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关键词:应用;机械;高职;创新
1引言
随着现代国内经济的发展,高端机械设备进入工厂企业之后,需要有专业人才进行加工工艺、生产方式的设计,高职机械制造与自动化专业是培养企业一线生产人才的平台。高职院校需要针对当前这一人才市场进行合理分配,进一步提出本专业的教学改革方向——应用型人才培养,强调学生基础打牢、应用能力强等基本特征。
2应用型机械高职人才的基本特征
2.1基础知识储备
高职机械专业的学生需要首先具备专业的理论知识,构建他们的机械制造所需要的各类专业知识,机械制图、工艺学、材料、力学,机械原理、液压技术、数控技术等。这些都是具备应用能力的机械专业高职学生所需要掌握的基本机械知识网络。学生只有打牢这些知识储备之后,他们才能在真正的生产过程中,设计好产品生产的工艺[1]。
2.2综合运用能力
具备了专业知识之后,学生还需要学会怎样运用这些知识组织生产的能力,即综合运用知识的能力。上述那些专业知识需要相互配合,实现一种综合性的应用。因为一项产品的生产需要多个工序,不同工种之间相互配合,工艺设计人员还需要思考产品尺寸,形状公差的测定等,这些都是他们可以综合运用上述的专业知识。
2.3创新意识
在产品生产的过程中,工艺设计师需要进一步具备首创精神,在一项新产品的研发过程中,我们没有更多可以借鉴的经验,需要工艺人员针对产品的尺寸、形状、材质等要求进行创新设计生产流程。高职机械专业的学生要想胜任这一岗位的需要,就需要具备一定的创新意识,从多个角度去思考怎样进行新产品的研发生产,一方面需要考虑生产成本的降低,一方面还需要保证产品的生产质量。
3高职机制专业应用人才的培养改革建议
3.1人才培养方案的调整
人才培养方案是机制专业学生培养的基本大纲,要想实现应用人才的培养,就需要首先对高职机制专业的人才培养方案进行调整。针对方案中的一些传统教学模式,教学理念进行调整,主要原则就是提升学生对机制专业的学习兴趣,从学生的兴趣、知识覆盖、综合运用、创新能力等多个方面进行综合考虑,培养出知识网络扎实,综合运用能力较强,创新意识超前的机械制造人才。
3.2教师队伍的调整
应用型人才的培养需要教师更加注重学生的专业应用能力,即教师还需要具备这种能力。因此在教师队伍方面,学院需要及时调整教师培养、高层次人才引进等方向,将更多具有生产实践经验的人才引入到学校,让他们将自己在生产一线积累的经验教授给学生,实现学生的一种有效提升。同时现有的教师也需要积极的开展实践能力的培养,利用节假日深入工厂企业进行学习,学习一线生产的基本经验。教师之间还需要构建一种相互学习、相互帮助的学习氛围,实现教师之间知识能力的整体提升。另外,学校需要配套更多的科研资金,帮助教师进行相关实践项目的推动,一个科研项目将带动一个教师团队的整体实践水平的提升。
3.3理论课程的调整
在应用人才培养的条件下,教师需要进一步培养学生对专业知识的掌握、应用能力,因此需要在尽可能多的理论课程结束之后,加上一些课程设计等,让学生运用学完的这些知识进行实践运用,不断提升他们理论与实践的结合。传统的机械原理、工艺学等课程之后,就有课程设计,这是我们需要进一步坚持的。同时还需要在更多的课程之后加上这类课程设计内容,例如:数控技术、液压技术等,都是需要进行有效拓展其课程设计范围。另外,教师需要进一步思考,引入一些与生产实际有关的课程设计课题,这些与实践联系紧密的课题将有利于学生更好地运用理论知识解决生产实践的能力[2]。
3.4实践教学的调整
在应用人才培养的环境下,高职院校需要进一步拓展机制学生参与实践教学的机会。建立自己的生产实习车间,车、刨、铣、焊、钳等一系列工种都是设计工艺的学生需要进行实践操作的,只有他们自己操作过,他们才能对这些工种有一个更加深刻的认识和理解,力学、液压、机械原理等课程都需要有自己的实验作为理论支撑,教师需要重点开展这些课程实验环节的培养。加大资金投入,建设更加先进的实验室,帮助学生更好地理解和掌握专业理论知识。校外实习也是十分必要的,教师需要不断联系生产企业,让学生进入工厂的生产车间进行参观,学习,拓展学生的眼界。在实践教学环节,教师还需要重点培养学生的创新意识。教师可以设计一下开放性的研究课题,让学生分成学习小组,进行有效的研究分析,通过查阅资料,相互讨论,计算,最终形成学习小组的设计方案,学生的创新意识被进一步体现。
4结语
关键词:高职教育;自动化专业;课程改革;技术应用
中图分类号:G712文献标识码:A文章编号:1009-2374(2009)02-0193-01
高职教育的培养目标是:培养适应生产、建设、管理、服务第一线需要的,德、智、体、美全面发展的高等技术应用性专门人才。课程是为这一培养目标服务的,课程包括专业教学计划,各门课程教学大纲、教材,以及所规定的全部教学要求的总和,应是一个有组织的体系,不是杂乱无章的。根据能力本位课程模式,职业教育应最大限度地满足企业对应用型人才的要求为取向。以企业岗位应具备的综合能力作为配置课程和界定课程的依据,按能力需求精减课程内容。课程体系以能力培养为主线,以能力训练为轴心,淡化公共基础课、技术基础课和专业课的界限,重新整合课程。新课程体系以岗位需要为考试、考核内容,包括综合素质和行业岗位需求的知识和能力。
一、构建机械制造与自动化专业课程新模式
(一)“一主线”的人才培养方案
要想培养高技能的专业人才,首先就要制定出符合培养目标切实可行的人才培养方案,坚持专业技术应用能力培养的一条主线。为此,我们多次走访各企业用人单位,不断调整教学计划。经过几年时间的积累,形成突出应用能力培养的人才培养方案。
(二)“二对接”的教学模式
1.理论课与实践课对接。针对高职教育的特点,我们在实践中开创了“课堂与实训结合理论与实践并行”的教学新模式,实现理论课与实践课的对接。目前我国高等职业教育的教学课程一般分为理论课和实习实训课两大类。但机制专业的一些专业技术基础课和专业课中,许多理论知识都与实际紧密联系,实践性非常强,单凭在课堂上照本宣科地讲授这些知识,没有感性认识,无疑是纸上谈兵。针对此种情况,我们采取的方法把课堂和实训车间相结合、理论与实际相联系,把教学要点分解为两种课型,即采用课堂理论课与现场实践课相结合的教学方法,近两年,我们陆续对一些专业基础课及专业课进行了这样的改革,如《数控编程》、《互换性与测量技术》、《特种加工技术》等课程的改革,取得了很好的教学效果,很受学生欢迎。
2.综合实践与就业岗位对接。高职教育要为企业培养应用人才,我院机械制造与自动化专业采用两年半+半年的教学培养计划,其中两年半为毕业前在校进行的理论与实践教学,后半年提前走入企业。学生可直接就业于校外实训基地,例如:哈尔滨电机厂,哈尔滨汽轮机厂,哈尔滨东安发动机有限制造公司等,实现了综合实践与就业岗位对接,直接培养适合企业需要的应用性人才。
(三)“三加强”的专业技能训练
