时间:2023-03-28 14:54:55
序论:好文章的创作是一个不断探索和完善的过程,我们为您推荐十篇工程机械类论文范例,希望它们能助您一臂之力,提升您的阅读品质,带来更深刻的阅读感受。
目前国外的机械工程教育正向着复合型人才和工程应用能力培养的趋向发展,学生不仅需要有坚实的数理科学知识,同时需要工程实践方面的练习,强调理解知识、把握学习的方法、培养独立分析和解决工程实践的能力。在对教学内容和课程体系改革的进程中,不仅仅要加强理论教学和宽厚的基础知识的学习,更要注重工程实践教学环节,它是提高人才素质和能力的重要途径。因此使工程设计的功能和方法从验证理论知识扩大到应用知识和培养能力,从模拟设计上升到独立思索和创新设计,从单一的设计内容拓宽到综合性设计,重构机械类专业的新型工程实践教学体系,全面开展面向21世纪的工程实践内容和方法的探索和实践是十分必要的。
1构建完善的工程实践教学体系
机械工程类专业主要培养的是工程技术人才—工程师,其培养的主体是大学本科生和硕士探究生,世界各国的经验表明,培养一名合格的工程师,要经历工程科学知识的学习、工程实践的练习和工作实践的锻炼,大约需要7~9年时间,学生毕业后,需要到企业工作3~4年,取得实际经验后才能成为现代高素质的企业工程师。其中工程实践的练习是十分重要的环节,它能够促进学生理论联系实际、学以致用,培养实际动手能力,因此全面改革工程实践教学,大力加强工程实践能力培养,力求突出专业特色,是工程实践教学体系改革的主要内容。
在制订教学计划时应根据社会需求,从培养多类型、多规格的人才培养思想出发,从有利于培养学生的创新意识、工程意识、工程实践能力、社会实践能力出发,对实验、实习、课程设计、社会调查、毕业设计(论文)和课外科技活动等实践性教学环节进行整体的、系统的优化设计,明确各工程实践教学环节在总体培养目标中的功能。把基础知识和专业技术知识和实践教学有机融合在一起,通过教学、实践各个环节的共同功能,注重创新意识、创新能力的培养,并贯穿于人才培养的全过程,坚持产、学、研相结合的方向,逐步形成完善的、能够体现基础性、系统性、实践性和现代性教学内容的工程实践教学体系。
2实施全方位的工程实践活动
全面系统布置实践性教学环节,就是在每个学期均布置有不同的实践教学环节,保证工程实践练习四年不间断。在实验教学方面,减少验证性实验,更新实验内容,有计划地开设设计型、综合性、创新性实验项目,充分调动学生的自主性,开发他们的思维潜能;实习作为培养学生的实践环节,是各高等院校的必修课,它对学生素质的培养和对学生进行机械制造装备和工艺教育起到了十分重要的功能,尤其是对数控机床等现代设备的操作和编程能力的培养、先进制造工艺的熟悉,因此应该把工作的重点放到理论和实践的结合上,让学生通过更多的生产实践去把握所学到的技能知识,达到硬件软件兼备;加强课程设计环节,建立课程设计系列,加大综合设计力度,鼓励改革课程设计的教学内容,注重学生综合能力的培养,在每个专业至少设置一个综合性课程设计;毕业设计要着重加强现代设计方法和创新能力的练习,要强化学生科技论文写作能力的培养,同时应结合社会融入工程意识和经济观点。
3建立完善的管理体系
工程实践的管理是一个系统工程,其内容要靠制度来体现,制度要准确、合理、可行、方便。首先应明确和理顺各级管理部门的职责范围和内容,明确工程实践在各个环节和各阶段上的建设方向、重点和主要任务,建立和完善各项工作和管理制度,使管理全面步入规范化和制度化的轨道;其次网络技术为实验仪器的运行状况、材料管理和统计、信息交流、管理手段的更新等方面实现科学的管理提供了基础和条件,应用网络技术对工程实践的实施和执行状况进行网络化管理,能够提高工程实践环节的服务水平,促进设备和人力资源的合理配置和优化,提高实验室和设备仪器的利用效率,提高管理的档次、快捷性和全面性,也有助于领导层进行评定、分析和决策。
4改革工程实践教学的方法和手段
机械工程类专业是一门实践性很强的、以培养工程技术应用型人才为目标的专业,因此在教学的每一个环节都必须配合相应的工程实践教学,来加强学生对理论知识的理解,同时也可以培养学生自己的实际动手能力。在实验仪器设备有限、实习条件相对较差的情况下,通过引入计算机技术和现代教育技术,改变传统的“定时定点”的同步教学方式,构建一种工程实践教学的新模式,从教学方法和手段上解决难题,笔者提出以下建议和设想摘要:
(1)购买或录制大型现代化制造企业的高性能加工装备、先进制造过程和生产管理方面的录像或光盘,可以使学生对工程实践有直观形象的熟悉,对现代制造技术在企业的应用有更深的了解,尤其可以开阔学生的视野,使学生清楚地了解工程实践在制造业中的地位,增强学生的学习信心,培养学生的喜好,提高学生的积极性。
(2)借助计算机和高档图形软件(如Solidworks、Pro/Engineer),利用虚拟现实技术,开发数控机床及其编程仿真系统,如JIBIC公司的CNC教学系统,在计算机上模拟数控机床的控制系统、操作、编程和加工过程、故障检测;利用MAT?鄄LAB、LABVIEW软件,开发虚拟仪器、虚拟仿真系统。
(3)植入多媒体技术,开展CAI工程实践教学,对实践教学中的操作步骤、要领和技巧,以及实践中难以用语言描述的微观组织、结构变化、形成过程等以动画形式直观体现出来,以提高教学的起点和授课信息量,提高教学的质量。
(4)探索合作教育的模式,把单一的培养模式改变成灵活多样的培养模式。合作教育是一种将校内学习和校外工作相结合的一种教育模式,通过和本地区企业联合建立实习基地或将学生送到企业进行实践锻炼一年的“三加一教学(即三年学校教学加一年企业教学)”、或每学年设置为三学期制,其中两学期在校内学习,一学期在校外进行实践工作,目的是为了加强学习过程中的理论和实践的联系,提高学生解决实际新问题的能力,为学生广泛接触社会,积累工作经验,毕业后顺利就业提供机会。
5积极开展第二课堂活动
要有计划地开设机构创新设计、产品造型设计、电子设计、包装装璜设计等方面的选修课;引导学生开展各种有益学生身心健康、扩展知识面、开拓视野、培养能力、陶冶情操的活动,开展自主实验、自主设计、自主实习等以学生为主体的自主性实践教学活动,以提高学生的综合能力和全面素质;要组织学生参加各种学术交流活动,以扩大视野、启发科学思维,创造条件把学生引导到各种科学探究活动中去,他们可以参加大学生科协组织的科技创新活动,也可以参加教师的科学探究工作;要积极组织各类科技竞赛,倡导学生参加科研活动,促进学生逐步实现学习知识和工程实践相结合。通过第二课堂活动,开展以学生为主体和中心的集体性自主实践教育活动和课外科研活动,如CAI设计大赛、计算机绘图大赛、机械创新设计大赛,培养学生工程设计思想、敢于创新的精神、分析解决工程实际新问题的能力。
6培养一批练习有素的师资队伍
参加指导工程实践的教师和指导创新练习的理论课教师要协调配合,精心策划出实践教学每个环节,编写优秀的实用的教学实践教材,解决学生在工程实践和创新过程中碰到的构思、设计、工艺等诸多实际新问题。要做好这项工作是很不轻易的,一方面教师自身必须不断学习、不断实践,另一方面,学校领导要充分熟悉到加强工程实践的重要意义,有计划地培养一批理论知识深厚、经验丰富、实践能力强、德才兼备、勇于奉献、练习有素的师资队伍,只有这样,才能保证工程实践教学的质量。
参考文献
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1.1论文相对简单
国家工程硕士专业学位教育指导委员会制定的工程硕士研究生培养指导意见中指出:论文选题一般应直接来源于企事业单位,具有明确的应用背景和实用价值,同时应具有先进性、一定的技术难度和工作量,能体现作者综合运用科学理论、方法和技术手段解决工程实际问题的能力。
现在计算机类工程硕士的论文大部分与工程硕士从事的工作相关,来源于企事业单位,有实际的应用背景和使用价值,但深度不够。就近几年的实际情况看,计算机类工程硕士的毕业论文管理信息系统设计与开发约占80%,硬件设计约占10%,图形图像处理约占5%,其它约占5%。计算机类工程硕士学位论文大部分是开发管理信息系统,相对比较简单。所使用技术难度相对较小,工作量相对不足。
1.2论文选题有一定的重复
工程硕士论文选题有一定的重复,相近题目较多,有的相关题目几乎每年都有学生做。这与学生所从事的工作有很大关系,因为很多工程硕士来自不同单位的同一部门或同一单位的同一部门,他们的工作背景十分相似,工作内容十分相似,所开发使用的系统在功能、技术上都有相似之处。
1.3论文对国内外现状不了解,先进性不足
工程硕士论文中引用的参考文献绝大部分是中文文献,英文文献较少,有的论文中几乎没有;所引用的参考文献在高水平刊物上发表的文献相对较少;所引用的参考文献的时间较旧;一些学生在论文中很少提相关研究工作。这些都反映出工程硕士论文对国内外研究现状缺乏了解,所做论文先进性不足,创新少或基本没有创新。
