机械设计制造论文范文
时间:2023-04-02 01:59:06
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篇1
1.1实践性强
工业设计的一个重要的目标就是通过设计能够为人们提供一个更为舒适的生活方式,提升人们的生活质量,使得我们的生活更加的自然、环保以及和谐,因此工业设计这项工作还具有很强的实践性,需要有较强的应用性。
1.2时代感强
应该注意的是,在不同的时代背景之下,工业设计应该有不同的需求。在当前新的形势之下,工业设计的基本需求就是绿色、节能,由此可见,工业设计还具有较强的时代感。
2工业设计的发展现状
在工业革命之后,工业设计行业迅速发展起来,但是从总体上来看,我国的工业设计历史较短,发展的速度相对比较缓慢。近几年来,随着我国社会主义市场经济的发展,我国很多企业面临经济方面的纠纷也越来越多,这就使得一些企业开始意识到工业设计的重要意义,将更多的注意力转移到了工业设计当中。并且这些企业在工业设计中也确实投入了大量的财力和人力资源,他们希望能够通过优化工业设计来提升企业自身的核心竞争力。
3机械设计制造技术的发展情况
机械设计制造技术包括了很多的步骤和环节,例如:产品的设计以及产品的制造等,此外还涉及到了产品的售后服务等环节。我国的机械设计制造基础相对比较薄弱,同西方发达国家相比较还存在较大的差距,主要表现为当前我国主要依靠引进国外的先进技术来实现发展,自主创新能力不高,这也限制了我国机械设计制造技术的发展与进步。此外,虽然我国的劳动力资源丰富,但是在投入的资金方面还不够充足,这也在一定的程度上造成了机械设计制造行业发展缓慢。我国工业产品的质量虽然在最近几年得到了一定的提升,但是在工业产品的使用性能方面还存在一定的不足,在产品外观的设计上还有所欠缺。
4工业设计以及机械设计制造技术的应用
工业设计同机械设计制造技术有各自不同的特征,如果能够将这二者有机的结合在一起,那么就可以极大的提高企业的竞争力,提高企业的经济效益。但是从当前的实际情况来看,我国很多的小型企业在生产的技术以及生产的资金投入等方面还受到了一定的限制,这样就使得他们在机械的设计和制造技术上难以取得突破,技术水平相对比较落后,为企业的工业设计带来了难度。所以在机械设计制造技术的应用过程中,政府的相关部门需要充分的发挥好宏观调控的作用,对市场经济进行合理的、适当的调节,从而更好的引导工业企业朝着节能以及环保的方向发展。此外还可以对中小企业给予一定财政方面的支持,鼓励他们转变传统的设计理念。
5结语
篇2
机械制造工艺是满足产品设计要求、保证产品质量、节约成本、缩减能耗的有效手段,它指导着企业的生产准备、计划调度、生产加工、质量检测等工作,它为产品更新、技术升级、增加经济效益提供了重要保障。其中,工艺流程在产品质量、企业经济效益和竞争实力中发挥着重要的作用,直接指导着产品或者零件的制造过程。
1.1生产和工艺过程
机械制造工艺中的生产过程具体是指制造机械时,将原材料或者半成品制作成产品的过程,主要包含生产技术的前期准备,原材料与半成品的运输、保管,零部件与产品的装配、调试和检验等。工艺过程隶属于生产过程,它是指改变零部件与产品尺寸大小、外形、性质、相对位置关系的生产操作过程,例如,毛坯制造、机械加工等。其中,工艺过程涵盖了机械加工工艺过程,它具体是指采用机械加工方法改变毛坯的外形、尺寸大小以及表面质量,将其变成产品零部件的过程,此过程通常由一个或者多个加工工序构成,主要包含安装、工位、公步和走刀这四道工序。
1.2零件装夹
正式生产零件之前,应将其安放在基床或者夹具等位置,此步工序为固定位置,为进一步保障位置的准确性,应对其进行稳固,此步工序为夹紧,固定位置和夹紧统称为装夹。机械生产技术中零件装夹的科学性严重影响着零件的生产品质,同时直接影响着产品的生产速度、生产成本和安全性。通常包含直线、划线找正式和用夹具装夹式这三种零件装夹模式。
1.3定位
为切实保证零件的精确度,应做好零件的定位作业。定位时,首先严格依照加工工件的具体情况合理选择定位基准,本文中的基准是指点、线、面,且能够在明确工件和加工工具之间具置关系中发挥作用,依照所发挥作用和应用场所的不同,将基准划分成设计基准和工艺基准,其中工艺基准依照不同的分类标准,又将其细分为工序基准、定位基准、检测基准和装配基准。
1.4加工精确度
加工精确度是机械制造工艺中的关键,其直接决定着产品的使用性能,依照不同的要求,可将其划分成尺寸大小精确度、外形精确度、位置精确度和表面质量精确度。在具体的机械加工过程中,为获得准确的尺寸大小精度,主要采用试切法、调整法;为获得准确的外形精确度可以采用轨迹法、成形法。
2合理化的机械设计措施
2.1提升加工精确度的措施
在机械设计过程中不可避免地存在误差,只有深入分析研究产生不同误差的具体原因,采取有效的预防措施,方能减少误差的出现,进而提升工件的加工精确度。若想提升零件的加工精确度可以改进所用夹具,也可以改造测量工具;若想有效控制误差,则应全面认真分析加工误差,找到产生误差的具体原因,通常系统应力、受热变形、刀具磨损等都会引发误差,依照具体的原因采取针对性的解决对策。
2.2提高设计标准化的措施
标准化是机械设计的主要发展方向,借助统一的标准,保证机械零件尺寸大小、规格型号、性能和结构的统一,这有助于产品质量的提高,还能够显著降低生产成本。因此,在进行机械设计时应注重产品零件标准化水平的提高,进而提升产品的设计水平,强化机械产品的竞争实力。
2.3改善零件加工表面质量的措施
零件加工表面质量是指机械加工后零件表面的微观不平度,其质量直接影响着产品零件的使用性能、可靠性和使用寿命。为改善零件加工表面的质量,可以采用以下措施:首先,合理选择刀具,尽量依据加工件的属性选取刀尖圆弧半径相对较大、副偏角度较小或者适当的修光刃,进而缩减加工零件表面的不平度;其次,科学选择切削条件。若想获得理想的加工零件表面质量,应严格依据不同的材料选择恰当的切削速度,另外,还可以使用高效切削液;最后,降低表面层的形变程度,可以同时采用多种方法。3.4强化绿色制造的措施绿色制造理念的引入能够有效增加机械设计的成功几率,因此,引入了绿色制造理念的机械制造工艺与原有的制造工艺相比存在一定的差距,它强调对环境的保护,同时在此基础上实现经济效益的最大化。为强化绿色制造,应全面考虑产品的绿色开发,减小其生产使用过程中对环境的污染程度,首先应保证机械建模过程中的绿色设计,借助系统化的设计方法,选取绿色环保型原材料,还应考虑产品的回收和循环利用情况。
3结语
篇3
在我国,机械制造产业得到了极为快速的发展与进步,与此同时,已经在我国的工业的发展进程中占据着极为重要的作用,加上近百年以来计算机行业的迅猛发展与优化,机械制造业汲取了计算机集成技术中的精华,逐步的实现了全面的自动化生产,完成了机器与计算机之间的完美的组合,自动化了的机械制造实现了生产业的空前的提升,更快、更好、更安全的生产已经基本实现,机械生产自动化代表的是社会发展的速度与效率。但是,不得不承认的是我国的机械生产自动化的发展仍然处于一个初级阶段,尽管已经取得了不菲的成绩,但是仍然具有从多方面发展的需要。再者,相对于其他发达国家,我国的机械制造的自动化产业的起步比较晚,很多技术方面的内容并不是非常的成熟,还具有非常大的进步空间,因此,难免要面对生产质量不佳,技术落后的尴尬局面。随着人们对于地球环境问题的关注,环保话题已经成为企业发展中必须关注的话题,现阶段的机械制造行业要想立于不败之地就必须加强自身的品质建设和技术水平的提升,而标志性的准则就是能源的消耗,在各个生产环节的设计中加入环保理念。
2如何在机械制造自动化中加入节能设计理念
要想将节能理念深入的渗透到机械制造与自动化中,必须做好以下几个方面的工作。
首先,需要对现有的机械制造的程序进行优化。只有目前现有的机械制造系统实现了结构上的优化才能够充分的将引入的节能理念的作用发挥到极致,进而保证相应的设计做到节能与环保,具体来说一是要选择最环保的发动机,发动机在机械生产中的重要性众所周知,因此需要将发动机的公害、污染降低至最小,这样才能够在节能的前提下做到减少机械生产对于环境的破坏与影响;其次需要将节能环保的理念应用到机械生产的液压系统中,液压系统在工程生产中的重要性是不容忽视的,其发挥的作用是辅助机械的清洁与维护,所以在设计机械制造的液压系统的时候应该将环保放在重要的地位上,比如液压元件和除油液的设计上,这样的话液压系统在工作的过程中可以最大限度的降低磨损并减小故障的发生率,并能起到阻止各类微尘杂志对系统的损害,增长元件的使用寿命,这样的话,可以边去频繁的对液压元件的更换,从另一个角度来说就是减少了液压系统对于周围环境的污损,实现节能;三是,机械驾驶室也是精心环保节能设计过程中需要关注的问题,一般的,对于大型机械工程,驾驶室的操作成为机械控制的核心,为了实现对驾驶员的安全的保证并帮助驾驶员提高操作技能,就一定要在驾驶室的设计方面增加环保节能的因素,具体来说,就是要求设计人员能够从驾驶室的结构的安排、辐射的防御等角度制作出基本实现全封闭的驾驶室。将驾驶员放置在一个与紫外线、电辐射相隔离的环境中,再者,应该增加对于驾驶室的人性化的设计,为了使驾驶员可以更加方便舒适的驾驶,可以将驾驶员的座位和手柄通过人体学的理念进行改造,尽量将手柄中的各项功能集中到手的一侧,对于座椅的条件也应该方便,比如实现座位多方位的调节,最大限度地符合驾驶员的生理特征,进而实现工作效率的提升。
