課程教學中所存在的問題
以往高職機械工程類課程教學中,其教學內(nèi)容,課程設(shè)置,授課方法等沿襲了“老三段”的教學方式,所存在的主要問題:
2.1 在課堂上,以教師為中心,教師機械的恪守教學大綱,照著書本滿堂灌,學生機械的被動聽,完成教師布置的作業(yè)。教師和學生很難互動,學生的學習積極性不太高,不能充分發(fā)揮學生的潛力。
2.2 在實踐方面,實踐教學學時遠遠少于理論教學,而且大多數(shù)教師是出了校門進校門,實踐能力差,校方在實訓方面投資少。多數(shù)高職院校處于實訓場地和設(shè)備不足,實訓學時不足,實訓指導教師不足的“三不足”現(xiàn)像。
其后果是:出了校門的高職學生,由于其職業(yè)素質(zhì)和職業(yè)能力不能滿足社會和企業(yè)的需要,所以高職學生的就業(yè)率不高。
3 以就業(yè)為導向,創(chuàng)建工學結(jié)合的職業(yè)教育多元化模式
3.1 以加工過程為導向,構(gòu)建培養(yǎng)學生綜合素質(zhì)和職業(yè)能力為主線的專業(yè)課程體系 高職院校重在貫徹培養(yǎng)高素質(zhì)技能型人才目標要求,以綜合素質(zhì)和技能技術(shù)應(yīng)用能力的培養(yǎng)為主線,在理論方面強調(diào)以實用為目的,以“必須夠用”為度,在專業(yè)方面突出針對性、應(yīng)用性,專業(yè)課程建設(shè)按基地流程和職業(yè)崗位要求進行,根據(jù)生產(chǎn)的“加工過程”確定“崗位能力目標”,以學習者為中心,以能力培養(yǎng)為核心,構(gòu)建以培養(yǎng)學生的職業(yè)能力養(yǎng)成為重點的專業(yè)課程體系,構(gòu)建以培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用能力為導向的現(xiàn)代教學模式,充分體現(xiàn)高職教育的特色,向技術(shù)型、綜合性的高職院校發(fā)展。(以機制專業(yè)為例)
①一般零件加工過程:
②操作者應(yīng)具有的能力:
a:識讀圖樣及CAD能力
b:普通機械加工設(shè)備,數(shù)控加工設(shè)備操作和維護能力
c:刀刃具選用和使用能力
d:數(shù)控編程和CAM能力
e:零件檢測能力
③滿足上述能力所需開設(shè)的專業(yè)課程體系:
3.2 不斷探索“實訓基地與課堂一體化”的教學方法 《教育部關(guān)于全面提高高等職業(yè)教育教學質(zhì)量的若干意見》(【2006】16號文件)中明確指出:“要重視學生校內(nèi)實習與實際工作的一致性,校內(nèi)成績考核與企業(yè)實踐考核相結(jié)合,探索課堂與實習地點一體化。”我院在2008年與大連固特異公司簽訂緊密型實訓基地合作辦學的協(xié)議,在教學過程中,教師上午在實訓基地參照固特異公司的生產(chǎn)設(shè)備,產(chǎn)品工藝流程的現(xiàn)場講解機械加工工藝,液壓與傳動,電氣控制等門課程,下午學生結(jié)合教師講的內(nèi)容,在仿照企業(yè)的設(shè)備上模擬實訓。實踐證明,這種“教、學、做”一體化的教學模式,拉近了理論教學和生產(chǎn)實踐的距離,既提高了教師的生產(chǎn)實踐能力和教學水平,又進一步培養(yǎng)了學生的生產(chǎn)能力,獨立思考和解決生產(chǎn)實際問題能力。另如數(shù)控實訓教師,根據(jù)實訓中心給某企業(yè)加工機井蓋等零件的機會,結(jié)合該零件在加工過程中所用到金屬材料,零件加工工藝,公差與配合等課程的專業(yè)知識并加講解,這樣使學生在實訓中又學到了理論知識,真正做到教師在做中教,學生在做中學。
3.3 積極采用新的教學方式,努力使學生學到與企業(yè)產(chǎn)品相關(guān)的知識 傳統(tǒng)的教學方法是以教師的活動為中心來進行,一切圍繞教師轉(zhuǎn),教學過程中以知識教授為主,缺少行為引導和能力訓練,主要表現(xiàn)為:以傳統(tǒng)知識為主線,以知識為中心,以教師為主體,教學內(nèi)容緊緊圍繞教材,教師講學生聽。目前,我院為了培養(yǎng)高素質(zhì),高技能型人才,按照國家職業(yè)標準要求,創(chuàng)新性人才培養(yǎng)模式,采用一些新穎而實用的教學方式(如情景教學法,項目教學等來達到培養(yǎng)新一代社會所需的高素質(zhì),高技能型人才的需要?!兜湫土慵?shù)控加工工藝實施》的教師把整門課程設(shè)置六個教學情景,用情景教學法來組織教學,《機械制圖》的教師采用項目教學法來編寫教材,把過去傳統(tǒng)的《機械制圖》課程體系設(shè)置了七個項目,如將“物體表達法”項目設(shè)置為畫機械上常用“閥體零件圖”,這就讓學生在沒學習專業(yè)課之前就了機械中的零件。
4 小結(jié)
高職教育的培養(yǎng)目標是培養(yǎng)高素質(zhì),技能型人才,而在此目標下,高職的教學模式改革,新教學模式下的課程教學,是長期而艱巨的。由于每門課程的知識點多,面又廣,又與其他課程緊密相連,所以,我們須在教學改革中不斷探索、總結(jié),并加以完善。
作者簡介:魏文杲(1953-),男,遼寧大連人,教授,研究方向:機械設(shè)計與制造。
摘 要 深化教學改革,培養(yǎng)和提高地方高校機械工程類大學生創(chuàng)新能力,主要從課堂教學突出基礎(chǔ)性、實驗教學突出熟練性、實踐教學突出專業(yè)性、課外實踐活動突出多元性、畢業(yè)實習突出實效性等方面入手,有效提高學生的動手實踐能力和創(chuàng)新創(chuàng)造能力。
關(guān)鍵詞 地方高校;機械工程類;大學生創(chuàng)新能力
黨的十八大報告指出:“全面實施素質(zhì)教育,深化教育領(lǐng)域綜合改革,著力提高教育質(zhì)量,培養(yǎng)學生社會責任感、創(chuàng)新精神、實踐能力?!弊鳛榈胤礁咝?,如何深入貫徹落實黨的十八大精神,深化教學改革,培養(yǎng)和提高地方高校機械工程類大學生創(chuàng)新能力?筆者結(jié)合多年教學實踐,參考同行專家意見進行探究,在實踐中逐步探索出以下方法和途徑,求教于同仁。
1 課堂教學要突出基礎(chǔ)性
從教育對象上來看,地方高校機械工程類大學生主要是二本和高職類學生。這部分學生在高校機械工程類大學生中比重較大,人數(shù)較多。絕大多數(shù)地方高校將這類學生培養(yǎng)的目標定位放在應(yīng)用型專業(yè)技術(shù)人才來培養(yǎng),這與我國社會經(jīng)濟發(fā)展狀況相適應(yīng)。這類學生畢業(yè)后就業(yè)去向主要是工廠一線,他們生產(chǎn)水平的高低直接關(guān)系到一個國家和地區(qū)制造業(yè)水平的高低,也是一個國家和民族創(chuàng)新能力的主要標志之一。因此,作為地方高校機械工程類專業(yè),要高度重視大學生實踐能力與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。作為培養(yǎng)大學生的課堂教學是最重要和最基礎(chǔ)的教學環(huán)節(jié),任課教師一定要認識到位,高度重視課堂教學,精心準備課程內(nèi)容,認真組織課堂教學,詳細講解基本的概念原理,讓學生學會弄懂。針對不同的學生,要靈活運用教學方法。對于敏而好學的學生在傳授基礎(chǔ)知識的同時,要多給他們灌輸創(chuàng)新思維方式方法教育,指導他們博覽群書,特別是學科專業(yè)前沿領(lǐng)域的科研成果和學術(shù)動態(tài),兼容并包,博采眾長,激發(fā)他們的創(chuàng)新熱情,學習更多的專業(yè)知識,為創(chuàng)新能力培養(yǎng)奠定堅實的專業(yè)理論基礎(chǔ)。
2 實驗教學要突出熟練性
實驗教學是機械工程類大學生教學活動最主要的實踐性教學環(huán)節(jié)之一,作為地方高校,尤其要重視實驗教學環(huán)節(jié)。實驗教學是對課堂教學所講授知識的驗證,利于學生進一步深造或者實踐創(chuàng)新。對于以學習專業(yè)技能重在應(yīng)用的學生,在傳授專業(yè)知識的過程中,要把最基本的基礎(chǔ)知識教給他們,讓他們把專業(yè)基礎(chǔ)知識融會貫通,便于在生產(chǎn)實踐中熟練應(yīng)用。因此,教師在課堂教學中必須突出基礎(chǔ)性,讓學生把基礎(chǔ)知識學好、學扎識。
實踐驗證是大學生對專業(yè)知識學習實踐操作的第一步。作為地方高校的教育管理者和教師必須充分認識實驗教學環(huán)節(jié)的重要性,要克服重課堂輕實驗的錯誤教育觀,加大投入,確?;镜膶嶒灲虒W條件,加大本學科和專業(yè)的基礎(chǔ)性實驗課課時。在實驗教學過程中,教師要熟悉實驗內(nèi)容,講解實驗方法,做好演示實驗,檢查學生實驗;要給學生布置實驗作業(yè),讓學生獨立撰寫實驗報告;要認真批改實驗報告,講評實驗報告;對于實驗教學的重點和難點,要給學生講清講透,親自示范。這樣做的目的在于培養(yǎng)學生獨立或者配合做實驗的能力,提高獨立撰寫實驗報告的能力,提高學生實驗熟練性,為培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力奠定堅實實驗基礎(chǔ)。
3 實踐教學突出專業(yè)性
機械工程類實踐教學環(huán)節(jié)除了實驗教學之外,還有金工實習、電子工藝實習、生產(chǎn)實習等實踐性教學環(huán)節(jié)。這些環(huán)節(jié)對地方高校培養(yǎng)機械工程類學生尤為重要,是讓學生接觸生產(chǎn)實際最直接的手段。金工實習可以讓學生把機械原理、畫法幾何、工藝等書本知識變成最基本的機械操作。生產(chǎn)實習可以讓學生了解專業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的技術(shù)操作要領(lǐng),把書本上的概念原理變成實踐技能。同時,可以讓學生了解到專業(yè)領(lǐng)域生產(chǎn)狀況和未來發(fā)展趨勢,使學生學習的目的性更加明確。專業(yè)性的實踐教學為培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力明確了專業(yè)方向。
4 課外實踐活動突出多元性
機械工程類學生實踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)除了課堂教學、實驗教學、實踐教學等教學類教育之外,還有開放性實驗、各類創(chuàng)新性學生實踐活動競賽等課外實踐學習形式。學生課外實踐活動,一方面是學校倡導培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力應(yīng)運而生的學生課外活動形式,常常以主題創(chuàng)新的競賽形式出現(xiàn);另一方面是學生自主學習的外在表現(xiàn)形式。不管以何種方式出現(xiàn)的大學生課外實踐活動,學校要關(guān)心呵護學生的課外學習熱情,注重選配學生適應(yīng)的指導教師。確定指導教師之后,指導教師要在創(chuàng)新思維方式方法上給學生進行指導和啟發(fā),重視學生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。在學生所感興趣的學科專業(yè)領(lǐng)域進行悉心指導,重視指導的多元性,區(qū)別情況,分類指導,充分激發(fā)學生的想象力,啟迪學生的創(chuàng)造智慧,鍛煉和培養(yǎng)學生的創(chuàng)新和創(chuàng)造能力。從實踐來看,學生課外實踐活動是機械工程類學生創(chuàng)新教育成果最為突出的表現(xiàn)時機。因此,要積極鼓勵和大力支持大學生課外實踐活動。
5 畢業(yè)實習突出實效性
畢業(yè)實習是機械工程類大學生在校實踐學習的最后環(huán)節(jié)。當前許多高校特別是高職院校將畢業(yè)實習和就業(yè)結(jié)合起來了,學生也把畢業(yè)實習和崗前使用結(jié)合起來了。這樣做,可以將學生與生產(chǎn)實際對接起來,是學生真正走向社會,直接走向職業(yè)崗位的有效形式。但是,許多學校和學生對畢業(yè)實習認識不到位,簡單地視同學生有了就業(yè)工作崗位,學校的培養(yǎng)任務(wù)完成了,學生即將走向社會,與學校的關(guān)系不大了。對學生的管理有所放松,有些學生急于就業(yè),忽視了校內(nèi)的教學任務(wù),致使大學生最后一年的教學任務(wù)無法落實。
因此,學校一定要加強對機械工程類大學生畢業(yè)實習的管理和指導,確定專人管理大學生畢業(yè)實習,加強與學生的聯(lián)系,加強對大學生畢業(yè)實習工作的指導,著眼于就業(yè),重視畢業(yè)實習的實效性,將所學專業(yè)知識技能與生產(chǎn)實踐充分結(jié)合起來。針對畢業(yè)實習中存在的主要問題,教師要幫助學生進行查漏補缺,完善所需專業(yè)知識技能,以便于將來工作需要。
6 畢業(yè)設(shè)計突出創(chuàng)新性
畢業(yè)設(shè)計是機械工程類大學生在校學習的最后階段,是學生對所學專業(yè)知識的綜合測試。學生在畢業(yè)設(shè)計中是否有創(chuàng)新性是檢驗人才培養(yǎng)質(zhì)量高低的重要標志。從選題階段開始,指導教師就要嚴格把關(guān),看看學生選題是否恰當,是否具有創(chuàng)新性,要看學生的寫作提綱是否突出創(chuàng)新性;在畢業(yè)設(shè)計的實驗環(huán)節(jié)審查上,要看學生的畢業(yè)設(shè)計實驗是否是親力親為,是否具有創(chuàng)新性;在學生畢業(yè)設(shè)計的審查中,要看學生的觀點是否正確,創(chuàng)新點在什么地方,畢業(yè)設(shè)計論文是否符合規(guī)范,等等;在學生畢業(yè)設(shè)計答辯中,要看學生對基本專業(yè)知識的掌握程度,要看學生創(chuàng)新能力在畢業(yè)設(shè)計中的體現(xiàn)。總之,要將創(chuàng)新性作為大學生畢業(yè)設(shè)計的重點來抓,認真做好畢業(yè)設(shè)計及答辯教學環(huán)節(jié),為機械工程類大學生在校學習畫上圓滿的句號。
筆者認為,地方高校機械工程類大學生在校教學教育階段能按照以上6個方面來做,就能有效提高學生的動手實踐能力和創(chuàng)新創(chuàng)造能力。
摘要:“控制工程基礎(chǔ)”是機械工程類一門重要的必修課。作為主要的專業(yè)基礎(chǔ)課,其理論性和實踐性較強。針對該課程的特點和存在的問題,結(jié)合課程的教學過程,在教學內(nèi)容和教材、教學方法、教學手段、實踐環(huán)節(jié)等方面進行了改革與探索,改進課堂理論教學的同時,又加強了課程實驗環(huán)節(jié),做到理論聯(lián)系實際,使課程的教學效果明顯提高。
關(guān)鍵詞:控制工程;機械工程基礎(chǔ);教學改革
作者簡介:張紅蓮(1965-),女,河北保定人,華北電力大學機械工程系,副教授。(河北 保定 071003)
“控制工程基礎(chǔ)”是機械工程系機械工程及其自動化專業(yè)各專業(yè)方向的一門主要專業(yè)基礎(chǔ)課,該課程理論性和實踐性都很強,具有重要工程應(yīng)用意義。課程內(nèi)容涉及數(shù)學物理、電氣、電子、機械工程等多門學科的知識,而且比較抽象,是一門具有一定深度和難度的課程。下面結(jié)合教與學的過程,談些思考和體會。
一、課程目標及存在的問題
1.“控制工程基礎(chǔ)”課程教學目標
“控制工程基礎(chǔ)”是一門綜合性很強的專業(yè)基礎(chǔ)課,課程的理論性和工程實踐性都很強,同時,該課程也是普通高等院校機械類大多專業(yè)的必修課。華北電力大學(保定)機械工程系有的個專業(yè)方向都要求學生必修該課程。
通過學習“控制工程基礎(chǔ)”課程,學生能清楚自動控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理,掌握自動控制理論在機械工程中的應(yīng)用;學會分析機械工程系統(tǒng)的性能,掌握設(shè)計和校正系統(tǒng)的基本方法;培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的綜合能力,為進一步學習專業(yè)課以及畢業(yè)后從事專業(yè)工作打下良好的基礎(chǔ)。
2.課程教學中存在的問題
由于“控制工程基礎(chǔ)”這門課程的理論性強,內(nèi)容偏抽象,涉及數(shù)學知識廣泛,同時又具有很強的實踐性,涉及多門學科知識,就要求學生在學習這門課程時,不僅具備扎實的高等數(shù)學、工程數(shù)學等相關(guān)課程的知識,還要對涉及的多門學科有必要的了解。但是由于學生對相關(guān)基礎(chǔ)知識掌握不牢固,對學科交叉的內(nèi)容理解不夠,導致對“控制工程基礎(chǔ)”課程學習存在較大困難。結(jié)合教學過程,將存在的問題歸納如下:概念抽象,學生難以理解,理論內(nèi)容枯燥,與實踐聯(lián)系不緊密;學生綜合分析問題、解決問題的能力不夠,需要提高;學生的學習目標不明確,學習積極性不高,課堂學習狀態(tài)被動,缺乏學習主動性;由于專業(yè)方向分流,幾個專業(yè)方向的學生學習效果差別較大,這門課的通過率比其他課程的通過率低。
鑒于以上問題,為了提高教學效果,培養(yǎng)學生的分析問題和解決問題的綜合能力及創(chuàng)新實踐能力,在分析了“控制工程基礎(chǔ)”課程特征的基礎(chǔ)上,從教學內(nèi)容、教學方法、實踐環(huán)節(jié)幾方面進行了改革與探索。
二、課程的改革與探索
針對“控制工程基礎(chǔ)”課程理論性強、概念和基本理論抽象的特點和學生工程數(shù)學知識欠缺、不同專業(yè)方向?qū)W生的差異以及課程內(nèi)容多學時少等問題,從以下幾方面入手:
1.教學內(nèi)容及教材改進
總結(jié)了多年的教學實踐和教學反饋,調(diào)整了內(nèi)容,編寫了機械工程類適用的《機械控制工程基礎(chǔ)》教材,主要內(nèi)容有:
第1章緒論,明確學習目標,通過工程實例,敘述了控制系統(tǒng)的基本概念及控制工程的發(fā)展概況,使學生對該課程有全面的了解。
第2章是拉普拉斯變換,這是整個課程的數(shù)學工具,是學習“控制工程基礎(chǔ)”課程的基礎(chǔ)。但在原來的教材中,這部分作為附錄,而不進行課堂教學,學生課下自學,結(jié)果是學生不重視。又由于工程數(shù)學這部分學生沒有學過,基本的變換性質(zhì)不清楚,影響了對整個課程的學習。因此,教師安排2學時的授課時間,通過實例學習拉普拉斯變換,為學生學習后邊各章節(jié)打下良好基礎(chǔ)。
第3章是物理系統(tǒng)的數(shù)學模型及傳遞函數(shù),本課程以機電自動控制系統(tǒng)作為主要研究對象。首先要建立系統(tǒng)的數(shù)學模型,以便從理論上對控制系統(tǒng)進行定性分析和定量計算,這是控制工程的基本方法。傳遞函數(shù)是在拉氏變換基礎(chǔ)上建立的一種常用的數(shù)學模型,是極其重要的基本概念,是系統(tǒng)分析、研究與綜合的有利工具,更是經(jīng)典控制理論的基礎(chǔ)。一個實際的系統(tǒng),建立了數(shù)學模型,就可以用適當?shù)姆椒▽ζ湫阅苓M行全面地分析和計算。對于線性定常系統(tǒng),常用的工程方法有時域分析法、根軌跡法和頻率分析法。
第4章是控制系統(tǒng)的時域分析。根據(jù)系統(tǒng)的微分方程,以拉普拉斯變換為數(shù)學工具,直接解出系統(tǒng)的時間響應(yīng),然后根據(jù)響應(yīng)的表達式及其描述曲線來分析系統(tǒng)的性能,如穩(wěn)定性、快速性、穩(wěn)態(tài)精度等。這樣,學生通過對系統(tǒng)進行時域分析,可以直觀簡便地了解系統(tǒng)響應(yīng)的全過程,掌握系統(tǒng)時間響應(yīng)的全部信息。但是時域分析法在實際應(yīng)用時常會遇到一些問題,比如復雜系統(tǒng)中存在難以用數(shù)學模型描述的元部件,而頻域分析法能解決這些問題。
第5章為控制系統(tǒng)的頻域分析。這種方法以正弦輸入信號的頻率為變量,在頻率域內(nèi)通過研究系統(tǒng)的頻率特性及其圖形來分析系統(tǒng)性能。它是一種經(jīng)典工程實用方法,可方便地用于控制工程中的系統(tǒng)分析與設(shè)計,頻域分析法是經(jīng)典控制理論的核心,也是教學的重中之重。
第6章是系統(tǒng)的穩(wěn)定性。穩(wěn)定是控制系統(tǒng)正常工作的首要條件,也是控制系統(tǒng)的重要性能,因此,必須要分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性,并提出確保系統(tǒng)穩(wěn)定的條件。這章主要研究線性定常系統(tǒng)的穩(wěn)定性判據(jù)及其應(yīng)用,以及提高系統(tǒng)穩(wěn)定性的方法。這一章是前幾章內(nèi)容的綜合應(yīng)用,要求學生能夠把前邊的知識點貫穿起來,提高綜合分析問題解決問題的能力。
