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论文关键词:行业人才;教学改革;人才培养
论文摘要:农业机械化及其自动化专业致力于为社会培养农机专业人才,具有明显的行业背景。面对我国新农村建设对专业人才需求的变化,调整农业机械化及其自动化专业教学人才队伍已势在必行。通过结合自身的办学特色,构建农机专业教学人才队伍,建立产学研有机结合的教育模式是本次教育教学改革的核心内容,本次教育教学改革通过人才队伍的调整与完善,构建新型的人才培养方案、理论与实践教学体系,实现为行业和地方培养具有创新精神和实践能力的应用型高级人才。
在长期产学研合作教育探索与实践的基础上,本专业教学团队于2003年起,在“河南省教育厅高校创新团队”计划项目和河南科技大学教改课题的资助下,以河南科技大学具有50年办学历史的农业机械化及其自动化专业为试点,以“农业机械化及其自动化”国家级建设点建设为契机,系统地开展了“农业机械专业产学研合作教育的创新与实践”项目研究。
教学团队在国内外进行了广泛调研,走访了日本筑波大学、吉林大学、中国农业大学、江苏大学、沈阳农业大学等国内外同类高校。在查阅大量资料和参加国内外教育教学会议交流经验的基础上,剖析了产学研合作教育的多种典型模式,树立了产学研合作教育新观念。走访了中国一拖集团有限公司、中国收获机械有限公司、河南省坤达农业机械设备有限公司、郑州三中收获实业有限公司、河南强豫农业技术装备有限公司、洛阳卓格哈斯机械有限公司等20多家企业,发放调查问卷1000多份,对毕业生的状况和企业对人才的需求进行调查。在以下几个方面进行了探索与实践,并取得了一定的研究成果。
一、提高认识,明确教学改革思路
树立产学研有机结合的合作教育新观念,进一步提高对产学研合作教育的认识。确定了“一条主线、两个突出、一个强化、一个目标”的教学改革思路。以产学研合作教育作为主线,贯穿于人才培养的整个过程;突出学科基础,加强学科基础教育;突出工程实践环节,提高学生实践动手能力;强化专业方向特色,凸显办学特色优势;实现培养具有创新精神和实践能力的应用型高级人才为办学目标。充分利用学校工学、农学、管理学齐备的多学科优势,拓宽专业发展空间,开设具有明显行业特征的专业课程,培养学生农业机械设计制造及经营管理的综合能力。
二、全程互动,探索产学研合作教育新模式
结合多年的校企合作办学经验,提出了“校企全程互动”的产学研合作教育新模式。全程互动主要体现在招生计划、培养方案、理论实践教学、基地队伍建设、课程教材建设、科学研究和就业创业等环节的整个人才培养过程中,校企紧密合作,优势互补,互惠互利,推动人才培养质量的稳步提高和生产技术的不断进步。具体实施方式有:(1)利用科研与生产提升办学条件。自2000年以来,本学科共计入校经费1000余万元,在进行科研的过程中,研制成功各类实验样机如切割器实验台、风扇实验台、犁体外载测定装置等12台,价值60余万元。通过设置设计性、综合性实验开发项目,内容涵盖专业课实验内容的50%以上。(2)通过教学培养学生生产实践能力。农业机械化及其自动化专业一直注重学生实践能力的培养,通过金工实习、认识实习、生产实习、课程设计、夹具设计、冲压模具设计、毕业设计等38周的实践环节,强化了实践环节,提高了学生能力的培养。在加强校内实践教学基地建设的同时,还建设了若干个满足专业教学要求的、稳定的校外实习基地,保证学生受到与现代生产技术水平相对应的岗位实习训练。(3)生产实践发现的问题反馈于科研。针对我国玉米机械化收获存在的问题,对玉米收获机械、玉米秸秆处理、玉米根茬处理等技术进行了深入的研究,有效降低了玉米联合收获机的作业功耗,解决了双行背负式玉米联合收割机配套主机宽度较大,田间作业开道困难等问题,正是生产实践对科研的反馈为科学研究提供了不竭的动力。(4)利用科研成果和生产实践丰富教学内容。专业教师将科研和生产实践中遇到的问题以及解决问题的思路与方法穿插到本科生课堂教学中,以实际积累的工作经验和科研心得丰富本科生教学内容。(5)用科研培养学生创新与实践能力。专业教师十分注重学生创新与实践能力的培养,鼓励本科生到研究项目中来参加课题工作,使学生真正感受到了学有所用。要求专业教师在进行校基金与校实验技术开发基金的研究中要有本科生参与,培养了学生分析问题和解决问题的能力及创新与实践能力。
三、校企联合制订人才培养新方案
针对农业机械行业的新发展、新需求,与企业工程技术人员共同研究教学计划,制订了“厚基础、精专业、重实践、强能力”的人才培养方案。低年级学生统一开设公共基础课程和专业技术基础课程,构建高素质创新应用型人才的完备知识结构,以利于学生长远发展,使学生就业后能迅速胜任企业的生产技术和管理工作。高年级学生主要强化实践环节和动手能力。
建立了与生产实际、农村社会发展需要相结合的“二平台+专业方向+创新教育”的课程体系。二平台是基础课程教学平台和农业机械综合实践教学平台。基础课程教学平台由公共基础课和专业基础课两个模块构成,开设课程主要包括科学基础、人文社科基础、工程学基础和专业基础四大部分,占总学分的65%,实现厚基础教育。农业机械综合实践教学平台由校内外实践教学基地和专业实验室构成,为学生基本技能训练、实践创新能力培养提供强有力的支持。专业方向包括专业必修课和专业选修课2个模块,占总学分的8.5%。创新教育包括全校公选课、素质教育和综合创新3个模块,占总学分的9%。将创新教育融入到人才培养的全过程中,渗透到教学科研、工程实践和公益活动等各个环节,全面培养学生的创新意识、创新能力及实践能力。
四、强化能力,优化实践教学新体系
建立与理论课程体系相适应的“四层次、八模块”实践教学体系。四层次由基本素质、基础技能、专业技术和综合训练组成。八模块由素质拓展、科技创新、科研训练、工程训练、专业技能等模块组成,构建了学生基本素质、基本技能和专业能力培养的实践教学框架,占总学分的18%。
充分利用一批省级重点实验室、实验教学示范中心等教学科研基地,以现代农业装备设计技术和先进农机制造技术为基础,以农机设计与制造信息化技术为纽带,整合、充实、提升原有实验室资源。同时,依托形成的行业合作优势,校企联合建立校内外教学实习基地,全方位构建集农机设计与制造、智能控制、农业机器人技术、测试测量技术为一体的开放式农业机械综合实践教学平台。
五、专兼结合,形成教师队伍新结构
学校为企业举办不同层次、不同模式的农业机械学习班,教师在行业协会兼职,到企业进行技术指导、讲学或短期工作、实践进修,聘请企业院所高层管理和技术人员为兼职教授,为学生开设专业课和学术讲座、联合指导毕业设计等,企业设立专项奖学金。校企双方互动,相互渗透,形成一支了解社会需求、理论水平高、实践经验丰富、热爱教学工作的高水平专兼结合的教师队伍。
师资队伍建设坚持走培养与引进相结合的道路,立足培养,重点引进,尽早规划,分步实施,使农业机械化及其自动化专业拥有学术造诣较深、基础理论雄厚、专业知识扎实、实践经验丰富的教师,逐步打造一个教学科研能力强,结构合理,综合素质高的教师团队,从而带动整个师资队伍建设。师资队伍建设情况采用具体情形具体分析的策略,鼓励硕士学位的教师读博的同时加强对在职人员的培养。鼓励和支持教师到国内条件好的重点实验室去进修学习、参加科学研究,提高自己的学术水平,支持教师出国进修。在学校人事部门统一筹划下,加强人才引进工作,提高引进人才的质量。对青年教师予以扶持,吸收青年教师进入科研梯队,锻炼其科研能力。做好骨干教师的培养工作,使他们在培养期结束后,都有较大的提高,成为合格的学术、学科带头人。
六、人才培养质量跟踪调查
通过近两年对用人单位的毕业生情况调查发现,用人单位对毕业生的综合素质总体评价中,优秀与良好占90%以上。普遍认为本专业的毕业生工作能力和业务水平较高,基础扎实、踏实肯干、动手能力强。在对毕业生的随机抽样调查中发现,毕业生对所学专业教学形式、教学内容、教学资源及教学效果的总体评价优秀与良好占91%。毕业生对多个教学环节的教学效果也比较满意。从毕业生一次性就业率可以发现,除了考取研究生的毕业生之外,近三年本专业毕业生一次就业率都达到100%。这几方面肯定了本次教育教学改革路线的正确性。
参考文献:
[1]李玉柱,姬江涛.工科院校农机专业人才培养模式研究与实践[j].中国现代教育装备,2010,(17):171-173.