1.加强专业基本技能训练。基本技能实践教学主要在校内实训基地进行,制定符合实际的实习计划,配备专业的实习教师,结合专业课的内容进行技能教学。具体采用“即讲即练式”或“理论实践交替式”技能教学模式,即指导教师在实习现场讲授操作技术,然后学生马上动手进行操作实训,及时消化,及时掌握操作技能。使学生在“学中练”在“练中学”,在“讲、学、练”相结合的技能教学中强化学生的实践能力,为今后走向工作岗位夯实坚实技能基础。
2.加强机械制造新技术的训练。随着机械制造新设备新技术的不断涌现,必须加强机械制造新技术的训练。具体做法:一是在各门课程中加入相应新技术的介绍;二是在课程设置上加强数控技术应用的培养,并设置了特种加工等先进制造技术的课程。
3.加强综合素质与技能的训练。在整个理论课与实践课教学中,始终坚持教书育人,把思想教育、劳动观念职业道德教育溶融入到平时的工作中,不但教学生知识,还教他们如何做人,使他们的综合素质得到提高。加强专业技能的培养与训练。如强化实习力度,延长实训时间,要求学生必须获得国家车、铣、钳工中、高级工资格证书,开发技能训练项目,强化职业能力培养。以专业技能培养为中心,建立实训课课程体系。以校内、外实验、实训基地为基础,部分课程到企业去完成。学习环境与工作环境相结合,部分课程到实验、实训基地完成,学习环境模拟工作环境,提高学生社会实践能力,走产学合作的道路。
二、改革考试、考核方法
关键词:机械制造;人才需求;培养现状;人才培养体系建设
一、机械制造与自动化专业人才需求概况
当今时代,中国制造业迅猛发展,企业所需的人才不仅要掌握良好的专业知识和各学科基础知识,还需要具备解决工作中各种问题的素质能力和对环境强有力的适应能力。只有这样才能迅速适应企业环境,更快地投入工作,从而更好地为企业服务。总之,现代化企业需要的是一专多能的复合型人才,这就对技工院校的职业教育提出了更高的要求。因此,我国的职业教育要时刻以“市场导向”的原则来培养学生,从而培养出真正适合企业发展的高素质技术人才。机械制造与自动化专业的高等专业技术人才的培养,需要学生具备相关软件及机械的操作能力,还需兼备机械日常维护和零部件检测的实际动手操作能力。
二、当前我国职教机械制造与自动化专业人才培养现状与问题
1.专业培养方式与职位要求不符
当前部分职业学校培养方式不健全。首先,只注重学生理论知识的学习,忽略对实际操作技能的培养,而造成这种现状的原因主要包括招生规模扩大、基础设施不足、师资力量薄弱等;其次,与前沿科学技术脱节,机械制造与自动化是一个不断更新和发展的学科,企业也会随时引进先进的机械设备,而职业教育院校的人才培养中,一直采用陈旧的培养方式,对新兴事物接受不足,与现代化工业严重脱节,难以满足企业对现代化人才的需求。
2.人才数量庞大,质量不佳
近些年来,面对我国制造业市场对人才的大量需求,职业教育院校进行大量扩招。但师资力量及基础教学设备等却没有及时更新,这导致学生数量确实增加不少,而学校培养出的人才难以满足企业发展的相关需求。
3.不重视非智力因素的培养
据调查@示,近78%的职业教育院校只注重培养学生的专业知识技能,忽视了品德和职业道德方面的培养,这使学生入职之后会为了得到更好的发展而跳槽。职业教育院校培养人才的目标应该是既掌握必需的专业知识技能,又具有全面素质的应用型人才。
4.校企合作不密切
目前国内职业院校的现状是校企合作不密切,学校难以真正把握正确的培养方向,导致学生不能准确地了解企业以及行业情况,在实际工作中适应性差,最终造成大量毕业生找不到合适工作的局面。
三、新形势下职教机械制造与自动化专业人才培养体系的建设方式
1.将专业培养方向与企业需求相融合
在职业教育院校的人才培养中,学校应时刻了解企业的需求,以“定向培养”的方式按照企业的需求来培养学生。由于企业需求是学校人才培养的“风向标”,因此企业也应及时向学校反馈人才需求情况。从本质上讲,“校企合作制”将成为人才培养的长期发展战略。学校要定向地培养企业所需人才,为企业源源不断地输送“原动力”;而企业为学校提供人才需求的导向及现代化机械实际训练场地等,从而有利于学校与企业相互合作,达成双赢的和谐局面。
2.更新教育观念,重视人才素质培养
素质教育是依据人的发展和社会发展的实际需要,以全面提高全体学生的基本素质为根本目的,以尊重学生个性,注重开发人的身心潜能,并注重以形成人的健全个性为根本特征的教育。随着教育的逐渐改革,素质人才成了人才培养的重点。这就需要高等教育学校重视素质培养,教师要更新教学观念,时刻以学生为主,激发学生的潜能和创造性;积极探索提高学生实践能力与创新精神的教学模式,大胆进行教学实践,在教学细节中培养学生的创新意识,实现全面素质教育,以综合素质来衡量教育的质量。
3.推进“双师型”教学队伍建设
在我国经济飞速发展的今天,机械制造与自动化技术不断更新,这就要求专业教师要不断提高实践能力。一支优秀的教师队伍不仅需要教师具备专业知识与职业教育理论,还应该深入企业接受实践锻炼积累实践经验。培养高技能专业人才,需要教师组建起“上得了讲台,下得了车间”,会“教书育人”,会“传道授业”的双师型教学团队;需要建立教师高职教育综合能力测评体系,提高教师的高职教育教学能力,开展以职业教学能力、职业教育思想、专业基本技能等为主要内容的测评工作,推动“双师型”教师队伍的建设。
参考文献:
[1]戴勇.创新高职人才培养模式应关注三个层面的改革[J].中国高教研究,2007(2).
Abstract: According to the talent demand of the machine engineering, the talent training mode of the major of machine design manufacture and automation is discussed in the paper. The construction target and train of thought of the dominant specialty was given according to diversified talents target, and the cultivation plan was carried out. The construction of teachers'' team was introduced. Education and teaching reform in the dominant specialty construction was discussed in detail. The perfect talent training scheme was built up, and the training of college students engineering practice and the creative ability were strengthened. So it should provide the compound talents adapted to the time tide for the fast developing mechanical manufacturing industry.