1.4论文写作不够规范
计算机类工程硕士论文各培养单位都给出了统一的格式。但是从提交上的论文来看,工程硕士论文写作不够规范,具体表现在:英文摘要翻译错误较多,参考文献在正文中未标出,论文内容格式不一致,论文参考文献格式不统一等。有的工程硕士论文中不区分别人的工作和自己的工作,混为一谈,不突出重点。
2原因分析
2.1学生要端正学习态度
大部分学生考取工程硕士是为了有一个更好的学习平台,能更好的提升自身素质,学成后为企事业单位更好地做出贡献。但是一部分学生有一定的功利目的,或为了评职称、或为了涨工资、或为了升职,只想拿一个文凭。在整个学习过程中不认真学习,在做论文过程中不认真做论文,甚至有找人替做论文的现象。
2.2导师指导不到位
工程硕士论文实行导师负责制,导师对毕业论文质量起着至关重要的作用,计算机类工程硕士导师实行双导师制,这是一个很好的导师指导体制,可以发挥校内导师和校外导师双方优势共同指导工程硕士。但是在实际指导过程中这种体制却没有充分发挥它的优势,校外导师基本不起作用,有的学生在提交论文之前临时找一个校外导师。在整个论文阶段,工程硕士和导师联系很少。
2.3培养单位管理欠缺
高校作为培养的主导单位,应该制定一套完善的,行之有效地过程管理体制,以利于对每个工程硕士培养实行全程监控,确保工程硕士培养质量。要从为国家培养高层次人才的角度去重视这个问题,拿出切实可行的方案。不能把工程硕士办成一个产业,一味扩大规模,追求效益,而忽视了质量。
2.4企事业单位应重视
工程硕士所在企事业单位应加强对人才培养的扶持。工程硕士所在企事业单位作为工程硕士的实际使用方,对高层次人才有需求。企事业单位应该为自己单位人才培养提供相应的配套措施,比如给予一定的脱产学习时间,尽早为工程硕士配备校外导师等。
2.5培养单位和企事业单位配合不到位
企事业单位需要人才,派遣相关员工到高校参加工程硕士学习,高校收取一定的费用,为企事业单位培养人才。这是一个很好的纽带,给培养单位和企事业单位提供了一个很好的合作机会。只有双方联合培养,才能真正培养好工程硕士。但实际工作中,培养单位和企事业单位配合较少,基本处于脱节状态,没有充分发挥双方的优势。
3应采取的措施
采取培养单位、企事业单位、导师(校内导师和单位导师)、学生等多方面齐抓共管,提高工程硕士论文质量和工程硕士培养质量。
3.1学生自身
选题时,多阅读相关文献,对论文的国内外研究工作有一个比较清晰的了解,了解在相关方面国内外研究已到达何种水平。多思考别人已经研究的问题我们能否改进或采用其它方法能更好地解决,别人研究的问题我们能否加以拓展,别人在其它研究中所采取的方法和技术能否应用到我们的研究中改进我们的工作。尽量做一些带有技术创新、应用创新和理论创新的工作,不要做一些重复性的简单研究工作。
学生在论文写作过程中要注意将别人的研究工作和自己的研究工作分开,首先阐述别人的研究工作,然后重点阐述自己的研究工作及自己的研究工作与别人的不同和创新。
在写作过程中提高规范意识,按照培养单位要求的规范格式来写,参考文献在论文正文的引用位置一定要标出,参考文献引用位置要与引文内容一致。英文翻译一定要合乎语法规则,专业名词一定要使用恰当。
3.2导师职责
指导老师负责工程硕士毕业设计和学位论文的撰写工作。导师的指导、监管和治学作风对学生的毕业论文质量的提高起着重要作用。
工程硕士实行双导师制,由校内导师和企事业单位具有高级技术职称的校外导师共同负责。这样做的目的是根据工程硕士在职的特点,充分发挥校内老师理论知识扎实和校外导师有实际项目经验的各自优势,保证工程硕士培养质量。现状是双导师制的作用没有得到充分发挥。
培养单位在选拔工程硕士导师时应当注重工程硕士和学术学位研究生的不同。在遴选时使用不同的遴选条件,在工程硕士校内导师遴选时要注重学术水平和实际项目经验并重,尽量选取两者兼而有之的作为工程硕士导师。不要把学术学位研究生的导师不加遴选直接作为工程硕士导师,这样做没有注意到工程硕士和学术学位研究生培养特点的不同,不利于工程硕士质量的提高。没有实际项目经验的导师指导工程硕士是不合适的,但指导高校教师可以。
工程硕士校外导师的遴选现在没有完善的机制。培养单位应该和工程硕士所在企事业单位一起做好这项工作。根据工程硕士所在企事业实际情况确定遴选标准。工程硕士的培养对企事业和培养单位都是有利的。企事业单位可以提高自身人才素质的提高,培养单位可以提高工程硕士培养质量,扩大知名度和影响力。工程硕士校外导师应选择企事业单位中实际参加项目的高级技术负责人,由培养单位应该和工程硕士所在企事业单位共同遴选,发放聘任证书并给予较好的待遇。
工程硕士、校内导师、校外导师在毕业设计和毕业论文写作期间应经常互动,交流意见,共同提高毕业论文质量。虽然身处异地,但互联网和移动电话技术的普及,使得异地在线交流完全没有问题,尤其是对计算机类工程硕士,语音聊天、视频聊天、电子邮件、飞信等为异地交流提供了良好的平台。
3.3培养单位和企事业单位联合培养,规范论文过程管理
培养单位应和企事业单位共同努力,规范培养流程,对论文的整个过程进行规范管理。
1)开题答辩
开题是论文工作的开始,是学生在校内导师和校外导师指导下完成选题和调研,写出文献综述和开题报告后进行的工作,开题工作目的是对学生选题的内容、研究方案、可行性、难度、工作量、先进性等进行评估,提出建议,帮助学生找到合适的题目。
开题工作应由培养单位和工程硕士所在企事业单位统一组织,开题小组由非校内导师和校外导师在内的其它校内、校外专家参加,校内导师和校外导师列席旁听,可以参与讨论。开题工作要召开专门的会议,学生先对自己选题的内容做阐述,然后开题小组的校内、企事业单位专家提问,提出意见和建议。选题不合格者不能进入论文阶段。开题工作要当场形成集体评议,开题小组专家、校内导师、校外导师、学生本人要在集体评议书上签字确认。学生的开题报告、文献综述、开题的集体评议书培养单位、学生所在企事业单位、校内导师、校外导师、学生本人各留一份存档。
2)论文工作
论文工作应在两位导师指导下由学生本人完成。在论文完成过程中要求学生、校内导师和校外导师定期(每周一次)交流,交流阶段性的进展、在论文完成中遇到的问题、商讨解决方案。不需要每次都见面交流,可以共同通过网络交流。每次交流要形成论文定期工作报告,内容包括论文进展、期间遇到的问题、解决方案等。论文定期工作报告学生、校内导师、校外导师、培养单位、学生所在企事业单位都要存档,作为对学生、校内导师、校外导师考核的依据。
3)论文
剽窃别人论文、科技成果属于学术不端行为,必须防止。为防止剽窃论文等不良学术行为,一些部门开发了学位论文和学术论文软件。培养单位应当购买相应软件,学生提出论文答辩申请后要求学生提交电子版学位论文并使用防剽窃软件对学位论文进行。发现抄袭行为,不允许答辩,培养单位和学生所在企事业单位要根据情况对学生和校内导师、企事业单位导师予以处罚。
4)论文盲评
论文写作完成后,答辩前培养单位要组织学生论文盲评,盲评一般要两份论文,为了盲评效果少受其它因素影响,最好两份都校外盲评。盲评两份都不及格,不能答辩,根据盲评意见继续修改论文。盲评两份都合格,可以参加答辩。盲评一份合格,另一份不合格,要再送第三份盲评,第三份盲评不合格,不能答辩,第三份盲评合格,可以参加答辩。所有盲评意见反馈给学生、校内导师、校外导师,培养单位、学生所在企事业单位备案存档。
5)论文答辩
论文答辩是论文阶段的最后一个环节。答辩由非校内导师和校外导师在内的其它其它校内、校外专家参加。首先由学生针对论文内容陈述,然后专家提问,学生回答,最后专家根据论文写作情况、答辩情况、培养单位提供的开题报告、文献综述、开题报告集体评议书、论文定期工作报告,综合后给学生论文成绩。论文成绩不能仅仅根据学生的论文和答辩给出。论文工作是一个过程,应该结合论文整个过程的各个阶段给出论文成绩,这样才更加合理。从论文的整个过程中才能发现论文工作的整个轨迹,才能发现学生写出的论文是否是学生本人所作,是否是学生本人的创新。答辩形成集体决议,由答辩专家集体签字。培养单位、学生所在企事业单位、校内导师、校外导师、学生本人各留一份存档。
6)加强考核制度
对导师的考核。培养单位和企事业单位应当联合对校内、校外导师考核,对指导认真,水平高的导师应予以奖励,鼓励先进,发挥榜样的力量。对不认真负责,水平较差的导师应予以惩罚,甚至取消导师资格。
对学生的考核。对于学习认真,成绩优秀,论文质量高,为企业解决了生产实际问题,产生了良好社会效益和经济效益的学生予以奖励。对不认真学习,成绩较差,论文有抄袭,找别人做论文等不良学术行为的学生应予以惩罚,甚至取消学籍。
培养单位和企事业单位应积极总结计算机类工程硕士培养工作中的不足,借鉴优秀工程硕士培养单位的先进经验。把现有工程硕士教育办好,提高工程硕士论文质量,提高工程硕士培养质量,使工程硕士真正得到企事业和社会的肯定和欢迎。
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文献标识码:A
工程教育认证是国际通行的工程教育质量保证制度,认证标准要求学生必须达到具有工程实践等专业知识与能力,因而在课程体系建设上应面向工程实际,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,设置完善的实践教学体系,为学生提供参与工程实践的机会,着力培养学生的综合实践能力和创新精神。课堂教学和生产实习是培养机械类学生工程实践能力的两个重要环节。通过课堂教学和生产实习可以深化所学知识,提高学生的实践能力,增强学生的事业心和责任感,是全面提高学生工程素质的必要环节。
一、现阶段工程机械教学存在的误区
虽然在以往的工程机械教学中也有安排生产实习环节,但从学时数方面考虑,实习环节还不是十分成熟,学生很难真正掌握生活生产中的实际操作技巧,且教学方式是安排两批教学分别指导学生生产实习和课堂教学,两者之间没有任何交集。显然,这将课堂教学环节与生产实习环节硬生生地分割开来,两者之间严重脱节。基本上所有学生在之前的生活学生中从来没有接触过工程机械这门学科,学生的自学能力及实际动手操作能力也非常有限,但是总结概括和触类旁通的能力需要建立在学生熟练掌握专业知识基础之上,且教师人数相对较少,不可能对学生进行一对一的指导操作,这样就使得学生在工厂不能够学到工程机械的专业知识,缺乏形象化实践操作的指引,学生在以后的学习过程中也会感到问题复杂抽象,无从下手,而老师就必须从最为基本的机械构造和理论知识讲起,这样恶性循环既浪费了生产实习的机会,也浪费了宝贵的教学时间。实践教学是培养应用型人才的重要手段之一,在地方院校转型的形势下,我们要更新理念,构建教学新模式,“产教”结合,制定规章制度,积极推动实践教学的发展,培养理论联系实际的专业型应用型人才。
二、工程机械课堂教学与生产实习的有机结合
1.毕业设计与生产实习相结合模式
按企业生产、管理形式建立校内生产实习基地,依托校内生产实习基地将毕业设计与生产实习相结合,并采用多种模式的实习模式,以及建设由具有工程职业经历、工程经验丰富的骨干教师,企业生产一线的技术人员和青年教师构成的校企联合实践指导教师队伍等改革措施在实践教学中取得了良好的教学效果。毕业设计与生产实习相结合的实践教学模式增加了学生的职业经历,为学生提供与企业生产实际相类似的工程设计与制造以及创新实践的技术环境,学生的动手能力、工程实践意识、科技创新思维、沟通协调能力等综合素质得到全面提升。在我校本科教学水平评估工作中,毕业设计论文质量得到专家的好评,对机械类专业本科毕业设计(论文)的选题的工程实践性、内容的创新性、撰写的规范性均给予高度评价。校企结合的企业实际氛围、工程实践经验丰富的教师指导队伍,使培养的毕业生具有较强的动手和实践能力以及扎实的理论基A和专业知识。
2.课堂教学与实地参观紧密结合
实践教学是大学培养学生实践能力和综合素质的重要环节,也是使理论联系实际的关键环节,生产实习作为实践教学的重要组成部分,在培养学生实践、创新能力方面起到了至关重要的作用。由于机械专业课程实践性强,有些施工工艺和施工过程很难单纯用语言来描述,因此,在课堂上教师主要讲授理论性、系统性的知识,对于那些实践性强的教学内容,教师可根据教学进度,联系一些适当的建筑工地,组织学生现场教学。学生通过实地观察,不仅增加了感性认识,而且还把理论和实际有机地结合在一起,充分调动了学生学习的积极性。
3.加强实习管理深化实习效果
在实习过程中,要求车间师傅详细介绍工艺流程及典型设备,要求学生绘制详细的工艺流程图,介绍典型设备的结构及原理,详细了解管道的用途及布置。组织分组讨论,将课堂上遇到的问题在实际的生产实践中解决,将生产现场中遇到的问题结合所学理论知识来解决,并请车间师傅参与各个小组的讨论过程,评价讨论结果。此外,建立一个较为客观、公正的考核指标体系将成为今后生产实习教学工作的重点,在建立生产实习考核指标体系时,既要考核所有学生的共性考核指标(生产实习技术报告、生产实习日记、实习纪律表),又要根据各实习队伍实习计划的差异制定各自的个性化评定指标进行综合评判。
4.严格把关毕业设计提高其质量
毕业设计是机械类实践教学中的重要与不可缺少的组成部分,是培养学生综合运用学科理论、学科知识和操作技能分析问题和解决实际问题的重要环节,是一次学习和总结的工程训练。毕业设计对应用型人才培养所起的价值是非常之重的。但是近年来毕业设计质量出现走下坡路的现象,针对毕业设计中所出现的问题,应该注意两个方面的教学:一是培养学生创新能力和工程意识,毕业设计时结合工程实际进行,让学生认识到工作的意义;二是严格执行教学质量管理,学校的教学质量管理需要以全人员、全部过程、全方面质量管理作保障。结合机械工程专业的实际情况,对毕业设计的五个阶段即选题阶段、预答辩阶段、评审与答辩阶段、总结评优阶段都进行质量监督,从而提高毕业设计的质量。
5.更新思想观念,注重实践教学
培养高素质的应用型人才,理论是基础,能力是核心,实践是关键。一直以来,实践教学是我国高校的薄弱环节,这与我们一些教师及管理人员多年形成的惯性思维密不可分,一直将实践教学作为理论教学的辅助教学,重视在校实验并且追求实验设备的“傻瓜式”,忽视了学生的动手能力,并且实习模式固定、僵化,不能因材施教,以人为本。对此,我们必须深刻的认识到,首先,一个人理论知识的多寡并不能决定他对社会贡献的大小,决定这一切的是他将理论知识转化为实践的能力,一个人有再多的知识,如果不能将其实践,转化为生产力,那么,他的知识将会失去它原有的价值,因此,对于知识来说,实践至关重要;其次,人与人是有差异性的,这种差异是客观存在的,而这种差异往往会隐藏着个人的优势,如果不能以人为本,因材施教,往往会埋没人才。所以,我们要以全新的教学理念来指导我们的教学工作,打破实践教学作为辅助教学的定式思维。
6.发展学校和企业的合作联系
校企合作是培养实践应用型人才的有利措施,所以要深入企业,把握每一个合作的机会,建立合作体系,实现与企业良性对话。学生在这个过程中会不断提升工程素质和理论联系实际的解决问题能力,知识与社会接轨不再是单纯的课本课堂知识,解决企业的实际生产方面的问题就是学生知识的实践应用,在还没有毕业的时候就走上了实用的道路,让学生知道机械这个行业毕业后的走向实际是什么。
三、结束语
经过上文的叙述得知,在当前的教育背景下,将课堂教学与生存实习进行有机结合,实现教育和实践的一体化发展是符合当前的时展的,其可以加强学生日后的实习效果,巩固课堂知识。使得具体的现场操作和枯燥的课本知识进行了完美的融合,加深了记忆力的同时也提升了实习的效率。因此,在机械教学的过程这,将课堂教学和生产实习环节进行一体化的结合,使其维持紧凑,可以在日常教学和实习的过程中得到事半功倍的效果。
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中图分类号:G712 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)05-0232-02 顶岗实习,是指在基本上完成教学实习和学过大部分基础技术课之后,到专业对口的现场直接参与生产过程,综合运用本专业所学的知识和技能,以完成一定的生产任务,并进一步获得感性认识,掌握操作技能,学习企业管理,养成正确劳动态度的一种实践性教学形式。与传统意义上的实习不同,参加“顶岗实习”的学生在实习期间即有正式工作岗位,“顶岗实习”过程中学生不仅接受教师的指导,还接受企业文化的熏陶。
顶岗实习是坚持以就业为导向、创新“工学结合”人才培养模式、提高高素质技能型人才培养质量的重要环节。教育部关于职业院校试行工学结合、半工半读的意见文明确指出:“要积极推荐学生到企业等用人单位顶岗实习,努力形成以学校为主体,企业和学校共同教育管理和训练学生的模式。高等职业院校学生实习、实训时间不少于半年。”通过顶岗实习,学生能够尽快将所学专业知识、岗位技能与生产实际相结合,实现在学期间与企业、与岗位零距离对接,帮助学生树立起职业理想,养成良好的职业道德,练就过硬的职业技能,从根本上提高高职类院校人才培养质量。目前,很多高职学院均将顶岗实习作为专业核心课程。
顶岗实习实施与控制是指在实习全过程中建立校、企、学生三方有效沟通机制,以达到监控并保证实习质量这一目的的一系列方法和手段。
机械类专业顶岗实习有其自身特点。机械类专业适用面广,随着制造业自动化程度的不断提高,以及新能源和节能新产品的开发与应用,人才需求遍布机电、数控、钢铁和汽车等制造行业,而这些制造业在京津冀地区都快速发展。通过对本地区制造业企业的调研,发现这些企业大多属于中、小型民营企业,能够一次性提供的实习岗位数量不多,且工作内容会随其经营或生产的需要而变化,所以这些企业不适于集中、大量地接受机械类学生顶岗实习。但这些少量、工作形式灵活的岗位反而对从业者职业技能和素质要求更高、更具挑战性,所以这样的岗位往往只邀请优等生去参加顶岗实习,并多数带有培养与挑选后备人才的目的性。被调研的企业中,也有许多资质良好的大、中型国企与合资企业,可以一次性提供数量较多的、岗位类型和技能要求相对稳定的实习岗位。这些企业资源配备完善、技术先进,指导教师可以利用企业现场组织教学活动,便于实现实习教学目标。所以,这类企业可以充分体现集中实习的优势,多数具备与学校建立可持续顶岗实习合作的可能。因此,高职院校如何对顶岗实习学生进行合理安排、精心组织、规范管理,实现真正意义上的“毕业与就业零距离”是提高顶岗实习质量的关键,也是高职人才培养亟待解决的问题。
一、建立闭环反馈的顶岗实习长效管理机制
建立闭环反馈的顶岗实习长效管理机制是保障顶岗实习教学质量,提高指导教师和学生顶岗实习的积极性和创造性的必要条件。
1.建立顶岗实习管理委员会。建立由学校、企业、家长代表、学生代表组成的顶岗实习管理委员会,校企双方有专人负责联络,处理具体事宜,使顶岗实习管理有条不紊地开展。顶岗实习管理委员会应该是各系部、各专业的常设机构。学校参与人员建议系部领导牵头,涵盖专业辅导员、专业骨干教师等;参与企业应是与学院建立长期、稳定顶岗实习合作关系的、能够包含机械类专业主要工作岗位的多家代表性企业。企业参与人员建议由企业人力资源部门中负责高校招聘的人员牵头,包含企业指导实习人员;家长和学生代表应结合顶岗实习实际情况,在实习人数较多的企业中选取,并要求其有较好的沟通能力,能够及时发现问题、反映问题。
2.制订顶岗实习管理文件。为加强顶岗实习的内涵与管理,学院应组织以专职教师为主、企业兼职教师为辅,修订完善《顶岗实习课程标准》、《顶岗实习管理办法》、《学生顶岗实习管理职责》、《顶岗实习考核细则》、《学生顶岗实习守则》、《学生顶岗实习指导手册》、《学生顶岗实习安全守则》、《顶岗实习指导教师管理与考核办法》等相关管理制度。明确学生顶岗实习教学工作流程与成绩评定的管理方法,规范顶岗实习企业兼职教师和学院专职教师的职责和任务,加强顶岗实习的安全教育,并针对顶岗实习学生组织管理制定相关文件,进行具体规范与要求。
3.构建操作性强的顶岗实习学生管理制度。系部提供顶岗实习学生名册,分各专业召开顶岗实习学生专题会议,具体落实顶岗实习期间学生的管理工作,包括学生业余时间和宿舍管理、实习现场管理、学生健康心理咨询和辅导等。
二、规范顶岗实习教学工作程序
顶岗实习教学环节一般应该包含毕业论文撰写环节,毕业论文和顶岗实习任务同时开展,专业要求毕业论文内容和顶岗实习内容相关,对于较难实现的,也可以由指导教师指定题目。学生在实习中注意观察,找到论文写作的方向,搜集资料,结合实际工作经验完成论文,这样可以使论文避免抄袭,做到有的放矢,提高论文质量。
(一)学生在顶岗实习期开始前应完成以下工作
1.接受学院系统、全面、仔细的顶岗实习培训。通过培训,弄清顶岗实习开展的步骤、方法、要求等,每名学生都应明确实习的全局性安排、时间进度及上交材料的要求。
2.完成并上交校企合作学生顶岗实习协议。协议格式由学院或系部统一制定。学生自行打印后,填写自己信息,与所在实习单位签订实习协议,如多人在同一企业实习,可集中填写后与企业签订1份协议,完成后上交指导教师。
3.领取学生顶岗实习手册。学生顶岗实习手册由学院统一印制,每名学生离校前领取一本。手册主要内容包括顶岗实习基本信息、顶岗实习周记、顶岗实结、实习考核与评价等。
(二)学生在顶岗实习期结束后应上交以下材料
1.完成顶岗实习手册。填写顶岗实习基本信息,包括学生的联系方式和实习企业的基本情况、实习主要任务等;按实际实习时间完成顶岗实习周记;撰写顶岗实结报告;由企业指导教师和学习指导教师填写实习考核与评价等内容。
2.完成毕业论文。毕业论文格式要求符合学院或者系部制定的要求。
三、依托就业企业,建立稳定的实习基地满足顶岗实习需求
对机械类专业而言,就业企业是最大最稳定的顶岗实习基地。就业企业指导教师同学院指导教师实习期间共同指导学生的顶岗实践,共制订培养方案,并对学生进行基本专业能力的培养。同时,可以要求学生参加与专业相关的职业技能培训与考核,取得相应的职业资格证书,如:钳工、维修电工、制图员、液压工、可编程控制系统设计师等。
参考文献:
[1]吴贵才.高职顶岗实习实施方案的研究[J].职业教育研究,2011,(6).
[2]何冰.工程机械应用与维护专业学生顶岗就业分析[J].中国校外教育,2011,(9).
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中图分类号:TH 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)36-0194-03
成人高等教育是我国教育体系中的重要组成部分,是对我国高等教育制度的发展和完善,也是发展终身教育制度的重要组成部分。目前,我国成人高等教育的主要形式有:函授教育、夜大学、自学考试、学历文凭考试等学历教育,以及大学后继续教育[1]。当今社会,尊重知识、尊重人才的观念已经被社会认可,但是现行教育体制重学历教育、轻技能培训,造成技术工人严重短缺[2]。而我国机械行业的高级技术工正面临着严重的人才缺口。随着我国工程技术的发展,自动化程度不断提高,在大型工程机械方面,更需要很多机电液的复合型人才,需要机械类学生具有一定的综合应用机电液一体化相关技术的能力。
为了顺应社会发展、市场经济发展对人才需求的变化,《成人高等教育机械专业机电液复合人才培养教学研究与实践》课题,针对机械专业机电液综合能力培养,对课程内容进行了研究和整合,在机电液课程设计中采用探究式教学方法进行探索和实践。
一、现有成人高等教育模式存在的问题
当前,我国成人高等教育主要存在的弊端是传统的成人教育,教学内容及教学方法等长期摹仿普通高等教育用的一种设计,甚至把成人高等教育变成“它缩型”的普通高等教育。目前,机械类成人高等教育存在的主要问题是轻视实践、脱离实际,知识结构体系不够完善、实践训练不足,实践教育过窄、功利导向过重、共性制约过强,从而导致成教毕业生的就业市场不乐观。成人高等教育的出路在于明确定位、加强改革、提高水平[3]。
课题教改的思路是成人高等教育应有别于普通高等教育,设计学生的知识、能力、素质结构和培养方案时,以市场需求为导向,以适应社会需要为培养目标,以培养高等技术应用型专门人才为根本任务,以技术应用能力(机、电、液综合能力)为培养主线。
二、教学内容修订、机电液课程群整合
机械类专业的学生,工作的对象是机械设备,现代机械设备已不是一个单纯的机械产品,而是机电液一体化的集成产品,机电液一体化技术的发展对机械制造模式及机械产品产生了深刻的影响[4,5]。因此,在机械类专业教学改革中,专业建设的核心内容,是制定与优化人才培养方案,探索培养满足机械需求的高等机械工程类人才。
人才培养方案包括为实现教育目标所必须的课程体系、教学内容、教学方法、实践环节等基本内容。第一步,广泛调研,了解社会对机械工程人才综合素质与知识结构能力的需求;第二步,确定机械类专业人才在机电液综合能力方面的培养目标和培养模式,架构机械类专业学生机电液综合能力培养的理论教学体系。
(一)教学改革方法及创新点
专业建设包括课程整合、实验、实习、机电液综合课程设计等内容。教学改革解决问题的方法如图1所示。
(二)课程教学内容改革
我校机械专业成人高等教育,课程设置模式沿用传统的学科课程的组织模式,其特点是:分学科设置课程,根据社会发展需要,一般五年一次修订人才培养计划和培养目标,重点是整合并建设课程群,使课程体系具有科学性、特色性、系统性和可操作性。①夯实基础,机械类专业基础课程包括机械制图、机械零件、计算机绘图、金属材料与热处理、公差配合、工程力学、机械制造工艺等;②反映专业特色,专业必修课程主要有机械设计基础、电工电子技术、机械制造工艺基础、液压与气动、微机原理、数控技术、计算机辅助设计、机电传动控制、机电一体化系统设计。③宽口径,如机制方向选修课包括计算机辅助制造、数控编程与MasterCAM、精密制造和特种加工;机电方向、数控方向选修课有单片机原理及应用、特种加工、数控编程与MasterCAM。这可以拓宽学生的专业知识面,增强学生的适应性和创造性。④实践性环节,基本实验、基本操作技能训练课程有机械制图测绘、C语言课程设计、机械设计课程设计、机电液综合课程设计、电工电子认识实习、金工实习、生产实习。⑤专业综合能力培养有毕业设计、创新大赛、科技小组、社会实践等。这充分考虑了课程的实用性。
三、探究式教学法
采用科学合理的教学方法成为教学改革的必由之路。探究式教学法(Inquiry Teaching),又称发现法、研究法,是指学生在学习时,教师只是给他们一些事例和问题,让学生自己通过阅读、观察、实验、思考、讨论、听讲等途径去独立探究,自行发现并掌握相应的原理和结论的一种方法[6]。教师根据实际的教学内容和学生特点,组织不同程度的探究活动。
目前,我校成人教育机械专业有本科及专升本。为了加强实践应用能力的培养,适应大工程背景的工学结合的要求,学校在课程设计等实践环节,采用探究式教学方法。
四、机电液课程设计中探究式教学法的实施
我们把机械类专业的课程设计,即机电一体化课程设计(两周)、液压传动课程设计(一周)整合成机电液综合课程设计(三周)。整合成机电液综合课程设计的特点是它是机电液课程的综合复习,三者有机结合、融会贯通。在具体设计探究活动的过程时,由于课程设计时间的限制,教师一定要把握好探究内容与探究难度,要站在整体和全局的高度进行设计,逐级推进,系统安排,选择合适的内容让学生能完整地经历科学探究的全过程,以提高学生动手能力、解决实际问题能力和机电液的综合应用能力。
教师布置任务:设计一小型混泥土输送泵车或混泥土搅拌机;具体要求:根据功率大小,设计机电液传动系统;同学们确定设计方案。
课题小组一般4~5人为一组。教师提出问题,学生讨论后决定学习的重点内容,老师起指导作用,直到完成课题,解决问题。重点是强化实践环节,发挥学生学习的主观能动性。第一步,学生接受任务后进行讨论,查资料,确定设计方案,涉及的内容有机电传动、液压传动、传感器的应用、电路设计、数据采集与处理、计算机智能系统设计、机械结构设计等。第二步,学生分析项目任务后,开始查阅资料并复印部分论文,涉及的内容有机电传动、液压传动原理、传感器、产品样本等。引用别人的成果、学习别人所做的选择,这个过程能使学生开阔眼界,启发学生的创造思维。第三步,确定方案。方案确定需要教师和全课题组同学的参与、讨论、定夺。同学们先根据自己的设计任务谈谈对该任务的理解、已做的准备工作和将要实施的设计方案,如采用机电传动系统或液压传动系统,通过查阅相关资料后,确定设计方案并说明采用方案的理由,并将此方案展现给大家进行评判。这是同学们广泛听取和采纳别人意见的过程,这个过程确实使学生感到收获很大。
五、结论
1.机械专业成人高等教育,课程设计是实践性环节的主干课程;课程设计中,始终以学生为主体,以工作过程为导向,按典型工作任务进行课程设计,使学生在校内外的学习和实习过程中都与工作知识紧密结合,提高了学生的创新思维和动手能力。
2.教师通过探究式教学与其他教学方式的结合,使教学具有时效性。探究式教学的过程中,学生能够全程主动参与到教学活动中,充分发挥了学生的主体作用,学生的主体地位、自主能力都得到了加强,也使教师与学生成为实施工学结合课程的共同体。
参考文献:
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[3]韩建海,尚振东,赵书尚,胡东方.成人高等教育机电一体化专业人才培养模式的改革与实践[J].中国现代教育装备,2010,(13).
[4]万卉,胡国明,巫世晶.机电液一体化技术课程体系教学改革实践[J].中国现代教育装备,2009,(13).
摘要:针对全日制专业学位硕士研究生培养模式改革问题,探讨了校企结合的“1+2”培养模式,即1年学校学习、2年企业学习,提出了企业学习“三段式”培养模式,并应用于机械工程领域的专业学位研究生培养,取得了良好效果,实现了兼有学术性与职业性的培养目标。
关键词 :职业能力;专业学位研究生;培养模式;企业学习
中图分类号:G718 文献标识码:A 文章编号:1672-5727(2014)05-0055-03
一直以来,我国硕士研究生培养主要以学术型研究生为主,专业学位研究生培养规模较小,且与社会经济发展需要之间存在一定的脱节现象,严重影响了研究生教育的可持续发展。
为此,自2009年起,教育部决定面向应届毕业生招收专业学位研究生,并实行全日制培养。大力发展全日制专业学位硕士研究生教育将成为我国研究生教育的一种必然趋势。
然而,目前高校对全日制专业学位研究生教育缺乏深入和系统的研究,还没有形成一套行之有效的培养模式,在教学方式、课程设置、论文选题等方面照搬学术型学位研究生模式,不能真正适合全日制专业学位研究生的培养。
鉴于此,笔者提出以职业能力为导向的全日制专业学位硕士研究生创新教育理念,强调企业学习的重要作用。以机械工程领域的专业学位研究生培养为例,采用“1+2”培养模式,即1年学校学习,2年企业学习。企业学习以职业能力培养为导向,采用实习+实践+研发的“三段式”培养模式,对职业能力、实践能力和研发能力进行系统训练,以期探索出一套符合以应届本科毕业生为主的全日制专业学位研究生的创新型培养模式。
以职业能力为导向的培养模式
(一)专业学位研究生的定义
面向应届毕业生招收专业学位研究生,并实行全日制培养,其目的是通过调整目前研究生教育方式,加大应用型人才的培养力度,促进人才培养与经济社会发展实际需求的紧密联系。国务院学位委员会早在1996年的《专业学位设置审批暂行办法》中就明确指出:“专业学位作为具有职业背景的一种学位,是为培养特定职业高层次人才而设置。”这表明:专业学位教育形式是根据社会经济发展、职业需要来确定人才培养目标的,即培养过程具有特定的职业指向性。
与学术型研究生教育相比,专业学位研究生教育所培养的人才应具有职业性、实践性、应用性和技术性等特点,体现着明显的职业教育特征。然而,由于全日制专业学位研究生来源于应届毕业生,他们在入学的时候并没有职业背景,而毕业后要在专业领域从事工作,他们的学术能力、实践能力以及职业素养的培养都需要在学校内完成。并且学生毕业后主要不是从事学术研究,而是从事具有职业背景的工作,如工程师、医师、会计师等。因此,全日制专业学位硕士的培养模式与非全日制专业学位硕士以及学术型学位硕士的培养模式必然是不同的。
(二)职业能力描述
职业能力是人们从事某种职业的多种能力的综合,主要包含三方面基本要素:(1)为胜任一种具体职业而必须具备的能力。(2)在步入职场后表现的职业素质。(3)开始职业生涯之后具备的职业生涯管理能力。具体来说,职业能力不仅包括从事某一职业的专业能力,还包括与人交流、数字应用、信息处理、与人合作、解决问题、自我学习、创新革新、外语应用等多种能力。
对于工程领域的高层次技术人员来说,其职业能力可细化为五方面:一是人格特质,包括责任心、毅力、正直诚实、道德伦理等;二是专业知识,包括工程推理、系统思考等专业基础能力,以及现场管理、项目管理、质量控制、市场调研等能力;三是工具运用能力,包括语言和文字、信息处理等运用基本沟通工具的能力;四是社交与沟通,包括人际沟通、和谐相处、团队合作、适应能力等;五是学习能力,包括制定学习规划能力、快速学习能力、终身学习意愿等。
(三)以职业能力为导向的培养模式
职业能力培养模式比较成功的是德国“双元制”教育模式,这种模式已获得世界各国教育界的肯定和认可。所谓“双元”,是指理论与实践,“双元制”则指受教育者在学校接受专业基础理论学习,在企业接受专业技能培训,职业教育任务由两者紧密结合来完成。“双元制”教育模式以塑造受教育者的能力和职业技能为出发点,将学生职业能力发展和企业人才需求相结合。
笔者借鉴德国“双元制”教育模式,针对全日制专业学位研究生教育提出“1+2”培养模式,即1年学校学习、2年企业学习。1年学校学习主要以课程学习为主,获得专业理论基础。2年企业学习强调以职业能力为导向,采用“三段式”培养方法。第一段是企业实习阶段(0.5年),主要培养职业能力;第二段是项目实践阶段(0.5年),主要通过参与企业项目训练实践能力;第三段是论文完成阶段(1年),以企业课题作为硕士论文题目开展相关研究与实践。这种 “实习+实践+研发”的“三段式”培养模式具体内容见表1。
“三段式”培养模式,企业学习时间占整个研究生在校时间的2/3,企业成为职业能力训练和实践非常重要的场所。以职业能力为导向的专业学位研究生培养模式,必须建立一种有效的校企合作模式,通过增强高校和企业之间的交互和衔接,促进学校人才培养目标与企业人才需求标准的统一。虽然校企合作已有很多成功模式可借鉴,但对研究生培养来说,主要解决的问题包括管理机制、企业选择、企业环境等。这些问题将在下面实例中分析说明。
应用实例
以三峡大学机械工程领域全日制专业学位研究生培养为例。三峡大学是一所地方性普通院校, 1996年正式招收研究生。2010年开始在机械工程领域招收全日制专业学位研究生。该学位点依托机械设计及理论和机械制造及其自动化两个已有硕士点的办学条件,积极探索专业学位研究生培养模式,鼓励学生以校企合作方式开展专业学位论文研究。为此,我们采用“1+2”培养模式,探索出了“三段式”的企业学习模式,强调以职业能力为导向,在企业进行“实习+实践+研发”的研究生培养实践,取得了良好效果。“三段式”企业学习模式的目标、任务和方法见表2。