[2]易国顺,许绮川.农业工程类本科专业教学改革的研究与实践[j].高等农业教育,2001,(7):59-62.
[3]林小峰,等.实行责任教授制提高本科实践教学质量[j].实验室研究与探索,2004,27(11):86-88.
如图1所示。
1.1构建以综合性、设计性、应用性为主的创新实践平台
1.1.1实践平台资源的整合按照资源整合与共享、优势与特色相结合的思路,坚持平台建设与特色学科建设、科研平台与实验室建设、人才队伍建设相结合,突出学科交叉与融合的原则,将现有的学科平台、科研平台、实验室平台进行科学整合、优化组合,从而搭建起农业机械化及其自动化本科教育公共创新实践平台,实现内部实验室和大型仪器设备开放共享,改善本科生实验教学与科研创新条件,丰富本科生创新能力培养的载体。
1.1.2平台实践条件的建设创新实践平台主要依托农业机械化及其自动化专业实验室,设备条件相对落后,要充分发挥创新实践平台的作用,必须对平台的条件进行改善。平台在完成本科实验、实践环节的基础上,主要起到培育学生课外创新实践能力的作用。因此,需多渠道进行平台实践条件的建设。首先,利用农业机械化及其自动化国家特色专业建设项目经费购买必要的大型设备。其次,通过专业教师的科研项目,共享部分设备。最后,创新实践平台的实施过程是丰富和补充实践条件的最好途径,平台进行的各项项目,其研究成果均可补充相关实验室的实验设备,这对本科教育实践环节的作用更加具有现实性和可操作性。
1.1.3实践平台教学内容的改革创新实践平台建设突出综合与创新的特色。针对“卓越工程师”的培养目标,该平台建设充分重视工程教育的实践性,同时体现学科的高度综合、相互渗透以及交叉融合。在实践教学平台为教学服务的过程中,根据不同的教学内容采用不同的教学形式与教学方法。按照学科特点,平台将实践项目分成不同的类型:科研项目型、实训任务型、探索问题型、工程训练型、生产体验型、典型案例型和综合型等。在内容上,重点构建以设计性、应用性、综合性为主的实践教学体系。通过平台的正常运行,我们在项目执行中制作了20个实验平台及10余套专业实验室专有机具。
1.2创新实践平台运行与管理模式的建立与实施
1.2.1实现双向开放的运行模式运行模式是创新实践平台得以正常运转并充分发挥其效能的基础,为此,我们建立了一套完整而有效的运行模式。农业机械化及其自动化创新采用“双向开放运行”的模式,从实践的时间、空间、工具、内容等几方面实现真正意义上的双向开放。平台建设目标是培养学生的工程实践能力,因此,只要选修过工程制图、机械原理、机械设计、机械制造基础等专业基础课程的学生都可进入平台学习。平台建设虽然主要针对农业机械化及其自动化专业,但是鼓励相近专业及对本专业有兴趣的其他专业的学生进行相关的创新实践活动。学生可以根据自己的爱好和特长有选择性地开展研究,尤其鼓励以研究团队的形式进行实验,同时重点实行以老带新的合作模式。平台不定期邀请行业专家以专题讲座、技术交流的形式与教师及学生进行深入交流。
1.2.2建立以学生为主的管理模式创新实践平台的管理采取学生自我管理的方式,为此,我们建立了一套行之有效的管理规章制度规范创新实践平台的日常事务。教师主动参与创新实践,通过报告、座谈、指导等多种方式与学生交流信息,传授知识和技能。同时,鼓励学生自发创办创新协会,定期举办研讨会、创新活动成果展等活动。在实验环节中,以学生为主体,教师为主导,倡导自主学习。通过立项和研究小组的方式开展创新实践活动,项目申请、资料检索、材料购买、产品调试等全部由学生独立完成,培养学生自主学习能力和独立工作能力。在“互动”的文化氛围熏陶下,基地形成了求真务实的创新精神,吸引勤学好思的学生参与实践活动。
1.3以创新实践平台为依托,实施研究性学习和创新性实践项目培养计划
1.3.1规范化实践教学体系(1)进一步优化实验教学体系,推进实验教学内容改革与创新,同时注重改革实验教学方法和手段以及传统的实验教学考核模式,强化实验课程的教学质量检查评估,积极推进工程训练中心和省级实验教学示范中心的建设。(2)重新制定课程设计教学质量标准和工作规范,课程设计题目必须与工程实际相结合,内容必须体现学生运用所学理论知识解决实际问题的能力的训练,指导教师实行跟踪式指导,启发和引导学生掌握分析问题和解决问题的方法。(3)重新制定毕业设计(论文)教学质量标准和工作规范,通过开题、中期检查、二次答辩、内外审等措施,强化毕业设计(论文)的过程管理。为提高选题质量,实行毕业设计(论文)题目的申报与审查制度,题目要紧密结合生产实际,内容要体现对学生专业知识的综合训练、创新能力与实践能力的培养。
1.3.2实施大学生研究性学习和创新性实验项目培养计划以创新实践平台为依托,结合学校SRTP项目、专业课教师科研项目,多渠道申请专项经费,设立大学生研究性学习和创新性实验项目。项目申请者为已修过本专业或相近专业基础课和主导专业课的全日制本科生,以团队形式申报,鼓励学科交叉、年级交叉。立项范围包括科技创作、科学试验、工程应用、创新设计、模拟仿真等,大力支持学生参加国家、省级各类竞赛的前期研究项目,同时兼顾其他具有创新思维和研究价值的各种实践项目。该培养计划与本科生导师制相结合,立项的每个项目都在导师的指导下进行,最大限度地发挥学生的创新思维和自主研究能力。无论是制作类元件或材料选型、方案设计、加工制造、样机装配,还是实验类的实验方案制定、数据采集与分析处理、实验报告撰写,导师仅给予宏观指导与建议,其他工作完全由项目组独立完成。
1.4以大学生科技创新竞赛为重点,构建3个层面的课外创新实践教育体系
