机械工艺实训总结范文
时间:2023-03-29 19:32:33
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篇1
关键词:卓越计划;教学改革;教学理念
作者简介:张建军(1973-),女,河北唐山人,北京石油化工学院机械工程学院,讲师;蔡晓君(1963-),女,北京人,北京石油化工学院机械工程学院,教授。(北京 102617)
基金项目:本文系北京石油化工学院校级重点教改项目的研究成果。
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2012)04-0088-02
我国的工程教育规模位居世界第一,统计资料显示,截至2010年,我国开设工科专业的本科高校1003所,占本科高校总数的90%;高等工程教育的本科在校生达到371万人,研究生47万人,全国的工程科技人员总保有量也超过1400多万,然而,大而不强、多而不精,工程教育普遍缺乏创新性和实践性,一直是困扰我国高等工程教育改革与发展的难题。[1]2010年6月,教育部启动实施了“卓越工程师教育培养计划”(简称“卓越计划”),旨在培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才,为国家走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略服务。“卓越计划”具有三个特点:一是行业企业深度参与培养过程,二是学校按通用标准和行业标准培养工程人才,三是强化培养学生的工程能力和创新能力。[2-4]“工程材料及热加工工艺基础”作为高等学校机类和近机类学生的一门技术基础课程,在“卓越计划”的号召下,在教学理念、教学内容、教学方法、考核模式等方面都应作相应改革。
一、教学理念要更新
美国工程院院长查尔斯・韦斯特曾经指出:“拥有最好工程人才的国家占据着经济竞争和产业优势的核心地位。”很多国家都将工程科技人才培养提升到国家战略的高度。尤其是在国际金融危机以后,美国等发达国家正在通过大力发展先进制造业,重新回归实体经济,创造新的经济增长点,带来新的就业岗位,摆脱当前危机。“工程材料及热加工工艺基础”课程是今后作为一名机械工程师的必修课,高校教师面对当前的国内外现状,应迅速转变以往重理论轻实践的教学理念,切实从思想上重视工程实践教育,着力培育学生的特长与技能,为“卓越计划”的实施打下坚实的思想基础。
二、贴合机械工程师行业标准要求,深入进行教学内容改革
“卓越计划”的顺利实施重点依赖于教学内容的改革。“工程材料及热加工工艺基础”课程体现了理论与实践的高度统一,在高校进行机械工程师培养过程中占有不容忽视的地位。高校教师在围绕卓越工程师教育培养计划的国家通用标准的前提下,要深刻了解机械工程师的行业标准,以及“工程材料及热加工工艺基础”在机械工程师标准中的重要地位和作用,依据标准的要求进行教学内容的深度改革,以行业需求为导向,提升学校培养学生的教学目标。
熟悉常用金属材料的性能、试验方法及其选用。掌握钢的热处理原理,熟悉常用金属材料的热处理方法及其选用。了解常用工程塑料、特种陶瓷、光纤和纳米材料的种类及应用。掌握制订工艺过程的基本知识与技能。这些就是一名机械工程师在材料学习方面应掌握的基本技能。为此,教师在授课过程中渗透材料理论的同时,要加大在工艺运用方面的授课比重,让学生尽可能了解现今国内各种热加工工艺生产状况,掌握一定的生产工艺制定过程。此外,教师在授课过程中应增加新材料、新工艺方面的授课比例。
三、大力发展教学方法改革,提升教育质量
教学方法改革是“卓越计划”目标实现的突破口。面对“卓越计划”的最终目标,各高校应改变传统的教学方式方法,在课堂教学、实践环节、考试等方面做出成绩。
“工程材料及热加工工艺基础”课程的最终落脚点是材料理论及不同工艺过程的加工及运用。在课堂教学中,教师应大力引进实例教学,在教学手段上,可以采用已有的教学录像,也可以联合企业制作最新的生产影像资料,由于与生产实际结合紧密,学生对该部分知识学习兴趣都很高,观看完录像后,再结合学生的工程实训,让学生自己比较总结出不同工艺的特点、应用范围,最后让学生再回顾一下相关的理论基础。这样既提升学生学习热情,又为学生今后社会实践铺路。另外,在授课过程中,教师要时刻注意将新材料、新技术、新工艺渗入教学当中,开阔学生学习视野。
教师在设计课堂教学时,可适当采用探究式教学方式,通过给学生设计一定的问题,让学生围绕问题,通过讨论得出结论。当然,由于教学实际情况不同,在学时越来越少的情况下,这种教学方式尽管效果不错,但教学进程缓慢,教师只能适当采用。另外,教师在采用的情况下,一定要考虑学生人数,对于人数较少的小班教学,采用上述教学方式才会更好。对于人数多的大班,若采用问题教学,教师要适当改变教学策略,可以将学生分组,将课堂讨论部分放到课后,由学生自己组织完成,在课上由各组学生代表进行整理发言,教师给出简评,为了保证讨论过程能够在课下实施完成,要求学生做好讨论记录,教学结束后,要求学生课上对上述教学过程进行书面总结。问题教学方式的采用,有利于提高学生应用理论知识处理实际问题的能力,分组讨论的实施也有助于锻炼学生的团队意识,锻炼他们的语言表达能力。
“工程材料及热加工工艺基础”也适合采用项目教学,可以让一些学有余力的学生自愿参与教师的科研项目,让学生在学习解决的同时,学会全面考虑问题,提升学生的创造力和创新能力。
在教学过程中,教师要时刻注重学生的实践环节,通过实践促使学生加深对理论知识的理解。在实验环节,教师可以设计一些综合性分析实验,锻炼学生分析思考能力。例如,热处理工艺讲解完毕,可以给学生设定一具体材料及材料的相关性能,让学生自己设计热处理工艺及材料性能检测方法并进行实验。
在学生考核方式上,教师应改变以往传统的试卷性考核,切实针对“工程材料及热加工工艺基础”这门课程的特点,采取灵活多样的考核形式,并且要改变以往以分数来评定学生学习好坏的传统思路,变分数考核为过程考核。具体做法如下。
1.加大学生平时成绩比重,将期末考核转变为章节考核
传统的情况是学生平时成绩占20%或30%,期末成绩占80%或70%,所以学生平时学习动力不足。为改变现状,调动学生积极性,教师可以将平时成绩所占比重提高到50%或60%,将期末考试变成章节考试。由于“工程材料及热加工工艺基础”具有概念、术语多,教学内容分散、系统性不强的特点,通过上述考核形式改革,可以让学生将知识点各个击破,便于牢固掌握,还可以大幅度提升学生学习动力。
2.实践考核应与理论考核应相互结合,做到有机统一
随着教学改革的不断深入,学校教学部门的不断细化,很多高校都有独立的工程实训教育中心和基础实验教学中心,教学部门则更多地侧重于理论教学。这样的教学细化当然对提高教学水平有很大促进,但对学生的综合评价又多有不便。在“工程材料及热加工工艺基础”中,在对学生的考核评价上,在分散的理论教学和实践教学上应做到一定统一,在考核形式上应做到相互渗透。例如,在学生理论考核过程中,教师可以结合工程实训的教学内容和学生的实验环节,设计一定的综合分析题目,并且可视题目的大小采用试卷考核或论文写作等不同形式进行学生评价。
3.提升学生自学能力,并采用适当形式进行考核
作为一名机械工程师,光有扎实的基础知识是不够的,在当今知识快速更新的国际形势下,若不及时吸收新知识,就达不到机械工程师的要求。教师在“工程材料及热加工工艺基础”的课堂教学过程中注意引进新材料、新工艺介绍的同时,要激励学生自己去学习。为达到上述目的,教师在教学过程中仅做点的概述,关于具体内容可以就某一材料或工艺设计一个问题,让学生自己根据问题去寻找答案,促使学生主动学习,达到教学目的。也可以就当今科研前沿领域或大众感兴趣的问题让学生进行写作,例如可以围绕神州六号、神州七号,设定一个与材料或工艺相关的写作范围要求学生写作,这样看似与教学内容有一定偏离的教学设计,却可以极大地开阔学生学习视野,提高学生学习兴趣,也让学生了解了最新的科学前沿。
总之,在围绕“卓越计划”提升学生工程能力这一核心的引领下,面向机械工程师的行业标准,教师针对“工程材料及热加工工艺基础”这门课程的特点,重新设计教学内容、学生培养标准,并多方面进行教学内容、教学方法的改革,一定能达到工程上对人才的使用标准。
参考文献:
[1]张建勋,陈国铁.“卓越计划”背景下的工程类高校人才培养模式探讨[J].中国建设教育,2010,5(9-10):4-7.