实例一:校企合作企业为省内某建筑工程机械公司,该企业主要从事建筑工程机械的设计、开发和制造。学生进企业实习前已具备结构力学、起重机械设计、金属钢结构等相关专业基础知识。第一阶段的实习主要了解企业产品设计、制造、销售等过程,熟悉该专业领域工程技术人员应具备的能力和素质;第二阶段的实践是参与某型号塔机的设计和制造工作,全面了解一个产品的研制过程,同时加深对专业理论知识的理解和应用。在此阶段,学生可以对设计过程、前沿研究成果的应用提出一些小建议;第三阶段的任务是研发,通过前两阶段的学习,学生已经发现和理解了产品改进方向,通过与导师组讨论,确定了以“起重机运行参数检测与监控仪器开发”作为论文题目开展研究,帮助企业解决提升产品技术含量的难题。
实例二:校企合作企业为省内某风机设计制造厂,该企业主要从事各种通用鼓风机和通风机的设计和制造。学生进企业实习前已具备机械设计、机械优化设计、测试与信号处理等相关专业基础知识。第一、二阶段与实例一基本相同;第三阶段是通过实习和参与项目工作,学生对产品设计和制造工艺方面存在的问题进行研究,通过与导师组讨论,确定了以“风机整机结构优化设计与制造工艺改进”作为论文题目开展研究,帮助企业解决产品振动噪声较大的难题。
通过上述实例可见,“三段式”企业学习模式充分发挥了高校人才和企业场所的优势,实现了专业硕士研究生培养兼有学术性和职业性的目标。在校企合作中,对管理机制、企业选择、企业环境等关键问题,我们采取的做法是:在企业选择方面,主要选择宜昌周边和湖北区域的中小型企业,特别是民营企业和私有企业,因为这些企业科研力量相对比较薄弱,对研究生实习比较欢迎,接收方式快速灵活,可以安排学生在企业担任一定的技术岗位助理,参与企业研发与技术管理工作,对学生职业能力的训练比较全面。在企业环境方面,主要考虑企业属于机械工程领域,必须有机械产品以及设计和制造工作,有较好的企业经营理念和企业文化,所销售的产品至少在区域内有一定市场和享有较好信誉。在管理机制上,通过成立导师组,实行“双导师制”,由企业导师与校内导师共同把握研究生的研究方向,共同确定研究生的论文选题。校内导师关注职业能力的通用性培养,负责培养过程的质量和规范;企业导师关注职业能力的专业性培养。在校企合作中,各种保障措施也是必要的,如学校监管制度、企业研发条件、双方经费支持等。
结语
通过“实习+实践+研发”的过程,学生的职业能力、实践能力和研发能力得到了系统培养和训练。与此同时,企业通过参与学生培养过程,将产品设计、制造和使用过程中的问题交给学生研究解决,弥补了企业研发力量薄弱的不足,一些实际问题得到解决。实践表明,这种培养模式是符合全日制专业学位研究生培养要求的创新型模式。
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中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)04-0106-02
《机械制图》一直以来都是理工科院校的重要专业基础课,在整个专业的图形教学中有着举足轻重的地位。随着人才培养模式向着多方面、全方位的创新型发展,对本课程的教学,不光涉及到教师队伍的建设,还有教材的编写及选用,教学方法的与时俱进以及教学手段的不断探索。《机械制图》的教学内容的广泛性及通用性与现代教学的专业性、创新性,以及课时的不断压缩有着不可避免的矛盾。大多数教材都把《机械制图》当作各类专业的通用教材来编写,教学内容寄希望于面面俱到,处处适用。但是内容大都是突出在机械类专业的学习与运用上,所举工程实例与常用零部件设计、构造有关。而对于有特殊行业特征的专业,就会在学习本课程相关知识时存在一些不足,使得学生在理解学习《机械制图》与本专业之间的关系时产生疑问。本课程的基本概念与理论知识是通识,但是教材所用的例题与特殊专业的使用较难符合,按照教材按部就班地讲解通用机械制图的知识点与工程实际运用之间产生了一定的距离。学生常常会问:我们学这个在以后的工作中在哪里能够用到?书上的这些零件、部件与我们石油专业的机械设备有通用性吗?由此引发了我们的思考,为什么我们不能够按照工程专业的需要来改变我们这种延续多年的教学内容和方法,使得学生对所学知识在将来的运用范围不再迷茫呢?本教研组成员本着对教学工作的热爱和负责,走访学生,了解他们对课程设置、教学内容的需求,解答他们在学习中的困惑,结合本专业的特点,决定尝试与探索针对本专业工程制图学习更好的方法。
一、树立理论联系实践的理念
为了探讨这种创新的教学模式,首先就要转变过去对机械制图课程教学内容枯燥、难学,空间想象力不容易培养的观念。教师在教学过程中采取讲授各个章节的基本原理,结合工程图样查阅设计手册及资料,最后以总结归纳的方式来进行课堂教学。其次学生在课前要对教师事先预留的内容进行准备,课堂上参与讨论,从而在获取书本知识的同时,也对工程实践的相关运用方面得到了教师的指导,达到了对学生综合素质、参与意识、创新能力的目的。
二、教学内容的删减,强调实践运用
机械制图课程内容包括画法几何、AutoCAD简介、机械制图三个部分。画法几何是学习机械制图课程的基础,也是引导学生从平面进入空间形体,从图纸到具体零部件的最基本的内容。但是,由于它所研究的是空间形体与它在平面上的图形之间的关系,对学生三维形状和相关位置的空间逻辑和形象思维能力有较高的要求,使得不少学生在学习中产生了畏惧怕难的心理。针对这种情况,就需要教师根据课程的内容,按照工程背景的需要,对讲课的内容进行细化优化,对画法几何的点、线、面、体的内容进行深入的步步紧扣、环环相连的系统性归纳总结,保留作为工程制图理论基础的基本内容,对一些与本专业运用不多的部分内容提倡学生自学,培养学生独立思考、主动自觉的学习能力。机械制图的基础部分是本课程的重点之一,包括了组合体视图及尺寸标注、机件常用的表达方法等章节,这些内容仍然重视对物体形状的空间构思和读图分析,以及组合体的表达方案,把画法几何的投影法和本部分结合起来组织教学,可以使表面看起来不那么相关的学科在形体分析的思路上得到统一,加强了课程的整体性、连贯性,拓展了学生的平面与空间转换逻辑思维能力及想象力。机械制图的标准件及常用件也是本课程的重点之一。教材的内容所涉及的标准件及常用件都是国家标准,目的在于培养锻炼学生查阅标准的能力。但是,大多数手册因为专业不同,石油工程机械中所用到的螺纹都不是常规的螺纹,而是采用的美国API螺纹或是数字螺纹,是采用英制单位的。这些知识在通用教材里是没有体现的,即使在《机械设计手册》里也没有出现相关的内容。因此,需要教师及时地对这部分专业内容进行补充、讲解以及在工程实践中的运用。讲课中不光要讲这种螺纹与常规螺纹的设计不同,还要注意比较它们使用的范围不同,这种API螺纹的广泛使用是其他行业很少用到的。课堂上,我们提供API螺纹的图片,在相关零件中使用的图例,使学生足不出校,就能够看到工程实例的运用,加深他们对这部分知识的理解,在后续专业课的学习中,相关知识点就能够很快衔接上。机械制图的综合运用部分包括了零件图和装配图,需要将前面所学的各个知识点灵活运用,提高读图、绘图的能力。这不仅要求画法几何投影知识的扎实,还要求对机械制图国家标准、图样表达方式等有较强的熟悉与驾驭能力。因此在这个环节上,我们进行了教学内容的选择与补充,除了把教材中的相关内容讲解完毕,还补充了石油工程专业的工程图样进行介绍,结合教师的科研课题所涉及到的图样的表达方案进行对比,让学生参与到其中来,了解专业中机械制图的实际运用与石油机械设计是如何相互展示的,体会到石油工程专业与本课程的紧密结合性,对将来运用机械制图的知识有个提前的认识和重视。学以致用是整个工程界一贯倡导的思想,也是我们课程改革所追求的目标。这个就要求教师具备相当的工程实践背景和科研能力。在授课中,我们紧密联系课程的内容,把本学科的发展前沿动态与科研进步联系起来,充分体现本课程在科研及工程体系中的重要地位,引导学生阅读与工程设计、专业制图有关的论文,大胆创新,使学生对该课程的学习具有更多的目的性,而不是盲目地、被动地接受知识。
三、教学手段的灵活性
相应的教学手段是本课程必须运用的手段。机械制图从画法几何到具体图样,无一不存在抽象性,尤其是涉及到零件的结构组成、工艺性等概念,装配图的构成及组成零部件的结构,只凭图纸和教师的讲解,不一定使学生能够想象出零件的形状,体会真正的实质。我们采用多媒体教学,把这些内容进行分解,增加教学内容的信息量,将现代教育技术与传统教学方式进行整合,给予学生更多的主动性、灵活性和兴趣性,从而得到多方面的能力锻炼。多媒体课件的运用可以采用动画的方式把不容易讲授的难点,分析、解决问题的步骤展示得淋漓尽致,便于学生理解和学习,提高他们的自信心。多媒体课件还可以把某个装配体进行分解,让学生看清楚各个零件的形状、结构,理解它们在装配体中的功能和位置,使得学生有感性的认识,把看起来不容易学习、枯燥乏味的内容变得生动有趣,增强学生对零件结构及工艺性的认识。同时,我们把教师科研的成果进行课堂展示,结合动画模型,加上真实的案例,吸引学生的注意力,激发他们的学习热情和创作精神,有利于挖掘学生的潜力,树立将来工作的目标。在把机械制图教学与实践结合的模式探讨中,通过应用和研究实例的讲解,调动学生的学习兴趣,同时培养学生探究知识、应用知识的自觉意识。这表明,学生对这样的专业知识很渴望了解和学习,课中、课后大都能够积极思考、提问,对以后有关专业的学习充满了憧憬和向往。学生掌握了该课程的基本思想、基本知识和基本方法,在课堂上注意力集中,思维活跃,对该课程很感兴趣。由于注重了课程的理论联系实际,基础课与专业课知识应用相结合、专业课与实际应用相结合,设计了较多的工程应用研究实例,使学生的实践创新能力得到了较大的培养。这种教学方式获得了学生的认可和支持。
四、结语
这种把课本与工程实践结合起来进行授课的方式,打破了常规的教学手段,实行学习与实践紧密结合的教学过程,对专业性较强的工科学生的理论性、实践性教学提出了新的模式,对树立学生的科研意识、主动学习创新精神是一种挑战。
Discussion Petroleum Engineering Mechanical Drawing Teaching and Practice Mode
ZHAO Ning,WANG Zhen-quan,ZHU Yi
[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2014)14-0091-02
装载与挖掘机械是我校矿山机械专业的一门专业基础课。通过该课程的教学,力求让学生掌握装载机、挖掘机等重要设备的工作原理、主要结构设计计算、性能特点等知识点,从而为将来尽快地融入工作打下坚实的基础。该专业课程设置特色鲜明,因而即使历经了岁月的变迁,也依然在同行中享有较高的盛誉,同时保证毕业生的就业率居高不下。另外,社会生产的不断变革,为专业的发展创造了新的机遇,同时也提出了新的挑战。我们只有根据生产实践的具体要求,确定自身的发展目标和教学特色,才能提升专业的整体水平和竞争力。然而,基于安全方面的考虑,本专业学生到大型露天或地下矿进行认识生产实习(包括各种现场教学)的机会有限,因此学生对装载与挖掘设备工作环境的认识大多数停留在书本上,缺乏感性认识,制约了学生在本专业方向上的创新性发展,从而导致学生的课程设计基本处于闭门造车的状况。
所谓仿真教学,是借助半实物装置或计算机技术进行零部件的设计、拆装、实际动作模拟等过程的教学方式。随着计算机技术在各行业的应用,计算机仿真在教学中的作用日渐突出。故采用计算机建模、交互设计等手段,对装载与挖掘设备及其工作场所等进行造型设计, 结合声音、动画和图片,可实现矿物装运的逼真模拟,从而加深学生对设备的理解,同时弥补了教学设备及现场教学缺乏的不足,并为相关课程的进一步改革提供一定的帮助。更重要的是,通过计算机仿真,教师在教学中能更好地融入相关知识,保证了学校教育与对口企业工作岗位“无缝对接”。
一、现有课堂模式存在的主要问题
装载与挖掘机械课多年来一直沿用传统的课堂模式。对于一些典型设备的构造,教师经常结合教材采用挂图的方式进行讲解,这样,遇到有些复杂结构组成问题,即使有着相当丰富的教学经验的教师,也很难用口头语言表达清楚;另外,对于一些零部件的设计,如何让学生根据已有的知识结构分析零部件的受力特点、危险截面位置以及应力分布情况是一个教学难点,采用常规的教学方法,内容枯燥,很难收到良好的教学效果。
另外,该门课程具有很强的实践性,考虑到矿山环境的特殊性,从当前的教学情况来看,学生实践经验明显不足。如果教师仅仅利用上述媒体(包括教材和挂图等)进行教学,那么就不能给学生提供一种更加接近实际现场的“情境”。学生对该课程的学习任务含糊不清,不知道自己将来毕业以后究竟去干什么,也就是不理解教师课堂上讲的内容在实际工作中究竟有什么作用,时间久了,也就失去了对本专业学习的兴趣。集中表现为上课旷课情况时有发生,即使是来上课的学生,也多数玩手机、看闲书等。因此,如何改革传统课堂模式就显得非常迫切。
二、仿真教学探究
(一)仿真教学特点
引入计算机仿真教学,其主要优点可归纳如下:一为学生的沉浸感,如同电脑游戏一样,学生可以全身心投入虚拟的机器设备作业环境中;二为感知性,借用人体的眼睛、耳朵等感知觉通道,师生能够直接获取虚拟设备的相关知识;三为交互性,借用人机界面,信息可以在虚拟设备和学生间流动,提高学生解决实际问题的能力;四为安全性,矿山机械课程体系中的各门课程,均安排了一定量的现场实践教学,如采用仿真软件进行演示教学,将会解决一些后顾之忧。
然而,需要指出的是,仿真教学对于学生的知识建构起到了很大的帮助作用,但其绝对不可以替代一切实践环节。因此,我们要尽可能地为学生提供多种学习渠道,实现优势互补,提高教学效果。
(二)装载与挖掘设备仿真改革研究
一方面,为了让学生更好地了解所学专业设备的工作环境、工作性能及在教学中引入一些相关技术的最新知识,矿山机械教研室的教师可利用节假日深入各地矿山、井下、矿山机械厂、洗煤厂等进行实地考察学习,拍摄大量的矿山设备的真实外部面貌,并录制了相关机器作业的视频,把搜集到的大量资料整理到多媒体课件中,从而在一定程度上丰富了课程内容。
另一方面,针对装岩机、机械式挖掘机等大型装载与挖掘设备,充分利用周围的研究资源和仿真技术,将设备的工作原理、结构组成及故障诊断等知识动态虚拟到电脑中,让学生置身于计算机还原出的虚拟设备中,不需要去真实的矿山,就完全可以体验到地下或露天的作业环境,并可以解剖开整个设备,了解、掌握其内部结构及各个组成零部件的结构特点,弥补了上述拍摄相片或视频中只有机器外部轮廓的不足,从而让一些抽象知识直观化。这样,借用各种手段,教学形式更为生动了,课程的教学效果也显著提高了。
1.地下铲运机模型
通过几年的教学探索,我们引入了现代化矿井仿真模拟系统,其主要涵盖了井下巷道布置系统、生产系统和地面工业广场布置系统。该仿真系统融合了计算机、PLC可编程控制、多媒体等先进技术,达到了理论与实际相结合,动作、文字、声音相结合的完美效果。利用该系统,可以向学生动态展示矿井火灾、透水以及采煤工艺过程等。通过仿真,向学生演示各种采煤法,如急倾斜柔性掩护支架法、走向长壁法、倾斜长壁法等,以及相对应的巷道布置情况;在高仿真的井下环境中,可以让学生在多维度的仿真环境中,体验地下铲运机的工作过程,包括铲运机转载、运输与卸载过程,并仿真研究其平移特性和卸料特性。
2.露天用装载、挖掘设备模型
露天矿山开采主要包括钻孔、爆破、铲装、运输等几个工艺环节。经过高维度计算机仿真模型系统,能够向学生立体展示出露天矿开采工作面的布置情况,以及动态演示上述的钻孔等几个工艺过程,从而让学生体验露天采矿的全过程,与将来从事的工作零距离对接。和井下矿相比,露天矿山用的设备类型较少,但其生产能力都较大,最具代表性的就是太重生产的WK-55机械式矿用挖掘机。通过仿真平台,建立了WK-55的多自由度数字模型,从而实现了其各种动作,包括挖掘、回转、行走等的逼真模拟。
3.零部件图形库
经过几年教学的积累,利用Pro/ENGINEER 三维造型软件建立了装载、挖掘设备零件库,这样满足了学生对设备进行装配的教学要求。学生可以在计算机模拟仿真环境下进行各个零件的组装,同时,可对装配完成的零件进行干涉分析、运动分析。
上述各仿真模型的应用,基本上可以满足与该门课程有关的认识实习、生产实习的教学要求,当然也可以为其他相近专业(比如工程机械专业)的教学提供一定的帮助。
4.实施效果
通过在矿山机械课程群中渗透仿真教学,改善了以往课程内容枯燥乏味的局面,经过不断摸索、学习、实践,一方面,教师从该过程中收获很多;另一方面,学生的学习主动性、积极性也被调动了起来,改变了教师“满堂言”的状况。教师通过采用各种情景式、启发式教学方法,引导学生参与课程的讨论,把新的知识整合到已有的知识结构中,最终达到了意义建构的目的。另外,通过对矿山机械专业的毕业生及其工作单位进行走访调查,我们发现学生能够很快地适应新的工作环境,解决问题的能力强,得到用人单位的一致好评,实现了学校教育与工矿企业的零距离对接。
三、结论
本文针对装载与挖掘的特点,提出了在传统教学中渗透、穿插仿真教学的观点。通过在教学中向学生展示各种现代化矿井、露天矿模型,可以让学生仿佛置身于矿山企业“真实”的工作环境之中;通过矿山设备组成零部件图形库的建立,可以让学生在一种模拟的环境中对设备进行装配。上述各仿真模型的应用,都有着明显的效果。
[ 参 考 文 献 ]
[1] .仿真教学在高等职业教育中应用研究[D].山东师范大学硕士学位论文,2008.