依托农业机械化及其自动化创新实践平台,我们积极推进农业机械化及其自动化专业本科教育课外创新实践环节的改革。大学生课外科技创新竞赛活动是创新实践平台建设与实施的重要组成部分,主要分为3个层面:(1)在主要专业基础课、专业课中开展科技竞赛活动。在提高学生创新能力的同时,有效促进了课程教学内容、教学方法的改革。(2)根据学科专业特点和培养目标,开展具有学科专业特色的科技创新竞赛活动。建立学校、学院、农机系三级联合承办的大学生创新活动机制,确定具有代表性的科技竞赛项目,每年组织一次竞赛活动。如开展“CAD创新设计大赛”,积极组织“小型农机具操作及修理大赛”等,鼓励学院相近专业的学生参加。(3)积极鼓励教师和学生参加各级各类高层次的科技创新竞赛,充分调动广大教师和学生的积极性。围绕三维创新设计大赛、机械创新设计等省级以上大赛,建立创新实践平台重点支持、培养与奖励的长效机制。针对3个层面的科技创新竞赛活动,建立完善的组织、管理制度,促进创新实践平台的良性发展。
1.5实施本科生专业导师制,加强“双师型”教师能力培养
(1)实施本科生专业导师制针对农业机械化及其自动化专业的培养目标,我院有层次、有计划地在全日制本科生中逐年推行专业导师制。根据学生的个体差异,因材施教,充分发挥导师在学生能力培养中的重要作用。导师制与学分制的并行,可以较好地发挥学生的主观能动性,极大地挖掘学生的创新潜能。导师可以根据学生在不同阶段的学习状况,随时调整培养计划与学习进度。专业教师在前两年主要指导学生完成基础阶段的选课,督促其努力完成学分。对于具备创新潜质和学有余力的学生,可以引导他们参与导师的科研或创新实践平台的“研究性学习和创新性实验项目培养计划”,同时指导学生参与各级各类科技创新竞赛。最后,导师作为学生毕业设计指导教师,根据学生的学习状况指导其完成与以上项目相关的毕业设计或毕业论文工作。(2)加强“双师型”教师能力培养创新实践平台建设与实施效果取决于教师的专业水平与敬业精神,实现“卓越工程师”培养目标,教师的专业综合能力与工程实践能力尤为重要。实践平台的仪器与设备是实现学生实践与创新能力培养的硬件保障,优良的师资则是软件保证。因此,要更好地发挥创新实践平台的作用,须完善教师培养培训与考核机制,努力加强青年教师“双师型”能力的培养,我院规定,新教师必须经历一年的工程实践。同时,建立青年教师进实验室制度、教学基本业务考核制度、教师工程实践能力培训制度、教师专业综合能力竞赛制度等一系列保障制度和措施,建立教师工程实践能力培训与考核的长效机制。
2结束语
2、园艺科学与工程学院:设施农业科学与工程;
3、食品科学与工程学院:食品科学与工程、食品质量与安全、葡萄与葡萄酒工程;
4、植物保护学院:植物保护、制药工程;
5、林学院:园林、水土保持与荒漠化防治、林学;
6、机械与电子工程学院:农业机械化及其自动化、电气工程及其自动化、机械电子工程、车辆工程;
7、资源与环境学院:农业资源与环境、土地资源管理、地理信息系统、环境科学、环境工程;
8、动物科技学院:动物科学、动物医学、动植物检疫、制药工程;
9、经济管理学院:农林经济管理、会计学、农林经济管理、工商管理、国际经济与贸易、金融学、项目管理;
【关键词】机械设计;自动化;发展方向
1、机械设计制造的内涵以及基本特征
1.1经济全球化背景下的机械制造业
机械制造业指从事各种动力机械、起重运输机械、农业机械、冶金矿山机械、化工机械、纺织机械、机床、工具、仪器、仪表及其他机械设备等生产的行业。在21世纪初,现代化高新技术运用到了机械制造业中,这样机械制造业发展就趋于四化,即柔性化、迅捷化、智能化、信息化。从20世纪末到21世纪初,在机械制造业这个领域已经发生了前所未有的变化。信息技术和高新技术已经应用到传统机械制造业中。在传统的机械制造业中有了很大的技术突破。
1.2机械制造协会给现代机械设计制造下定义
现代机械制造是指,计算机互联网信息进行协调控制,用来完成包含运动、机械力、能量流动学任务的机械制造或者由机电零件互相融合的系统。机械制造的特征是十分明显的,其具体表现如下:
机械制造是从系统的观点出发的,并且运用综合机械技术、计算机技术、互联网信息技术、电子电力信息技术,根据机械制造系统的功能性目标,在高质量、多功能、低能耗的基础上,最大限度实现其特定的功能价值,并且进行全面的系统优化技术。
2、机械设计及其自动化的特征
2.1设计体现创新
随着现代科学技术的不断发展,我国传统的机械设计技术中普遍缺乏必要的智能因素,自动调控性很差,这就难以同现代机械制造行业的发展需求相适应。2.2继续融合更多的专业知识
自动化技术的发展历史还很短暂,目前只是融合了数种不同的专业知识,为了增强自动化技术水平的进一步提升,还需要引入其他各种专业的比较有效的概念、理论和技术。继续融
合更多的专业知识,使得自动化在机械设计中能起到更多更有效的作用。
2.3提升技术人员的管理能力
在机械设计的过程中应用自动化技术,属于一种全新的制造形式,因此这就对技术人员和管理人员的实际工作能力提出了更高的要求。技术人员只有不断的通过学习提升自身对于
专业知识的掌握水平,才能够满足当前机械设计工作的发展需求。
2.4良好的安全性、可靠性保障
由于在机械自动化系统再实施自动化系统工作程序时,系统通过计算机来实现设备监控功能,具有良好的自动化以及科学化功能;当系统发生线路故障或者工作延时时,能迅速判断故障发生,并实现自动处理工功能,如及时采取暂停设备等保护措施,提高了机械设备工作的安全性。在另一方面,由于计算机监控系统在机械化生产的过程中可以充分的实现自动监视、诊断、处理、保护等过程,也是的相关故障更容易被发现和解决,如机械自动化系统发生较危险的短路事故时,系统能迅速判断并直接切断电路,避免了事态进一步扩散。
2.5操作简便,适应性
强机械自动化系统的智能性使其在实际工作中大幅度降低了人工操作的复杂性,其自身系统能有效控制整个运行程序的功能,并能智能的更新工作方式。当工作目标或者环境发生变化时,只需要输入相应的控制程序信息就能实现对其程序上的控制功能,而不需要手动的更改系统原件,这就是其自动化、智能化的现实意义;并且在执行自动化生产的过程,系统配备监控功能,在计算机上通过相关程序控制,减少了传统工作程序中大量安全开关等的存在,实现了高度信息化、简洁化的控制程序。
3、机械设计及其自动化发展方向分析
3.1智能化
计算机设计与自动化技术可以朝着智能化的方向发展。智能化是指在充分符合控制理论的前提下,利用各种现代先进技术的融合,模拟人类的思维,使机械设计过程能够在智能化技术的指引下,充分符合人类的逻辑判断、推理和自主决策的能力,以便达到更高的控制目的。