关键词: 优势专业;人才培养;专业建设;产学研
Key words: dominant specialty;talent training;specialty construction;production-study-research
中图分类号:G642.302 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2012)09-0208-02
0引言
在国家机械设计制造及其自动化专业指导委员会及我校总体办学指导思想和人才培养思路的指导下,机械设计制造及其自动化专业是以机械工程为主导,以工程力学为基础,以设计为前提,以工艺为核心构成了制造技术的全部内容,注重机电结合。注重以人才培养为中心,以本科教育为主体,以学科发展为依托,以教育思想和观念的更新为先导,以教学管理体制改革为基础,以市场为导向开展专业建设,使专业建设与市场需求、地方经济发展紧密结合[1],为振兴东北老工业基地,为石油、石化、机电行业输送高级技术应用型人才这一主题来开展专业建设和人才培养工作。专业以“宽专业、厚基础、强能力、高素质”为人才培养目标,突出办学优势,同时又具有石油石化特色,注重产学研相结合,加强素质教育,全面培养和造就基础扎实、有创新精神和实践能力的高级工程技术机电复合型应用型人才。
1人才培养方案的制定
人才培养目标是通过人才培养方案和具体教学计划实施的[2]。培养方案的制订以发展办学特色,注重产学研相结合,全面培养和造就基础扎实、具有创新精神的高级工程技术人才为目标[3]。专业培养方案特色和优势是建立在机械工程学科特色和优势的基础上,依靠学科特色和优势建立专业的特色,并具有了石油石化特色的宽专业、厚基础、复合型人才培养体系,同时注意教学、生产和科研相结合,为振兴东北老工业基地和区域经济发展而服务。本学科有实力雄厚的机、电、气、液、磁传动与控制技术的人才,致力于新型传动与控制的设计。机械设计突破了传统的机床设计范畴,学生在掌握了常规与现代设计理论与方法的基础上,注重知识的运用,学生既可从事制造装备的设计制造,又能适应石油石化行业的需求,从事石油机械、化工设备的设计制造,使专业发展道路拓宽。从学生的毕业设计可见,有机床传动系统设计、抽油机设计、换热器及石油储罐设计,又有输油泵设计、压力容器的制造工艺等。在培养计划中明确指出了大学本科培养方案实施的时间年限为四年制,高职专升本为两年制。培养方案对课程设置、教学进程和实践安排都做了详细说明,经过多年在各教学环节中的执行并随着社会需求的变化不断调整和修订,培养方案已得到逐步充实和完善。
2培养方案的实施
专业培养方案注重机电结合,突出石油石化机械与设备产品设计的特色,以适应石化行业和机电行业对机电复合型人才的广泛需求,立足东北、面向全国石油石化行业,充分发挥专业的人才优势和科技优势,积极主动为振兴东北老工业基地经济建设和社会发展服务。为了适应“重基础,宽口径”的人才培养要求,在学习过程中,强化工程基础课,使学生掌握扎实的基础理论和系统专业知识的同时,还加强了对基本操作技能的训练,分别在校内实习工厂和典型生产企业进行金工、机械制造工艺学、数控加工技术等生产实习。
面向石油、石化机械产品与设备的设计及制造专业培养具备机械制造基础知识与应用能力,能在生产第一线从事机械工程领域内的机械设计、制造、管理、科技开发、应用研究和经营销售等方面工作的高级工程技术人才。在掌握机械工程领域相关技术的基础上,强调以现代设计、现代制造、计算机应用为核心,通识教育,厚基础,宽口径,分类培养的教学管理模式,以油气钻采及输运机械设计和石油产品造型设计为特色,服务于石油、石化的机械产品和设备。
面向机电行业的设计及制造专业培养注重机电结合,在学习和掌握现代机械设计与制造理论及方法的基础上,加强机电一体化、电子技术和计算机应用技术的学习与实践,以适应社会对机电复合型人才的广泛需求。培养的人才具有机、电、计算机等多方面综合知识,具有较强的综合解决实际问题的能力。
关键词:生产实习 创新能力 实践教学
生产实习是本科教学体系和实施素质教育的重要组成部分,对于机械设计制造及其自动化专业的学生来说,生产实习尤为重要,它能将专业基础知识与生产加工实际相结合,有利于学生对这些知识的掌握;同时可以使学生对企业现场生产流程和工艺有所了解,锻炼了学生适应现场的能力,熟悉各类机床和加工中心,检测设备,对以后其他课程的学习也是一个帮助。它是培养学生实际操作能力、分析解决问题能力的有效途径,是理论教学的继续、深化和检验。随着我国制造业的发展,企业需要更多具有实践能力和创新能力的人才,加强生产实习教学环节的改革,提高实习效果,将提高学生的就业竞争力,为企业输送高质量的人才。
结合我校机械设计制造及其自动化专业的实际,根据现有生产实习中存在的问题,对如何提高学生实践和创新能力进行讨论。
1 机械设计制造及其自动化专业生产实习存在的问题
1.1 实习基地投入严重不足
随着市场经济的到来,国有企业不再承担计划经济体制下安排大学生实习的义务;另外,由于人才市场日趋成熟,企业可以通过各种招聘机构及网络招聘人才,无需通过实习来发现和留用人才,很多企业不愿再接收大批学生去实习。某些大型国企虽然愿意接受实习生,但其经济效益不理想,生产开工不足,学生只能看到静止不动的设备,难以看到生产加工的动态过程,设备普遍比较陈旧,工艺比较落后,学生很难了解到先进制造技术和工艺,影响了学生实践能力、创新能力的提高。
1.2 由于企业技术保密、安全管理等原因,学生难以通过生产实习提高动手能力
由于计算机和先进制造技术的引进,多数实习厂家在生产中实现了自动化控制,生产现场的工作人员很少,车间内采用全自动化操作且工作人员均经过严格的操作培训,而学生达不到现场工作人员的要求,在实习时不可能进行实际操作。此外由于企业的技术保密意识越来越强,学生要在一个企业待两天以上、要看生产用图、要抄工艺卡、要观摩先进制造装备和工艺,变得越来越困难,使生产实习效果大打折扣。另外有些加工过程比较危险,考虑到学生的安全,绝对不允许学生进行实际的生产操作,从而减少了学生动手能力的机会。
1.3 生产实习经费短缺,难以应付实习的正常开支
本专业先后在衡阳、洛阳、上海、株洲、桂林等地的厂矿企业建立了长期稳定的校外实习基地,但由于交通、住宿费用上涨,只能采取就近原则。近几年,校外的实习基地主要是桂林,为保证学生人身安全,都是租用公交车。实习经费紧张,已成为生产实习的主要瓶颈,难以在校外实习基地保质保量地完成生产实习任务,严重影响了生产实习的质量。