第7章是根軌跡法。這種方法不直接求解特征方程,而是在[S]平面上由開環(huán)零極點確定閉環(huán)極點,將系統(tǒng)的某一參數(shù)與閉環(huán)傳遞函數(shù)特征根的關(guān)系描述在一張圖上。由于可以利用計算機進行作圖,簡單實用,所以廣泛地應(yīng)用在控制工程中,并成為經(jīng)典控制理論的基本分析方法之一。掌握了前面控制系統(tǒng)幾種基本方法后,就可以對控制系統(tǒng)進行定性分析和定量計算。
第8章是控制系統(tǒng)的校正,通過這一章,學生能學會如何根據(jù)系統(tǒng)預先給定的性能指標,去設(shè)計一個能滿足性能要求的控制系統(tǒng)。
鑒于這門課程的實際學時數(shù),第7章根軌跡法和第8章控制系統(tǒng)的校正只作簡要介紹,要求學生對這兩章有個初步了解,對“控制工程基礎(chǔ)”這門課程具有系統(tǒng)認識。其他章節(jié)都分配相應(yīng)學時重點深入地教學,借助多媒體現(xiàn)代教學手段來解決內(nèi)容多學時少的矛盾,利用課堂教學和課下輔導的方式提高教學效果,解決“課程難學”的問題。
2.教學思路的更新
從“控制工程基礎(chǔ)”課程體系和內(nèi)容的系統(tǒng)性出發(fā),從整體上把握課程的教學脈絡(luò),使學生對這門課程形成整體的構(gòu)架,對知識融會貫通。
(1)突出基本概念和基本理論。在“控制工程基礎(chǔ)”這門課程中,每一章都提出了一些基本概念,這些基本概念之間又相互關(guān)聯(lián),串聯(lián)起來就形成了本課程的知識要點,進而形成系統(tǒng)理論,必然是學習理解的重點。對基本概念和基本理論的思考和掌握,有助于學生養(yǎng)成科學的思維習慣,提高其分析問題和解決問題能力。在講授過程中除讓學生對課程中概念本身的內(nèi)涵與外延認真理解外,還要讓其注意體會每個概念在整個課程理論體系中的作用。因此,針對學生在學習基本概念和基本理論過程中出現(xiàn)的問題,分析原因并提出相應(yīng)的解決辦法,以實現(xiàn)本課程的教學目的。
(2)建立不同分析方法之間的相互聯(lián)系。對于一個控制系統(tǒng),穩(wěn)定性、準確性、快速性是基本要求。其中穩(wěn)定性是首要條件,它是系統(tǒng)性能的重要指標,貫穿了時域分析和頻域分析方法的始終,也是系統(tǒng)綜合設(shè)計和校正要滿足的性能要求。在課程的教學中,以穩(wěn)定性、準確性、快速性為主線,建立各種系統(tǒng)分析與設(shè)計方法之間的聯(lián)系,有助于對課程內(nèi)容的理解和掌握,理清各章節(jié)之間的邏輯關(guān)系。
先通過具體實例,例如以機床運動控制系統(tǒng)為例,來說明對于一個控制系統(tǒng)的分析和設(shè)計。首先,必須掌握自動控制系統(tǒng)的基本概念,建立系統(tǒng)的數(shù)學模型,才能進行理論分析。而最基本的數(shù)學模型是微分方程,但高次微分方程求解較為復雜,需將微分方程轉(zhuǎn)化為代數(shù)方程,這就需要進行拉普拉斯變換,大大簡化了求解過程,進而得到系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。然后,在傳遞函數(shù)基礎(chǔ)上,對系統(tǒng)進行分析。常用的分析方法有:時域分析法、頻域分析法、根軌跡分析法以及相應(yīng)的性能指標。這樣,一方面,有了系統(tǒng)的性能指標,就能夠?qū)ο到y(tǒng)的穩(wěn)定性和準確性進行分析判斷;另一方面,也可以根據(jù)給定要求的性能指標,得到理想的控制系統(tǒng),從而對原有的控制系統(tǒng)進行綜合和校正。這樣抓住了穩(wěn)、準、快這條主線,就理清了各章節(jié)之間的邏輯關(guān)系,該課程的內(nèi)容就能夠順利地銜接起來。例如對于穩(wěn)定性的問題,就可以從多個方面、多個角度來分析判斷,可以求解微分方程,可以求閉環(huán)特征根,可以用根軌跡法,可以用勞斯判據(jù),可以用奈奎斯特判據(jù)等方法,這樣自然對這門課程的系統(tǒng)性有了明確認識。
3.教學手段的改進
“控制工程基礎(chǔ)”課程是機械工程及其自動化大專業(yè)各專業(yè)方向都必修的專業(yè)基礎(chǔ)課,具有較強的理論性和實踐性,涉及的知識面寬,包含的信息量大,內(nèi)容又比較抽象。由于課程內(nèi)容多課時少,另外,機械類學生工程數(shù)學知識以及相關(guān)學科的知識欠缺,必須改革教學手段,充分利用現(xiàn)代化教學工具,利用計算機仿真來輔助教學,才能實現(xiàn)高效的課堂教學,使學生收獲更多知識。針對不同的專業(yè)方向,如,制造和設(shè)計、機電和物流、輸電工程專業(yè)方向,采用分班教學,聯(lián)系本專業(yè)方向的實際應(yīng)用,將教學內(nèi)容進行調(diào)整。同時,采用計算機多媒體輔助教學與傳統(tǒng)的教學模式相結(jié)合,在有限的課時內(nèi)增加了信息量,使枯燥、抽象的理論變得形象和具體。教學中還引入了軟件Matlab/simulink,開闊學生的視野。例如時域響應(yīng)曲線、頻域的幅相曲線及對數(shù)幅相曲線的繪制,為了提高課堂效果,達到師生互動,教師首先在黑板上畫出大致曲線,幫助學生理解,然后利用多媒體,用編好的程序或建立的仿真模型,在屏幕上精確地繪出相應(yīng)的曲線,并改變系統(tǒng)的參數(shù),再次繪圖顯示,讓學生進行分析比較,得出結(jié)論。這樣提高了學生的學習興趣,激發(fā)了他們的求知欲,大大提高了教學效果。
4. 加強實踐環(huán)節(jié)
注重實踐教學環(huán)節(jié),加強控制理論的工程應(yīng)用?!翱刂乒こ袒A(chǔ)”課程的理論性強,在理論講述中,學生未免感覺“空、虛”,因此在教學過程中,要注重實際,結(jié)合具體生活和工業(yè)生產(chǎn)實例,使學生的學習目標明確,知道控制系統(tǒng)在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用無處不在。這樣學生不僅提高了學習興趣,也更深刻地理解了理論知識。同樣,該課程的應(yīng)用性也很強,必須利用實踐環(huán)節(jié)將理論應(yīng)用到實踐中。課程設(shè)置了時域和頻域的相應(yīng)實驗,一方面,利用自動控制實驗箱,讓學生搭建典型環(huán)節(jié)和典型系統(tǒng),輸入不同的典型信號,通過示波器觀察系統(tǒng)的響應(yīng)曲線。另一方面,將實驗曲線和Matlab/simulink軟件仿真出來的理想波形進行對比,分析實驗結(jié)果,得出結(jié)論。在課程教學的同時,注重加強對學生綜合實踐能力的培養(yǎng),利用開放的實驗室,充分發(fā)揮學生的主動性,讓學生設(shè)計完成自動控制系統(tǒng)的相關(guān)課題,還結(jié)合Matlab/simulink軟件進行控制系統(tǒng)的仿真,使學生感到課程的“真、實”,提高了他們綜合分析問題解決問題的能力,做到學有所用,為他們的專業(yè)學習以及將來工作打下堅實的基礎(chǔ)。
三、結(jié)束語
隨著科學的飛速發(fā)展,學科之間日益相互滲透和交叉,非電類學生的自動控制基礎(chǔ)知識和基本技能的訓練更需要加強,“控制工程基礎(chǔ)”課程地位更顯得重要,因此必須及時總結(jié)改進,不斷更新教育觀念,提高教學質(zhì)量,才能更好地促進學科發(fā)展,培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的高素質(zhì)人才。
摘要 高職機械工程類專業(yè)“工學結(jié)合”的教學模式是一種以培養(yǎng)職業(yè)人才為主要目的教育方式。本文闡述了這一教學模式的特征、重要意義及實施的可行性。
關(guān)鍵詞 高職機械工程類 工學結(jié)合 教學模式
1 高職機械工程類專業(yè)“工學結(jié)合”教學模式的特征
1.1 現(xiàn)代性
在人才培養(yǎng)的全部過程中體現(xiàn)了教育與生產(chǎn)勞動相結(jié)合,以培養(yǎng)全面發(fā)展的個人職業(yè)能力為目標的這兩個現(xiàn)代教育最根本的特征。大連作為我國一個重要的機械裝備制造業(yè)地區(qū),機械工業(yè)發(fā)展速度快,需要高素質(zhì)人才多,所以,教育與生產(chǎn)勞動相結(jié)合是現(xiàn)代生產(chǎn)和科學發(fā)展的必然要求。正是從這個意義上說:學習與工作相結(jié)合具有明顯的現(xiàn)代特征。
1.2 職業(yè)性
工學結(jié)合從誕生之日起就帶有濃厚的職業(yè)導向性,學校與企業(yè)建立相對穩(wěn)定的契約合作關(guān)系,形成互惠互利、優(yōu)勢互補、共同發(fā)展的動力機制。我們認為,學習與工作相結(jié)合的主要目的,就是使學生在實際工作情景中教育自己,養(yǎng)成積極的工作態(tài)度,掌握未來就業(yè)所需要的知識和職業(yè)技能,為今后的就業(yè)做好準備,最終使他們能順利地走向社會,完成學習生活向職業(yè)生活的過渡。
1.3 市場性
校內(nèi)學習與校外工作相結(jié)合(校內(nèi)學習與校內(nèi)實訓基地實習相結(jié)合)是工學結(jié)合又一特征,是一種市場化運作方式,正是從這點出法,學校教育更貼近社會的需求,學校和企業(yè)(包括校內(nèi)實訓基地)這兩種不同的教育環(huán)境和教育資源得到了充分的利用。
1.4 大眾性
隨著社會的進步,人們對從業(yè)職業(yè)人員技能水平的要求越來越高,隨著科學技術(shù)的發(fā)展,人們的生存和求職要求也越來越高,企業(yè)需要的學習與工作相結(jié)合型的高技能人才越來越多。要求得到高職教育的人也日益增多,工學結(jié)合對受教育者職業(yè)發(fā)展的關(guān)注,正是它大眾性特征的最好體現(xiàn)。
2 學院機械工程類專業(yè)實施“工學結(jié)合”教學模式的重要意義
隨著國家振興東北老工業(yè)基地戰(zhàn)略計劃的實施,大連地區(qū)的裝備制造業(yè)飛速發(fā)展,正是這一形勢的發(fā)展,成就了大連職業(yè)技術(shù)學院機械工程類專業(yè)的發(fā)展,因此,我們的定位是:為了促進大連地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展,使學院成為大連地區(qū)裝備制造業(yè)高素質(zhì)、高技能型人才的培養(yǎng)基地,擔負各種工業(yè)企業(yè)高技能型人才的培訓重任。只有這樣才能實現(xiàn)大連職業(yè)技術(shù)學院的自身價值,從而促進企業(yè)的發(fā)展和旺盛,從而實現(xiàn)學院的可持續(xù)發(fā)展。實踐證明“工學結(jié)合”的模式是院校目前辦學定位最有效、最基本的途徑,它的前提是學院與企業(yè)必須建立密切的“血緣”關(guān)系。
我院堅持“舉校企合作方案,走工學結(jié)合道路”,堅持“以服務(wù)為宗旨,以就業(yè)為導向”的辦學理念,積極與國內(nèi)外一流知名企業(yè)進行深度合作,目前已與1000余家企業(yè)建立了以“共同培養(yǎng)企業(yè)需求的實用型人才”為目標的合作關(guān)系。其中機械工程類專業(yè)與百余家企業(yè)建立了密切的“血緣關(guān)系”,為實施工學結(jié)合人才培養(yǎng)模式構(gòu)筑平臺。通過走訪、協(xié)商、談判的方式,我院的數(shù)控技術(shù)、機械制造與設(shè)計、模具設(shè)計與制造等專業(yè)先后與簡伯特公司、通世泰公司、通用汽車公司、固特異奧托技術(shù)有限公司等近百家企業(yè)建立了密切的、唇齒相依的“血緣關(guān)系”,把學校教育融入到行業(yè)企業(yè)之中,把企業(yè)的理念和文化引入到學院,達到了高職院校與企業(yè)共同進行人才的培養(yǎng)的目的。
3 學院實施“工學結(jié)合”教學模式的可行性
學院的“現(xiàn)代裝備制造技術(shù)實訓中心”,是一個匯集了數(shù)控加工技術(shù)、電加工技術(shù)、普通機械加工技術(shù)、模具技術(shù)和鉗工技術(shù)等領(lǐng)域大型綜合性實訓基地。專門為機械工程類專業(yè)的學生提供本專業(yè)實訓的場所,這些都是實施“工學結(jié)合”教學模式的必備條件。
該實訓中心占地面積約為5200平方米,下設(shè)22個實訓區(qū)(或室)。該實訓中心擁有設(shè)備約為350(臺套),設(shè)備總值約3500萬元,主要設(shè)備如下:經(jīng)濟型數(shù)控車床20臺,全功能數(shù)控車床13臺,數(shù)控車削中心1臺,數(shù)控銑床8臺,臺式加工中心11臺,4軸4聯(lián)動立臥式加工中心2臺,5軸5 聯(lián)動立式加工中心1臺,快慢走絲線切割機床12臺,電火花成型機床3臺,光學曲線磨床1臺,數(shù)控激光雕刻機1臺,光學曲線磨床1臺,三坐標測量機2臺,磨床12臺,車床30臺,鉗工實訓裝置64工位,沖床及注塑機5臺,各種典型夾具8套,氣液壓控制實訓臺7臺,機械原理與零件實訓臺2套,工具儀1臺,粗糙度儀3臺,硬度儀3臺,數(shù)顯測量設(shè)備若干,計算機150臺,多種CAD/CAM軟件。
該實訓中心設(shè)備以生產(chǎn)型,企業(yè)在用設(shè)備為主,能滿足典型零件部件生產(chǎn)加工技術(shù)要求,設(shè)備數(shù)量、規(guī)模、功能技術(shù)水平在大連市各大專院校中處于領(lǐng)先地位,在國內(nèi)位于前列。實訓中心現(xiàn)有專職實訓指導教師和管理人員14人,兼職實訓指導教師5人,實訓中心能同時容納700名學生進行理實一體化教學和生產(chǎn)性實訓。
該實訓中心能滿足機械設(shè)計與制造專業(yè)、數(shù)控技術(shù)專業(yè)、模具設(shè)計與制造專業(yè)、機電一體化、船舶工程技術(shù)等專業(yè)課程實踐教學和生產(chǎn)性實訓,還可以按國家標準進行車工、鉗工、磨工、銑工、數(shù)控車工、數(shù)控銑工等9個工種的高級技師,技師,高、中、初級職業(yè)資格培訓和鑒定工作,也可以對外承擔技術(shù)服務(wù),社會各類人員培訓和職業(yè)技能比賽等工作。該實訓中心被大連市指定為“國家職業(yè)技能鑒定所”,數(shù)控加工實訓區(qū)被國家教育部定為“全國數(shù)控職業(yè)教育實訓中心”。若在該實訓中心逐步實施工學結(jié)合教學模式,也必將加速高素質(zhì)人才的培養(yǎng)。
4 結(jié)束語
在當前合作教育史上,“工學結(jié)合”的教學模式是世界普遍認可的一種教育形式?!肮W結(jié)合”的教育培養(yǎng)模式是我國高等職業(yè)教育改革的主要方向,特別我院的機械工程類專業(yè)應(yīng)聯(lián)合更多的校外企業(yè)加入到這一教學工程之中,同時也應(yīng)在我院“現(xiàn)代裝備制造實訓中心”教學中逐步實施這一教學模式。
摘要:在高職機械工程類專業(yè)實施工學結(jié)合教學模式中,建設(shè)一支適應(yīng)與高職教育自身發(fā)展的“雙師型”隊伍,是一件迫在眉睫重要的任務(wù)。我們在討論“雙師型”教師的內(nèi)涵基礎(chǔ)之上,研究了當前形式下影響“雙師型”教師隊伍建設(shè)的主要因素,并結(jié)合我院機械工程類專業(yè)實際情況,提出了強化“雙師型”教師隊伍建設(shè)的途徑與方法。
關(guān)鍵詞:高職機械工程類專業(yè) 工學結(jié)合 雙師型教師隊伍 內(nèi)涵 影響因素 途徑方法
1 高職機械工程類專業(yè)“雙師型”教師的內(nèi)涵
我國于1995年在《國家教委關(guān)于開展建設(shè)示范型職業(yè)大學工作通知》{教職【1995】15號}中第一項提出“雙師型”教師的概念,直到如今,“雙師型”教師在全國范圍內(nèi)還沒有統(tǒng)一明確的定義。但《通知》中對高職院?!半p師型”是這樣要求的:“有一支專職結(jié)合,結(jié)構(gòu)合理素質(zhì)較高的隊伍,專業(yè)課教師和實習指導教師具有一定專業(yè)實踐能力,其中有三分之一以上的的“雙師型”教師。筆者以為:高職機械工種類專業(yè)的“雙師型”教師的內(nèi)涵應(yīng)從兩個方面理解:
1.1 從教師隊伍的整體來看
1.1.1 專兼型的:有專職教師又有兼職教師。
1.1.2 校企型的:有本校專職的教師,又有來自企業(yè)和社會的工程技術(shù)人員。
1.1.3 理論與實踐型:有側(cè)重于理論教學的教師,有側(cè)重于專業(yè)技能教學的教師。
1.2 從教師本人來看
1.2.1 雙師型應(yīng)具備資格是:高職院校的教師應(yīng)獲得高校系列職稱(一般是講師以上的職稱)。同時獲得本專業(yè)(或者本專業(yè)相近的)上崗證、技師證、工種等級證。如機械設(shè)計與制造專業(yè)的教師應(yīng)獲得機械類專業(yè)的技師證和高級鉗工、高級銑工、高級磨工、高級數(shù)控工類的證書等。
1.2.2 雙師型應(yīng)具備的素質(zhì)是:具有講師資格的教師,同時又具有半年或者一年以上在機械裝備制造的企業(yè)從事專業(yè)技術(shù)工作的經(jīng)歷。
1.2.3 雙師型教師應(yīng)具備的條件是:一是具有副高級以上的職稱的,同時又獲得本專業(yè)非教師系列高級技術(shù)職稱(如高級工程師)。并且在實踐中又有很強的技術(shù)應(yīng)用及開發(fā)能力、有豐富的工程(職業(yè))技術(shù)經(jīng)驗,并有解決技術(shù)難題、開發(fā)高技術(shù)含量產(chǎn)品,組織大型工程技術(shù)項目的實施成果的教師。
2 影響“雙師型”教師隊伍建設(shè)的因素
當前,高職院校機械工程類專業(yè)教師隊伍中,具有雙師型素質(zhì)的教師人數(shù)比例不高,培養(yǎng)力度不強、人員素質(zhì)不齊、這些問題的存在,嚴重地影響著高素質(zhì)人才培養(yǎng)的目標,制約著職業(yè)院校的可持續(xù)發(fā)展。那么,影響“雙師型”隊伍建設(shè)的主要因素是:
2.1 相關(guān)的“雙師型”法規(guī)不完善,繼續(xù)教育保障制度不全。由于,國家還沒有出臺較完整有關(guān)“雙師型”認定的相關(guān)文件、各高職院校在認定“雙師型”教師過程中,都是參照高教廳標準認定方法,不僅是在具體入選條件上,并且在程序上,資格劃分互不統(tǒng)一、沒有國家、省、市、院校四級教育制度,沒有形成師資隊伍培訓與建設(shè)的長效機制,校企培訓基地和教師科研中心、高職院校實踐教育場所建設(shè)不足,專職教師實訓培訓和鍛煉的機會太少。
2.2 教師職務(wù)評定中重理論輕實踐的傾向影響“雙師型”師資隊伍的發(fā)展。教師職務(wù)評定中、強調(diào)了教材的編寫、科研論文的質(zhì)量和刊物的級別(中文核心最佳)。這些要求無意相引導教師追求將自己在理論性較強中文核心期刊上。從而忽略了教師實際應(yīng)用的研究和相關(guān)的實踐教學活動。
同樣,擔任課堂教學的教師與在實訓中心擔任指導教師在職務(wù)評定中的待遇也不一樣,以機械工程類專業(yè)為例。擔任課堂教學的助教,只需通過學校的評定即可晉升“講師”,而在實訓中心擔任實訓指導教師必須通過具有一定難度的國家統(tǒng)一考試才能晉升為“實驗師”“技師”“高級技師”。
2.3 教師的教學工作量大,大大減少到企業(yè)進行調(diào)研和實訓的時間。作為高職機械工程類專業(yè)的教師,每隔一段時間應(yīng)到企業(yè)的相應(yīng)崗位實訓或者到企業(yè)、社會去調(diào)研,這樣做才能不斷地接觸到企業(yè)的新產(chǎn)品、新設(shè)備,學到新知識、新工藝,更好地為培養(yǎng)高素質(zhì)人才“充電”。但是由于近幾年招生規(guī)模的擴大,我院機械工程類專業(yè)的在校生數(shù)量增加兩倍,而教師增加不多,所以教師的教學工作量大幅度增加。由于精力所限,原來深入企業(yè)調(diào)研、實訓的慣常做法,現(xiàn)在卻很難堅持下去,雖然我校的機械工程類專業(yè)都力爭選派教師到企業(yè)掛職實訓,但是筆者認為還是滿足不了全面提升教師實踐能力,達到“雙師型”教師的實訓要求。
3 加強“雙師型”教師隊伍建設(shè)的途徑與方法
3.1 相關(guān)部門應(yīng)盡早制定“雙師型”標準,各校應(yīng)保障“雙師型”教師的教育制度。作為“雙師型”教師,是高職院校培養(yǎng)高素質(zhì)人才的骨干力量,它的質(zhì)量是影響培養(yǎng)人才的“瓶頸”,所以國家和地方政府應(yīng)盡早出臺“雙師型”教師的認定標準和條件;另外還要制定師資隊伍培訓與建設(shè)的長效機制,并制定出相關(guān)的制度、措施等。我院在本世紀初就制定《從社會和企業(yè)引進專家,專業(yè)帶動人的規(guī)定》,并制定校內(nèi)教師到企業(yè)培訓的相關(guān)文件。