3.2网络化
发展近些年来,随着互联网技术兴起和日益发展,使人民生产、生活发生巨大改变随着互联网快速发展,加速了全球经济一体化对于机械设计而言,其产品换代、理论更新,均离不开互联网发展提高机械设计、自动化发展,必须紧密联系互联网,利用互联网监控技术、远程控制技术,实现实时操作、动态化控制,利用计算机安全、云计算数据、局域网等互联网技术,为机械设计、自动化发展创造良好网络运行环境总之,随着互联网不断发展,机械设计产品和互联网联系日益紧密,对于机械设计、自动化发展而言,网络化发展是其重要关键的发展方向。
3.3绿色环保化
在新社会逐渐重视对于环境保护的大趋势下,机械工业的发展在追求经济利益、工作效率之外,也需要保护生态环境。这方面体现在机械自动化系统的高电损耗以及排出的大量有害气体等等,对自然环境以及附近居民的人身健康都造成了一定程度上的危害。所以,在机械设计和自动化技术的发展趋势中,机械设备在朝着绿色环保的发展方向进行,要实现这一目标,首先要加强对原材料的利用率,以及减少在工作过程中有害物质的产生,如设计具备处理危害气体功能的机械设备以及合理设计机械设备功率甚至寻找新能源等等,可以说,机械自动化设备的绿色发展趋势具有很强的现实意义。
3.4模块化
当前,在自动化领域,由于产品种类繁多,而且国家未指定统一的国家标准,使得相关产品的接口不匹配,造成严重的人力物力浪费。在自动化领域实现模块化,将各种借口进行统一,方便更换。
3.5微型化
在大多数信息化、自动化设备在发展趋势上都是逐渐步入微型化的方向,机械自动化系统也不例外,在国外已经初步研发出的微机械自动化系统,其尺寸甚至向微米、纳米级发展。微机械自动化产品在工作中应该具备的特点是,体积小、耗能少、操作灵活,但是存在的设计难题是如何同时具备传统机械设备的主体功能,并精心极高精密度的机械操作。
3.6机电一体化
机电一体化是机械设计的延伸与发展,机械设计及其自动化朝机电一体化方向发展,能够为机械设计工业的发展找到出路,减少机械设计与自动化发展过程的障碍,提高机械设计产品的工艺水平。
4、提高自动化发展水平的优点
首先,在生产的过程当中,自动化产品可以实现信息的自动化以及控制的自动化,这样可以极大的将人工操作可能造成的失误几率加以降低,保障产品的质量以及生产的效率,促进我国机械行业的健康发展。其次,机械设计及其自动化在设计时通常都是按照任务目标制定出有针对性的方案,然后需要进行反复的实验。这样就会造成不同程度的资源浪费,耗费时间。但是随着机械产品自动化水平的提升,运用自动化可以极大的将人力物力等资源投入加以降低,有利于节约资源。机械设计自动化涉及的范围比较广泛,因此如果采取有效的措施来提升自动化水平,可以在一定程度上促进其他相关行业的发展,有利于产业结构的调整和升级。
参考文献:
[1]王芳.机械设计制造及自动化[J].商,2013,20:288.
【关键词】电气控制 PLC技术 教学改革 实践
前言
电气控制与PLC技术已广泛应用于工业、农业及其它产业实现自动化、信息化、远程化及智能化领域中。《电气控制与PLC》是现代控制设备中应用最广泛、实用性最强、企业最急需的专业课程之一。它是一门集理论性、实践性很强的课程。《电气控制与PLC技术》要求学生掌握电气设备运行、维护、安装及调试等方面的理论知识和应用能力。对于电气工程与自动化专业、机电一体化专业、农业电气及其自动化和农业机械制造专业的毕业生来说,就业前景广阔。但是以前缺少对实践技能和职业能力的培养,表明《电气控制与PLC技术》系列课程的教学设计不完善,授课内容不能满足各专业学生的需要。同时,为了确保教学效果,各学校建设了PLC实训室,但是因没有设施较为齐全的实验室,在实际的教学中很难收到应有的教学效果。为此,笔者根据几年来对该课程教学的实践与探索,在逐一分析这些教学问题的基础上,总结出在《电气控制与PLC技术》系列课程方面积累的经验,以供大家参考。
一、整合课程教学内容,注重技术能力培养
通过市场调研分析得知,《电气控制与PLC》课程在实践中所需要的能力是:电气控制操作能力、PLC基本原理及应用能力、编程能力、功能指令应用能力与维护能力。按照这些能力培养的需要,重新构建实践教学内容体系,即将实践教学比重提高到70%,为以后从事现代设备的使用与维修等方面工作奠定良好基础。因此,在课程内容教学安排上,要注重相关课程(如电工技术、电机控制、单片机控制技术等)在该课程中的应用,采用循序渐进的方式,在内容上从电气控制主回路到控制回路、从局部电路到整体电路、从原理应用到工艺安装,使学生由易到难学习,逐步掌握现代设备电气控制原理分析和故障诊断方法。
经过大量的调查研究,结合电气工程与自动化专业、机电一体化专业、农业电气及其自动化和农业机械制造专业的特点,将《电气控制技术》与《PLC技术》整合为《电气控制与PLC技术》课程。在课程教学中,通过一体化教学、案例教学等教学形式,修订了各专业的教学大纲,调整并优化了适合各专业需要的教学内容和教材,并且对教学内容安排、教学方法等进行了精心组织和安排。根据课程特点和教学大纲要求,明确了各章节的重点和难点知识,选出学生应重点,并且在教学过程中,合理使用多媒体教学,这样既调动了学生学习的积极性,又便于更好的理解知识。
二、为提高教学效果开发出配套的多媒体课件
对于各种类型的电器元件的工作原理和功能、常用的继电器电路、PLC的组成、PLC的工作原理以及种类繁多的各种功能指令的应用等重、难点,以往用板书的形式教学,效果往往不是很理想。对于这种情况,本人结合实际案例,以训练学生的实践技能能力为目标,并结合当前电气控制与PLC的发展现状,充实该课程的设置内容,使学生能更好的得到的训练。并亲自制作了与教材配套的多媒体课件,利用现代信息技术,如:Flas、影像和声音等,使课程内容形象生动。
三、采取多种教学方法