基于上述情况,如何调动实习基地参与实习的积极性,充分利用实习基地的资源,争取实习基地的支持与经费来源,利用有限的实习时间,培养和锻炼学生的实践能力、创新能力,是摆在我们面前的现实问题。
2 生产实习中提高学生实践和创新能力的方法与途径
2.1 以人才培养为核心,进一步拓宽与实习基地的合作领域
在本科生培养及企业员工培训方面开展更为广泛、深入的合作,一方面利用学校人才优势为企业提供技术革新、技术改造等支持,另一方面利用企业的资源及设备优势,为学生提供实习、实训基地,并激励学生“工学并举”,进行创新实践。
2.1.1 利用实习基地的资源及设备优势,激励学生进行创新实践,培养学生的创新能力
生产实习在机械设计制造及其自动化专业安排在第六个学期末,这个阶段学生已经掌握了一定的专业知识,对学生加以引导,将是学生创新实践的好时机。在此阶段,合理利用实习基地的资源及设备优势,可以为学生提供一个良好的创新实践平台,我们的主要措施为:
(1)将实习基地作为学生的创新实践平台,让学生参与各类科研合作项目
例如在衡阳有色冶金机械总厂,做毕业设计的学生和指导教师之间签订了协商性学习协定,结合厂校科研合作项目和湖南省教育厅科研项目,利用5kW横流二氧化碳气体激光器与多轴连动数控激光加工系统,开展复杂齿轮刀具的激光强化、梳齿刀设计与制造通用技术支持系统的研究学习计划,最后以毕业设计评分标准对协商性课程计划的学习结果进行评价。学生对于生产实习、毕业实习等均产生了浓厚的兴趣;课程设计、毕业设计的实战性、研究类课题比例较以往有所提高,设计水平也有了大幅度的提升。
(2)将大学生创新设计大赛与生产实习有效结合
我院加强大学生创新工作一直在努力开展,学院特别重视学生创新能力的培养,并且积极参与学校与全国三维数字化创新设计大赛和大学生机械创新设计大赛,2010年在刘永霞老师的指导下,作品“3D深沟球轴承装配机”获得南华大学二等奖。在2010湖南省第四届大学生机械创新设计大赛中,在指导教师麻胜荣的带领下,作品“电缆破冰机”获得一等奖;李岚老师指导的作品“液压减速高楼逃生装置”获得二等奖。共获得二等奖4项,三等奖3项,优胜奖2项。这些成果的获得离不开实习基地的大力支持。
2.1.2 开设数控加工编程与操作、CAD/CAM等系列培训班,促进学校与企业之间的技术交流
我院作为国家制造业信息化三维CAD教育培训基地,面向企业和在校学生招收学生,开设数控加工编程与操作、CAD/CAM,有限元Ansys 等系列培训班,让企业员工和在校学生同堂学习、交流,共同提高。截至目前,已累计开办6期,毕业学生400余人,大多数获得了省劳动厅颁发的数控技术职业技能鉴定证书,解决了企事业单位数控人才短缺的问题,加强了与企业的产学研合作,解决了企业关键技术问题,也锻炼和增强了教师的工程实践能力,从而取得了意想不到的教学效果、育人效果和社会经济效益。
2.2 研制一套涵盖主要实习基地加工设备和加工工艺的课件,拓宽知识,培养学生的创新思维能力
当今社会已进入信息化时代,科学技术迅猛发展,知识更新快。本课题组根据收集到的实习基地加工设备和工艺资料,结合先进的加工技术和生产设备,编制一套适合本专业学生、涵盖主要生产实习基地加工设备和工艺的课件,课件主要内容如图1所示。通过观看课件和请厂家专业技术人员讲解,让学生学会分析、综合、归纳、演绎、比较、判断、推理等思维方法,促进学生创新思维能力的发展,为生产实习提供铺垫。
2.3 以人才培养为中心,以科技创新为动力,以科研促进教学,重视培养,学生创新能力
在实习过程中我们根据生产实习基地不同厂家的设备和产品,在实习安排上侧重点不同,例如接受我校学生实习的一家专业化生产柴油汽车高压喷油泵总成、铝铸件、出口件的中外合资企业,该公司铝铸件产品主要为轿车发动机配件,出口件产品主要为美国康明斯公司等全球知名跨国企业配套,该厂的数控加工设备较多,所以在实习的过程中,我们重点在数控加工设备上,由数控教师现场结合设备和产品进行讲解。此外,由于该厂的产品主要是汽车高压喷油泵,毛坯为铝铸件,所以铸造设备及工艺过程也是实习的重点。通过深入了解电控单体泵泵体从下料到最终成品的过程,进而对热处理工艺的挤压珩磨工艺原理、铸造种类、铸造工艺3个基本部分,铸造生产经常要用的材料,铸造生产与其他工艺不同的特点,油泵的工作原理及主要结构等进行全方位了解。在实习过程中,各小组之间定期或不定期地进行经验总结与交流,遇到现场实际问题时,学生先进行讨论,然后请技术人员进行详细讲解。
3 结束语
生产实习对于提高机械设计制造及其自动化专业学生的专业素质及理论联系实际的能力和创新能力具有十分重要的意义。因此,我们需要加强与实习基地的合作与技术交流,将实习基地作为学生创新实践的平台。另外,研制一套涵盖主要实习基地加工设备和加工工艺的课件,拓宽学生知识面,最终形成以人才培养为中心,以科技创新为动力,以科研促进教学,进而提高学生创新能力的教学模式。
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关键词 机械设计制造;自动化;发展方向;探析
中图分类号:TH122 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2014)04-0005-01
所谓机械自动化是将智能自动化技术运用到机械制造之中,通过计算机编程等技术对加工目标进行自动化生产。当今社会对机械制造产品的要求越来越高,因此机械制造行业应当在实践中不断地革新完善自动化技术,从而使机械加工产品的质量、技术结构以及功能等方面都具有大幅提高,从而更好地适应当今快速发展的社会需求。近年来,我国机械制造技术方面虽较以往有了大幅度地发展,具有整体乐观的形式,但与西方发达国家机械制造技术以及产品质量等方面仍存在一定的差距,因而对机械设计制造自动化的进一步发展,也是我国在机械行业赶超发达国家的一个契机,对我国的社会主义建设事业有着积极作用。
1 机械设计制造以及其自动化的概念及意义
所谓机械设计制造自动化是将机械制造与电子计算机技术有机融合,形成一套通过计算机协调操控的机械加工过程,即为机电一体化。机械制造自动化不但包含了机械制造技术以及电子计算机技术,还包含了很多种科学门类的相互协调操作,是对传统机械制造设计技术的颠覆性变革,是工业转变为智能自动化的主要标志。
2 机械制造以及机械自动化设计制造的特点
传统的机械制造技术与其自动化的根本差别就在于智能自动化技术的加入。首先要明确机械自动化不仅仅是将机械制造技术、计算机电子技术、自动控制等技术进行单纯叠加,而是将这些技术进行有机结合,整体统一,最终形成具有高效智能化的现代机械设计制造技术。