3.2 對現(xiàn)有教師(指高職專職教師),要把“雙師型”教師的個人追求轉(zhuǎn)變成以組織形式按照“雙師型教師隊伍”總體建設(shè)需要進行管理。另外,還應(yīng)避免“雙證型”、“雙職稱”等類型“雙師型”教師的對口問題。不要出現(xiàn)學非所教,學非所用的問題。我院機械工程類專業(yè)從07年開始先后選派多名教師到大連地區(qū)的大中型企業(yè)進行半年或者一年的培訓,到企業(yè)第一線拓展專業(yè)知識領(lǐng)域,完善知識結(jié)構(gòu)。如數(shù)控技術(shù)專業(yè)所選派兩名教師到大連機床集團,大連柴油機廠培訓,機械設(shè)計與制造專業(yè)選派一名教師到大連奧托技術(shù)公司培訓。
3.3 加大引進企業(yè)優(yōu)秀人才,充實“雙師型”教師隊伍。“雙師型”隊伍的建設(shè),應(yīng)努力借鑒職業(yè)教育較好的國家的成功經(jīng)驗,必須加大從企業(yè)和社會聘請兼職教師的工作力度,并且創(chuàng)造條件,讓這些從企業(yè)和社會聘進校的兼職教師成為高職院校的專職教師。我院機械工程類專業(yè)近幾年從營口、沈陽引進教授、教授級高工教授,從大連的大中型企業(yè)引進高級工程師三人,充實到模具制造與設(shè)計、數(shù)控技術(shù)專業(yè)、機械制造與設(shè)計等專業(yè),有的還擔任本專業(yè)學科帶頭人。
3.4 高職院校應(yīng)重視實踐教學環(huán)節(jié),加大實訓基地的投資,把實訓基地力爭建設(shè)實訓教師的講課及辦公的地方,辦成學生既能聽課又能動手實習的場所。這樣使實訓指導教師不再依賴傳統(tǒng)的辦公室備課,只能在傳統(tǒng)的理論教室上課的局面,使高職院校的教師在實訓基地既備課又講課,又指導學生實習。而學生在實訓基地中一邊進行實訓,一邊聽理論知識,從而實現(xiàn)高職院校教學質(zhì)量的全面提高。我院“現(xiàn)代裝備制造實訓中心”的普遍加工機床的指導教師,一邊實訓中心指導學生實訓,一邊在機床旁邊給學生講解相關(guān)的金屬材料、公差與配合等理論方面的知識。
4 結(jié)束語
高職師資隊伍的建設(shè),是職業(yè)教育成敗的“瓶頸”問題,它是職業(yè)教育人才培養(yǎng)質(zhì)量的根本保證,而加強高職院校機械工程類專業(yè)“雙師型”教師隊伍的質(zhì)量建設(shè),已經(jīng)成為高職機械工程類專業(yè)核心能力的首要任務(wù)。因此,逐步解決“雙師型”隊伍建設(shè)過程中的問題,積極探索“雙師型”隊伍建設(shè)的途徑,是實現(xiàn)高職院校可持續(xù)發(fā)展的一項十分緊迫任務(wù)。
作者簡介:魏文杲(1953-),男,遼寧大連人,教授,研究方向:機械設(shè)計與制造。
【摘要】隨著信息時代的到來,信息技術(shù)得到了前所未有的發(fā)展,社會對于各類人才的需求更加迫切,旺盛的需求給教育事業(yè)帶來了新的生機和活力。作為社會一線人才的主要培養(yǎng)方式——機械工程專業(yè),其教學方法和模式也得到了飛速的發(fā)展,完善教育體制、改進教學方法成為目前機械工程專業(yè)的教學工作重點。在機械工程專業(yè)教學中,以培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力、實踐能力和學習能力為目的,以滿足社會對機械工程類人才需求為出發(fā)點,提出符合社會發(fā)展的人才培養(yǎng)計劃、教學綱領(lǐng)和教學方法。本文結(jié)合現(xiàn)有實際教學經(jīng)驗進行分析,闡述了機械工程類學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)措施。
【關(guān)鍵詞】機械工程類專業(yè);創(chuàng)新能力;課程體系
社會的發(fā)展離不開具有創(chuàng)新能力人才的培養(yǎng),創(chuàng)新能力是社會發(fā)展、科技進步的原動力,在現(xiàn)階段的教學領(lǐng)域中,各類院校普遍施行基礎(chǔ)好、素質(zhì)高、學習上手快、轉(zhuǎn)型快的全面教育方式。尤其是在科學技術(shù)飛速發(fā)展的當今社會中,各國綜合國力競爭十分激烈,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和創(chuàng)新精神就顯得尤為重要,已成為時展的必然要求。自從改革開放以來,我國教學體系得到了飛速的發(fā)展,機械工業(yè)也取得了平穩(wěn)、快速的發(fā)展,同時對于工程類專業(yè)教育也提出了更高的考驗。對社會新發(fā)展,我們在教學中不僅要讓學生擁有扎實的基礎(chǔ)理論知識,還需要加強學生的動手實踐操作能力培養(yǎng)。
1.機械工程類創(chuàng)新人才培養(yǎng)的意義
面向新世紀社會發(fā)展而言,創(chuàng)新知識、創(chuàng)新能力和創(chuàng)新思維已成為培養(yǎng)機械專業(yè)人才的主要目標和重要內(nèi)容。在教學工作中,不但要求學生具有扎實的理論基礎(chǔ)知識,同時還要求其具有較強的獨立工作和解決問題的能力。就目前的人才市場招聘信息反饋分析,機械類專業(yè)存在的普遍現(xiàn)狀是學生理論基礎(chǔ)豐富,也較為系統(tǒng)化,但是由于在教學之中對于實際操作較少,以致于無法將這些理論知識轉(zhuǎn)變成為實際的操作經(jīng)驗。同時還由于課堂教學之中學生所學到的理論知識都是一種彼此獨立、零散的現(xiàn)狀,因此在教學工作中學生無法系統(tǒng)、連貫起來,難以解決現(xiàn)有工程實際問題,即便走上工作崗位也很難在工作中做出成績,更別說是在工作中有所創(chuàng)新了。
在現(xiàn)階段的教學工作中制定出科學創(chuàng)新的教學內(nèi)容和教學方式對于培養(yǎng)創(chuàng)新力人才有著重要的作用。傳統(tǒng)的機械工程專業(yè)教學體系之中,多數(shù)教學工作人員關(guān)注基礎(chǔ)課程的教學與科學制定新的教學體系,而忽視了學生的興趣愛好和個性特長等方面的作用和知識。在這種教學模式中,教學的內(nèi)容和方法往往依賴于教材,而教師無法獨立的對教學經(jīng)驗和實際操作方式進行傳授,這就造成學生的知識體系出現(xiàn)了滯后性。面對科學技術(shù)飛速發(fā)展的今天,教材也有著一定的滯后性,而教師如果不對教學方法和教學內(nèi)容加以總結(jié)與完善,那么所傳授的知識往往都是一種填鴨式教學方式,學生對于現(xiàn)階段先進技術(shù)水平也是一無所知,培養(yǎng)出來的工程技術(shù)學生也存在著靈活性缺乏、缺少創(chuàng)新精神。因此在教學工作中制動出創(chuàng)新人才教學體系是十分重要的,我們在教學工作中始終要堅持全面發(fā)展的教學觀,堅持以促進學生思想道德、文化知識與身體素質(zhì)等方面的全面健康發(fā)展要求,同時也要注重學生知識、能力和素質(zhì)的相互協(xié)調(diào)發(fā)展。
2.課程體系的構(gòu)建
根據(jù)現(xiàn)階段社會發(fā)展現(xiàn)狀分析而言,創(chuàng)新人才課程體系的培養(yǎng)主要通過文化素質(zhì)與科學技術(shù)水平的相互結(jié)合、相互交叉而形成的基礎(chǔ)教育平臺。以現(xiàn)階段的社會發(fā)展和科學技術(shù)水平分析為背景,以突破性、大口徑、大平臺作為主要的教學理念,讓學生在學習知識的同時能夠更好的適應(yīng)社會發(fā)展趨勢的要求。在教學的過程中,要突破原有的科學與課程教學的觀念與界限,由傳統(tǒng)單一型教學模式向綜合型教學方式轉(zhuǎn)變,同時對于教學方法也應(yīng)當由過去的示范型、驗證型朝著現(xiàn)階段的參與型、探索型和開發(fā)型進行轉(zhuǎn)變。在教學的過程中要增加基礎(chǔ)知識的相互滲透,綜合采用各種先進科學技術(shù)手段對知識進行全面的分析與配合,多采用計算機、信息技術(shù)以及幻燈片等現(xiàn)代化教學方式。
在現(xiàn)階段的機械專業(yè)基礎(chǔ)理論知識課程中主要包括了人文社會知識、自然科學、文體藝術(shù)、應(yīng)用技術(shù)和基本操作技術(shù)等相關(guān)基礎(chǔ)知識,同時在教學的過程中要改變過去狹義的教學方法,要與現(xiàn)階段社會發(fā)展技術(shù)相結(jié)合,促進學生全面發(fā)展。伴隨著現(xiàn)代化工業(yè)進程的不斷加快,現(xiàn)代工業(yè)面臨的挑戰(zhàn)日益復雜,同時對于未來工作人員也提出了更高的要求。因此在教學的過程中在加強學生理論知識學習和掌握的情況下,更是要培養(yǎng)學生的民族意識、經(jīng)濟意識和工程意識,并且要加強其社會交際能力,幫其解讀人與自然的協(xié)調(diào)發(fā)展的概念。因此我們在教學工作中必須要進行綜合的教學方式,使得教學內(nèi)容能夠涵蓋教學的方方面面,讓學生終身受用。在機械專業(yè)教學過程中,采用先進科學技術(shù)方法旨在加強學科基礎(chǔ)教育,培養(yǎng)學生面向社會的適應(yīng)性和創(chuàng)造能力,進而增加學生的自我發(fā)展能力。
3.教學方法的設(shè)置
3.1專業(yè)課程設(shè)置
根據(jù)學生的興趣、專長、發(fā)展方向和社會需求,按專業(yè)大類招生,分專業(yè)方向培養(yǎng)。基于精深的專業(yè)知識和淵博的文化修養(yǎng)并重的原則,一方面要應(yīng)對專業(yè)課程學時減少現(xiàn)狀,另一方面要對課程內(nèi)容進行精煉,突出應(yīng)用廣、水平高、效果好的特點。對現(xiàn)代制造技術(shù)、機電一體化、熱能工程、模具設(shè)計制造、汽車與內(nèi)燃機、制冷與空調(diào)相關(guān)專業(yè)方向的專業(yè)課程模塊結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化,在每個專業(yè)方向均設(shè)置特色課程和探索性課程,針對發(fā)展學生個性和增強學生就業(yè)競爭力開設(shè)部分選學課。
3.2實踐課程設(shè)置
實踐環(huán)節(jié)是機械工程專業(yè)教學中的一個重要教學環(huán)節(jié),在培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力方面有著不可替代的作用。單靠理論教學是不能內(nèi)化成學生創(chuàng)新能力的,只有通過在教學中與生產(chǎn)相結(jié)合,將科研活動引入教學,加強工程實訓和學生課外科技創(chuàng)新活動,使學生知識來源渠道多樣化,能力培養(yǎng)多元化,并要注重學生的競爭意識、創(chuàng)新意識、社會責任感和綜合實踐能力的培養(yǎng);不斷完善以培養(yǎng)學生綜合素質(zhì)、提高工程實踐能力、工程設(shè)計能力和創(chuàng)新精神為主要目標的工程實踐教學新體系。
3.3實踐基地選擇與設(shè)置
實踐基地是新興人才培養(yǎng)的搖籃,我國在實踐基地建設(shè)方面取得了可喜的成績。實踐基地已建立了一整套完善的實踐教學管理、崗位聘任及培訓等制度。按照工程模式進行實踐基地的設(shè)計與規(guī)劃,重視學生的工程能力、應(yīng)用能力及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。按照國家推廣的示范型基地實驗室的建設(shè)標準來進行規(guī)劃和設(shè)置。實踐基地通常應(yīng)分成三大塊:動力機械實訓基地、基礎(chǔ)實訓基地、動力機械創(chuàng)新實訓基地。
動力機械實訓基地包括金工實習基地和動力機械拆裝實訓基地。機械實習工廠基地以數(shù)控設(shè)備為主,其培訓能力應(yīng)為能承擔每年全員的實驗教學任務(wù),除了承擔正常的實驗教學任務(wù)外,還承擔數(shù)控操作的認證培訓工作,學生在數(shù)控課程、數(shù)控實習的基礎(chǔ)上通過考試可獲得資質(zhì)證書,有利于培養(yǎng)學生的應(yīng)用能力及就業(yè)競爭力;動力機械拆裝實訓基地包括機械產(chǎn)品拆裝、機電產(chǎn)品拆裝、模具拆裝、制冷設(shè)備拆裝、內(nèi)燃機拆裝以及拆裝準備間,每年可承擔全員的拆裝實訓教學任務(wù)達。
4.結(jié)束語
總之,在社會發(fā)展中機械工程專業(yè)學生實踐能力的培養(yǎng)已經(jīng)得到社會的共同認可,在全校師生的共同努力下,不論從課程體系建設(shè),校內(nèi)外實踐基地建設(shè),師資隊伍建設(shè),實踐教學質(zhì)量保證體系建設(shè)方面都取得了較好的成績。在教學中,始終以基本能力訓練為基礎(chǔ),以工程素質(zhì)培養(yǎng)為核心,以創(chuàng)新精神教育為主線,明確實踐教學任務(wù),更新教學內(nèi)容,改革教學方法和手段,強化考核機制,不斷提高教學質(zhì)量,為地方和行業(yè)培養(yǎng)了大量高質(zhì)量的人才。
摘要:首先分析了虛擬樣機技術(shù)的理論依據(jù)和優(yōu)勢,然后結(jié)合機械工程類本科教學實踐的特點,從培養(yǎng)學生的仿真分析意識、注重理論與仿真實踐結(jié)合、激勵創(chuàng)新和建設(shè)綜合的虛擬樣機教學平臺等多個角度探討了如何培養(yǎng)高質(zhì)量、高水平的機械工程類人才。
關(guān)鍵詞:虛擬樣機技術(shù);人才培養(yǎng);機械工程類;仿真分析;創(chuàng)新
作者簡介:路永婕(1981-),女,甘肅靖遠人,石家莊鐵道大學機械工程學院,講師;陳娜(1979-),女,遼寧遼陽人,石家莊鐵道大學信息學院,講師。(河北 石家莊 050043)
在20世紀80年代,隨著計算機科學技術(shù)的進步與發(fā)展,導致了虛擬樣機技術(shù)(VPT,virtual prototyping technology)的出現(xiàn),從而加快了工業(yè)發(fā)展的步伐。虛擬樣機技術(shù)以自身的優(yōu)勢大大提高了工業(yè)產(chǎn)品的設(shè)計和研發(fā)的效率,極大地縮短了產(chǎn)品的生產(chǎn)和制造周期。目前虛擬樣機技術(shù)在各領(lǐng)域的企業(yè)和研究機構(gòu)里已經(jīng)取得了良好的經(jīng)濟效益,得到了廣泛的應(yīng)用。因此各企業(yè)單位對熟練掌握虛擬樣機技術(shù)的人才需求不斷增長,這就勢必要求在高等教育過程中更加注重培養(yǎng)大量的此類人才,以滿足人才市場的巨大需求,進一步促進我國工業(yè)水平的提高。
虛擬樣機技術(shù)作為一種先進的技術(shù),在推動工業(yè)發(fā)展的同時也為高等教育培養(yǎng)高質(zhì)量、高水平的人才提供了良好的手段和思路。在機械工程類本科教學實踐中充分應(yīng)用虛擬樣機技術(shù)將會有力地促進工科類教學方式和教學體系的改革,會大幅度地變革舊的教學模式,實現(xiàn)大學生學習的多元化和主體化,使學生跟隨工業(yè)技術(shù)發(fā)展的步伐,牢固夯實知識要點,掌握學科體系。
一、虛擬樣機技術(shù)的理論依據(jù)與應(yīng)用前景
虛擬樣機技術(shù)是一種基于虛擬樣機的數(shù)字化設(shè)計方法,該技術(shù)結(jié)合了先進的建模技術(shù)、仿真技術(shù)、信息技術(shù)、優(yōu)化技術(shù)、制造技術(shù)和先進的信息管理技術(shù),涵蓋了工業(yè)產(chǎn)品的概念、設(shè)計、實驗、生產(chǎn)和制造的各個環(huán)節(jié)??梢?,虛擬樣機技術(shù)重點強調(diào)了工業(yè)產(chǎn)品的系統(tǒng)觀,它針對產(chǎn)品的全生命周期,對產(chǎn)品進行全方位的測試、分析與評估,實現(xiàn)了不同領(lǐng)域的虛擬化的協(xié)同設(shè)計。
總之,虛擬樣機技術(shù)是以虛擬樣機為主體,可視化為界面,仿真分析為主要手段,三維造型軟件為工具,建立起的多學科、多領(lǐng)域、多角度的協(xié)同設(shè)計平臺。在機械領(lǐng)域中,虛擬樣機技術(shù)以機械系統(tǒng)運動學、動力學、傳熱學和控制理論為核心理論,幾乎涵蓋了機械工程體系中的各個子系統(tǒng)。目前基于虛擬樣機技術(shù),涌現(xiàn)出來了大量成熟的商業(yè)化軟件,大體可以分為幾何建模(SolidWork,UG,Pro/E)、結(jié)構(gòu)分析(ABAQUS,ANSYS,NATRA)、多體動力學(SIMPACK,ADAMS,DADS)、液壓與控制(AMESIM)、振動與噪聲(SYSNOISE,AUTOSEA)等幾個范疇,在機械工程、航空航天、國防和醫(yī)學等各個領(lǐng)域發(fā)揮越來越重要的作用,在企業(yè)中已經(jīng)得到了普遍的應(yīng)用,獲得了很多的成功案例。
因此在運用虛擬樣機技術(shù)進行工業(yè)生產(chǎn)時,需要具備扎實的計算機、運動學、動力學和控制學多個學科的知識,這就對高等教育人才的培養(yǎng)提出更高的要求。從上述虛擬樣機技術(shù)的內(nèi)涵和理論依據(jù)可以發(fā)現(xiàn),該技術(shù)具有很強的實踐性強、可重復性和操作直觀的特點,所以這些特點既是學生最終學習的目的,也為教師提高教育水平提供了很好的手段。
二、充分發(fā)揮虛擬樣機技術(shù)在機械工程類教學中的作用
1.培養(yǎng)學生的仿真分析意識
在計算機技術(shù)高速發(fā)展的今天,基于虛擬樣機技術(shù)的仿真分析已經(jīng)日趨完善,分析的結(jié)果可靠、逼真,在工業(yè)生產(chǎn)中已經(jīng)被廣泛認可。所以,在教學過程中應(yīng)引導學生積極掌握和利用仿真分析的技巧,在學習和吸納新知識時充分應(yīng)用仿真的手段進行分析和驗證,提升對知識的理解程度,提高對專業(yè)知識的認知水平,形成良好的仿真分析習慣。
由淺入深地讓學生在學習過程中隨時借助虛擬樣機技術(shù)對書本中的例題、課程設(shè)計中的案例和畢業(yè)設(shè)計命題從仿真的角度預演解題過程,樹立起良好的仿真意識,這不僅提高了學生分析、解決問題的能力,而且在反反復復的仿真實踐中對虛擬樣機的綜合應(yīng)用能力得到提高,對專業(yè)知識的準確應(yīng)用也會有一個比較深刻的認識。
2.注重理論與仿真實踐結(jié)合
在機械工程相關(guān)專業(yè)的學習中,“機械原理”、“機械設(shè)計”、“機電控制”、“測試技術(shù)”等都是必修的專業(yè)基礎(chǔ)課程,在以往的教學中,學生在掌握這些課程時比較頭疼,教師在教授過程中詮釋概念、分析原理時也比較吃力。分析其中的原因,主要就是學生在認知這些專業(yè)知識之前,相應(yīng)的背景知識比較欠缺,對難懂的知識點存在很大的陌生感,教學的效果差強人意。然而虛擬樣機技術(shù)恰恰可以彌補這一點,可以在教學的各個階段都發(fā)揮不同的效用,在每門課程學習之前,教師可通過基于虛擬樣機技術(shù)的成功工程案例的展示,激發(fā)學生對本專業(yè)知識求知的欲望,對課程設(shè)計的過程產(chǎn)生濃厚的興趣,以最短的時間融入到課堂中。
因此在學習理論的過程中,對于那些晦澀難懂的理論就可以通過結(jié)合虛擬樣機的仿真分析實踐的方式,以鮮活的仿真現(xiàn)象直觀揭示理論的真正內(nèi)涵。例如,對于“機械原理”教學可以通過多體動力學的仿真軟件建立機構(gòu)的虛擬樣機模型、定義部件的約束、動態(tài)仿真運動的軌跡、獲取各構(gòu)件的運動學特性曲線等等就可以清晰展現(xiàn)機械原理的整個理論體系,讓學生輕松享受學習的過程。
3.以仿真分析為工具實現(xiàn)創(chuàng)新設(shè)計
近年來,我國教育部和工程院共同啟動了“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”,該計劃的目的就是為我國培養(yǎng)大批創(chuàng)新能力強、適應(yīng)經(jīng)濟社會發(fā)展需要的高質(zhì)量各類型工程技術(shù)人才。但是在教學實踐中,學生在掌握了基本理論后綜合運用知識的能力也比較差,總是不能融會貫通和靈活創(chuàng)新,原因之一在于學生沒有掌握協(xié)同設(shè)計的工具。虛擬樣機技術(shù)的特點之一就是多學科、多平臺的優(yōu)化設(shè)計,可以使學生在掌握理論知識和仿真手段的基礎(chǔ)上,依托省、市和學校舉辦的各個類型機械創(chuàng)新設(shè)計大賽全面施展虛擬樣機技術(shù)的綜合交叉的特點,以仿真分析作為有力的工具實現(xiàn)創(chuàng)新設(shè)計。