在《电气控制与PLC》课程教学过程中可以采用项目教学法或任务驱动教学法。这种学习方法是使学生的学习围绕完成一个具体任务进行,这个具体任务将教学内容融合在一起,把理论与实践有机地结合。这一教学方法始终把学生作为学习的主体,以任务作为驱动,让学生通过自己的操作,把书上死的理论变成活的应用,教师的引导、点拨更多的是把知识加以引申,使学生能够触类旁通,点面结合、以点带面、以旧带新。教师引导学生由简到繁、由易到难、循序渐进地完成一系列“任务”,从而使学生获得清晰的思路,能够把握知识的脉络。
四、加强实践教学环节
《电气控制与PLC技术》是一门实践性很强的专业技术课。该课程的设置包括理论教学、实验环节和课程设计环节教学。为了更好的体现课程内容,开设高质量的实验课,达到实践的目的和效果,在评价方法中,将实验过程中的进行情况、解决问题的能力及实验成绩纳入整个实验的最终成绩中,这样可以不断提高学生的学习主动性和自我解决实际问题的能力。同时,利用现有的设备开发新型的实验。另外,鼓励学生走进创新实验室,培养学生的创新能力。在这方面可以开展以下活动:
(一)自主开发多种PLC控制对象的控制装置。
其一,通过各种方法收集了一些废弃不用的挖掘机、遥控车等玩具做为学生实训的控制对象。另一方面,开发了面向工程应用的多种PLC控制对象(交通灯、电梯和液体混合)的控制装置。通过一段时间的实践,这些控制装置可以适用于4个层次(课程实验、课程设计、设计创新和毕业设计)不同专业(电气工程及其自动化、农业电气化与自动化、机械制造及其自动化、农业机械制造及信息控制)的实践教学体系,这些装置发挥了重要作用,继续完善并用于PLC的实践教学。
(二)利用现成的教学模型进行二次开发。
先期建立的PLC实验室,购置了一些先进的教学模型,如机械手控制模型、立体仓储模型、四层电梯模型、八层变频调速电梯模型、挖掘机控制模型、吊车模型等,这些模型都是单机PLC控制,从最近几年的应用来看,利用情况不是很好,并且年年用,最后学生都失去了兴趣。鉴于这种现状,为了充分利用这些价值不菲的教学模型,研发了现代化物流仓储控制系统、基于现场总线的PLC实训实验室。这些二次开发的新的教学装置与企业现场的实际控制接近,成本低,学生兴趣高,课堂教学效果好,。
(三)基于组态技术的PLC实训仿真系统开发。
PLC的控制对象可以是实物模型,但它成本高、种类少,也可以是模拟演示的PLC实验箱,相对成本较低,不过,观察不直观。利用组态软件在计算机屏幕上模拟PLC的控制对象可以弥补上述不足,并且成本低、免维护、灵活多样、形象直观、丰富学生的实训课内容,增强PLC实训课的教学效果。到目前为止,利用“组态王”已经开发了自动售货机、八层电梯、交通灯、霓虹灯等仿真对象,并且这些组态实训仿真对象已经用于PLC各个实训环节,在实训过程中,学生的参与性增强了,提高了教学质量。
(四)建立开放式实验室。
在老师的指导下让感兴趣的学生选择实验项目,进行实验,能够使学生的创新能力得到提高。在实验教学资源的利用,实验教学质量的提高,学生实践能力的培养,以及学生实验时间和空间的调节等方面不同程度地起到了积极的作用。在实验室的开放过程中发现,通过开放实验项目的实施,使学生的动手能量和创新能力得到了明显的提高,并让学生在实验项目的进行中体会了科研的乐趣。
(五)通过补充新知识满足学生技能需求。
现在就业形式很严峻,学生为了更具有竞争力,把考证当作必需,为此,扩充知识,使得他们能顺利拿到技能证书,为就业提供更强的自信心和竞争力。PLC实验室建成以来,学生反映普遍良好,对提高不同专业的教学质量有重要的意义。当然,实验室还存在着不足,有待于进一步的改善与发展。准备在扩展实验项目实验器材上增加PLC的品牌和型号这两个方面,使PLC实验室更上一层楼。
中山大学
华南理工大学
暨南大学
华南师范大学
华南农业大学
汕头大学
南方医科大学
广州中医药大学
深圳大学
广东工业大学
广州大学
湛江师范大学
广东海洋大学
所在城市
广东
广州
国家重点学科
基础数学、凝聚态物理、高分子化学与物理、人文地理学、植物学、动物学、生物化学与分子生物学、内科学(肾病)、神经科学、外科学(普外)、眼科学、肿瘤学、药理学等
材料学、材料加工工程、通信与信息系统、化学工程、制浆造纸工程、制糖工程
产业经济学、水生生物学、金融学、文艺学
教育技术学、发展与教育心理学、光学、体育人文社会学
作物遗传育种、果树学、农业昆虫与害虫防治、预防兽医学、农业经济管理、农业机械化工程
病理学与病理生理学
人体解剖与组织胚胎学、内科学(消化系病) 、中西医结合临床、病理学与病理生理学、外科学(骨外)
中医基础理论、中医临床基础、中医诊断学、中医内科学、中医外科学、中医骨伤科学、中医妇科学、中医儿科学等
王牌专业
妇幼保健学、临床医学、眼视光学、应用心理学、计算机科学与技术、软件工程、数学与应用数学、医学影像学、麻醉学、光信息科学与技术、环境科学、材料科学与工程等
材料科学与工程、材料成型及控制工程、电子信息工程、建筑学、化学工程与工艺、食品科学与工程、轻化工程等
工商管理、会计学、电子商务、国际经济与贸易、药学、电子信息工程、软件工程、数学与应用数学、新闻学、生物科学等
应用心理学、教育技术学、光信息科学与技术、计算机科学与技术、经济学、体育教育、物理学、地理科学等
生物工程、植物保护、环境科学、生态学、数学与应用数学、生物科学、生物技术、制药工程、食品科学与工程、农业机械化及其自动化等
临床医学、工商管理、土木工程、新闻学等
护理学、基础医学、临床医学、医学影像学、医学检验、生物医学工程、生物技术等
中医学、针灸推拿学、中西医临床医学、药物制剂、康复治疗学、应用心理学、制药工程等
工商管理、物流管理、电子信息工程、通信工程、建筑学、电子信息科学与技术等
信息与计算科学、工程管理、机械设计制造及其自动化、电气工程及其自动化、自动化、电子信息工程、通信工程、软件工程、建筑学等
旅游管理、计算机科学与技术、建筑学、城市规划、土木工程等
教育学等
水产养殖学等
校企合作
学校围绕广东,尤其是珠三角区域经济转型的重大战略,专门成立了“产学研合作办公室”、“技术转移中心”和“地方合作办公室”等三个机构,从多个层面组织、协调学校的产学研工作