机械设计制造的智能自动化不但可以将其功能发挥至最大化,还可以使功能更为完善丰富,同时还可以保证产品的高精度质量,可以通过计算机编程技术,将加工制造程序存入系统中,并通过程序,对加工目标进行自动化加工,不但保证了高质量,并且大大提高了加工速度,从而可以很好地满足当今社会对于机械制造产品的要求标准。
同时机械制造的自动化还可以不断改进产品,基于机械制造自动化对于制造过程的全程操控,可以在其中自由调配系统的控制功能、测评功能以及构造功能等,于是通过对于这些功能的调整优化,可以实现对于产品的优化,进而可推动产品的不断革新完善,使产品以及功能共同优化前行。
3 机械制造自动化在实际中的应用
因为制造生产中,要对整个工艺流程的加工参数具有一定的操控规范与要求,因此对机械制造自动化系统就有了更为高标准的要求。工艺加工过程中展现的工作参数,或直接反映出生产制造的过程,或直接影响产品的质量及数量,所以说时刻保证加工参数变量的稳定控制,是使机械制造自动化得以良好进行的前提保证,而这些都是要通过机械制造自动化系统来实现的。
4 机械制造以及其自动化的主要优势
当今机械设计制造系统的自动化已经取得了很大的发展成效,在实际生产加工中,也已经得到了广泛应用,并且逐步替代了以为传统机械制造技术,比起以往传统的制造设计方式来说,机械制造自动化有着明显优势和良好的发展前景。
机械制造自动化模式可以通过计算机编程等方式,对加工目标实现加工的智能自动化操控,因此比起传统的机械制造方式来说,自动化机械制造可以保证更高的产品质量,并且大量减少加工时间。此外机械制造自动化可以通过一套程序对成批的产品进行制造加工,因此可以保证产品规模性的质量达标,大大有助于提升企业的竞争力,并且由于可以解放大量人工劳动力,也减少了成本,增加了企业的经济利益。
机械制造自动化模式往往具有实时监控、自动检测、警报、自我保护等功能,在生产过程中,如果出现过载、过流以及短路等情况时,可以自动进行保护,最大程度减少人员损伤以及产品或设备的损坏,保证制造加工的安全高效进行。
机械制造自动化系统还十分便于调试维修,自动化机械制造设备在安装时根据用户的不同需求进行不同的系统设定,在自动化设备维修时,往往只需对设备程序进行修改就可以达到维修目的,并且自动化制造设备也可以通过自身的自动检测及时发现自身存在的问题,进行事先调整。总之机械制造自动化设备还存在着很多方面的优势,对于切实保证加工制造的高效性、安全性、精确性,有着十分重要的实践意义。
5 机械制造以及自动化发展的方向以及趋势
机械设计制造以及其自动化被我国引进于20世纪80年代,通过几十年来不断地在实践中研究、完善、总结,使我国对其理论以及实践等方面均有了较大程度地发展,发展前景较为乐观,总而言之,机械制造自动化技术在我国有着很大的发展前景。
6 结束语
基于机械设计自动化具有的明显优势,以及当今社会的高速发展和对机械制造产品的更高的要求。在这种发展背景下,传统机械设计技术已经无法与当今发展进行很好地契合,由此可见机械设计制造自动化发展将是大势所趋,对于当今制造行业有着不可忽视的重要作用。自动化不但能保证产品的高质量、高效率,还能通过全新技术研制出高质量的新产品,大大增加我国机械制造业的竞争力。因此就需要相关科技人员在机械制造自动化的实践中进行探索完善,使我国的机械设计制造业发展不断前行,为我国社会主义建设事业作出应有的贡献。
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关键词:自动化技术、机械制造;应用
中图分类号: F407.4 文献标识码:A 文章编号:
前言:
伴随着经济的不断上涨,工业生产规模的逐步扩大,机械制造行业之间的竞争也变得越来越激烈,这就引起了机械制造业内部的不断革新。在广阔的全球市场上,机械制造厂商数不胜数,而真正能够在行业中立足的却不是很多。机械制造厂商们要使自己的企业能够得以长久的发展,就要具有前瞻性的眼光,要开阔自己的视野,将自己的企业放到全球市场中去,增强自己的竞争意识,不断对企业进行改革,使其能够更好地适应社会的发展,跟上时代的步伐。
因此,企业家们应该看到企业的未来发展方向,跟上社会的发展步伐,具有市场眼光,不断引进先进生产技术,实现机械制造的自动化,提高机械生产的效率。抓住全球的发展态势,具有战略眼光,这是一个企业家应该具备的基本素质,这也是企业能够走得长久的首要前提和重要保障。
1、机械制造中自动化技术的应用现状以及问题分析
1、1自动化技术还比较落后
由于长期以来,我国自动化技术特别是数控系统等传统机构限制了多变量智能化的发展,无法根据外部的干扰和随机因素对动态实施调整,以致于我国现代数控技术严重脱离了社会发展轨道,严重制约了自动化技术的快速发展。由于自动化技术能够有效推动我国现代机械制造产业的发展和进步,因而,加快自动化发展步伐非常必要。
1、2自动化技术应用领域比较狭窄
当前,我国的自动化技术运用领域仅限于数控系统的传统模式,机械制造厂生产的产品无论在质量还是性能上都与当今的高新产品有着很长一段距离。例如,生产的产品机构比较单一、制造工艺比较粗糙;设计方法上也比较落后,精确度较低;有些机械制造厂的制度相对落后,科研开发能力比较弱,缺乏技术的支撑等等,都导致了自动化技术的运用范围比较狭窄,没能够得到有效地推广,进而影响了整个机械生产行业的快速发展。
1、3自动化技术相关专业人才比较缺乏
人才是一个企业快速发展和进步的关键因素,是保证一个企业正常运行和长远发展的重要条件。而目前,很多行业中都缺乏专业的技术人才,尤其机械制造行业中,优秀人才更是寥寥无几。一方面在于刚从学校毕业的大学生光有理论知识,而严重缺乏实践经验,因而对实际操作中的具体事项了解不多,尤其在机械制造行业内,操作人员如果没有牢固的理论知识和一定的实践经验,很难保证整个生产的正常运行。另一方面,机械制造产业对人才的管理不够合理,没有规范的管理措施,也缺乏相应的专业培训制度,因而,使得技术人员的专业技能得不到提高,严重影响了机械制造中自动化技术的推广与运用。
2、提高机械制造中自动化技术的相关办法
2、1加强对机械制造产业中自动化技术研究
现代机械制造技术作为一项一体化的综合性系统技术,主要朝着精密、工程技术和高自动化技术的方向发展,从而大大提高机械制造产业的质量和效率。要加强对机械制造产业中自动化技术的进一步研究具体应该从以下几个方面进行:第一,必须合理地进行人员的调配,将管理者、设计者、制造者、服务员以及用户作为一个统一的整体,协调各个部分之间的关系;第二,在产品的生命周期中,必须将获取信息、表示信息、处理信息以及操作信息连接成一个整体,组成一个有机的管理与控制体系,从而实现信息集成的效果;第三,在产品开发的全过程中,将各类学科知识、技术和方法综合起来,形成完整的知识库和方法库,以便知识的提取和灵活运用。