摘要:隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展以及社會對人才的需求,必須加快機械工程類課程與教學體系的改革。以筆者所在院校機械工程類專業(yè)為例,闡述了通過優(yōu)化人才培養(yǎng)方案、構(gòu)建合理課程體系以及加強實踐教學環(huán)節(jié)的改革等措施,對提高學生創(chuàng)新能力起到了積極作用。
關(guān)鍵詞:機械工程類專業(yè);創(chuàng)新能力;課程體系
作者簡介:張桂菊(1979-),女,布依族,貴州貴陽人,邵陽學院機械與能源工程系,講師;肖才遠(1979-),男,貴州威寧人,邵陽學院城市建設(shè)系,講師。(湖南邵陽422000)
在科技迅速發(fā)展、綜合國力競爭十分激烈的當今時代,培養(yǎng)大學生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力具有十分重要的意義,已愈來愈成為時代的要求。改革開放以來,機械工業(yè)取得了穩(wěn)定、快速的發(fā)展,同時對機械工程類專業(yè)教育提出嚴峻的挑戰(zhàn)。根據(jù)本院制定的創(chuàng)辦“優(yōu)勢突出、特色鮮明、水平較高,位居省內(nèi)外同類院校先進行列的地方性、教學型、綜合性大學”的辦學定位和培養(yǎng)“素質(zhì)高、基礎(chǔ)好、知識廣、能力強、有個性、會創(chuàng)新的應(yīng)用型高級專門人才”的培養(yǎng)目標。結(jié)合邵陽學院機械工程類人才培養(yǎng)的實際,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力作為邵陽學院大學生的重要培養(yǎng)目標之一,針對機械工程類創(chuàng)新型人才的專業(yè)特點,邵陽學院機械工程類專業(yè)探索出一條科學、完善的機械工程類大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的路子。本文從創(chuàng)新型人才培養(yǎng)課程體系、實踐創(chuàng)新體系等方面構(gòu)建機械工程類大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式,使邵陽學院能培養(yǎng)出具備素質(zhì)高、能力強、會創(chuàng)新的應(yīng)用型高級機械工程專業(yè)人才。
一、機械工程類創(chuàng)新人才培養(yǎng)的意義
科學制訂創(chuàng)新型人才培養(yǎng)體系對培養(yǎng)什么類型的人才有很大的作用。過去機械工程類專業(yè)的課程體系過度注重基礎(chǔ)課和專業(yè)課,而忽視了學生興趣愛好、個性特長方面的課程。教學內(nèi)容則往往過分依賴教材,著重強調(diào)基礎(chǔ)知識、基礎(chǔ)理論傳授。對于科學技術(shù)的發(fā)展前沿,教材往往相對滯后。對學生往往采取“填鴨”式的教學,學生注重死記硬背,拼命忙于應(yīng)付考試,培養(yǎng)出來的學生高分低能,缺少靈活性,缺少創(chuàng)新精神。所以,制訂創(chuàng)新型人才培養(yǎng)體系時,始終堅持學生全面發(fā)展的教育觀,堅持促進學生思想道德、科學文化和身體心理等素質(zhì)的全面發(fā)展,注重知識、能力與素質(zhì)的協(xié)調(diào)發(fā)展。
二、構(gòu)建機械工程類專業(yè)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)課程體系
創(chuàng)新型人才培養(yǎng)課程體系主要是由人文素養(yǎng)和科學態(tài)度相結(jié)合的通識教育平臺、多學科綜合交叉構(gòu)成寬厚的學科基礎(chǔ)教育平臺、精深的專業(yè)知識和淵博的文化修養(yǎng)并重的課程模塊所構(gòu)成。
通識教育課程平臺包括自然科學基礎(chǔ)知識、人文社科基礎(chǔ)知識、文體藝術(shù)修養(yǎng)知識、應(yīng)用科學技術(shù)知識與基本技能等有機結(jié)合,改變過去教學內(nèi)容偏窄、知識結(jié)構(gòu)單一的格局。主要課程有中國近代史綱要、形式與政策、品德與法律、體育、健康教育、大學英語、大學語文、高等數(shù)學、大學物理、計算機基礎(chǔ)、演講與口才、技術(shù)經(jīng)濟學、企業(yè)管理等。主要培養(yǎng)學生適應(yīng)社會與進入社會后發(fā)展需要的通識教育知識,培養(yǎng)學生對時代和社會發(fā)展規(guī)律的正確認識,提高學生的道德情操,樹立正確的人生觀、價值觀和發(fā)展觀,培養(yǎng)學生的經(jīng)濟意識與政治意識,提高學生的科學文化素養(yǎng),促進學生的全面發(fā)展。
隨著現(xiàn)代工業(yè)化進程的飛速發(fā)展,現(xiàn)代工程逐漸凸顯創(chuàng)造性、綜合性、社會性、復雜性等特征,未來工程師在“非工程”方面面臨的挑戰(zhàn)越來越大。工科大學生在業(yè)務(wù)素質(zhì)方面要加強與民族意識、工程意識、經(jīng)濟意識的融合,并處理好人與社會、人與自然、自身發(fā)展與社會協(xié)調(diào)發(fā)展的關(guān)系。因而,必須進行多學科綜合交叉學科基礎(chǔ)教育平臺,即涵蓋機、電、液知識、檢測技術(shù)、控制技術(shù)、制造技術(shù)與經(jīng)濟管理技術(shù)的寬厚的基礎(chǔ)課程體系。主要課程有機械制圖、理論力學、材料力學、金屬工藝學、計算機接口與應(yīng)用、機械制造工藝、電工電子技術(shù)、熱工原理、液壓與氣動技術(shù)、控制工程基礎(chǔ)、工程檢測技術(shù)、汽車工程學、企業(yè)管理等。旨在加強學科基礎(chǔ)教育,拓寬專業(yè)口徑,培養(yǎng)學生對未來工作的適應(yīng)性,增強自我發(fā)展的能力。
根據(jù)學生的興趣、專長、發(fā)展方向和社會需求,按專業(yè)大類招生,分專業(yè)方向培養(yǎng)?;诰畹膶I(yè)知識和淵博的文化修養(yǎng)并重的原則,對專業(yè)課程學時減少的同時,課程內(nèi)容進行精煉,突出應(yīng)用廣、水平高、效果好的特點,對現(xiàn)代制造技術(shù)、機電一體化、熱能工程、模具設(shè)計制造、汽車與內(nèi)燃機、制冷與空調(diào)6個專業(yè)方向的專業(yè)課程模塊結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化,在每個專業(yè)方向均設(shè)置特色課程和探索性課程,針對發(fā)展學生個性和增強學生就業(yè)競爭性開設(shè)部分選學課。
高素質(zhì)的機械工程類專業(yè)創(chuàng)新型人才不但要具備從事工業(yè)產(chǎn)品的設(shè)計制造、科技開發(fā)、應(yīng)用研究、運行管理和經(jīng)營銷售等方面工作的創(chuàng)新型、應(yīng)用型人才的能力,同時還要具備一定的管理協(xié)調(diào)能力。因而,構(gòu)建創(chuàng)新系列課程模塊要基于工程實際,注重培養(yǎng)學生的創(chuàng)新設(shè)計能力。結(jié)合機械工程學科發(fā)展前沿、創(chuàng)新理論與方法的學術(shù)前沿,著眼于整個機械系統(tǒng),開設(shè)課程有機械原理與機械設(shè)計、產(chǎn)品技術(shù)創(chuàng)新、現(xiàn)代設(shè)計方法、CAD技術(shù)、機電系統(tǒng)動態(tài)仿真、機械優(yōu)化設(shè)計、有限元分析、機械系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計、工業(yè)機器人等課程,涵蓋了創(chuàng)造學、創(chuàng)新設(shè)計的基本理論與方法。一方面為學生提供夯實的理論知識,另一方面用現(xiàn)代機械設(shè)計理論與技術(shù)通過大量工程設(shè)計去實踐,為以后學生解決實際問題的能力奠定扎實的基礎(chǔ)。
三、構(gòu)建工程類專業(yè)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)實踐創(chuàng)新體系
實踐環(huán)節(jié)是機械工程專業(yè)教學中的一個重要教學環(huán)節(jié),在培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力方面有著不可替代的作用。單靠理論教學是不能內(nèi)化成學生創(chuàng)新能力。在教學中要與生產(chǎn)相結(jié)合,將科研活動引入教學,加強工程實訓和學生課外科技創(chuàng)新活動,使學生知識來源渠道多樣化,能力培養(yǎng)多元化。注重學生的競爭意識、創(chuàng)新意識、社會責任感和綜合實踐能力的培養(yǎng);不斷完善以培養(yǎng)學生綜合素質(zhì)、提高工程實踐能力、工程設(shè)計能力和創(chuàng)新精神為主要目標的工程實踐教學新體系。
實踐基地已建立了一整套完善的實踐教學管理、崗位聘任及培訓等制度。在此基礎(chǔ)上,順利實現(xiàn)了人事改革,通過競聘上崗,擁有實驗專職技術(shù)人員9人,其中高級職稱3人,中級職稱5人,初級職稱1人;教學儀器設(shè)備852臺(套),總值達901.36萬元。按照工程模式進行實踐基地的設(shè)計與規(guī)劃,重視學生的工程能力、應(yīng)用能力及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。按照省級示范建設(shè)實驗室、省級重點實驗室的建設(shè)標準來進行規(guī)劃和設(shè)置。整個實踐基地分成三大塊:動力機械實訓基地、基礎(chǔ)實訓基地、動力機械創(chuàng)新實訓基地和專業(yè)實驗場地。
動力機械實訓基地包括金工實習基地和動力機械拆裝實訓基地。機械實習工廠基地以數(shù)控設(shè)備為主,每年能承擔實驗教學任務(wù)達16000人次,除了承擔正常的實驗教學任務(wù)外,還承擔數(shù)控操作的認證培訓工作,學生在數(shù)控課程、數(shù)控實習的基礎(chǔ)上通過考試可獲得資質(zhì)證書,有利于培養(yǎng)學生的應(yīng)用能力及就業(yè)競爭力;動力機械拆裝實訓基地包括機械產(chǎn)品拆裝、機電產(chǎn)品拆裝、模具拆裝、制冷設(shè)備拆裝、內(nèi)燃機拆裝以及拆裝準備間,每年可承擔拆裝實訓教學任務(wù)達2000多人次。
動力機械基礎(chǔ)實訓基地包括工程力學模塊(理論力學、材料力學)、金屬材料及熱處理模塊(互換性及測量技術(shù)、金屬材料熱處理)、傳動與控制工程模塊(控制工程基礎(chǔ)、微機原理與接口技術(shù)、液壓與氣壓傳動、機電傳動控制、PLC等)和熱工基礎(chǔ)實驗?zāi)K(工程熱力學、傳熱學、流體力學、工程測試技術(shù)、能源與環(huán)境)。每年可承擔實驗教學任務(wù)達32000人次。并對實踐內(nèi)容進行重組,實踐手段和內(nèi)容體現(xiàn)了先進性、綜合性及設(shè)計性。
動力機械創(chuàng)新實訓基地包括機械創(chuàng)新模塊(機械原理、機械設(shè)計、機械創(chuàng)新設(shè)計)、機械工程軟件實訓模塊(AutoCAD、Pro-E、UG、Cimetron等)、虛擬實驗?zāi)K。以前實驗要求給學生提供詳細的指導書,讓學生機械地去驗證。這樣,驗證性實驗極大地束縛了學生的手腳,使學生的思路打不開,也造成一部分學生的依賴思想。針對這種情況,我們提供了各種虛擬傳動零件、機構(gòu)及各種仿真軟件,為學生自行設(shè)計和組合創(chuàng)新機構(gòu)提供了良好的條件,不向?qū)W生具體提出要求,只提出需實現(xiàn)的功能,學生通過各種虛擬實驗機構(gòu)驗證創(chuàng)新實踐成果,并通過機械工具制作出產(chǎn)品模型。整個實訓過程學生獨立做出,自己編寫和總結(jié)實驗報告。這種實驗方式以設(shè)計為主線,注重創(chuàng)新設(shè)計能力培養(yǎng),提高學生方案設(shè)計創(chuàng)新能力和綜合應(yīng)用知識解決實際問題的能力。
專業(yè)實驗場地包括機械工程實驗?zāi)K、熱能工程實驗?zāi)K、車輛工程實驗?zāi)K、材料成型實驗?zāi)K,承擔了三個機械工程類專業(yè)、六個培養(yǎng)方向的專業(yè)實驗教學任務(wù),每年可承擔實驗教學任務(wù)達11000人次。
四、創(chuàng)新實踐教學成果
根據(jù)以上內(nèi)容構(gòu)建的大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系在機械工程類專業(yè)實踐近兩年來成績顯著。到目前為止,邵陽學院熱能與動力工程專業(yè)、機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)入選教育部第一類特色專業(yè);動力機械及工程學科被評為湖南省“十一五”重點建設(shè)學科;小型內(nèi)燃機及先進制造技術(shù)被評為湖南省高校重點實驗室,發(fā)表學術(shù)論文40余篇。現(xiàn)承擔包括國家自然科學基金項目、湖南省重點科研項目、湖南省自然科學基金項目在內(nèi)的省部級以上項目3項。學生參加全國大學生節(jié)能減排競賽、湖南省挑戰(zhàn)杯競賽和湖南省第三屆大學生機械創(chuàng)新設(shè)計大賽等大賽取得優(yōu)異的成績,2008年獲得湖南省第三屆大學生機械創(chuàng)新設(shè)計大賽一等獎2項、二等獎1項;2008年榮獲第八屆湖南省大學生挑戰(zhàn)杯課外科技作品競賽三等獎1項;2009年獲得第二屆全國大學生節(jié)能減排競賽三等獎1項,2009年獲得中南地區(qū)港澳特區(qū)第四屆大學生機械設(shè)計制造創(chuàng)新大賽二等獎1項;2010年第四屆“挑戰(zhàn)杯”湖南省大學生創(chuàng)業(yè)計劃競賽金獎1項、銅獎3項。2009年“挑戰(zhàn)杯”比賽中獲得全國三等獎1項。2009年教育部、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部高等學校土建學科專業(yè)指導委員主辦的第一屆“亞龍杯”全國大學生智能建筑工程實踐技術(shù)競賽在邵陽學院舉行,學校成功地承辦了該項大賽,并獲得了大賽唯一的特等獎。在今后的工作中我們將繼續(xù)探索地方院校機械工程類專業(yè)大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系的構(gòu)建問題,進一步完善培養(yǎng)體系,推廣所取得的成果。
摘要: 畢業(yè)設(shè)計是高校重要的實踐性教學環(huán)節(jié),是在學生畢業(yè)前對其所學知識和自身素質(zhì)的全面檢驗,其質(zhì)量直接反映高校教學質(zhì)量的總體水平。加強畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)的管理,確保畢業(yè)設(shè)計的質(zhì)量,對培養(yǎng)學生的基本素質(zhì)和工程能力非常重要。本文從基礎(chǔ)知識掌握、就業(yè)、對畢業(yè)設(shè)計認識、選題、指導老師投入、開題、學生的創(chuàng)新意識薄弱等方面分析畢業(yè)設(shè)計存在的問題,結(jié)合機械工程類的畢業(yè)設(shè)計現(xiàn)狀,提出一些質(zhì)量控制的措施。
關(guān)鍵詞: 機械工程類畢業(yè)設(shè)計教學改革
畢業(yè)設(shè)計是高校實現(xiàn)教學目標、造就合格人才、培養(yǎng)學生綜合運用所學知識進行科學研究與工程設(shè)計綜合訓練、培養(yǎng)創(chuàng)新思維與工程實踐能力的重要環(huán)節(jié),是本科生在校期間的最后一個綜合性的實踐教學環(huán)節(jié),是人才培養(yǎng)過程中一個重要階段,是畢業(yè)前對所學知識和自身素質(zhì)的全面檢驗,也是對高等學校的培養(yǎng)目標和教學質(zhì)量的評價。對于機械工程類學生來說,畢業(yè)設(shè)計是鞏固、聯(lián)系、充實、深化、擴大所學的基礎(chǔ)理論及專業(yè)知識,提高面向工程實際提出問題、分析問題、解決問題的能力,培養(yǎng)綜合運用所學專業(yè)知識解決機械工程領(lǐng)域問題的實踐能力的重要手段,因此學生要初步掌握專業(yè)設(shè)計工作的流程和方法,熟練運用計算機等工具提高工作效率及質(zhì)量,培養(yǎng)認真踏實、刻苦鉆研的科研態(tài)度及團隊協(xié)作和創(chuàng)新意識。因此,畢業(yè)設(shè)計是對學生基礎(chǔ)知識、專業(yè)知識和獨立工作能力與創(chuàng)新能力的綜合檢驗,其質(zhì)量直接反映高校教學質(zhì)量的總體水平。加強畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)的管理,確保畢業(yè)設(shè)計的質(zhì)量,對培養(yǎng)學生的基本素質(zhì)和工程能力非常重要。下面筆者結(jié)合機械工程類的畢業(yè)設(shè)計現(xiàn)狀,分析主要影響因素,提出一些質(zhì)量控制的措施。
1.畢業(yè)設(shè)計中存在的問題
1.1基礎(chǔ)知識和綜合設(shè)計能力的缺陷。
畢業(yè)設(shè)計是一個復雜而艱巨的系統(tǒng)工程,是對學生進行一次工程師基本技能綜合訓練的過程,學生需要投入大量的人力、財力和物力,包括:對技術(shù)經(jīng)濟合理性的分析能力,對畢業(yè)設(shè)計的理解能力,查閱、分析各種文獻資料的能力,掌握使用工程技術(shù)規(guī)范、手冊、圖表、專業(yè)外語等技術(shù)資料的查閱能力,計算和設(shè)計能力,數(shù)據(jù)處理能力,計算機應(yīng)用能力,繪圖和設(shè)計說明書的撰寫等方面的能力。機械工程類本科畢業(yè)設(shè)計涉及機械制圖、金屬工藝學、互換性原理與測量技術(shù)、工程力學、機械基礎(chǔ)等基礎(chǔ)理論課程和不同設(shè)計方向所應(yīng)用的專業(yè)知識。學生在畢業(yè)設(shè)計之前所學的課本沒有教會他們怎么進行完整設(shè)計,怎樣把書本知識與工程實際緊密結(jié)合,怎樣把理論和實踐有機地結(jié)合起來,進行創(chuàng)造性思維,而畢業(yè)設(shè)計則給了學生這個連接書本與實踐的機會。部分學生忽視這些基礎(chǔ)知識的環(huán)節(jié)和步驟,在無充分思想、理論、資料和必要的條件準備情況下,倉促上陣,加上基本功不扎實,設(shè)計過程就顯得很慌亂,自然就難以完成高質(zhì)量的畢業(yè)設(shè)計[1]。
1.2對就業(yè)和畢業(yè)設(shè)計的矛盾心態(tài)。
學生在校的最后一學期是畢業(yè)設(shè)計的階段,也是畢業(yè)生擇業(yè)的關(guān)鍵時期,由于高校擴招、經(jīng)濟發(fā)展等因素,就業(yè)崗位總量不足,學生具有較大的就業(yè)壓力,二者的重合很大程度上沖擊了學生畢業(yè)設(shè)計的時間和精力。就業(yè)與畢業(yè)設(shè)計在學生心目中的比重發(fā)生了較大的變化,已落實工作崗位的部分學生認為工作單位已定,從事的工作崗位和畢業(yè)設(shè)計課題的關(guān)聯(lián)程度不大,搞畢業(yè)設(shè)計已不重要;畢業(yè)設(shè)計期間是考研落選學生和尚未落實工作單位學生積極落實就業(yè)時期,這無形中增加了學生的就業(yè)壓力,為了能在有限的時間內(nèi)找到工作,他們無心畢業(yè)設(shè)計,將畢業(yè)設(shè)計放在從屬地位。
1.3對畢業(yè)設(shè)計的認識誤差。
畢業(yè)設(shè)計是研究性學習和工程訓練,是解決工程技術(shù)問題的具體實踐,是鍛煉學生運用所學知識解決實際問題、提高綜合素質(zhì)的重要環(huán)節(jié)。部分學生對畢業(yè)設(shè)計的目的理解存在偏差,認為經(jīng)過幾年的學習已經(jīng)系統(tǒng)地掌握了本學科的基本知識結(jié)構(gòu),畢業(yè)設(shè)計只不過是一種形式,加之用人單位在選聘畢業(yè)生時很少對畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量提出要求,畢業(yè)設(shè)計對個人未來發(fā)展影響因素較小。甚至有少數(shù)學生抱著僥幸心理,認為抄襲畢業(yè)設(shè)計也能過關(guān),無形之中降低了對畢業(yè)設(shè)計的要求。
1.4指導老師選題、投入與畢業(yè)設(shè)計要求存在距離。