2011年6月18日,学校与昊源集团有限公司签订协议,共建华南理工大学发展与改革研究院
学校与顺德民营企业投资商会、顺德中小企业信用互助协会签订协议。学校将为对方提供人才培养、企业经营战略咨询、产学研合作等智力支持,对方将推荐其商会中的优秀企业作为学校教学实习基地,推荐学生实习就业等
佛山市中小企业发展局、佛山电视台南海分台、珠江期货有限公司、广东新南方集团有限公司等23家单位与学校达成初步合作协议
学校选育的新品种在南方稻区的推广达2000万亩,创造经济效益达20亿元。学校与广东温氏集团联手进行产学研合作,集团年产值从合作前的0.4亿元发展到至今的200亿元
建立风电机组控制系统产学研结合(暨研究生创新培养)基地,校企合作范围将扩大到研究生理论和实践相结合的创新培养
广药集团与学校签订合作协议,结成校企产学研全方位战略合作联盟,在产品研发、科研平台建设、人才培养和文化建设等方面展开合作
肇庆高新区、中恒集团与学校在技术研发、科技成果转化、产学研基地及博士后流动站建设、人才培养等各方面开展全方位的深度合作
2010年,深圳大学传播学院与深圳市天华世纪传媒有限公司在深圳大学举行了校企合作签约仪式
2010年8月2日,学校与惠州广田石化开展校企合作,校方将协助广田石化提高企业科技素养与生产经营水平,帮助开展企业职工教育培训活动
豪进摩托车集团与广州大学松田学院正式“牵手”,由松田学院部分教师组成的课题小组,将为豪进摩托车集团的市场人员及技术服务人员进行市场营销服务能力提升的培训
学校与湛江移动正式签署协议。湛江移动将大力协助学校开展“无线校园”建设,打造综合网络教学平台。双方还就校园信息文化工程,大学生带薪实习计划等多方面开展具体合作
学校与湛江港签订校企合作协议,水产学院、农学院、工程学院、经济管理学院、航海学院、外国语学院、理学院和WTO研究中心等也与集团签订了业务服务协议
招办电话
020-84036491
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后来来到江苏大学学习,和同学们结伴去鼎鼎有名的金山寺游玩。中途掉了队,走上一条人烟稀少的道路。一转身,就看到了“天下第一泉”的招牌。那是一个不算太大的池子,幽冷的泉水,用斑驳的石头砌成方形的围栏,“天下第一泉”就镌刻在石栏的里侧。一旁八角的飞檐画亭,悬着“鉴亭”的匾额。
泠泠的水光,雅致的布景。情景相宜,秀色无边。
瞬间了然于胸。哦,中泠。
心中有淡淡的欢喜流淌。不远处人来人往,但是此刻,这份美丽只属于我。
镇江这座城市,客观地说,在苏、锡、常的对比之下,经济发展并不算得最好。不过,也正因此,这座江南古城得以保留很多朴素的、自然的风貌。
曾经有朋友抱怨,苏杭一带许多名声在外的景点,被报道纪录得多了,初次游览倒像是故地重寻似的,总欠缺了少许惊喜。而镇江,金山寺等景点虽多有修葺扩建,大体上仍旧保持着原有的规制,临江而望,移步换景,实属难得。
同处江南,镇江不同于金陵城的绮丽和苏州城的柔婉,它在秀丽之余更具开阔和随性,寒汀芦荻,泠泉喜雨,西津古渡与江天禅寺辉映,过街石塔并焦山碑林共行。山环水绕,素有“第一江山”的美誉。在镇江城中行走,人声鼎沸,欢声喧闹,偶可见古建筑错落其中,一站就站到了如今。
在江苏大学(下简称江大)里,最大的感觉就是一个字,大。因为大,整个校园的风格并不统一;因为大,也不能处处美、处处新。但是,毫无疑问,这仍然是一所及其美丽的校园。
和镇江城相似的是,江大的美并不是刻意的,是自然而随和的,是含而不露、未语先羞的。随便一隅,撇开来看便可入画入诗,打个马虎眼却又忽略了去。校园内花木繁杂,郁郁葱茏,许多都叫不出名字,各季有各季的景,一年到头也未失于单调。倘若单单只种一种花草,繁盛时固然能博得满堂喝彩,进而声名远播,但总感觉鄙薄了其余的季候,只专注于一花一季之间,算不得一个雍容博大的气象。
很少有人知道,江大的前身镇江农业机械学院,其实是国务院1978年确立的首批88所重点大学之一。江大的办学历史可追溯到1902年刘坤一、张之洞、魏光焘在南京创办的三江师范学堂,与南京大学、东南大学等学校同宗同源。有很多江大学子,抱憾于江大没有获得与自身实力相符的名声。可这又如何,踏踏实实做学问,安安静静的学习生活,未尝不是一件幸福的事。
卓越工程师的人才培养更要偏重于实用性,学生在学校的学习不仅要学习相关的专业知识和专业技能,而且也要与企业保持密切沟能,解决企业的技术难题,要充分考虑行业的多样性和对工程型人才需求的多样性,采取多种方式培养工程师后备人,简单说,是应用型人才,不是学术性人才。
2构建相适应的教学体系
2.1教研活动从单一、被动转变为自主、合作和分享
教研研究往往以活动为中心,活动的质量和效益是教研工作的生命力之所在,也是教师必须始终关注的问题。以往的教研活动较为普遍的问题是:缺乏专题研究,满足于茶馆式的泛泛而谈;缺乏整体规划,基本是每门学科进行自己的教学研究,缺乏整个专业的群体意识。为此开展教研活动就注意以下几点问题。
1)力求教研与科研相结合,使教研活动课题化和系列化。教学研究重在“研究”两字,应确立教研与科研相结合的思路,在广泛开展调查研究的基础上,确立每一阶段研究的主题,针对学科研究中的重点、难点问题,力求通过专题研究加以突破,并围绕这些专题,开展一系列的教研活动加以深化,把小型的研讨活动与大规模的汇报、交流、推广活动结合起来。
2)构建资源共享的平台。教师职业的一个很大特点是单兵作战,而教师间的相互合作与学习是教师成长最直接的资源之一。教研活动就应该为教师间的合作、研讨搭桥铺路,所以教研活动就可以发挥教研组集体的力量,借助于现代教育技术,把一些优秀的案例放在公共的资源库中,教师随时可以浏览、调用,从而发挥资源共享的优势,让教师能主动、自觉地提升教学实践中合理的成分。
3)开展专题报告。学院每年对不同年级的学生举行专题报告,使学生掌握相关的农业机械化与自动化的最新知识,发展趋势等。使用学生对学科有一定的认识、兴趣,进一步加强学生的主动学习的意识。
2.2加强实践教学
