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浅议机械设计类课程的卓越工程师培养模式探索

时间:2023-01-22 08:10:08 其他范文 收藏本文 下载本文

下面就是小编给大家带来的浅议机械设计类课程的卓越工程师培养模式探索,本文共8篇,希望能帮助到大家!

浅议机械设计类课程的卓越工程师培养模式探索

篇1:浅议机械设计类课程的卓越工程师培养模式探索

论文关键词:卓越工程师 机械设计课程 培养模式

论文摘 要:围绕“卓越工程师教育培养计划”的要求,以提高机械专业高校毕业生的社会适应性为培养目标,针对现代机械设计系列课程的特点,从教学计划的修订、课程体系的设置、教学方式的转变以及工程素养的锻炼等方面对卓越机械工程师人才培养模式进行了研究与探索。

随着知识经济的到来和信息技术的迅速发展,社会上对人才的需求产生了很大变化,用人单位对高校毕业生的社会适应性提出了越来越高的要求,更加强调实践能力和创新型人才的培养。所以为了顺应国际发展趋势,适应国家工业、企业需求,增强我国核心竞争力,建设创新型国家、走新型工业化道路,6月23日,教育部在天津召开“卓越工程师教育培养计划”启动会,联合有关部门和行业协会,共同实施“卓越工程师教育培养计划”,主要目的就在于培养和造就一大批创新能力强、适应社会发展需要的高质量工程技术人才,目前教育部已经批准61所高校为第一批“卓越工程师教育培养计划”实施高校。

对于机械专业的毕业生而言,不仅要培养学生熟练掌握专业基础理论知识的能力,还要注重培养学生的实践应用能力、思维开创性和创新性等能力。所以“卓越工程师教育培养计划”明确要求行业和企业必须要深度参与人才的培养过程,学校也要按照机械行业的通用标准来培养工程人才,同时要注重培养学生的工程能力和创新能力,以提高学生的工程应用能力和社会适应性。在机械工程专业的培养方案与计划中,现代机械设计系列课程毫无疑问是与工程实际与工程应用联系最为紧密的课程,也是将来对机械专业学生工程应用能力和社会适应性影响最大的主干课程,课程包括材料力学、工程力学、有限元分析、机械振动、机械设计、优化设计与理论、机械结构测试与分析等,这类课程不仅是机械工程专业本科生与研究生重要的专业基础课和学习后续专业课的基础,也是现代设计方法与工程技术的重要组成部分,更是非常重要的培养学生科研水平与实践应用能力的系列课程。课程的培养方案、教学计划以及教学方式严重影响机械专业学生的培养质量,也直接影响机械专业“卓越工程师教育培养计划”的成败与实施效果。

1 利用教学计划修订的契机完善课程体系的设置

培养方案和教学计划是高校根据不同层次不同专业的培养目标和培养规格所制定的实施人才培养活动的具体方案,一般包括课程体系、教学计划、课程教学大纲等,其核心是课程体系。高校在编制或修订机械工程专业的培养方案时,在课程体系的设计上,要针对社会对机械专业人才的需求,面向行业、企业和现实社会生活,既要注重传统基础理论的夯实和前沿专业科技的发展,又要注重学科与课程的系统性和专业课程的教学实践性,还要围绕企业的需求和市场的变化,始终保持对市场和企业的高敏感度,强调企业对学生具备的职业能力的要求,突出社会对学生具备的基本素质的培育。所以新的机械专业课程体系,需要对机械设计系列课程的设置与安排,作较大的调整,增加开设实验应力分析、有限元分析、机械振动、机械结构的测试分析以及优化设计等现代设计类的重要课程,以保证学生接受到系统全面的现代机械设计方面的理论和方法,掌握最新的测试技术与分析手段,使学生在毕业后的短时间内,就能够独当一面地运用现代的设计方法和计算、测试手段解决企业面临的具体工程。现代设计的技术和方法对学生的实践性和动手能力要求较高,所以还要增加实践教学所占学时的比例,安排足够的时间或较多的机会让学生接触到社会或企业,以加强专业技能技巧的实际训练(即职业训练),培养动手能力、实践能力和创新能力,提高实际工作能力,以便一进入社会就能很快上手,缩短适应时间。

2 利用研究型教学的机会改进传统的教学方式

研究型教学是教师在教学过程中通过优化课程结构,建立一种基于研究探索的学习模式。研究型教学模式将学习、研究、实践有机结合起来,充分发挥学生的主体作用,使学生能创造性地运用知识和能力,在主动探索、主动思考、主动实践的研究过程中,自主地发现问题、研究问题和解决问题的一种教学模式。在研究型教学中,教师的职能将由“教”转变为“导”。课堂教学方面,由传统的单向灌输转变为启发互动式,要引导学生自主探究和体验新知识;课外教学方面,将教学与实际结合起来,通过亲身实践,扩大知识视野,获得科学研究的基本训练和研究技能。

机械设计系列课程研究型教学的关键是围绕“卓越工程师教育培养计划”的培养目标和要求,培养具有较强的工程素养、工程应用能力和实践动手能力的机械工程师。所以在理论教学过程中,一方面保证理论体系的完整性;另一方面要提高多媒体课件的质量,课件中要增加具体的工程实例,注重引导学生注意身边的工程问题,鼓励学生参与提炼工程主题,并将教学重点内容提炼成具体的工程主题,引导学展开课堂讨论,并根据所学的知识提出解决问题的方法,这样可以将抽象的理论与具体的工程背景结合,使抽象的工程问题变得丰满有趣,从而强化学生的工程概念与背景。在实践教学过程中,要想方设法创造条件和机会让本科生走进企业,让硕士生进入研究生工作站。目前第一批参与“卓越工程师教育培养计划”的高校普遍提出校企联合培养工程技术人才的模式,让学生有半年以上的时间在企业实习或参加社会实践,学生在企业的学习任务主要是培养他们的工程实践能力,养成工程创新的意识。在企业学习阶段安排的教学环节包括认识实习、生产实习、毕业实习、部分基础课和专业课的学习、毕业设计等,甚至还可以让学生在企业进行1周至3个月的中短期课程学习或者工程实践。这种校企合作培养的做法基本与欧洲应用技术型大学的培养模式相似,可以使毕业生将来能够很快的适应社会、适应工作岗位,从而减少毕业后重新培训与学习的时间,缩短适应周期。

3 利用参与项目的机会培养学生的工程背景与素养

目前很多机械专业毕业生进入工作单位,都需要较长时间的重新学习与适应,才能具备基本的工程素养与概念,还要再经过更长时间的锻炼才能具有现代设计的科研能力与水平,才能独立开展科学研究和解决具体的工程实际问题。这个过程往往需要2~5年的时间,使得企业既浪费人力又浪费财力。造成如此现状的原因主要在于学生参与的项目或课题很少,不能真正将学到的知识应用于解决具体的工程问题,所以在学校学习阶段,需要注重让学生参加项目或课题的锻炼。

学生可以参与项目是广义的、多种多样的,可以是老师所研究纵向和横向项目的子课题,可以是学生的毕业设计与论文,可以是教学过程中提炼出来的工程实例,也可以是学生在企业实习或实践中发现的工程问题,还可以是生活中与专业知识有关的现象,甚至可以参与博硕士研究生的研究课题等等。很多大学正在实施的“研本1+1引领计划”,就是研究生根据自己的专业知识、研究方向和经历对本科生进行一对一的引领,实现对本科生在科技创新和社会实践的引导。