[2]王汉成,姜乐军.论国内外校企合作模式对我国实施“卓越计划”的启示[J].淮海工学院学报(社会科学版・教育论坛),2010,8(8):14-16.
篇2
(台州科技职业学院,浙江 台州 318020)
【摘 要】《机械制造工艺》是机械类专业的核心课,该课专业知识晦涩抽象,以传授理论知识为主的传统教学模式已然无法满足培养学生职业技能的需要,对于该课进行了大刀阔斧的改革,开发出了一整套“1+N”课程包,实践证明,该课程包实施效果良好,有效地解决了传统教学的种种弊端,真正达到了有效教学的目的。
关键词 机械制造工艺;1+N课程包;机械核心课程
基金项目:浙江省科技厅高技能人才培养和技术创新活动资助项目(2013R30052)。
作者简介:陈晓(1983—),男,汉族,浙江台州人,工学硕士,台州科技职业学院,讲师,研究方向为机械CAD/CAM。
0 引言
《机械制造工艺》课程是面向机械类各专业中研究机械加工共性问题的主干课程,通过本课程的学习,使学生掌握机械制造工艺的基本理论,具有制订中等复杂零件机械加工工艺规程的初步能力,使学生初步具有分析、解决工艺、工艺装备等制造技术问题的能力,为进一步地加深学习打下基础。
1 《机械制造工艺》“1+N”课程包设计理念
原有的《机械制造技术》课程教学内容不能体现课程的实用性、实践性和创新性,而从中独立出的《机械制造工艺》课程则突破了传统的学科体系,摆脱了以知识点为主线构建教学内容的惯例,在做好充分的岗位调研工作的基础上,以真实企业典型零件作为教学载体,提炼出典型工作任务,重新整合了知识模块,以工作过程为导向组织教学,构建“1+N”课程包,激发学生学习热情,让学生全程参与,努力做到“教-学-做”的有机统一,为学生的学习和就业服务,校企融合,紧跟先进技术发展、提升就业能力。该“1+N”的课程包具体内涵体现如下:
“1+N”课程包的“1”即“一技之长”,一技之长是指一项核心的高端技能,以职业道德、职业精神为灵魂,对接职业标准,对接企业新技术和新工艺,对接国际化生产的工艺流程、产品标准和服务规范等;“N”即N种相关技能,N种相关技能是指围绕“一技之长”的N种辅助技能组合,以全面发展为主线,对接岗位(群)的风险控制能力,对接经营管理方法,对接人文素养等。由此:
1.1 “1”的内涵释义
“1”——学习该课程所能掌握的1项核心技能:该课程紧密对接“机械工艺员”领班岗位,目标培养学生在实际生产中具有编制机械加工工艺规程与实施工艺规程的能力。
1.2 “N”的内涵拓展
学习该课程应同时具备以下两方面技能:(1)掌握质量管理体系知识:ISO9000质量体系认证等;(2)熟悉现场“6S”管理:即整理、整顿、清洁、清扫、素养、安全。
2 《机械制造工艺》“1+N”课程包开发与实施
现以“减速器装配工艺的设计与实施”项目为教学案例,分析该项目“1+N”课程包的开发与实施过程:
2.1 布置学习任务
2.2 “减速器装配工艺的设计与实施”情境能力目标描述
1)1项核心技能:(1)熟练装配的概念、装配精度;(2)掌握各种装配方法及各自的适用范围及常见应用;(3)装配工艺规程的制定要求与依据;(4)制定装配工艺规程的步骤、方法与内容。
2)“N”项辅助技能:(1)熟悉装配工艺基础知识;(2)理解机器的装配精度、机器的组成和装配工艺系统图;(3)掌握保证装配精度的工艺方法;(4)理解结构的装配工艺性;(5)掌握装配尺寸链;(6)具备质量意识、并能兼顾成本核对,降低生产成本能力;(7)具备现场“6S”管理能力。
2.3 设计学习情境
该情境的学习与工作流程如下:(1)咨询;(2)决策计划;(3)实施;(4)检查评估;(5)课内实践;(6)学习检查。
本情境依据真实的工作任务,以小组的形式按“资讯、决策、计划、实施、检查、评估”这一完整的“行动”方式来组织教学,分“资讯”、“决策计划”、“实施”、“检查与评估”四个步骤来进行,工作结束后安排课内实践项目——“双联齿轮零件加工工艺分析”,对已学知识进行巩固提高。本情境采用单班分组方式教学,每班分8组。该情境教学分如下5个步骤进行实施。
步骤一:资讯(4课时)
教学方法:案例教学法、参观、讨论、教师指导
任务:学生从接到的工作任务中分析完成工作的必要信息,为下一步的决策、计划做好充分的准备,具体任务的设置如下:(1)掌握装配的概念、装配精度;(2)有哪些装配方法,各自的适用范围和常见应用;(3)分析减速器的结构特点;(4)分析减速器的可装配性及装配工艺性;(5)装配要求及验收要求。
学生自由组合分成8个小组(各组选出组长1名),各组根据任务工作单和资讯工作单完成必要的信息搜集,每组选4人准备发言。
步骤二:决策、计划
学时:6课时
教学方法:小组讨论法、提问引导法、讲授法、多媒体教学法
任务:学生在资讯阶段,了解了装配的基本工艺信息,接下来在决策、计划阶段,需对具体确定减速器装配的生产组织形式,划分装配单元,并制定出该减速器的装配工艺方案,具体任务的设置如下:(1)原始资料的搜集研究;(2)确定装配生产的组织形式;(3)划分装配单元,确定装配顺序,划分装配工序;(4)编写装配工艺卡和工序卡;(5)制定装配检验与试验规范。
步骤三:实施(2课时)
教学方法:讲授法、项目教学法、四步教学法
任务:学生以小组的形式在实训指导教师的指导下,在机械加工实训中心,以各小组所制定的工艺方案为项目实施产品装配,同时对每一个完成的工作步骤进行记录和归档,并完成下面的工作:(1)填写装配工艺过程卡片;(2)零件常用的修复方法;(3)装配工作安全和事故防护规定;(4)交流沟通和工艺管理。
步骤四:检查、评估(2课时)
教学方法:讨论法、讲授法、学生评价、教师评价、教师监督
任务:通过实施阶段的工作对各小组的项目成果进行专业的分析和总结,完成如下三个方面的任务:(1)装配工艺规程的要求及依据;(2)制定装配工艺规程的步骤、方法、内容的比较评估;(3)产品的结构工艺性分析;(4)工时定额评估;(5)装配工艺方案的评价。
步骤五:课内实践(6课时)
教学方法:小组讨论法、提问引导法、项目教学法
任务:在前面学习的基础上,学生赴校外实训基地——浙江丰立机电有限公司参与减速器的实际装配工作,具体任务的设置如下:(1)产品的结构工艺性分析;(2)产品常用装配方法;(3)减速器装配要求及验收要求;(4)减速器验收方法。
上述案例详细的分析了该课程包实施的步骤、采取的教学方法,阐明了该课程包的教学理念。为了更好地有效实施“1+N”课程包,对于《机械制造工艺》课程进行了如下的改革:
(1)课程标准与职业标准对接,学历证书与资格证书并轨
课程教学内容与相应工种的应知、应会相衔接,课程理论考试与职业技术等级考核相融通,实训技能考核与职业资格证书考核相融通。实践教学考核以学生实际加工零件的质量为评判依据。
(2)通过校企深度合作,实行教、学、做一体化。
充分发挥与校企合作优势,对合作企业在线产品进行筛选,精心设计典型“核心实例”,将企业的实际产品作为承载知识、技能的任务,结合岗位工作流程,在教师引导资讯和操作演示后,学生尝试完成任务,在实际的生产环境中实行教、学、做一体化融合的教学模式,使理论教学和实践教学相互渗透、相互依存。
(3)教学方法的改革
企业的专业人士和校内专任教师,通过情境教学和独立操作法,结合现代教学手段(多媒体课件、专题录像等),在工学一体化教室以及实训基地,由教师进行以实际零件加工为目标的生产性实训教学,实施工学结合的教学方法,使专业知识学习与职业技能训练一体化,学习空间与工作现场一体化。
(4)采取以学生为主体的教学方法,促进学生的角色转化
本课程的教学过程是在工学一体化教室以及实训基地,设置真实情境教学环境中完成,多媒体情境教学环境下进行引导资讯、计划和决策,操作实施在真实的岗位上,身临其境的角色,激发学生职业意识,从而初步完成学生-学徒-上岗的角色转化,为进一步实现高技能人才的培养打下基础。
(5)教学评价方式更趋多元,综合考评学生的整体素质
多元化评价体系由以下几个部分组成:1)理论考核(30%):(1)课程问答;(2)习题解答;(3)项目汇报;(4)过程作业、文件;2)技能考核(50%):(1)职业规范;(2)制定方案能力;(3)项目执行能力;(4)项目汇报、资料整理;3)职业素养(20%):(1)团队协作能力;(2)创新能力;(3)职业态度、工作作风。
3 总结评价
经过上述改革,学生的厌学情绪明显得到了一定的抑制,上课的积极性得到很大的提升。在课程包实施的一年多时间,大多数学生反映教学效果良好,对于该课的专业知识都能有了较为清晰的理解与掌握,学生的实践动手能力也得到了一定的增长,该课程“项目驱动,任务导向”的教学理念不断的深入学生的心中,真正的达到了有效教学的目的。
参考文献
[1]张江华,吴小邦,主编.机械制造工艺[M].北京:机械工业出版社,2012.
[2]马敏莉,主编.机械制造工艺[M].北京:清华大学出版社,2011.
篇3
数控技术在现代制造技术中的应用,最具代表性的是数控机床,所以数控机床的实训应是整个机械工程实训的重点内容之一,数控机床的实训时间占训练时间的比例应大一些。常见的数控机床有数控车床、数控铣床和数控加工中心,这3种机床的数量多,具有代表性。对于一台数控机床来说,包括4方面的内容:制造、操作、编程和维修。实训的主要内容以操作、编程和加工简单的零件为主,增加学生的感性认识为主要目的。
1.1合理安排数控机床实训的时间
由于机械工程实训总学时的限制,青岛农业大学机械专业学生共实习4周。数控机床实训的内容较多,在训练时间的安排上,数控车床2天、数控铣床和加工中心2天、其他数控机床1天,这样既重点突出又全面。数控机床应用了先进的数控技术,和普通机床的实训相比,讲解的时间会多一些。一般操作讲解、黑板上指令讲解的时间约占1/2,让学生能较深刻地理解数控机床是如何加工零件的;学生操作机床加工零件的时间约占1/2,使学生有较充足的时间增强对数控机床加工零件的感性认识。总之,实训的重点虽为实践,数控机床训练的特点又决定了讲解占了约一半的时间。
1.2合理安排数控机床实训的内容和方法
在数控机床实训中,操作、编程和加工零件是主要内容。首先对照机床讲解基本的操作;然后学习数控的编程知识;最后加工出零件。编程方法的讲解,只能在黑板上讲解组成程序的指令字、程序的格式等,然后编写一个简单的程序。数控机床的坐标系是主要内容之一,机械坐标系、工件坐标系(编程坐标系)的概念,它们的作用是什么,必须结合编程才能讲清楚。数控机床是按程序自动加工零件的,刀具沿程序指令的刀路运动切削工件,刀路的位置必须使用坐标系描述。所以,首先讲清各种坐标系的概念,进而才能讲清对刀等关键的概念,才能理解为什么在编程坐标系下编写的程序可以在机床上加工出零件等问题。数控机床的实训内容应与数控机床理论课的内容相辅相成,各有侧重,通过数控机床的实训为下一步学习数控机床理论课打下良好的基础。数控机床实训应以机床操作、编程、日常保养和安全使用为基本内容,重点应放在编程和操作上。通过基本编程知识和操作的学习,学生可具备基本的编程和操作能力,为了提高学生的实训兴趣和创新意识,可以让学生自己设计一个简单的零件,自己编程,经指导教师检查无误后上机加工;或者编程加工一些有趣的零件。如:数控车床上可以加工仿真子弹、仿真酒瓶等;数控铣床上可以加工一些汉字,如“欢迎实习”等。
1.3手工编程和自动编程
数控编程分手工编程和自动编程,形状复杂的零件加工程序只能由计算机自动编程来完成。在实训内容上,应手工编程和计算机自动编程并重。手工编程是数控车床实习的基本内容,通过手工编程加工简单的小零件,是普遍采用的训练方法。但随着计算机技术的发展,CAD/CAM在机械加工中的广泛应用,计算机自动编程也应是数控机床特别是数控铣床实习必讲内容之一。由于实训时间的限制,这部分的内容较多。所以,可以精简为由实习指导教师通过一个例子演示给学生看,边演示边讲解,讲明形状复杂及包含曲面的零件或模具的加工必须用计算机自动编程的方法编程,然后加工成所需的零件或模具。自动编程是通过计算机软件完成的,常用的具有计算机编程功能的软件有:CAXA、UG、Cimatron、Pro/E等。1.4数控机床仿真软件的应用机械工程实训场地往往有限,数控机床价格较贵,配备的数控机床的种类和数量有限,平均到每一名学生的上机操作时间较少。为了解决这个矛盾,可以安排一定的时间,让学生在机房使用数控机床仿真软件练习数控机床的操作、编程和加工仿真。也可以不做统一安排,让学生课后根据自己的情况自由上机练习。数控机床实训的内容多,时间相对较少,一定要制订详细可行的实训计划,明确每天的训练任务、训练目的、训练方法和训练设备。这样学生面对从未见过的设备就不会感到茫然,教师指导学生也会有条不紊,顺利完成实训任务[5]。
2演示教学法的应用
2.1什么是演示教学法
由于机械工程实训总学时的限制,学生不可能自己动手操作每一种机床,特别是一些比较危险、贵重和精密的设备,比如高压水切割机床、三坐标测量机以及电火花线切割、电火花成型等机床。为了解决这个矛盾,基于学校的实际情况,采用了演示教学的实训方法。所谓演示教学法即指导教师讲解机床的加工原理、操作方法、编程方法,然后自己操作机床加工一个零件演示给学生看。通过演示教学的实训方法,解决了实训内容多时间少、机床有限及教师有限的矛盾,还可以给学生打下进一步学习研究的基础。
2.2以电火花线切割为例
电火花线切割属于特种加工,特种加工是利用电能、化学能、光能或声能等能量对工程材料进行加工的工艺方法。在特种加工中,加工工具(广义的刀具)、加工工件与传统的机加工不同,一般不是采用机械力加工,在实习时学生首先会想到加工工具是怎样加工工件的。所以实习指导教师在实习的开始,应首先讲明电火花线切割的加工原理。实习步骤如下:(1)指导教师启动机床,用薄钢板切割一个小五角星演示给学生看。学生发现一根很长的光滑的金属钼丝可以切割钢板时,一定会感到吃惊,想知道它的加工原理是什么。(2)在切割小五角星的过程中指导教师讲解加工的原理,举一个日常生活中简单的电火花放电的例子:我们平时开关电器或插拔插头时,会发现有时有电火花放电,严重时开关或插头的导电部位有被烧的痕迹,甚至掉渣。电火花线切割的加工原理就是利用电火花放电产生的热量使金属被烧腐蚀而起到切割的作用。讲完这个常见的现象后,再讲电火花线切割的加工原理,学生就感到易于理解了。(3)指导教师再讲解机床的操作方法。(4)简单讲解编程的方法,整个过程大约45min。
3多媒体技术在机械工程实训中的应用
随着计算机技术的飞速发展,计算机的多媒体技术和仿真技术已经应用于各行各业。机械工程实训是一种实践教学活动,但是计算机的多媒体技术和仿真技术在机械工程实训中也能发挥重要的作用。由于实训的内容不可能面面俱到,在学生实习完基本的内容后,可利用多媒体技术补充和总结,会起到良好的教学效果。
4结束语
篇4
1 优化教学内容
以就业为导向,是每个技师学院的办学宗旨。以社会职业中的需求为标准,将《机械制造技术》课程中的教学内容分成模块和项目。①始终要围绕着“零件工艺规程拟定”这个问题,将零件制定工艺规程中需要的基本知识进行整理,将《机械制造技术》这门课程的内容与《机床夹具》一类的几门课程内容进行整合,整理出《机械制造技术》这门课程中所需要的基础知识模块。②培养学生的“复杂零件工艺规程拟定和实施”的技能,需要结合市场对机械工程系学生技术的需求,设计出《机械制造技术》这门课程中所需要的技术应用模块。③在对《机械制造技术》这门课程的教学中,要注意教学内容的先进性。可以设计《机械制造技术》这门课程中所需要拓展模块,来进行学习。让学生在实际的操作中,更加全面地了解机械制造过程中的新工艺和装备的应用。要根据学生认知的规律来对课程的教学内容进行设计,教学内容需要由浅入深,让学生能够容易的理解和消化。
2 改革教学方法
2.1 构建出与社会实际工作相符合的环境,组织学习小组,共同将工作中的任务完成,解决存在的实际问题,培养学生实践中的关键能力,是现代教学方法的中心。这种教学方法被称之为行为导向教学法。在课程的教学中,不同的教学项目,就会采用不同的教学法,来提高教学的效率。①针对教学内容找出精典的案例,通过对案列的分析与讲解,找出在遇到同类问题的解决规律,可以培养学生独立思考、分析和在实际中遇到问题的解决能力。②针对教学内容,将教学的场地移至学校内的机械工程实训中心,对机床和刀具等一些进行实物示范和讲解,将抽象的理论变得形象化,更具体进一步的加深学生对知识的掌握和认识。③在对教学内容进行讲解的时候,利用新的技术和传统的技术进行对比,在对比中找出新技术的优势进行学习。④教学中,可以交给学生一些相对独立的项目让他们自己独立的完善,项目中的:项目计划、方案设计、项目实施、项目评价这些全过程都需要由学生来全权负责。在学生独立完成设计和实践的过程中,可以提高他们的实践能力和解决实际问题的能力。
2.2 教学中,以学习小组的形式,学生与教师共同完成学习任务,必须以学生为中心,教师为辅导的模式来展开合作探究学习。面对问题的时候,让学生尝试着去解决,利用所学到的知识和技能,来获取到新知识和新技能。以下是在教学中,合作探究学习模式下的实施步骤:①构建出一个实际的工作环境,将工作中的任务设计出来。在任务中可以布置典型的机械零件工艺规程设计问题,将学生的参与热情激发起来,每个人都参与到任务中。②收集关于任务的资讯。让学生对零件图进行分析,共同收集机械零件工艺规程设计的资料。③根据工作的内容制定出工作计划。学生可以自由组合成5到8人一组,选出一个小组长,组长针对工作的内容和同学实际的工作能力制定出一份工作计划,使工作任务能够合理的分配到组内的每一个成员。④任何决定需要组内每位成员进行商讨之后决策。通过所学到的知识和小组内每位成员的努力、团结协助,将机械零件工艺规程设计中的各种问题解决。每个小组可以制定出一份机械零件工艺规程,制作出一套工艺的卡片。⑤每个小组在对零件进行加工制造的过程中,学生通过对零件加工的实践,加深了对加工知识的掌握,提高了学习的积极性,会参与更多的动手操作项目,在做中学,行动中学。⑥每组零件在加工技术之后,需要检测零件的精度。之后,需要教师对优秀的工艺方案进行分析点评、不合格的零件分析出现问题的原因并告知解决的办法。⑦最后需要进行学生自我评价,小组之间评价,教师总结评价等一些方式,从多方面评价:机械零件工艺规程设计的过程和体验、小组之间的合作与探究精神、学生学习的能力。
篇5
关键词:项目教学法 焊接专业 综合实训
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1007—3973(2012)009—165—02
焊接专业综合实训是高职焊接技术及自动化专业非常重要的实践性教学环节,是在学完本专业全部课程和经过基本技能训练后,根据实际焊接生产项目开展的专业知识和技能全面综合训练,着重培养学生综合运用所学知识和初步技能去解决专业实际问题的能力,使学生掌握综合分析、技术应用、生产质量管理等技术人员业务运作能力。要求学生达到以下目标:熟悉焊接结构图的特点,技术条件;学会审查图纸,分析工艺性,提出修改方案;熟悉焊接工艺文件编制的原则及要求;了解实习基地设备的生产状况;分析、编制零件加工工艺,填写备料、零件加工工艺卡;分析、编制装配工艺,填写装配过程工艺卡;分析、绘制焊接工艺,填写焊接工艺卡。
1 项目教学法概述
项目教学法是指教师通过引导专业综合实训者在实训过程中完成具体项目来进行教学的一种方法。它特别重视学生的学习过程,注重学生的主体地位。近年来,“用项目做事”的教学理论在我国工科教学中引起极大反响,并成为工科教学改革的走向。该理论创导通过在项目中使用理论知识来掌握理论知识,而不是通过机械的训练。在教学中,教师围绕教学内容和教学目标设计出可操作的项目,要求学生在互动中完成项目,来达到学习知识和掌握技能的目的。项目教学关注的是如何“学”,而不是如何“教”;是以学生为中心,而不是以教师为中心。实现了从注重习得结果到注重习得过程的转变。与传统教学不同,项目教学要求教师将课程设计为项目,项目中又包括几个小项目,使学生在自然的环境中,生生或师生互动交流,培养焊接专业综合技能,学生有大量的实践机会,学会如何解决学习中的难题,提高使用专业知识的灵活性和熟练性。
2 项目教学法在焊接专业综合实训中的优势
在焊接专业综合实训教学中实施项目教学法,不再是教师把现成知识、技能传递给学生作为追求的目标,或者说不是简单的让学生按照教师的安排和讲授去得到一个结果,而是在教师的指导下,学生去寻找得到这个结果的途径,进行实施,最终得到这个结果,进行展示和自我评价,学习的重点是在学习的过程而不在学习的结果,培养学生在学习过程中学会学习、学会应用、学会合作、学会创新,从而培养和锻炼学生的焊接专业综合实践能力。
2.1 项目教学法以学生为中心,有利于学生主体性发展
以学生为中心来选择组织教学内容和实施教学是项目教学法有别于传统教学法的最为本质的特征。当前我国职业教育教学的核心理念是强调以学生为本,重视培养和发展学生的主体性。在焊接专业综合实训教学中,通过项目教学法的教学设计,使学生在教师的指导下,通过感知、体验、实践、参与和合作等活动方式,实现项目的目标,并感受成功的喜悦,获得自主的发展。
2.2 项目教学法把教学目标落实在学习过程中,有利于培养学生学习能力
在项目教学中,项目是包含了教学目标和学习目标的活动,教师给学生创造实践的机会,学生在教师的引导下积极主动地参与交际,体验、掌握焊接专业知识和技能。在当下科学技术日新月异的信息时代,唯有坚持不断的学习才能够不被社会淘汰,才能够获得可持续发展。项目教学的焊接专业综合实训正是以培养学生实际运用焊接专业知识的能力为目标,关注焊接专业学习过程,有利于培养学生的学习能力。
2.3 项目教学法重视培养学生专业知识,有利于锻炼学生处理问题的能力
为了完成项目,学生必须先分析问题,然后解决问题,在这个过程中,不仅锻炼了学习焊接专业知识的能力,也锻炼了交际能力、认知策略,同时还锻炼了分析处理问题的能力。通过把现实生产引入教学,充分体现“做”中学,为学生今后的学习奠定基础,培养学生动态使用焊接专业知识的能力,有利于学生的可持续性学习,另外,通过引进真实的焊接生产实例来进行项目教学体现了焊接功能性的认同,学生通过交流互动体验焊接专业知识的社会功能,理解焊接的重要社会意义,使学生掌握动态的焊接专业知识。
3 焊接专业综合实训课程教学存在的问题
人是教育的中心,也是教育的目的;人是教育的出发点,也是教育的归宿;人是教育的基础,也是教育的根本。因此要确立学生在学校中的主体地位。教育工作要以服务学生全面发展为重点。
现有职业院校焊接专业综合实训课程在教学过程中存在的弊端,突出表现在处理直接经验与间接经验,能力与知识等关系上。间接经验通常是以书本知识为载体的。如果强调课程应该以间接经验为主,那么学习的项目就是去接受人们积累的文化成果,教师成为教学的核心,学生处于被动地位,接受与记忆是最主要的学习方法,课堂是教学的主要活动场所。目前,高职的课程结构实际上是本科的压缩,以学科为本位,课程设置方式过于注重间接经验,忽视学生的实际需要,忽视直接经验的获得。而缺乏直接经验的间接经验也是很难巩固、很难理解的。
知识与能力的关系也是改革的焦点,知识是概念和理论系统,而能力主要是心理机能。课程强调的以知识为中心指在具体的课程设计过程中注重知识的完整性、系统性和科学性,课程目标直接指向知识本身。而以能力为中心则强调学生在获得知识的基础上发展能力,知识是实现能力发展的手段。
4 项目教学法在焊接专业综合实训教学中的具体实施路径
焊接技术及自动化专业课程由学习领域、科目、模块三个层次构成。学习领域规范着学生素养的基本范畴,是每一个学生都要学习,而且是每年都得学习的,不得缺失;科目是学习领域的实体,规定着学生必不可少的学习内容,是每一个学生都必须学习而不得缺失的,但不一定每年都得全学。进入模块以后,学生就有了选择的自,就是说,学生可以按要求自主选择模块,但不能选择科目和学习领域。
4.1 项目的设置
焊接专业综合实训是一门实践性很强的专业课程,除了综合应用本专业已经学过的有关知识外,学生还应调整和总结自己的学习方法。(1)注意理论与实践的联系,在理解基本知识的基础上,善于捕捉焊接结构中的每一个实际问题,从中学习分析解决工程实际问题的方法;(2)注意总结焊接结构生产的共同特点和规律,逐步提高自己的认知水平;(3)特别强化动手能力训练,在有条件的情况下,结合实训要求参与多种焊接结构的生产实践。
教学过程中:(1)针对基础知识的教学,组织学生进行现场参观教学,或通过多媒体教学手段,让学生对焊接结构生产的全过程有一定的感性认识;(2)在教学过程中,配合每一种能力目标要求精心进行教学设计,突出焊接结构生产职业能力训练,加强实践意识和应用能力的培养;除此以外,还应结合专业知识的教学,加强焊接结构有关新知识、新技术、新工艺和新设备的介绍,积极开阔学生的视野和开发学生的专业创新思维。
根据焊接专业综合实训的任务和目标,结合本地区焊接生产实际,主要设计了以下几个实训项目:桥式起重机桥架的焊接生产、压力容器的焊接生产、船舶结构的焊接生产、桁架的焊接生产。
4.2 项目的实施过程
实训项目的实施过程包括:(1)审查实际焊接结构图,根据技术条件找出相应的技术标准。指出图纸设计是否有不合理的地方,如有提出修改方案。(2)分析产品的工艺性、编写产品的全套生产工艺规程。(3)针对实际产品生产进行先进工艺的可行性研究。(4)总结对实际生产条件的调查认识,并写出调查报告。(5)学生自评。(6)企业技术人员(工程师)讲评、教师总评。
4.3 实例分析
实训时,将学生分成若干组,各组抽签选择一个实训项目。抽中某个实训项目,就到相应的校外实训基地进行实训。布置任务时,要明确时间分配,以便控制实训进度。同时要公布实训考核办法和要求,给学生一定的学习压力。考核办法以过程考核+综合评定为主,综合评定以学生自评、企业技术人员(工程师)讲评、教师评价,以及学生的实训报告质量为主。
以桥式起重机桥架的焊接生产项目为例,相应的校外实训基地有南昌普华铁路机械有限公司、江西起重机械总厂、南昌铁路局机械厂。
4.3.1 项目活动的开始
学生上网、到图书馆收集桥式起重机桥架焊接生产的有关资料,了解校外实训基地的产品、设备、生产组织和管理等情况。拟定项目实施计划,并与校外实训基地取得联系,确保实训顺利开展。这一阶段主要培养学生收集资料、制定计划、沟通协调等能力。
4.3.2 项目活动的开展
这一阶段的要求是:(1)在校外实训基地按规定程序借阅桥式起重机桥架焊接结构图,对图纸进行审查,并根据技术条件找出相应的技术标准,指出图纸设计是否有不合理的地方,如有则提出修改方案。(2)分析桥式起重机桥架的焊接工艺性、编写桥式起重机桥架的全套焊接生产工艺规程。(3)针对桥式起重机桥架焊接生产进行先进工艺的可行性研究。(4)将自己编制的工艺与桥式起重机桥架的实际焊接生产工艺进行比较,分析各自的优缺点。要求整个活动过程有笔记可查。
这一阶段是实训的主体阶段。各小组成员进行分工合作,参与整个项目的每个工作过程。期间,学生会遇到未曾学习的知识点和一些技术问题,老师或者企业技术人员(工程师)可集中进行讲授,并指导他们去查阅学习资料,引导学生互相帮助,解决问题。这一阶段主要培养学生综合运用熔焊原理、金属材料焊接性、焊接方法与设备、焊接结构生产、焊接检验等专业知识,进行焊接生产工艺设计的能力,发现、分析和解决生产实际问题的能力,以及团队意识和协作精神。
4.3.3 项目活动的结束
这一阶段,每个学生首先对项目活动进行总结,写出实训报告,然后在小组内部进行自评,每个小组推举一位代表在总结会上进行项目总结性发言,总结会由老师组织召开,全班学生出席,企业技术人员(工程师)对每组的发言进行讲评,最后由教师总评。这个阶段主要培养学生归纳概括能力、语言表达能力、互相学习能力,使学生的专业综合能力得以升华。
5 结论
总之,在职业院校焊接专业综合实训的过程中,学生才是内因,决定着专业知识学习的成败,教师的作用就是最大限度的促进帮助学生学习,设置适合学生的教学模式,而项目教学法正为教师提供了一个模式,根据我国职业院校课程教学的现状,全面推行项目教学法还需要一段很长的时间,为使焊接专业综合实训发展的更好,还需要职业院校广大教师为此做出更大的努力。
(课题项目:2011年江西省教改立项课题“项目教学法在焊接专业综合实训中的应用研究”的部分研究成果(课题编号JXJG—11—50—4),课题主持人:邹新斌)
参考文献:
[1] 陈雅萍.电子技能与实训:项目式教学(基础版)[M].北京:高等教育出版社,2007.
[2] 明立军,葛政,葛岳.职业教育价值理论与实践[M].沈阳:东北大学出版社,2006.
篇6
【关键词】机械设计技术基础;教学改革;模块化;理实一体化
《机械设计技术基础》即是一门技术基础课,也是能直接用于生产设计的课程,教学目标是培养学生运用机械原理、常用机构,通用机械零部件的基本知识,掌握基本的设计计算方法,设计步骤,分析解决机械工程实际问题的能力;通过课程设计和各种实践教学手段,进行机械工程技术人员基本素质的训练,培养认真负责,严谨细致的工作态度和工作作风,为学生进入企业从事机械设计工作打下基础。
一、机械设计技术基础教学中存在的问题
1、公式多、图表多、选择系数多、标准规定多,基本概念和基本理论比较抽象,学生缺乏耐心和学习兴趣,使教学中存在着很大的难度。
2、理论性强、系统性强、实践性强、需要掌握的知识面广,学习难度大。
3、要成为一个合格的机械工程设计人员要求高。不仅要掌握机械设计的基本知识、基本理论、基本设计方法和步骤,还要了解材料的选择,毛坯制造,加工设备的选择,加工工艺的确定,生产组织方式及制造成本等。
4、随着教学的改革和课程体系的调整,课时越来越少,需要讲授的内容越来越多。有的职业院校把金属工艺学、理论力学、材料力学、机械原理、机械零件都融汇到机械设计技术基础一门课,知识点太多,使学生很难联系起来融汇贯通。
5、传统的教学方法,板书加幻灯片,讲完布置作业的教学方法很难适应教学的需要,传递的信息量少,学生被动接受,达不到理想的教学效果。
为培养高素质技能型人才,满足社会不断发展的要求,对教学的模式和方法有必要改进行改革。
二、机械设计技术基础教学方法改革措施
1、调整教学内容
教学内容以适用够用为原则。重点在机械传动,常用机构,通用机械零部件的工作原理、结构特点、技术标准、加工工艺、材料选择、使用维护;掌握基本的设计原理、设计方法、设计步骤。删减那些过深、过时的理论推导和证明,高职培养的是技能型、适用型人才,没有必要把理论的推导,公式、定理的证明搞得清清楚楚,明明白白,应重点教会学生怎样实际运用这些基本理论、公式、定理、设计方法、技术标准、设计手册、技术资料来计算、查找、选择、确定所需要的参数;运用机械设计的基本原理和设计方法来进行构思和结构设计,解决工程设计的实际问题,这样即符合高职教育的培养目标,也能取得较好教学效果。
2、改革传统的课程设计教学模式
课程设计是重要的实践教学环节,通过具体的机械设计,培养学生综合运用机械设计技术基础和其他相关课程知识进行机械设计的能力,训练学生查阅标准、规范、手册和相关技术资料的能力。将原来理论教学结束后两周的课程设计溶入到理论教学的各个模块中。第一堂课就给学生下达《课程设计任务书》,使学生明白这门课学习后要完成的具体设计任务。以带式输送机减速器课程设计为主线,每一个模块给学生下达一个《学生工作任务书》,使学生知道这个模块学习后要完成减速器的哪部分的计算和设计,让学生带着工作任务去学习,把课程设计大量的设计计算工作分解到整个学期,学了就用,边学边用,提高学生学习的积极性,训练学生综合应用的能力,课程学习结束的同时完成相应的课程设计任务。
课程设计完成后,让学生把自己的设计拿来进行分组讨论,讲述自己的设计思路、设计方法、设计的特点,主要参数的确定,工程图的表达,相互之间进行分析比较、归纳总结,找出不足,进行完善,提高学生设计能力和设计水平。
3、采用模块化教学
打破教材章节的限制,把培养目标相同的相关的教学内容集中到一个模块,每一个模块都有培养的知识目标、能力目标、素质目标,使知识更加系统化,培养目标明确化。每一个模块配一个《学生工作任务书》使学生知道这个模块学习后要完成的工作任务,让学生目标明确,有的放矢的进行学习。例如在学习带传动这个模块时,把电动机的选择加入进去,因为电机的动力往往是通过皮带轮和联轴器来连接输出装置输出的,《学生工作任务书》要求学生学习这个模块后,计算带式输送机减速器需要的输入功率,分配各级传动的传动比,确定电机转速,根据功率和电机转速选择电动机,V型带型号及数量的确定,带轮的结构形状和尺寸的确定,带轮工程图的设计。
4、改革教学手段,加强实验教学
充分利用现代化的教学手段,改善教学效果。把理论和实践结合起来,进行理实一体化教学。利用各种软件进行多媒体课件开发,如利用Flash软件开发集图、文、声、像于一体的高质量课件,模拟演示四杆机构的运动过程,知识容量大,内容充实,生动形象,激发学生学习兴趣,增强教学效果;利用实物、模型进行课堂演示教学,增强学生的感性认识;利用机原机零实验室和实训车间让学生参观了解各种机构的运动形式和特点及通用机械零件的结构;在齿轮传动模块学习时,让学生进行减速器的拆装和测绘,使学生对齿轮传动的特点、标准中心距、齿轮侧隙、顶隙更充分的理解;在学习通用机械零部件的过程中,安排学生进行一周的普通机械加工实习,加深学生对机械零件结构和加工工艺的了解;把理论教学和实践教学有机结合起来,以机械设计为线索,以解决工程实际问题为目标,提高设计的科学性和实用性。
5、注重培养学生的工程意识和敬业精神
工程设计的目的是生产应用,设计时必须注重实用性和经济性,设计人员必须有高度的责任心,因此要把培养学生认真负责的敬业精神,严谨细致的工作态度和工作作风贯穿于整个教学过程中,即注重知识的学习又注重能力和素质的培养。教师要不断地创新、总结和完善教学方法,才能更好地进行教学,培养出适应社会需要和岗位需要的人才。
参考文献:
[1]机械基础与结构设计 重庆大学出版社.
篇7
为此面对模具制造与加工业对“零距离”应用性、高技能型人才的迫切需求,改革现行的课程体系和教学方案将势在必行。根据高职高专模具专业人才培养方案,以培养学生具有从事模具设计与制造所必需的职业能力为目标,按照职业行动能力的要求以应用性、实践性作为教学的基本原则,将原有的基于学科体系的知识进行解构,设计以项目驱动、工作过程导向的专业课程体系,将职业资格证书的考核标准融入课程体系之中[1],确保实践教学的主体地位,实现以课程为核心、以技能为本体的一种教学模式。本课程按照“以能力位本位、以职业实践为主线、以项目课程为主体的模块化的专业课程体系”的总体设计要求,是以使培养学生塑料模具设计能力为培养目标,彻底打破学科课程的设计思路,紧紧围绕工作任务完成的需要来选择和组织课程内容,突出工作任务和知识的联系,让学生在职业实践活动的基础上掌握知识,增强课程内容与职业岗位能力要求的相关性,提高学生的就业能力。
2项目导向教学方案的设计
围绕“能力递进,工学结合,项目导向”的人才培养模式,将《冲压工艺与模具设计》课程的主要内容以项目(生产案例)的形式在理论和实践教学过程中实施,由师生共同完成项目[2]。首先将本课程的主要内容融入教学项目中,再对项目进行细节化的划分和知识设计重构,分成由若干个子项目组成,对应于每一个子项目来下达相应的教学任务,以任务单元的形式分配给由三名或五名学生组成的项目组成员,最后由专兼职指导老师根据项目组完成的质量评定学生的学习效果,完成项目教学总结和考核。结合本课程的教学内容和目前我院模具专业现有的实训室设备情况,将该课程主要分为四个教学项目和六个任务单元[3],如表1所示。
3本课程项目导向教学方案的实施
《冲压工艺与模具设计》课程项目导向教学方案:在每一个教学生产项目即教学生产案例[4]中,第一让学生明白该生产项目的主要目的,了解该项目由多少子项目组成,需完成的任务量是多少;其次安排去企业观摩学习和相应的实验和实训项目,设计项目在冷冲模装配与调试实训室和理实一体化教室完成,加工制造项目在特种加工中心实训室完成,掌握与各个项目有关的知识点内容;最后以企业产品为载体进行项目剖析式教学,使学生对冷冲模组成、工作原理有进一步认识和理解,能够掌握冷冲模各个类型模具的结构、组成部分及工作原理;掌握模具工艺设计能力和制造能力,逐步提高学生实践操作技能及分析问题和解决问题的能力。(1)项目的选取依据《冲压工艺与模具设计》课程涉及的冷冲压工作领域和工作任务范围,具体教学方案的设计过程以冲裁模设计、弯曲模设计、拉深模设计、多工位级进模设计等为项目主体,参考职业工作任务中工作过程的逻辑关系,将工作任务具体化、细节化、单元化,知识将重构转换成学生学习的项目任务。(2)结合高职高专学生的学习特点和我院模具专业学生的实际情况,依据每个项目中工作任务的要求及参考职业能力形成的规律等来确定这门课程所要掌握的知识内容和技能水平。(3)依据本课程的项目内容总量以及每个项目在该门课程的重要性来分配各项目的工作任务时间学生小组的分配,参考表1。(4)根据学院现有的冷冲模装配与调试实训室和特种加工中心设备,结合项目主体的内容选择不同类型的实训项目。(5)为了保证项目导向教学方案实施的过程中,理论学习与实践操作的一致性,这门课程的教学采取项目导向、工学交替、理实一体化等行动导向的教学模式。采用实训室现场指导和企业现场观摩、操作教学、仿真课件教学相结合的项目教学方式。
4项目导向教学总结
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(沈阳工程学院机械学院,辽宁沈阳110136)
摘要:数字化设计制造是技术应用型本科机械电子工程专业的核心职业能力,我院在人才培养方案中以数字化设计制造工程能力培养为主线,首先以典型企业的岗位能力需求为基础,构建了理论教学、实践教学、素质教育的三大课程群体系结构,提出了在教学中实施综合课程改革的探索性实践方法,通过改革使学生的工程能力得到了提高。
关键词 :数字化设计制造;课程群;工程能力培养;课程改革
DOI:10.16083/j.cnki.22-1296/g4.2015.04.025
中图分类号:G642.4文献标识码:A文章编号:1671—1580(2015)04—0054—02
基金项目:辽宁省教育科学“十二五”规划立项课题“以数字化设计制造为主线的卓越工程能力培养”(编号:JG14DB280)。
收稿日期:2014—11—19
作者简介:李铁钢(1973— ),男,辽宁沈阳人。沈阳工程学院机械学院,高级工程师,副教授,在读博士,研究方向:先进制造技术及教学。
当代机械工程领域迈进了数字化制造的时代,在产品制造活动的全生命过程中利用数字化的信息实现产品和制造活动的表达、组织和运行,数字化制造大大地提高了产品的质量和企业的生产经营效率。企业的数字化制造水平和应用能力已经成为企业的核心竞争力。
应用型本科院校机电专业的人才培养特色是“工程教育,职业取向”,培养的学生是既不同于普通高等教育的研究型人才,也不同于高职高专院校的技能操作型人才,而是具有够用的机械和电子专业理论知识,一定的人文、科技和艺术素质,较强创新精神的高等应用型机械工程领域的复合性应用型人才。从就业反馈来看,企业认为学生的理论泛泛而实践技能不足,理论与当代的企业技术脱轨,就业后工作适应能力差,需要经过相当长时间的培训和培养才能胜任岗位。因此,需要改革人才培养方案和课程,以数字化设计制造的综合工程能力为主线、基于企业实践培养人才。
一、以数字化设计制造为主线的培养方案规划
基于我校机械专业近几年的就业和定向培育就业客户群调研,我院总结形成了企业的岗位能力需求指标,并分解指标,形成知识体系,根据知识体系修改了培养方案。
沈阳工程学院为以工为主的培养技能应用型人才的地方高校,办学战略依托电力行业,服务先进装备制造行业和现代服务业,培养创新应用型人才。机械电子工程专业主要培养德、智、体、美全面发展,较系统地掌握机械制造及自动化、计算机应用、自动控制和电子技术应用等复合型的专业知识,以机床数控系统的应用与开发,机电一体化产品的设计、调试和管理等能力为特色的机械电子工程领域高级应用型人才。
课程群规划遵循“三面向、三服务”的理念,即面向学生就业、面向企业界、面向未来,课程改革要服务于职业能力需求、服务于工程实践能力培养,理论课程要服务于实践课程。
我院综合美国ABET工程专业认证的标准和企业需求确定了机电专业工程素质能力的培养包含自然人文能力、工程应用能力、机械产品设计能力、机械产品制造能力、机械设备控制能力和企业实践能力等模块。课程群体系要体现“理实交融、分为层递进”的原则,分为基本技能层次、提高应用层次和综合创新层次三大类。
二、课程群建设方法
(一)以课程群为基础,结合教师科研,组建教学科研团队,争创精品课程。建立同典型企业的校企密切合作关系,按照典型企业的数字化生产流程规划工程软件,软件分必修和选修两部分,对于必修课程,学生必须掌握;而选修课程,学生可课后自学。必修软件有AUTOCAD、UG、ANSYS和Matlab,选修软件有机械工程师、Amesim、VERICUT、CAXA工艺图表、PC DMIS、VNUC、Autoform、Geomagic Qualify和Imageware等。在工程软件课程体系中,AUTOCAD主要培养学生的机械和电子平面制图能力,在机械制图与CAD课程中学习,在机械原理、机械设计、机械测绘、机械原理课程设计和机械设计课程设计中应用;UG主要培养三维设计和数控编程能力,在三维设计基础、CAD/CAE技术与应用和数控加工工艺与编程中按模块讲授,在模具设计与制造、数控加工工艺与编程课程设计和机械装备课程设计中应用;Matlab主要培养数学分析和控制系统分析能力,在高等数学、线性代数和机电工程控制基础中学习,在机电一体化系统课程设计、机械工程测试技术和液压与气压传动课程设计中应用;ANSYS主要培养有限元分析能力,在工程力学和CAD/CAE技术与应用中学习,在材料成形技术和CAD/CAE实训中应用。
(二)贯彻工程软件培养,注重对必修软件的系统培训,安排好自学选修软件的知识点,规划好各课程中软件的知识点讲授和知识的递进,以使学生掌握数字化设计制造能力。比如:对于数字化制造能力的培养,重点培养数控机床的加工能力,在三维设计基础课程中讲授UG软件的基本操作和三维实体造型;在模具设计和制造课程中讲授模具的三维设计;在机械制造装备设计课程中讲授夹具的设计;在机械制造技术基础课程中讲授CAXA工艺图表软件编制数控加工工艺规程;在数控加工工艺与编程课程中讲授利用UG软件编制数控程序;在先进制造技术课程中讲授利用VERICUT软件进行数控程序加工仿真,利用PC DMIS软件生成数字化测量程序,利用Geomagic Qualify软件进行检测结果分析,最后这些技能在独立实践环节数控加工工艺与编程课程设计中得到全面应用。学生利用前述这些工程软件,从产品的图纸出发,独立分析并设计数控加工工艺规程,编写数控加工程序,分组加工零件并检测。
(三)为体现数字化设计和制造能力培养,对课程群的能力体系进行分解,得到详细的能力和目标矩阵。设置40周的独立实践环节,包括课程设计、实训、实习和毕业设计,侧重综合问题的解决,体现工程实践性和创新性,培养学生的企业实践技能,使其能够综合应用专业知识进行产品的数字化设计和制造,解决实际工程问题。突出实践教学的地位,实践教学不仅仅是理论教学的演示、验证和补充,还是工程能力培养的决定性环节,培养目标的实现应以能否从事生产实践作为评判基准。加大专业化、数字化设计制造素质教育,对于
取得相关学科证书的学生将给予学分加分或课程减免的激励,
包括数控车床和铣床的中级工和高级工操作等级证书、制图员证书、三维设计证书、数控工艺员证书、各种省级以上相关比赛证书等。
此类课程也可以帮助学生考取职业资格等级证书,增加就业资本。
(四)加强数字化设计制造教学资源库建设,选择企业经典案例进行课件、图片、动画等教学资源的信息化建设;加强虚拟实验室建设,建造虚拟材料成型实验室、虚拟数控加工仿真实验室和网络化制造实验室等。在进行数字化教学资源建设和虚拟实验室建设中吸收学生参与,既激发了其学习的兴趣,又锻炼了其数字化设计和制造能力。
(五)加大教材建设,特别是综合实践类教材,编写反映企业数字化设计制造技术的教材,对企业的典型零件和流程进行凝练,形成具有代表性的教学案例。教材应言简意赅,图例形象,还要便于进行启发性教学,便于课后思考和进一步的知识扩展。
(六)开放数字化设计制造相关实验室。将数控机床实验室、CAD/CAM实验室开放,接受课外实验和创新制作,提高学生的学习能动性。利用好教务网络教学平台,将数字化设计和制造的教学资源放到网络上,开展网络答疑,增加与学生间的互动,利用当代大学生的信息获取手段促进其学习兴趣的提高。
[
参考文献]
[1]陈冰.理实一体化教学在数控专业中的实践与应用[J].职教论坛,2007(6).
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篇9
【关键词】金属材料及热处理;课程设计;兴趣教学
一、《金属材料及热处理》课程教学中存在的部分问题
高职院校的《金属材料及热处理》课程是机械类学科重要的必修课程,金属材料的相关知识在社会加工制造业、机械工业中有着举足轻重的作用。但是,目前高职院校的《金属材料及热处理》课程教学过程中存在一些问题,使得理论与实践脱节,影响了学生的学习,抑制了学生的创新思维。
1.教材内容的缺陷,教材内容理论性较强,知识点繁杂,对于学生来说理解上有一定难度,不能引起学生学习的兴趣。
2.生源的问题,学生的思维过于定式,大专院校的学生整体素质偏低,理解力、想象力不足且缺乏必要的基础知识。
3.实验设备的不足,大部分学校中只有部分实验设备,而且还多是一些老旧设备,不能及时更换和补充新型设备,使得教学与实际社会生产上存在差别。
4.教学方式的不足,目前,主流的教学方式是老师课堂讲授,学生记忆,不利于学生真正理解一些抽象概念,缺乏师生互动。
5.考核机制不合理,主要的考核方式还是卷面考试为主,一些学生平时学习不认真,考前突击背重点,一样可以合格的现象。
二、《金属材料及热处理》课程设计与教学改革
职业学校中对于《金属材料及热处理》课程教学现存的问题主要体现教学内容、教学方式和考核机制三个方面,因此课程设计可从这三个方面入手,进行相应的改变,提高学生的整体素质。
1.教学内容设计
高等职业院校的目标是:培养大批的高素质,技能型,实用型人才提供给生产一线。教学内容应突出技能型、实用型知识点,知识点要结合社会生产,生活中的实际情况进行讲授。对于金属材料的基本理论、基本技能的教学要结合现实社会的生产生活,使学生在实践中自己总结出相关知识的理论联系,提高学生分析、解决问题的能力。
2.教学方式设计
为了激发和培养学生的自主创新、自主学习的积极性,使学生从被动学习变为主动学习,就要改变传统的单一老师教授的教学形式,要结合多种多样的教学方式调动学生的积极性,主动性。教学方式的设计可从如下几个方面入手。
(1)兴趣教学设计
为了激发学生的学习兴趣,提高对实验的积极性和主动性,我们充分利用实验室的现有条件,发挥形式多样、内容丰富、引人入胜的特点,在实验内容和方式上作了改进,如在砂型铸造成形的教学中可以引导学生做一些实体模型,将原有的零件模型换成学生自己设计的有趣的实体模型,比如鱼形模型,虫形模型等动物模型,这样有助于提高学生的兴趣,提高学生对铸造成形的了解,提高了学生的创新能力。要把课堂搬到实验室,让学生在边做边学,边观察中来学习知识、了解知识。同时学校应注意社会生产中的变革,及时更换老旧实验设备,用新型设备来提高学生对现代社会的生产情况的了解,也有助于培养操作型,技术型人才。
(2)实践结合教学设计
使多种教学方式联合应用,传统的书本教学与现代化的教学手段相结合,以网络上的新的知识来补充书本知识中的不足。
学校要加强与工厂的合作,把课堂搬到工厂中,以现实生产引导学生主动学习的目的,如锻压成形这样在学校现有设备不足的情况下,以工厂相应的生产车间的生产视频来作为实例教育学生。
实训课与理论课的结合,这样让实训与理论同步进行,帮助学生学习理论的同时,也有助于学生提高实际操作能力。
老旧设备的结合,在教授一些设备的教学中,以老设备来讲原理;用新设备来教实践,这样有助于提高学生的实用性,科技性,帮助学生适应以后的现代化生产。
(3)角色互换教学设计
适当的进行角色交换,让学生自己去寻找查询一些相关生产实例,并做成相应的课题,利用多媒体设备向其他学生及老师进行讲解,提出相应的问题,在老师和其他同学的帮助和引导下去解决。这样做,学生与老师的角色时常调换,亦教亦学,有助于共同进步,共同制定良好的教学形式。
(4)相关选修课
部分有能力的学生可以通过选修的形式来更深入了解这门课程的内容,以选修的形式,供学生自主选择的机会,帮助学生对自己不太理解的地方进行补充学习,也可以为感兴趣的学生提供更多的学习机会。
3.考核方式设计
传统的卷面考试,考核内容片面,所以要将单一的考核制度变为多种考核制度结合的考核方式,建议将卷面考核、实践考核、出勤考核、创新设计考核等方面同时结合在一起,对各部分的权重进行合理的分配。这样的一个综合性考核可以同时考核学生的理论、动手实践能力、出勤率和创新能力,有助于学生发现自己的短板,帮助学生合理分配学习精力,推动人才的全面发展。
三、结语
职业院校《金属材料及热处理》课程的教学设计和改革是个系统复杂的工作,它的核心宗旨是发挥学生和老师的主观能动作用,在老师的引导下,以学生为中心,调动学生学习的兴趣,主动性,多种教学模式相结合,达到学生发展成为一个全面,创新,应用型,科技型的高素质的人才为一线生产做贡献。本次提出的相关建议是根据当下社会现状,机械生产加工业的发展情况所制定提出的,提出的相关改革最终实现学校重视,教师投入,学生爱学,推动全新的教学改革的顺利发展。
【参考文献】
[1]王英杰.《金属工艺学》[M].机械工业出版社
[2]丁建生.《金属学与热处理》[M].机械工业出版社
[3]赵忠,丁仁亮,周而康.《金属材料及热处理》[M].机械工业出版社
篇10
一、问题的提出
本人多年从事数控编程与操作课程的教学工作,在这个过程中了解到数控实践教学存在着若干问题:
1.学生人均实际操作时间相对较少
由于数控实习设备价位相对来说比较高, 一般职业院校购置数控设备的台套数有限,而学校在校的实习学生数量相对较大,因此不能保证学生的人均实践操作时间。[1]
2.学生实习的内容与生产实际严重脱节
与生产实际相脱节的原因有多个方面,首先,在数控机床的操作过程中,由于教学时间有限,指导教师多以指导学生的基本操作为主,而理论、实践技能训练的内容偏少,与实际生产衔接不够;其次,学生使用的毛坯材料和刀具与实际生产有差距。由于用于加工生产的毛坯原材料价格比较昂贵,加之学生多以练习为主,不进行实际工件的加工,大部分材料都是浪费,所以车间用于学生练习的毛坯一般是价格相对便宜。从另一个方面考虑,就是在实习过程中选择了比较好的材料,由于学生对加工工艺认识的相对缺乏,刀具必定会被频繁的打坏,而更换刀具的价格也是不菲的。
3.机械加工工艺知识面窄,给数控实践教学带来了极大的困难
学生数控知识面培养不够,并且经历实践操作环节很少,对设备安全和学生人身安全存在的危险问题考虑不到,也影响了数控实践教学的顺利进行。[2]
4.由于设备少、资金紧张等多方面原因,数控实践教学多以演示性和验证性实验为主,只注重对理论知识的验证和实际零件加工的演示,学生无需或很少动手,学习效果较差。
5.数控实践教学不能充分利用课堂时间
由于数控技术专业实践性强、职业能力要求高,要求教师既能从事理论教学又能承担实践教学,具有较强的动手能力和解决生产一线有关技术问题的能力,能在生产现场动手示范,指导学生掌握生产技能,因此担任这门课程的一般为“双师型”教师。但这样也存在着弊端,一个教师在数控机床前面指导的学生是有限的,不可能将整个班级的学生都拉到机床前面教学,所以就要分组进行,最多十个学生一组,这样势必就会有许多空余时间不能充分利用。
针对上述在数控实践教学中存在的问题,对高校数控实践教学的培养目标、组织实施方式和实践教学内容等教学环节进行改革,势在必行。本人认为应该从不同层次认识数控实践教学,从而在教学条件有限的情况下提高“数控编程与操作”课程的实践操作性。
二、问题的解决
1.揭掉“数控”的神秘面纱。
一般人提起数控总感觉数控很神秘,经过这几年的数控教学,我的认识是数控并不神秘,其实所谓的“数控”也就是机械加工,再进一步说就是无人值守的全自动的机械加工过程。因此既然是机械加工,所以学习数控最主要的是学习机械加工工艺,而工艺知识正是我们学生最缺乏的。因为机械工艺知识的获取不单单是靠教师对工艺知识的理论讲解,更重要的是在实际加工过程中积累工艺经验,只有在实际加工中经历了解决问题的过程,工艺知识才会有积累。
2.进行数控实践操作必须具有的知识基础。
实践教学一般包括实验、实习和实训,而数控实践教学实质是实习加实训。在进行数控实践操作之前学生必须完成一定程度的专业基础实习,专业基础实习主要是进行金工实习。通过金工实习,要求学生掌握常用机械加工方法以及车床、铣床、钻床、磨床的加工工艺特点,机械加工工艺方法和工艺参数选择。
学生在掌握了金工实习所要求的技能的基础上,再进行数控机床的实际操作,可以对比学习,相对来说就比较简单了,而且很多机械加工工艺的知识对数控加工也是通用的。
3.综合利用数控仿真软件完成数控实践教学
首先利用数控仿真软件在虚拟加工的软件环境中让每个学生得到充分的训练,然后在真实的生产设备上进行加工,这样既获得了较好的教学效果,而且也为学校节省了大量加工材料和刀具材料等不必要的浪费。[3]
4.重新设计数控实践教学的考核
对实践教学的考核,是实施实践教学体系过程中的重要环节。考试对于学生来说是一种压力,同时也是一种动力,只有通过考核,才能检验学生的掌握程度,对于数控的实践教学来说也是如此。学校考核数控实践教学的教学效果主要是考核学生对理论知识的掌握和职业技能的初步操作程度,在考核过程中应制定评分细则,全方位加以考评。但是由于时间和机床有限的原因,全方位考评在学校实施起来是比较困难的。社会的考核主要是让学生参加相应职业岗位技术等级考核。
对于数控实践教学来说,重点内容是让学生掌握数控机床的手动操作方法,对于自动加工,只要学生编写程序没有错误,只要按下 “循环启动”按键,让程序自动运行便可以了。而手动操作数控机床主要是建立工件坐标系的操作,也就是“对刀”操作。所以学校考核只要进行“对刀”手动操作的考试便可以了。如表1所示是本人从事数控实践操作过程中定制的数控手动操作的评分标准。
三、总结
总之,“数控编程与操作”课程在机械类专业职业教育中发挥着举足轻重的实践指导作用,我们的教学手段经过近几年的实践探索和教学改革不断趋于完善,但是在这个过程中不断有新的问题出现。我们只有在数控实践教学的过程中不断地发现问题,解决问题,才能使我们的数控实践教学在不断的探索中发挥强有力的就业导向作用,使学生真正学以致用。
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