根据农业机械化及其自动化专业的培养特点,以主干课程为重点,确定各门课程的教学范围和具体内容,合理设置相应的理论教学和实践教学环节,优化课程结构,整合实践教学资源。确定实践教学各环节的具体安排。实践教学体系是培养学生创新能力和综合实践能力的重要手段,是教学过程的重要环节和实现人才培养目标的重要保证。然而,实践环节并不是零散的教学单元集合,只有将课程实验、综合实验、毕业设计等各环节进行系统设计,构成与理论课程有机结合的实践教学体系,才能达到培养具有创新精神和实践能力的高级复合型人才的培养目标。
1)在课程设置中,理论学习时间占1/3,生产实践占2/3,理论实践交替进行,更好地培养学生的实用性。学生在校期间,需要完成课程实验、基本工程能力实习、基本专业设计能力实习等实践内容。结合课程学习需要完成的实验内容包括:物理实验、机械原理实验、电路测试实验、电子线路设计测试实验、微机原理实验、机械设计实验、汽车拖拉机测试实验、机电一体化实验、农业机械学实验等。基本工程能力的实习内容包括:金工实习、电工实习等。基本专业设计能力的实习内容包括:机械设计课程设计、机械制造工艺课程设计、专业方向课程设计等。
2)企业联合培养环节。在企业联合培养环节,学生需要完成专业实习、企业实习与专题设计、工程实践、学位论文等实践内容。所有内容以企业联合中的真实科研项目需求为背景,具有极强的实践性和指导性。通过在企业的不同部门(如售后服务部门、测试部门、研发部门等)分别安排一定的实习时间并定期轮换部门完成实习。专题课程设计题目来自于企业技改项目,学生完成项目设计与试制,并测试技术指标,撰写专题设计报告。
2.3教学评价
在农业机械专业“卓越工程师教育培养计划”中实行淘汰制培养,这就要求有恰当的培养效果评价体系。目前高校的评价体系中,形式过于单一,基本上采用闭卷笔试考试,注重应试指标,注重定量检测,忽视定性评价或分析,这种单一片面的评价体系限制了学生的思维能力和学习能动性的发挥,制约了学生的创新意识和创造能力的培养,这种培养模式对拔尖创新人才尤为不利。因此必须根据“因材施教”的原则,建立灵活的、综合的评价方式,以保证学生有更宽松的自我发展空间。
1)课程考核成绩实行百分制,由平时考核成绩和课终考核成绩两部分组成。应提高平时考核成绩所占的比重,如核心骨干课程的平时考核成绩可占60%以上。
2)理论课程平时考核成绩由课程习题、课程论文、课程心得、课程讨论、读书报告、课外实践等综合考核成绩组成,课带实验课程的平时考核成绩还包括每次实验的成绩;单列实验课的平时成绩由每一次实验的考核成绩组成。
3)理论课程的课终考核包括闭卷、开卷、抽题答辩、案例分析、上机考核、口试、课程报告、课程论文等形式;单列实验课程的课终考核包括闭卷考核、实验设计、实验操作、实验报告、课程论文等形式。原则上,课终考核的理论部分以闭卷笔试或上机考核为主。
4)教学实习考核成绩由实习周记、实习报告、实结、实习态度、任务完成情况、实习单位鉴定等方面的综合考核成绩组成。
3提高学生综合实践能力
3.1综合实践可以培养学生的创新能力
随着网络的快速发展,学生可以通过网络获得各种信息,当对其有用的信息转换为知识的时候,教师的作用就是教会学生获取、加工、运用知识的能力,特别是创新能力。而综合实践活动是培养学生创新能力有效途径,合理开发和综合利用各种课程资源,优化综合实践活动的设计。综合实践活动是教师针对学生的综合实践活动的指导,调动学生的创造性的想象力,鼓励学生以灵活多样的、独特的活动方式进行探究活动;综合实践活动既没有规定的教材,也没有规定活动场所。因此,综合实践活动的实施具有很大的灵活性,能给学生提供一定的创造空间。例如第六届全国大学生机械创新设计大赛(2014年)的主题为“幻梦课堂”;内容为“教室用设备和教具的设计与制作”;整个比赛的题目贴近生活,都是同学们上课时要用到的工具。所以我们在组织学生参加比赛时,要求学生对日常课堂进行观察,同时对未来课堂的教学环境和状态进行想象,设计出使教学课堂更加丰富和实用的机械装置。实践性是综合实践活动最突出的特点;因为全国大学生机械创新设计大赛要求提供完整的设计说明书和主要设计图纸以及作品的实物样机或放缩的实物样机;这要求学生需要把平时学习到的机械制图、机械原理、机械设计及制造工艺等多门课程知识进行理解,运用,最后转换为实际加工的实物。整个过程强调学生通过观察、调查、选题、学习、制作、反思等一系列的活动,得到体验,使学生在现实生活和社会实践的基础上开发出课题,学生通过亲身的实践探求出问题的结论。
3.2以学生综合实践活动为平台,提高学生的创新能力和综合素质
学生科技创新活必须有相应的场地、设备等物质条件,也需要一定的资金支持。否则,学生科技创新就是无源之水、无本之木。而我校每年开展“科研兴趣小组”和“创新实训项目”两项活动。通过学生的组队,基于自身兴趣,选择和研究问题进行调研,完成申报书,学校组织相关专家教师的答辩,选择具有创新性和实际性的项目,在实践经验丰富的教师和教学辅助人员指导下,给予一定的资金支持。学生在项目完成科研任务的过程中,撰写论文,申请专利等,使学生具备扎实的理论基础和专业技能。同时通过这一系列的综合实践活动使学生获得了自信心。
4结束语
关键词:数控技术;创新能力;教学改革
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)13-0064-02
一、引言
近年来,随着我国市场经济的快速发展,特别是《中国制造2025》的,给机械制造业提出了新的挑战,创新型国家建设目标对机械工程人才的培养提出了新的要求。与国外大学相比,我国大学对能力培养重视不够,学生发展的主动性、能动性不足,学生的创新能力不足。因此,积极探索教育教学的新思路新方法,具有重要的意义。《数控技术》是机械设计制造及其自动化专业的重要专业课,本项目就是在借鉴国内外数控技术教育改革优秀成果和继承西北农林科技大学数控技术教学现有优势和特色的基础上,对现有数控技术教学内容和教学方法进行改革研究,针对我校机械设计制造及其自动化专业自身特点,研究数控技术课程必要的理论知识和实践能力,从而形成理论教学体系、实践教学体系,以期为我校和我国数控技术教育的改革和发展做出有益的探索。