2、2不断拓宽自动化技术的应用领域
由于当前自动化技术的应用领域不够广泛,严重阻碍了自动化技术在机械制造中作用的发挥,因此,必须拓宽自动化技术的应用领域。首先,现代数控可以采用带高分辨率的绝对监测系统,对机床的动静态特征进行有效地改善,从而实现机械制造业的高效率、高速度和高精确度的关键性指标。其次,通过采用模块化设计,以满足不同客户的不同需求,同时,在不同的生产流程中,利用群控系统使物流、信息流进行自动调整动态。再次,可以利用科学计算可视化对数据进行高效处理,让信息通过包括文字、语言、图形、图像以及动画在内的多种形式表现出来,拓宽自动化的应用领域,降低机械产品的设计成本。最后,进行智能制造技术的开发,通过知识工程、计算机软件制造系统和机器人技术,对技术工人的技能和专家知识进行建模,保证机器人在正常情况下进行小批量生产。这种智能制造技术能够对机械生产进行有效分析、判断、推理、构思以及决策,因而可以大大节省体力和脑力劳动,实现智能化生产。
2、3加强人才培养,健全人才培养机制
我国机械制造业的发展除了需要以雄厚的科技力量作为支撑以外,更需要高素质、高水平的专业人才,人才资源是一个企业得以长久发展的重要条件。要做好人才培养就必须抓好两方面的工作:其一,不断完善企业的人才培养机制,企业通过录用高素质的技术研发人员,并对其进行技能考核、职业素质考核以及创新意识考核等等,培养一批高素质的技术研发人才队伍,为自动化技术的运用打好基础;其二,企业制定一系列的激励措施来调动科研人员的工作积极性,激发他们对科研工作的兴趣和热情,进而推动科研工作的正常运转。例如,实行人才奖惩制度,对优秀的工作人员进行物质或精神的奖励,加强科研技术设备的完善,为科研人员的科研工作奠定坚实的物质基础,进而推动自动化技术在机械制造中的广泛运用。
3、结语
改进生产技术,提高机械设备的利用率,加快机械生产的步伐,实现机械生产的全面自动化,这是当下机械制造业发展的趋势。科学技术的不断进步,经济技术之间的交流日益频繁以及经济全球化的形势更是对机械生产提出了新要求,机械生产想要在市场上占有一席之地,就必须灵活地适应时代的发展,满足广大的市场需求。通过以上对机械制造中自动化技术的应用现状以及问题进行分析,可以看到,机械制造对技术要求较高,由于传统机械生产模式的影响,自动化技术还未能够得到全面运用和发展,与自动化技术相关的专业人才也比较缺乏,严重影响了自动化技术在机械制造业中的推广,因而,机械制造业的整体水品得不到提高。这就要求在机械制造的自动化技术运用过程中,不断加强对自动化技术的研究,进一步拓宽自动化的技术的应用领域,加强对相关人员的专业培训,提高其专业素养,进而实现自动化技术在机械制造中的灵活运用,提高机械生产整体效率。
参考文献:
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1目前的自动化应用与机械制造业的现状
机械制造在我国开始于20世纪20年代或20世纪30年代左右,机械制造的现代化技术提高了生产率的质量,由此,人们开始对机械制造业越来越重视,使之得到迅速的发展。改革开放后,信息技术的发展,经济的腾飞促进了自动化技术与机械制造的有机结合,效果极好。也因此促进了集成系统的形成,并在机械制造业上起到了非常大的作用。
1.1在管理上
自动化与机械制造在实际的应用中,不管是思想管理还是方法管理,与其他发达国家相比都是比较落后的。自动化的应用与机械制造由于很多原因,在管理方法与思想上都没有采用现代化与数字化。反观自动化的应用与机械制造在西方国家的应用中,不管是管理观念上还是管理方式上都实现了数字化的管理,并且十分的专业与科学,将一系列先进生产中的管理理念,如并行工程与准时生产等应用在管理过程中。
1.2在设计上
发展落后的CAD-CAM计算机技术,在自动化的应用与机械制造方面不能做到很好的设计。自动化应用与机械制造在计算机技术发达的西方国家,其设计理念在不断的进行更新中,计算机技术也被充分的利用,例如:引用了限元分析技术。
1.3制造的工艺上
先机科学的计算机技术如纳米加工、(3D打印技术)快速成型、多轴设备的数控加工、高精密的加工、激光加工等,促使自动化应用在国外的机械制造业中具备了非常明显的特点。落后的制作工艺与科技含量低的机械制造,是我国机械制造的现状,国外的先进技术在我国只有少数单位及企业采用。
1.4自动化的技术上
在科学技术的发展中,自动化的设备已经成为机械制造业的主流,如多轴联动机床与柔韧性的制造系统等,在西方国家已被广泛的应用。自动化系统在我国的机械制造行业的应用中还是比较单一的,数控机床虽然也已普及,但是自动化的技术含量还是不高。
2自动化技术在机械制造业应用中的意义
自动化技术是机械制造业水平提高与发展的表现,也是技术领域中非常重要的一项。对工作效率与机械制造的提高,还有连续化与自动化的生产都有着重要的作用。在节省人力资本投入与优化产品的过程中,有利于机械制造业的科技含量与技术水平得到提高。在一定的程度中,自动化的发展水平决定了机械制造技术的发展水平,是机械制造在未来发展中的必不可少的组成部分。自动化技术在机械制造中的应用,有利于机械化水平的提高,是对机械制造业在进行升级换代时的必要手段。
3我国对于机械自动化技术的应用
3.1生产的自动化
自动化技术在生产过程中的应用有利于生产过程更加的连续与智能化。在生产的过程中,设备可自动的完成大部分的工序,避免了生产过程中人为因素的影响,同时节省了很多的人力资源。在进行加工时,也降低了损失的情况,有利于企业竞争力的提升。
3.2在自动化的机械制造业中与CAM、CAPP技术的融合
CAPP技术随着机械制造业在自动化技术的发展,扮演着非常重要的角色。生产的管理与活动作为机械制造在生产过程中的重要依据,是其不可缺少的一部分。在加工过程中,零件的精确化与智能化则需要CAM技术的应用。
3.3信息的自动化
计算机技术的辅助系统在内容上涉及范围非常广泛,如计算机辅助设计系统与工艺系统等,是自动化与机械制造实现自动化功能的主要依据。在产品的设计部分,计算机的辅助设计系统可以有效地促进设计师的精力集中;在加工的效率上,计算机的工艺辅助系统可有效地提高生产过程中的标准化水平与机械生产。
3.4检测的自动化
