机械制造课程设计总结范文

时间:2023-04-03 10:59:37

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机械制造课程设计总结

篇1

在第三学年春季学期期末,机械设计制造及其自动化专业的学生利用3周的时间进行机械制造技术基础课程设计

1.课程设计目的

机械制造技术课程设计是在学院机械制造技术基础课程结束、完成生产实习之后,进行的一项综合f生课程设计,是机械类专业重要的实践教学环节。通过课程设计使学生一方面获得综合运用学过的知识进行工艺设计和夹具设计的基本能力,另一方面能巩固与扩大工艺知识、结构设计知识,为毕业设计做准备,为后续课程的学习及今后从事科学研究、工程技术工作奠定坚实的基础。

通过机械制造技术基础课程设计实践环节,学生能够运用机械制图、机械设计、工程材料、机械制造技术基础等课程中的基本理论和生产实践知识正确地解决零件在加工中的定位、夹紧以及工艺路线安排、工艺尺寸确定等问题,合理完成夹具设计的训练,提高结构设计能力,学会使用相关的手册及图册资料。

2.课程设计特点

(1)涉及的知识面广。设计过程中涉及很多课程知识,包括工程图学、机械工程材料、机械原理、机械设计、互换性与测量技术、机械制造技术基础等相关知识。机械制造技术基础课程设计是将综合知识合理运用并有机结合起来的训练过程,一些基础课程的掌握程度对课程设计顺利完成至关重要,应融会贯通。

(2)课程设计实践性强。课程设计是以机械制造中的工艺问题和夹具设计作为设计内容,从培养学生应用能力出发,以工艺为主线,注重机械制造技术应用能力的培养和工程素质教育,对培养学生分析问题和解决问题的能力、创新能力、实践能力等起着重要的作用。

(3)知识灵活性大。工艺理论与工艺方法的应用具有很大的灵活性,在不同的条件甚至在相同条件下可以有不同的处理方法,必须根据具体情况进行客观的分析。机床夹具设计可以有多种设计方案,需要对各设计方案进行比较,分析各方案的优缺点,选出最佳设计方案。

(4)与企业工厂生产联系密切。设计内容与工厂的实际加工生产环境紧密相关,很多设计的题目就是直接来源于企业工厂,生产实习效果的好坏直接影响到课程设计的效果。由此可见,课程设计不能局限于书本的知识,更重要的是与生产实际联系起来。

(5)需要设计资料比较多,查找难度增大。设计时理论计算和结构绘图要查找相应教材、设计手册和图册,包括机械制造技术基础、机床夹具设计、机械制造工艺学课程设计指导书、机械制造技术基础课程设计指南、机械制造工艺设计简明手册、实用金属切削加工简明实用手册、机械零件设计手册、机床专用夹具图册等资料。在这门课程设计之前学生接触设计手册和图册比较少。

二、机械制造技术基础课程设计现存的主要问题和弊端

1.设计目的不够明确,对课程设计重要性认识不足

学生对课程设计的目的和重要性普遍认识不够,一些学生没有认识到这是一次理论联系实际和锻炼实践能力的好机会。课程设计期间大多数学生不能将学过的理论知识和设计内容有机联系起来,对有些问题不能主动去思考和分析。受传统教学思想的影响,将此次课程设计与一些基础课程设计同样对待,认为可以对照设计指导书设计步骤和相关图册就可以完成,设计的自主性不强,造成设计效果不理想,不利于学生实践能力的培养。

2.学生综合运用理论知识和信息资料的能力较弱

学生不会从设计题目和任务中发现主要问题,抓住主要矛盾,主要表现在对学过的知识掌握不够扎实,不能和设计内容结合起来,在设计开始阶段无从下手,等待和依靠指导教师来指导。学生缺乏参阅文献资料中有用内容为设计提供所用的思路和方法,导致了对设计内容、要达到的目标不清晰,设计思路混乱,创造性体现不出来。

3.学生表达设计意图的能力普遍较差

大部分学生对设计计算说明书的撰写极不规范,如对设计思路、原理、方法的阐述条理不清,不能对现已取得的相关结论、成绩及存在的问题作出必要的阐述,目录和内容对不上,缺少参考文献等。部分同学在答辩中不能在规定的自述时间内恰到好处地介绍自己的设计内容,论述主次不分,不能将解决问题的思路和方法正确表述。夹具设计时,零件装配关系漏标,零件的制造工艺和装配工艺差,装配图结构绘制不规范,结构设计基本功有待提高。

4.缺乏团队协作精神

尽管学生们能够独立思考,完成设计任务,但还需要集思广益,吸取别人的正确意见。在实际设计过程中往往出现两种不良现象。一种现象是部分同学对设计中出现的种种困难容易产生畏难情绪、缺乏自信,不愿刻苦钻研,最后干脆放弃自己的尝试,等待抄袭别人的成果。另一种现象多发生在由几个同学组成的设计小组中,在设计中同学大多各自为政,各行其是,导致同学间的设计进度不一,无法按时为同组同学提供必要的设计参数而浪费许多不必要的时间,或者负责总体的同学包揽了大部分的工作,其他的同学的积极性没有调动起来,显得无所事事。

以上一些问题暴露出学生实际动手解决问题的能力差,综合能力的不足,主要原因是学生长期受到“应试教育”的影响,以对学生灌输现成的知识为目的,以卷面考试评价学生成绩,由此养成学生只会死记硬背、不会举一反三。学生的思维处于严重封闭的状态,不能随机应变,独立地从事设计工作。

三、探讨课程设计教学体系的改革发展思路

在机械制造技术基础课程设计教学环节上,尽量利用课程设计一些优势,培养学生的创新意识和实践能力,提高学生的综合素质。

1.明确课程设计培养目标。转变课程设计理念

机械制造技术基础课程设计既是巩固学生已学过的知识而进行的教学环节,又是学生在完成生产实习之后将生产实践与理论知识很好结合的一次综合训练过程,可以为毕业设计打下良好基础。机械制造技术基础课程设计不能被简单地看成只是教学中的一个过程,要转变课程设计理念,充分认识到课程设计是培养学生实践能力、创新精神和综合素质的最有效途径,通过课程设计来全面培养并提高其独立工作能力和主动适应专业工作环境的素质。

2.加强课程设计指导教师队伍建设

教师能否正确引导学生在设计中发现问题,解决问题,提高学生对课程设计的热情,这对保证课程设计质量至关重要。建立一支高素质的课程设计指导教师队伍是提高课程设计质量的关键。指导教师在设计过程中处于主导地位,应重视指导老师的培养工作,尽量多安排富有经验的教师指导设计。另一方面要加快对年轻教师的培养,稳定现有的指导教师队伍。

3.重视课程设计题目的选择,丰富课

程设计内容

课程设计题目的选择是否合理将直接影响到学生完成课程设计的效果,课程设计题目设置既要符合教学要求,内容上要有现代意识和一定的先进性,又要让课程设计题目具有一定的实用性、可行性,还要尝试题目的多样化,扩大课程设计知识范围。让学生根据个人能力自主选择给定的设计题目,教师对学生选择设计题目的难易程度做到心中有数,整体把握。只有设计题目的多样化,才可以拓宽知识范围,同时加强同学们之间、师生之间的多沟通、交流、合作,丰富课程设计内容和设计思路,多方位培养学生互助精神和团队精神。

4.加强课程设计管理工作,提高设计质量

由于高校招生规模的不断扩大。学生人数的增加,势必给课程设计的组织管理工作带来了一定困难,需要建立和完善课程设计管理制度。课程设计教学大纲要进行适当的修改与更新,以适应课程设计内容的变化要求。制订严格课程设计纪律,强调遵守课程设计纪律的重要性,加强课程设计的过程管理工作。

5.强调学生在课程设计中的主体地位

在课程设计开始前,首先就要让学生们明确自己是这个实践活动的主体,从领会题目、查阅资料、确定实现方法到设计、计算乃至设计说明书完成,都要亲历亲为,消除学生们的依赖心理,更有助于发挥他们的主动性和创造性,提高他们的实践能力。这样一来,在他们今后遇到问题时就会独立分析、思考解决问题的办法,这样也就达到了课程的目的。