[2] 余联庆,梅顺齐,杜利珍,饶成.ADAMS软件在机械系统仿真课程教学中的应用[J].武汉科技学院学报.2008.
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)07-0085-02
液压传动课程是机械类专业的一门重要的专业基础课,具有实践性较强,与生产联系紧密等特点。液压技术渗透到各个领域,不断在工程机械、机床装备、冶金机械、塑料机械、船舶、汽车、航空等行业得到大幅度的应用和发展。但由于长期受到重理论轻实践思想观念的影响,学校缺乏对学生进行工程意识和动手能力的培养,因此,培养的人才难以适应当代社会及企业发展的需求。论文结合我校在液压传动方向教学中存在的问题,从理论教学和实践教学方面,探讨课程教学改革,培养学生获取知识的能力和创新意识,提高其分析、解决问题的工程能力。
一、液压传动课程教学中存在的问题
1.课程内容与课程体系不合理。目前在液压方面的课程主要分为《流体力学》和《液压传动》两门课程。课程设置较为单一,且课时总数较少,无法具体讲授重点和难点。且讲授《流体力学》和《液压传动》这两门课程为不同的教师单独教授,不能将这两门课程的相互关联分析透彻。同时随着液压技术和电气传动技术的发展,电液相结合是一种必然趋势,而当前的液压传动类课程和电气传动类的课程基本上是分开设置的,导致学生不能真正理解液压与电气的相互交叉优势,且侧重理论知识及专业知识的传授,缺乏工程实践训练和综合素质与能力的培养。
2.教学实践对学生工程素养的培养力度不够。多年来,实践教学平台依然选用专用的本科教学液压试验台,这种试验台的液压回路均已事先设计好,对学生而言只是单纯的记录数据,无创新可言。目前的本科教学平台设计的实验技术滞后于时展的技术,甚至部分实验手段和方法的原理也出现错误。比如液压动态流量的检测,大多本科教学平台采用容积式的流量计进行检测,事实上,由于容积式的流量计的动态响应较慢,根本不能检测动态流量。而超强的能力和素质对刚踏入社会的毕业生而言无疑是最大的筹码,但目前绝大多数毕业生在面临实际的工程项目问题时,多表现为动手能力差,不能独立思考,创新意识不强,缺乏团队合作精神和应有的工程意识及能力。
3.教学模式偏重于传统教学方式。目前,教学过程以教师为中心,按自拟的教学方案进行授课,照本宣科;但在教学过程中没有注重学生的兴趣,这些不利于学生对液压传动知识的掌握和运用。现行的教学仍沿用传统的灌输方式,缺乏启发式、讨论式的教学方式以及师生之间的互动交流,导致学生缺乏独立思考的能力和创新精神。
4.与企业社会沟通和交流过少。许多工科院校在实践培养环节上存在较多问题,如与相应的企业联系不够紧密,致使学生不仅不能明确区分课堂教学和企业生产、制造、检验和调试的不同;而且缺乏对基础设备、工艺装备技术及国家行业标准的了解,使其在工作过程中表现为自身的专业性不强。
二、教、学、做一体化教学内容改革
1.课程体系的改革。将《流体力学》与《液压传动》相结合,将流体力学的各个基本知识交叉在《液压传动》的基本知识内,并将电气传动中与液压课程交叉较多的知识点,全面提高实验学时数。液压系统由包含多种液压元件的各种回路组成,各种回路之间协调工作,完成液压系统的既定功能。在液压系统工作过程中,需要控制各种阀的开启、关闭和比例调节,这就需要通过适当的电气回路设计实现液压阀和液压回路的相应功能,因此液压传动的讲授还应与电气传动知识点相结合,真正地实现机电液一体化。
2.启发式、项目式与精讲相结合的教学方式。《液压元件》教学中教师发挥主导作用,学生发挥主动学习精神。新增课程《液压系统仿真和设计》在学生基本掌握新知识的基础上,只要求教师发挥主导作用,学生发挥主动学习精神,结合教师精讲使学生进一步加深对新知识的理解。在课程的教学中,除配备有综合性系统实验支持外,课程的教学内容实现讲授与现场教学(科研实验室进行)、讲授与研讨(专题讨论)、讲授与自主学习(科研论文及宣讲)等综合型教学模式,培养学生的综合素质。
3.强调实践与研究融入教学过程。在实施教、学、做一体化的教学中,将部分课堂放在实验室,讲解元件结构、原理时,直接使用实物,辅助动画教学,并让学生动手拆装,使学生对元件及系统设计有更为直观的理解,通过教、学、做一体化教学方式增加主动学习和动手实践的机会,强调分析问题和解决问题的能力。给学生科学实践的时间和空间,增加课内实践教学学时,教学中安排丰富的设计项目,让学生亲自动手和全情投入。设置讨论型、项目训练型课程,采用课堂教学、科研项目训练与学生论文宣讲相结合的教学模式激发学生的学习兴趣。
三、实践教学方法改革
建设完善的专业实验教学体系,包括基本型,综合型、设计型、创新性型实验等多个系列,注重培养学生的个人实践能力、团队合作能力以及调控系统能力。建立实验实践结合、课内课外结合、校内校外结合、理论实验互动,能促进学生能力培养,模块化、分层次的实验教学体系。在教学体系设计中,注重遵循教育规律,科学地设置实验类型,通过基础层、综合层、设计层和创新层实验项目的训练,全面培养学生的科学作风、实验技能以及综合分析问题的能力,使学生具有良好的创新精神和实践能力。如图1所示为流体传动与控制等基础课程模块化、分层次的实验教学体系。
第一层次为基础能力的培养。学生通过基础的实验项目的全面训练,掌握本学科实验的基本操作方法及技能,掌握液压元件的基本结构、拆装方法和工作原理,理解液压元件的基本性能测试方法,学校液压基本回路的控制特性,同时培养学生正确使用仪器、处理实验数据和写作实验报告的方法,达到培养学生严肃认真的实验精神的目的。第二层次为综合能力的培养。即学生通过提高型、综合型和设计型实验项目的训练,达到学生会自己设计实验内容,自组简易实验,实验后会总结经验,培养学生的综合实践能力和素质。第三层次为设计能力与自主思考的培养。通过增加大量的液压实训模型,比如挖掘机模型、叉车模型、推土机模型、起重机模型等,培养学生理论联系实际的能力,学生通过创新研究型实验项目的训练,培养学生对实际液压技术的观察能力、发现问题及分析问题的能力,并将所掌握的理论知识实验方法应用到实际中,培养其研究与解决问题的能力。第四层为创新能力的培养。该层是对课内实验教学的重要补充,通过创新研究型实验项目的训练,即由创新想法到创新设计,再到创新模型制作,最后形成产品创新的实践全程训练,培养学生提出自主创新课题、自主创新构思、创新设计和创新实践动手的能力。在实验过程中,鼓励学生自主命题,自行制定实验目标,进而完成自主设计、分析、实践、总结与汇报等全部环节。另一方面,可组织部分高年级学生,尤其是立志想读研究生的学生,参与教师的科研项目研究,辅助教师做一些试验性实验,为后期的科研实践打下基础。
传统的演示性、验证性实验已不能满足现代人才的要求。因此,在实验教学中,应引导学生向研究型、创新型发展,以小组为单位增加设计型和研究型实验。教师在实验中起指导性作用,以学生为主体,这样不仅能提高学生的动手实践能力,还有助于其创新思维的发展。
四、结束语
随着液压传动技术的迅速发展,不断地对教学改革提出新的目标和要求。本文从实际情况出发,提出了理论教学和实践教学相结合的方案,通过学生的实践环节和老师的科研环节,培养学生的创新思维和能力,有助于提高教学效果,培养学生的动手实践能力,实现教、学、做一体化的教学目标。
参考文献:
[1]李辉.液压与气压传动课程教学改革探索和实践[J].装备制造技术,2013,(1):202-203.