原材料的运用在科学技术的不断发展中,逐渐出现很多新型的材料,在机械的加工过程中,机械加工的材料不再为单一的传统材料,而是采用了大量的新型材料。然而,新型材料的运用,使得传统的检测方式与之不匹配,这时就要运用计算机技术。比如说电流信号、激光、人工神经网络等检测技术都有利于检测效率的提高。
4自动化技术在机械制造中的发展策略
4!.1自动化技术的发展要因地制宜
机械制造业的发展要结合生产的实际情况与发展现状来确定自动化技术在该领域的发展目标。自动化技术在机械制造业的发展中,要把技术的应用作为重点,还要注意技术的创新与引进。另外,还要结合企业的自身发展情况,技术的应用是为了企业的社会效益与经济效益的提高,一定要符合企业的发展需要。因此,机械自动化的技术发展不仅是要加强技术方面的实用性,更是要实事求是,因地制宜的发展,以此促进企业中经济效益的提高。如果只是过分的去强调智能化与自动化的机械设备,盲目的扩大和引进自动化技术,是不符合实际的发展需要的。在生产的方法与模式上要摆脱低负荷率就要注重在技术的创新与引进上,如何应用自动化技术要根据发展的现状和当前技术的发展水平,在生产效益提高的基础上促进生产速度的提高。
4.2低成本的自动化技术发展,有利于效率的提高
效益高、投资少的自动化技术在推广与引进上有利于自动化技术在层次与水平方面的提高。新型的低成本自动化技术在积极地推广与应用中,有利于资源配置的不断优化,在经济效益上有利于用最小的投资成本换最大的利益,有事半功倍的作用。这种以最小的投资成本换取最大的利益源自于美国的LP生产模式,所以在机械自动化技术的发展中进行设备与技术的引进时,要根据企业的自身条件和实际的发展情况,合理的调整机床的布局与机械设备的改进,这样有利于资金与设备在在投入方面的节省,以此获取经济效益的提高。此外,还要应用与引进自动化的管理技术CAD/CAM,提高技术在机械设备中的含量与技术人员的综合素质和专业水平,在管理人员的创造性发挥中,优化人力与技术资源,使机械自动化技术水平得到系统、全面的提高。如今,结合自身的发展情况,我国食物自动化改装已在很多企业的机械制造方面得以实现,降低了技术方面的投资成本,这一技术的运用,在经济效益上
会有很大的提高。 4.3自动化技术要提高其自身的技术含量
自动化技术在创新与发展中不断的进行优化与调整,从简单到复杂,由低到高,逐渐从人工控制发展为数字与机械控制。机械制造业在未来的发展方向与趋势上是自动化工厂,有利于生产效率的提高。目前,这也是理想阶段的机械制造技术的发展,实现这一阶段的目标不是一蹴而就的,需要技术人员在机械制造方面不断的努力。与国外发达国家的技术相比,我国的机械制造业发展水平与世界的先进水准还是差距很大的,因此,要加强对专业技术与理论知识的学习,在应用中总结经验,推陈出新,革故鼎新,促进自动化技术在机械制造领域更好更快的发展。
4.4要发展与之配套的自动化技术
机械自动化技术的发展不仅需要高含量的生产技术,还要注重与之相配套的生产技术,促进自动化技术水平的提高。因此,要结合企业的自身情况,做好每个项目在自动化技术应用上的基础工作,有利于自动化技术在整个系统中提高发展水平。在自动化的控制技术发展中,应注重传感器与编程控制器等设备,促使各种道具与微处理机在自动化技术中符合发展的需要,在自动化技术中运用先进的控制系统与计算机软件进行控制与管理,促使机械制造朝着自动化、数字化、智能化的方向发展。机械设备在未来技术的发展方向为智能化水平高与性能好。不断的优化机械自动化技术的系统结构,不断提高其系统的耐性与刚性,在生产设备中的体积与质量上不断优化,是自动化技术在发展中非常重要的方向。在机械制造中,科技含量与技术水准通过自动控制与微电子技术进行提高,并实现其自动化的检测与控制。计算机技术在机械自动化的应用中有利于生产决策与数据运算在技术上的支持,有利于信息的及时处理与传输。
5自动化技术与机械制造在未来的发展趋势
5.1集成化的发展方向
集成系统是由各分系统形式质量信息、工程技术信息、制造自动化与管理信息所构成的系统模式,在企业的发展与生产中有着很大的作用。工程技术的信息分系统是以计算机基础工程中分析、工装设计、设计及工艺过程为基础的;自动化分系统是由工业机器人、自动装配、计算技术控、加工中心构成的;管理信息分系统是由财务管理、材料、人事、经营所构成的;质量信息分系统由计算基础中的质量、测试、检验共同构成。在机械制造领域计算机集成技术的应用会越来越高,越来越广泛。
5.2智能化的发展方向
在机械的制造与生产过程中,加入一些分析、推理、判断与构思等形式,使友好性、优良性、适应性在机械制造的智能化系统中发挥着重要的作用。并在其生产与设计的环节中,进行模拟化操作方式,以提高其柔弱性。在机械制造的智能化发展中,安全性与友好性有利于降低污染物在生产过程中的产生,节约大部分的资源,有利于资源有效的循环利用。
5.3敏捷化的发展方向
机械制造的敏捷化来源于企业的自身竞争力与企业的信誉度,进行分工合作与虚拟化公司的组件有利于企业自主竞争力与综合竞争力的提高,在运转的过程中,对用户的要求可以以最快的速度进行反应,敏捷化的机械制造可促进企业在应变能力上有效地提高。虚拟制造技术就是敏捷化的机械技术的核心与关键性技术,是其集成化技术的发展目标,发展敏捷化的机械制造技术,在生产过程中可有效地运用现代化技术,并由信息集成化向企业集成化方向发展,所以在很大程度上敏捷化的机械制造影响着其现代化的集成技术,也是近几年自动化技术在我国的技术研讨中的主要攻克目标之一。
关键词 机械制造;课程体系;教学内容
中图分类号:G642.3 文献标识码:B
文章编号:1671-489X(2017)04-0049-03
Construction and Arrangement of Curriculum System for Me-chanical Manufacturing Major//YANG Haifeng
Abstract Construction of curriculum system is related to the culti-vation of high-quality graduates. Based on the experience of the other schools, this paper analyzed the present situation of our curri-culum system and teaching content and presented the scheme for con-
structing curriculum system of the mechanical manufacturing major.