指导教师从开始布置设计任务时就要引导学生了解设计目的、设计题目产生的背景、研究意义与应用价值,解决遇到的问题可能需运用哪些知识、技能和方法,发挥学生课程设计主体作用,让学生自主制定可行的工艺路线和结构设计方案,并能正确评判设计结果。

6.客观评定课程设计成绩

考核是对学生在整个课程设计阶段的表现和工作质量的全面评价,也是调动学生实习积极性的一个措施,要严格实习考核,确保实习质量。

在过去对某些个体评价成绩的方法,比较多地强调过程评价及印象分,无法对某些个体参加课程设计、对问题解决的基本能力进行评价,对学生实际动手能力的提高关注不够。关注过程、兼顾结果,强调评价项目多元,是课程设计本质的内在要求。从实践上看,如果课程设计成绩评价的具体指标体系或评价要点、评价制度、评价方法不易落实或太繁杂,将达不到课程设计成绩评价的目的。通过实践证明,课程设计成绩评价的技术问题可采用将课程设计的目标具体化,把课程的总体目标具体分篇为若干个基本指标,每级基本指标对应具体的成绩,总体成绩即为各个基本指标所得成绩的综合。各基本指标的设置应能根据具体实际,设计成可观察、可测量的项目。通过这样的方法来评分,更能较真实地反映某个个体在课程设计过程中的实际情况,避免错误打分和凭印象给分的现象,反映学生课程设计真实成绩。

在机械制造技术基础课程设计的成绩评定基本指标包括出勤考核(占20分)、绘制图纸质量(占30分)、设计说明书(占30分)、答辩表现(占20分)四项。出勤考核能客观反映学生出勤情况,工作态度,有利于调动学生的积极性。绘制图纸质量能反映夹具结构设计是否紧凑合理,是否具有创造性,是否符合国家制图标准。设计说明书能反映零件加工工艺规程制订是否合理,计算是否准确和详实,说明书撰写是否规范等等。课程设计完成后,要进行课程设计的答辩,进一步检查和总结学生在课程设计过程中对所用有关的理论、概念和方法的理解和应用的情况,进一步掌握学生独立完成课程设计的程度和能力,根据学生回答教师提出的问题情况,更准确地了解学生对设计的态度、创新意识及独立完成的能力。

四、发挥课程设计优势,提高学生综合素质和能力

1.提高学生资料检索的能力,学会查找和使用资料

学生选定设计题目后就要准备合适的参考书、手册和图册,在工艺设计过程中借助“机械制造工艺学”、“机械制造工艺设计简明手册”、“切削加工简明实用手册”和“实用金属切削手册”等资料制订出零件的加工工艺规程,在夹具结构设计过程中借助“机床夹具设计”、“机床专用具图册”和“机械制造技术基础课程设计指南”等资料确定零件加工专用夹具结构方案。通过设计资料的使用,学生可以掌握设计一些数据的查找方法和查找过程,可以培养学生独立分析和解决问题的能力,进一步熟悉和了解本专业领域相关的科学技术。

2.锻炼和提高学生动手能力

在课程设计完成过程中,学生在工艺设计时对零件进行工艺分析的基础上,制订零件的工艺路线和划分粗、精加工阶段,分析比较零件加工方案后再从中选择比较合理的加工方案,进行必要的工序尺寸计算,根据粗、精基准选择原则合理选定各工序的定位基准,选择机床及夹具和刀具,确定加工余量及工序间尺寸与公差,确定切削用量和时间定额。学生在夹具结构设计时要能够根据工序卡片规定的定位夹紧方法,正确选择夹具元件,能正确进行定位误差和夹紧力计算,合理布置夹紧力作用点、作用方向和正确确立夹紧结构,能够根据国家制图标准运用必要的视图完整地表达出零件专用夹具结构,能正确标注设计尺寸,合理标注技术要求。以上独立的设计工作对学生实际动手能力的提高意义非常重大,为毕业设计和今后工作奠定了坚实基础。

篇2

【关键词】机械制造 实践教学 创新

【中图分类号】G622 【文献标识码】A 【文章编号】1006-5962(2013)03(b)-0026-01

1 机械制造类专业传统实践教学存在的问题

1.1实践教学与方法陈旧

以传统教学模式为主的实践教学带有其固有的弊端性:例如应用陈旧的内容教学且教学方法无创新性、多样性,缺乏工程实际训练和专业技能的操练。在这种传统的教学模式熏陶下,学生对于新知的学习往往却乏积极性和主动性,将不利于培养学生探索新知和勇于创新的能力。而且专业基础课及专业课程的内容设计对于创新性和改革性的应用不够广泛,导致学生在进行事物分析和处理实际问题时所表现出的能力往往差强人意,难以达到快速发展的现代制造业所需人才的标准。

1.2实践教学基地缺乏,难提升学生实践能力

基于现代企业管理体制的改革和完善,诸如企业的生产任务、产品质量、和生产安全等因素对于学生生产实习及毕业实习等实践活动产生了越来越大的影响。学生在进行实践活动时可观察到的信息越来越少,能够动手实际操作的机会也更加难得,因此,学生的实习效果就难以得到保障。毕业实习及社会实践活动大多是由学生自己找寻单位来完成这些教学环节的,但并不是每一个学生都能做到如此,有的学生则找不到实习的单位。即便是那些有幸找到实习单位的学生,也难以从实践过程中获取一些实质有效的信息和经验,起不到培养学生实践能力的目的。可以说,制约大学生提升其实践能力的一大阻挡因素就是实践教学基地的缺乏。

1.3管理制度不健全,教学评价不科学

随意性是实践教学管理制度不规范的一个特征,这主要是因为教学过程监控体系缺少制度化,且完善的实践教学制度体系还没有真正的形成。传统实践教学模式中的教学评价标准主要参照学生理论学习成绩的高低,这种注重理论成绩的考核评价体系区别干独立的实践教学考核体系,但后者尚未形成,由此,不论是教师的时间能力或者学生的实践课成绩均不能被公正而科学的评定。

2 实现机械制造专业教学创新的路径选择

2.1教学创新理念和思路

将理论学习与实践操作相结合,使学校和企业相合作,以此二者作为实现教学创新的切入点入手。具体来说,以机械加工试验中心作为实践教学基地,借助教师精心设计教学内容和学生积极参与教学活动,从真正意义上实现学习和操作、学习和生产的结合,应用教学创新理念设计新型教学模式和教学方式,从而使教学资源和条件得到保证。

2.2基干岗位需求革新教学内容和方法

在教学中,课程的教学主要是以真实的产品加工为基础进行的,集中显现出了职业性及实践性。在教授课程的过程中,用实际生产出的产品零件作为材料进行工艺分析及加工制造,重点进行产品零件生产的核心技术的讲解,在对理论知识进行实际训练操控中要以真实生产的零件为实训材料,通过观察、讲解、分析等,提取出和课本内容相关的知识,使学生能在实际训练中接触到将来在职业岗位上会面临的客户需求。

教学内容要具有针对性和适用性,教学内容覆盖了有关机械加工制造行业所必备的基础知识、基础内容以及可能会遇到问题的处理方式,在学生学完本门课程后,使其有能力进行中等复杂零件的工艺设计,掌握机械制造行业所必备的专业知识和技术。与此同时,为填充社会对机械制造人才的需要的空缺,教学还将相关工种职业资格取证的条件及需要加入到考虑的因素内,具有较强的适应性。

2.3合并重组实验室,建立一体化的创新训练平台

变更基础实验室和专业实验室独为某一课程或者专业服务的现状,依据所具备的功能和专业特点进行整合、合并,取消不必要的设置,增设专业性较强、符合地方产业发展的实验、训练平台,诸如先进技术综合操练平台、机电一体化系统设计综合实训平台等。这些平台的建立将有利于学生提高独立设计和开发的能力,并为学生未来的就业和人生发展夯实基础。

2.4到校外实训基地进行生产实习

合理使校外的实训基地的企业设备、技术等发挥其优势作用,积极组织学生投入到生产实习中,使之灵活掌握机械设计制造工艺的全部技术;更加了解机械加工企业的生产经营、组织管理及技术质量控制的基本程序;增强学生的实践能力,使之亲身经历到见习工程师的现场锻炼。

2.5加强设计类环节,提高学生工程设计能力

篇3

关键词:教改必要性;教学设计;教学实施;教改注意事项;教学要求

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)34-0019-03

一、引言

如何提高学生的学习效果和课堂学习效率,一直是学校较为关注的一个永恒的主题。高职教育的培养目标是培养技能型人才,机械专业的培养目标是工厂一线的技术员、工艺员及一线技术管理人员。那么,高职教育机械专业课程教学应该怎样改革才会提高学生的学习效率呢?