二、教学内容改革
(一)课程内容体系的重构
数控技术课程体系包括理论课、实验课和实践课。分专业背景因材施教,课程配置可参考表1:理论课教学内容及学时分配。理论课以数控加工信息流为主线进行教学,主要讲授:数控加工工艺、数控加工编程、数控机床机械结构、数控机床故障诊断及维护、数控插补和刀补原理、计算机数控装置、数控机床伺服系统、数控机床位置检测装置等。对机制、车辆工程、农业机械化工程等偏机械类专业侧重于前五项;对机电工程专业机械内容和电子内容同样重要,各占用20学时。实验课在所设6个项目中选做3项,加工中心综合加工实验和数控插补设计综合实验分别是综合性和设计性实验。实践课分专业设置,机制、车辆工程、农业机械化工程、机电工程各专业进行4周的工程基础训练,其中有数控加工技术的初步认识训练,包括XY数控平台的训练以及数控车的训练,数控雕刻机、线切割加工和数控加工中心的加工演示,让学生对数控加工有初步的认识;机制专业学生在三年级进行2周的现代设计与制造综合训练,是CAD/CAM/CNC的综合训练,主要实践各类零件的数控加工工艺设计、自动编程、各类机床的操作方法,其他专业的学生利用实践平台可进行创新项目的实施。
(二)教学内容组织方式
理论课以课堂教学与自学两种方式进行,编程指令以FAUNC系统为主进行,辅以介绍SIEMENS数控系统,对机制、车辆工程和农业机械化工程专业数控伺服系统等章节仅作原理性介绍,不局限某些教材作过多的硬件电路介绍。受学时所限,故障诊断及维护仅介绍基本理论与方法,详细内容以安排学生自学,然后集中答疑的形式进行。实验教学强化综合性、设计性、探索性实验,发挥学生主动性,提高学生综合运用知识的能力和启迪创新意识。现代设计与制造综合训练,让学生综合运用相关知识、灵活采用相关方法自主进行;对学生按任务性质分组,实行一人一题方式。教学过程中根据当代装备制造业的发展需要不断更新教学内容,重点讲述目前大中型企业普遍应用的现代数控技术,并使教学内容紧密联系工程实际。
三、教学方法与教学手段改革
(一)教学方法
课程组根据本科教育的特点和我校资源现况,探索出很多行之有效的教育教学方法,应用于不同的教学内容中。
1.讲练结合教学:将教、学、练融为一体,适于需要较强逻辑思维、而在传统教学中较难进行的课程内容。教师在讲清基本概念、基本理论与方法后,布置学生进行实践训练。如在讲解数控编程指令时,介绍完一类编程指令后,就给出相应图纸,由学生编制数控加工程序,由教师检验是否正确。这种即学即练的教学方式,提高了学习效率,增强了学生学习的兴趣。
2.师生互动教学:教师授课中善于提出问题,学生可进行讨论或争论,提出解决方案,教师适时引导,使学生从中领会教师思路,提高分析解决问题的能力,体现了以学生为主体的教育理念。如在讲解刀具补偿时,教师可让学生思考使刀位点沿工件轮廓正确运动的两种方式,并展开讨论,从而说明刀具补偿功能的作用。
3.案例剖析教学:数控加工的零件是千差万别的,通过介绍典型零件的加工方法,使学生能做到举一反三,重点培养学生解决问题的能力。如介绍数控车床编程加工时,我们仅剖析一个典型的加工案例,学生便能做到对同类零件加工的触类旁通。
4.现场实物教学:数控技术的某些概念比较抽象,如数控机床坐标系、对刀、换刀等,可把教学地点选到数控实训中心,面对具体的数控机床进行讲解或操作。这样有利于把抽象概念具体化,降低学生学习难度。
(二)教学手段
1.多媒体教学辅以传统教学:为了提高课堂效率和学生的学习兴趣,将全新的教学内容制成多媒体教学课件。课程许多内容如数控机床机械结构、孔加工的数控编程等复杂抽象,采用了多媒体辅助教学,有利于增强学生学习兴趣,提高学习效果。课程组开发制作出CAI课件、二维、三维模拟动画和数控加工操作视频。教师在讲授数控原理和基础知识的同时,就可播放视频,使课堂教学与工程实际更加结合紧密,这不仅使数控技术的教学强化了学生工程实践能力的培养,而且使理论课堂教学丰富多彩,取得了较好的教学效果。
2.软件仿真教学:学生编程操作的困难大多数由于工艺不清楚,我们利用斯沃、VUNC数控加工仿真教学软件,采用实验和课堂演示的方式,把复杂的加工过程仿真出来,让学生在实践中理解代码的涵义和数控工艺。
3.网络教学:利用学校精品课程网和本科网络教学平台实施网络教学。数控技术课程网上资源包括课程说明、教学大纲、教学日历、西门子和法拉克系统的各类技术手册等,已在我校教学中得到了应用,学生可自由下载学习。通过网上教学平台可及时回答学生学习中的问题,课程组与这些网络教学环境动态联系,及时更新教学内容,以保证教学内容的新颖。
四、加强实践教学的探索和实践
实践教学是培养高等应用型创新人才的重要途径和保证,良好的实验、实训基地,对高等应用型创新人才的培养有着至关重要的作用。我校于2005年建成了具有先进制造装备的综合性工程训练中心,是本科生工程素质教育和技能教育的实践性教学基地,可进行分布式数控加工与实训教学。工程训练中心可以配合数控技术教学,为学生提供数控设备进行实践操作,让学生亲自动手编制加工程序和操作机床,使学生对数控机床的学习由抽象的理性认识上升为感性认识,再通过感性认识进一步加深理解和掌握数控技术。实践教学的实施是按照前面建立的实践教学体系分层次进行的。同时,我们积极组织学生参加全国和陕西省数字建模大赛、机械创新设计大赛、数控加工创意大赛等,组建科技创新小组,让学生对自己感兴趣的数字化设备、机器人等亲自设计、亲自动手制作,近年来10余项项目获得了国家和陕西省的奖励,这些实践环节都收到了良好的教学效果。
五、结束语
随着科学技术的飞速发展,以数控技术和数控机床为核心的装备制造业正在发生日新月异的变化,其中发展高档数控机床和机器人是国家大力推动的关键领域。与工程实践紧密结合的数控技术教学应该紧跟时代的步伐,从教学内容、教学方式和实践环节等方面适应高等创新型人才培养目标,本课题进行了有意义的探索和实践,收到了较好的效果。
参考文献: