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机械制造技术基础是高职院校理工科专业的一门重要学科,该门课程具有非常显著的学科特点,理论性强,知识面广,涵盖的内容多,在高职理工科机械制造类专业处于基础理论学科地位,对于夯实学生基础知识、扩展知识面具有重要意义。机械制造技术基础主要包含的内容有机床、刀具、工艺规程设计、超精密加工、微型机械和加工、金属切削原理等,它主要是让学生获取机械制造技术基础知识,培养学生初步的机械制造能力,为后续高阶的专业课程的学习和以后的机械设计和加工提供坚实的理论支撑和承上启下的作用。由于该门课程理论知识极强,对学生的实际动手能力要求较高,对师生具有重要影响力,长期以来被广大高职院校所采用,受到学校师生和社会的一致好评。同时,机械制造技术基础理论性太强,对于没有多少专业知识基础的高职学生来讲学习难度较大。但是为了达到机械制造技术基础课程的预期学习目标,对课程内容和教学方法进行科学合理的优化就显得尤为必要,使学生更容易理解和接受,提升高职机械制造技术专业的教学质量,培养出一大批社会急需的高技术专业人才。
1 我国高职院校机械制造技术基础课程教学现状
我国高职院校机械制造技术基础课程是一门重要的基础性科目,它是学生打好学习基础,不断提高专业知识水平的重要课程。然而在我国机械制造技术基础课程的开设和具体的教学实施中存在严重的问题,严重制约机械制造专业的不断发展和专业人才的培养。问题集中表现在两个方面。
1)课程的设置不合理,没有深入了解机械制造技术基础知识点多,课程繁重的实际情况,没有相匹配的课时为保障。课程在实际教学中缺乏针对性,总是没有重点地泛泛而谈,这样会让学生觉得机械制造技术基础课程没有用处,影响他们基础入门知识的积累,为以后进一步深入学习其他高阶课程增添了障碍,严重影响高职院校学生基础理论知识水平的提高。
2)机械制造技术基础囊括的基础理论知识较多,覆盖的面较广,在具体实践中对动手能力和创新思维能力要求较强。因此,高职院校学生对该课程普遍缺乏学习兴趣,认为课程内容枯燥无味,理论知识只是停留在书本上讲解,变得极其抽象且难以理解,严重影响学生学习积极性的提高,因此有必要对高职院校机械制造技术基础课程设置和教学方法进行改革,不断提升学生学习和教师教学的质量,使其更好地满足高职院校学生学习和人才培养的需要。
2 高职院校机械制造技术基础课程教学优化措施和注意点
2.1 合理优化教材,改善教学内容
前面笔者已经提到过,机械制造技术基础课程的课程实践性很强,它既是对理论知识详尽细致的阐述,同时也要求与实践紧密结合,达到加深学生记忆力和理解力,巩固教学成果的目的。机械制造技术基础是我国高职院校的基础课程,是学生理论知识学习的基础和基础知识的源泉。因此,要使学生更加牢固地掌握机械制造技术基础知识,能正确运用机械制造技术知识选择实践方式和各项施工设备及精细数据的把控,具备设计机械设备生产图纸资料的基本理论知识,并且要具备在机械制造过程中分析和解决遇到的实际问题的能力。课程材料选择和课程内容的调整要按照上述宗旨进行,才能极大发挥机械制造技术基础课程的作用,培养出一大批理论知识强,手上技术过硬的专业化技术人才。
在具体实施的过程中要着重对以下两方面进行优化,缺一不可。
1)优化机械制造技术基础课程理论内容。机械制造技术基础作为重要的基础课程,理论知识丰富,首先要从理论的角度对学生进行专业的知识引导,使学生掌握好机械加工所必需的理论基础知识,为后续的深入学习和实际动手操作提供正确的理论支持。具体来讲,机械制造技术基础课程中的理论知识板块应该全面包含金属切削过程与工具、机械加工工艺规程、机械加工质量分析与控制等方面的内容。同时要结合当今世界机械制造技术发展的新情况,不断地优化和丰富落后的课程内容,切实做到课程内容要与时代接轨,与时俱进,有取有舍,删除和规避一些多余繁复的内容,对课程内容进行科学优化。例如,在金属切削过程与刀具这个知识点,要着重阐释金属切削的普遍性规律和刀具使用的一些相关知识。具体到刀具方面,就应该详细介绍刀具的自身特点,比如刀具的材料构成、自身的特性及如何科学合理地选择等。
2)对机械制造技术基础课程实践环节进行优化。前面已经提到,机械制造技术基础是一门理论性很强的课程,同时也是一门实践性很强的课程,因此只注重理论知识的学习而忽视实践教学环节是不行的。在学习理论知识的同时,要通过实践教学来对学到的理论知识进行消化,加深知识理解,做到久久不忘。在机械制造技术基础课程的教学实践优化中,要着重对以下几个方面进行优化。
①在实践开始前,要设置认知实践。要对学校各实践基地进行全面了解,让学生充分了解机械制造的设备组成、制造方式、生产组织构架等,深入感受实践基地的生产制造环境。如果缺乏对这些环节的了解,学生在学习中会觉得抽象,影响机械制造技术基础课程的学习效果。
②在实践环节中,要重点对较难掌握的点进行设置。强化训练,从而不断加深对机械制造技术基础重点和难点的掌握。
2.2 推进机械制造技术基础教学方法的改变
在我国高职院校机械制造的实际教学环节中,由于长期以来沿用过时的教学模式,学理论就讲解纯理论,理论和实际相脱离,学生学习起来抽象,甚至会觉得枯燥无味,产生抵触性的学习情绪。因此,对教学方法的改革势在必行,主要是教学模式的创新和提高教学方法的多样性,以及现代化教学设备的运用。
1)教学模式的创新。改变陈旧的教学模式,构建完整、全面的教学体系,使学生在基础知识学习,知识实践环节等各方面都符合现代社会对机械制造技术基础课程教学的要求。
2)推进教学方法的多样性。打破传统的单一机械制造教学模式,采用丰富多样的学习方法增强学生的学习积极性,提高学生的学习兴趣,提升学习的效率。
3)现代化教学设备的运用。与时俱进,采用现代化的教学设备对机械制造技术基础课程进行教学,提升教学的便利性。
3 结语
当前,我国高职机械制造技术基础课程的教学改革面临诸多难题,需要一步步地向前探索进行优化,从而满足21世纪对机械制造业的人才需求。
参考文献
[1]刘文明.《机械制造技术》课程特点与现场教学[J].西安航空高等专科学校学报,2007(3):65-66.
[2]赵宏平.高职高专《机械制造技术》课程的教学改革[J].苏州市职业大学学报,2007(2):89-90.
“大众创业,万众创新”是现时代的鲜明主题,创业创新离不开扎实的工科基础,高等工程教育则为创业创新提供理论基础和人才储备。CDIO工程教育模式是近年来国际工程教育改革的最新成果。如何将这个工程教育界的最新成果引入国内,并本土化服务于我国的工程教育,国内学者做了大量的研究和工作。潘柏松等提出的S-CDIO培养模式,该教育模式是基于协同理论的CDIO工程教育模式,参与各方必须通力协作,在合作共赢的基础上致力于学生工程知识和能力的培养。吴鸣等提出以工程能力培养为导向的CDIO培养模式,认为工程能力是工科毕业生最重要、最基本的素质之一,工程教育从内容组织、培养方式、实施过程都要着力于培养学生的工程能力,借以提高工科学生的就业适应面。以上的研究成果对CDIO工程教育模式的本土化起了很大的引领作用,加速了CDIO工程教育理念在我国的进程和发展,推动了我国工程教育的发展。但是,纵观以上的研究成果,只就CDIO工程教育模式本土化过程提出相应的框架、课程体系、实施过程以及评价体系,鲜有将CDIO工程教育模式与具体专业知识、专业技能传授过程有机结合的本土化CDIO培养模式,因此,在我国CDIO工程教育模式本土化进程中,有必要研究CDIO工程教育理念与具体专业教学内容的深度融合。笔者在深入研究CDIO工程教育模式的理念、内涵和实施过程后,将CDIO工程教育模式与机械本科专业的基本知识与基础理论传授过程深度融合,提出了机械工程领域的CDIO(Mechanical CDIO,简称M-CDIO)项目教学体系,并对M-CDIO项目教学体系的内涵、特征以及实施过程进行了详细的阐述。
一、CDIO工程教育模式与机械本科专业教学的嵌合
1.CDIO工程教育模式。CDIO工程教育模式是由美国麻省理工学院和瑞典皇家理工学院等四所大学组成的工程教育改革团队提出、并持续发展和倡导的全新工程教育理念。CDIO代表构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)、和运作(Operate),它是以工程能力培养为目标,将工科毕业生的能力分为工程理论知识、个人能力、人际交流与团队协作能力和企业工程系统运作能力4个层面,涵盖17种不同的主要能力,在执行操作层面细分为更具体的73种不同的技能。国外高等工科院校的实践证明:实施CDIO工程教育模式的学校,这4个层面得到充分培养和训练的工科学生,就业前景普遍看好,大都供职于大型的跨国公司。
2.机械工程本科专业的CDIO项目教学体系。以“厚基础,强能力”为人才培养目标的应用型技术大学,更重视学生工程能力的培养。CDIO工程教育模式的实施必须与专业教学内容深度融合,赋予它新的内涵与特色,图1(见下页)表示了CDIO工程教育模式与机械本科专业的有效嵌合。
由图1可知:机械领域产品开发的四个环节(模糊前端、设计阶段、制造阶段和产品销售)与CDIO工程教育的四个阶段(构思阶段、设计阶段、实施阶段和运作阶段)不谋而合。这样,在机械本科专业的教学中,以CDIO工程教育模式为纲领,以机械产品研发到产品运行的生命周期为载体,以学生为中心,以工程能力培养为目标,以“项目”、“微项目”为手段,将机械领域的基本知识和基础理论糅合在“项目”、“微项目”的方案原理构思,装配图、零件图设计,零件制作实施和产品销售、售后四个阶段,赋予CDIO工程教育模式中构思、设计、实施和运作四个阶段新的内涵,实现CDIO工程教育模式与机械领域教学的有机结合,形成了机械工程领域的CDIO(Mechanical CDIO,简称M-CDIO)项目教学体系,并具有以下特征。
1.良好的工程能力培养。在M-CDIO项目教学体系中,随着糅合了机械领域的基本知识和基础理论的“项目”、“微项目”实施,学生的工程理论知识、个人能力、人际交流与团队协作能力和企业工程系统运作能力4个层面都得到了全面、系统、具体的训练,培育满足现代社会和现代工程需要的、具有较强工程能力的工程技能型人才,符合我国应用型高校的办学定位和人才培养目标。
2.“情境式”、“体验式”学习工程理论知识的环境。在M-CDIO项目教学体系中,学生组成学习小组,通过相互分工、协作完成“项目”、“微项目”的形式学习机械领域基本知识和基础理论,改变了传统以“记忆、考试、拿证”为目的的工程理论知识学习模式,为学生提供了在学中用,在用中学的情境,实现理论与实践的有机联系和良性互动,使知识从实践中来,又回到实践中去,符合哲学领域的认识实践观。
3.“学生中心,教师主导”的授课模式。在M-CDIO项目教学体系中,需以学生为中心,以“项目”、“微项目”为抓手,针对机械工程专业每门课程的特点,设置若干个糅合了课程的基础知识和基本技能不同的“项目”、“微项目”。课程的学习,先通过教师授课,讲解本课程的基本概念、知识点,然后让学生完成这些“项目”、“微项目”来再现、巩固课程知识,使一些抽象的概念具体化,使过去从实践中抽象而获得的知识、理论重新回到工程实践中,指导实践,学生在实践中主动、积极地学习课程知识。
二、M-CDIO项目教学体系在机械工程本科专业的实施过程
机械系统一般由动力系统、传动系统、执行和控制系统等子系统组成。机械类本科专业毕业生应该具备根据机械系统的功能,能够独立地完成机械系统构思、设计、制造和运作的基本能力,为社会、企业提供优质高效、物美价廉的机械产品。如果将机械系统功能、结构的完整呈现看作是一个大“项目”,则系统中的子系统功能、结构的呈现可以看作是一个“微项目”。M-CDIO项目教学体系的实施,关键在于对“项目”、“微项目”的具体落实和完成,大致要经过以下过程。
1.“?目”总体方案原理设计。根据机械系统的功能要求,确定机械系统的基本工作原理,进而获得完成该功能的技术系统,确定总体的主要参数和结构布局设计,形成机械系统总体方案设计图和结构布局图,同时编写总体设计报告及技术说明书,为“项目”的顺利实施和完成奠定基础。
2.“微项目”方案原理设计。根据图的机械系统组成,设计实现各个子系统功能的方案原理,确定实现各个功能的具体机构,形成机构原理图,编写“微项目”方案设计报告及技术说明书。比如原动机采用电动机还是内燃机,传动系统、执行系统采用什么样的机构来实现,是集中驱动还是分散驱动等。“微项目”的功能原理与结构设计服务于“项目”的总体功能,受“项目”的总体结构布局约束。
3.“项目”、“微项目”的工程图设计。根据前面二步形成的图纸和设计报告,对“项目”、“微项目”进行详细的技术设计和结构设计,最终得到“项目”、“微项目”的总装配图、子装配图和零件图及设计技术说明书等资料。
4.“项目”、“微项目”制造工艺、工装设计。根据现有的制造工艺水平和设计的技术要求,设计零件的制造工艺和装配工艺以及相应的工装夹具。形成“项目”、“微项目”完整的制造工艺过程,并编写制造工艺规程及技术文件,比如绘制工序图,制定工序卡,确定切削参数等。最终得到能完成预定功能的机械产品。
5.“项目”、“微项目”过程管理与运作。由于团队的分工和协作,上述过程离不开“项目”、“微项目”的过程管理与运作。过程管理与运作可以使“项目”、“微项目”按顺序、有步骤、有目的地齐头并进,而不至于出现“短腿”现象,缩短“项目”、“微项目”进程。同时,过程管理与运作还与机械产品后期的营销与售后服务等业务流程有关,也与学生个人的组织、沟通、交流与协作能力息息相关。