指導老師從擬定畢業(yè)設(shè)計題目、方案到設(shè)計的全部完成,其自身水平及精力投入程度直接影響畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量。目前許多高校的教師已經(jīng)承擔了大量繁重的教學任務(wù),授課之余還要進行教研、科研、社會工作、自我充實,精力有限,這部分教師對畢業(yè)設(shè)計指導明顯感到心有余而力不足,用于指導、答疑畢業(yè)設(shè)計的時間自然不足。課題選擇具有局限性,常規(guī)題目偏多,畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容和就業(yè)單位的實際生產(chǎn)技術(shù)狀況脫鉤,沒有起到培養(yǎng)學生基本技能和綜合能力的作用,此外也存在畢業(yè)設(shè)計選題過難、過深、過寬,學生難以完成、難以調(diào)動積極性的問題。畢業(yè)設(shè)計的組織管理有漏洞,表現(xiàn)在各級教學管理部門重視程度不一,缺少嚴格的管理辦法,指導老師的要求不一致,因而有的畢業(yè)設(shè)計成果形式存在較大差異等現(xiàn)象[2]。
1.5開題工作的誤區(qū)。
學生參與畢業(yè)設(shè)計的第一個環(huán)節(jié)是開題,是學生第一次完全獨立地查閱相關(guān)資料、確定設(shè)計的主要內(nèi)容、擬解決的問題、課題總體方案、國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀、解決方案、預期效果、進度安排等。這是一個非常重要的環(huán)節(jié),開題工作的質(zhì)量將直接影響接下來的整個畢業(yè)設(shè)計。“萬事開頭難”,很多學生不知從何下手,有些學生在拿到設(shè)計任務(wù)書后,沒有做好充分的準備,沒搞清具體要求就匆忙下筆;有些學生沒有認識到開題的重要性而敷衍了事,結(jié)果交到教師手里的開題報告只是將一些原理、算法拼湊在一起,對擬設(shè)計的主要內(nèi)容、解決的問題、解決方案、預期效果、進度安排等沒有深入研究,沒有比較和方案選定,沒有計劃和統(tǒng)一安排,給指導老師的感覺好像是在寫理論總結(jié)而不是在做設(shè)計;還有部分學生上網(wǎng)查了些圖片、內(nèi)容,再加上一些說明,整體沒有邏輯、含糊不清、抓不住要點、沒有實質(zhì)內(nèi)容。
1.6學生的創(chuàng)新意識及創(chuàng)新能力薄弱,缺乏工程意識。
機械工程類畢業(yè)設(shè)計涉及機械、控制、電子及計算機等多方面知識歸納、總結(jié)和綜合運用,是一次綜合運用多學科知識的實踐過程。但在師生互動選擇課題時,存在學生的創(chuàng)新意識表現(xiàn)得不夠強烈的問題。大部分學生更愿意選擇自己熟悉方向的課題,而對于一些涉及新知識領(lǐng)域的課題產(chǎn)生恐懼心理,對自己的能力表示懷疑。學生是畢業(yè)設(shè)計的主體,指導老師只起輔導作用,在設(shè)計中難免會面臨新的知識或問題,有的學生考慮的不是如何利用現(xiàn)有資源分析和解決問題,而是所有問題均請教指導老師;有些學生遇到一些困難,就希望教師能把現(xiàn)成的資料拿來參考,缺乏獨立思考、分析與解決問題的能力,對教師有很強的依賴性,只會被動地按照教師設(shè)計的模式和思路工作,使得畢業(yè)設(shè)計缺乏創(chuàng)新性,這就需要學生具備不斷學習和創(chuàng)新的能力;有些學生拿到設(shè)計題目不是按照機械設(shè)計的程序踏踏實實、一步一個腳印地查閱資料,研究設(shè)計結(jié)構(gòu)方案,而是開始不知如何下手,進入角色后恨不得一個月就把課題做完;有些學生在整個畢業(yè)設(shè)計結(jié)束后都沒有查過《機械設(shè)計手冊》,零部件的選取只憑自己想當然;有些學生在答辯前工程圖上還有舊國標,這種現(xiàn)象使得學生到了工作單位很難迅速適應(yīng),達不到鍛煉的目的,達不到預期效果。
2.畢業(yè)設(shè)計教學改革探索
2.1根據(jù)培養(yǎng)目標,實行科學化選題。
選題質(zhì)量關(guān)系到畢業(yè)設(shè)計的質(zhì)量,影響到學生學習的積極性與主動性,而畢業(yè)設(shè)計題目的方向、內(nèi)容、工作量安排等適宜是提高學生技術(shù)能力培訓的重要因素。在選題工作中,師生應(yīng)結(jié)合培養(yǎng)目標,題目的選擇、分配及審核等方面達到相關(guān)要求:須符合培養(yǎng)目標和教學要求,使學生能綜合運用所學知識,得到比較全面的鍛煉;根據(jù)專業(yè)需要,盡可能地選擇與生產(chǎn)、技術(shù)改造或科研任務(wù)相結(jié)合的題目,題目應(yīng)難易適度,工作量適中,有一定的水平,又要使學生在規(guī)定期限內(nèi)經(jīng)過努力能夠按時完成;選題需要具有一定的先進性、新穎性,逐年更新課題;創(chuàng)造條件,引導學生積極參與選題,互動選擇設(shè)計課題,學生對自己所做的題目內(nèi)容是否感興趣,直接關(guān)系到畢業(yè)設(shè)計工作是否投入和學習效果的好壞,因此,要增加學生的學習主體意識,促進學生個性發(fā)展;嚴格執(zhí)行選題申報、審批制度,題目審核工作是保證選題質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié),在組織選題工作中,需要充分發(fā)揮二級學院、專業(yè)系的課題審核職能,嚴格執(zhí)行選題的逐級申報和審批程序,確保畢業(yè)設(shè)計課題質(zhì)量[3]。
2.2正確認識畢業(yè)設(shè)計的地位。
當今西方發(fā)達國家大部分機構(gòu)在接收新畢業(yè)的大學生時均要安排他們接受相應(yīng)的專業(yè)技能訓練,而我國目前用人單位則與之不同,要求到工作崗位后經(jīng)過短期見習便讓其獨立承擔相關(guān)技術(shù)工作,不進行系統(tǒng)的工程培訓,這使得剛畢業(yè)的大學生往往難以勝任工作。機械工程類本科生的培養(yǎng)目標規(guī)定,學生在校期間便要獲得工程師的基本訓練,在畢業(yè)設(shè)計之前的大部分時間用于理論知識學習,而且是以單一學科的課堂教學形式,考試側(cè)重于考查學生掌握知識的理解力、記憶力,畢業(yè)設(shè)計不同于單一學科考試,畢業(yè)設(shè)計側(cè)重考查學生解決實際技術(shù)問題能力、創(chuàng)造性思維能力、自學能力、應(yīng)變能力和進取精神等,內(nèi)容一般是書本上難以找到的,需要學生探索,從而找出解決問題的方法、措施,使得學生不再是課堂的“觀眾”,而是“主演”。學生只有在系統(tǒng)地獲得并積累必要的知識后,才能具備較好的思維能力與創(chuàng)造能力,然而無論多好的課堂教學也難以替代學生的實踐活動。我們培養(yǎng)的學生是能夠運用所學的知識解決實際工程技術(shù)問題的科技人才,因此,必須通過畢業(yè)設(shè)計的嚴格訓練,使學生在畢業(yè)設(shè)計實踐中能全面地運用所學知識,加深理解,融會貫通,培養(yǎng)他們分析問題、解決問題的能力。畢業(yè)設(shè)計這一綜合訓練環(huán)節(jié)是學生從學校走向工作崗位必不可少的一個教學環(huán)節(jié)。因此,學生將整個畢業(yè)設(shè)計保質(zhì)保量地完成之后,他們的技術(shù)技能將會產(chǎn)生一次質(zhì)的飛躍[4]。
2.3加大畢業(yè)設(shè)計的指導力度、指導深度。
在畢業(yè)設(shè)計期間,教師和學生都有很大的空間。要使學生全身心地投入畢業(yè)設(shè)計,教師在指導過程中必須具備高度的責任感,加大畢業(yè)設(shè)計的指導力度?!岸皇兰o是創(chuàng)造教育的世紀”,創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)呼喚創(chuàng)新教育。在大學階段,教師是學生走向社會、走上工作崗位的第一門戶,要嚴格把關(guān)。教師應(yīng)該對畢業(yè)設(shè)計進行及時檢查、嚴格管理,要求學生樹立嚴肅、嚴密、嚴謹?shù)目茖W作風,教會學生合理使用《機械設(shè)計手冊》等相關(guān)參考資料,使學生學會上網(wǎng)查閱各種信息,了解最新的科技動態(tài)。對同一設(shè)計要求,提倡學生采用不同的方案和工具。
2.4創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
2.4.1畢業(yè)設(shè)計培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識和能力,從畢業(yè)實習開始。
按時發(fā)放設(shè)計任務(wù)書,使學生對畢業(yè)設(shè)計的題目類型有一定的了解,對設(shè)計課題經(jīng)過分析后明確:在實習期間需要收集的資料、文獻,看什么圖樣,帶著問題有針對性地實習,通過其獨立思考培養(yǎng)學生的獨立工作能力。在實習中可以請工礦企業(yè)單位的工程技術(shù)人員介紹一些產(chǎn)品的設(shè)計、生產(chǎn)流程、發(fā)展狀況,教師還可以通過網(wǎng)絡(luò)了解本專業(yè)的發(fā)展動態(tài)和前沿科學技術(shù),講授設(shè)計應(yīng)注意的問題,進而拓寬學生的設(shè)計思路。條件許可的高??梢宰寣W生參觀本專業(yè)的新設(shè)備、新材料、新工藝,拓寬學生的知識面。實習結(jié)束后要求學生寫出實結(jié),通過對問題的分析、整理、歸納,培養(yǎng)學生分析、歸納事物的能力,最后評定畢業(yè)實習成績。
2.4.2鼓勵學生打破常規(guī)思考,喚醒學生創(chuàng)新意識。
在設(shè)計過程中需要注重調(diào)動學生的主觀能動性。設(shè)計之初指導教師需要適當引導學生的設(shè)計思路,不能因循守舊,用以前的設(shè)計范例或指明幾種設(shè)計方案讓學生選擇,這將限制學生的獨立思考和創(chuàng)新精神,應(yīng)鼓勵學生廣開思路考慮設(shè)計方案,而對學生打破常規(guī)的思路則要予以鼓勵,可幫助學生分析新思路的優(yōu)缺點,充分調(diào)動學生設(shè)計的積極性,使設(shè)計充滿生機。
2.4.3鼓勵學生獨立思考,培養(yǎng)獨立設(shè)計和工作能力。
指導老師要做好引導,放手讓學生去獨立思考。教師在輔導答疑時并非要有問必答,而要讓學生自己查閱有關(guān)書籍、設(shè)計資料去尋找答案。對學生難以解決的難點,教師可以幫助分析,與學生共同探討解決方法,有意識地培養(yǎng)學生的動手能力和自學能力,減少學生的依賴性,促進學生思考,增強學生的獨立工作能力。在設(shè)計中應(yīng)強調(diào)學生對工程技術(shù)標準、設(shè)計規(guī)范、設(shè)計手冊、標準圖集等的熟練使用。此外,學生需要了解與本專業(yè)密切相關(guān)的其它專業(yè)的設(shè)計規(guī)范、技術(shù)標準、設(shè)計手冊,以提高畢業(yè)后對工作的適應(yīng)能力。
2.4.4因材施教,提高整體設(shè)計能力。
在設(shè)計中應(yīng)充分挖掘它的實踐指導意義。學生在學習能力上存在著差異,需要抓好兩頭:對能力較強者,設(shè)計進度較快,給予特殊培養(yǎng),在完成任務(wù)后,尚有時間和余力去做與其設(shè)計任務(wù)相關(guān)的小專題,指導老師可根據(jù)不同情況布置新任務(wù),讓他們對某些專題進行較深入的研究;對能力較弱者,教師需要付出更多的精力,不能對他們降低標準,而要通過多輔導、多督促等外因條件使其達到合格標準。當他們有微小進步或新的想法時,指導老師應(yīng)給予熱情肯定或鼓勵,增強他們的自信和獨立完成設(shè)計任務(wù)的勇氣,盡可能地調(diào)動他們的積極性。
2.4.5激發(fā)學習興趣,培養(yǎng)綜合運用知識的能力。
在設(shè)計過程中學生可能需要用到多門學科知識,指導老師可讓學生自己想辦法,根據(jù)自己已掌握的知識,經(jīng)過分析、合成、加工獲取自己所需的知識,尋找解決問題的途徑和方法。設(shè)計中可以加大計算機應(yīng)用的比例,除進行設(shè)計計算外,在設(shè)計草圖的基礎(chǔ)上可以要求學生使用計算機繪圖,但設(shè)計圖樣中必須有采用傳統(tǒng)手工繪制的圖樣,訓練手工繪圖的技能。上述手段可使學生綜合運用知識的能力得到增強。
2.5加強目標管理,建立規(guī)范的質(zhì)量監(jiān)控機制。
畢業(yè)設(shè)計期間也是學生急于落實工作單位、奔波于人才市場的時候,因此,畢業(yè)設(shè)計與就業(yè)二者往往會發(fā)生沖突,尤其是在即將完成學業(yè)前期,接觸社會、參與社會的渴望與行為日漸增加,外界環(huán)境對學生的畢業(yè)設(shè)計具有很大的沖擊。同時因畢業(yè)設(shè)計本身教學方式靈活,學生在學習地點和時間上有較大的自由度,自主性很強,這會使得一些自我約束力差的學生浪費時間,給畢業(yè)設(shè)計的指導工作帶來一定的困難,影響指導質(zhì)量。在畢業(yè)設(shè)計的教學管理中,我校逐漸建立并完善了三種管理機制保證畢業(yè)設(shè)計指導質(zhì)量。
2.5.1校級教學管理與監(jiān)控機制。
由校職能部門制定畢業(yè)設(shè)計教學質(zhì)量檢查指標,組成畢業(yè)設(shè)計教學質(zhì)量檢查組,按教學進度組織教學檢查工作。一般是在畢業(yè)設(shè)計中期和后期進行兩次教學檢查,加強對畢業(yè)設(shè)計的宏觀管理與監(jiān)控。同時建立畢業(yè)設(shè)計的評估與激勵機制,進行畢業(yè)設(shè)計的教學質(zhì)量評估、優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計評閱等相關(guān)工作。通過評選出一批優(yōu)秀指導教師、專業(yè)教研室和優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計等,達到鼓勵先進、樹立榜樣、加強交流與提高設(shè)計質(zhì)量的目的。
2.5.2以學校督導組為主體的監(jiān)控機制。
學校督導組從畢業(yè)設(shè)計工作開始,每周安排一定時間深入到各二級學院實驗室、機房、設(shè)計教室等畢業(yè)設(shè)計教學現(xiàn)場,對畢業(yè)設(shè)計教學的全過程進行監(jiān)督、檢查,并及時向?qū)W校和二級學院反饋相關(guān)檢查信息。
2.5.3以二級學院、專業(yè)系為主的質(zhì)量管理和監(jiān)控機制。
各二級學院、專業(yè)系直接工作在指導第一線,是保證畢業(yè)設(shè)計教學質(zhì)量的關(guān)鍵,通過建立二級學院、專業(yè)系對畢業(yè)設(shè)計的定期檢查制度,并逐漸形成規(guī)范化,有效地強化教學一線的管理工作,嚴肅教學氣氛,確保各教學環(huán)節(jié)保質(zhì)保量地完成任務(wù)[5]。
2.6根據(jù)質(zhì)量要求,建立成績評價體系。
機械工程類畢業(yè)設(shè)計成果性材料質(zhì)量主要分為繪圖質(zhì)量和文檔質(zhì)量。繪圖質(zhì)量指設(shè)計類課題要求每個學生應(yīng)完成的繪圖總量,圖面表達符合相關(guān)技術(shù)標準;文檔質(zhì)量指設(shè)計說明書、實習報告、開題報告、文獻資料等文檔的質(zhì)量,設(shè)計說明書字數(shù)不少于1萬字,要求層次分明,結(jié)構(gòu)嚴謹,內(nèi)容正確,重點突出;為了檢驗和提高學生的外語水平,在設(shè)計過程中學生必須閱讀并翻譯4000字以上的外文參考文獻,且說明書須有中英文摘要、關(guān)鍵詞等。
在實際教學中,為了及時發(fā)現(xiàn)并糾正學生成果性材料存在的問題,我院采用預答辯方式,在正式答辯前兩周舉行,要求學生準備設(shè)計的圖樣、說明書、中英文翻譯、相關(guān)附件。在預答辯過程中,學生只作簡短的設(shè)計介紹,預答辯小組主要檢查學生成果性材料,指出需要修改的地方,填寫整改通知單,學生根據(jù)整改通知單,逐一整改,對于整改后仍然存在較重問題的學生,讓其緩答辯,較好地控制學生的畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量。
畢業(yè)設(shè)計的成績評價體系的建立,對提高畢業(yè)設(shè)計的質(zhì)量具有很大作用。評閱、答辯及成績評定是對學生畢業(yè)設(shè)計的綜合評價,須做到公開、公平和公正。指導老師在設(shè)計圖樣上審核簽字,根據(jù)學生工作態(tài)度、查閱文獻和綜合運用能力、獨立思考和解決問題的能力及計算機操作能力予以評定,給出評語和成績(占30%);然后由專業(yè)系安排教師交叉評閱,評閱教師可在全校范圍內(nèi)聘請,也可在社會上聘請相關(guān)專家和工程技術(shù)人員擔任,根據(jù)學生畢業(yè)設(shè)計的正確性、方案的可行性、論證的嚴密性和創(chuàng)造性、分析解決問題能力、設(shè)計圖紙質(zhì)量、文字表達能力等評定成績(占30%);答辯成績由答辯委員會根據(jù)學生的語言組織能力、表達能力、應(yīng)變能力及其對相關(guān)基礎(chǔ)知識的掌握情況評定成績(占40%)。成績評定由平時成績、評閱成績和答辯成績?nèi)糠纸M成,再匯總成績,評選優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計,對畢業(yè)設(shè)計成績非常差、未達到設(shè)計要求的學生,堅決要求整改或重做,以保證畢業(yè)設(shè)計的整體質(zhì)量,同時這對下一屆學生也是重要的警示。
3.結(jié)語
畢業(yè)設(shè)計是一種學習、實踐、探索和創(chuàng)新相結(jié)合的綜合教學,是高校培養(yǎng)人才的重要教育教學環(huán)節(jié),本科生畢業(yè)設(shè)計中所存在的問題不容忽視。針對目前高等教育的形式和機械工程類專業(yè)社會需求的狀況,畢業(yè)設(shè)計的改革應(yīng)緊緊圍繞培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力及綜合素質(zhì)來進行,協(xié)調(diào)好企業(yè)、高校、教師、學生各個環(huán)節(jié)之間的關(guān)系。參與畢業(yè)設(shè)計的學生應(yīng)高度重視畢業(yè)設(shè)計,并以積極主動、科學認真、嚴謹踏實的態(tài)度投入到畢業(yè)設(shè)計中,這樣才能有效保證畢業(yè)設(shè)計的質(zhì)量,從而促進自身能力的提高,同時也可以推動高校教學質(zhì)量水平的提升。
摘要: 隨著裝備制造業(yè)信息化進程的不斷深入,迫切需要培養(yǎng)大批具有創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的高級工程技術(shù)人才。依據(jù)機械工程學科的一般性教育特點,改革現(xiàn)有的人才培養(yǎng)模式,著力構(gòu)建大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)新體系,是解決這一問題的最佳途徑。本文旨在積極探索教學研究型大學本科學生開展創(chuàng)新活動的新途徑和新方法,建立科學、規(guī)范、高效、持續(xù)的管理體制和運行機制,為培養(yǎng)具備創(chuàng)新能力的大學生探索一條行之有效的新路子。
關(guān)鍵詞: 機械工程類大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系
實施“本科教學質(zhì)量與創(chuàng)新人才培養(yǎng)工程”(以下簡稱“質(zhì)量工程”),強化大學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力,切實做好大學生科技創(chuàng)新工作,進一步提升學校的辦學水平和人才培養(yǎng)質(zhì)量,是建設(shè)高水平教學研究型大學的需要,也是“211工程”三期建設(shè)“創(chuàng)新人才培養(yǎng)和隊伍建設(shè)”項目的重要內(nèi)容。
隨著裝備制造業(yè)信息化進程的不斷深入,迫切需要培養(yǎng)大批具有創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的工程技術(shù)人才。依據(jù)機械工程學科的一般性教育特點,改革現(xiàn)有的人才培養(yǎng)模式,著力構(gòu)建大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)新體系,是解決這一問題的最佳途徑。具體而言,要以培養(yǎng)和發(fā)展機械工程類本科生的綜合素質(zhì)和實踐動手能力為目標,以創(chuàng)新教育為重點,以“興趣驅(qū)動、自主實踐、重在過程”為原則,多渠道、全方位地開展學生科研訓練,推進各類學科競賽,進一步拓展和深化實踐教育教學改革的思路,積極探索教學研究型大學本科學生開展創(chuàng)新活動的新途徑和新方法,建立起科學、規(guī)范、高效、持續(xù)的管理體制和運行機制。