Key words mechanical manufacturing; curriculum system; teaching content
1 前言
课程体系和教学内容代表的不仅仅是学生知识的全面与否,更是代表了一个学校在该专业上的发展方向和水平,进而决定了一个学校该专业在今后一段时间内的国内和国际地位。不管是本科院校还是专科院校,机械制造及其自动化专业的目标都是培养具有合理机械制造专业知识结构、具有基本的机械制造研究开发能力、熟练掌握机械制造生产工艺、熟悉机械制造设备与管理的大学毕业生,满足企业生产一线对大学生的基本要求,因此,机械制造及其自动化专业的课堂教学应该以企业的需求为前提,合理构建课程体系,配置教学内容。
在知识大爆炸的时代背景下,新知识、新技术的发展速度远远超出人们的想象,产业升级、科技进步等都对本科生培养提出越来越高的要求。随着我国从制造大国向制造强国的转变,随着我国智能制造2025的提出,可以看出这不会仅是国家政策的变化,而是市场对于我国制造行业升级、换代的需求,从而引发企业制造技术的升级,最终要求高等学校必须培养新世纪、复合型的人才,从而满足市场的需求。这就要求高等学校必须调整落后的课程体系、教学内容,紧跟社会发展需求,这样才能培养出对社会有用的制造专业技术人才[1]。
2 国内高校课程体系建设现状
就机械制造及自动化专业来说,培养应用型人才对课堂知识结构的需求以及学校对于学生的培养目标定位决定了课程体系的构建;同时应兼顾基础知识、宽的知识面、多的方向选择性、强的应用背景,这都决定了本科生从基础理论到实践技能方面教学课程的选择和教学内容的配置。国内各名牌高校的课程体系建设情况如下[2]。
对于清华大学2013―2014学年度本科教学课程而言,在课程体系设置方面主要由4大类专业课程构成:传统机械制造类课程、先进制造技术类课程、制造自动化类课程、管理及信息化类课程。其中,传统机械制造类课程包括机械制造工艺学、互换性与技术测量、制造装备设计、材料加工原理、机械制造专业的基本知识;先进制造技术类课程包括激光加工概论、精密与特种加工、微纳制造导论;制造自动化类课程包括机器人学,以讲解数控技术、自动化控制、机器人原理与应用为主;管理及信息化类课程包括制造过程信息管理系统。可见,清华大学从传统机械制造专业的基本知识到先进制造、自动化、信息化课程的设置,基本上满足了现在制造技术发展及企业对本科生知识体系的要求。
对于华中科技大学2014年本科教学课程设置来说,在课程体系设置方面主要由4大类专业课程构成:传统机械制造类课程、先进制造技术类课程、制造自踊类课程、特殊行业制造类课程。其中,传统机械制造类课程同清华大学一样包括4门基础课程;先进制造技术类课程包括精密与特种加工、先进制造技术;制造自动化类课程包括数控技术、计算机辅助制造;特殊行业制造类课程讲解特定行业的制造工艺和装备,如柔性电子制造技术基础。
另外,通过对浙江大学(2014版)、上海交通大学(2015版)和中南大学(2012版)机械制造方向本科生培养计划的调研,各大高校都把课程分成4~5个板块。所有院校都开设传统机械制造类课程,包括机械制造工艺学或机械制造基础、互换性与技术测量、制造装备设计、材料加工原理等机械制造专业的基本知识。对于先进制造技术类课程、制造自动化类课程、管理及信息化类课程、特殊行业制造类课程,各高校根据其特长和优势以及学生主要的就业方向,开展设相关课程,但基本上涵盖了先进制造、制造自动化等方向。
做强制造业的基础和关键在人才。我国结合国情建立中国版“工业4.0”战略计划――“中国制造2025”[2]。为配合国家层面的发展战略,迎接制造全球化竞争的挑战,培养符合工业4.0需求的机械制造行业人才,是“中国制造2025”顺利推进的重要保障,也是摆在高等院校面前的急迫任务[3]。
3 中国矿业大学课程体系构建方法
课程体系现状 目前,中国矿业大学执行的是2012版教学大纲,在该大纲中,机械制造及其自动化的专业课主要包括专业主干课和专业选修课两大类。其中,专业主干课有3门,为机械制造工程学、几何精度设计与检测、工程材料及成型技术;专业选修课有4门,为精密与特种加工、先进制造技术、数控技术、机电装备绿色设计与制造。如果按照国内知名高校的课程设置原则,主干课中还少一门制造装备设计。先进制造技术类课程包括精密与特种加工、先进制造技术,应该说体现了目前企业和高新制造技术的发展需求;而制造自动化类课程只有一门数控技术,管理及信息化类课程和特殊行业制造类课程缺失。
从上述本专业课程设置和国内名校的课程设置原则相比较可以发现,专业主干课基本同各名牌高校保持一致,在后续的w现特色和制造技术发展需求方面还有非常大的不同;随着“中国制造2025”的提出和推进,相关课程设置上还需进一步研究和探讨。另外,对于教学内容的重复性问题,以2016版大纲为例,机械制造工程学、制造装备及自动化和数控技术三门课的重复性非常突出,其中关于制造设备方面,机械制造工程学和制造装备及自动化都有相关章节,而对于数控编程技术在制造装备和自动化与数控技术两门课程中又都有涉及,相当于3门课主要讲了两个大方面的内容。2016版大纲压缩了课时量,重复性问题亟待解决。对于内容更新问题,新技术新方法日新月异,制造技术也朝着精密化、微型化和智能化的方向发展,同时随着“中国制造2025”的提出和推进,教学内容的更新显得尤为重要。
课程体系构建思路 中国矿业大学在进行课程系统构建过程中的思路如图1所示。
1)对比分析、查找问题。结合中国矿业大学2012版教学大纲和2016版教学大纲,进行机械制造专业课程先后顺序的整理,根据每门课程任课教师的教学内容,确定现行机械制造专业模块化知识点;对比各名牌高校机械制造专业课程体系设置和“中国制造2025”的发展需求,提炼出目前机械制造行业对模块化知识点的覆盖程度,最终发现本校制造专业模块化知识点的不足之处。
2)确定适合中国矿业大学的模块化知识点。中国矿业大学是行业背景高校,肩负着服务行业的重任,因此,对于模块化知识点具有特殊的需求;另外,根据学校对机械制造专业的定位和专业内任课教师的科研情况确定适合本校的模块化知识点体系。
3)进行中国矿业大学机械制造专业课程体系构建和教学内容改革。在第二步的基础之上,构建课程体系,包括对模块化知识点的覆盖程度、优秀教材的选取、开课的次序,最后进行教学内容的优化,主要包括模块化知识点的设置和增补必要的新技术、新方法。
4 结论
机械制造专业课程体系构建及教学内容优化配置要根据学校的实际情况、行业特色,并结合制造行业技术发展方向。高校专业的设置和创办,既要满足社会的需求,又要符合学校自身的基础和条件,遵循不同专业发展的特点和内在规律。机械制造及其自动化是一个传统的工科专业,旨在培养高素质人才,如果不能科学地把握专业办学定位,明确培养目标,制订合理的培养方案,将可能导致培养模式落后,缺乏专业特色,教育和市场需求联系不够紧密,无法适应不断更新的现代制造技术的发展需求等问题。因此,笔者结合“中国制造2025”,提出中国矿业大学机械制造专业课程体系构建总体思路。
参考文献
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