针对学生的不同学习阶段,通过自主选题或导师命题的方式布置与工程实际相关的一系列项目,把学生分成若干小组,以组建学习小组的形式让学生共同进行课题的研究,每一小组承担相关的子课题。在教师和研究生的指导下,各小组的学生经过文献资料的查阅、研究方案的讨论、导师的定期辅导、学生做演示文稿汇报等过程后,独立或半独立地进行理论分析、实验测试、仿真计算以及优化设计,最后撰写课题研究报告并总结研究的方法与成果,从而系统全面地完成课题的研究工作并以成果的形式予以展现。这一培养过程的显著特点是将学生的选择项目与工程应用、生产实际、日常生活紧密接轨,不但能够激发学生的学习潜能,培养学生独立思考与解决问题的能力,还可以培养学生的“团队意识”与交流合作的素质。最为重要的是,可以通过具体的工程课题,让学生得到完整与系统的工程训练,这也是“卓越工程师教育培养计划”的核心。

4 利用大学生第二课堂培养创新意识和动手能力

大学生第二课堂是培养“卓越工程师”的主阵地,也是培养大学生创新意识和动手能力的主课堂,对拓展学生的综合素质起到非常重要的作用。学生可以选择参加科技竞赛、发表论文、参加讲座、申报专利、参加科研课题等多种方式来锻炼自己。

对于机械专业学生来说,组织他们参加各种职业资格考试,例如见习工程师培训与考试,可以使学生掌握现代的设计理念和先进的工程设计与研究方法,增加相关行业的基本知识与技能;支持他们参与各级各类的竞赛活动,如“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛、全国的大学生数学建模竞赛、电子设计竞赛、机械设计创新大赛、全国周培源大学生力学竞赛、英语演讲比赛等各级各类竞赛,可以调动学生的主动性、积极性、创造性,激发学生潜能,展示学生的才能;鼓励他们走进开放的工程力学与现代测试分析实验室,为学生设计若干综合性和研究型的实验,在实验室中培养和训练学生使用使用测量设备与仪器的能力;吸引他们进入研究生工作室和机械结构分析研究中心,为学生提供有限元分析软件、优化设计等现代的分析手段,使学生掌握先进的机械设计与分析方法;最后,让学生参加教师与研究生的项目与课题,提供他们走进企业的机会,参加工程项目的测试、分析与优化等综合型的研究工作,从而增强学生的工程概念与意识,提高与锻炼学生解决工程实际问题的能力,最终提高学生的社会适应性,成为合格的卓越机械工程师。

参考文献

[1] 周雪梅,滕靖.面向卓越工程师培养的教学改革研究[J].中国科教创新导刊,(5):50.

[2] 汪木兰,周明虎,李建启.以项目教学为载体制订先进制造技术卓越工程师培养方案[J].中国现代教育装备,(12):15-19.

[3] 尹立孟.卓越工程师培养中的师资问题与课程体系设置[J].重庆科技学院学报,2011(19):163-164.

[4] 胡皓,任鸟飞.工程应用型专业卓越人才培养研究[J].中国电力教育,(1):20-21.

[5] 吴绍芬.校企深度合作培养卓越工程人才的思考[J].现代大学教育,2011(6):100-104.

篇2:《机械设计基础》课程教学模式探索论文

高等教育的任务是培养具有创新精神和实践能力的高级专门人才,发展科学技术文化,促进社会主义现代化建设。目前国内高教界正在积极探索培养学生创新思维、创新能力的方法和途径,提高工科学生的综合竞争能力,培养工程意识、创新意识和综合设计能力。机械设计基础这门课程是各高校培养机械类以及近机类专业学生的一门技术基础课,是由理论基础课程的学习通向专业课程学习的桥梁和纽带,是了解和掌握工程设计计算的开端;它既有丰富的理论知识、同时也有利用这些知识解决工程实际问题的方法,是工科院校的学生具有设计一般机械能力的重要实践环节(实验教学、课程设计,机械创新设计大赛、毕业设计),是学生第一次较全面、综合性的、理论联系实际的设计能力训练。针对目前的人才教育的培养目标,突出工程意识、综合设计能力与创新意识,将此作为课程体系改革的总思路对机械设计基础课程教学模式进行探索和思考。

1课程教学的现状及存在的主要问题

机械设计基础课程是机械类专业学生的一门重要的技术基础课,目前该系列课程的设置主要由以下几大模块组成:

(1)公差与配合

研究机械设计中是怎样正确合理的确定各种零部件的几何精度及相互间的配合关系,研究测量工具和仪器的测量原理及正确使用方法,掌握一定的测量技术。

(2)理论力学

研究质点、刚体的静力学、运动学及动力学。静力学研究物体在力作用下处于平衡的规律;运动学研究物体运动的几何性质;动力学研究物体在力作用下的运动规律。

(3)材料力学

研究杆件材料在各种外力作用下产生的应变、应力、强度、刚度以及导致各种材料变形与破坏的规律;为受力构件提供强度,刚度和稳定性计算的理论基础条件;解决结构设计安全可靠与经济合理的矛盾。

(4)机械原理

研究机械中机构的结构组成、运动、以及机器结构的受力和设计。

(5)机械设计

研究通用机械零件能量的传递方式、材料、形状尺寸、润滑方法的选择与设计。

这些课程设置的目的是为了使学生具有机械设计的初步能力和为专业课程的学习起到铺垫的作用。但是这些课程理论性强、概念抽象,涉及的基础理论和知识面广、系统性强、学时多,如果在教学过程中过分强调知识的系统性和理论的完整性,这种教学模式不能适应高职高专教育对应用型人才培养目标的要求。如果按照课程设置的方式,以“教”为中心,以知识的传授为主要目的,可能会出现如下情况:忽视了学生创新意识、创造能力和创造个性的培养,往往学生理论考试成绩较高,但实际设计和应用能力不强,这与企业需求脱节;课堂教学与实践教学环节脱节;重视学习者知识的接受与理解,不重视知识建构和发现的方法;没有充分发挥先进的实验技术和网络在支持个别化学习、发现学习、合作学习以及教学管理方面的巨大优势。

篇3:《机械设计基础》课程教学模式探索论文

2.1学生学习兴趣的激发

兴趣是学生对学习活动或学习对象的一种积极认识或意识倾向,当一个学生对某门学科发生兴趣时,他总是愉快地学习,积极主动获取知识。但在课堂上学生的注意力的集中时间是有限的,长时间集中注意力会引起他们思维疲劳,甚至厌烦。

针对本课程可从以下来展开学习兴趣的激发:

在学生刚刚接触该课程的时候,首先让学生明白这门课程设立的目的;对后面其他的专业课程的学习有什么作用;对今后工作中可以用来解决那些技术上的问题。这样以来学生就会意识到这门专业基础课程的重要性,从而在学生心目中树立起该课程在专业知识体系中的重要地位。通过动态的多媒体电子课件,利用现代教育媒体的表现力,给学生一种具有新意的刺激,使学生从原来抑制状态转化为兴奋状态,从而提高学生学习的积极性;将书本知识还原于生活实践,能够激发学生参与探索的欲望,通过观察生活中的各种常见机械、机电设备中的动作、工作原理,让学生找到其存在和应用了那些平面机构,进一步增强学生的学习兴趣;通过实例来提出问题,让学生思考,讨论,最后教师进行归纳总结。例如,在讲解间歇运动机构时,向学生提问:为什么大家在看电影的时候,总感觉画面有停顿感?学生开始各种各样的思考和讨论,多数同学的意见是不完全正确的,这时老师再给予正确的引导式归纳总结:为了适应人们的视觉暂留现象,要求影片作间歇运动,所以放映机采用四槽槽轮机构,当传动轴带动圆销每旋转一周,槽轮相应地转过90°,因此能使影片的画面作短暂的停留,这样以来使学生听了以后兴趣盎然。采用这些方法不仅能提高了学生的学习兴趣和学习积极性,而且还拓展了学生的思路。

2.2创新能力的培养

创新是一个民族进步的灵魂,是国家兴旺发达的不竭动力,而高等学校是培养创新人才的基地和摇篮,因此,在学习专业课程的过程中应不时地培养学生的创新能力。就机械设计基础而言,以培养学生综合设计能力为最终目标,以学生能应用所学知识来解决工程中的实际问题为目的,以“必须、够用”为度,以讲清概念、强化应用为重点的原则来确定本课程的主要内容和体系结构;通过引入现代设计理论和设计方法,以基本知识、原理部分作为基础,发展平台,注重设计与制造有机结合、机电液有机结合、理论与实践有机结合,大胆创新。

在教学及实践教学过程中,不断地培养学生的创新意识。通过变传统的、被动的、低效的实物模型来实现机构及装置设计为先进的、主动的、高效的可视化CAD三维参数化建模来实现装置乃至产品的创新设计;带动学生一起分析如何实现机构及零部件的优化设计,从一些实际的问题入手,来考虑那些部件的结构可以实现优化设计,创新设计,分析新的设计会带来机械装置实现其功能方面具有哪些好处;改变传统的考核模式促进学生创新能力的培养,在学生做课程设计时,让学生利用所学基本原理对日常生活中的机器、装置的原理进行分析,通过文献查阅,加以改进,或者提出自己的想法,并把自己的构思用论文或专利的`形式加以表达,发挥学生的自主性和创新能力;在实验课的讲授方式上,着重培养学生的工程实践能力,让学生知道某种结构为什么是这样,动力是否可以通过其他的传动方式实现。这样既有助于学生认识事物的本质规律,又使学生的实际能力得到锻炼;通过开展创新设计实践活动来提高学生的创新能力,例如,在讲授挠性传动时,给学生提出问题,大家都知道自行车采用了链传动的方式来驱动车轮前进。链传动具有瞬时的传动比不稳定、工作时有噪声、易脱链等缺点,带传动有承载能力不大、弹性滑动和打滑现象的缺点。而它们的各自的缺点都是对方的优点,那么能不能设计出一种挠性传动方式使得它们的特点得以均衡呢?因此就以此为作业任务让学生自己去按所学的知识和创新的理念给出它们的设计方案来。教学效果表明,就出现了“带式链条”比较好的创新方案。于此同时可以结合本课程的教学内容开展机械设计竞赛、鼓励并指导学生参加全国的创新设计大赛。这样以来学生的创新意识和创新能力将在很大程度上得到加强。

2.3理论联系实践的教学方法

从机械设计基础的课程设置模块来看,公差与配合、理论力学及材料力学、机械原理这些内容大多为理论性较强的知识内容,而机械设计则是研究机械零件能量的传递方式、材料、形状尺寸、润滑方法的选择与设计。机械设计部分的特点在于各章内容看似相互没有关联,如联接中的键、销、螺栓、联轴器;带传动、链传动;齿轮传动、轴、轴承等各类零件,但运用机械原理方法、理论及材料力学知识以及公差配合规则将这些零件汇合才能设计出一个完整的机械装备。如果在给学生讲解理论知识的时候,能将其对应的机械零部件的设计、机器设备中标准件的选择和应用,让学生自己通过实践来完成,真正实现“理论用于实践”、“实践巩固理论”,这样效果将会更好。

以培养学生机械系统方案创新设计能力为目标,以设计为主线,建立理论教学和实践教学为主体的新教学模式。

该教学模式注重理论与实践、理论讲授与实验操作相结合,合理地确定课堂和实践重点,着眼于学生综合素质的培养。该教学模式提倡学生带着问题学习的理念,突出以学生为主体的教育模式,以工程设计实例为载体,贯穿教学过程始终,体现学习、设计、再学习、再设计的循环渐进的学习过程。在机械设计基础课程教学中只有密切联系工程实际,不断加强对机构及机器的研究和分析能力,才能更有效地激发出学生的学习兴趣,培养和提高学生的设计与创新能力。在教授的过程中通过更新教材内容、增加实践环节,使理论教学的第一课堂与实践教学的第二课堂有机结合,相互协调,从而营造理论学习、设计实践、实验三维一体的学习氛围,以培养综合素质高、专业面宽广、创新设计能力强的实用性、技能型机械工程专业复合型人才。

3小结

通过对机械设计基础课程的现状及教学中存在的问题分析,提出了几种课程教学模式的探讨:从学生学习兴趣的激发、教学方法的改革以及在教学过程中对学生创新能力的培养方面加以重视和探索。教学实践表明,这些教学举措在激发学生的学习兴趣和提高教学质量、培养学生实际动手能力、创新能力及综合知识运用的能力方面取得了良好的效果。如果能将其余后续专业课课程教学方法同该门基础课程教学模式结合起来,使整体的教学计划形成通畅脉络,学生的思维方式和学习模式将得到进一步巩固和实践,有利于提高学生的创造性思维、形成专业领域的综合的设计能力,能够为进一步培养学生工程实践能力和创新设计能力奠定基础。

篇4:浅谈卓越工程师培养模式的机械制造装备教学改革探索论文

浅谈卓越工程师培养模式的机械制造装备教学改革探索论文

一、引言

机械制造装备课程是机械类专业的核心专业课之一。该课程的实践性和综合性都很强,它以机械制造过程中所需要的加工装备、工艺装备、仓储传送装备和辅助装备为对象,研究其工作原理和机械结构,通过该课程的学习,学生将掌握机械制造装备方面的基本专业知识,以及机械制造装备的设计方法,提升学生综合运用所学专业知识分析和解决实际问题的能力。现行教学体系古板、单一,教师满堂灌,而“卓越工程师教育培养计划”强调对学生的实践应用能力、思维开创性以及创新性的培养,显然这种教学体系无法满足“卓越工程师教育培养计划”的要求。基于此,探讨机械制造装备的课程教学改革,以此强化学生的工程实践能力、工程设计能力与工程创新能力显得尤为重要。本文借助于卓越工程师培养模式改革的东风,以培养学生工程实践能力为目标,调整了机械制造装备教学内容,优化了机械制造装备课程体系,以此进一步完善学生的知识结构,加强学生的实践能力和创新能力。

二、教学改革的基本思路

(一)更新教学内容,突出实用性

随着人类社会的发展和科学技术的进步,机械制造装备也发生着巨大的变化,机械制造装备课程内容必须跟上时代的步伐,不断更新变化。现代科学技术的不断发展,使得电子元件正在逐步取代机械部件,新型机械制造装备其机械结构比传统机械制造装备更加简单。我们以“重基础、精内容、宽适应”为指导思想,对机械制造装备中部分机械结构教学内容进行了简化,而对新型机电一体化结构的教学内容进行了强化。例如,我们知道目前机床主传动系统存在机械传动、机电结合传动和零传动三种传动形式,而目前机械传动形式在高端机床上应用较少,在讲授机床主运动传动系统这节教学内容时,对机械传动形式只做简单介绍,而重点讲授机电结合传动和零传动这两种传动形式。科学技术的飞速发展导致机械制造装备日新月异,机械制造装备的教材很难及时反映机械制造装备的最新发展状况,为了不让教学内容与现实情况出现脱节,教师应在教学过程中,将教材中来不及反映的最新发展动态补充到教学内容中,使学生掌握的专业知识基本与现实应用情况保持同步。为此,在教学过程中增加了可重构机床的构造、新材料刀具、高效模块化夹具、可重构的工业机器人、自动分拣机、自动引导搬运车、立体仓库等反映装备技术前沿的内容。

(二)借助于现代网络技术,建立机械制造装备网络教学平台,构建跨越时空的“外延式”教学模式,方便学生的自主学习

“卓越工程师教育培养计划”实施后,机械制造装备课程的实践教学学时将会大幅度增加,这样课堂理论教学学时就会有所减少。课堂理论教学学时的减少,学生对机械制造装备有关理论知识的理解和掌握肯定会受到一定程度的影响,如果不采取有效的措施,很容易出现从“重理论、轻实践”的极端走向“重实践、轻理论”另一个极端。为了为缓解这一矛盾,我们借助于现代网络技术,建设基于校园网的机械制造装备课程的资源平台、教学平台和管理平台,为学生在课下自学机械制造装备提供更好的资源。目前,《机械制造装备》课堂教学中广泛采用多媒体教学方式,相对于传统的板书教学方法,其传递的信息量更大。学生很难在课堂上全部消化吸收这些教学内容,很容易出现厌学心理。基于大型开放式网络课程(MassiveOpen Online Courses,简称MOOC)的理念,借助于其成功经验,我们利用了学校网络教学平台构建了《机械制造装备》网络辅助教学系统,实现了《机械制造装备》课堂教学和网络教学的有机结合,在课堂教学中,教师发挥其主导作用,在网络教学中,学生发挥其自主作用。通过网络教学辅助系统,将课堂教学从过去的课堂内延伸到了课堂外,使《机械制造装备》的教与学不再像过去那样受到时间和地点的限制,学生可以在任何时间、任何地点进行自主学习。

(三)基于CDIO工程教育理念,高等学校与行业企业分工协作,构建机械制造装备课程的联合教学新机制,将机械制造装备的课堂从传统的大学教室延伸至工厂生产车间

考虑到《机械制造装备》课程实践性强的特点,我们采用课堂教学与企业生产现场教学并行的方法,课堂上主要讲理论部分,实践教学内容放到企业生产现场教学中。在专业实习的过程,我们将邀请企业工程师就企业产品的`典型机械结构给学生举行讲座,另外在企业车间生产实习时,我们要求每位学生从生产现场选取一台加工设备或物流设备对其工作原理、机械结构、主要性能、常用故障及排除方法进行系统深入地研究,然后在课堂上进行汇报。通过将实践教学内容安排在企业生产现场,使学生面对机床、夹具、物流设备等实物进行授课,这样,学生对机械制造装备的机械结构、控制系统等有了更加深刻的理解,同时又对理论知识的理解起到促进作用,这种通过实践掌握理论知识,又以理论知识指导实践的教学模式有利于学生对复杂问题的理解,可以起到理想的教学效果。

(四)改革实验内容,促进学生创新思维的培养

由于受到客观条件的限制,目前大多数高校开设的《机械制造装备》课程实验仍以演示性实验为主,学生缺少自己动手和动脑思考的机会,很难促进学生创新思维的培养。卓越工程师培养计划的课程体系已发生了很大变化,专业课的实验教学环节进行了系统化改造,使其更加适合卓越工程师的培养。为此,我们调整了《机械制造装备》的实验内容,增加了设计开发型实验。通过开设设计开发型实验,让学生自己参与实验系统的设计与开发,弥补理论教学内容的欠缺,满足研究型学生的需求。例如,对传统的“机床性能指标检测实验”,我们重新设计了该实验,让学生自己开发机床性能指标检测系统,这样学生既要用到测试技术有关知识、又加深了对机床性能指标的理解。

(五)改变考试方式,促使创新型人才的成长

1.考核方式方法改革。目前的考核在教室里进行闭卷笔试。这种考核的方式,片面强调学生的死记硬背能力,忽视了知识应用能力的考核,不利于创新型人才的培养。《机械制造装备》这类实践性很强的课程,考核的方式方法可以灵活多样。可以在课堂上提问考核;可以在生产车间研究实际问题考核;可以理论与实践结合自己提出问题并找出解决方案进行考核;可以在学生生产实习过程中,针对在企业中发现的问题,通过老师提出问题,学生解答问题的方式进行考核;可以对具体工艺问题分析写出研究论文考核等等。考核的方式多样化后,考核的内容就不再局限于过去的书本知识,这样既能考核学生的理论知识,又能考核学生运用理论知识解决实际问题的能力,进而达到培养学生工程素质的目的,考核的成绩就能更客观、更全面地反映出学生的真才实学情况。

2.考试在整个教学过程中的位置安排改革。目前《机械制造装备》的考试都是安排在课堂理论教学结束之后,学生们在完成试卷时靠的都是死记硬背,往往对所答知识并不理解。把考核分成两个阶段进行,理论知识在课堂理论教学结束之后进行考核,与生产实践密切结合的内容安排在专业实习实践教学环节之后进行考核,效果应该更好。

3.试题知识结构构成改革。目前,《机械制造装备》考试试题知识结构重课程理论,轻知识应用、轻理论联系实际。这种考核方式不仅影响学生将课程理论与生产实践的有机结合,还不利于学生分析问题、解决问题能力的培养,更不符合卓越工程师计划人才培养目标的要求。试题知识结构构成要坚持理论知识与实践知识并重的原则,不能忽视任一方面,在考核过程中,既要注重理论知识的考核,更要注重学生发现问题、运用理论知识分析问题、最终解决问题能力的考核。

4.试题类型的改革。目前《机械制造装备》闭卷考试的试题类型主要有:判断题、填空题、选择题、问答题、计算题等。这些题目一般通过死记硬背就能考出高分,不利于训练学生分析问题、解决问题的能力。考试中增加能理论联系实际的分析题、结构题、设计题。这些类型的题目可以更好地考核学生运用所学知识分析问题、解决问题的能力,更好地引导学生在学习过程中,更加注重运用所学知识分析问题、解决问题的能力的培养。

三、结束语

《机械制造装备》作为机械类专业本科生的主干专业课,对学生工程实践能力、工程设计能力与工程创新能力的培养起着至关重要的作用,基于此,我们借助卓越工程师计划实施的东风,对《机械制造装备》的教学内容、教学方式、考核方式进行了一系列改革,通过几届学生的学习情况进行了分析,分析结构表明学生对机械制造装备的学习兴趣、学习积极性和主动性有了大幅度的提高,运用所学知识分析问题和解决问题的能力也有着显著的提升。

篇5:纺织工业卓越工程师的培养路径探索论文

纺织工业卓越工程师的培养路径探索论文

随着国际竞争与合作的深化及产业结构的调整,纺织企业面临的竞争压力越来越大。因此,具有卓越创新能力的工程师是企业在激烈竞争环境中取得优势的重要支柱和持久动力。企业的科技创新能力是其实现在生态、经济及社会三方面可持续发展的基本保障。具有实践创新能力的卓越工程师可以为企业开发拥有自主知识产权的新技术、新产品,使企业发展由简单的引进技术、加工组装转变为自主创新、自主制造,甚至自主开拓全新的研究和生产领域。他们具有丰富的实际工作经验,实践能力强,能迅速地分析并解决生产中出现的问题,可减少生产事故,降低生产成本,提高工作效率和经济效益,增强企业自身的市场竞争力,从而促进企业可持续发展。

纺织类本科专业是为纺织行业培养具备解决实际问题能力,能适应现代纺织加工生产需要,主要从事纤维材料及纺织品的研发、工艺设计、产品生产、质量检测、技术改造、贸易等工作的复合型高级工程技术人才。较之传统的以工程技术能力为重心,兼顾管理与营销的纺织专业技术人才知识-能力结构的培养模式,现代纺织企业对人才的专业素质、研发能力提出了更高的要求,这就要求高校必须将实践创新能力培养作为纺织专业人才培养方案中的一个重要组成部分。创新能力是决定企业竞争力的关键因素,而工程师的实践创新能力决定了企业新产品的研发能力,决定了企业的竞争力和生命力。目前专业知识和实践创新能力已成为企业招聘人才时重点考虑的方面。面对激烈的市场竞争和就业压力,纺织类工程师能否满足企业的需要,直面来自各方面的挑战和竞争,关键在于其是否具有知识创新、技术创新及实践能力。工程师不仅要明白实践创新能力的重要性,还必须积极主动地培养自己的实践创新能力,不断提高自身的工程素质,以适应企业的跨越式、可持续发展需要。

卓越工程师实践创新能力培养存在的问题及应对策略

1.侧重知识传授,忽视能力培养

目前高校的教学内容仍以传授知识为主,教学方法则以课堂讲授为主,忽视了对学生实践动手能力的培养。这种填鸭式教学方法使学生成为被动的接受者,容易挫伤学生学习的主动性、积极性,造成学生思维滞塞、缺乏质疑精神、不会变通。因此,必须实现学生从知识的被动接受者向知识的能动建构者、成为学习主体的转变;实现教师从知识的传递者、灌输者向引导式教学的组织者、指导者、参与者和研究者的转变;实现从单纯传授知识向注重学生学会学习、掌握技能、提高社会交往能力全面发展的教学观转变。为了培养学生在教学过程中的自我创新能力,学校应通过职业生涯规划、创业典型宣传、创业校友讲座等途径进行创业意识培养。通过制订创新计划、实施本科生导师制、参加各项科技竞赛等方式培养学生的创业能力。

2.实践教学环节过少

实践教学是培养具有创新意识的卓越工程师的关键环节,是培养学生掌握科学方法和提高动手能力的有效途径。虽然目前各学校都意识到实践教学的重要性,并积极开展实践教学活动,但是整体上来说实践教学环节依然不足,且不能满足企业对毕业生工程实践能力的要求。一方面学校要增加实践教学的频次、深度及广泛性;另一方面要根据培养目标和要求,有针对性地开展实践教学,提高学生实践的效率。此外,教师还可以根据毕业设计需要,鼓励或安排学生到相关企业进行毕业实习,引导学生积极思考,敢于提出自己的独立见解,提高解决实际生产问题的能力。

3.专业设施利用不合理

由于专业实验设施不全或缺乏,再加上学生人数不断增加,学校在培养学生的创新能力、实践动手能力等方面受到不同程度的制约。所以,学校应注意结合市场需求,加强学校与企业、研究所及测试中心的交流和合作,避免实践教学与实际应用脱节,为培养学生创新实践能力提供更贴近企业要求的实验平台和实践条件。

4.企业实践积累过少

受到理论课程学习和考试压力等束缚,大多数学生极少去企业参加实践。虽然近年来很多高校增加了与企业之间的交流,但由于专业课任务繁重、时间有限以及实际操作能力缺乏,很多学生对实际操作流程依然一知半解,无法将所学的理论知识与实际生产融会贯通,更不能用它来分析并解决实际生产中出现的问题。此外,虽然大学生具有创新的意识和欲望,但是普遍缺乏进行创新的实践条件和经验。因此,学校应加强与企业之间的交流与合作,为卓越工程师的实践创新能力培养提供一个有力的平台。

卓越工程师实践创新能力培养的路径

1.以工程实践为主线,加大工程类课程教学

在教学过程中,专业课教师以教学大纲为基础,以新技术为背景,积极把握学生心理特点,注重收集现代企业产品实样、样本和图片,利用多媒体演示和录像等现代化教学手段,将科学理论与工程实践相结合。可通过纺织、印染、服装等产品生产加工过程开展实践教学,并延伸到以产品功能化为目的和市场需求为导向的创新、创意与市场相结合的教学目标上来,在提升学生基础理论知识及探索科学研究真谛的同时,提高学生自主创新的意识和能力。

2.开设学生自主创新实验

目前纺织类专业的实验教学内容仍局限于传统的验证性实验,通常是在教师的安排下完成规定的实验内容。长此以往,学生习惯于被动安排,逐渐失去了实验探索的主动性、积极性和创新意识。针对这一情况,可以开设以学生为主的创新型开放式实验,让学生自己成为实验轴心。在教师的指导下,自己设计,自己实践,以提高学生的动手能力、思考能力、创新思维以及团队协作能力。此外,还可以综合考虑学生兴趣、企业需求,逐步增加实验的数量、深度和宽度。师生之间开展互动式教学,将学生分组,定时分配任务,以团队的形式完成教学任务。另外,也可将解决企业中纺织、印染和服装方面的.实际生产问题作为创新实验内容,培养学生的创新能力,提高学生独立分析问题、解决问题的综合能力[3]。当然,在实验教学过程中教师还可将原有的经典实验与创新的开放实验相结合,构建“基础-综合-开放”式的实验教学体系,分阶段、有层次地培养学生的实践动手能力和创新实验能力[4-5]。

3.增加实践教学环节

纺织工程是一个工程实践性很强的学科,如果教师授课时拘泥于课本专业知识的讲解,不仅使学生感到课堂教学枯燥乏味,导致他们对学习专业知识不感兴趣,更无助于创新精神的培养。教师应该将课堂讲解跟企业实践相结合,组织学生到校外生产基地进行实训或实习,通过认识实习、生产实习及毕业实习等方式,加大学生对企业的认知度。这将增强学生的实际工程能力,提高学生运用理论知识分析实际问题的能力,在实践过程中进一步巩固专业基本技能。只有充分利用企业工程资源,凭借企业实际技术装备,让学生参与到真实的生产工艺及实际生产操作中,将所学知识与实际相结合,才能帮助学生实现由理论知识到实践工程再到创新能力的升华和转变[6],才能顺应企业需要,培养出具有丰富工程实践能力的高质量卓越工程师。

4.加强在校生与毕业生的实践交流

为了使在校学生更加了解企业对本专业的需求情况,了解同专业毕业生的发展情况,可以建立一个跨年级分享工作经验的校友交流平台。通过互动,让在校学生了解学长在行业中的工作现状,分享他们在社会及企业中的成长经验。这不仅可以培养毕业生对母校的感情,还可以为在校学生将来走向社会和企业牵线搭桥。学校还可以聘请优秀毕业生、企业专家,组成联合指导小组,带领及指导在校学生提高创新实践能力,进一步缩短在校学生与社会、企业所需人才之间的差距。此外,学校还可以通过整合大学生科技园和校友企业资源,从专业发展入手提高纺织类工程师的实践创新能力,推进学生创新实践工作的开展。

5.改进实践教学环节的评价体系

教学评价对培养学生的创新能力具有引导作用,科学的评价方式有利于学生创新意识和创新能力的培养和提高。现在的教学评价方式比较单一,过分注重考试成绩,虽然有利于引导学生对专业知识的学习,但缺乏对学生创新精神或创新能力的激励。应建立多元化的评价标准,改变以往以考试分数为主的评价机制。不但强调对基础知识的掌握,还要突出对创新精神和创新能力的评价,这将有利于学生创新能力的发展和综合素质的提高。比如将理论考试与实践创新能力考核相结合,将教师评价和学生评价相结合,采用科研论文、社会调查报告等方式,或者采用参与实验设计、科技竞赛表现等[7],既考查学生对基础知识的把握,又有利于对学生创新能力的鼓励和肯定,还能实现实践教学内容与企业需求的“无缝”对接。

6.以比赛、竞赛的形式提升学生的创新能力

积极鼓励学生参加以所学专业为基础的各类比赛、竞赛,激发学生自我创新的积极性[8]。学校或学院可将学生科技创新活动纳入到日常教学体系中,通过学生创新计划及各类学科竞赛活动,为学生提供展示创新才能的舞台。比如,工科类学生可参加全国“挑战杯”大学生课外学术科技竞赛,大学生“挑战杯”创业计划竞赛,省、市级学科竞赛等。此类科技竞赛活动不仅可锻炼学生的创新思维、动手能力以及独立分析和解决问题的能力,还能增强学生的团队协作、沟通能力,更可以让学生了解前沿的专业动态,开拓视野,为将来进一步创新创业奠定基础。

篇6:浅谈面向卓越工程师培养的课程建设论文

浅谈面向卓越工程师培养的课程建设论文

大学课程体系是指大学根据本校制定的人才培养目标而设计和构建的由既各自独立又相互关联的一组课程所构成的有机整体。是大学教育理念付诸实践和人才培养目标得以实现的桥梁。大学的课程体系则决定了培养对象所能具有的知识、能力和素质结构,决定了教育理想能否成为教育现实。因此,课程体系的设计与构建是大学人才培养目标实现的一项关键任务。

“卓越工程师教育培养计划”主要是通过“卓越计划”参与专业的专业培养方案的制定和实施得以实现,其中面向卓越工程师后备人才培养的课程体系和教学内容的改革是参与专业培养方案的核心内容。本文根据“卓越计划”的总体要求,面向卓越工程师的培养,从课程体系的价值取向和结构形式方面着手,针对应用型卓越工程师,介绍了采用项目教学法为指导思想,为“卓越计划”的课程改革提供借鉴和参考。

一、卓越工程师课程体系的价值导向

卓越工程师的培养目标的实现主要是通过相应的课程体系的实施来达到的,各类“卓越计划”参与高校根据本校的服务、人才培养定位和特色确定的本校的培养目标。满足培养目标需要的课程体系的根本价值就在于必须达到培养标准的各项要求。在课程体系设计阶段,学校标准引导课程体系的设计;在课程体系实施阶段,学校标准是课程体系要达到的目标。在“卓越计划”的实施过程中,卓越工程师培养的课程体系要随着卓越工程师的培养目标和培养标准的调整而做相应的变化,从而体现课程体系满足培养目标的根本价值。但是,在这段时期内经济社会、工程技术、科学文化方面的发展和进步,则要求在相同的培养目标和培养标准下,对课程体系和教学内容进行相应的调整,以适应外部环境的变化。课程体系必须体现相关学科专业领域整体的继承和发展的价值。要认真考虑现代工程学科的特征、学生所学知识的效用、课程内容的结构和学科专业发展的趋势等几方面的因素。

学科专业的交叉性和综合性也表现在卓越工程师应具有的知识、能力和素质上。达到这些基本要求的前提就是要突破传统的单一学科体系的限制,设计和构建跨学科交叉融合的课程体系。以往的课程教学中存在知识陈旧、学非所用、理论脱离实际、重理论学习轻能力培养等现象。构成课程体系和教学内容的知识和信息的选择需要通过广泛的调研和精心的比较。要在有限学制内设计好知识结构和确定好知识点。

课程体系和教学内容的主要功能之一是对学科专业整体的传承,需要准确地把握工程学科以及相关学科发展的前沿信息,把最新的学科知识及时补充到课程体系和教学内容之中。

二、卓越工程师课程体系的结构形式

“卓越计划”要求高校与企业共同制定和实施卓越工程师培养方案,因此,参与高校要充分发挥合作企业所具有的工程教育资源优势,共同设计与构建卓越工程师培养的课程体系和教学内容,尤其是注重开发那些具有综合性、实践性、创新性和先进性的课程和教材,使得开发出的课程体系和教学内容具有鲜明的特色。有针对性地共同开发一些综合性、跨学科、涉及面广的课程。就地方院校而言,有特色课程体系设计和构建的一个主要瓶颈是本校课程资源的不足,可以通过与参与高校所在地区其他高校课程资源的共享得到克服。合格的卓越工程师应该具有满足未来自身发展所需要的基本素质,包括综合基础素质、职业发展素质、终身学习和创新素质。因此,课程体系是向学生提供整套学会生存与发展的知识、技能和素质体系,具有满足学生全面发展需要的最终价值取向。学生是课程的主人,要重视调动他们的主观能动性,使他们积极地参与课程学习、主动地获取知识、不断地提高能力、创造性地探索未知的世界,从而在学习课程的过程中使自己得到全面的发展。

要实现课程体系的总体价值,在进行课程体系的整合重组时就要注重知识结构的系统性和知识点布局的全面性。这既是系统科学所强调的整体大于部分之和的思想在课程体系上的反映,也是工程、科学、技术、经济和社会交叉综合发展这一主流的客观要求。在进行课程体系的整合重组过程中,要突破各学科领域的界限,不受原有课程和体系结,对课程进行实质性的有机融合和重新组织;强调课程内容的综合性,以跨学科的方式选择课程内容、组织和整合课程体系,注意不同学科知识的相互渗透、融合和新知识的吸收利用,保证知识结构的系统性和完整性。

三、材料开发技术卓越工程师的培养标准

项目教学法是通过完成一个完整的`“项目”工作而进行的实践教学活动,将多门课程所涉及的知识和技能通过一个明确的“项目任务”布置给学生,通过“确定项目任务—制定工作计划—组织项目实施—检查考核评估—总结评比归档”等5个阶段,最终完成项目任务并以成果的形式予以展现。

材料开发技术卓越工程师的培养主要由我校材料科学与工程学院承担,生源均主要是广西境内的学生。同过学习借鉴德国高等工程和高等职业教育理念和经验,结合我们开展应用型高等教育的探索和实践,实践德国“3+1”教学模式,采取“校企合作、项目教学、理实一体”的教学手段,取得了很好的成效。

我们的办学指导思想为:学以致用、因材施教、能力为本、就业为上。培养面向工业现场的高级应用型材料开发工程师,侧重于材料开发技术的综合运用,不过分强调理论基础的系统化,但要求掌握较宽厚的专业基础知识,能力和素质协调发展,德、智、体、美全面发展,具备较强的专业适应能力,具有跟随技术进步,不断自我完善和长远发展的潜力。

培养材料开发技术卓越工程师的标准可以综合为知识、能力与素质等9项具体要求:基础科学知识、核心工程基础知识、高级工程基础知识、解决专业领域实际工程问题的能力、实验中探寻知识及文献查阅的能力、创新精神与职业道德、人际交往与团队合作的能力、交流能力、项目的构思、设计与实施的能力。

四、结语

以实现卓越工程师培养课程体系的四个方面的价值取向为总体目标卓越工程师培养课程体系的设计和构建,并对原有专业的课程体系进行全面系统的整合重组,最终形成一个“厚基础、宽专业、重实践、强个性”的课程体系,应该能够满足卓越工程师培养的需要。初步拟定的应用型材料开发技术卓越工程师培养的工作方案,涉及学校的办学定位、动态管理机制、顶岗实习企业经营状况等,在“探索—总结—完善—实施”的过程中稳步推进,最终目标是培养大批卓越工程师人才。

篇7:卓越工程师培养桥梁工程论文

卓越工程师培养桥梁工程论文

1卓越工程师培养校企合作中企业的重要意义

“卓越工程师教育培养计划”以“行业指导、校企合作、分类实施、形式多样、追求卓越”为原则,让企业充分参与到学生的培养工作中,这也是“卓越计划”成功的关键。同济大学桥梁工程系积极改革教学培养方案,参照德国“双元制”模式,英国“三明治”模式,先后与上海建工集团、中交四航局等知名业内企业建立合作关系,对学生的认知实习、生产实习和毕业实习进行更加贴近工程实际的改进,让每一个学生充分接触工程实践,了解工程实践中遇到的实实在在的问题。经过几年来的校企教学实践,逐步认识到企业在卓越工程师培养上的重要意义。

1.1企业准确把握社会对工程人才的需求

人才是经济社会发展的关键因素,用人单位面对激烈的国内外市场竞争环境,对本行业的当前状况和发展趋势最为了解,深刻了解目前桥梁工程毕业生在知识、能力和素质上存在的不足和需要完善的地方,清楚本行业领域当今和未来对工程人才的需求,人才层次、类型、结构和规格等十分清楚。将企业引入桥梁工程卓越工程师培养的整个过程中,不仅能够改进桥梁工程系“卓越计划”,而且能够指导具体的'培养工作,加快培养方案改革。

1.2企业技术设备先进,管理理念先进

桥梁工程系教学用实验室、实训基地和工程训练中心所拥有的用于学生实验、实训的各种仪器和设备的更新速率慢,可能会出现与市场形成脱节现象,造成毕业生技术设备操作不熟练,适应企业的工作的时间大大延长。通过引入企业教学,学生可以变成“上手快”的工程人才,有更多的机会了解、熟悉和掌握企业最先进的生产设备和制造技术。

1.3企业工程技术人员经验丰富

桥梁工程系的教师常年致力于理论教学科研,虽然在桥梁工程专业领域是理论上的“巨人”,但是在工程经历和实践经验上是“矮子”,缺乏实践经验。相反的是,常年工作在一线的桥梁工程企业技术人员实地经验丰富,对实际中遇到的问题和创新了解更多,他们是工程领域的专家。通过与企业的合作,可以形成优势互补,在工程实践和创新能力培养上,企业发挥着重要的不可替代的作用。

1.4企业提供真实的工程环境

只有在真实的工程环境下,才能培养出真实的培养卓越工程师,这是“卓越计划”的基本要求,也是多年来桥梁工程系教学培养的成功经验。国家、学校和社会各界不断改善学生工程实践环境,政府加大投入,校内工厂的设立在一定程度上满足了工科教育的需要,但是与企业系统全面、功能完备的真实的工程实践和创新环境相比,仍然有着本质的区别。要做到让学生在真刀真枪中体会学习,离不开桥梁工程企业的参与。

2结语

综上所述,企业在诸多条件和环境上提供便利,对卓越工程师的培养起到至关重要的作用。桥梁工程系的合作实践和教学经验表明,校企合作提高了高校教学的工程实践性,激发了广大学生的学习积极性,增长了专任教师的工程水平,为卓越工程师的培养提供了良好的平台。因此,桥梁工程系将根据“卓越计划”的要求,进一步加强和深化与企业在卓越工程师培养上进行全过程合作,以确保“卓越计划”的成功实施。

篇8:浅论基于能力培养的高职机械设计基础课程教学改革探索论文

浅论基于能力培养的高职机械设计基础课程教学改革探索论文

课程是随着社会发展而演变的,《机械设计基础》作为高职机械类专业主干课程也是如此。传统的《机械设计基础》教学内容,是将大学本科的机械原理、机械零件、液压传动等课程经删减合并而成,教学体系强调课程形态的系统性、完整性和深刻性,基本上是为从事设计工作而准备的理论知识。而高等职业教育培养面向生产一线的应用型、技能型人才,更多地强调学生的实践操作能力。此外,随着新技术的不断发展,如计算机辅助设计、计算机辅助制造的广泛应用,其内容也必然要在课程体系中有所体现。显然,传统的《机械设计基础》课程教学模式与高等职业教育人才培养的目标相悖。为适应时代发展和科技的进步,为高职院校更好地培养和造就适应我国21世纪经济建设需求的技术应用型人才,对高职《机械设计基础》课程教学进行改革尤为必要。本文结合教学实践,主要从课程体系和教学内容、教学方式和手段、实践环节和课程设计三个方面,对高职《机械设计基础》课程的教学改革做了有益的探索。

1课程改革的总体思路

针对目前高等职业教育的发展趋势,笔者认为:在教学理念上,可以打破“以学科为中心、以理论知识为本位”的传统学科体系,摆脱学科系统性、完整性的束缚,紧紧围绕高等职业教育人才的培养目标,以就业为导向,以学生为主体,以能力培养为中心,牢固树立“知识——能力——素质”三位一体、辩证统一的教育质量观,优化课程体系,改革教学方式、方法,促进教学手段,将现代化设计理念和方法融入传统课程,加强实践教学,注重个性发展,突出岗位实践能力和创新精神的培养。

2课程体系和教学内容的改革

2.1构建新型课程体系

根据柳州职业技术学院对机电类专业人才培养目标的定位,确定《机械设计基础》课程目标为:具有对一般的工程实际问题进行受力分析的初步能力,掌握机械设计中常用机构和通用零件的工作原理、结构特点以及设计方法,具有设计机械传动装置和简单机械的能力。新的课程体系以此为依据,按照机械设计的基本程序为主线,结合高职教育特点,形成了工程力学——金属材料学——机械设计理论基础——常用机构——联接——机械传动——通用零部件——机械系统设计综述——计算机辅助设计这一新的课程体系。该体系将传统的理论力学、材料力学、机械原理和机械零件等几门单列课程有机结合在一起,突出实用性和针对性。

2.2整合教学内容

按照教学效果总体最优的原则进行合理取舍,按照“重基础知识,突出应用能力培养;重工程意识,突出分析能力培养”的原则,确定课程教学内容。在具体做法上,删除枯燥的理论证明、公式推导,注重如何运用这些公式、定理、方法来解决实际设计问题,同时兼顾传统课程在内容上的连贯性。如齿轮机构和齿轮设计部分,删除了繁琐的公式推导,而直接引用结论,完善设计所必须的基本知识和基本理论,增加基本设计方法和实践性内容;如对机械设计部分,把齿轮传动的设计计算应用、轴的设计、滚动轴承的选择及设计、螺纹联接的强度计算及螺栓联接的受力分析、机械零件的疲劳强度设计等内容列为重点。对生产一线技术人员较多碰到的机械工程问题,以实例形式补充到教学内容中,以突出课程教学的工程实用性,学生学以致用,兴趣大增。

2.3增加创新设计内容,灌输现代设计理念

随着时代的进步和科技的发展,生产方式已发生重大变化,机械设计学科涌现了许多新的前沿知识,一些新的设计理念与设计方法也不断涌现。如计算机辅助设计(大批量定制技术中的产品模块设计、产品变形设计、产品配置设计;新的设计理念中的绿色设计、产品全生命周期设计等),现代设计理念和设计方法与传统设计理念和方法相比,发生了很大变化。本课程应紧跟现代科学技术发展,及时介绍一些新的设计理念和方法、技术、拓宽学生视野,培养学生创新思路。

3教学方法和教学手段的改革

《机械设计基础》是一门理论性和实践性都很强的课程,课程内容中涉及到大量的机械传动过程、机械零件构造、机械工作原理等难于用粉笔和语言来描述清楚的内容,更由于课时减少,学生没有实际工作经历,缺乏与此有关的感性认识,因此教师应充分利用多种教学手段,尤其是现代化的教学手段,将课程生动、直观、轻松地呈现给学生。

3.1合理利用多媒体技术与教学课件提高教学效果

多媒体课件能将抽象、复杂的知识直观化、形象化,创建生动的表象。课件精选了一些机械产品的应用实例的视频、flash动画文件,借助这些课件,学生可以在屏幕上看到各种各样的零件,较易了解熟悉机构工作原理、组成与特征。还可利用多媒体课件设计高度逼真的虚拟情境,例如带传动中弹性滑动现象、四杆机构的运动特征及各种间隙运动机构原理、行星轮系与差动轮系的区别等,将一些黑板不易表达清楚、学生难于理解、实验中又看不到的现象,通过多媒体课件直观而形象的展示出来。

3.2采用实体模型、实例教学、现场教学

教学中,根据教学内容的需要,适时采用实体模型、教具、实例教学、现场参观等教学手段,可以极大的增强学生感性认识。例如:在讲四杆机构时,要求学生观察缝纫机利用飞轮度过死点位置的生活实例,组织学生到现场参观,让学生观察内燃机、牛头刨床、汽油自动翻卸料装置、公共汽车开关门装置;又如,讲授齿轮加工方法时,组织学生到齿轮加工车间观察滚齿、插齿机的工作过程,了解课本内容在生产中的实际情况,这样极大增强学生感性认识,拓展学生的思维能力和创造能力,调动学习积极性,激发求知欲。

3.3建设天空网络课堂

随着网络技术的发展,校园网络的普及,硬件和软件的不断健全,利用网络进行辅助教学已日益彰显其优越性和重要性。教师将教学要求、教学内容以及教学测验等材料,编制成多种形式的文档存放在网络服务器上,学生在课后时间可自行访问网站,通过浏览网页来达到学习、复习的目的。学生遇到疑难问题时,可以利用电子邮件、留言等方式向与教师交流,教师在网上给予解答,进行有针对性的个性化指导。

4改革课程设计,加强实践能力培养

培养高职学生的实践能力,是当前高职教育改革的一个重心,而机械设计课程设计是对学生的动手能力和创新能力的'一次全面训练。因此,改革机械设计课程设计的指导思想是加强学生实践能力的培养。通过课程设计,培养学生理论联系实际的设计思想,提高分析和解决工程实际问题的能力,对后续专业课程学习、毕业设计乃至今后工作具有重要影响。

4.1根据专业特点,结合实际创新选题

机械专业的课程设计,多年来基本上沿用传统的齿轮减速器装置设计。实际上,不同专业学生接触的工程设备不同,各行业对于机械设备的使用也各有侧重。因此,教师在选题时根据专业特点,结合各行业典型实际机构,选择有生产背景的实践课题,突出针对性和实践性。另外,还可通过两个途径确定课题:一是引入一些较新的题目,如机械式无级变速器,齿轮连杆式步进机械等;二是与毕业设计联系起来,从毕业设计中挑选出合适的传动装置部分,稍加修改作为课程设计的实际题目。

4.2教师有的放矢,悉心指导

我们改革了课程设计题目后,首先抛开了设计指导书,只给学生必要提示和列出参考书目,鼓励学生去查资料,翻手册,分组提出设计方案。教师组织方案研讨会,让学生各抒己见,充分展示研究和解决问题的过程和结论,分析比较各方案的优劣,最后由老师做出点评和总结,给出指导性意见,确定方案。通过这样的过程,学生改变了以往照搬指导书、机械模仿的习惯,知其然又知其所以然,思路清晰,目的明确,对所要设计的对象、方法、任务要求、时间安排等非常清楚。在后续的设计计算、草图设计、装配图设计、零件工作图设计、编写设计说明书等几个阶段,教师应悉心指导学生从设计的工程实际出发,正确采用各种技术标准和规范,教会学生借助于类比、初估等方法,边绘图、边计算、边修改、边比较,交叉进行,树立整体设计意识和创新意识。

4.3CAD技术的运用

熟练掌握CAD技术,已成为工科院校学生必须具备的基本技能。我们在课程设计中,将CAD技术设计理念引入到教学过程中,要求学生用CAD软件绘制零件图及装配图,提倡学生利用三维造型软件如PRO/E、UG、CAXA等构建三维模型,建立虚拟样机,实现运动和装配仿真。从而对自己的设计有了直观认识,并可验证各部件各机构之间的位置和运动是否正确。运用CAD技术,节省了时间,增强了学生创新设计能力和计算机绘图水平。

5结束语

《机械设计基础》课程改革是一项系统工程。课程的改革与建设必须树立“能力本位”思想,正确“定位”,体现和突出高职教育的特征,符合培养具有创新精神和实践能力的应用型人才的要求。基于此,我们的课程改革以高职教育为基本点,以提高学生的实际知识应用能力和实践活动能力为出发点,以教学方法改革为主旨,以工程实际为主线,不断摸索更适应社会发展和区域经济发展需求的教学模式,开展一系列卓有成效的教学改革,不断提高课程教学效率和质量,激发学生掌握更多更新的理论技术,增强学生创新意识和创造性思维能力。

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