通過近年來的探索和實踐,我院更新了思想觀念,將一切有目的、有計劃促進學生知識增進、能力提高、素質(zhì)養(yǎng)成的活動都視為課題和項目;改革了相應(yīng)的管理模式,建立了分批立項、運行管理、配套激勵的政策和制度,加大了中心實驗室和學生創(chuàng)新平臺的建設(shè)力度;發(fā)揮了教師、學生和社會參與的積極性,鼓勵并推進了大學生科研訓練和學科競賽,在創(chuàng)新學習、科學實踐的過程中逐步增強了大學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力;形成了較為鮮明的工科培養(yǎng)特色,構(gòu)建了機械工程類大學本科教育教學體系。
一、組織實施
1.建立院系二級組織機構(gòu),探索新的管理運行機制。
為了更好地組織實施大學生科研訓練和學科競賽,我院設(shè)立了專門組織機構(gòu),實行了院、系二級管理。在學院院長的統(tǒng)一領(lǐng)導下,成立了“大學生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力培養(yǎng)”指導小組,主要負責制定有關(guān)政策、管理條例和組織實施方法。各系部和學生工作辦公室由主任、副主任具體負責組織實施。
在“興趣驅(qū)動、自主實踐、重在過程”的原則指導下,我院制定并頒布了《機械工程學院大學生創(chuàng)新計劃項目實施細則》,建立了“定期組織,全員參與,學生、教師自主命題,雙向選題,院系審核,分批立項”的運行機制,制定了激勵政策和項目評價辦法,擴大了學生自主立項比例,逐步形成了“自命題項目、學院備選項目、推薦學校立項項目、推薦國家立項項目”的塔式結(jié)構(gòu)。在探索創(chuàng)新實踐教改項目管理新途徑的過程中,還有效提高了師生參與的積極性和活動實效。而通過近年來的實踐,我院已基本建立了規(guī)范、有序的管理體系。
2.推進大學生科研訓練計劃,拓展學生探索學習的機會。
推進大學生科研訓練計劃是機械工程學院實踐教育教學改革的重要舉措之一。其目的在于充分利用學院的設(shè)備資源和人才資源,鼓勵學生直接參與教師的教改課題或科研項目,使學生盡早進入機械工程學科各專業(yè)科研領(lǐng)域,了解學科發(fā)展動態(tài),培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和科學實踐能力;提高團隊協(xié)作精神和交流能力。自2006年起,我院以制度形式明確規(guī)定:學生參與或自主開發(fā)的創(chuàng)新實驗(設(shè)計)項目可直接納入畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)。憑借公開發(fā)表的學術(shù)論文,學生可直接參加畢業(yè)設(shè)計答辯,從而有效拓展了學生探索學習的機會。
3.積極參與各級各類學科競賽,為學生提供創(chuàng)新實踐的舞臺。
學科競賽是整合課內(nèi)外實踐教育教學環(huán)節(jié),開展創(chuàng)新人才培養(yǎng)的重要途徑。近三年來,我院共組織49個學生團隊計180余人參加了4大類學科競賽,并在寧夏大學學生創(chuàng)新實驗大賽、寧夏大學工程制圖大賽、全國大學生機械創(chuàng)新設(shè)計大賽、全國“挑戰(zhàn)杯”創(chuàng)業(yè)計劃大賽中取得了優(yōu)異成績,使學生的參賽積極性得到了有效提升,受益面迅速擴大。
4.努力建設(shè)創(chuàng)新實驗平臺,為學生科研訓練和學科競賽提供保障。
在省部共建基礎(chǔ)學科和特色優(yōu)勢學科實驗室項目的支持下,我院從軟件和硬件兩個方面逐步建立并完善了機構(gòu)創(chuàng)新實驗室、工業(yè)控制技術(shù)實驗室、CAD/CAM實驗室、過程控制實驗室和汽車結(jié)構(gòu)實驗室;在保證日常實驗教學按計劃進行的同時,還加大了中心實驗室對工科學生的開放力度,為大學生開展科研訓練和學科競賽提供了必要的場地、設(shè)備和技術(shù)保障,有效提高了相關(guān)設(shè)備的利用率。
二、推廣應(yīng)用情況
1.從教師自由申報推廣至有組織的全員參與活動。
從2006年僅有40余名學生參與教師自由申報的11個創(chuàng)新實驗(設(shè)計)項目推廣至2008年全院600余名師生共同參與,提出自主命題項目180余項,雙向選題、院系審核后的第一批備選項目63個(學生命題60%),獲學校立項12個,獲國家級立項3個,其項目數(shù)量、質(zhì)量和獲得獎勵的級別均逐年提高,有效擴大了學生受益面。其中,2007年獲寧夏大學學生創(chuàng)新實驗大賽一等獎1項;2008年獲全國大學生機械創(chuàng)新設(shè)計大賽二等獎1項,全國“挑戰(zhàn)杯”創(chuàng)業(yè)計劃大賽銅獎1項。
與此同時,參加科研訓練和學科競賽的學生,均深受研究生導師和就業(yè)單位的歡迎。教師在指導大學生科研訓練的過程中物色和挑選實踐動手能力強、有創(chuàng)新意識的優(yōu)秀學生成為他們未來的研究生,在2007年、2008年被保送的16名研究生中絕大部分曾經(jīng)立項參加過大學生科研訓練或?qū)W科競賽。
2.從單純的學科競賽延伸至畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)。
自2006年以制度形式明確規(guī)定“創(chuàng)新實驗(設(shè)計)項目可直接納入畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)、學生憑借公開發(fā)表的學術(shù)論文可直接參加畢業(yè)設(shè)計答辯”以來,我院每年近260項畢業(yè)設(shè)計課題中平均有30余項屬于創(chuàng)新實驗(設(shè)計)項目,在機電一體化裝置設(shè)計、機構(gòu)運動仿真、三維產(chǎn)品造型設(shè)計等方面涌現(xiàn)出多個優(yōu)秀作品,并已制作出物理樣機。在拓展科研訓練內(nèi)涵的同時,我院有效促進了創(chuàng)新型實驗項目的開發(fā),擴大了中心實驗室的開放力度,提高了相關(guān)實驗設(shè)備的利用率。
三、體會與反思
通過三年多的探索與實踐,我院形成了一套較為行之有效的大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系。在2009年修訂的人才培養(yǎng)計劃中,在學生應(yīng)修的159個學分中(公選課除外),實踐教學占應(yīng)修學分的30%,另有創(chuàng)新學分8個,并設(shè)置相應(yīng)菜單,學生完成自選的相應(yīng)菜單任務(wù),即可修得學分。這對培養(yǎng)工科學生的實際動手能力、創(chuàng)新精神與創(chuàng)新能力都有很大的促進作用。但同時我們也要看到,質(zhì)量工程的實施不是一蹴而就的,需要在實踐中不斷探索。只有在探索中不斷實踐,我們才會不斷進步。
【摘要】分析了當前機械工程類本科生產(chǎn)實習存在的問題,提出了“精心組織、校企結(jié)合、分段實施、項目負責”生產(chǎn)實習教學改革的措施,以提高實踐性環(huán)節(jié)的教學質(zhì)量。
【關(guān)鍵詞】生產(chǎn)實習;教學質(zhì)量;機械工程類專業(yè);教學改革
生產(chǎn)實習是工科學生實踐性教學環(huán)節(jié)中一個非常重要的環(huán)節(jié)。通過實習不僅可以為后續(xù)的專業(yè)課程的學習提供豐富的感性認識,使學生將所學的專業(yè)理論知識與生產(chǎn)實際結(jié)合起來,增強專業(yè)理論課程的學習效果;更重要的是可以培養(yǎng)學生工程意識及分析問題和解決問題的能力,提高學生的創(chuàng)造性思維能力和工程實踐能力。同時,當前的大學教育強調(diào)素質(zhì)教育,提倡要將素質(zhì)教育滲透到專業(yè)教育中,學生科學合理地參與生產(chǎn)實踐和工程實際是高校學生綜合素質(zhì)的一種體現(xiàn)[1]。因此作為培養(yǎng)學生實踐能力和工程意識的實踐性教學的作用愈顯重要。
一 傳統(tǒng)的實習模式與現(xiàn)狀存在的矛盾:
隨著高等教育制度的改革,現(xiàn)在的高等教育與傳統(tǒng)的高等教育相比較,較顯著的不同主要表現(xiàn)在兩個方面:一是學生人數(shù)的顯著增加,二是專業(yè)設(shè)置的調(diào)整――寬口徑化。同時隨著社會的改革,企業(yè)(生產(chǎn)實習單位)的生產(chǎn)模式和管理方式也發(fā)生了變化:一是生產(chǎn)模式的調(diào)整――由大而全向精而專的變化,二是管理方式的變化――由以生產(chǎn)管理向目標效益為主。
傳統(tǒng)的實習模式難以滿足這樣的變化,其存在的不足主要表現(xiàn)在以下幾個方面:
一是學生人數(shù)的顯著增加,很難達到一個實習教師帶一個實習小組(10~15人);二是企業(yè)生產(chǎn)的精而專與高校專業(yè)設(shè)置的寬口徑化的矛盾,現(xiàn)代企業(yè)往往生產(chǎn)模式非常專業(yè),而高校專業(yè)設(shè)置要求寬口徑化,因此要達到機械工程類專業(yè)機電結(jié)合的實習目的,往往要到較多的工廠才能實現(xiàn),而要將這么多的學生做較多的工廠的轉(zhuǎn)移,其調(diào)度和管理與實習時間和經(jīng)費的有限是有矛盾的;三是以前的企業(yè)對學生實習是比較歡迎的,但是由于企業(yè)的改革與轉(zhuǎn)制,目前很多企業(yè)對學生實習并不歡迎,有的甚至拒絕。以上幾種情況的存在,往往會造成學生生產(chǎn)實習演變成到企業(yè)的走馬觀花式的參觀,很難達到熟悉裝備與工藝的生產(chǎn)實習要求。
因此,如何進行科學合理的進行生產(chǎn)實習、并達到良好的實習效果,是工科類院校高等教育實踐環(huán)節(jié)必須解決的問題。
經(jīng)過多年的專業(yè)生產(chǎn)實習的經(jīng)驗的積累,并且結(jié)合我們在生產(chǎn)實習教學中的改革,提出了“精心組織、校企結(jié)合、分段實施、項目負責”的探索性的改革措施。
二 生產(chǎn)實習的改革措施與實施方法:
1 精心組織 合理規(guī)劃
工科院校的專業(yè)生產(chǎn)實習是一個系統(tǒng)的工程[2],它牽涉到方方面面,要做好這項復雜的系統(tǒng)工程,必須要精心組織和合理規(guī)劃。具體來講,主要是以下幾個方面:
一是做好相關(guān)課程的銜接,合理安排教學計劃。大多數(shù)工科院校生產(chǎn)實習一般安排在三年級結(jié)束后、四年級開學初進行,實習學生必須是修完了基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課以及部分專業(yè)課。因此應(yīng)合理安排教學計劃,在三年級下學期開設(shè)部分專業(yè)課,為生產(chǎn)實習做好相關(guān)課程的銜接與準備。
二是制定一份較為完整的專業(yè)生產(chǎn)實綱。生產(chǎn)實習的效果同時還與實習的準備工作密切相關(guān)。在每次實習前,必須選擇合適的實習企業(yè),帶隊教師應(yīng)提前到實習企業(yè)做好考察和了解工作,對實習企業(yè)的生產(chǎn)組織、加工工藝和技術(shù)裝備、生產(chǎn)管理等要充分地了解和掌握。根據(jù)實習企業(yè)生產(chǎn)實際并結(jié)合專業(yè)知識和生產(chǎn)實習教學要求,制定行之有效的教學方法和編寫合適的生產(chǎn)實綱。學生在進行生產(chǎn)實習前,可先結(jié)合已經(jīng)學習或?qū)⒁獙W習專業(yè)知識,預習生產(chǎn)實綱,了解生產(chǎn)實習的計劃、內(nèi)容、和要求。考慮到當前企業(yè)競爭激烈,大多數(shù)企業(yè)存在“技術(shù)保密”的顧慮,向廠(車間)資料室借閱現(xiàn)場技術(shù)資料較為困難,可組織學生在生產(chǎn)實習前,充分利用校內(nèi)圖書館、網(wǎng)絡(luò)資源優(yōu)勢,查閱相關(guān)設(shè)備的技術(shù)資料,做好實習資料準備工作。學生結(jié)合生產(chǎn)實綱和實習思考題,帶著問題去實習,在實踐中找到解決問題的方法,從而觸發(fā)學生實習的主動性,增加實習效果。
三是選擇合適的實習基地[3]。實習基地的選擇直接關(guān)系到實習質(zhì)量,選擇合適的實習基地是搞好實習的前提??紤]到專業(yè)的要求,一般應(yīng)選產(chǎn)品對口、工藝先進、設(shè)備齊全、任務(wù)飽滿、技術(shù)力量雄厚的工廠。理想的實習基地應(yīng)有多個產(chǎn)品相對穩(wěn)定機械制造工廠,且大批大量、成批及單件小批生產(chǎn)等多種生產(chǎn)類型齊全,以便重點在1~2個廠實習而同時利用剩余的時間安排參觀其他廠。這樣既可加大生產(chǎn)實習的信息量,拓寬學生的知識面,又可提高學生的興趣。
2 校企結(jié)合 共建基地
現(xiàn)代企業(yè)的管理和生產(chǎn)制度已經(jīng)不同與以往,以前那種生產(chǎn)實習時“吃、住、學”都在實習企業(yè)的方式,現(xiàn)在已經(jīng)比較難于實現(xiàn)。這樣就往往會造成,到某一實習企業(yè)學習的時間較短,實習的方式由“深入理解”演變?yōu)椤皡⒂^了解”,同時生產(chǎn)實習的時間不能充分利用,生產(chǎn)實綱規(guī)定的內(nèi)容也不能保質(zhì)保量的完成。為此,我們在平時的教學與科研中,就重視與實習企業(yè)的合作,使帶隊的實習教師能深入到企業(yè)的生產(chǎn)與產(chǎn)品的研發(fā)中,共同建設(shè)實習基地。實習基地的建設(shè),要做到“相對集中、本地為主”。這樣做的目的主要:一是因為學生人數(shù)的顯著增加,實習企業(yè)相對集中方便管理與調(diào)度。二是由于現(xiàn)在的生產(chǎn)實習企業(yè)往往不允許學生在車間做較長時間的停留,這樣導致學生不能全天深入到車間,造成學生在實習過程中有空余時間,而這些時間如果不能合理利用,同樣也會影響到實習效果。
同時,高校由于近年來的建設(shè),實驗室的硬件設(shè)施也較好,但是由于專業(yè)課程學時數(shù)量的減少,學生能動手操作的幾乎也相對較少。因此,如果能將學生空余的實習時間與高校的實驗室的硬件相結(jié)合,不但提高了學生能工程實踐能力,同時充分發(fā)揮實驗室的硬件設(shè)施的作用。但是如何將兩者很好的結(jié)合起來,是一個值的研究與探討的問題。本文在下面第4節(jié)中將給出我們目前實施的方法,以供探討。
3 集合專業(yè) 分段實施
在現(xiàn)在的生產(chǎn)實習過程中,我們還發(fā)現(xiàn)了新的問題。由于現(xiàn)在高校招生是不細分專業(yè)的寬口徑招生,但是在大學四年級的上學期往往要上一些不同專業(yè)方向的課程,并且不同專業(yè)之間差別較大例如:機電方向與材料成型方向等,這就給生產(chǎn)實習帶來問題。以往我們將生產(chǎn)實習按照一整個階段來實施完成,結(jié)果發(fā)現(xiàn),專業(yè)方向課程所涉及的內(nèi)容在生產(chǎn)實習中根本沒有涉及,導致學生在上專業(yè)方向課程時沒有具體的認識,影響專業(yè)方向課程的學習效果。
為解決這個問題,我們在生產(chǎn)實習課程的改革中做了一些改革,就是將生產(chǎn)實習分為兩階段來完成,前二~三周按照“大機械、寬口徑”來進行,最后留一周時間分配到不同的專業(yè)方向,讓專業(yè)方向課程的老師按照專業(yè)課程要求來實施完成,這樣就解決了這一矛盾。
4 分組實施 項目負責
在前面2.節(jié)中我們采用了校企結(jié)合的方式,實現(xiàn)了利用現(xiàn)在生產(chǎn)實習過程中學生的空余時間,同時充分利用高校實驗室設(shè)施的方法,以增強學生的工程實踐能力,從而提高生產(chǎn)實習效果。那么如何將兩者很好的結(jié)合起來呢?經(jīng)過近幾屆學生生產(chǎn)實習的探索,我們提出了“分組實施 、項目負責”的方法。
具體的實施方法是:在生產(chǎn)實習前,我們按照學生的興趣愛好并且集合將來的專業(yè)方向,將學生進行分組,每組4~5人,進行工裝夾具、小機電產(chǎn)品、成型模具或精巧機構(gòu)的設(shè)計與制造。按照現(xiàn)代企業(yè)所廣泛采用的“項目負責制”的方法,每組選擇一人為組長負責人,完成從產(chǎn)品的設(shè)計、原材料的購買、材料的熱處理、控制程序的編制、到零件的加工與裝配、以及功能的實現(xiàn)。
這樣不但充分利用了生產(chǎn)實習過程中學生的空余時間,甚至晚上還的加班加點,同時高校實驗室設(shè)施得到充分利用,更加重要是在整個過程中充分發(fā)揮了學生的主觀能動性和教師的指導作用,將整個大學所學習的知識進行的一個廣泛的串聯(lián)與實際應(yīng)用。在這一過程中不但增強了學生的工程實踐能力,同時學生的溝通與配合能力也得到了鍛煉和提高,真正的做到將素質(zhì)教育滲透到專業(yè)教育中。
當然,這種“分組實施 、項目負責”的方法在實施過程中,也存在一些困難和不足:一是由于分組較多,實習經(jīng)費不能充分保證;二是部分學生不能充分的投入,這就大大增加了指導教師的工作量。
三 實施案例及實施效果
以我校2005級機械工程及自動化本科大類專業(yè)為例,來說明上述教學改革方法的實施過程及實施效果。
我校2005級機械工程及自動化本科大類專業(yè)共有學生216人,生產(chǎn)實習按排在三年級期末進行,時間為三周。前二周按“大機械、寬口徑”的方法進行,后一周按學生在最后一學年所選定的專業(yè)方向進行。我校機械工程及自動化大類專業(yè)在四年級分四個方向(機電工程、機械設(shè)計、機械制造、材料成型)供學生選擇。這樣,在實習開始,就按將學生按四個專業(yè)方向分成四大組,再由專業(yè)方向的教師根據(jù)學生的多少分成若干小組,來進行實習。在實習開始時,就將每組要完成的項目任務(wù)明確,這樣學生在前二周去企業(yè)參觀實習的間隙就可以進行該項目相關(guān)知識及材料的準備。在第三周進行專業(yè)實習時,由于前面的準備,就可以帶著項目中的問題去企業(yè)有針對性地進行生產(chǎn)實習。在實習的同時,充分利用高校的資源來培養(yǎng)和提高學生的工程意識和綜合素質(zhì)。
按照這種實習模式,經(jīng)過學生和教師的共同的努力,每個項目組都按時完成了實綱所規(guī)定的任務(wù)和項目內(nèi)容。
具體的實施過程及時間安排,由于各項目的內(nèi)容及要求的差異,無法統(tǒng)一。以我所在的項目組(材料成型)為例,其具體的實施過程及時間安排如下表1所示:
表1的時間安排是按照學生準備充分后作出的,由于學生對項目所涉及知識的掌握是有一個漸漸過程,所以實際實施過程中往往是教師和學生都要在實驗室加班加點才能完成。圖1所示,為學生根據(jù)自己設(shè)計的產(chǎn)品圖紙,再進行沖壓成型模具的設(shè)計、加工與裝配,最后在沖床上沖出的產(chǎn)品樣件。
實施效果主要通過平時考評、實習報告和實習調(diào)查問卷來反映。對實習調(diào)查問卷的統(tǒng)計如下表2所示:
從表1可以看出,學生對這樣的生產(chǎn)實習教改方式的評價是較好的,以至有學生在最后的實習小結(jié)中對這種實習方式作出了這樣的評價:“這是我在大學進行的最好的實習”。
四 結(jié)束語
本文提出的“精心組織、校企結(jié)合、分段實施、項目負責”的措施只是我校在實踐教學環(huán)節(jié)中的一些探索性改革。生產(chǎn)實習是實踐教學的重要環(huán)節(jié),怎樣提高實習質(zhì)量,這是高校教育改革的一個重要課題。生產(chǎn)實習教學質(zhì)量的提高不是短期能做到的,需長期探索。
【摘要】本文圍繞機械工程類學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng),對優(yōu)化改革課程體系、創(chuàng)新教育課程建設(shè)、加強創(chuàng)新實踐環(huán)節(jié)、建設(shè)創(chuàng)新人才基地以及建設(shè)適應(yīng)"創(chuàng)新教育"的實踐性教學體系等方面進行了探討.強化工程教學與工程實踐的結(jié)合,培養(yǎng)學生工程實踐和創(chuàng)新能力,啟迪學生的創(chuàng)新性思維,掌握創(chuàng)新設(shè)計方法.提倡以提高綜合素質(zhì)為目標的素質(zhì)教育.
【關(guān)鍵詞】機械工程 創(chuàng)新能力 人才培養(yǎng);
在科技迅速發(fā)展、綜合國力競爭十分激烈的當今時代,培養(yǎng)大學生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力具有十分重要的意義,已愈來愈成為時代的要求。改革開放以來,機械工業(yè)取得了穩(wěn)定、快速的發(fā)展,同時對機械工程類專業(yè)教育提出嚴峻的挑戰(zhàn)。根據(jù)本院制定的創(chuàng)辦“優(yōu)勢突出、特色鮮明、水平較高,位居省內(nèi)外同類院校先進行列的地方性、教學型、綜合性大學”的辦學定位和培養(yǎng)“素質(zhì)高、基礎(chǔ)好、知識廣、能力強、有個性、會創(chuàng)新的應(yīng)用型高級專門人才”的培養(yǎng)目標。結(jié)合邵陽學院機械工程類人才培養(yǎng)的實際,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力作為邵陽學院大學生的重要培養(yǎng)目標之一,針對機械工程類創(chuàng)新型人才的專業(yè)特點,邵陽學院機械工程類專業(yè)探索出一條科學、完善的機械工程類大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的路子。本文從創(chuàng)新型人才培養(yǎng)課程體系、實踐創(chuàng)新體系等方面構(gòu)建機械工程類大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式,培養(yǎng)出具備素質(zhì)高、能力強、會創(chuàng)新的應(yīng)用型高級機械工程專業(yè)人才。
一、機械工程類創(chuàng)新人才培養(yǎng)的意義
科學制訂創(chuàng)新型人才培養(yǎng)體系對培養(yǎng)什么類型的人才有很大的作用。過去機械工程類專業(yè)的課程體系過度注重基礎(chǔ)課和專業(yè)課,而忽視了學生興趣愛好、個性特長方面的課程。教學內(nèi)容則往往過分依賴教材,著重強調(diào)基礎(chǔ)知識、基礎(chǔ)理論傳授。對于科學技術(shù)的發(fā)展前沿,教材往往相對滯后。對學生往往采取“填鴨”式的教學,學生注重死記硬背,拼命忙于應(yīng)付考試,培養(yǎng)出來的學生高分低能,缺少靈活性,缺少創(chuàng)新精神。所以,制訂創(chuàng)新型人才培養(yǎng)體系時,始終堅持學生全面發(fā)展的教育觀,堅持促進學生思想道德、科學文化和身體心理等素質(zhì)的全面發(fā)展,注重知識、能力與素質(zhì)的協(xié)調(diào)發(fā)展。
二、構(gòu)建機械工程類專業(yè)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)課程體系
創(chuàng)新型人才培養(yǎng)課程體系主要是由人文素養(yǎng)和科學態(tài)度相結(jié)合的通識教育平臺、多學科綜合交叉構(gòu)成寬厚的學科基礎(chǔ)教育平臺、精深的專業(yè)知識和淵博的文化修養(yǎng)并重的課程模塊所構(gòu)成。
通識教育課程平臺包括自然科學基礎(chǔ)知識、人文社科基礎(chǔ)知識、文體藝術(shù)修養(yǎng)知識、應(yīng)用科學技術(shù)知識與基本技能等有機結(jié)合,改變過去教學內(nèi)容偏窄、知識結(jié)構(gòu)單一的格局。主要課程有中國近代史綱要、形式與政策、品德與法律、體育、健康教育、大學英語、大學語文、高等數(shù)學、大學物理、計算機基礎(chǔ)、演講與口才、技術(shù)經(jīng)濟學、企業(yè)管理等。主要培養(yǎng)學生適應(yīng)社會與進入社會后發(fā)展需要的通識教育知識,培養(yǎng)學生對時代和社會發(fā)展規(guī)律的正確認識,提高學生的道德情操,樹立正確的人生觀、價值觀和發(fā)展觀,培養(yǎng)學生的經(jīng)濟意識與政治意識,提高學生的科學文化素養(yǎng),促進學生的全面發(fā)展。
隨著現(xiàn)代工業(yè)化進程的飛速發(fā)展,現(xiàn)代工程逐漸凸顯創(chuàng)造性、綜合性、社會性、復雜性等特征,未來工程師在“非工程”方面面臨的挑戰(zhàn)越來越大。工科大學生在業(yè)務(wù)素質(zhì)方面要加強與民族意識、工程意識、經(jīng)濟意識的融合,并處理好人與社會、人與自然、自身發(fā)展與社會協(xié)調(diào)發(fā)展的關(guān)系。因而,必須進行多學科綜合交叉學科基礎(chǔ)教育平臺,即涵蓋機、電、液知識、檢測技術(shù)、控制技術(shù)、制造技術(shù)與經(jīng)濟管理技術(shù)的寬厚的基礎(chǔ)課程體系。主要課程有機械制圖、理論力學、材料力學、金屬工藝學、計算機接口與應(yīng)用、機械制造工藝、電工電子技術(shù)、熱工原理、液壓與氣動技術(shù)、控制工程基礎(chǔ)、工程檢測技術(shù)、汽車工程學、企業(yè)管理等。旨在加強學科基礎(chǔ)教育,拓寬專業(yè)口徑,培養(yǎng)學生對未來工作的適應(yīng)性,增強自我發(fā)展的能力。
根據(jù)學生的興趣、專長、發(fā)展方向和社會需求,按專業(yè)大類招生,分專業(yè)方向培養(yǎng)?;诰畹膶I(yè)知識和淵博的文化修養(yǎng)并重的原則,對專業(yè)課程學時減少的同時,課程內(nèi)容進行精煉,突出應(yīng)用廣、水平高、效果好的特點,對現(xiàn)代制造技術(shù)、機電一體化、熱能工程、模具設(shè)計制造、汽車與內(nèi)燃機、制冷與空調(diào)6個專業(yè)方向的專業(yè)課程模塊結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化,在每個專業(yè)方向均設(shè)置特色課程和探索性課程,針對發(fā)展學生個性和增強學生就業(yè)競爭性開設(shè)部分選學課。
高素質(zhì)的機械工程類專業(yè)創(chuàng)新型人才不但要具備從事工業(yè)產(chǎn)品的設(shè)計制造、科技開發(fā)、應(yīng)用研究、運行管理和經(jīng)營銷售等方面工作的創(chuàng)新型、應(yīng)用型人才的能力,同時還要具備一定的管理協(xié)調(diào)能力。因而,構(gòu)建創(chuàng)新系列課程模塊要基于工程實際,注重培養(yǎng)學生的創(chuàng)新設(shè)計能力。結(jié)合機械工程學科發(fā)展前沿、創(chuàng)新理論與方法的學術(shù)前沿,著眼于整個機械系統(tǒng),開設(shè)課程有機械原理與機械設(shè)計、產(chǎn)品技術(shù)創(chuàng)新、現(xiàn)代設(shè)計方法、CAD技術(shù)、機電系統(tǒng)動態(tài)仿真、機械優(yōu)化設(shè)計、有限元分析、機械系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計、工業(yè)機器人等課程,涵蓋了創(chuàng)造學、創(chuàng)新設(shè)計的基本理論與方法。一方面為學生提供夯實的理論知識,另一方面用現(xiàn)代機械設(shè)計理論與技術(shù)通過大量工程設(shè)計去實踐,為以后學生解決實際問題的能力奠定扎實的基礎(chǔ)。
三、創(chuàng)新實踐教學成果
根據(jù)以上內(nèi)容構(gòu)建的大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系在機械工程類專業(yè)實踐近兩年來成績顯著。在今后的工作中我們將繼續(xù)探索地方院校機械工程類專業(yè)大學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系的構(gòu)建問題,進一步完善培養(yǎng)體系,推廣所取得的成果。
摘 要:綠色設(shè)計是20世紀90年代初國際上興起的一種先進的設(shè)計思想,是在產(chǎn)品的整個生命周期內(nèi)(設(shè)計、制造、運輸、銷售、使用或消費、廢棄處理),著重考慮產(chǎn)品的環(huán)境屬性(自然資源的利用、對環(huán)境和人的影響、可拆卸性、可回收性、可重復利用性等),并將其作為設(shè)計目標,在滿足環(huán)境目標要求的同時,并行地考慮并保證產(chǎn)品應(yīng)有的基本功能、使用壽命、經(jīng)濟性和質(zhì)量等。本文將綠色設(shè)計在機械工程的應(yīng)用特點、方法、優(yōu)勢及目前存在的問題進行分析和探討。
關(guān)鍵詞:機械工程;綠色設(shè)計;發(fā)展;環(huán)保
前言:隨著經(jīng)濟的迅速增長給全球造成了資源短缺和環(huán)境污染的嚴重危機,威脅到人類未來的發(fā)展,迫使人們對發(fā)展觀進行反思。隨著時代車輪的前進,機械設(shè)計向著“輕、小、智、全及綠”即輕型、小巧靈便、智能化、綠色環(huán)保的方向發(fā)展。綠色設(shè)計與綠色制造是90年代初期提出的一種新的概念與制造模式,現(xiàn)已受到機械制造領(lǐng)域的日益關(guān)注和重視,并得到了較好的應(yīng)用和推廣,是現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計與制造的發(fā)展趨勢。綠色設(shè)計是在產(chǎn)品的整個生命周期內(nèi)(設(shè)計、制造、運輸、銷售、使用或消費、廢棄處理),著重考慮產(chǎn)品的環(huán)境屬性(自然資源的利用、對環(huán)境和人的影響、可拆卸性、可回收性、可重復利用性等),并將其作為設(shè)計目標,在滿足環(huán)境目標要求的同時,并行地考慮并保證產(chǎn)品應(yīng)有的基本功能、使用壽命、經(jīng)濟性和質(zhì)量等因此,機械產(chǎn)品要“綠色”發(fā)展,有必要將綠色設(shè)計在機械工程中應(yīng)用前景進行分析。
一、何謂綠色設(shè)計
(一)設(shè)計目標。設(shè)計目標中除考慮功能、性能、質(zhì)量、成本等方面外,還必須考慮產(chǎn)品在整個生命周期過程中與環(huán)境和人的和諧性,
(二)設(shè)計技術(shù)。除常規(guī)設(shè)計方法外,還必須人可拆卸設(shè)計、可回收設(shè)計、模塊化設(shè)計等新的設(shè)計思想和方法。
(三)設(shè)計評價。全面考慮從原材料提煉、材料加工、部件制造、產(chǎn)品裝配、產(chǎn)品包裝、產(chǎn)品運輸、產(chǎn)品使用、產(chǎn)品廢棄后的回收、重用和處理等整個生命周期中對環(huán)境造成的總負荷為最小。
圖1 機械工程類產(chǎn)品綠色設(shè)計流程框圖
(四)設(shè)計流程 。見上圖:圖1 機械工程類產(chǎn)品綠色設(shè)計流程框圖,為閉環(huán)設(shè)計。綠色設(shè)計中產(chǎn)品廢棄后并不是作為垃圾排人環(huán)境,而是考慮通過重用、修理、再加工、回收等手段重新應(yīng)用于新產(chǎn)品的制造過程,從而使理想的綠色產(chǎn)品可以接近實現(xiàn)對環(huán)境的零排放。
(五)設(shè)計目的。綠色設(shè)計的核心是3R,減量化(Reduce)、回收(Recycle)、重復使用(Reuse)。以滿足需求和適應(yīng)工作環(huán)境。
二、目前現(xiàn)狀
(一)新興技術(shù),技術(shù)完善性不高。綠色設(shè)計作為一種新的設(shè)計方法,出現(xiàn)的時間并不長,還遠沒有達到完善的程度,很多具體的方法還有待研究。
(二)“綠色設(shè)計”是設(shè)計的綠色而不是生產(chǎn)過程中的偷工減料。綠色設(shè)計和節(jié)約制造成本有著本質(zhì)區(qū)別,并不是不按生產(chǎn)要求任意減少生產(chǎn)當中存在污染環(huán)境的環(huán)節(jié)就是所謂的“綠色設(shè)計”,而是從機械工程分析的源頭上采用綠色設(shè)計的方法。
(三)綠色設(shè)計能否確落實處。能否確實的實現(xiàn)綠色設(shè)計的機械工程,還是“空頭支票”用來抬高產(chǎn)品價格的砝碼呢?筆者認為應(yīng)予之相關(guān)部門采取措施在綠色設(shè)計投入生產(chǎn)環(huán)節(jié)中進行相應(yīng)的監(jiān)督、對于成品鑒定。
(四)“綠色”概念只是一個口號,還未普及,有待推廣。綠色概念還未確實的普遍整個機械領(lǐng)域的,綠色設(shè)計理念如何推而廣之?還有待于做深部探討。
三、綠色設(shè)計方法
(一)生命周期設(shè)計。見下圖:圖2機械工程類產(chǎn)品綠色設(shè)計生命周期設(shè)計框圖,即綜合考慮調(diào)研、研制、設(shè)計、制造、銷售、使用、回收、處理等生命周期中各環(huán)節(jié)對環(huán)境及人的影響的設(shè)計方法。
圖2 機械工程類產(chǎn)品綠色設(shè)計生命周期設(shè)計框圖
(二)并行工程設(shè)計。利用并行工程技術(shù),綜合考慮產(chǎn)品綠色設(shè)計中的各因素,并在設(shè)計過程中隨時在各環(huán)節(jié)間進行信息交流和反饋,實現(xiàn)多因素、多目標、閉環(huán)設(shè)計過程的全局最優(yōu)化。
(三)模塊化設(shè)計??蓪崿F(xiàn)功能和結(jié)構(gòu)的集成,進而實現(xiàn)綠色產(chǎn)品的快速開發(fā)及易拆卸、易回收的要求。
四、綠色設(shè)計應(yīng)用的優(yōu)勢
(一)新興技術(shù),潛力大。綠色設(shè)計作為技術(shù)應(yīng)用于機械工程中的時間不長,其發(fā)展?jié)摿χ髽I(yè)內(nèi)人士盡人皆知。
(二)綠色設(shè)計可提高機械工程應(yīng)用于實際企業(yè)競爭力。綠色設(shè)計的本質(zhì)特征之一是在不影響產(chǎn)品的功能、壽命、質(zhì)量等傳統(tǒng)指標的前提下,通過技術(shù)和管理 兩個途徑,提高資源、能源利用率的一種先進設(shè)計方法。從經(jīng)濟學角度分析,綠色技術(shù)是降低產(chǎn)品成本,使技術(shù)或資源、能源相對增值的技術(shù),即在同量資源、能源的前提下,綠色設(shè)計技術(shù)是力圖比傳統(tǒng)設(shè)計方法獲得更多更好產(chǎn)品、使生產(chǎn)過程由粗放型轉(zhuǎn)向節(jié)約型的先進設(shè)計技術(shù)。
(三)綠色設(shè)計可有效減少企業(yè)發(fā)展中的環(huán)境風險。隨著社會對環(huán)保要求的不斷提高,很多大中型機械制造企業(yè)如果不考慮采用綠色設(shè)計,則隨時有著因環(huán)境問題被關(guān)、停、并、轉(zhuǎn)的危機,使企業(yè)的發(fā)展存在嚴重的隱患。反之,如果企業(yè)采用以綠色設(shè)計為基礎(chǔ)的機械工程而實現(xiàn)綠色環(huán)保生產(chǎn)流程即可為企業(yè)創(chuàng)造一個持續(xù)、穩(wěn)定、高效發(fā)展的空間。
結(jié)論:隨著該設(shè)計理念應(yīng)用于機械工程當中將帶來的優(yōu)勢表明,綠色設(shè)計可提高機電產(chǎn)品及企業(yè)競爭力,綠色設(shè)計的本質(zhì)特征之一是在不影響產(chǎn)品的功能、壽命、質(zhì)量等傳統(tǒng)指標的前提下,通過技術(shù)和管理兩個途徑,提高資源、能源利用率的一種先進設(shè)計方法,必將迎來廣闊的發(fā)展空間。
摘要:圍繞機械工程類應(yīng)用創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的目標,探索機器人的研究在機械工程類應(yīng)用創(chuàng)新型人才培養(yǎng)中的作用。以具體科研項目為例,從機器人軟件仿真和硬件設(shè)計兩方面進行了人才培養(yǎng)的改革實踐。
關(guān)鍵詞:機器人研究;機械工程;創(chuàng)新型人才培養(yǎng)
一、引言
培養(yǎng)應(yīng)用創(chuàng)新型人才是“十二五”教育的重點。以此為導向,擺脫高校教育一直以來的以教為主、學生被動學習的“填鴨式”教學局面,燃起學生學習創(chuàng)造的熱情,培養(yǎng)學生樂于思考的意識和團結(jié)協(xié)作的精神,是高校教育教學迫切要改革與探索的地方。本文從機械工程類應(yīng)用創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的目標出發(fā),結(jié)合學院具體科研項目的展開和推進,探索機器人的研究在應(yīng)用創(chuàng)新型人才培養(yǎng)中的作用,并從機器人軟件虛擬樣機仿真和硬件系統(tǒng)設(shè)計兩方面進行了人才培養(yǎng)的改革實踐。
二、機械工程類應(yīng)用創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的目標
不同類型的人才具有不同的培養(yǎng)目標與具體要求,當前機械類學科的總體培養(yǎng)目標[1]是基礎(chǔ)扎實、適應(yīng)性強、整體素質(zhì)高的應(yīng)用創(chuàng)新型人才。這類人才應(yīng)該具備以下素質(zhì)[2]:身心健康,求知欲強,思維敏捷,專業(yè)知識扎實,實踐經(jīng)驗豐富,具有合作意識。
要實現(xiàn)這類人才的培養(yǎng)目標,需要從以下幾個方面著手:(1)突出素質(zhì)教育。包括思想文化素質(zhì)與科研工程素質(zhì)。機械類學科人才培養(yǎng)的目標之一即是將所學知識有效地轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實生產(chǎn)力的高素質(zhì)工程技術(shù)人才。(2)鍛煉創(chuàng)新意識。目前,我國在向制造業(yè)強國轉(zhuǎn)變過程中需要大量具備創(chuàng)新思維與能力的機械類人才,服務(wù)于企業(yè)和社會。(3)強化實踐能力。只有具備扎實的理論知識與較強的實踐能力,才能勝任制造企業(yè)中的工程技術(shù)等崗位。
然而,目前高校機械類應(yīng)用創(chuàng)新型人才培養(yǎng)過程中還存在以下問題。
1.培養(yǎng)模式單一。一些本科課程的實驗,內(nèi)容死板,步驟固定,方法單一,學生按部就班的執(zhí)行每一步就可以得到想要的結(jié)果。這樣的方式致使學生沒有更多的施展自己想象力的空間,好奇心與求知欲無法調(diào)動起來。
2.缺乏創(chuàng)新教育理念。長期的以教為主的課堂教育,讓學生形成了不會就問,教師搬套現(xiàn)成答案的填鴨式解惑模式。學生遇到問題不知道如何主動尋找答案,如何開創(chuàng)新局面。
3.課程偏理論、輕應(yīng)用。一些課程理論性強、枯燥乏味難以吸引學生,抑或?qū)W生在學習過程中看不到應(yīng)用的背景和前景,進而不愿意花時間去投入學習,而將更多的時間用來學習英語、計算機等與等級考試直接相關(guān)的課程。
三、機器人的研究對機械工程類應(yīng)用創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的積極作用
科研與教學并不是對立體,實際上,從“做”中“想”、從“做”中“學”,使“學”在“做”中鞏固加深,詮釋這兩者之間有著千絲萬縷的聯(lián)系。筆者從機器人領(lǐng)域的研究中探索對機械工程類應(yīng)用創(chuàng)新型人才的培養(yǎng),作用如下。
1.提高學生設(shè)計與動手能力。就機器人設(shè)計而言,從機械結(jié)構(gòu)到硬件測控系統(tǒng),都需要合理規(guī)劃與布局。機器人研發(fā)系統(tǒng)的搭建過程,一方面鞏固了學生的課堂所學,并提高了學生的動手能力,另一方面開動了學生腦筋,完成了學生的“學”到“用”到“創(chuàng)新性應(yīng)用”的轉(zhuǎn)化。
2.增強團隊協(xié)作精神。從機器人的機械系統(tǒng)和測控系統(tǒng)設(shè)計到樣機實驗平臺的搭建,再到仿真實驗和物理實驗,整個過程需要多名學生協(xié)作共同完成。每位學生既要做好自己本職的工作,還要勤與其他學生溝通交流,及時反饋自己的進展及各種問題,增強團隊意識與協(xié)作精神。
3.培養(yǎng)學生解決問題的能力。一臺機器人樣機(包括虛擬樣機、物理樣機)的搭建,是一個從無到有的過程,從零部件的選擇,傳動方案的確定,尺寸、材料的選取,再到傳感器、電機、減速器等的選擇與設(shè)計,各個電氣模塊類型、參數(shù)的確定等。在整個搭建過程中,學生會遇到許多在課堂上無法想象的問題,我們可以引導學生通過查找相關(guān)書籍、網(wǎng)絡(luò)資料、與組員溝通交流等途徑解決遇到的問題,培養(yǎng)學生分析問題、搜索知識方面的能力。
4.加強學生的多門課程知識的融合。機器人技術(shù)本身是一門新興、邊緣、交叉學科,機器人的研發(fā)過程需要學生具備工程力學、機械原理、機械設(shè)計、電子技術(shù)、嵌入式技術(shù)、傳感器技術(shù)、控制原理、計算機控制技術(shù)等多門課程知識,并完成課程間的知識融合,由單一的課程知識點到學科間的面,甚至形成知識體系。
5.寬口徑專業(yè)培養(yǎng)。機器人技術(shù)的研究誕生了一門新興的學科――機器人學[3],它是力學、機械學、計算機科學、電子學、信息論、控制論等許多學科交叉、融合的結(jié)果。機器人技術(shù)的特點有利于培養(yǎng)具有交叉學科基礎(chǔ)的復合型人才。
四、機器人研究在本院人才培養(yǎng)中的改革實踐
一方面,筆者在本院講授《機械設(shè)計》、《機械動力學基礎(chǔ)》、《工業(yè)機器人技術(shù)》、《控制工程基礎(chǔ)》、《計算機控制技術(shù)》等課程,將6自由度工業(yè)機械臂以及學生研制的獨輪車機器人、自行車機器人作為實例,介紹線性代數(shù)、機械動力學與機器人技術(shù)、計算機控制技術(shù)等課程之間的關(guān)聯(lián),提高學生對單一課程的重視程度,并從直觀、科學、實用等多個切入點引導學生的學習興趣和熱情。另一方面,針對畢業(yè)設(shè)計的學生從機器人軟件虛擬樣機仿真與硬件物理樣機設(shè)計兩方面加強學生的創(chuàng)新性培養(yǎng)。
1.機器人軟件虛擬樣機仿真方面。根據(jù)科學研究項目為學生制定子項目“基于ADAMS和MATLAB的肘型6-R機器人動力學聯(lián)合仿真”,“基于虛擬樣機的自行車機器人回轉(zhuǎn)運動平衡控制”。要求學生建立出機器人的虛擬樣機[4],通過MATLAB軟件設(shè)計PID控制器,完成對虛擬樣機的控制。學生在設(shè)計過程中,自行設(shè)計機器人的機械傳動方式和幾何尺寸、規(guī)劃機器人行走路徑、調(diào)節(jié)PID參數(shù)等工作。遇到軟件使用、參數(shù)調(diào)節(jié)等各種問題通過同組人員間的討論、查找資料以及網(wǎng)絡(luò)資源等多途徑解決。圖1和圖2分別為6自由度機械臂末端執(zhí)行螺旋線軌跡仿真圖以及動畫演示界面.學生在完成這項工作過程中,需要學習掌握相關(guān)軟件,包括三維建模軟件Pro/E、機械動力學分析軟件ADAMS、設(shè)計控制器的數(shù)學軟件MATLAB/Simulink、編寫演示界面的C++圖形化界面語言MFC。此外,還要進行機械設(shè)計、動力學建模、末端軌跡規(guī)劃、關(guān)節(jié)控制器設(shè)計等。最后,將基于多學科知識設(shè)計出的虛擬樣機結(jié)合多個軟件進行動態(tài)聯(lián)調(diào)和演示,每一步都需要學生開動腦筋、勤思考、溝通交流、勤實踐。例如,在軌跡規(guī)劃中,學生根據(jù)機械臂的不同工作狀態(tài)設(shè)計了幾種軌跡:焊接用的直線、圓軌跡,纏繞用的螺旋線軌跡,擰螺釘用的自轉(zhuǎn)提升軌跡。
圖3為障礙物干擾下自行車機器人回轉(zhuǎn)運動圖,學生在指導教師規(guī)定的平衡運動基礎(chǔ)上,創(chuàng)造性的增加障礙物,在一系列調(diào)試得到平衡運動后,又通過改變障礙物的形狀、尺寸等參數(shù)討論車體平衡條件。
這些項目研究充分發(fā)揮了學生的想象能力和創(chuàng)造思維,并獲得了很多意想不到的成果。
2.機器人硬件物理樣機設(shè)計方面。根據(jù)指導教師的在研國家自然科學基金項目,為學生制定子項目“前輪驅(qū)動自行車機器人物理樣機設(shè)計與制作”、“具有轉(zhuǎn)彎功能的獨輪車機器人硬件平臺搭建”。要求學生設(shè)計出機械傳動方案與測控系統(tǒng)方案,并搭建出實物樣機,完成各個功能模塊之間的聯(lián)調(diào)。圖4和圖5分別為學生研制的自行車機器人與獨輪車機器人物理樣機。為了便于各種傳感器的安裝,做機械設(shè)計部分的同學與做檢測系統(tǒng)設(shè)計部分的同學要經(jīng)常溝通交流。
期間,學生對機器人這一機電一體化系統(tǒng)的興趣逐漸增加,主動協(xié)助實驗室的研究生學長進行平衡控制實驗研究,并提出了一些超越項目本身的大膽設(shè)想,比如擺把換向、騰空跳躍、旋把前進等。
通過具體項目,鞏固了學生機械電子、測量控制方面的硬件知識,激發(fā)了學生的科研熱情,取得了很好的教學效果。
五、結(jié)語
以機器人研究為平臺,以培養(yǎng)機械工程類應(yīng)用創(chuàng)新型人才為導向,結(jié)合具體項目的特點探索人才培養(yǎng)模式改革,以期增強學生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力,培養(yǎng)學生的團隊合作精神,強化學生的工程實踐能力,這是值得進一步探索的人才培養(yǎng)模式,可以為國家和社會發(fā)展提供所需的機械工程類人才。
作者簡介:莊未(1977-),女,黑龍江大慶人,博士,副教授,研究方向為機器人技術(shù)。
摘 要:本文作者對高職機械工程類專業(yè)“工學結(jié)合”教學模式做了分析研究,結(jié)合學校特點,對這一教學模式在機械類專業(yè)進行了嘗試和實踐,取得了較好的教學效果。
關(guān)鍵詞:高職機械工程類 工學結(jié)合 教學模式 實踐 探討
高職機械工程類專業(yè)“工學結(jié)合”的教學模式是一種以職業(yè)人才培養(yǎng)為主要目的的教育模式。我院對機械工程類專業(yè)“工學結(jié)合”教學模式分析探索之后,將這一研究結(jié)果運用于教學中。
1 高職機械工程類實施“工學結(jié)合”教學模式的重要性
隨著國家振興東北老工業(yè)基地戰(zhàn)略計劃實施,大連地區(qū)的裝備制造業(yè)得到了飛速發(fā)展,如果沒有這一建設(shè)和發(fā)展,大連職業(yè)技術(shù)學院機械工程類專業(yè)就不可能有今天的成就。因此,我們的定位是:為了促進大連地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展,使之成為大連地區(qū)裝備制造業(yè)高素質(zhì)高技能型人才的培養(yǎng)基地,擔負起各種工業(yè)企業(yè)高技能型人才的培訓任務(wù)。只有這樣才能實現(xiàn)學院的自身價值,從而促進企業(yè)的旺盛和發(fā)展,達到實現(xiàn)學院的可持續(xù)發(fā)展的目的。實踐證明工學結(jié)合的模式是學院目前辦學位最有效、最基本的途徑,并且它的前提是學院與企業(yè)必須建立密切的“血緣”關(guān)系。
目前,我院已與1000余家企業(yè)建立了以“共同培養(yǎng)企業(yè)需求的實用型人才”為目標的合作關(guān)系。其中機械工程類專業(yè)與百余家企業(yè)建立密切的“血緣關(guān)系”,為實施工學結(jié)合人才培養(yǎng)模式構(gòu)筑平臺。通過走訪,協(xié)商,談判的方式,我院的數(shù)控技術(shù)、機械制造與設(shè)計、模具設(shè)計與制造等專業(yè)先后與簡伯特公司、通世泰公司、通用汽車公司、固特異奧托技術(shù)有限公司等近百家企業(yè)建立了密切的、唇齒相依的“血緣關(guān)系”,把學校教育融入到行業(yè)企業(yè)之中,把企業(yè)的理念和文化引入到學院,達到了高職院校與企業(yè)共同進行人才的培養(yǎng)的目的。
2 高職機械工程類專業(yè)“工學結(jié)合”教學模式的實施
2.1 學校與企業(yè)合作,構(gòu)建“工學結(jié)合”教學體系
2.1.1 通過“頂崗實習”,學校與企業(yè)共同培養(yǎng)合格人材
學院對機械工程類專業(yè)的學生一般在畢業(yè)前十個月安排到企業(yè)中適當崗位上工作,邊學習理論,邊進行生產(chǎn)工作實踐。它與傳統(tǒng)意義上的實習不同,參加頂崗實習的學生在工作期間有正式的工作崗位,這是頂崗實習的重要特點,如2011年被大連奧托技術(shù)有限公司招聘的九名學生,在機械裝配車間的頂崗實習過程中,學生不僅接受學校教師的指導,而且還要接受該企業(yè)文化的熏陶和企業(yè)委派的具有實踐技能和經(jīng)驗的二位高級工人的指導。與此同時,學校的老師每二周到企業(yè)一次,與企業(yè)保持密切的聯(lián)系,了解學生頂崗實習的情況,共同解決了生產(chǎn)中的各種問題。學校根據(jù)企業(yè)實際要求改進教育教學工作。
2.1.2 通過“訂單”培養(yǎng),學校與企業(yè)聯(lián)手育人
機械工程學院在2011年3月與大連連城數(shù)控機械有限公司舉辦定單班,學院根據(jù)該企業(yè)對人才規(guī)格的要求,校企雙方共同制定人才培養(yǎng)方案,簽訂用人合同,并在師資、技術(shù)、辦學條件等方面開展合作,共同完成人才培養(yǎng)和就業(yè)等一系列教育教學活動的辦學模式。實踐證明,開展“訂單”培養(yǎng),是加強校企合作的一種極其有效的形式。學院先后和固特異公司、英特爾公司、通世泰公司、奧托技術(shù)有限公司、中升集團等國內(nèi)外大中型企業(yè)共同簽訂了培養(yǎng)協(xié)議,先后成立了億達班、簡伯特班、英特爾班、固特異班、奧托班、通世泰班、通用班、中升班等。學生入學后不久就成為企業(yè)的員工,有的企業(yè)為學生提供獎學金。各個學院和企業(yè)共同制定和實施人才培養(yǎng)方案,同時根據(jù)企業(yè)崗位能力發(fā)展要求及新技術(shù)、新工藝的要求等及時調(diào)整人才培養(yǎng)方案細則,做到零距離培養(yǎng),實現(xiàn)學院和企業(yè)共同發(fā)展。
2.1.3 通過“與企業(yè)共建基地”,學校與企業(yè)共同辦學
學校根據(jù)企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模、生產(chǎn)車間、管理模式等在學院建立參照型的實訓基地。由學院和企業(yè)共同選派教師來進行教學及管理,我校與大連固特異公司共同協(xié)商,由固特異公司出資出設(shè)備,在我院南關(guān)嶺校區(qū)建立固特異實訓基地,同時根據(jù)企業(yè)具體的生產(chǎn)流程、生產(chǎn)規(guī)模、管理模式等編寫“固特異班”的教學大綱、教學計劃、教學日歷等文件,我院派優(yōu)秀的教師,企業(yè)派優(yōu)秀的工程師進行授課,學生從這個基地畢業(yè)后,直接到企業(yè)一線工作,事實證明這樣的辦學形式,達到了學校與企業(yè)聯(lián)手育人、共同發(fā)展的結(jié)果。
2.2 以學院實訓基地為平臺,逐步實施“工學結(jié)合”教學模式
2.2.1 學校投入資金、購買設(shè)備、實現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)環(huán)境
我院為了培養(yǎng)高素質(zhì),高技能型人才,投入大量資金,不斷完善教學設(shè)施和院內(nèi)的實習實訓基地,為培養(yǎng)高技能人才提供了良好的條件,學生的職業(yè)能力實踐不斷加強,近幾年來學校投資近3000萬元,建立“現(xiàn)代裝備制造技術(shù)實訓中心”,它是一個匯集了數(shù)控加工技術(shù),電加工技術(shù),普通機械加工技術(shù),模具加工技術(shù)等領(lǐng)域的大型綜合性實訓基地,該實訓中心占地面積約5200 m2,下設(shè)數(shù)控車床加工區(qū),數(shù)控銑床加工區(qū),加工中心實訓區(qū),鉗工實訓區(qū),等22個實訓區(qū)室。該中心設(shè)備以生產(chǎn)型、企業(yè)在用設(shè)備為主,能滿足典型零部件加工技術(shù)要求,設(shè)備數(shù)量規(guī)模功能技術(shù)水平在大連市各大院校中處于領(lǐng)先地位,在省內(nèi)名列前茅,實訓專職指導教師14人,兼職實訓指導教師10人,其中包括高級技師等高技能實踐教師,該中心能同時容納700余名學生進行現(xiàn)實一體化教學和生產(chǎn)型實訓,該中心被教育部命名為“數(shù)控技術(shù)職業(yè)教育培訓中心”和“大連市職工公共培訓中心”。
2.2.2 針對企業(yè)某一產(chǎn)品、展開工學結(jié)合的教學
按照確定的人才培養(yǎng)目標,整體設(shè)計優(yōu)化教學,實訓、實習、就業(yè)等人才培養(yǎng)環(huán)節(jié),制定工學結(jié)合人才培養(yǎng)方案,要求所有專業(yè)都要在條件具備的情況下,結(jié)合理論教學盡可能對學生進行模擬仿真訓練,達到模擬工廠、模擬車間、模擬工藝、模擬操作的教學,在此基礎(chǔ)上,新的人才培養(yǎng)方案制定時,設(shè)計足夠的時間來保證學生進行生產(chǎn)性實訓。如普通銑床指導老師模擬某企業(yè)“凸塊”,編制“正五邊形凸塊”。另外,我們還吸收大連機床集團、大連柴油機廠等企業(yè)專家參加新的人才培養(yǎng)方案討論,共同制定人才培養(yǎng)方案中崗位、能力、技能等模塊的內(nèi)容。
2.2.3 以企業(yè)來料加工的某一產(chǎn)品為平臺,實現(xiàn)“工學結(jié)合”的教學
學院的“現(xiàn)代裝備制造實訓中心”具有生產(chǎn)性功能。一些企業(yè)把產(chǎn)品放在學校生產(chǎn)加工,這樣我們就能使“課堂與訓練合一,實訓與生產(chǎn)合一,教學與技術(shù)服務(wù)合一”。如實訓中心承擔大連開發(fā)區(qū)某企業(yè)機井蓋加工任務(wù)時,就按照整個工件加工過程來安排數(shù)控實訓,老師指導學生編制機井蓋數(shù)控加工工藝流程,并結(jié)合該零件在加工過程中所用到金屬材料、零件機械加工工藝、公差與配合等課程所涉及到的專業(yè)知識,由教師在現(xiàn)場以工件為例來講解識,然后在老師指導下由學生完成工件的加工。
通過“現(xiàn)代裝備制造實訓中心”的實習,學生不但鞏固了專業(yè)理論基礎(chǔ)知識,也提高了實際操作能力。近幾年來,我院機械工程專業(yè)類的畢業(yè)生在畢業(yè)前拿到中級工證100%,并且有的同學畢業(yè)前也拿到了高級工證。
3 加強“雙師”“雙導”隊伍的建設(shè)
3.1 聘進來、送出去加強雙師隊伍建設(shè)
我們本著“校企互助,專兼結(jié)合”和“理論水平與實踐能力并重”的原則,實現(xiàn)從注重學歷為主向注重實踐經(jīng)驗的真才實學過度,要做到以“雙師型”教師為支撐,以培養(yǎng)高技能人才為目標的高職教育,建設(shè)一支“雙師型”的專業(yè)教師隊伍,提高教師隊伍的整體素質(zhì),是落實“工學結(jié)合”教學模式的要求。也是全面提升教學質(zhì)量的基本保證?!半p師型”專業(yè)教師隊伍的建設(shè),要對現(xiàn)有的教師進行職業(yè)培訓,到企業(yè)第一線拓展專業(yè)領(lǐng)域知識,完善知識結(jié)構(gòu)。從2007年開始,我院數(shù)控技術(shù)專業(yè)選派兩名教師到大連機床集團,大連柴油機廠培訓半年,機械制造與設(shè)計專業(yè)和磨具制造與設(shè)計專業(yè)也分別派出一名教師到大連奧托技術(shù)公司進行現(xiàn)場培訓;同時從生產(chǎn)工作一線引進高質(zhì)量的教授級高工、高工等高級專業(yè)技術(shù)人員五人;另外還制定了有利于引導教師向“雙師型”方面發(fā)展的政策措施。每位到企業(yè)培訓的教師要定期寫培訓報告和培訓周記,學院每天還給予必要的補貼。
從企業(yè)聘請的高技術(shù)人員也不能忽視,要加強管理和質(zhì)量監(jiān)控。機械工程學院已建立了一支較穩(wěn)定的外聘教師隊伍,這支隊伍共有11人。
3.2 校、企共同派人組建“工學結(jié)合”的“雙導”管理隊伍、齊抓共管
“工學結(jié)合”的教學模式和以往的“老三段”教學不一樣,要抓好“工學結(jié)合”中學生的心理疏導工作,特別是到企業(yè)頂崗實習的學生,他們要在“學生”和“工人”這兩個角色中不斷轉(zhuǎn)換,由于踏入社會比“老三段”早,心理上易出現(xiàn)波動,思想工作較難做。為了適應(yīng)學生兩種角色的變換,我們在學生管理隊伍中增加企業(yè)管理力量,由學校出一名管理學生的班導師,同時和企業(yè)協(xié)商,讓企業(yè)派一名既懂技術(shù),又懂管理,品行端正的技術(shù)人員(或操作人員)作為企業(yè)的班導師。這樣一支雙重性質(zhì)的管理隊伍,在整個教學中起到一定的作用,他們共同教育和引導學生自覺遵守企業(yè)的規(guī)章制度和安全操作規(guī)程,共同預防違法亂紀行為和安全事故發(fā)生。如2010年到大連柴油機廠定崗實習的12名學生,雙導師在做好思想工作的同時,確保工學結(jié)合教學過程中學生的安全和穩(wěn)定。
4 結(jié)語
“工學結(jié)合”的教育培養(yǎng)模式是我國高等職業(yè)教育改革的主要方向,聯(lián)系更多的企業(yè)參與“工學結(jié)合”的教學模式,同時利用校內(nèi)實訓基地生產(chǎn)實踐環(huán)境的優(yōu)勢,進行“工學結(jié)合”模式的實施。通過這種辦學方式,以增加學生實踐動手能力為突破口,以提高學生職業(yè)素質(zhì),縮短學校與用人單位之間的差距,提高學生的就業(yè)競爭力為基本原則,充分體現(xiàn)了“以就業(yè)為導向,以能力培養(yǎng)為核心”的職業(yè)教育理念,是適應(yīng)社會發(fā)展變化的產(chǎn)物,也是我國職業(yè)教育改變和發(fā)展的核心領(lǐng)域。