其次,需要从机械材料等方面进行节能设计。所谓的机械材料的节能度就是指在设计阶段应该将回收的可利用的各种材料充分的利用,减少能源的消耗,之所以增加对可再回收的资源与材料的利用是为了降低的机械生产过程中各类废物、废气和废水的产生对于环境造成的各类不良的影响,其中最重要的是对各种结构零件的回收,零件的无毒无害的特点可以使得机械生产的再生率得到极大的提升,避免资源与材料的浪费;对于其他方面的材料的选择上也应该以轻质量的材料为主,这样的话就可以减小机械生产过程中机械本身的负荷,进而间接的减小能源的消耗并延长机械的使用寿命。
再次,在制作工艺方面也应该发扬节能环保的理念。在机械设计中,要想实现节能环保的目标就需要将结构和材料作为设计的重点,但是不可忽略的另一个因素是生产工艺的优化。在工艺方面,设计者应该引入各类节能的理念,对产品的生产流程进行重新整理优化,以减少生产过程中的能源的消耗,通过实际的观察会发现,不同的生产工艺对于能源的消耗是不同的,因此,要对产品的制作技术进行改进和完善,实现生产技术的优化,是每一部设备都可以同时满荷工作,使得设备的工作效率达到最大。
篇4
关键词:机械设计制造;工业设计;
应用工业设计是人们为达到特定目标开展的系列创造性设计,在设计过程中对美学以及工学进行了有机的结合,对工业产品进行实施的设计。面对当前多元化的发展时期,对工业设计以及机械设计制造的技术应用发展愈来愈重要,通过从理论上加强工业设计以及机械设计制造的研究分析,就能为实际技术应用提供理论支持。
1工业设计和机械设计制造技术的联系及发展现状
1.1工业设计和机械设计制造技术的联系分析
工业设计和机械设计制造技术之间存在着紧密的联系,两者的发展都能够对工业化进程产生促进作用,为社会创造更大的经济效益。在机械化设计制造技术的发展方面,能为工业设计提供技术层面的支持,这样就能保障工业技术的规律性发展,成为工业生产当中比较重要的元素。工业生产产品要和实际的发展需求紧密结合,对大众媒体的审美标准要相符合,对工业产品的实用性能得以保障,这样就能为企业发展带来经济效益[1]。工业设计的发展也能为机械设计制造技术的发展提供新的理念,从而促进两者共同的进步。在当前的社会进一步发展背景下,人们在对工业设计的要求上也在发生着变化,对以人为本的理念愈来愈重视,通过对人们生活元素的研究,并在实际中加以应用,对工业设计的优化就有着积极促进作用。工业设计和机械设计制造技术之间的联系比较紧密,相互的支持,从而创造出更大的社会经济效益。
1.2工业设计和机械设计制造技术的发展现状
工业设计以及机械设计制造技术的发展过程中,在不同的时期也有着不同的现状。工业革命后的工业设计发展比较迅速,而我国的工业设计发展的时间相对来说比较短,但是在近些年我国的经济水平以及技术水平的迅速提升下,工业设计的发展速度也得到了有效提升。已经有诸多企业在将发展的注意力向着工业设计的方向转变,在实体的投入方面,大量的人力以及财力也都融入到了工业设计领域当中,这些都是工业设计进一步发展的基础。面对多元化的社会发展,经济的进步离不开机械技术的支持。这对机械设计制造领域的发展也有着促进,机械设计制造技术涵盖的内容比较多,在产品的设计以及生产制造和售后服务等,都是其中比较重要的内容[2]。我国在机械设计制造领域的发展过程中,还有诸多层面有待加强和完善,尤其是自主产品的制造技术力量上比较薄弱,这些都需要进一步加强。
2工业设计的特征体现和机械设计制造技术的应用
2.1工业设计的特征体现
工业设计的发展过程中,已经形成了比较突出的特征,这些特征体现在综合性比较强层面。工业设计包含的内容比较多,不仅是包含了工业产品设计,同时在产品制造中问题的处理等也是重要内容。工业设计的综合性比较强,是技术和艺术的结合体。在当前的理论进一步深化化,工业设计的综合性内容还涉及到心理学以及社会学等相关内容。工业设计的特征中,实践性强也是比较突出的,能有效为人们提供舒适生活方式,通过工业设计对人们的日常生活需求的满足有着保障[3]。工业设计的时代感特征也比较鲜明的呈现,不同时代背景下,工业设计都有着不同需求,所以在时代感强的特征上就鲜明的呈现出来。
2.2工业设计和机械设计制造技术的应用
工业设计和机械设计制造技术在实际生产当中进行综合性应用,就能发挥其积极作用。两者的相互影响以及相互促进,就能对工业设计的完善性和制造技术的水平提高有着促进作用。工业设计过程中,设计人员不断的学习以及掌握机械设计制造的基础知识,然后加以灵活的运行,保障工业设计的规范化。其中在工业设计的思路以及理念和产品结构等方面都能进行优化,对设计的产品质量符合人们的实际需求[4]。为能保障工业产品设计的整体质量水平提高,在和机械设计制造技术的有机融合下,就能保障设计的整体质量水平提高,对实际的操作可行性就能得到有效保障。机械设计制造技术的应用,对工业设计中的人机工程学知识的运用,就能有效保障机械设计以及制造技术的整体水平提高。将工业设计和机械设计制造技术在饱和发电机组的维修当中加以应用,就能发挥积极的作用,在对发电机组自身的机构上有明确认识,然后针对性的找到故障,在工业设计和机械设计制造技术等方面的应用,就要保障机组故障的有效解决。工业设计以及机械设计制造技术在未来的发展应用中,必将发挥其重要作用。工业设计的进一步发展,就要在技术的进一步优化基础上来实现,而机械设计制造技术的优化,对工业设计的水平提高就有着保障。我国在当前的工业技术上有着很大进步,但是在基础性方面还需要进一步加强,在机械技术相关的应用方面,作为重要技术,能有效节约人力资源以及财力资源等,对企业的发展提供良好技术支持[5]。工业设计和机械设计制造技术有着不同,在两者进行有机结合下,就要能充分重视方法的科学性。要积极建立有助于生产以及销售的最佳方案,将环保放在首要位置,这样才能进一步的促进工业设计以及机械设计制造技术的进一步发展。
3结论
综上所述,处在当前的发展阶段,对工业设计以及机械设计制造技术的应用发展,就要从实际出发,在具体的设计发展方面能够注重方法的科学性以及理念的创新运用。通过从理论上对工业设计以及机械设计制造技术的应用研究分析,就能为实际的发展提供理论依据,促进工业设计和机械设计制造技术的多元化发展。
参考文献
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篇5
[关键词]民办高校应用型本科机械设计制造及其自动化人才培养方案
[作者简介]孙芹(1979-),女,山东威海人,山东英才学院机械学院,讲师,硕士,研究方向为机械制造及其自动化、数控技术。(山东济南250100)
[中图分类号]G642[文献标识码]A[文章编号]1004-3985(2012)21-0090-02
一、高等教育的分类
我国著名教育家潘懋元先生指出:“高等学校的分类是一个世界性的难题,又是关系到中国高等教育能否持续发展的关键。目前,我国还没有一个权威的分类方法。”在我国,受到广泛关注和认同的高等教育分类法有两种。
1.国际教育标准分类法。联合国教科文组织(UNESCO)1997年公布的《国际教育标准分类法》,将教育分为3个层次、7级、3种类型。其中,第3层次中的第5级是高等教育,分为5A和5B两种类型,如图所示。
归纳上述第5级的教育,高等教育可分为:学术型、应用型、实用型3种类型的教育。
2.潘懋元教授分类法。依据《国际教育标准分类法》,我国高等教育可分为综合研究型、专业性应用型和职业性技能型三类。在此基础上,我国高等学校可分为综合研究性研究型大学、专业性应用型大学或学院和职业性技能型的高职院校三类。
二、社会人才需求情况调查与分析
依据中国劳动力市场信息网监测中心的2010年第四季度部分城市公共就业服务机构市场供求状况分析,106个城市中,用人单位通过公共就业服务机构招聘各类人员约478.5万人,进入市场的求职者约473.3万人,岗位空缺与求职人数的比率约为1.01。按行业分组的需求人数分析,制造业需求人数 131.8289万,所占比例约为27.5%,占到总需求量的1/4还要多。按文化程度分组的供求人数分析,职高、技校、中专需求人数94.6331万,所占比重54%,大专需求人数81.2272万,所占比重17%,大学需求人数40.7119万,所占比重为8.5%,由以上数据可见,职高、技校、中专、大专需求占到总需求量的70%以上,即技能型人才需求量最大。
三、应用型本科机械设计制造及其自动化专业本科人才培养方案的实践
民办高校从办学条件、生源质量、师资队伍和水平来看,都与办学多年、文化积淀深厚的公办本科院校有着较大的差距。因此,人才培养方案的制订应从学生的实际出发,做到有教无类、因材施教,以应用为切入点实施教学,尊重学生兴趣爱好和实践能力的培养,走特色发展之路。
1.人才培养的目标和规格。在培养目标上,培养具备扎实的机械设计制造基础知识与应用能力,掌握现代机械设计方法和先进制造技术,具有较强的工程实践能力和开拓精神,能在工业生产第一线从事机械产品设计、制造、应用研究、科技开发、运行管理和相关技术工作的高级技术应用型人才。