上述过程中,第一、二步为“项目”的方案设计阶段,属于M-CDIO项目教学体系中的C阶段,即构思阶段;第三步为“项目”的图纸结构设计阶段,属于M-CDIO项目教学体系中的D阶段,即设计阶段;第四步为“项目”的生产制造阶段,属于M-CDIO项目教学体系中的I阶段,即实施阶段;第五步为“项目”的营销与售后服务阶段,属于M-CDIO项目教学体系中的O阶段,即运作阶段。在M-CDIO项目教学体系中,随着糅合了机械专业基础知识和基本技能的一系列“项目”、“微项目”的实施和完成,学生不仅在工程理论知识、个人能力、人际交流与团队协作能力和企业工程系统运作能力4个层面都得到了全面、系统、具体的训练,而且熟悉了“项目”、“微项目”的操作流程,模拟企业项目的运作过程,使学生毕业后能更好的了解和融入企业,寻找到理想的工作。
三、机械本科专业实施M-CDIO项目教学体系的成效
自我校成为全国首批试点学校以来,机械学院在教学上始终坚持CDIO工程教育模式,经过七八年的摸索和实践,形成了自己特色的M-CDIO项目教学体系,具体体现在学生补考率、参加学科竞赛和学生就业率等硬指标上。机械专业自从实施了M-CDIO项目教学体系,专业基础课比如理论力学、材料力学、机械原理、机械设计等都是学生补考率很高的科目,近4年来学生补考率逐年下降,学生组队参加学科竞赛获奖数逐年增加,获奖质量也得到改善,2012年国家级获奖为0,2013年获得0的突破,到2015年获得国家级奖项7项,省级获奖也在逐年增加,2015年达到52项,历年最高;机械工程本科专业毕业生的平均就业率不仅从2012年的86.6%上升到2015年的95.69%,提高了近10个百分点,成效相当可观。
关键词:模具专业;实训;教学方法
【中图分类号】 G633.67 【文献标识码】 B 【文章编号】 1671-1297(2012)07-0192-02
随着计算机技术的进步,机械行业的设计与加工技术得到了飞速的发展,以新兴的CAD/CAM软件技术为核心的现代集成制造系统(CIMS)开始成为新产业时代的标志和核心,其中模具无疑是CAD/CAM技术应用最为广泛和典型的一个领域。它以计算机软件的形式,为用户提供一种有效的辅助工具,使工程技术人员能借助于计算机对产品、模具结构、成形工艺、数控加工及成本等进行设计和优化,为企业的产品设计、制造和生产水平带来了质的飞跃。模具CAD/CAM制造技术水平正在日益成为衡量一个国家或地区制造业水平的重要指标之一. 因此,如何实施好实训环节,提高实训教学的质量,是每一位中等职业教育工作者应该关心并认真研究的一个课题。
模具专业的实训种类较多,各个实训都有自己的培养目标和实践内容,虽然它们各有特点,但实训教学的管理方法却有许多共性,因此可以相互借鉴。本文以模具专业实训中的CAD/CAM实训教学为例,就如何提高实训教学质量作一些探讨。
一 模具CAD/CAM软件的发展
随着国内外CAD/CAM技术的飞速发展,CAD/CAM技术广泛地应用于模具行业,模具CAD/CAM软件是中职生必须掌握的一种基本工具。随着我国科技的飞速发展,模具CAD/CAM软件已经逐渐成为中等职业学校工科类专业新的教学内容。模具CAD/CAM实训是我校为适应科学技术的发展和企业的需要,针对模具专业实训教学而新开设的实训,该实训的教学安排只有两周时间,在进行此实训之前学生并没有系统学习过模具设计与制造的理论知识,因此如何在两周时间内使学生初步掌握模具CAD/CAM软件,并能利用模具CAD/CAM软件进行简单的模具设计与制造,是摆在每一位指导教师面前的一个课题。今天的模具CAD/CAM软件非常多,例如:国外的MDT、Unigraphics、SolidEdge、SolidWorks、Cimatron、Pro /Engineer、I-DEAS和国内的高华CAD、CAXA电子图板和CAXA-ME制造工程师、GS-CAD98、金银花系统、开目CAD等,选择哪一种软件要根据行业的需求情况而定。
二 教学内容改革是重点
中等职业学校模具专业的培养目标是面向生产第一线输送模具设计和制造、模具维修、冲压加工及数控加工工作的技术应用型中等专门人才和技术操作者。本专业的知识结构由基础理论知识、专业基础知识和专业知识三大模块构成。基础理论知识包括语文、数学、物理、英语、计算机应用基础等。基础理论知识既是本专业学生整个知识结构的基础,又是学习专业基础知识和专业知识以及将来接受继续教育的平台,也是培养学生文化素养的教学模块。专业基础知识和专业知识可统称为专门知识,如机械制图、汽车机械基础、模具制造技术、冷冲压工艺与冲模设计、塑料成形工艺与塑料模设计、模具CAD/CAM、数控加工与编程等。它涉及模具从设计、制造、安装、调试、维护到操作整个工艺流程的各个环节,是从事模具行业工作所必备的知识。在构建模具专业教学计划框架时,应紧紧围绕培养模具专业应用性人才这一目标,注重学生模具设计能力和解决现场实际问题能力的培养。基础理论以必需、够用为度,专业基础理论知识应广而简,专业知识要专而精,针对性强。不追求基础理论知识的完整性,而是根据职业岗位工作的需要去精选适合的理论知识。职业岗位需要什么,就讲什么;需要多少,就讲多少,“精”以实用为度,突出实践性。同时应淘汰原有教材中落后、陈旧的知识,补充新内容,扩宽学生的知识面,树立他们的瞻前意识,以保证学生就业后具备可持续发展的后劲。现代企业需要的是集设计、加工、调试、安装、维修等技能于一体的模具人才,因而在专业教学中,必须将设计、制造、使用等理论知识和生产实践技能培训结合在一起,并将这些知识系统归类为专业入门。专业强化训练和专业综合应用三大模块,以提高学生的专业综合素质和能力。此外,随着模具制造技术往宜人化、集成化和智能化方向的快速发展,本专业学生还应加强计算机操作、CAD/CAM、数控编程与操作等方面知识的学习。
三 教学方法改革是关键
(1)以模具实际应用为主线,对课程内容进行优化,加以创新处理,突出理实一体化的教学理念,重新分配理论与实操之间的课时比例,突出职校学生工程实践能力和创新设计能力培养的特色。
(2)建立一套与理论教学体系密切配合、相辅相成的实践教学体系,选择一批实际生产中的工程样例,以培养学生的工程应用能力和工程素质。
(3)改革课堂教学方法,采用“讲—练—操—讲”的四环式教学,即努力实现教学、练习、操作、总结四个环节的无缝结合。以学生为主体,教师为主导,使学生的学习更为积极、主动。为保证四环式教学方法真正能落实,可根据本地区模具发展的实际情况建立相对应的CAD/CAM实习基地。将一些与实践环节联系紧密的课程放在CAD/CAM实习基地进行教学,随堂讲解,随堂练习,随堂操作。
(4)改革教学手段,采用现代教育教学手段,利用投影、多媒体教学系统、计算机网络等条件构造先进的CAD/CAM教学环境。
(5)改革考核方法,使考核形式灵活多样。考核成绩突出软件操作和实际加工所占的比例,引导学生注重理论与实践的结合,充分挖掘其学习的潜能。
四 考核机制是保障
指导实训需要一定的管理措施,其中最重要的是健全考核机制。如果实训没有严格的要求和健全的考核手段,有些学生就很难全身心地进行实训。在模具CAD/CAM实训教学中,个别学生常常会利用计算机进行实训之外的操作,强制的管理手段使指导教师感到疲倦,同时个别学生的不务正业也将影响整个实训的教学环境。因此,需要改进管理措施,健全考核机制,将平时表现和最终考核结合起来。实训的考核标准应该以实训内容和实现目标来确定。例如:模具CAD部分实训的考核是在学生经过8天上机训练之后,以考卷出题的形式让学生在计算机上操作。模具CAM部分实训利用2天时间对自己在上机训练时生成的程序进行仿真,加工出零件,从而体现个人掌握模具CAD/CAM软件的具体情况。这些考核手段的实施,有效地改变了过去学生在实训过程中的松懈表现,也减少了学生在实训时间上网、玩游戏等现象。实训的考核方式要按实训的基本要求与目标来确定,好的考核机制是一种有效的管理手段。实践证明:没有良好的考核方式,就达不到实训目的,只有健全考核机制,才能保证高质量的实训。
参考文献
[1] 史翠兰:在CAD/CAM实训中应用项目教学法,《职业技术教育》,2010年第5期
关键词: 《机械基础》 启发式教学 理实一体化教学 多媒体教学
《机械基础》是一门重要的专业基础理论课,是中等职业学校机电、机械类专业的必修课。它与生产实际结合紧密,而目前的课程安排过多强调理论知识的系统性,实践教学内容较少,很多学校的课程教学还沿用传统的教学方法,学生的专业能力得不到很好的培养。通过对大量毕业生跟踪调查发现,不少毕业生理论知识分析能力较强,但实际操作能力较弱,毕业后上岗适应性差。要想让学生在掌握理论知识的同时提高解决问题的能力,教师就必须寻求新的教学模式、内容、方法和手段,转变思想观念。
我认为,在课堂教学中教师应尽可能地把繁琐而复杂的理论问题简单化,通过生动、形象的演示,并进行恰当的练习,以加强学生对专业知识的理解和掌握,快速、高效完成教学。在课堂教学中要注重整体合理优化,从零件到构件,再到机构、机器的结构,把抽象的理论知识生动活泼地传授给学生。
一、启发式教学
职业中学的学生年龄在十六七岁,正是思想活跃的阶段,那种传统的讲授、满堂灌的教学方法对现在的学生是肯定行不通的。而且讲授过多枯燥难懂的理论知识,会阻碍学生主观能动性的发挥。因此在教学中我们应采用启发式教学,提倡“以学生为主体,教师为主导”的教学模式,要允许学生对不理解的问题随时举手发问,并对学生抢接话题发表自己的见解给予肯定,鼓励和引导学生积极参与到课堂教学的每一个环节中来,调动其听课的积极性。
例如在讲齿轮传动、链传动、带传动等内容时,每次在讲一种新的传动时,我们可以让学生思考一下,在日常生活中有哪些传动的实例?自己在哪些地方见过这些机构?它们的工作特点是什么?这样带着问题听课,并在讲解中不断提出新问题,在教师的启发下,学生得到一个自由发挥的空间,调动积极思维,发现解决问题的方法,始终体现主体地位,发挥主观能动性。
二、理实一体化教学
在专业课的学习中,理论基础是灵魂,实践能力是教学的根本。《机械基础》的教学应该围绕理论和实践结合这个中心展开,创造一个自主学习、师生共同学习的学习环境,培养学生有较强的自我建构能力。职业学校学生实践基础差,基本无实践经历,特别是来自农村的学生,机械基础知识非常缺乏,使得《机械基础》课程的教学更加困难。国外很注重实践能力的培养,实践环节占总学时的比例较大。如德国、加拿大等国的实践课时占总学时的2/3,另外他们还有较多的实习时间。我们在这方面是很难与他们比的。
我校在专业课的教学中普遍采用理实一体化教学,让学生在课堂上就能见到机构、机器,从而建立了一个直观的印象,然后通过老师讲解,学生分析、操作,从而达到学习的目的和效果。我校现在已经建立了多个理实一体化教室,机械类专业的多个课程的教学都可以在这样的教室内完成。例如,在讲《平面连杆机构》这一章时,在理实一体化教室里就放置了牛头刨床横向进给机构、剪板机、惯性筛等机构和机器,学生自己分析它们属于哪种机构,从而对曲柄摇杆机构、曲柄机构和双摇杆机构有了一个正确的认识。老师讲得少了,而学生却学得好了。
三、采用现代化教学手段,增强学生的感性认识
传统的教学方法只是教师―学生―教材三点一线的简单形式,使学生感到枯燥乏味、难以理解,最终失去学习兴趣。而多媒体教学具有教学信息传输量大、可以有效提高教学效果的特点。对于问题具有化繁为简、化静为动等作用,从而使教学方法生动灵活。
对刚刚从初中升入职高的学生来说,《机械基础》课本中新出现的运动副、构件、机构、曲柄、摇杆等术语,他们知之甚少,也缺乏直观的印象。因此教师在教学中要充分利用学校的多媒体资源,将教学内容中抽象的、无法观察的结构和形状逼真地展示在学生面前,充分激发学生的学习兴趣与学习主动性,建立学生的感性认识,从而获得传统教学手段无法达到的效果。在教学方法和教学手段上更应该充分直观地体现零部件的具体构造和运动情况。我在教学中结合专业教学特点,制作了《机械基础》多媒体课件,逐步在教学中使用。这样,一方面增大了信息量,另一方面又增强了学生的学习兴趣,使教学质量和效果有了明显提高。
现在的学生大多是“90后”,他们的思想观念、世界观、人生观与过去的学生相比已经有很大的不同,教师也要不断改变、提高自己的认知观念和知识水平,以便更好地适应新的教学环境。我们不仅需要现代化的教学手段,而且需要全新的观念和理论去重新审视和指导教学活动的各个领域和环节,以促进教育的改革与发展,培养高素质人才。这都需要我们在今后的课程教学实践中不断探索,以求完善。
参考文献:
[1]唐云岐.机械基础.中国劳动和社会保障出版社,2001.1.
[关键词] 职业教学 教学方法 创新
在机电类高职高专的若干课程中,《机械设计基础》是一门非常重要的专业基础课。它既包含着丰富的基础理论知识,又包含着一定数量的工程技术知识,同时也为应用这些基础理论知识解决工程技术问题提供方法和手段,在整个专业教学计划中起着承上启下的重要作用。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,最终达到提高学生整体素质,培养实用性、技能型专业人才的目标。
一、职业教育与创新思维的培养
职业教育,是以培养实用性、技能型专业人才为主,最终培养目标是要提高学生分析、解决工程实际问题的能力和运用新技术、新方法对传统机械进行改造、创新的能力,所以,培养学生的创新思维是十分重要的。
创新是在选择的基础上,达到突破与重新构思,它不是无中生有,而是有其生长点的。或是在现有机构中经过研究、分析和比较,选择出一个基本雏形;或是以设计者的创新构思为基础进行新的突破与重新构思,都是建立在现存成果之上的。创新思维与一般思维的不同点主要在于它的独创性、突破性和新颖性。事实上,创新思维是一种十分复杂的思维活动,它是逻辑思维与非逻辑思维(形象思维、直觉、顿悟、灵感)的统一。创新是通过抽象和概括反映事物的本质与规律的一种思维活动,伴随着这种思维往往会产生出强烈的探索动机,经历存疑、假设、推理、顿悟和验证等几个阶段,最终对事物有了进一步的认识和理解,而解决以前没有解决的问题或获得以前没有的某种新事物,从而表现出其创新性。
现代职业教育教学中存在的主要问题之一,是教育者往往将教授的内容以灌输的方式讲解得详细而贴切,对学生缺少必要的启发,使学生遇事问而不思,最终导致学习的大部分知识掌握不牢,在很短的时间内就被遗忘。实际上,要想使学生扎实掌握事物的本质和基本规律,必须引导学生进行主动的创新思维,如果职业教育者都能重视这一思维过程,那么,学生很快就能够领会、掌握事物的本质,并能够灵活运用所学的知识解决一些实际问题。
二、课堂教学与创新思维的培养
教学工作不仅仅是教授学生知识,更重要的是要教会他们获取知识的方法,这就是“授人以鱼,不如授人以渔”的道理。要强化以学生为中心,以能力培养为中心的理念,我们就要结合职业教育的特点改变课堂教学方法,不要把所有的知识都在课堂上灌输给学生。在《机械设计基础》课程的讲解中,一定要避免孤立的讲解各章节的内容,教师要通过归纳、比较各部分内容将知识组织成一个有机整体,这样更易于学生掌握巩固。职业教育要立足于生产过程,要紧跟现代机械的发展方向,教育者应关注行业发展前沿的新热点,不断地充实和丰富自己的教学内容,寻找有效激发学生求新兴趣的新观念、新事物,不断开发学生的机械创新思路。
三、教学手段与创新思维的培养
在《机械设计基础》课程教学中,我们的教学手段方面已经开始从实物、模型、录像等方式,逐渐向校内外实训基地、多媒体教学课件、网络课堂等方向发展,并充分利用这个多维一体的教学平台调动了学生的学习兴趣。《机械设计基础》这门课程有其固有的特点,学生必须自己动手才能更深刻地理解所学习的一些原理知识,掌握一些机构的特点。随着职业教育的不断发展,要想更好地提升教学效果,在原有教学模型、教具的基础上,还必须建立起机械设计课程的多媒体专用教室,将相关的机械模型配置齐备,使学生在听完课堂理论知识的基础上,课下亲自动手进行模拟练习,不仅使学生有了现场操作的体验,还增加了课堂教学的信息量,有利于提高本课程的教学质量,更有利于激发学生的创造性思维。
四、实践环节与创新思维的培养
实验课是《机械设计基础》课程的重要实践环节。高职高专教育基于生产过程职教方法的推广,使实践教学处于更加重要的地位。实验课必须从过去教师演示讲解的教学方式,逐步转向在教师的指导下学生亲自动手做,这样不但能加深学生对机械的感性知识,而且使学生对基础概念的理解更加透彻,有助于开发学生在理论联系实际中的创新思维,培养学生运用实验方法研究机械的能力,提高学生动手能力和解决问题的能力。
要在学习的过程中加强习题讨论这一环节,注意引导学生掌握正确的学习方法。《机械设计基础》课程是机电类高职学生的重要专业基础课程,其学习内容、方法和要求都与基础课不同,死记硬背和套用公式的习惯性方法在这里完全不适用。所以,教师要根据学生在学习某一内容时所暴露出来的问题,加以归纳、总结,整理出一些有代表性的典型题目,以提问、讨论方式启发学生们进行分析探讨,从而得出正确结果。通过习题讨论能够可引导学生积极思维、主动分析,并达到思维开发和创新,培养学生掌握举一反三、触类旁通的学习能力。
课程设计是《机械设计基础》课程教学的最后一个也是最重要的一个环节。通过课程设计可以使学生将所学习的知识进行综合归纳,学会将各类机构进行组合设计,既能巩固和应用所学过的基础理论知识,使学生掌握运动方案设计的初步方法,还能进一步提高学生利用技术资料、运算、绘图及应用计算机的能力。课程设计内容要以培养学生创新设计能力和独立工作能力为主,强调机械系统运动方案的确定,使学生能把课堂学到的各自成章、彼此独立的各种机构根据应用场合和设计要求合理地运用到具体设计中,达到培养锻炼学生从整体角度综合考虑设计问题的能力。
在讲授《机械设计基础》课程的教学实践中,我们感觉到开发、培养和训练学生的创新思维变得越来越重要,它可以使教学过程变得更加生动、更富有启发性,不仅有利于学生对基础理论知识的理解和掌握,而且对提高学生分析问题、解决问题的能力,调动学生学习的主动性、自学性都有着很好的促进作用。现代的学生们兴趣广泛,探求新知识的好奇心强,思维不受条件的约束,蕴藏着巨大的创新潜力,关键是我们教育者要为他们营造一种宽松和谐的教学环境,启发和调动他们的学习热情和创造性,将课堂教学、创新理论和实践训练合理结合起来,学生才能更好地发挥他们的想象力和创造力,才能成为实用性、技能型专业技术人才,才能更适应就业岗位的需要,更好地服务于社会。
参考文献:
[1]吕永贵.职业教育现代教学方法体系的构建.职业技术教育,2000,(22).
关键词:液压传动;创新精神;工程实际
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)11-0096-02
液压传动技术是融合了流体力学、机械设计、机械原理、电工电子和自动控制等多方面知识的综合性课程。由于液压传动具有机械传动和电力拖动所不可替代的许多特性,目前液压传动技术广泛应用于工程机械、数控加工中心、自动化生产线等工业生产的各个领域,是工业应用最为广泛的基础技术之一。为了实现从制造业大国向制造业强国的转变,大力发展液压传动技术以提升我国工业发展水平,已经成为全社会的共识。目前,液压传动技术在各个领域的广泛应用使得相关技术人才的需求急剧增加,开设“液压传动”这门课程业已成为社会发展对机械学科的迫切需求。同时,“液压传动”课程具有综合性和工程性高的特点,通过这门课程的学习,有助于学生将机械工程领域理论与实践相结合,提高学生创新精神和工程实践能力。[1]
“液压传动”课程作为一门机械学科的专业基础课程,在河南科技大学本科生教学中已有几十年的开设历史。然而,由于过去主要采取灌输式教学方法,教学效果并不理想。另外,过去的教学内容以理论教学为主,与工程实际结合不紧密,特别是对于代表着液压传动技术发展趋势和发展方向新型液压元件和装置介绍较少,授课内容落后于液压传动技术的快速发展,对学生的创新精神和工程实践能力的培养和教育不足。这种情况显然不能满足新时期国家对液压技术人才培养的要求,必须对“液压传动”课程的教学进行改革。本文从教学内容、教学方法和考核方法三个方面对河南科技大学(以下简称“我校”)“液压传动”课程的改革方案和实践做一介绍,意在相互交流,共同提高。
一、课程内容改革
根据我校属于教学研究型地方院校的定位和培养工业应用型人才的培养目标,笔者制订的“液压传动”课程的教学目标是:使学生掌握液压传动的基础理论知识,培养学生综合运用所学基础理论解决液压系统实际工程问题的能力。根据这一教学目标,笔者提出了“淡化理论推导,注重工程应用”的课程内容改革指导思想。“液压传动”课程教学内容可分为三方面:基础理论部分、液压元件部分和液压基本回路和典型系统部分。
作为“液压传动”基础理论的流体力学是液压传动课程学习的难点之一。这部分内容涉及众多液压传动的基本概念和原理性知识,理论性深且内容较抽象,学生理解和掌握较困难。根据我校培养应用型液压技术人才的培养目标,笔者重新设计了这部分教学内容,将教材中液压传动流体力学等理论性较强的内容进行压缩,着重介绍液压系统的组成原理,液压系统中压力、流量、流态、压力损失等基本概念,液压油的性质和选用,以及流体动力学三大基本方程等内容。在讲解过程中,不过多追求理论公式的推导,而将重心放在理论公式如何进行实际应用上,突出“学以致用”。这样既能让学生理解理论的来龙去脉和如何进行工程应用,又避免教学过程中枯燥繁琐公式推导,提高了学生学习的兴趣和效果。[2]
液压元件部分是本课程的主要教学内容之一,这部分内容主要结合机械制图、机械原理等已经学过的知识,重点介绍液压泵、液压缸、液压控制阀的工作原理、结构特点、主要参数。教学中注重联系工程实例介绍液压元件的使用和常见故障的分析,并通过液压元件拆装实验进一步增强学生对液压元件的结构、选型、使用、维护能力的培养。教学中对液压元件设计相关的性能分析、计算等内容进行删减,但简单补充电液比例阀、伺服阀等液压新技术的内容,使学生了解液压技术最新发展趋势和方向,开阔视野,培养兴趣。
液压基本回路和典型系统部分是“液压传动”课程中综合性应用内容,授课的重点是方向控制、压力控制、速度控制三大基本回路的组成、特点和应用,进而以工程中常见的动力滑台、液压磨床等典型液压系统为例,引导学生掌握识读机电设备液压系统图的方法和步骤。通过液压基本回路实验,使学生理论与实践相结合,初步具备分析液压回路的能力,深入理解液压基本回路的构成、使用和调整过程。同时,给学生介绍常见液压设备的使用、常见故障、设备维修方法,培养学生的工程实践能力。对于液压系统设计计算等内容则因应用较少而进行删减。
二、教学方法的改革
1.利用多媒体课件改善教学效果
“液压传动”课程中有大量液压元件的结构、液压回路工作原理要讲解,使用传统的挂图、模型等教具不仅不能直观反映液压元件具体结构的组成关系,也无法形象描述液压系统工作时各元件的动作过程,教师授课中费时费力,而学生感觉内容枯燥不形象,教学效果并不理想。当采用多媒体技术制作课件进行教学后,则能够将课堂教学内容以图形、文字、声音、动画集成的形式生动形象呈现在学生面前,获得较好的教学效果。[3,4]如对复杂的液压元件的结构,学生如果只看二维平面图纸,很难准确理解液压元件的组成和装配关系。当通过solidworks等三维机械设计软件把液压元件描述后,不仅可以明确展示液压元件的各个组成部分的结构,而且可以把各个零件的装配关系直观地反应出来,学生很容易理解和接受。又如对于液压回路的工作过程,通过flash 动画演示,可以将液流方向、各元件的动作和状态生动、清楚地展现出来,加深学生的理解和记忆,极大地提高了授课的生动性和学生积极性。多媒体课件也便于学生在课后复习时加深理解授课内容,取得了事倍功半的成效。
2.改进实验教学方式,培养学生工程能力
作为一门实践性很强的专业基础课,“液压传动”课程实验的目的是为了巩固和深化已学的理论知识,增强动手能力,使学生能够合理选择液压元件,掌握液压系统设计的一般方法,具备一定的处理工程实际中液压系统的问题、排除故障的能力。因此,从侧重培养学生理论联系实际、增强工程应用能力角度出发,笔者对实验内容进行了改进,一方面删减了部分理论验证和性能测试的实验,而增加了学生动手操作的液压元件的拆装实验,让学生直接、全面地认识液压阀、液压泵的结构和组成。另一方面,对液压回路及液压系统组装和调试实行开放性实验,教师只提出实验内容和要求,由学生根据对所学的知识自行拟定实验方案,选配液压元件,连接液压回路,自行发现问题和解决问题。通过实验方式的改进,学生激发了学习的兴趣,主动思考和主动参与的意识得到了增强,独立分析问题、解决问题的能力和工程意识得到了提高。
3.丰富教学手段,提高学生学习效果
液压传动中的许多概念比较抽象,学生在学习时常常会感到困难,为了帮助学生准确理解液压传动的理论,在教学过程中适当地采用“类比法、对照法、研讨法”等多种教学方法,可以调动学生的积极性,激发学习兴趣,收到事半功倍的效果。例如采用类比法,将液压系统与学生熟悉的“电工学”基本概念相类比,使得学生将液压系统中抽象枯燥的知识转化成易于理解的内容,提高了学习的兴趣和效率。又如对于溢流阀、减压阀、顺序阀等职能符号相近但功能迥异的液压元件,采用列表对照的方法将各自结构原理、职能符号、性能特点、适用场合对应讲解,不仅便于学生理解、区分,而且重点突出,条理清晰,便于掌握。在学习过程中,对某些容易出错的问题组织学生进行专项讨论,让学生谈谈对所论述问题的见解,提出解决问题的方法和设想等,这种方式不仅能够促使学生勤于思考,敢于提出独立见解,又能培养学生的创新意识和创造能力。
三、优化考核方法
考试是评判学生学习效果和教师教学质量的重要手段,考核办法对学生学习的自觉性有较大影响。为了提高学生主动学习的意识和所学知识的综合运用能力,笔者从理论知识考试、实验能力、学习态度等方面对学生成绩进行综合评定,而不是传统的只进行期末笔试的考核方法。理论知识考试注重考核学生对基础理论和概念的理解,占课程总成绩的70%。实验能力考核以实验报告和实验内容来反映学生对理论知识的掌握程度及综合运用能力,占课程总成绩的20%。学生平时课堂参与状况、作业完成情况以及出勤率反应出来的学习态度占课程总成绩的10%。通过考核方法的优化,既增强了学生学习的主动性,又为提高学生的实践能力创造了有利的条件。
四、结束语
作为我校机械专业的一门专业基础课程,“液压传动”在培养学生专业知识的综合应用能力、动手能力和创新能力中占有重要地位。本文根据我校的办学定位和人才培养目标,就“液压传动”课程在教学内容、教学方法和考核方法三个方面提出了一些教学改革的方案和建议,并在教学实践中取得了良好的效果,受到了同学们的欢迎。下一步将进一步探索如何使学生尽可能多地接触工程实际,提高工程应用能力。
参考文献:
[1]许福玲,陈尧明.液压传动与气压传动[M].北京:机械工业出版社,2007.
[2]杨雪荣.液压传动课程教学探讨[J].广东工业大学学报(社会科学版),2008,(S1):134-135.
此时:两周的机械设计基础课程设计终于结束了,虽然很忙碌、很疲劳,但是收获很大。我们几乎每天的专注和辛劳,唤回了我对机械设计基础课程设计的重新的认识,对单级齿轮减速器结构的深刻理解,让我们实现了动手操作的目的。在理论学习的过程中我们只是简单是学到了关于齿轮、V型带、轴和连轴器等的简单知识,只能简单的对其进行单独设计,但是本次课程设计是对一些机构连接组合在一起进行总体设计的,不能单独考虑一个或几个基本构件的情况,要综合考虑,对其传动比和传动关系进行认真考虑,进行整体构思。在已度过的大学时间里我们大多数接触的是专业基础课。我们在课堂上掌握的仅仅是专业基础课的理论面,如何去锻炼我们的实践面?如何把我们所学到的专业基础理论知识用到实践中去呢?我想做类似的大作业就为我们提供了良好的实践平台。在做本次大作业的过程中,我感触最深的当数查阅大量的设计手册了。为了让自己的设计更加完善,更加符合工程标准,一次次翻阅机械设计手册是十分必要的,同时也是必不可少的。我们是在作设计,但我们不是艺术家;他们可以抛开实际,尽情在幻想的世界里翱翔,而我们是“工程师”,一切都要有据可依,有理可寻,不切实际的构想永远只能是构想,无法升级为设计。另外;小组共同设计给我们提供了团体协作的途径,让我们更能有利于进行思考和设计,一个人的力量是有限的,但是团体的力量是无穷的,在设计过程中要进行换位思考,综合大家的力量进行初步的理论设计,然后要独立的完成自己的设计思路。在学习理论知识的同时也要参加实践活动,同时,分组设计也有利于我们同学之间的团体协作。把课本上的知识运动到社会实践当中去,也是我们学习专业理论知识的最终目的。
在这次课程设计作业的过程中由于在设计方面我们没有经验,理论基础知识掌握得不牢固,在设计中难免会出现这样那样的问题,如:在选择计算标准件的时候可能会出现误差,如果是联系紧密或者循序渐进的计算误差会更大,在查表和计算上精度不够准确;其次:在确定设计方案,选择电动机方面就被“卡住了”,拖了好久,同学在这方面的知识比较缺乏,幸好得到了蒋老师的指点,找到了方法,把问题解决了;再次,在轴的设计方面也比较薄弱,联轴器的选择,轴的受力分析等方面都遇到了困难,在同学的帮助下逐步解决了。这些都暴露出了前期我在这些方面知识的欠缺和经验的不足。对于我来说,收获最大的是方法和能力;那些分析和解决问题的能力。在整个课程设计的过程中,我发现我们学生在经验方面十分缺乏,空有理论知识,没有理性的知识;有些东西可能与实际脱节。总体来说,我觉得像课程设计这种类型的作业对我们的帮助还是很大的,它需要我们将学过的相关知识系统地联系起来,从中暴露出自身的不足,以待改进!
本次的课程设计,培养了我综合应用机械设计课程及其他课程的理论知识和理论联系实际,应用生产实际知识解决工程实际问题的能力;在设计的过程中还培养出了我们的团队精神,同学们共同协作,解决了许多个人无法解决的问题;在今后的学习过程中我们会更加努力和团结。
但是由于水平有限,难免会有错误,还望老师批评指正。
关键词: 高职 模具专业 改革
模具作为金属、塑料、橡胶、玻璃、陶瓷等制件的基础成型工艺设备,其应用日益广泛。模具工业的水平和发展状况被认为是衡量一个国家工业水平的重要标志。自改革开放以来,随着工业现代化的发展,我国需要大量的模具设计与制造人才,要求也越来越高。目前模具设计和数控技术人才远远无法满足需求。那些能看懂图纸、熟练使用AutoCAD、Mastercam、UG、Pro/E等绘图软件,又具有一定实际操作技能的复合型人才,是社会较缺乏、企业最需要的人才。面对需求,各类职业学校相继开设了模具制造、数控加工等专业,培养了一批批技术人才,部分满足了企业的急需。然而,调研发现,已培养的人才并不尽如人意,主要存在两种偏向:一种具有较强的系统性、完整性理论知识,但实际动手能力较差,高分低能;一种具有较强的实践操作技能,但系统性专业知识和理论知识缺乏,仅是简单操作型,一旦产品更改,就不能融会贯通。究其原因,有的学校由于受客观条件制约,如实习设施缺乏、场地有限,过多讲授理论知识,忽视了实际操作技能的训练;有的学校因生源质量较差,认为理论知识教多了学生也学不进,从而省略了一些专业知识和理论知识的教学,使得培养出来的学生发展后劲不足。因此我们必须对教学内容、教学方式、师资队伍建设及实习教学等进行改革,坚持以市场需求为出发点,以能力为本位的教育思想,从不同角度、多方位培养学生的综合能力,使学生更快地融入社会,信心十足地面对竞争和挑战,满足企业对人才的需求。
一、专业教育先行
随着高校的逐年扩招,职业教育的生源质量一年不如一年。选择到高职学习的学生,多数是由于考不上高中,上大学无望,转而求其次,学习对他们来说是一种负担,特别是语、数、外一类基础学科,因学习困难而失去兴趣。针对这种状况,我们在新生入校时就进行专业教育,重拾他们的学习兴趣,增强自信心,激发求知欲。新生对周围的一切既新奇又迷茫,对专业知识的了解更是少之又少,利用这个机会进行专业教育无疑是最佳切入点。在专业教育中,让学生除了了解将来所从事的职业、工作岗位及岗位群的要求外,还对本专业的前景、目前的就业形势、现代企业的管理方式及用人机制有所了解,使他们一开始就有一种危机感和紧迫感,自然而然地树立自我约束意识。学生对直观、生动的东西比较感兴趣,我们采取参观企业和观看企业现场生产录像的形式,着重介绍模具设计、零件加工、安装调整、冲压加工及塑料成形加工等方面内容,使学生对所学的专业产生好奇,从而有效调动学习的积极性和主动性,为其今后的学习增添动力。
二、教学内容调整
模具专业的培养目标是面向生产一线输送模具设计、制造和维修、冲压加工及数控加工工作的技术应用型人才和技术操作者。知识结构由三大模块构成:基础理论知识包括语文、数学、物理、英语、计算机应用基础等,既是本专业学生整个知识结构的基础,又是学习专业基础知识和专业知识,以及将来接受继续教育的平台,也是培养学生文化素养的教学模块;而像工程力学、金属材料、液压与气压传动、电子技术基础等课程相对来说就可以少讲,有的内容也可以不讲。专业基础知识和专业知识可统称为专门知识,如机械制图、机械基础、模具制造技术、冷冲压工艺与冲模设计、塑料成形工艺与塑料模型设计、模具CAD/CAM、数控加工与编程等。它涉及模具从设计、制造、安装、调试、维护到操作整个工艺流程的各个环节,是从事模具行业工作所必备的知识。在构建模具专业教学计划框架时,我们紧紧围绕培养模具专业应用性人才这一目标,注重学生模具设计能力和解决现场实际问题能力的培养。基础理论以必需、够用为度;专业基础理论知识做到广而简;专业知识强调专而精,针对性强。在教学中不追求基础理论知识的完整性,而是根据职业岗位工作的需要来精选适合的,做到职业岗位需要什么讲什么、需要多少讲多少;“精”以实用为度,突出实践性。同时淘汰原有教材中落后、陈旧的知识,补充新内容,拓宽学生的知识面,树立他们的前瞻意识,保证学生就业后具备可持续发展的后劲。现代企业需要的是集设计、加工、调试、安装、维修等技能于一体的模具人才,因而在专业教学中,我们将设计、制造、使用等理论知识和生产实践技能培训结合在一起,以提高学生的专业综合素质和能力。另外,为了适应模具制造技术往宜人化、集成化和智能化方向的快速发展,教学中还加强了计算机操作、CAD/CAM、数控编程与操作等学习。为使学生成为既能看懂图纸、熟练使用AutoCAD、MasterCAM、UG、Pro/E等绘图软件,又具有一定实际操作技能的复合型人才,指导老师为每组学生提供一个真实的产品或零件图,要求学生按正规的设计步骤进行零件的工艺性分析、工艺参数计算和确定、设备选型、模具结构方案分析,完成模具总装图和主要非标准零件图的绘制,并撰写详细的模具设计说明书和成型形工艺过程卡。实训基地配备模具制造的所有设备,从普通的切削加工设备到先进的数控加工设备(包括加工中心、数控车、数控铣、电火花、电火花线切割等),以及零件加工用的专用夹具,相应的测量工具、仪器。能熟练使用Pro/ENGINEER、Mastercam、UG等软件和机械加工设备、工、卡、量具的双师型教师,能在学生加工模具的各工序中现场指导。在专职教师的指导下,学生用六周时间进行数控加工实训,用三周的时间实习模具CAD、CAM技术应用,用四周时间加工装配模具四套,学生装、拆具有代表性和适用性的高精度模具,主要学习电火花及线切割加工、数控车、铣加工中心加工、精密测量、模具装配和调试等技术,掌握现代模具制造的特点,形成较好的感性认识,为日后工作奠定良好的基础。这些教学改革极大提高了人才培养的质量。
三、教学方法革新
专业课的内容是高职生从未接触过的,有些知识较为机械,推导性不强,学起来很乏味。为讲好课,除利用挂图、模型外,还应充分利用多媒体教学手段、校园网及采用各类仿真软件,制作多媒体课件,将有关机械运动、操作步骤、工作过程通过录像、Flas生动形象地演示出来,从而充分调动学生的学习兴趣,使其更加深刻地理解教学内容。上冲压工艺与冲模设计课时,我们对基本理论及模具工作零件工作部分的有关设计计算内容,借助实物教具,进行由浅入深、循序渐进的传统教学;对模具结构、工作原理、各类零件形状结构部分采用多媒体课件;而对模具装配、安装调整、使用部分观看企业现场录像,并增加模具拆装、测绘部分内容。最后通过作业的形式,让学生用泡沫板制作一些典型模具,既使课堂变得生动有趣,又充分调动了学生的主观能动性,使得学生的学习效果和自信心都有显著提高。
四、师资队伍建设
培养造就一大批高素质新型劳动者,需要有一支职业道德水平高、业务精通、专业技能过硬的师资队伍。为此,除了注重加强师资力量,以及教师思想观念的转变外,在师资达标的基础上,对专业教师提出更高要求。我校制定了“双师型”教师标准及激励政策,充分鼓励教师进行各种形式的业务学习,利用假期到企业实践煅练,不断提升专业理论水平和实际操作技能;还通过加强校企、校校合作,聘请大型企业、高校的专家、教授、高级技师定期授课,打造了一支高水平、高素质的专兼职教师队伍。
五、校企合作办学
“产学合作教育”是产业部门为学校提供现场教学和学生实习的基地,学校为产业部门优先培养学生,共同研究和攻克专业技术难关,实现优势互补、互惠互利、共同发展。这一形式有效打破了教育的自我封闭、脱离社会的局面,强化了对学生岗位适应能力和综合素质的培养,加快了应用型人才培养的步伐。学校与企业建立良好合作伙伴关系就是双赢。学生毕业后可以为企业服务,由于实践环节的针对性强,实验设备完善,学生有良好的教学环境和实践环境,理论教学和实践教学互补的效果显著提高,毕业后能很快与企业接轨,适应了多变的工作岗位。
六、加强实习教学
根据培养目标,我们加大了实验、实习设施及校内实习基地建设资金的投入,为实习教学提供了一个良好的先决条件。为了强化学生的模具设计能力,我们在教学计划中安排了两次课程设计,两周的冲压模具设计和两周的塑料模具设计。在实习教学中,以培养学生实践能力为主线,将各种技能训练贯穿一体。模具专业实践能力的培养分两阶段进行:第一阶段主要是基本功培养,要求学生完成一副冲裁模工作零件的设计,经教师审核后,全部采用钳工加工方法完成制作;第二阶段是综合能力培养,主要从两方面进行:一是设计能力,要求学生必须完成三大典型零件冲裁、弯曲、拉深模具结构的设计;二是模具拆装加工、安装调试能力,通过模具零件的加工、装配、拆装过程的训练,培养学生的动手解决实际问题的能力。我们要求学生从零件的成形工艺分析入手,独立完成模具结构设计,用AutoCAD绘出模具总装图及各非标准件零件图,并制定出零件制造工艺及模具装配工艺,经教师审核后,最后由学生动手制作。对于非工作零件,我们要求学生采用普通的车、铣、刨、磨等机床加工;对于要求较高的工作零件,则要求学生通过Mastercam软件预先造型并编制出数控加工程序或线切割加工程序,在校数控加工中心进行加工,其中工件的热处理工序由于受条件限制,则通过对外作协完成。全部零件加工后,再对模具进行装配,然后试模,直到冲出合格的零件。经过这种系统、规范的实习训练,学生的职业技能、应变能力及创新能力得到了显著提高。
参考文献:
[1]石伟平,徐国庆.职业技术教育课程开发技术.上海教育出版社,2006年6月.
为了适应现代社会对机械专业人才创新能力提出的新要求,培养学生既有动手能力、创新能力又要具备一定的理论深度,本文针对机械制造技术基础课程进行了一系列的教学改革,构建了实践教学体系,将理论教学与金工实习、课程实验、专业课程设计、生产实习等实践环节有效结合,提高学生在接受知识信息、综合分析问题及工程实践等方面的能力。
2改革内容与举措
针对机械制造技术基础课程的上述特点,为达到创新能力培养的预期目标,本文从以下几方面进行了课程教学的改革。
2.1加强金工实习教学
金工实习是机械类专业学生学习机械制造技术基础及工程材料等课程必不可少的实践基础课,是机类与非机类有关专业教学计划中重要的实践教学环节。机械金工实习包括车工,铣工,特殊加工(线切割,激光加工),钳工,砂型铸造等实践环节,它对于培养学生的动手能力有很大的意义,同时可以使学生了解传统的机械制造工艺和现代机械制造技术。按照本校本专业学生的教学计划,金工实习在前,机械制造技术基础理论教学在后,由于没有针对性地建立两者的有机联系,导致学生们的学习是孤立、片面的进行,无法真正达到金工实习的教学效果。本文将机械制造课程的教学任务提前,在进行金工实习时,安排专业教师详细讲述金工实习与机械制造技术基础课程的内在联系,并向学生介绍课程的主要内容,在金工实习的整个过程中,指定专业教师对学生进行理论讲解、辅导和答疑,深化实习内涵,使学生清楚地认识到金工实习并不是孤立的,提高实习的积极性和主动性,从而为将来的理论课程学习打下良好的基础。
2.2优化改革课堂教学体系
为实现学生创新能力的提高,首先要让学生深入、扎实地掌握理论知识,考虑到该课程知识面广、信息量大、理论性强的特点,本文运用先进的计算机技术,建立机械制造技术基础课程的电子教案、多媒体课件等教学素材,在保持原有核心教学内容的基础上,辅助以大量的图片、三维动画与实际加工影像等,丰富形象教学内容,增强学生学习的积极性;同时进行创新性教学模式的探讨,变单一教学模式为多样化教学模式,提高学生学习的主动性,达到较好的课堂教学效果。
2.3构建实验教学新模式
目前本课程的实验内容包括:刀具几何角度测量、工艺系统静刚度测定、机床主轴箱拆装实验等,多半是传统的验证性实验。通常是由专门的实验员教师进行题目的下达、内容的指导和成绩的评定,实验员教师无法了解课堂教学的进度和深度,专业课教师不能真正掌握学生实验操作情况,同时验证性实验的目的是使学生掌握课程基本原理,通过亲自动手操作验证并加深学生对理论的认识,但没有设计性实验相辅助,就会欠缺了对学生研究创新能力的培养。针对本课程的实验教学进行以下改革:
(1)对传统的验证性实验(如刀具角度测量等)进行方法和手段的改进,让专业课教师参与到学生的实验过程中,结合课堂的讲解情况与实验员教师进行内容的协调与安排,由实验员教师提前下达任务,学生在动手操作验证后讲解自己的实验过程和结果,并给出必要的理论支持,变被动学习为主动学习,大大提高了实验教学的效果。
(2)增设创新性实验环节,根据课堂所学知识和实验室现有设备设计实验,由学生自主搭建实验平台,在实验中发现问题和寻找解决问题的方法等等,激发学生的创造性思维,提高学生的创新能力。
2.4改革生产实习和课程设计
机械制造技术基础生产实习和课程设计是对该课程进行实践教学的两个重要环节,通过这两个实践环节,将学生们的课堂理论在实践中加深理解和进一步验证,可更好培养学生实践创新能力。在生产实习过程中,学生可以进一步接触到真正的企业生产,将对零件、刀具、夹具、机床等装备的认识实现从理论到实物的转换,借助课程设计中进行的机械制造技术基础课程的总结与应用,实现对学生理论知识的考查、巩固和加深。本文针对机械制造技术基础课程设计进行题目选编、时间进度改革、典型零件和夹具的建模与仿真等多项内容改革,并将课程设计融合到机械制造技术基础理论课程的教学和生产实习中,提前下达设计题目,让学生在课程学习和生产实习的过程中熟悉设计任务,引导其积极、主动地学习相关知识。
3总结