二、机械制造工艺与夹具设计课程教改的必要性

职业教育中教学对象理论知识相对薄弱,学生在学习氛围、学习兴趣及学习主动性方面存在问题,若采用传统的理论知识贯穿的教学方法显然不合时宜,这就要求职业院校的课程教学改革。机械制造工艺与夹具设计课程性质为机械专业的专业技术课程,是一门以培养学生以独立或合作的方式来完成工艺编制、夹具设计专项工作的任务能力为目标的课程,属于项目中心课程,教学过程以项目驱动、熟练内化的形式为主,学生在熟练运用技术的基础上形成一定程度的经验内化。机械制造工艺与夹具设计课程知识面较宽,涉及到刀具、量具、机床、加工工艺过程、夹具设计等方面知识,且在课堂教室中教师对一些术语难于详细描述或即使能详细描述学生却因知识抽象难以理解,这就迫切要求在教学设计、教学手段、及教学方法等方面进行课程教学改革。

三、机械制造工艺与夹具设计课程教学设计方面的教改

1.课程教学整体设计及单元设计方面的改革。(1)以任务驱动、行动导向的工作过程为课程设计原则,使学生获得直接的知识和能力。围绕项目中心设计课程,注重培养学生的关键能力——机械零件的加工工艺编制及某道工序的专用机床夹具设计,增强学生的学习能力、工作能力、创新能力。(2)课程培养目标方面的改革。以培养技术应用性人才为目标,重点培养学生应用知识完成机械零件工艺卡编制及夹具设计的能力;从工厂实际出发,分析行业、职业岗位能力,以知识“岗位必需、知识够用”为原则;以学生毕业后面临的机械技术员、检验员、机械工艺员、数控编程员岗位所需为出发点,学生学习3年后,能够掌握机械行业的零件加工工艺、夹具设计技术。(3)课程单元设计改革。先培养学生职业单项能力,再培养学生职业综合能力。遵从“知识应用、够用为度”原则,来设计学生职业单项能力和综合能力,教师课前提出本次课的学习任务,教师在课程所讲授的知识点是用来完成任务的必备知识。

2.课程内容体系设计。由于本课程属项目中心课程,需要按机械行业、企业实际完成任务的行动过程设计过程内容体系,按机械行业、企业标准及职业关键能力来构建课程内容体系。

3.课程基本环境设计。(1)课程基本素材设计。对机械零件工艺卡编制项目,按照其工作过程分成机床、刀具、量具、工艺特点和工序尺寸、工件装夹等若干个任务来连接整个项目;对夹具设计项目,按照其工作过程分成定位、夹紧、夹具体设计、机床与夹具的联系等若干个任务来连接整个项目。(2)课程基本情境设计。教学设施、教学环境的配置与学生今后的实际工作环境配置非常接近。①教室布置模拟工厂。教学设备有数控车床、钻床、数控铣床、数控镗床、加工中心及划线用平板,各机床墙上贴有操作程、操作步骤和操作要领;教室四周摆放工具支架,以放置各种车刀、中心钻、铣刀、钻头、镗刀等刀具;各种机床附件(如中心架、跟刀架、回转台、平口钳、分度头等等);各种量具(如百分尺、千分尺、百分表、塞尺、内外卡钳、环规及塞规、水平仪、量块等等)、各种钳工划线用工具(如划针、样冲、划规、钢尺等等)。工具架上也摆放各种机械工艺手册、机械行业标准、夹具设计手册等等。另外,教室设有砂轮房,以刃磨刀具。②教学氛围模拟工厂。课程教学模式模拟工厂的师傅带徒弟、工程师带技术员的教学模式,采用分组教学,以学生为主体,教师为主导,教师既要能讲授理论知识,也要操作机床,讲解实践知识,如操作安全注意事项、怎样安装刀具、操作设备、刀具刃磨等等。教师教学中既注重学生技能操作的培养,同时注重学生自学能力、与人交流和合作的能力、解决问题能力、信息处理能力、创新能力、数字应用能力等综合能力的培养。学生在课堂的学部分时间在编制零件工艺卡、设计机床夹具、操作数控车床、数控铣床、钻床、加工中心,在查表、电脑绘图、计算、查阅机械工艺手册等。③学生考勤管理模拟工厂,学生上课前(后)需要刷卡进入(离开)教室。

4.课程内容组织的设计。(1)教学大纲的编写。机械制造工艺与夹具设计课程不按照传统的学科系统化来组织教学内容,而是按项目化组织教学内容。整门课程教学内容有零件工艺编制和夹具设计两个模块,每个模块既有学习单元也有训练单元,既包括认知知识学习又包括能力训练和职业态度的培养,分成轴类、套类、板类、箱体类零件工艺编制及车床、铣床、钻床夹具设计共九个教学项目,每个项目中包括若干个学习任务来编写课程教学大纲。课程考核评价采用平时成绩+实训成绩+期末考试相结合的方式。(2)学生学习要点的编写。对每个学习任务都要编写学习的重点、难点和关键点,以使学生有目的地学习。

5.课程课件及教材的设计。据前面的课程内容体系、课程基本环境和教学大纲要求,编写单元课程的教材或制作能够展示机械技术员、工艺员、编程员职业场景,教材内容基于工作过程,按项目导向任务驱动来编写,以“知识必需、够用”为原则,在每个学习任务中首先引入任务,接着介绍能力目标、知识目标及重点、难点,再是说明解决任务所需的工作流程及任务实施所需的相关知识,最后进行知识拓展。学生所学内容都围绕学习任务来展开,学生所学理论知识与工厂实践紧密相关,可提高学生应用知识来解决技术问题的能力。

课程教材由阶梯实心短轴加工工艺过程卡编制、空心轴加工工艺过程卡编制、套加工工艺卡编制、模板加工工艺过程卡编制、箱体加工工艺过程卡编制、油口法兰车夹具设计、壳体钻夹具设计、隔离套铣夹具设计、泵体镗夹具设计共9个项目33个任务组成。

采用多媒体课件,课件需显示真实仪器、设备操作使用方法,应用各种图片、动画、视频等。课件与教材内容、顺序相对应。

四、机械制造工艺与夹具设计课程教学实施方面的教改

据课程分析和课程设计,结合课程教学进度、学生实际情况,将课程设计教学内容体系拆分成教学单元,制订每个教学单元的任务实施方案,包括教学目标、教学方法、教学情境、教学活动组织形式、时间分配、考核方式,就高职学生理论偏弱动手能力强的特点,课程考评由原来的期末考试一次性评价学生学习效果改为平时表现+实训成绩+期末成绩综合评价学生的学习效果。

五、机械制造工艺与夹具设计课程教改中的注意事项

1.机械制造工艺与夹具设计的关系。同一零件的机械制造工艺与某道工序的夹具设计是相互联系的,夹具设计的定位误差分析必须以工序尺寸为根据,工艺编制中的某道工序编写应与夹具设计相互呼应。

2.项目的选取。应考虑零件的结构特点和机床类型及机床与工件的联系,结合不同的零件来拆分不同的工作任务。

六、课程教改要求

课程教改不仅是教师一个人的事,这需要学校在教学设施、教室布置、教材编写等方面给予大力支持。课程教改中教师的课程设计是关键,教师既要熟悉课程设计知识,又要能够动手操作设备、安装刀具,还要熟悉课堂教学管理。教师要在教学过程中起“引导”作用,学生在教学过程中起“操作主体”的作用。

参考文献:

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[2]陈解放,教育部,全国高职高专校长联席会编.教学相长:高等职业教育教师基础知识读本[M].高等教育出版社,2004.

[3]高林,鲍洁.点击核心:高等职业教育专业设置与课程开发导引[M].高等教育出版社,2004.

[4]张尧学.点击核心:高等职业教育专业设置与课程开发导引[M].高等教育出版社,2004.

[5]袁广.机械制造工艺与夹具[M].人民邮电出版社,2011.

篇4

(一)鼓励学生将所画平面零件图绘制成三维立体图形鼓励一些应用软件能力比较强的学生将所画的平面图形转换为三维立体图形。图1、图2是学生的一些作品。这样的教学活动,使学生对所学知识有一个融会贯通的机会,计算机辅助绘图的技能得到熟练应用。

(二)学生的工程设计能力得到培养和提高通过教学过程中播放的影像和图片资料,学生们得到了更多的机械方面的感性认识,为同步进行的课程设计,特别是方案设计创造了良好的条件。参与本次课程设计的学生均被要求采用AutoCAD绘制零件图,并用Word编写设计说明书,完成若干张工序图。答辩时看到打印出来的图纸后,学生们都感到“很有成就感”。这种更接近于现实要求的课程设计,对他们将来迅速适应社会的需求是大有裨益的。课程设计实践环节,给每组同学发一二张零件图纸,要求学生在设计过程中读懂图样,逐步完成材料的选择和加工工艺规程的制定,通过这样一个综合性的作业,使他们在实习过程中更加自觉认真,同时训练学生运用已学的知识,应用到实际生产中,让他们真正感觉到学有所用,从而提高学生学习理论课的自觉性,同时又使学生了解了机械工程技术人员日常应做的一些工作。最后阶段,抽出一定的时间进行小组讨论,通过讨论使学生逐步掌握材料选择、加工技术要求、工艺规程制定、机加工精度要求等内容,同时对零件检测标准、工时定额、废品率、工具消耗、经济效益等都作出对比介绍,使学生们获得一个完整的机械加工过程概念,不仅巩固了已学的知识,强化了学生的专业思想,也为后续课程的学习打下良好的基础。

(三)培养学生的创新意识创新活动首先来自于强烈的创新意识,鼓励学生破除迷信,放开思想,相信“人人都有创造力”。敢于综合应用各方面的知识去解决实际问题,走创新之路。(六)培养学生的团队精神团队精神是人才综合素质体现的一个方面,学生自由组合成设计小组,较易形成多向性思维和发散性思维,可以取长补短、相互启发、共同寻找解决问题的方法和途径。同一小组内既有分工,又有合作,共享资源。零件图独立绘制,工序安排分工来做。以此来体会团队协同作业的工作方式。

二、教改应用效果评价

从2008年开始对三届材料成型与控制工程专业学生在机械制造基础课程设计中应用本成果。课程设计改革前后情况对比见表1。这种新的方式使学生们得到了更多的机械方面的感性认识,为同步进行的课程设计,特别是工艺方案设计创造了良好的条件。参与课程设计的学生均被要求采用AutoCAD绘制零件图,并用Word编写设计说明书,完成若干张工序图。答辩时看到打印出来的图纸后,学生们都感到“很有成就感”。课程设计的创造实践活动使学生的创新能力有很大提高。学生在设计总结中说:“利用典型零件机械加工流程的三维动画教学方式,难以理解的加工过程变得容易了”;“老师给了充分的自由度,有了充分的发挥余地和更广阔的想象空间。我们没有照抄书本,照搬公式,而是应用原理自己设计,感到很有成就感。”“在复杂的思考过程中,不断改进,不断否定自己的设计,再不断完善。在终于完成设计后,心中有一种轻松的感觉和说不出的高兴”;“通过课程设计,首先让我认识到什么是设计,能够将所学课本知识、实习经验结合起来;第二,教会我如何去思考和创新。第三,在思考中查询资料、更丰富的知识来支持自己的设计”;“课件直接展示出学生的实习成果,使自己有一种成就感”。通过对机械制造基础课程设计这一教学环节进行改革,学生潜在的工程能力得到了挖掘、培养和提高;为如何解决好工程能力培养的理论和实践教学相脱节的问题以及如何准确、全面地评判学生的工程能力做了有益的探索。

三、教改的创新点

加强创造实践,改变人才培养模式。传统的课程设计是进行验证性设计,呈现“复述型”教学的特征。学生的创新思维得不到发展,创造能力和综合运用能力得不到培养和锻炼,乃至于出现“高分低能”的现象。利用多媒体技术把课堂教学、金工实训以及课程设计有机地结合到一起,图片、文字、视频、动画资料齐全,基本概括了课程设计中所需要的知识。课程设计体现人才培养模式的改变,通过课程设计使他们的创造力得以挖掘和发挥。学生容易接受。课件中大部分图片是学生金工实习中见到和用到的设备,有一定的印象,很容易接受。视频和动画是要求学生设计工艺规程零件的加工过程,吸引了注意力,激发了学生的学习兴趣与热情,使学生成为实践者、探索者、创造者、合作者、快乐者。学生的工程设计能力得到培养和提高。课件以静动结合的多媒体技术,特别是用三维动画生动、准确地展示完整的机械加工过程,使学生学习难度降低,真正处于学习的主导地位。通过教学过程中播放的影像和图片资料,学生们得到了更多的机械方面的感性认识,为同步进行的课程设计,特别是方案设计创造了良好的条件。

四、结束语

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关键词: 中职机械制造专业 问题 对策

目前,中等职业教育在我国仍然属于新型教育类型,新事物的发展总是伴随各种问题,因此,在中职机械制造专业的教学过程中,还需要我们不断探索,并在此过程中逐渐总结出最适合的教学方法。作为一种与我们的生活、社会的发展都紧密相关的专业,机械制造的重要性自然不言而喻。下面,我就针对中职机械制造专业中存在的问题谈谈自己的看法并提出对策。

一、中职机械制造专业存在的问题

新技术的发展突飞猛进,日新月异,更新速度非常快,新技术的这种特点,导致机械制造专业教育对新产品信息的了解匮乏,教师不能及时给学生信息反馈,知识系统陈旧,并且滞留在原来的传统模式上,不能与制造业的发展水平相适应,这种落后的知识系统带来的最大弊端就是导致教育与实践脱节,不能满足企业需求。这就需要开启订单式培养,对机械制造专业学生进行有针对性的教育和培养。另外,目前我国出现了高新技术人才的短缺和高新技术迅速发展不相适应的状况,人力资源的流动更加市场化,更多企业以雄厚的实力和优越的待遇吸引大批机电人才,这就使得中职学校机电类教师数量紧缺。中职机械制造专业面临的问题不仅在于教师资源短缺,教师知识水平落后,教学模式枯燥,教学方法单调,还在于课程设计的不合理及教学硬件设施的不足。受种种因素限制,中职机械制造专业面临各种问题,它的发展还存在很大阻碍。针对这种现象,需要不断加强对中职机械制造专业的研究,根据其存在的问题想出合理对策,以提高机械制造专业教学水平,促进制造业发展。

二、完善中职机械制造专业的对策

要提高我国制造业的发展水平,追赶发达国家,尽快形成规模效益,实现跨越式发展,需要对中职机械教育进行完善。具体来说,我认为可以从以下几个方面入手。

1.中职教育中最重要的环节就是实践教学。培养学生动手能力,让学生在课堂上亲身操作,对于培养学生解决问题能力、提升专业水平至关重要。机械制造专业与我们的生活息息相关,因此,机械制造专业的教学要立足实际,只有将理论与实践相结合,才能有效提升教学水平,使学生真正掌握和应用所学专业知识。机械制造专业本身的专业方向就要求学生在本学科领域内具有扎实系统的理论知识和专业知识及实际操作能力,对此,教师要在机械课堂上为学生提供动手操作的机会,让每个学生都能在机械课上得到锻炼,机械专业不同于其他专业,对实践的要求很高,不进行实际操作,就很难进行灵活运用,它需要学生具备熟练的实验技能。因此,教师在开展教学活动时要注意引导学生实践,在操作过程中提升专业技术水平。

2.师资力量是教学质量的保证。中职学校要不断提升机械制造专业的教学水平,打造一支高素质的师资队伍。首先,可以在学校开展培训课,提高教师教学素质,更新陈旧的知识系统,把握新技术的发展方向,对教师的机械技能进行强化。其次,学校应该有计划地从企业中引进一批具有丰富实践经验的技工,激活教师队伍,传授给学生实践经验,实现一体化教学,逐步缩小学生所学的知识技能和企业实际要求之间的差距,为机械制造专业的教育奠定良好的师资基础。

3.机械制造专业是一门综合性很强的专业,需要建立完整的课程体系,划分专业方向。机械制造专业覆盖了多个专业方向,包括机械设计理论,机械制造工艺及设备,材料成型,模具制造与设计,以及机械电子工程,等等。它融合了相关学科的最新发展,是一门先进的制造模式的学科。为了培养出高水平的机械制造人才,中职学校可以建立完善的课程体系,设置合理课程,既不能负担过重,阻碍学生实践能力培养,又不能不具备任何挑战性,让学生在动手操作实践过程中掌握知识,应用知识,让学生在机械课堂上体验机械的先进性和技术性。具体来说,学校可以抽调部分骨干优秀教师对课程进行构建,并在教学活动开展过程中加以完善,逐步形成独特的教学风格。

4.职业教育培养的是应用型人才,由于机械制造专业的自身特点,对于学生实际操作能力要求较高,这就需要学校为其提供完善的教学设备,保证教学活动的实施,为学生提供硬件条件,加大对机械制造专业硬件设施的投入,强化机械制造专业的教学效果。

5.教师要学会运用现代信息技术辅助课堂教学,为机械课堂增添魅力,敢于颠覆传统的机械教学模式。身处信息时代,教师也要跟上时代脚步,顺应时展潮流。单纯依靠传统的教学法,很难使学生真正理解机械科各种繁杂内容,运用现代信息技术,将枯燥难懂的内容以图文并茂的形式展示出来,更能够吸引学生注意力,激发学习兴趣,这要比单纯的讲述有意思得多,能营造一种良好的学习氛围。教师要充分发挥多媒体直观形象的特点,把抽象的内容、复杂的过程转化成具体的图片、动画、影像等,并且可以通过投影设备等,让学生反复观察,使学生更容易地理解所学内容,加深印象。

三、结语

机械专业是制造业的核心,也是中职教育的重要内容,针对目前中职机械制造专业中存在的问题,还需要教师不断进行探索和研究,充分运用现代教育手段,发挥学生的聪明才智,提升学生的专业技术水平,为国家培养一批高素质应用型人才,增强我国制造业的竞争力。

参考文献:

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数控机床

课程体系

论文摘要:本文根据当前社会需隶的数控人才所需的知识结构,对机械制造及自动化专业“金属切削机床与数控机庆.课程的教学内容进行了重组和优化,构建了理论教学为引导,实验教学为补充,实训教学为提高的“教学一体化”的人才培养模式,通过采用专职教师与兼职教师相结合,来改变师资队伍的结构.

1前言

数控技术是制造业实现自动化,柔性化、集成化生产的基础.数控技术的应用是提高制造业的产品质里和劳动生产率必不可少的重要手段;加人世贸组织后,中国正在逐步变成“世界制造中心”,为了增强竞争能力.中国制造业开始广泛使用先进的数控技术。这迫切需要既能利用计算机进行机械产品的辅助设计,又能应用数控技术进行制造的人才,作为培养具备机械设计制造基础知识与应用能力,能在工业生产第一线从事机械制造领域内的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理和经营销售等方面工作的高级工程技术人才的机械设计制造及其自动化专业如何适应发展的需要,根据社会对数控技术人才的需求进行余属切削机床与数控机床课程的教学改革,这是我们必须要深入研究的问题。

z数控人才的需求和知识结构

当前社会需求的数控人才主要有三种类型:,>0蓝领层”数控技术人才:承担数控机床的具体操作及日常简单维护工作的技术工人,z>0灰领层’数控技术人才:承担数控编程的工艺员和数控机床维护、维修人员;3)“金领层,数控技术人才:具备井精通数控操作、数控工艺编程和数控机床维护维修所需要的绘合知识,积累了大量实际经验,知识面广。这三种类型的数控人才所要求的知识结构也各不相同,“蓝领型.:以传统的机械制造技术为墓础,掌握“数控机床原理及应用基础’和“数控加工编程技术’,掌握"CAD/CAM’软件.‘灰领型编程工艺员,:应具有良好的数学基础,熟悉产品的三维设计,产品的加工工艺:“灰领型维修人员,:以机、电、光和液(气)控制技术为基础,掌握数控机床维护与维修的技术和技能。“金领型”:有较扎实的专业基础,较全面地掌握数控设备的相关原理与技术,具备数控设备研制与开发能力,掌握网络技术,有较高的外语水平。

3构建与社会需求相适应的宽口径课程体系

根据“金属切削机床与数控机床.在系列课程中的地位和作用,从社会需求出发,对教学内容进行了重组和优化。课程采取理论教学为引导,实验教学为补充,实训教学为提高的“教学一体化”模式.

(1)

通用机床突出重点,贯彻少而精的原则

通用机床部分,我们重点讲授车床、铣床和滚齿机的传动原理,传动系统的分析和主要结构.磨床和其它类型通用机床部分通过布置思考题,让学生自学然后通过课堂讨论,使学生弄清磨床和其它类型通用机床与车床、铁床和滚齿机在结构上的主要差别,进而熟悉通用机房的工艺范围,为制订零件的加工工艺和机床的维护,维修和产品的开发奠定一定的基础。

(z)数控机床突出实践性

在数控机床理论教学中不过于强调系统性和完整性,重在其应用。简要地讲述数控机床的基本组成及其工作原理,介绍数控机床主传动系统、进给传动系统典型结构及附件,着重讲述数控加工工艺设计,CNC车床及其车削中心、CNC铰铁床及其加工中心,CNC线切割机床的手工编程技术及其操作,采用多煤体或录像进行教学,最大限度的展示生产一线的环境,将数控机床图片、所使用的刀具图片,机床附件、加工过程等展示给学生,将抽象的枯燥的概念和技术要领用形象生动的过程模拟来表现,使课堂教学更加生动和形象,便于学生理解和掌握所学的知识。 为了培养学生对数控设备的检修、调试、故隆分析能力和数控加工现场解决问题的能力,将数控机床的安装、调试、保养与维修作为一个专题来学习,借助大盘现实案例教学来阐述常见故障产生的原因及排除方法,或采用现场教学等灵活的方式进行。

(3)课程设计,加强综合性

课程设计是理论教学中重要的一个实践性环节,其目的是对所学知识的一个概括和应用,是对学生各个方面能力的一个综合评价,为了真正使同学们具备编制数控机床加工工艺规程的能力;具备选择工艺参数、编制数控机床加工程序的能力,具备操纵、调试和维护数控机床的能力,我们要求学生利用一周时间先进行程序编制工作,然后上机操作,亲自进行程序的输入,调试、运行,把课堂学习的知识在模书墩作软件上加以验证,使实际操作能力得到锻炼和提高。课程设计完成后要求每人上交一份总结报告,包含工艺过程分析(路线安排+程序原点+工装十切削用量)、数控程序清单及设计心得等内容。

(4)依托职业学校资源,加强实训教学

工科专业学生理应姓“工’,应面向工程,面向生产,面向经济建设实际,因此,所培养的人除了具备应有的专业知识外,还必须具备应有的实践能力包括必要的操作技能,既生产技能与实验技能,这是工科专业学生所必需的工程素质。而实践教学及基地建设往往对硬件设施和软件条件提出严格要求,受财力、人力等办学条件方面的限制,机械制造及自动化专业数控硬件设施和软件条件一般比高职数控专业相对要薄弱一些,我们充分利用职业学校资源进行实践教学.通过与安徽省蚌埠市机械高级技工学校合作,做到资源共享,开展实训教学。各训练项目按照相应的职业资格标准实施,通过考核评定成绩,实训教学结束时组织学生参与加劳动与社会保障部门组织的考核,取得相应的职业资格证书,同时取得相应的课程成绩和学分。

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一、构建研讨型案例教学模式,优化机制方向专业课教学体系

(一)加强校企联合,优化案例教学内容,构建案例教学资源库

教学中所选案例多来源于学生熟悉的周边企业,并将收集到的素材整理,归类构建制造加工现场案例集、夹具应用案例照片集、机械制造方向专业课网络教学平台、机械制造方向专业课网络实践教学平台、机械制造方向专业课网络创新教学平台,结合相关网络教学系统,应用于具体的实际教学中。逐渐形成以学生为中心、以教师为主导的教学体系。

(二)优化基于研讨型案例教学模式的机械制造方向专业课程教学体系

应用案例时,首先需优化理论教学和课程设计、生产实习、课程试验等实践教学环节的组织过程,使分散的教学内容合理配置和有机结合,保证教学全过程的相对完整和连贯。其次通过一些开发性综合实验,对理论知识进行综合应用。最终使机制方向专业课教学体系不断得到优化。

二、优化教学手段,落实研讨型案例教学模式的实施应用,提高课程教学质量

针对传统的教师“满堂灌”式教学方式,优化研讨型案例教学模式,主要采取案例分析法、讨论法、模拟法等教学方法,并结合网络平台,充分调动学生的主观能动性,解决课程实践性强、学生实践经验少、理解困难的矛盾。

(一)用案例驱动法,展开教学内容

用案例驱动法逐步展开教学内容,一环扣一环提出问题、解决问题,把学生吸引到问题中去,可充分调动学生思考的积极性,从而提高课堂教学效率。例如,六点定位原理、加工原始误差的组成、定位误差的分析等知识点的引入,先通过生活中的实例,引导学生思考为什么桌子大多是四条腿的,而三角架总是三条腿,且脚很尖?从而引出定位原理的概念。

(二)用案例模拟法,加强学生大工程意识的培养

通过机械制造过程中的加工安全案例、经济纠纷案例、工程产品质量案例,让学生模拟其中某个企业的身份,讨论分析机械加工过程中会出现的问题,如利用汽车质量不过关导致市场流失事件、水污染事件等案例,培养学生的安全意识、经济意识、质量意识及环保意识。

(三)用案例讨论法,加强学生综合素质的提高

将机械制造工艺学教学难点分成若干讨论课题,在网络教学平台中布置讨论任务,学生采用合作小组的形式,在任务中发现问题、思考问题、解决问题,在教师与学生、学生与学生之间展开讨论,最后教师总结,使学生由倾听者变成了思考者和参与者,达到良好的教学效果。

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关键词:CDIO 卓越工程师 项目化教学

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-3973(2013)007-176-02

根据CDIO大纲及本科层次卓越工程师培养的通用标准,项目化教学即为机械类专业CDIO工程教育模式与“卓越工程师教育培养计划”的切入点。项目化教学既体现了CDIO“做中学”和“基于项目教育和学习”的理念,又符合“卓越计划”的主要目标三个面向,即面向工业界、面向未来、面向世界,培养造就一大批具有工程意识的高质量各类型工程技术人才,为祖国的现代化建设事业奠定坚实的基础,增强我国的综合竞争实力。故本文的主要介绍项目化教学对工程教育的重要性,并根据现有项目化教学在实践中的应用获取参考经验,以逐步完善项目化教学方式方法。

1 根据CDIO课程大纲的解读CDIO工程教育的内容

什么是CDIO工程教育?CDIO课程大纲的出台为CDIO工程教育提供了一个指导性文件,在CDIO课程大纲中,详细的解释了什么是CDIO工程教育模式的目标以及CDIO工程教育模式的内容是什么,并阐述了在具体实现时应该如何操作。根据对CDIO课程大纲的三级目标体系的研读,CDIO工程教育的目标就是首先使工程师具备全面的知识,并且有一定解决实际问题的能力及职业素养。CDIO课程大纲包含了四个层面:第一个层面是技术上的,即全面的理论知识体系,从基础知识到高级工程基础知识,都是工程师所必须要掌握的。第二个层面是从个人的角度出发,工程师应该具有一定的职业素养,具有成熟、系统的思维。第三个层面是从团队交流的角度出发,根据个人良好的人际交往能力里,建立起一支基于工程环境的现代团队。第四个层面从是CDIO模式出发,建立在真实世界的、强调工程基础的产品和系统的构思-设计-实现-运行(CDIO)的过程。当然,CDIO大纲作为一个通用的标准,并没有设定什么界限,换言之,并没有什么固定模式,而是一个开放的环境,各个学校应该根据本校实际进行适当的调整,使CDIO课程大纲所提供的一个普遍人才标准逐步改变成自身使用的特定标准,才能使大纲的可行性得到提高。总之,调整的过程不是一蹴而就的,需要经过长期的调研分析,他山之石可以攻玉,根据的学校已有的经验对本校人才培养方进行完善。

2 卓越工程师培养标准体系及本科层次工程师培养的通用标准

实施卓越工程师教育培养计划首先要确定培养目标,也就是培养哪种类型的工程师。在本科层次,教学研究型院校主要培养目标是现场(制造、施工和维护)工程师。其次根据培养目标,确定合适的人才培养方案。最后根据专业标准,确定人才培养方案。专业标准根据卓越工程师培养标准体系而来,由通用标准、行业标准以及学校标准三者整合而来。根据通用标准,要求本科毕业生主要具备以下三个方面的能力:(1)知识方面,包括基础知识、专业知识、技术标准与政策法规。学生应该具有扎实的理论知识体系,出来本专业的理论知识以外,还需掌握相关学科的知识,并了解本专业发展动态及趋势及相关法律政策。(2)能力方面,包括学习能力、分析解决问题能力、创新意识和开发设计能力、管理与沟通合作能力、危机处理能力、国际交流合作能力。学生应具有自学习能力,不断提高自身能力,并具有根据所学知识解决实际问题以及创新的能力,还需具备良好的沟通和处理能力,以适应各种环境下的合作与竞争。(3)素质方面,包括基本素质和现代工程意识,学生应具有良好的职业素养及工程意识。

3 项目化教学法简述

美国是项目教学法起源地,但是最终在德国才得到盛行。项目化教学法作为“行为导向”的一种,是老师和学生共同实施一个项目的教学活动。在这个过程中首先确定与现实紧密接触的项目主题,学生根据自身情况选择合适的任务,并在决策过程中,自主的、自由的、有针对性的进行学习,在学习过程中,逐步实现教育目标,使学生综合能力得到一定的运用并得到提高,最终的评价方式综合学习过程和最终成果,两方面并重,与传统的学生被动教学模式相比,学生全程参与整个任务的完成过程,使综合能力得到提高。

因此,采用项目化教学,符合CDIO工程教育和卓越工程师培养理念,在学习过程中可以将理论知识融入项目,让学生体会到知识的运用过程,逐步使学生提高实践能力和综合应用能力。故本文主要介绍将项目化教学方法引入到教学环节中的应用,并总结这些已有经验,对日后课程进行的项目化教学时能有所帮助。

4 项目化教学法的应用现状

项目化教学现在已经引入很多课程的教学过程中,不论是基础课,专业基础课,还是专业课。在基础课《机械制图》的项目化教学应用中,邵娟琴从课程内容的组织、教学活动的设计、教学方式、考核方式等方面说明机械制图项目化课程改革的思路与策略,但并没有给出具体的项目化教学实例。李晓红等则根据以学生为主体、职业活动导向、突出能力目标、项目为载体、用任务训练职业岗位能力、理论实践一体化的课程设计原则,确定课程项目设计的程序是:课程定位课程面向岗位课程教学目标课程项目设计教学设计,给出了具体的项目设计表和教学环节设计,并给出了实际的教学效果。在专业基础课《机械制造技术》的项目化教学应用中,段颖以刻理解专业的培养目标和行业的工作要求为基础,明确课程的教学目标,合理选取规划教学内容,以“6+2”原则为指导思想,科学的对课程进行整体设计,并给出了具体的案例和教学组织方法。田先亮则根据以往教学中存在弊端给出了项目与任务的教学实施与过程,并给出了具体的案例,为应用型高校机械制造技术基础课程的教学做了有益的探讨。王道林将课程内容以真实工作任务及其工作过程进行整合,设计了5个学习情境,每个学习情境按认知规律和能力递进的成长规律分成若干个基于工作过程的项目(任务)对学生进行训练,把“是什么”和“为什么”的理论知识融入到“怎么做”的实践行动中,学生做中学、学中做,学做合一,学生学习课程的积极性和主动性较项目教学实施之前有了很大提高,学生的职业能力、方法能力和社会能力得到了全面提升。在专业基础课《机械设计基础》的项目化教学应用中,郝智秀等以机械设计基础实践课程建设为案例,采用CDIO的教学理念与标准,以基于项目的教学组织原则,以基于问题解决的学习方式,通过对课程目标、内容设置和教学方式的实践,从低年级开始引导学生主动探究、分析解决问题,激发其研究兴趣并促进其工程能力的提高,探索高校低年级学生工程能力培养的有效方式,最后给出了教学实践总结。在专业课《机械制造工艺学》项目化教学应用中,鹿玲等首先阐述了“机械制造工艺学”课程开展教学改革的实践经验,分析总结该课程的主要特点,反思目前课程教学方法和手段存在的主要问题,以面向应用、重视实践为基本教学思想,结合机械工程人才培养目标,提出以零件工艺项目化教学为主线,主张采用先进手段发挥课堂教学的优势,构建整体优化、结构合理的机械制造工艺学课程新体系,以更好培养学生的工程应用分析能力、知识拓展能力和创新能力,并给出了教学实际案例及相应的教学效果。齐继阳则从“机械制造工艺学”实践性强的特点出发,针对卓越工程师培养计划的培养要求,提出“机械制造工艺学”教学改革的一系列措施,以期提高学生的工程实践能力、工程设计能力和工程创新能力,为卓越工程师培养目标的实现奠定基础。

5 总结

通过项目化教学实践,学生从原来的被动教育模式――教师课堂讲授,学生听课,课后答疑逐步转变为主动学习式,使学生主动的参与教学过程,有目的的获取有用的信息,并在一个团队中发挥自己的作用,最大地发挥学生自身的主观能动性,这样有利于培养学生的工程意识,工程素质和工程实践能力。

(资助项目:教育部人文社会科学研究青年基金项目(11YJC880133)“基于CDIO的项目化教学改革探索与实践”;南京工程学院教学改革项目(JG201011);南京工程学院高等教育研究课题(GY201007))

参考文献:

[1] 王硕旺,洪成文.CDIO:美国麻省理工学院工程教育的经典模式――基于对CDIO课程大纲的解读[J].理工高教教育,2009,(28)4:116-119.

[2] 林健.“卓越工程师教育培养计划”通用标准研制[J].高等工程教育研究,2010(4):21-29.

[3] 陈荷燕,汪木兰,刘树青.项目教学法在机床电气与PLC课程教学中的运用[J].中国现代教育装备,2010(13):12-14.

[4] 邵娟琴.机械制图项目化课程改革的思路与策略[J].科技信息,2009(35):147-148.

[5] 李晓红,罗芬.高职“机械制图”课程项目化改造实践[J].中国电力教育,2010(4):72-72.

[6] 段颖. 《机械制造技术》课程项目化教学的探索与实践[J].电大理工,2012(2):147-148.

[7] 田先亮,张晓东.《机械制造技术》课程项目化教学研究[J].装备制造技术,2008(11):188-190.

[8] 王道林.基于项目化教学的《机械制造技术》课程建设与实践[J].南京工业职业技术学院学报,2012,(12)2:71-73.

[9] 郝智秀,季林红,冯涓.基于CDIO的低年级学生工程能力培养探索――机械基础实践教学案例[J].高等工程教育研究,2009(5):36-40.

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1 教学内容方面

首先,在课堂教学过程中,应当牢牢抓住各个章节和知识点间的内在联系,使学生对知识结构和中心内容做到全面认识,融会贯通。例如,在讲解机床知识时,应当把其他章节的刀具和夹具的相关知识结合起来说明,让学生明白相应的机床可以使用何种夹具进行装夹,何种刀具进行加工。这样在具体涉及到刀具、夹具章节的时候,学生的知识结构就会比较系统,也更容易掌握机械加工工艺过程的?O计。此外,也应注意不同方向学生教学的侧重点。对非机械制造方向的学生,该门课程是一门提供了加工原理和方法的工具类课程,类似于高等数学和物理学的作用。因此其内容重在应用,不应让定理、推论等证明过程占据教学内容的较大份额。这不仅会使学生产生畏难情绪,同时也会忽略对重点内容及知识结构的理解和掌握。应当针对其专业方向选择一部分重点内容详细讲解,比如对机电专业的学生,在讲解制造质量分析与控制这部分内容时,应更注重分析的方法,可以采用哪些测试技术测量加工质量、不同加工质量传感器的选用等;而对机械制造与机械设计方向的学生,则应把工艺系统刚度、引起加工质量问题的加工工艺方法等问题作为重点。这样才能使课程与学生专业方向更好地融合起来,真正学以致用。

其次,在实验教学方面,应当充分考虑不同专业方向学生的差异性,针对不同方向选择对应的实验项目。例如我校的机械制造方向的学生,我们开设的实验项目为车刀角度的测量实验、轴类零件工艺规程的编写,更注重课程基本知识和原理的掌握;而对于机电专业的学生,我们选择的试验项目为切削力的测量实验、CA6140车床几何精度的检测实验,更加注重学生对于检测技术以及电路原理的掌握。

此外,设立必修与选修教学模块。在把传统的重、难点内容作为必修模块的同时,将部分知识点设立为选修模块。将选修内容相同的学生进行分组,在讲授选修内容时应当充分发挥学生的主观能动性,多提出开放性问题,让学生在组中各司其职,共同讨论和研究并最终解决问题,达到对知识的灵活运用。

2 教学方法方面

在实际教学过程中,由于本门课程章节、内容较多但课时量较少,因此教学方法的选择尤其重要。尤其是现在地方更强调应用型大学的创建,教学改革也应突出课程的实用性,教学方法也要随之调整。本人经过课堂教学和总结,认为以下几种教学方法较适用于本门课程的讲授:一是,强调”以直接感官为主的方法”,包括演示法和参观法等[1]。例如在讲解刀具几何角度及参考系的时候,可采用教师手持刀具演示,并给学生分组发放刀具共同查找的方式。其教学效果相对于枯燥的讲解和画图要好得多。再比如在讲解机床时,可以组织学生到校办工厂或实验室进行参观,也比照本宣科地介绍机床结构和功能教学效果要好。二是,坚持“以引导探究为主的方法”,如发现法、探究法等。教师应在备课时根据教学目标设计教学路线,逐步引导学生进行发散思维,让学生在主动思考和探索的过程中掌握课堂教学的主动权[2]。例如在讲解工艺系统刚度这部分内容时,可以先抛出问题:加工细长轴和粗短轴时哪个更容易出现加工误差?通过学生的回答和对答案的分析说明正确答案,同时说明回答错误的原因,从而引出工艺系统刚度的概念。在此过程中,学生进行了充分的思考,因此教学效果要好于平铺直叙的传统方法。再比如,在讲解先进制造技术章节内容时,本课程教研组采用让各选修模块学生搜集资料,派代表上讲台讲解本组负责模块,教师及其他组学生提问的方法。类似于毕业设计和课程设计过程中自主研究和答辩讨论的过程。这种方法在很大程度上激发了学生的兴趣和主观能动性,学生群策群力搜集的资料显得更为全面和翔实,也增强了(下转第27页)(上接第46页)学生的集体意识和合作意识。

3 成绩评定方面

传统工科院校机械制造基础课程成绩评定方式以期末闭卷考试为主,学生经常产生不必重视学习过程,只需考试前临时抱佛脚的想法。实际上,对于这门注重实践的课程来说,这种想法容易造成学生只会死记硬背所谓考点,而实践应用能力差的现象。针对这一问题,我们从两个方面着手解决:一是,增加实验在成绩评定中的比重,加强对学生实践实验能力的考查。在评定实验成绩时教师应当着重根据学生的实际操作能力进行评分,而不是简单地给实验报告打分。而是采用开卷与闭卷考试相结合的方式。除传统期末考外,增加随堂考查,使学生的课堂注意力更加集中,提升课堂教学效果,延续传统闭卷考试,考查学生对概念、理论的理解和掌握程度,新增开卷考试考查学生的应用和思维创造能力。比如工艺规程设计这一章内容,由于本章知识涉及到很多需要查表的内容,所以不适用于闭卷考试,因此可以在章节结束时提出一个零件的工艺规程设计问题作为一次小型的开卷考试,让学生在查阅书本和资料的过程中学会知识的实际运用,同时也起到了阶段性考查与查漏补缺的作用。此外,由于设立了教学内容中的必修与选修模块,应当强调对于必修模块的知识放在期末闭卷考试中进行考查,而对于选修模块的知识则应根据学生的选修内容分组,并以分组课题研究、交大作业的方式考查。

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关键词:职教师资教育;机电一体化;人才培养

中图分类号:G642.0 文献标志码:A?摇 文章编号:1674-9324(2013)14-0208-02

机电一体化专业作为高等工科院校常设的一个专业或方向,每年为我国培养了大量的工程技术类毕业生,这些学生就业在各行各业,包括进入紧缺教师的中职院校当职业教师教师[1]。职业技术师范院校作为专门培养职教师资的中坚力量,肩负着为中职院校培养理论、技能兼并的“双师型”教师的重任,但目前其在专业课程上,仍参照普通本科教育进行系统性、完整性专业教学,没有形成自己独具特色的人才培养模式。主要原因有两点:一是教学计划的制定者并不指望这些课程结构和教学内容与职业和劳动世界建立起直接联系;二是课程开发的指导思想不是来源于企业现实需求,而是“对应”的工程科学[2]。因此,如何发挥职技院校在职业教育师资培养方面的优势,设置本专业系统的、科学的专业课程体系和教学模式,是机电一体化专业职业教育师资人才培养面临的重大挑战。

一、机电一体化职教师资人才培养与普通本科教育的差异

职教师资人才培养的关键,是让职业教育教师具备两类能力,即专业能力和教学能力。专业能力指掌握某一学科扎实的理论知识,而教学能力一般包括专业教学法、教育学和心理学知识等。此外,作为职业教育教师,还应当具备促进学生思想品德、职业能力和身心健康发展的能力。与普通的高等院校机电专业相比,职教师资人才培养应具有专业性、应用性和职业性的特点。

首先,从专业的定位出发,职业师资人才培养和普通本科教育是一致的,即培养学生“既懂机又会电”的专业能力。但对于职业教育师资的学生来说,本专业的基本理论知识只是他们需要掌握的主要技能之一。除此之外,还需学习教师教育的专业知识。因此,在同样的4年时间中,简单的参照普通本科教育进行专业课程系统性、完整性教学,教学内容局限于对相应工程学科的筛选、调整和重组,教学的结果往往是出现学生“机不太懂,电也不太懂”的局面[3]。

其次,从职业教育的目标出发,职业教育师资在其人才培养上比普通高等院校更加注重实践能力的培养,以实现教学内容的“应用性”。对于机电一体化专业,实践能力的培养除了利用校内实践基地(例如金工实习),还需跟校外企业建立良好合作关系,给予学生更多的校外企业实习机会,加强其动手能力、实际操作水平和培养工作场景经验。所以在职业教育师资培养中,实践能力和理论基础同样重要,甚至在某些课程设置中,实训课时可以多于理论学习的课时,这跟普通高等院校重学术理论,轻实践能力有着很大的区别。

再次,从职业的定位出发,职业教育师资培养是以学生就业为导向,且就业的第一目标到中职院校担任职业教育教师。基于此,职业师资人才培养应该是教师教育的一种,其学生必须掌握师范教育的基本理论和教学技能。对于同样是在短短的四年学习时间里,让学生既要掌握专业理论基础,加强实践锻炼,同时具备教师教育能力,对职教师资人才培养的课程设计和教学来说,无非是一个系统的、长期的改革探索和实践任务[4]。

二、机电一体化职教师资人才培养的课程设计

(一)课程设置基本原则

根据就业需求,学生需在专业知识、实操技能和职业教育几方面协调发展。

1.针对企业就业方向,学生需有扎实的机电类专业理论知识,着重掌握机械设计制造、电子、计算机和控制技术等基础理论。此外,在实践能力上,学生还有具备数控机床编程及加工应用、机电系统设计维护等综合动手能力,使其达到学以致用,用以促学,以实现和企业对人才的实际需要相对接。

2.针对职业发展方向,学生需要获得更多的实践实训机会,并获取本专业的中级技能职业资格证书,例如数控车工(铣工)中级技能职业资格证书等。此外,学生通过接受师范教育,在掌握师范教育理论和教师技能的基础上,获取中等职业教育教师资格证书,从而体现职业教育师资培养的新特色。

(二)专业核心课程设置

1.课程结构与学分分布比例。根据人才培养目标,课程结构主要分为通识素质教育、学科专业教育、教师资格教育和集中实践教学四大块,其中学科专业教育为重点,同时加强了实践教育,如表1所示。

2.学科专业课程设置:

(1)理论课程设置[5]。在学科专业课程上,机电一体化专业职教学生的主要课程和普通本科教育从学科的系统上来说是一致的。考虑到职教师资人才培养目标跟普通本科的差异,在机电一体化专业的理论课程设置上,可以尝试使用一些综合性较好的教材,或者尝试几门理论课合并成一门课程(如图1)。例如,可以选择《AtuoCAD》和《机械制图》融合、《机械制造基础》和《机械制造工艺学》融合的一些综合性教材,而《公差与配合》与《机械设计》、《零件测绘》与《机械制图》则可以进行合并。

(2)实践课程设置。实践能力培养是职业教育师资核心能力培养的重要组成部分,职业教育师资培学生的学科专业实践课程主要包括课程实验、专业课程设计、见习、实习等。

①课程实验。课程实验主要是教学实验部分,例如电子电工实验、单片机实验、CAD工程制图上机实践等,是对理论课程学习的一种补充和深入。

②专业课程设计。专业课程设计包括机电一体化系统设计和毕业设计,是一种综合性较强实训。

③专业见习与实习。专业见习是指在学生入学初期,带领学生到相关企业或中职院校参观访问,对本专业有个初步了解。实习一般设置在最后一学年,比如专业实习可以放在大三暑假,由学院统一安排到合作企业(机械制造类)进行8周左右的实习,也可以由学生自主寻找实习单位

④考证培训。针对学生专业职业技能需要,学院在学生参与职业技能资格考试前,还需安排相应的工种操作技能培训,以帮助学生顺利获得相应的中级职业技能资格证书。

三、机电一体化职教师资人才培养的课程教法[6]

在职业教育教法上,德国职业教育专家曾经总结出5条主要的授课模式,即项目教学法、发现法、案例分析法、角色扮演法和微观教学法。对于机电一体化专业职教师资人才培养,微观教学法和角色扮演法也许更加合适。

微观教学法的要点是确定题目、独立工作、伙伴工作、小组合作和结束,主要培养学生针对实际的问题中的独立思考、实际动手、信息共享和合作能力,是一个多维的学习过程。例如在《机械制造基础》的实践教学课程中,设计题目“根据实际生产,制定马桶把手的工艺流程”。由学生分组完成,分工合作,学生课通过各种手段来获得所需的信息来确定最合适的工艺流程。

角色扮演法更多的是讲究如何将所学的知识进行应用,例如将自己定位为数控车床的一线操作工人,如何进行数控车床编程和控制其进行加工。或者是模拟把自己当做职业院校的教师,面对你的学生,你如何把你所学的知识传授给他们。在国外,教学更多的是思考如何活教活用,调动学生学习的积极性和主动性。

四、总结

目前来看,在机电一体化专业职教师资人才培养的教学实践上,大多职业技术师范院校已经开始探索更加适合职业教育发展的课程体系和教学方法,而不是局限于对应的工程学科专业教学内容进行筛选和修改,或者简单的增加实训课时。但总体上,这些改革仍处于起步阶段,大多学校的专业课程设置与教学仍是以学科理论知识为主,以培养学生实际操作能力为辅,用来增加实际工作经验的课程和教法仍然很少。本文基于实际工作,提出了机电一体化专业职教师资人才培养课程设置和课程教法上的一些思路,当然,这些方法和思路还需要在今后的学习、研究和实践中不断完善。

参考文献:

[1]张建荣,王建初.论职业教育师资的专业化培养[J].教育发展研究[J].2010,(01):38-41.

[2]菲利普.葛洛曼,菲利克斯.劳耐尔.国际视野下的职业教育师资培养[M].石伟平,译.北京:外语教学与研究出版社,2011:60-70.

[3]闫金友.关于职业院校加强机电专业建设的认识和思考.河南机电高等专科学校学报[J].2006,14(5):98-99.

[4]季月琴.职业教育师资队伍职业化与专业化研究[J].职教论坛[J].2009,(17):73-74.