在培养规格上,强调知识、能力和素质的协调发展。(1)在知识结构上。毕业生应具有外语、文献检索和科技写作等工具性知识;具有扎实的自然科学基础和社会科学基础知识;掌握本专业需要的计算机、数学等专业技术基础知识和机械学、电子学等专业知识;(2)在能力结构上。毕业生要掌握中等复杂程度零件的机械设计、制造和工艺编制的方法;具有一般机械设备安装、调试、运行、操作和维护的能力;具有数控机床操作、编程的能力;具有获取知识、应用知识和创新能力;具有一定的外语应用能力。(3)在素质结构上。注重培养学生热爱祖国,遵纪守法的思想道德素质;培养学生良好的文化素质;培养学生严谨、扎实,富有创新精神的专业素质;培养学生良好的身心素质。
2.结合目标定位,合理制订人才培养方案。在人才培养方案的制订过程当中,学校必须考虑学生的就业能力、就业范围,加强基础理论课和专业基础课的学习,同时考虑学科之间的交叉,培养机械类通用型本科人才,为学生的创新能力和职业适应能力培养奠定基础,并重视实践教学环节教学,使学生在学校就获得工程实践能力的基本训练,考取国家职业资格证书。因此,学校必须对部分课程进行整合,加大实验、课程设计、实习实训、毕业论文等实践教学环节的力度,重构课程教学体系,同时,实践教学环节应注重课堂内外、校内、校外的有机结合,使学生更多地接触社会,达到人才培养目标。此外,还应重视个性化人才培养,以科技创新为导向开设选修课程,学生可以结合自己的兴趣自由选择,并开设创新实验室,学习方向完全取决于个人的兴趣,从而制定出创新型、应用型本科的人才培养方案。
3.以就业为导向,提高学生职业适应能力。学院要注重研究社会对人才的需求,及时对专业设置进行调整,提出“订单式教育”,即社会需要怎样的人才,学校就培养怎样的人才。学院还根据不同专业毕业生的就业需求,积极开展“特色课程教育”,全方位增强学生的综合能力。
4.完善课程体系,提升学生知识迁移能力。为进一步提高教学质量,满足社会对高素质人才的要求,不断完善课程体系,注重学生基本理论和专业技能的培养,突出学生创新精神、实践能力和创业能力的培养。(1)课程体系的设置体现知识、能力和素质的协调发展。课程设置体现“计算机不断线”,加大课程设计,强调机械设计理论、机械工艺和先进制造技术理论学习,并根据专业特点安排实验实训课程。通过实践把理论知识进行强化,并提高学生的动手和创新能力。同时,课程体系注重课程间的相互联系,重视精品课程建设,重点专业课程至少要达到院级优质课建设水平,课程建设在知识、能力和素质整体架构中有目标、有计划地开展。(2)尝试对毕业设计(论文)进行改革。为实现应用型本科的人才培养目标,学生的毕业论文内容既要包含设计又要包含制造,而且学生必须在数控机床上至少加工出毕业论文中的一个中等复杂的零件,通过毕业设计,让学生掌握机械零件从设计到制造的全过程。
5.加强特色实践教学环节,强化学生工程实践能力。实践教学是应用型本科教育教学体系中的重要组成部分,是培养学生的专业技术应用能力及分析问题和解决问题能力的重要途径。应用型本科教育的特点决定了其实施主体要建立与相关专业未来的岗位群工作现场相近的实训场所,以便让学生尽可能地在相近的“职场情境”中开展有针对性的专业技能训练,进而实现培养学生处理生产现场各种实际技术问题的能力。
在课程体系框架下,将实践教学环节划分为实验、课程设计和综合实训,实践教学环节要与相应阶段的理论教学相对应。鼓励学生参加各种机械产品设计大赛,通过大赛,强化学生的工程实践能力,同时也使师资队伍得到锻炼。鼓励学生参与教师的科研项目,构建学研结合、层次递进的立体化、开放式的实践教学体系。除了校内实践教学之外,学校还应把“注重实践、复合培养”作为创新人才培养机制的突破口。因此逐步实现学院与行业企业的教学资源共享,教学过程共管,共同建设专业,共同建设实训实习基地,共同确定职业标准、培养方案、课程内容和质量考核体系,让企业专家参与人才培养方案的制订,充分发挥行业、企业在学校建设中的重要作用,校企合作为学生实践环节的教学提供了理想的场所。
6.构建完善的教学管理机制,保障培养方案的有效实施。以全面提高教学质量和人才培养质量为目标,建立起由组织系统、评估系统、信息系统和调控系统构成的质量监控体系,对教学质量和人才培养质量实施全过程监控。(1)组织系统。学校建立了校、院、教研室三级监控组织系统,三级组织各负其责,上下协调,运行有效。(2)评估系统。学校以各教学环节质量标准为依据,通过教学评价、教学检查、教学督导,对教师的教学质量进行评估。(3)信息系统。教学质量信息采集主要来源于教学评价、教学检查、教学督导活动和学生信息员报送信息以及毕业生质量跟踪调查获得的信息。(4)调控系统。健全的组织系统、严格的评估系统、畅通的信息系统,为教学质量的调控创造了条件。学校的人才培养方案执行情况及与社会需求的适应情况、学科专业建设情况、课程建设情况、教学基本设施情况、教学管理水平和效率、师德、学风等方面的问题,都可以得到及时的调控。为了保证教学质量,学校实行了“教学质量一票否决制”。明确规定,凡出现重大教学事故或在教学评价、教学检查、教学督导中评定结果为不合格的教师,当年考核为不合格。对于严重不负责任、授课效果极差、学生反映强烈或连续出现严重教学事故的教师,取消其授课资格,聘期内不再继续聘任其从事教学工作。对教学质量综合评价结果差的外聘教师,取消其授课资格。
四、结束语
对机械设计制造及自动化本科专业的人才培养方案的探讨与实践,旨在提高学生的知识应用能力、工程实践能力和职业适应能力,培养学生的团队协作精神和创新意识,使毕业生得到社会和企业的认可,从而吸引优秀教师、优秀生源来学校工作、学习,把学校建设成一流的应用型本科大学是必然的趋势。
[参考文献]
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篇6
[关键词]C4;实践能力;工程素养,人才培养模式
[中图分类号]G420 [文献标识码]A [论文编号]1009-8097(2013)01-0121-05 [DOI]10.3969/j.issn.1009-8097.2013.01.026
引言
随着我国高等教育规模的快速增长,由普通高等学校按照新的机制和新模式创办了一种新型的独立学院,其招生计划由所在地省级人民政府统一安排,按国家普通高校三类本科招生。独立学院办学定位各有不同,但实践能力作为核心培养目标是独立院校的一个基本特征。实践能力的获得和增强是大学生全面发展的重要体现。如浙江大学宁波理工学院将人才定位为:应用型、复合型、外向型创新人才。
随着现代制造业的快速发展,机械工业与信息技术、电子技术、计算机技术的紧密融合使制造业进入一个高速发展的新时期,新概念、新设计、新技术、新工艺及新材料层出不穷,构建满足信息时代条件下的机械设计制造及其自动化专业人才培养体系,使学生掌握先进制造业的相关知识和技能,以适应时代的发展要求。独立院校由于生源素质差异,学生的自主学习能力及学习主动性方面存在一定的差距,重点大学的重知识、厚基础、强能力的培养模式在独立院校难以取得好的效果,因此,通过深度校企合作、工学结合,加强教学条件建设,推进教学改革与人才培养模式创新,增强学校人才培养服务地方经济社会发展的能力成为独立院校人才培养的主要特征,目前独立院校在人才培养方面的问题主要表现为如下几个方面:
1.课程体系的针对性不强
因材施教是教育的基本规律,独立院校一般拥有母校教学资源,将其课程体系全盘复制,并以相同的教学内容来要求学生,其效果可想而知。
2.教学方法的差异性不突出
对于工科学生来说,以教师为中心的教学方法仍然在不少学校普遍使用,重点院校由于学生理解能力突出,自学能力较强,“满堂灌”的填鸭式教学方式能够在有限的时间内提供最大的知识量,学生在课后的学习中加以理解与巩固,往往会取得很好的学习效果。而独立院校学生的无论是理解能力,还是自制能力都无法满足这种教学方法。
3.创新性思维与实践能力的培养力度不够
创新性思维的培养是需要教师引导,同样实践能力的培养需要平台来保证,对于独立院校学生来说实践动手能力更为重要,因为创新性思维需要自身智力条件保证,因此提供可供学生实践的平台就显得更为必要。
基于上述问题,本文以浙江大学宁波理工学院机械设计制造及其自动化专业的人才培养模式为例,深入探讨适合独立院校的工程人才培养新途径。
一、C4人才培养模式的内涵及构成
浙江大学宁波理工学院机械设计制造及其自动化专业在建设之初就坚持高起点、高定位的理念,依托浙江大学的教学和科研资源。充分发挥浙江大学母体优势,高起点、高定位的开展专业建设和学科发展,注重人才培养与宁波制造业发展需求相结合,培养学生专业技能,提高学生动手实践能力。结合宁波制造业发展对人才需求和机制专业学科特点,经过长期探索,初步形成了制图技能(Graphic)、计算机技能(Computer)、设计能力(Design)和制造能力(Manufacture)四年不断(Continuous)线,即C4人才培养模式,如图1。
1.制图能力
工程图学作为工科大学生的专业基础课程,重点培养学生空间思维能力与图样表达能力,是工程师综合素质培养教育中最重要的素质之一。与机械类其他基础课程(微积分、工程材料、机械原理等)相比较,工程图学课程应该是一门实践性更强的工程设计课程,其内容包含更多的图形信息,因为课程用图样表示产品的结构,所以在教学体系中更应强调工程实践性。
2.计算机能力
广义的计算机绘图涉及范围很广,但是与机械行业息息相关的计算机绘图包括二维绘图和三维绘图。拥有较高的计算机绘图能力可以使工程人员如鱼得水。培养计算机绘图能力,最重要的是引导学生快速入门,教给学生自学的方法,教导学生要多学多练多想,并介绍计算机绘图的相关拓展知识,以便后续深入学习。
3.设计能力
设计能力涉及设计原理、方法和工具,所涉及的课程有机械原理、机械设计、逆向产品设计、理论力学、材料力学及材料热处理等课程,内容非常丰富,教学体系中设计能力的培养所需时间较长,需要在课程教学过程中强调其内在的联系。
4.制造能力
制造能力表现在学生对机械加工工艺的掌握程度、机床与数控加工编程的了解及生产实训中的动手能力,是实践与理论相结合的有力体现。因此,制造能力与学生的实践动手能力紧密相关。
以C4为核心,构建基础知识平台、实践训练平台及全新课程体系,培养体系分为四个模块:基础理论模块、设计训练模块、模具方向模块和数控方向模块,形成了理论教学+实践教学+生产实习的“TPE模式”、专业基础教学+专业方向教学的“平台+模块模式”,将“应用型、外向型、复合型”作为机制专业人才培养的总体方向,以此为基础,在优化学生专业知识、业务能力、综合素质等方面进行探索,并对课堂教学及实践教学内容、方法和手段做更多有益的尝试。在专业人才培养过程中,大力开展实践教学探索,已经形成了校内实验室、校外生产实习基地、第二课堂系列活动、认识实习、专业实习、毕业实习等一系列实践教学体系。通过理论教学与实践训练的互动,学生的专业素养和实践能力得到提升。
二、知识体系与能力拓扑关系建立
C4核心体现的是知识、素质和能力,四年的人才培养方案中如何将C4合理融入其中,使学生通过大学期间的学习达到创新性人才标准,需求知识结构的合理设置。知识体系与能力拓扑图的建设可以有效解答C4的融入问题。图2表示是本专业知识、素质、能力拓扑图。C4模式是能力拓扑图的组成部分,并不是全部,在浙江大学宁波理工学院机械设计制造及其自动化专业培养方案中人文素养、外语能力、创新能力、基本工艺操作能力同样得到训练。从系统论的角度来看,辨证性思维、创新性思路,实践动手能力是C4能力的保证。因此,知识与能力拓扑关系使学生认识到单门课程的重要性,以基本原理、中国近现代史纲要、思想和中国特色社会主义理论体系、思想道德修养与法律基础、形势与政策为特征的思想政治类课程脱离了不必要的说教,学生的学习积极性和主动性得到提高。外语能力与计算机能力相互促进,学生学习外语的兴趣大大加强。由于专业基础和专业知识的类课程分布于四年之中,由此C4能力的培养融入到学生的四年大学学习之中。
C4的核心是提升学生的能力,提高人才培养的质量,因此,实施过程中必须以能力、素质培养为核心,授课方式也从强调传授知识和技能转到重视学生的主动学习。培养创新型人才离不开科研的支撑。高校应始终坚持科研的育人性和教学的学术性,推进科教融合,提高学生的动手能力和创新本领,形成教学与科研互动机制,鼓励学生参与科研活动。注重知行统一,使学生从封闭的学校教育向开放的社会化学习体系转变,实行教学与科研活动、社会实践紧密结合,将C4技能融入到学生学习活动之中。
三、C4人才培养模式实施方案
针对C4能力,结合浙江大学宁波理工学院机械设计制造及其自动化专业的学生特点,确定以工程素养为基础,以实践能力为最终目的全方位人才培养实施方案,如图3所示。方案由六大模块(全国性竞赛、证书考试、师资保证、学生性协会、专业系统课程)构成。
1.全国性竞赛
浙江大学宁波理工学院鼓励学生参加全国性竞赛,并设有专项经费来保证实施。全国大学生机械创新设计大赛、全国CAD先进成图大赛、潍柴动力竞赛、浙江大学机械设计竞赛等项目使学生有机会展示自我,通过以赛促练提升学生的C4能力。
2.CAD等考试
数字制造业是现代工业的基本特点,机械设计制造及其自动化专业的学生要掌握的计算机能力包括二维设计能力、三维建模能力。在人才的培养中,以计算机辅助为线索,将AutoCAD、Pro/E、SolidWorks、UG、Cimatron、Catia等CAD/CAM软件教学以及CAE软件华塑CAE、华铸CAE、Ansys教学与课程设计、毕业设计、第二课堂密切结合。通过四年不断线的学习使学生的计算机能得到提升。
3.师资保证
高水平的教师资源是C4能力的有力保证。浙江大学宁波理工学院建校仅十余年,以青年教师为主,机械设计制造及其自动化专业现有教师14名,其中教授3名,副教授6名,博士学历的教师占62.5%,成员年龄呈梯状分布,平均年龄40岁。大部分青年教师是从校门到校门的博士研究生,工作热情高,专业知识丰富,但教学经验欠缺,因此通过交流提升青年教师的教学水平是一个快速捷径。以老带新、依托浙江大学的教学指导,宁波理工学院机械设计制造及其自动化专业已建立起一支有经验的教学团队,良好的师资使C4培养模式的顺利实施得到保证。
4.专业性协会
学生协会能够有效促进学生的学习积极性,以设计为主旨,以机械制图为基本素质的机械图形协会使学生有更多的机会展示自我,同时,以专业教师为指导,学生学习制图技能的积极性得到提高,加入协会,参加全国性比赛成为优秀学生的新规划。
5.专业课程强化
设置了不同专业方向限选课程群,增加了选修课的范围,真正做到了因材施教。使学生在掌握扎实基础知识的同时又各有所长,各有所专。这种培养模式在毕业设计中充分显示了它的优越性。充分利用校外各种资源,加强实践性环节教学,利用校内实训基地,校外各类模具、机床设备展会等资源以及实习基地资源,开展实践性教学,并拓展实习基地的数量和范围,增加同学接触的产品种类和范围,扩大视野。
四、C4人才培养模式实施效果及示范应用
C4能力的获得和增强不但是工科大学生全面发展的重要体现,而且是提高创新能力的前提和基础。“眼高手低”几乎是一部分大学生的通病。对于以工科为主的学校而言,学生动手能力的培养特别重要。应深入实践,提高处理问题的智慧、思想和能力。通过组织学生参加挑战杯竞赛、CAD认证考试、创业计划、机械设计大赛、工程训练等方式来培养学生的工程实践能力。利用假期的时间,组织学生深入社会,深入企业参观实习,提高学生的工程实践能力。通过引导学生参与到科研中,锻炼其实践创新能力。这些能力的获得是C4人才培养模式的有力体见。浙江大学宁波理工学校从2008年开始C4能力实践与探索,经过四届学生的实践取得了良好的成果。
从机械设计制造及其自动化专业2008届开始实施,每届四个班共160人左右,按照上述实施方案开始运作,并示范推广到机械电子工程专业、包装工程专业、能源与环境专业,通过积极组织机械设计竞赛、创新设计与制图竞赛、模具设计竞赛等各类创新大赛,以赛促教,先后有210多人次获得各类奖项及证书。全国CAD及见习工程师参与人员达到500名,65%的同学获得各种职业技术证书,为以后找工作打下坚实基础。本专业学生就业分布如图4所示,宁波工业经济对人才的需求量很大,16.74%的学生服务于宁波的工业企业,每年都有本专业的学生进入吉利集团、海天集团、宁波欣达集团、宁波华翔集团等一批大中型企业。
浙江大学宁波理学院毕业生的竞争力可以由第三方机构“麦可思”的数据来说明。麦可思是专业的,唯一得到政府、学术界、商业机构和社会公众共同认可的,有良好公信力的第三方教育数据咨询和评估机构,麦可思对本专业毕业生调查,就业满意率如图5所示。可以看出自2008年C4人才培养模式开始实施以来,学生的就业竞争能力不断提高,对学校专业的满意率也呈现出不断增长的趋势。2010、2011年度就业满意率均高于浙江省高校水平。
C4人才培养模式的另一个成果表现在教研上,本专业教师先后承担中国高教学会“十一五”规划课题1项,国家教育规划课题子课题1项,宁波市软科学课题4项,宁波市教育科研规划课题3项,学院教研项目3项,学院精品课程4门。本专业教师结合自身的教学工作实践,主编出版《工程图学与CAD》、《逆向建模与产品创新设计》、《工程材料及成形技术基础》、《机械制图》、《机械制造技术基础》、《材料成型设备控制基础》、《材料成型控制工程基础》、《机械制造工程》、《液压和气压传动与控制》等教材15部,参编应用型本科系列规划教材4部,自编多部实验教材,出版《管道焊接过程智能控制及其应用》专著1部。发表教育教学研究论文20多篇,获得教学研究成果奖8项。
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关键词:卓越工程师;双导师;毕业设计
一、引言
我校机械设计制造及其自动化专业是教育部卓越工程师计划专业、品牌专业,也是内蒙古科技大学核心专业,机械工程学院的主要专业,在具有重要的地区影响力和辐射力。在内蒙古科技大学总体定位(高水平应用型大学)的指引下,学院为卓越工程师计划专业制定了具体的培养目标:高水平用型人才。重点突出“上手快、留得住、后劲足”的人才培养特色,“上手快”是指实践能力强、“留得住”指人才综合素质高、“后劲足”指创新能力强。
毕业设计与实习环节是培养学生将专业知识转化为解决工程实际问题能力的重要阶段,是学校培养合格人才的最后一次综合型实践环节,该阶段有助于全面提高学生的综合素质和工程实践素养,在培养体系中占有举足轻重的作用,对大学生综合能力培养具有重大意义。
二、当前毕业设计与实习环节存在的问题
工程实践类毕业设计题目数量不足,内容陈旧。高校扩招,专业教师和学生人数比失衡,老师指导学生数目增长过快,导致毕业实习与毕业设计流于形式,质量不高。工程实践类设计题目数量不足,部分毕业设计的题目和内容比较陈旧,与企业实际现场结合不多,毕业设计对学生实践能力的锻炼机会少与价值有限。
教师实践经验不足。青年教师基本上是从学校到学校,工程实践经验欠缺。导致毕业设计常采用论文模式、回避设计课题。
教学实践和生产实践脱节。机械类本科毕业生在四年的学习中除了能在工程教育、课程设计、生产实习、毕业设计与实习等环节接触到专业技能的锻炼和培养外,没有更丰富和充实的实践环节锻炼自己的专业能力。高素质的专业人才应该具有扎实的理论素质和基本的专业能力和较强的动手能力。企业迫切希望高校教师和学生进驻企业、熟悉企业,希望有更多高校毕业生加盟,表示希望校企共同培养学生。通过学生驻厂进行毕业设计,加深学生对企业的了解,也有利于企业引进和培养急需的高素质人才。
三、全力推进双导师制毕业设计培养模式
推进毕业设计指导方式改革,建立“双导师”制毕业设计培养模式。在毕业设计环节实行“双导师”制。其中“校内监管导师”由学院统一安排机械设计制造及其自动化专业老师,负责学生毕业设计过程指导;“企业负责导师”由企业技术人员担任,负责毕业设计选题、毕业实习、具体指导、过程管理。企业导师需具有高级技术职称、在企业工作5年以上、具有与本专业相关的丰富工程实践经验的一线工程技术人员担任。
实行“双导师”制,确保毕业设计真题真做是搞好毕业设计教学改革的根本。双导师制就是为每一位学生安排一位高校专职教师和一位企业兼职教师作为导师,校企双方导师共同指导学生毕业设计。在选题审题、任务书下达、开题答辩和毕业答辩各个环节都由双导师共同协商,制订出详细的工作计划。毕业设计要求结合企业实际项目“真题真做”。企业导师的主要职责是为学生提出源于企业实际、是企业急需解决的问题,校内导师的主要职责是分析和判断选题的难度和深度是否合适。学生毕业设计题目既可以从企业当前的实际项目中选择,也可以结合自己的兴趣从企业需要解决的实际问题中寻找。毕业设计方案在校企双方导师的指导下制定完成。在开展毕业设计过程中,企业导师重点负责实践方面的指导,校内导师重点负责理论方面的指导和毕业设计最终质量的把关。
每年聘请包头钢铁集团、内蒙古第一机械集团、神东集团天隆公司、包头钢铁设计院等企业、设计院的高级专业技术人员担任本科毕业设计(论文)的企业带教导师,与校内教师共同完成各本科毕业设计(论文)的立题、过程指导、论文评阅和答辩等工作。近3年来,“双导师制”指导本科毕业生的人数已占总人数的35%以上,学院机械设计制造及其自动化专业2013―2015毕业设计(论文)52%学生以上由双导师来指导。
加强“双导师”制毕业设计过程管理及制度建设。针对企业导师与校方导师权责不清晰的情况,学院在充分考虑实际情况和具体操作可行性后,主要通过两个途径对此进行改进尝试:提高选聘要求以加强校企双方导师的沟通。敦促时间节点以加强导师与学生间的沟通。学生的毕业设计(论文)的撰写体系框架和内容由企业导师负责,如果学生和导师疏于沟通,论文进度明显变慢。针对这个问题,校内导师负责进度指标,敦促双导师制毕业设计学生的论文进度,并及时将进度情况与企业导师沟通,以提高学生对论文时间安排的合理性,保证论文按时间节点完成。
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论文关键词:机械设计制造及其自动化专业;卓越工程师;实践;创新
2010年6月,教育部联合有关部门和行业协会共同在部分高校中组织实施“卓越工程师教育培养计划”(简称“卓越计划”)。计划中指出:目前工程教育的紧要任务是借鉴世界先进国家高等工程教育的成功经验,创建具有中国特色的教育模式,通过教育和行业、高校、企业密切合作,以实际工程为背景,以工程技术为主线,着力提高学生的工程意识、工程素质和工程实践能力,培养大批各种类型的工程师。
中国石油大学(华东)机械设计制造及其自动化专业由于其在学校及石油行业中的特殊地位,被列为“卓越工程师培养计划”的试点专业,为了制订定位准确、可操作性强、与本专业特点结合紧密的培养计划,分别对目前培养模式的优缺点、用人单位对毕业生的意见反馈、学生在校期间的困惑与愿望以及新的培养计划的评价体系等作了大量的工作和细致的探讨。
一、机械设计制造及其自动化专业的发展及特点
机械设计制造及其自动化专业(简称机自专业)(前身是“石油矿场机械”专业)1952年成立于清华大学石油系,1953年以石油系为基础创建北京石油学院时正式定名。1983年按国家教委专业目录的规定,改为“矿业机械”专业。1993年按国家教委专业目录的规定,改为“机械设计及制造”专业。1999年与“机械制造工艺与设备”专业合并,改为“机械设计制造及其自动化”专业(专业代码080301)。2008年,教育部批准为国家特色专业。2011年8月,教育部公布卓越工程师教育培养计划2011年学科专业名单(教高厅函〔2011〕40号),正式批准中国石油大学(华东)机械设计制造及其自动化专业加入“卓越计划”。自2012年起成立1个30人的本科试点班。试点班学生的培养注重机械设计与制造两个方面的均衡发展,并以石油机械为特色,实践教学四年不断线,为应用型工程师培养打下良好的基础。
本校机自专业不仅是通用的机械工程学科,而且是石油机械工业的支撑学科。50多年来,机自专业已经培养出了一大批从事石油机械工作的高级专业人才,为我国石油工业的创业和发展作出了重大贡献。但是作为国民经济的支柱产业,石油天然气工业在我国经济发展中的战略地位越来越突出,与石油装备相关的高新技术也在日新月异的发展,在这样的社会大背景下,对机自专业的人才培养也提出了更高的要求。
二、机自专业人才培养中存在的问题
经过中国石油大学几十年、几代人的努力,目前机自专业已经形成了鲜明的办学特色,主要表现在石油石化机械特色鲜明,有足够的石油主干专业基础,注重高新技术在石油石化机械中的应用;厚基础、宽口径、大平台的专业培养,专业设置模块化方向明确。但是,在目前的教学计划中还存在着以下问题:
1.学分总量偏高
全国各大高校机自专业学分要求基本在180学分左右,其中山东大学要求最低,为152学分;中北大学学分最多,为211.5学分。中国石油大学机自专业学分要求194.5学分,从整个调研状况来说偏高。学生也反映课程设置比较多,学生很多情况下都是排满全天的课程,不仅听课效果不好,甚至连做作业的时间都很紧张。在这样的学习条件下,学生的思考及创新活动在时间上受到很多限制。
2.专业课开设比较晚,且过于集中
现有教学计划中,另一个比较突出的现象是专业课程开设较晚。学生的普遍反映是,在一、二年级几乎很少体现专业间的差别,即所开设的课程基本都是公共课,目前的教学计划中只有在第二学年的秋季学期和春季学期分别开设的“电工电子学(一)”和“电工电子学(二)”属于专业基础课程。这样的课程体系安排造成学生因为对专业不了解而感到迷茫,不知道自己与其他专业有什么区别,个别同学这种迷茫情绪蔓延,甚至会导致厌学。
从整个培养计划中可以看出,专业课主要在第三学年即第五学期开始,第五学期要求完成22个学分,除了一门高级外语,其余均为专业课程。专业选修课程大都集中在第六、第七学期,其中第六学期拟开设专业选修课程12门次,计25个学分。第七学期拟开设专业选修课程22门次,计51学分,学生普遍反映专业选修课开设过于集中,导致学生在选择课程的时候不得不进行大规模的取舍,与当初宽口径的专业教学产生了矛盾。
3.实践教学模式单一,与企业结合不够紧密
目前的实践教学环节主要以课程设计、学校工厂实习以及企业参观实习为主。目前来看,实践教学主要以校内各种实践为主,到企业和生产现场去实习,则主要是以参观为主,学生很少有机会直接参与到社会生产中,而在学校里完成的实践教学则存在着设备及知识更新慢、与社会生产脱节的情况。
4.总体培养模式单一,对学生个体差异化培养关注不够
针对目前一个专业一个培养计划的情况,可以说卓越工程师培养计划的实施是我国高等教育的一个大胆改革和尝试。从本校机自专业来看,从近5年本科生毕业去向分析,约有20%左右选择读研,另外80%选择就业走向社会。但是事实上,在本科培养计划的制订和实施过程中基本上都是按照同一套系统进行的,对于学生未来的发展和差异并没有给予更多的关注。从学生毕业的反馈信息中可以看出,单一培养模式下本科毕业生存在许多问题。对于考研深造的学生,其科研及创新能力明显不够,几乎所有上研的同学的科研工作都是在研究生阶段才开始的;对于走向社会的同学,用人单位普遍反映学生的理论基础知识扎实,但是工程实践能力相对薄弱,在走向工作岗位以后需要相当长的一段时间来对其进行工程实践能力及素质的培养。
三、机自专业卓越工程师人才培养改革思路
根据以上分析,针对目前机自专业人才培养中存在的问题和不足,以卓越工程师培养计划制订为契机,充分调研,从以下几个方面对本科培养计划进行改革和修订,从而完成卓越工程师培养计划的制订。另外,“卓越计划”对教师的工程实践背景具有较高的要求,需要把提高和增强本专业教师的工程技术素质作为师资队伍建设的重要内容。
1.精减学分,突出石油特色
针对目前机自专业学分多、课程重的情况,在充分调研与论证的基础上,精减学分,减轻学生负担。通过与学生座谈,发现目前所设课程中有内容重复的现象,还有一部分课程与专业的关联度不够,学生学完之后的收获仅限于拿到了学分,并没有对专业学习起到应有的作用。对于上述课程,在充分论证之后应予以精减。
在中国石油大学框架下的机自专业,学生的就业有80%是石油相关企业,具有石油机械的相关知识对于就业的学生起到非常积极的作用,所以对于目前培养计划中已有的石油机械的相关课程继续保留,以强化机自专业的石油特色,实现中国石油大学机自专业特色及差异化发展。
2.合理配置专业课,提高学生的专业学习积极性
针对目前专业课开设较晚的情况,在卓越工程师培养计划的制订中,将专业基础课提前到二年级,甚至可以在一年级就增加一些诸如专业概论这样的渗透性课程,让学生在基础学习的同时对于机自专业有比较清晰的认识,从而明确相关基础课程在将来专业学习中的作用与意义,这样,会大大提高学习兴趣,进而提高专业学习的积极性与主动性。最终实现学生学习以被动接受为主向主动学习的模式进行转变。
针对目前专业选修课过于集中的情况,需要对专业选修课进行分组和分类,内容重复的进行优化和精减,并将课程分为专业基础课程和专业方向课程。将专业基础课程部分提前到第三和第四学期。
3.校企联合培养,增强学生的社会实践能力
充分发挥中国石油大学的石油资源优势,与相关石油企业密切合作、联合培养。学校专业教师与企业参与联合培养的工程师共同制订灵活的、可操作性强的培养计划,最大限度地做到因地制宜,因材施教。这样,实践教学就从学校虚拟走向生产企业,从纸上谈兵升级为现场操作。为了避免实践教学流于形式,使实践教学真正落到实处,还必须建立一套完整的、可操作性强的实践教学评价体系,其中非常重要的一个环节是将职业资格培养引入到实践教学评价体系中。为了加强本科生的工程实践经验,美国、法国、德国都将职业教育作为本科教育非常重要的内容。[4]机自专业也相应地增设AutoCAD认证、SolidWorks认证、Pro/ENGINEER专业认证、UG认证等软件工程师职业培训内容。企业需要的是独立工作的专门人才,经各种软件工程师的培训,是从“通才”到“专才”的后续教育,是卓越工程师培养的有力保证,经过职业资格培养的高校毕业生能够更快地入独立工作状态,很受企业欢迎。
4.加强专业引导,尊重学生的自主选择
在卓越工程师人才选拔上,要充分体现专业教师的引导作用。在入学一年级两个学期的教学中,改变专业介绍是学生与专业唯一一次接触的现状,让学生提早接触专业,从了解专业深化为理解专业,进一步引导学生根据自己的兴趣爱好及个人能力进行理性的自主选择。对于动手能力强、就业目标明确、自主学习能力高的学生,引导其走卓越工程师培养的方向;而对于创新能力强、有刻苦钻研精神并致力于读研深造的学生,则更多地进行理论知识的深化和科研创新能力的培养。这样,使得卓越工程师的选拔更加客观,并加强了对学生个体差异化的关注。
四、机自专业卓越工程师培养的保障措施
1.学生遴选与教学等相关制度的配套
卓越工程师的培养在目前来讲是我国高等教育的全新尝试和探索,尽管从培养的目标和适应社会需要的情况看,其积极意义是肯定的,但是在培养过程中还要求学校必须有比较完善的相关制度配套。
首先,学校层面要加大卓越工程师培养的宣传力度,让学生正确认识卓越工程师的培养目标,鼓励、引导学生主动了解并理解机自专业的专业特点、就业方向、工作内容等方面的知识,建立一套科学的、可操作性强的卓越工程师班学生选拔制度。
其次,对于卓越工程师“3+1”的人才培养模式,学校要在教学资源配置、学籍管理等方面走在卓越工程师人才培养的前面,针对一些常规的情况和一些特殊的情况,相应的应对措施要全面、可靠,真正做到为人才培养保驾护航。
2.建立完善的教师培养与选拔制度
要实现卓越工程师的培养目标,拥有一支实力雄厚、工程经验丰富的教师队伍是人才培养成功与否的关键。
首先,学校应加大对在校教师的工程实践能力培养。引入和培养一批实践经验丰富的“双师型”教师。学校应出台一系列特殊政策,鼓励在校教师走向社会,参与社会实践,可以通过到企业攻读博士后、挂职锻炼及科研合作等形式培养青年教师的工程实践素质。同时,学校将进一步完善教师的职称聘任、考核和培训制度,形成有效的激励机制,以推进专任教师队伍的建设。
其次,将企业经验丰富的工程师聘请为卓越工程师的现场指导教师。要想实现这一目标,学校必须从实际出发,灵活掌握政策,因为一些企业中具有丰富工程经验的工程师可能由于学历问题、编制问题而不具备被高等学校聘为指导教师的学历和职称,但是,恰恰是这部分工程师才是弥补学校教育的最好的合作伙伴。聘任的企业兼职教师依侧重有不同要求:企业实习指导教师以生产一线的高级工程师为主;企业授课教师必须是在专业相关的企业工作五年以上、经验丰富的技术骨干;企业毕业设计指导教师必须是具有较深厚宽广的工程实践背景的企业高级工程师或从事相关专业技术10年以上的经验丰富的技术骨干,且能全面、系统地掌握相应的工程实践环节。
3.密切校企关系,建立高质量的实践基地
中国石油大学(华东)已在中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司、潍柴动力股份有限公司、高原石油装备公司、孚瑞特石油装备公司、科瑞石油装备公司,中国石油大学(华东)石油工业训练中心(国家级)、中国石油大学(华东)机电装备总厂等单位建立了实习基地,为校企联合培养体的建立奠定了基础。
4.制订完善的评价体系
实践教学的评价一直是实践教学环节的一个瓶颈,因为实践教学的模式与课堂理论教学差距较大,主要原因是教学环境具有不确定性,考核形式多样,学生个体工作量化标准难建立等,使得实践教学的考核不够客观,从某些方面也影响了学生实践学习的积极性与主动性。根据以上情况有针对性地制订一套可操作性强、比较客观的实践教学评价体系。具体包括实践教学总结答辩和职业资格认证。
实践教学总结答辩,针对教学内容与时间相对集中的实践教学环节,校内指导教师组织学生以个人为单位进行答辩,并邀请企业或者实习基地的指导教师参加,这样不仅能够比较客观地掌握学生完成实践学习的情况,还有利于引导学生进行深度的思考。在完成全部的实践教学环节以后,可以根据专业情况进行职业资格的认证,职业资格认证也同时实现了全面考核学生实践教学的目的。
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[关键词]工程能力;课程体系;机械类人才培养
[中图分类号] G64 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2017)02-0047-03
机械工业是经济和社会发展的支柱产业之一。打造具有国际竞争力的机械制造业,是我国提升综合国力、保障国家安全、建设世界强国的必由之路。《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》明确提出,提高教育质量是高等教育发展的核心任务, 是建设高等教育强国的基本要求。《中国制造2025》也明确提出要建设一支素质优良、结构合理的制造业人才队伍,走人才引领的发展道路。高校的主要任务就是培养大批应用型和创新型人才,服务于国家建设。因此,探索一条适合培养学生工程能力和创新能力的培养计划,对于提高大学生工程能力和实践能力,培养优秀的专业技术人才具有重要意义。
一、机械设计制造及其自动化专业面临问题
随着科学技术的发展,企业对员工队伍的素质要求越来越高,由原来的单一专业型、理论型向应用型、复合型和创新型转变,要求毕业生既要拥有扎实的专业理论基础知识,也要有工程实践的实际技能,还要具备利用各种技术信息解决现实问题的能力和开发能力。这种需求与培养之间的落差,导致我国就业市场的矛盾日益明显和突出。一方面现企业招不到合适的人才,另一方面大学毕业生面临巨大的就业压力,造成了找工作难,找理想的工作更难的现象。究其根源,在于高等院校办学定位不准确,人才培养体系不完善, 课程设置不合理,教学内容更新不及时, 教学方法、教学手段落后于时代和社会发展;同时,学校对学生工程应用能力、动手能力和实践能力重视不够,创新教育和创业教育缺失;工科教育和生产实际脱节,学生不能学以致用等。
齐鲁工业大学在2011年成为山东省应用型名校工程第一批建设单位,明确提出了把学校建设成为高素质应用型人才培养基地,在全国同类院校形成较为突出的人才培养优势特色。机械制造及其自动化专业作为学校重点建设专业之一,结合卓越工程师培养和工程教育专业认证的要求,制订了有利于学生工程应用能力培养的课程体系,从而为培养具有国际化视野的高素质工程应用型人才提供了保证。
二、课程体系的构建
课程体系包括课堂教学、实践教学环节和课外社会实践等几个板块。总体培养目标是,使学生获得机械工程师素质和技能的基本训练,具有良好的专业理论基础、外语交流能力、知识更新能力、创新能力和综合设计能力;具有规范的工程素质,动手能力强,掌握多种专业技能;掌握机械工程领域内的研发、设计、制造、运行管理和经营销售等方面的基本理论和实际技能。课程体系的构建,贯彻“加强基础、拓宽专业、注重学科交叉”的基本原则,体现素质、能力和知识的培养,强化专业基础与应用,同时紧密结合现代科学技术的新发展和新突破,全面更新教学内容,注重引进新成果、新技术和新工艺。
按照上述指导原则,我们构建形成了“三类别、多模块” 的课程体系。“三类别”即三类课程,包括素质能力必修课、专业出口核心课和兴趣特长选修课。“素质能力必修课”包含了通识教育必修课和专业必修课;“专业出口核心课”包含见习式训练、毕业设计、毕业论文及其他与就业关联度高、针对性强的课程;“兴趣特长选修课”包含了通识教育选修课和专业选修课。所谓“多模块”,就是指紧密围绕学生就业出口的实际需要,设置不同的职业出口课程,培养学生就业、职业能力,提高学生的专业核心能力。
通过“增”、“减”、“删”、“并”、“借”等措施重构课程内容,进行课程体系的整体优化,以“素质”和“能力”培养为目标,教学内容跟随学科最新发展,引进装备制造新技术、新工艺,渗透工程问题,对实践性教学环节(如课程设计和毕业设计等)进行多方位的改革及实践,提高学生的工程实践能力。课程体系层次如图1所示。
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图1 课程体系层次图
(一)理论教学体系的构建
根据课程内容、教学目的和对学生素质和能力培养侧重点不同,大学期间所学理论课程分为核心课程、创新课程和职业出口课程,分别建设成为核心课程群、创新课程群和职业出口课程群。
核心课程群主要包括理论力学、材料力学、机械制图、机械原理、机械设计、微机原理及应用、工程材料、机械制造技术基础、液压与气动技术等,以培养机械学科基本理论和基本能力为主。该类课程主要采用讲授式、启发式教学方法讲授机械与机器的组成原理、运动分析方法、力学分析方法等,让学生掌握宽广扎实的基础知识。
建设两大创新课程群,以培养创新思维、创新能力和工程应用能力。“典型机械结构创新件设计、制造和检测”的创新课程群主要包括金属切削原理与刀具、机械精度设计、机械课程设计、创新设计与制作等,以典型机械结构为例,让学生完成机械结构的创新设计、加工制造、检测和装配。“机电一体化”创新课程群,主要包括控制工程基础、微机原理、机械工程测试技术、电机拖动、计算机控制技术、现代物流装备与技术等。创新课程群的教学方法,主要有启发式、项目式、头脑风暴式,重在培养和锻炼学生的综合实践能力和创新能力。以组建的项目小组为创新团队,开设机械工程创新实践综合训练课,进行典型轻工机械结构部件的设计、制造和检测等全过程的实践训练。由此,学生把学到的相关知识应用于真实具体的生产过程,不仅可以把零散知识点形成有机整体,而且也有利于培养学生的团队意识、合作精神和沟通表达能力。
职业出口课程群以培养专业技能和就业竞争能力为主。制造装备设计与制造方向职业出口课程群主要包括机械系统设计、机械现代设计导论、机电传动控制、现代制造技术、模具CAD/CAM和数控加工技术等;轻工装备设计与制造方向职业出口课程群主要包括轻工产品生产工艺与装备概论、轻工装备现代设计概论、机电鞫控制、过程装备、过程装备控制技术等。职业出口课程提倡校企合作教学,提倡小班上课和小班讨论,由专业教师和企业兼职教师共同承担,以讲座式、探究式、企业项目案例式、技术难题招标式等方式开展教学,提高学生的工程素质水平,强化学生分析问题和解决问题的能力以及创新能力。
(二)实践教学体系的构建
实践教学环节包括:物理实验和专业方向综合性实验、课程设计和创新设计、工程训练、生产实习、电工和电子实习、毕业实习与设计、军事训练等。安排实践教学体系时,要注意合理调整理论课学时和开课时间,留出更多的时间进行实践教学。为了增强学生的企业现场的实践教学,把第四学年上学期生产实践由3周增加到6周,并调整到学期期末进行,这样就便于和第四学年下学期的毕业实习和毕业设计相联系,可以让学生在企业中完成与工程实际有关的毕业设计,通过工程实践提高学生的工程能力。
针对专业方向综合性实验,积极构建实践教学体系,以综合性、设计性、应用性为主,既重视基本技能训练,又强化开发创新,打破各专业课程间的壁垒,加强相关课程之间的交叉与渗透,在系列课程或课程群起点上,建立具有一定柔性、实验与实习一体性的实训环节,进一步优化基本技能、专业技能、技术应用能力训练,和创新能力培养有机结合,形成具有特色的“四层次”实践教学体系。
以工程能力培养为中心,构建机械类实验教学中心。为了改善和提高实验实践教学计划,学院投入500多万元购买了新的实验设备。按照国家“标准化实验室”的建设标准,整合原来分散建设和管理的实验教学资源,建立机械类专业教学的机械工程实验教学中心。综合实验中心建立后,学生通过预约,可以随时到开放实验室从事课外科技创新活动。通过“机电产品创新与综合实验课”等系列课程,向学生传授创造学、创新设计的基本理论与方法。通过选修课的形式,对近机械类学生开展创新教育,将“机电产品设计创新大赛”作为实验教学的重要内容之一,评选产生创新实验课的优秀作品,每年举办,每年评选,形成长效机制。通过竞赛活动,营造创新氛围,鼓励学生发挥聪明才智,在比赛中脱颖而出。
改革实验教学方法,建立全开放实验教学模式。在不断解放思想、转变观念的基础上,树立先进的教育理念和教学理念,引入现代化的实验技术和实验内容,按照“课内与课外相结合,教学与科研相结合”的原则,积极构建模块化、分层次、开放式的实践教学体系,其中包括机械认知实践、工程综合实践、研究创新实践、机械基础实验、产品制造基础工程训练、机械基础综合课程设计等。通过这一课程体系,培养学生独立工作能力、创新能力,促进学生个性的发展。
增加实验教学的比重,强化能力培养。根据现代企业和经济社会发展对人才的需要,研究制订了新的人才培养方案,主动适应市场,调整教学计划,更新教学内容,拓宽实践教学空间。充分利用校内科技实验站和校外实践教学基地,大大增加学生实践课的比重,促使学生的实际应用能力、动手能力明显提高。结合科研课题、大学生研究训练计划项目和生产实践的需求,积极开发综合设计型和研究创新型实验项目,着重培养学生解决生产实际问题的能力和研发创新能力,使毕业生能够提前与生产实际“对接”,更好地适应将来岗位需要。
三、课程体系建设成效
自2011年应用型名校建设工程开展后,机械设计制造及其自动化专业经过对课程体系的删减和优化,形成了特色鲜明的三类课程群,初步构建了适应工程应用型人才培养的专业课程体系。该专业现已成为山东省高等学校特色专业和山东省高等学校省级卓越工程师教育培养计划试点专业。
专业形成了“基础实验、综合设计实验、研究创新实验”的三级实验教学平台,实施多层次实验教学;实现了实验教学与理论教学相结合,开放式工程实践动手能力与课程实验相结合,创新实践与科学研究相结合,增强了学生的工程实践能力,提高了学生的综合素质,培养了学生的创新精神和创新能力。开设的典型机械零件综合实验,通过让学生在机械零件的设计、制造和检测过程中进行实践和实训,把所学专业知识应用于真实具体的生产过程,以生产实际为导向,使零散孤立的知识点形成有机整体,提高了学生的工程实践能力和创新能力。
四、结束语
为了达到企业对学生工程能力的要求,结合本校的实际情况,构建适应学生工程能力培养要求的机械设计制造及其自动化专业的课程体系。该课程体系既兼顾培养学生扎实的工程理论知识,又重视学生的工程基本技能、工程思维和素质、学生的工程实践能力培养,突出专业特色,保障专业培养目标的实现。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 许崇海,史岩彬,张鹏,肖光春,方斌.机械类专业工程能力培养的思考与初步实践[J].临沂大学学报,2014(6):21-23.
[2] 朱高峰.中国的工程教育――成绩、问题和对策[J].高等工程教育研究,2007(4):1-7.
[3] 李茂国.中国工程教育全球战略研究[J].高等工程教育研究,2008(6):1-12.
[4] 朱里.高等学校机械设计制造本科专业教学实践改革方案探讨[J].教育教学论坛,2013(12):52-53.
篇10
在传统的机械类专业课程设置中,主干课程一般分为技术基础课程和专业方向课程。技术基础课程如工程力学、机械制图、公差与配合、机械工程材料、机械原理、机械设计、机械CAD等,这些课程组成为以机械设计课程为中心的机械类专业技术基础课程群,简称机械设计课程群[1]。传统的机械设计课程群的内容追求的是学科体系的完整性、学科间相对的独立性,结果出现了内容交叉及知识点衔接不紧密问题。对于课程的知识的要求,老师在对落后知识点的处理上,大多数只是蜻蜓点水般简单介绍,致使学生觉得内容繁杂及思路不清、理解不透彻,学习的效果差。在本专业课程教学的过程当中,仍存在着“重局部、轻综合,重理论、轻实践”的种种现象。机械设计课程是一门机械零构件设计、强度和刚度设计的综合性学科,和机械制图以及公差与配合等的课程联系非常紧密。受传统课程框架的制约以及授课学时的限制,课程改革只能是局部的,常常造成机械设计的实训环节内容单一,涉及的交叉课程综合运用问题也暴露无遗,尤其是在与精度设计内容相关的知识运用等方面,学生总是一味地照搬照抄,缺乏的是独立思考及解决问题的能力,在机械设计过程中,几乎看不到机器协调性很高的精度设计思想及工程设计中的创新,同时也达不到预定设计的要求,也说不上利用计算机软硬件提高设计效率。有些教材甚至还存在以下问题:某些技术概念陈旧,使用的教学实例已不符合现在技术要求,技术标准不是国家最新标准,烦琐的理论公式推导占用较大篇幅,课程设计部分选题脱离实际,等等。
以上问题已严重影响教学质量,致使学生缺乏创新能力和解决实际工程问题的能力,这与卓越工程师的培养目标根本不适应。东莞理工学院机械设计制造及其自动化专业,是国家教育部批准的高校“卓越计划”第一批试点专业之一。近年来,在机械设计专业“3+1”人才培养模式中,通过与企业的研讨沟通,不断完善人才培养方案,迫切需要以工程应用能力为主线的课程整合、教学课程体系的重构[4]。卓越工程师的培养目标下的新型机械设计课程群的建设与改革将势在必行!许多应用型工科院校课程群的建设仍处在初始阶段,课程群建设的概念和内容以及方法及体系的构建没有统一标准,在一定的程度上影响课程群的建设质量。因而对于课程群的建设与改革将是长期而复杂的过程,需要我们不断地努力探索与奋斗!
一、机械设计课程群的建设与改革指导思想
在“重基础、宽口径、强实践、擅应用”的指导方针下,基于卓越工程师的培养目标,围绕着“一个中心、三个基本能力”进行机械设计的课程群建设和改革。在编写课程群网络课程时,打破课程内容的归属性,弱化了课程个性的概念,强化发课程内容间的融合、交叉和关联,树立了大课程的观念,从能力培养的目标层次上来掌握课程内容的分配与实施,进一步地优化专业结构和布局,对专业的建设进行科学与准确的定位。
在编写课程群网络课程时,还应当采用基于学习产出的教育模式(Outcomes-Based Education,缩写为OBE)进行课程体系设计。围着机械设计专业预期“学习产出”,反向设计各门课程,确定各门课程对于实现预期“学习产出”的贡献和程度,突出实现卓越工程师的能力培养。
二、机设课程群的建设内容
(一)修订培养计划和教学大纲,完善机械设计课程群体系
2013年,机械设计课程群的主要教师通过与数十家东莞大中型制造企业共同沟通研讨,对机械设计及其自动化专业的培养计划和教学大纲进行全面修订,新的培养计划和教学大纲是面向工业界,培养素质、知识、能力协调发展,基础扎实、知识面宽、工程意识和工程实践能力强,具有创新精神、较强的自主学习能力、优秀的职业道德,系统地掌握机械设计、制造、自动化的基本知识、基础理论和基本技能,具备从事机电产品和设备的研究设计、加工制造、技术管理、应用与开发、运行维护、经营销售等方面的工作能力和素质,得到机械工程师、制造工艺师和产品服务工程师等基本训练,适应珠三角地区特别是东莞市的制造业产业升级需要,具备国际化视野和现代工程师素质的应用型高级专门人才。根据新的培养计划和教学大纲,构建以工程应用为主线的,以传统机械设计理论与方法为基础的,着重提高学生工程素质及综合应用与创新设计能力培养的机械设计课程体系。
(二)基于OBE教育模式进行机械设计课程群体系设计
采用基于OBE教育模式进行课程群体系设计,其本质就是课程计划的“反向设计”,明确各门课程、每节课对于实现预期“学习产出”的贡献及程度。
根据新的培养计划和教学大纲,我校机械设计专业毕业生应是适应珠三角地区特别是东莞市的制造业产业升级需要的、具备国际化视野和现代工程师素质的应用型高级专门人才,即卓越机械工程师。教师要根据“学习产出”类型,使用多样化的教学方法。老师可以把自己与名人的工作实践经验和创新的经历,细致地介绍给自己的学生,激发学生的创新意识和学习热情。激励学生们自由选题,开展各种小发明的制作,以及软件开发与教学
论文撰写等多种多样的创新活动。在课堂教学中还要多鼓励学生积极思考,敢于提出问题、回答问题,使学生养成积极主动思维的习惯。
在理论教学方面,要多结合实际工作中的工程对象,实行理论分析计算与工程实际相结合的模式,将先进现代教学的工具及传统教学的方法有机地结合起来,摸索出一种手段先进的、生动活泼的、内容丰富的教学新模式。
任课教师应尽可能地创设丰富的教育环境,调动学生积极地参与到整个教学过程。在课程的教学上,教师也可以采取测验、问卷及项目等多种多样化的评价方法,对自己学生实际“学习产出”进行评估,根据评估结果及时调整该课程教学内容和改进教学方法。
(三)树立大课程观念,优化各课程内容,突出以机械设计课程为中心和工程应用能力的培养
1.打破各课程内容的归属性,弱化各课程个性概念,强化计算机技术在机械设计过程中的应用。机械设计课程群的目的是为机械产品设计服务,经过课程群的学习,帮学生培养基本机械设计的能力,也是机械设计制造及其自动化本科专业的培养目标。在课程群各门课程教学与改革中,要以机械设计为中心点,根据具体设计的程序,将零部件制造与设计进行完美的组合,同时,要充分考虑机电产品的具体设计要求,对于课程群的内容进行规划和整合。着重课程群的整体性建设,增强不同课程间的互补与整合,促使教学内容的有机结合,避免了缺失与重复,形成了完善及合理的课程群体系。
例如在编写《机械设计》及《公差与配合》的网络课程时,要突破课程内容界限,重新精简课程群组交叉的内容,运用“纲要信号网络法”,将典型零部件的运动设计及结构设计作为提纲,以具体设计方法为信息,把《机械设计》课程图表及公式和《公差与配合》的几何量公差及检测内容,纳入机械设计的信息图库,同时,充分发挥多媒体教学声像并茂的优势,充分与学生进行信息交流,加强了教学重点,彰显了机械设计知识的综合性与整体性。
计算机设计能力的提高,将有助于创新能力与解决实际工程能力的大幅提高。CAD/CAE技术的进一步发展引起了机械设计领域的大改革,机电产品的设计理论、方法和手段等,都发生了巨大的变化。机械设计的过程,从构思分析研究,以及加工工艺的制定和产品仿真的评价,均是运用计算机模拟出的三维空间完成的,它的设计分析过程,也十分符合产品的运行规律。因此,应将培养学生使用计算机设计的能力作为主要培养目标,将计算机设计的技术和各门传统的课程相连接,建立课程群体系,激发学生们在机械方面创新设计的潜力。课程群中计算机绘图、CAD等课程的设立,对于学生计算机设计能力的培养,打下了很扎实的基础;也在其他各课程教学的过程中,比如机械原理课程,运用计算机编程进行参数化设计,又增强了计算机的学习及应用。通过引进计算机辅助设计和分析,使计算机教育在整个大学阶段持续并逐步强化,从而使学生的计算机设计能力得到极大提高,达到提高学生创新能力与解决实际工程能力的目的。
2.整合精简课程重复内容,增加新技术、新概念、新的工程应用实例以提高学生的工程应用能力。对某些课程有重复内容的部分进行整合与删除。例如,《机械制图》与《公差与配合》课程中皆有极限、配合、形位公差等知识内容,可考虑将《机械制图》中相关知识点删除,同时在课时安排上进行一定调整。这样既避免了教师在教零件图与装配图知识时要花较多时间与精力去阐明极限、配合、形位公差等知识,又节约了教学课时,从整体上提高了教学效率。《工程力学》、《机械原理》、《机械设计》中也有一些知识点重复,如应力、应变等知识,可以进行合理整合与删除。
删除《机械原理》、《机械设计》等课程中比较复杂的理论公式的推导过程,只保留公式具体应用的说明。如《机械设计》课程中带传动中受力分析、有效拉力公式的推导过程;齿轮的接触应力强度和弯曲疲劳强度公式的推导过程等。
目前我校机械学院使用的部分教材中存在一些不符合时代特征的技术和工程应用实例,如滚动轴承标准等可能不是国家最新技术标准。利用学校图书馆的文献数据库查阅最新的相关知识,结合课程群教师的科研项目和东莞企业的先进技术,更新旧知识与技术标准,增加新技术、新概念、新的工程应用实例。在“机械设计课程群”的系列课程教学中,课程群教师应尽量以实际工程应用作为教学实例,通过课程群教师长期理论联系实际的教学,以达到培养及提高学生解决实际问题的能力。(四)把提高学生创新能力和解决实际工程问题能力进行课程设计教学内容及实验教学内容改革在所有课程设计的过程中,突出了课程设计的内容,贯穿了更加系统的观点,从全部方案设计及具体结构的设计,摸索出了一套系统的方法,来提高学生的综合设计能力及创新实战能力;充分利用现有实验、仪器设备,开展了创新设计的活动;利用现代的设计实验室设备、功能较强的设计平台以及面向工程实践的软件等,给自己的学生提供了把全新的现代设计方法运用于设计过程的良好平台。
鼓励自己的学生直接参加老师的科研课题,同时,作为本课程设计的题目及毕业设计的题目,把学生所学基本知识直接应用于工程实践。
保存培养学生基本技能的验证性实验,增强了学生综合性和设计性的实验项目。以现代的工程教育实践的观念作为指导,并且自主设计实验系统,设立具有工程特征的真实与虚拟的、综合设计的实验。学生实验的项目具备教学实验和工程实践背景相结合,培养工程实践的创新意识,训练工程实践的能力,来实现工程教育回归工程实践的教学目标。
建立多种多样的学生机械创新实践活动的平台,可以说是深化改革机械设计课程群实践的教学内容。研究与创新实践设计训练的平台,是学生们完成创新实验项目、制作设计产品的基地,如我校机械学院的机械创新团队,学生们都可以在老师们亲自指导下,完成“微型太阳能汽车”的设计与制造、装配和整机的测试,机器人创新团队近年来在各种国家机器人比赛中取得了优良的成绩;3D打印创新团队也在全国机械创新比赛和大学生挑战杯比赛中取得了优良的成绩。这些机械创新实践活动平台极大地提高了学生的工程实践能力和创新能力。
(五)强化机设课程群教学团队建设,促进教学团队持续性发展
教学团队的建设是课程群建设的关键所在,应该充分优化教学队伍的结构;充分发挥主动性和积极性,吸引国内外人才充实到教学的队伍中;激励中青年教师积极进取,获得博士学位;坚持将人才培养质量的提高作为团队工作的第一要务。通过教学研究、科学研究和国际交流提升教学队伍整体水平。目前我校机械工程学院已形成一支知识结构和年龄结构合理,责任感强、团结协作精神好,整体教学能力强,教学经验丰富,教学特色鲜明,教学效果好的机械设计课程群教学团队。本课程群的教学团队的特点是着重“理论教学、实验教学及工程应用教学”三元结合和相互促进,将机械基础理论、机械设计新技术和工程应用知识的传授放在首要地位,为学生工程应用能力和终身学习能力的形成打下扎实基础。
三、结语
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