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[关键词]工程训练中心 实践教学改革 创新
为全面贯彻我国高等教育中对在校大学生的素质教育,提高学生的工程实践能力和创新能力,太原理工大学工程训练中心从2001年6月份开始,秉承“求实创新、服务地方”的办学宗旨,充分发挥、利用以及整合百年老校的教学资源,坚持常规的金工实习和电子工艺实习向现代化工程实践教学方向转化、由操作技能实训向局域网下的技术集成方向转化、由操作技能实训向技能与管理相结合的方向转化、由操作技能实训向技能与创新实践相结合的方向转化以及工程训练的教学过程与面向市场的教学产品相结合、与相应学科的创新实验基地相结合,工程训练中心的教育教学改革实现完整的育人功能,坚持以人为本、育人至上、艰苦奋斗、勤俭办学、注重过程、追求实效的建设理念,坚持走自我改造、自我完善的内涵式发展道路,将以前单纯从事金工教学的的实习工厂,改造成了门类齐全、结构合理、全国可比、具有地方特色的综合性的国家级实验教学示范中心。
一、中心实践教学改革方法与手段
中心经过几年的实践与建设,目前已具有浓厚文化氛围的优良实习环境,具有涵盖基础训练、综合训练和创新训练的完善的教学体系,建立了以学生为中心的服务、开放型的管理体制,以及初具规模的“八五七”教学体系,即满足学生实训的八个基础教学车间、五条教学示范生产线和七个大学生创新实践基地,充分发挥了工程训练中心这个实践教学的有益平台。
(一)深化教学理念改革
中心首先从教学内涵上进行改革,由原来单纯的金工实习变成了综合性的工程实训。在每个工种的实训中,通过多媒体教学手段,介绍大工程背景,讲解典型课件,演示试件范例,不仅使学生掌握本工种的加工背景、加工工艺应用范围,还要了解本工种与其他工种的关系。以大工程意识、创新意识和工程实践综合能力的培养为主线,注重培养学生的工程素质和非技术素质。
(二)深化教学体系改革
紧紧围绕学生实训的目标,对中心的实训体系进行改革,可使得学生在校学习的四年中,一直有机会在工程训练中心进行实践锻炼。大一学生工业认识实训、大二学生工程实践实训、大三学生创新实践实训、大四学生进行毕业工程设计。同时,为充分发挥和利用工程训练中心这个硬件平台,开设了三门实践创新选修课,举办五条教学示范生产线的专题讲座,播放讲解相应的社会化大企业的现代化生产线教学片为学生参考学习。
(三)实践教学手段改革
调动一切积极因素,通过自制教具、自制产品模具来激发学生的创新意识。各个工种充分发挥和利用多媒体教学手段激发学生的学习兴趣。
(四)实践教学产品的改革
在实践教学过程中,使学生的实训产品尽可能与社会化的产品相结合。培养学生的质量意识、责任意识、成本经济意识和安全意识等。
(五)改进实训文化氛围
中心通过创办《工训简报》、中心网站等方式,使参加实训的学生切身感受到工程实训的文化气息无处不在,随时随地接收工程知识的熏陶。《工训简报》用于通报中心工作重点,展示实践教学成果,总结实践教学新经验,为师生开辟学习交流园地;中心创办的网站,在每个教学车间配备的触摸屏和投影仪上可以直观地学习和了解中心创新实践教学的最新内容和最新成果以及发展动向,使更多学生多渠道了解中心的创新实践内容,自由选择和加入创新实践活动之中,达到提高学生实践动手能力和整体综合素质、提升办学质量的目的。
(六)校校联合,校企联合,共建学生创新实践基地
中心分别与北京大学、北京博创科技有限公司以及中国教学仪器总公司联合成立了ROFISH和ROBOT以及机械创新设计制作三个智能控制和慧鱼实训基地,这三个实践基地以提高学生实践动手能力为宗旨,实行全天候开放,随时接待学生来访,并积极开展各项机器人知识培训、进行机器人制作指导和机器人相关项目的研发。在全校范围选拔优秀学生组成机器人团队,参加国际国内的大学生竞赛活动,在竞赛中检验和促进学生的实践动手和研发能力。
(七)走出去请进来,挖潜力练内功
在中心教职员工中立标兵、树形象,在各个工种选拔技术能手、首席指导师傅,在工作中给与大力支持,在生活上给与相应补助,同时在全校范围内招聘已退休的老教授组成中心的实践教学指导督导组,对中心的实践教学全过程进行督导和指导,确保实践教学各项指标的贯彻和落实。与国内先进院校互派骨干交流学习,中心陆续接待了来自日本横滨大学、北京工业大学、西安电子科技大学、中国石油大学、湖南大学、华北电力大学、华南理工大学等国内外几十所院校的专家学者来我中心做客交流。中心也派出人员多次在省和华北地区的有关工程训练中心的会议上做典型发言进行交流。同时,中心积极发挥人员和设备潜力,向其他高校开放运行,近几年共接待了来自省内的太原科技大学、太原大学、晋中学院等6所院校近两千余人次的学生来中心进行实训,在省内外起到了示范辐射作用。
二、中心实践教学改革取得的成果
中心上下积极参与实践教学改革,成果丰硕。近几年,中心获得了教育部教学成果二等奖一项、中心教师在各种刊物34篇、出版实践教学教材两部、获得各种教学产品和教具专利五项,特别是参与创新实践制作的师生近几年来制作的各类机器人参加了国际国内的机器人大赛获得冠军十项、亚军四项的优异成绩,工程训练中心机器人团队并获得了山西省五四青年奖状。
三、中心实践教学改革中遇到的问题和工作体会
1.评为国家级实验教学示范中心后,压力加大,工作量加大,投入产出不成比例。
教育部加大了对国家级实验教学示范中心的要求和检查力度,每年都要对中心工作进行年度总结报告,并且每年都需要中心参加多次国家级联席会议和交流会议,每次会议都需要总结发言,并且在会后领回来多重任务。其中教育部给与中心的投入数额有限,省里的配套资金难以落实到位,许多实践教学改革的成果大打折扣。
2.教育部的实践教学任务与所在学校的政策脱节,教师积极性难以保证。
教育部对国家级实验教学示范中心的检查内容包括实验教学体系、内容的改革,编写教材、开设创新性实验的数量、教学仪器设备的改造和设计制作等,上述这些检查的项目并未列入学校对教师的考核标准之内,得不到工作量的计算。这些工作量大繁琐,不是靠突击可以完成的,必须坚持长期教学工作的积累,也不是个别人能够完成的,要由全体参加实训教学的指导教师们集体努力。所以必须有政策支持和支撑,否则难以维持国家级示范中心的健康有序发展。
四、结束语
二、实训目的:了解普通车床的工作原理,工作方式、结构特点各部件的用途,并掌握普通车床和立式升降铣床的基本操作。车工对应的机器主要是车床,车床主要由变速箱、主轴箱、挂轮箱、进给箱、溜板箱、刀架、尾座、床身、丝杠、光杠和操纵杆组成。车床是通过各个手柄来进行操作的。在了解了各个手柄的作用之后,老师按照图纸要求给我们示范了一遍今天需要完成的一个小型零部件的加工过程,并给我们指导了注意事项。我们的任务是要加工出大圆直径20mm,长5mm,小圆直径15mm,长10mm的小型零部件。精细的操作要求,认真仔细的数据计算分析,都是对我们没有做过实际车间工人的学生的严峻考验。正是因为缺乏经验和耐心,在零件加工的最后一步,我就因为操之过急而将零部件大圆部分的长度切成4mm而痛心不已。可见,车工虽然不那么累,却是精细活儿,需要精神高度集中,对技术要求也高。(根据题目要求进行修改)
三、实训内容:利用普通车床加工阶梯轴,并用立式升降铣床洗键槽。(如图1-1)
四、实训材料:选φ32长100㎜的45号纲棒料。
阶梯轴工艺过程:在车床上,先车阶梯轴的一端端面,然后车外圆,倒角,在铣床上,铣键槽,去毛刺。
下料车端面粗车各外圆半精车各外圆精车各外圆倒角划键槽加工线铣键槽
五、实训工具:
90°硬质合金刀、切断刀、铣刀、三爪钥匙、刀具扳手、三爪自定心卡盘、游标卡尺、直尺、划线针、动扳手、普通毛刷。
六、实训过程:
加工时因注意的事项:
a、工作时必须精力集中,不准擅自离开机床。
b、工件和车刀需装夹牢固,以免工件和车刀飞出伤人。 c、工件旋转时,不准测量工件。
d、工件安装好后,三爪扳手必须随手取下,以免不注意开动车床,以免扳手飞出伤人。
1、取料:根据图纸的要求选取φ32长100㎜的45号纲棒料。
2、根据图纸的要求对于胚料的选取并理定加工顺序。
3、刀具的安装:用刀具扳手对刀架上的螺钉进行扭送,将90°硬质右偏刀放入刀架右偏65°。利用顶尖头的高度来调节刀具刀尖的高度,调节好后并刀架上的螺钉用刀具扳手扭紧,切断刀的安装与90°硬质右偏刀安装方法一样。刀具安装好以后,把刀架上的手柄扭紧,以固定整个刀架,以免加工时刀架松懈,不利于切削。
4、材料的安装:用三爪钥匙将三爪自定心卡盘扭开,将材料装夹上去。再用三爪钥匙扭紧自定心卡盘,把三爪钥匙拿下来。开机检查材料在旋转时是否有甩摆现象,如有甩摆现象,关机对材料进行调整,调整后在开机检查材料是否还有甩摆现象。直到材料在旋转中没有甩摆现象才可以进行加工。
5、准备好加工中要使用的工具如游标卡尺、图纸放在方便拿的地方,以方便使用。
6、准备完全开始对毛胚料进行加工,要进行工艺分析。加工顺序因应为粗加工、半精加工、精加工。
7、由于阶梯轴加工的精度要求较高,所以在加工过程中要不断停车,用游标卡尺进行测量尺寸,保证尺寸的要求。工件在旋转时不能进行尺寸的量取,也不可能用手去触摸工件,以免打坏游标卡尺及伤手。
8、工件切削好以后,关掉机床,等工件自然停下来,再用游标卡尺根据图纸上的尺寸要求进行测量,尺寸无误后,在开机换切断刀在切断处切一个槽,在前端和后端进行倒角。再切断工件,然后停机。
9、将车好的阶梯轴用划线针和直尺对键槽划线定位。
10、用活动扳手松开铣床上固定工件的螺钉,将工件装夹好,并将铣床上的横向工件台和纵向工件台进行定位。定位好以后开动铣床进行键槽的铣销工作。
11、铣好键槽以后,关掉铣床电源,再用普通毛刷对工作台进行清扫,然后懈下加工好的零件。
12、将以加工好的零件对照图纸进行彻底的测量尺寸。
13、对普通车床和立式铣床进行清扫,并放置好所用的工具,然后对机床打油。
关键词:实践教学 金工实习 车工 教学方法
1 引言
金工实习是一门实践性很强的技术基础课程,是高校学生建立机械制造生产过程的概念,获得机械制造基础知识的奠基课程和必修课程。
金工实习是高等工科院校专门为大学生“学习工艺知识,增强工程实践能力,提高工程素质和综合素质,培养创新精神和创新能力,并初步建立起责任、安全、质量、创新、环保、群体、社会、法律、经济、管理、市场、竞争等工程意识”而搭建的具有综合性和社会性的实践教学平台[1],在高校实践教学环节中占有举足轻重的地位。
2 车工实习的重要性
我国现行的教育体制,使得通过高考而进入大学的大学生的实践动手能力比较薄弱,因此,处于学校和社会过渡阶段的大学就承担了培养学生实践动手能力的任务,金工实习就是培养学生实践动手能力的有效途径,也是目前教育部等部门重点强调要强化的高校教学环节。
随着机械工业的迅猛发展,各种新材料、新技术和新工艺层出不穷,不断涌现,相应的,金工实习也在向着数控加工、超声加工、激光加工、电火花加工、CAD/CAM,CAPP等实习内容不断扩展,但是,由于传统的普通机床(车、刨、钻、铣、磨、镗等)在现代制造业中仍然发挥着相当重要的作用,更由于普通机床操作在教学中比先进的数控机床、激光加工设备等具有更好的可训练性,因此,普通机床操作仍然是金工实习的重要内容[2]。
车削加工是指在车床上利用工件的旋转和刀具的移动来改变毛坯形状和尺寸,将其加工成所需零件的一种加工方法。由于车削加工是机械加工中最基本、最常见的一种加工方法,其加工范围最为广泛(可加工各种内外圆柱面、内外圆锥面、内外螺纹、回转型成形面、回转型沟槽、钻孔、铰孔、滚花及端面等),其加工工艺性最为强大,其安全操作规程最为严谨,其实际操作最为复杂,其加工过程最能反映操作者的动手能力和应变能力,所以,车工实习在金工实习的教学过程中起着非常重要的作用,且在金工实习当中占有很大的比例[3],车工实习可以说是金工实习的重中之重。
3 车工实习教学方法的探讨
车工实习应让学生了解车床的型号与结构,了解车削加工的工艺特点及其加工范围,并能正确操作车床,掌握各种表面的车削方法。
车工实习以学生的独立操作,实际训练为主,以课堂教学与自学为辅,所以,车工实习的教学原则是精讲多练[4]。在讲这个方面,理论和工艺讲解、操作示范和现场指导是极其重要的教学环节,也是充分调动学生的主观能动性和创造性,让学生快速进入角色,通过亲身实践掌握技能而必不可少的教学环节。
3 .1 车工实习教学中的理论和工艺讲解
车工实习的讲解能让学生快速获得必要的车削加工知识,并在即将进行的操作实践中加以应用。车工实习的讲解要紧扣主题、重点突出、层次分明,要富有逻辑性、哲理性和启发性,要能激发学生的学习兴趣,并能调动学生的参与热情,要努力做到既有活跃的课堂气氛,又有良好的教学效果。
车工实习的讲解除了基础理论知识外,就是操作实训时加工零件的工艺分析,对于图1所示的分体式锤柄,笔者遵循“知识的获得要经过感性到理性,再从理性到感性的过程”这一现代教育理论的观点,将两部分的工艺分别进行讲解:先做的锤柄头部是直接讲解其工艺过程,让学生知道锤柄头部该如何加工,做到让学生知其然;通过锤柄头部的车削实践,学生获得一定的感性认识后,锤柄尾部的加工工艺将结合整个锤柄的设计理念和细节处理等内容与学生共同讨论、分析得出,使学生做到知其所以然。这样,再经过锤柄尾部的车削实践检验,学生所获得的就不是机械的、僵死的技能,而是为理论、实践,再理论、再实践不断论证与强化的真实本领,并且,此本领不仅仅限于加工工艺和实际操作层面,还扩展、提升至机械零件的设计层面。
3 .2 车工实习教学中的操作示范
操作示范是车工实习教学的特点,是车工实习教学过程中至关重要的一个部分。示范体现的是直观与抽象相一致的教学原则,它能帮助学生理解技术的结构要素,建立表象,启发形象思维活力[5];它可以让学生直观、形象、生动、具体地学习车工操作方法和操作技巧;它最能吸引学生的注意力,也最容易被学生理解和接受。
车工操作示范前应对学生进行安全教育,应结合工厂生产实践中的真实案例,讲解安全操作规程的重要性和严肃性,让学生牢固树立安全操作,文明生产的概念。车工操作示范主要有两个重要内容,一是车床的基本操作示范,此时要对照实物,讲清车床各个组成部分的名称及作用,讲清车床的传动原理和特点,并示范各个操作部件的操作方法和细则;另一是零件的加工示范操作,此时,老师的动作、手法、姿势一定要正确规范,操作说明要清晰明了,要一边操作示范,一边说明动作要领、操作注意点和关键点,必要时,可将复杂的动作进行分解,以便学生学习和模仿。
3.3 车工实习教学中的现场指导
现场指导是老师与学生进行一对一交流学习的环节,也是老师及时更正学生的错误,让他们快速掌握正确操作方法的重要教学环节,此时,由于老师与学生是近距离的接触,所以,老师的指导学生更能认真倾听,学生也更愿意积极思考,与老师互动沟通。
要做好现场指导工作,老师应在学生操作实训时不间断地巡视现场,及时发现问题,现场解决问题。对于大部分学生出现的典型问题要进行集中讲解,说明原因,讲清道理,使学生认识错误,正确地掌握基本操作技能。
现场指导中,老师不能只是简单地指导学生如何做,而是要在指导学生正确操作的同时,向他们形象而生动地讲解清楚为何要这样做。例如,平端面时,学生装夹棒料总是伸出三爪端面很多,发现这种现象,笔者会阻止学生进一步操作,并拿起配备的钢直尺底部让学生推其顶端,此时,钢直尺很容易就发生了弯曲,再拿住钢直尺前部让学生重复刚才的动作,钢直尺就难以弯曲,这样,学生就能理解:棒料伸出太多,其受到的弯矩就大,就容易发生弯曲,影响加工;再例如,车削锥体时,有的学生会在大拖板轴向自动走刀的同时,推动扳有相应角度的小拖板斜向前行,这样加工出来的锥体锥度就会较图纸要求的变小,遇到这种情况,笔者会告诉学生加工锥体只用推动小拖板,而大、中拖板都不能动!因为如像他们那样加工,刀具在轴向的运动速度为大拖板的运动速度v大 和小拖板的轴向分速度v小轴之和,而径向速度只有小拖板的径向分速度v小径,则加工锥体的实际锥角为:,这样的讲解和推算能让学生充分理解车削锥体的实质,今后,在没有小拖板的数控车床上加工锥体时,他们就不会一脸茫然,而会自然而然地分析出,只要调整不同的轴向和径向进给组合就能加工出想要的各种锥体锥度。
4 结语
车工实习的实践性、综合性和社会性是完全不同于课堂教学的,所以,车工实习的指导老师要根据该课程的特点,认真研究并探讨其行之有效的教学方法,并随着时代的发展不断对其教学方法进行改革创新,这样就一定能提高车工实习的教学水平和质量,并通过车工实习来对学生进行素质教育和创新意识培养,圆满完成车工实习的任务,顺利达到车工实习的目的,为社会培育出符合时代要求的、具有较高操作技能和良好素质的专业人才[6]。
参考文献
[1] 曹晓飞、刘岩·金工实习素质教育和创新能力的培养[J]·辽宁工业大学学报,2009(10),,136~140
[2] 孙志毅·提高金工实习教学质量的几点思考[J]·安徽电子信息职业技术学院学报,2010(4),51~52
[3] 蔡盛腾、何楚亮·浅谈金工实习中车工教学的问题[J]·机械管理开发,2009(10),161~162
[4] 赵桂秋、王洪臣·金工实习教学改革的研究与实践[J]·吉林工程技术师范学院学报,2009(12),39~40
[5] 张贵财·车工实习教学方法之我见[J]·价值工程,2010(6),114
关键词机械设计制造及其自动化专业实践教学多维创新能力
1基于CDIO工程教育模式的机制专业教学改革与创新实践措施
1.1探索机械设计制造及其自动化专业
“产教融合、校企合作”学生实践能力和创新能力教学改革方式对课程实验、课程设计、行业见习与企业实习、毕业设计和课外实践活动等实践教学环节进行系统研究,探索出其各自有效的改革途径,如何通过引入企业案例,或者进入企业实际工作岗位进行培养,提高学生实践能力和创新能力,使学生成为具有行业知识基础和创新能力的高级工程技术人才。
1.2面向行业重构和优化机制专业课程体系结构
机械行业涵盖范围比较广,不同的企业需求人才能力不同,如何在不同企业的人才需求中归纳出共性的人才培养目标,既保证人才培养的共性,又具备不同企业的人才个性能力。基于CDIO工程教育理念,立足于“中国制造2025”对机械设计制造及其自动化专业人才培养的跨学科、综合化等新要求,在机械制造类专业课程教学中要既追求学科知识的广博性,又注重专业技能的精深程度,[3]把传统的以基础理论知识为导向的课程结构转型为以学科综合应用能力发展为主的课程结构,构建完整的理论加实践的机械制造课程体系结构,同时通过课程整合形成跨学科的课程群,使之与“中国制造2025”战略实施过程中的经济转型和产业升级的需求相匹配。一方面,通过广泛地调研相关企业在“中国制造2025”的新形势下对于机械设计制造及其自动化专业毕业生知识和能力的需求,并立足于实际生产过程,根据行业企业所需的知识和技能适当调整课程内容,使培养的学生更好地满足社会经济发展的需要。另一方面,专业教师要密切关注制造行业特别是量大面广的核心制造业中的新技术、新工艺,并将这些内容及时引入到机械制造课程教学中来,使教学内容紧扣行业发展趋势,让学生紧跟本专业先进技术的发展形势。
1.3依据CDIO工程教育模式的理念,构建与培养目标相适应的实践教学体系
根据机械设计制造及其自动化专业的特点,实践教学体系包含课程实验、课程设计、金工实习、各类实训、顶岗实习、毕业综合训练、职业资格培训以及学科竞赛等多个方面。同时考虑“阶段性与系统性相结合,理论与实践相结合”的原则,又可以将机械设计制造及其自动化专业实践教学体系分为三个模块,分别为基本技能模块、专业技能模块、实践与创新能力模块。基本技能模块包括基础实验、专业实验、综合性实验;专业技能模块包括认识实习、生产实习、顶岗实习、毕业实习、金工实习、课程设计及毕业综合设计;实践与创新能力模块包括社会调查、专业技能训练及认证、创新性实验、参与教师科学研究项目、参加教育行政主管部门和行业主办的各类学科竞赛、“互联网+”大赛以及大学生挑战杯竞赛。[4]
2实施过程
(1)顶层设计阶段。为成果形成做好顶层设计,明确实施目标,制定实施方案。在梳理机制专业人才培养前期积淀的基础上,组织教师和行业专家开展广泛讨论,制定课程体系和实践教学体系建设的实施方案。(2)具体实施阶段。对接行业需求,明确能力标准,从人才培养方案制定、课程体系优化、实习实训改革、课堂教学革命、教学团队建设等方面全面落实学生能力培养。(3)总结提炼阶段。对成果的实施进行总结、修正,并加以提炼。在成果实施的不同阶段,依据成果实施的阶段性成果组织分析,指出不足,并在后期加以修正。收集、整理项目实施过程中产生的各种资料(研究数据、教案资料、论文资料等),并总结提炼,同时以书面形式呈现,并转化为论文。(4)交流推广阶段。通过媒体报道、、著作出版及经验交流等方式对成果进行应用推广。
关键词:钣金维修 多功能撬棍 暗筋锤
中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)04(b)-0109-01
在日常的汽车钣金维修实训课程的指导过程中,师生经常会遇到一些难以避免的问题,首先是来自客观的问题,因为钣金维修课程需要结合实践操作所以需要结合校企合作单位苏友快修提供一些事故车辆供同学们进行钣金修复演练。其次在客观来说在这些真刀真枪的动手练习中,也常常会遇到一些在正常理论课程中意想不到的问题。
苏友快修提供的事故维修车辆因为不同的车型、不同的事故位置、不同程度的受损情况需要学生在老师的指导下制定出截然不同的维修解决方案,但问题在于,实验室统一采购的成套钣金维修通用工具有时难以完全胜任,造成了对本来就是钣金初学者的学生以不必要的困难。通过事故车辆修理完毕后大家的总结得出,学生需要在成套的工具的基础上研发出新的钣金专用工具这样在特定的维修场景下,自制的工具会特别的得心应手并获得更好的维修质量。因此,作为指导老师也特地走访了许多汽车修理厂,并且与扬州钣金工众多的安徽合肥中涛汽车修理厂进行了深入的研讨(有趣的是在国内汽车修理界,最有名最出色的汽车钣金工大多来自江苏扬州),他们也给出了很多指导意见。其次在学生们反复的事故维修作业中,学院汽车系的钣金工具有一些出现了不同程度的损耗,除了加强管理规范化操作外,作为指导老师很有必要想出一些方法来重新利用实验室里一些因长期使用报废的工具,这样做既环保又可以减少实验室的工具损耗率,物尽其用降低运营成本。
1 钣金多功能撬棍
经过讨论研究,师生发现实验室里有一些报废的汽车公斤扳手,有的指针损坏脱落,有的表盘损坏,有的已无法显示施加的公斤压力。
另外需要注意的是,实验室里日常所用的专用钣金撬棍在学生实操中存在一些问题,撬棍杆部过于扁平化,在使用频率较多时,容易发生弯曲甚至折断,而通过理论的教学可以知道由于公斤扳手专门用于大扭力的操作其杆身可以承受极大的作用力,非常结实,所以把这两者结合起来师生得出,可以将实验室废弃的公斤扳手进行废物再利用,利用苏友快修的乙炔焊接设备对公斤扳手进行再加工,得到新的钣金自制专用撬棍。在具体制作中,项目主持人孙超同学提出,可以在新撬棍的工作部位,也就是铲形的中间再切割出一个小豁口,使该撬棍还具备起钉功能(在事故维修中我们常常发现订购来的配件如玻璃、机盖、天窗等用木箱包装,经常需要撬起木箱上的铁钉),这样师生边做边改善,最终得到了自制钣金多功能撬棍。
2 汽车钣金专用暗筋锤
在整形车门、翼子板等带“筋”的钣金外部件中,对于初学者能够把因事故造成的凹陷、凸起整平已属不易,但现在的汽车造型越来越多中多样,有的还配有夸张的腰线来彰显个性,如果事故部位恰好处在腰线位置,那么除了要把此处整平,师生还需要把腰线也就是钣金工所说的“筋”给整出来。根据指导老师先前在丰田从事钣金修复工作的经验来看,其实筋还分为明的和暗的,明的学生一眼便可看出,而“暗筋”则是学生新手的大敌,第一其不易被发现,往往需要光线较强烈时或是在阳光下才可看出,第二如果没有发现当整形完毕后,从视觉上看,整形效果不好,但学生却无法找出原因,给他们造成极大的困扰,严重的打击了他们的自信心。在这种情况下,指导老师会在整形前就要求学生仔细观察受损部位,找出有暗筋的部位。但即使是这样,普通的整形锤也难以胜任,结果是整形过度把凹下去的暗筋给整的明显凸出来,对汽车造成二次伤害。经过请教从业几十年的钣金老师傅加上指导老师自己数年的钣金从业经验,师生得出可以在普通的整形锤的基础上,加以改进,制作出新型暗筋锤,在整特定的暗筋场合里,使用这种专用锥非常得心应手,整形效果良好。
3 结语
在钣金练习、总结、整改、再练习的过程中,极大的提高了学生们的操作能力,同时也使他们能在实践中积极的开动脑筋,敢于将自己的想法付诸实践,并用实践来检验自己的想法是否可行、是否能够得到预想的效果,今后打算在钣金最复杂的工作-大梁弯曲修复的工作中继续探索,争取制作出一些工具降低气动拉拽的危险性并缩短作业时间。
参考文献
[1] 陈家瑞.汽车构造[M].北京:机械工业出版社,2004.
关键词:给排水实践课程;课程定位;教学内容;考核方法
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)42-0154-04
水环境是关系国计民生的焦点问题,因此当今社会对给排水工程专业的需求日益增加,同时对人才的实践能力提出了更高的要求。给水排水工程专业是一门理论和实践紧密结合的多学科知识体系综合学科,实践教学对整体教学效果影响甚大,实践教学不仅锻炼了学生的实践和操作能力,同时也加深了学生对课堂讲授内容的理解和记忆。
北京林业大学“给水排水工程专业实践教学”包括实验、实习和设计三大部分,涉及课程实验、金工实习、认识实习、生产实习、毕业实习、课程设计、毕业设计等七个实践性教学环节,共计32学分。如何在有限的时间内,全面培养学生的综合实践能力,提升学生理论知识和实际应用能力的综合水平,提高实践教学考核的公平公正性,促进教学效果,是本研究的核心任务。笔者对北京林业大学给排水科学与工程专业近几年的实践教学模式及考核方法的实践尝试进行了综合分析,对问题和经验进行了研究总结。
一、课程定位
给排水工程专业实践课程是一门应用型的专业课程,不仅涵盖生物、力学、物理和化学的知识,而且与电子信息技术和自动化技术的发展密切相关,是一门涉及多学科知识的综合学科,是介于自然科学和技术科学之间的边缘学科[1]。专业实践课程是在学习专业基础理论知识的背景下,通过实验、实习和设计进一步加深对理论知识的理解、掌握和应用,同时也是获取新知识、充分调动和发挥学生的能动性和创新能力、培养分析问题和解决问题的科学实践方法。实践课程的定位是通过实践课程实训,具备一定的实验技能和动手能力、了解给排水科学技术的理论前沿和发展动态,初步具备科学研究和实际工作的能力和水平。因此确定了整个实践课程的设置、重点内容和教学考核方式,体现理论知识和工程实践能力的紧密结合,更好地促进实践教学效果。
二、实验教学:学院统一设计实验,自编实验讲义,扩展考核方式
(一)实验课程
给排水工程专业的实验课程分为专业基础课实验和专业课实验[2],专业基础课实验包括水分析化学实验、水力学实验和水处理微生物实验三类,专业课实验包括给水处理技术实验、供排水管网实验和污水处理技术实验。北京林业大学环境学院通过对目前国内的核心水处理企业如北京排水集团、北京自来水集团、北控水务集团、碧水源公司等企业,进行技术需求调研的基础上,组织全院老师编制了6门实验课程的讲义,并要求实验课带班老师提前亲自做好每一次实验,把实验中可能出现的问题编写在实验注意事项中,并根据实验原理和设计提出思考题,提高了学生的实验效果和思考能力。如根据目前饮用水中出现的内分泌干扰物,设计了臭氧活性炭处理饮用水中内分泌干扰物的实验课程,同时在分析手段上设计了利用UPLC-MS-MS分析内分泌干扰物的中间代谢产物,毕业生受到自来水集团的青睐。
每门实验课程都由专业任课的老师亲自带班,实验课的安排保证与理论教学同步。实验课的分组合理,微生物实验2人一组,水处理实验4人一组,化学实验每人单独进行,既保证了有效的利用资源,也充分调动了学生参与的积极性和主动性。同时,要求学生课前准备预习报告,课后提交实验报告,并要求学生实验报告工整清晰,数据测定真实、数据处理规范,实验教师对测定数据进行检查和签字后方可生效,培养了学生严谨的工作作风,为学生适应现实工作岗位的需要提供了良好的素质训练。
(二)大学生科技创新实践
北京林业大学设置了3类大学生科技创新实验,包括国家级、北京市级和校级。专业教师可结合科研实际,提出相应的大学生科技创新实践题目,由感兴趣的学生组成团队进行申报,与学生一起从事科研活动。其中三类项目有严格的验收标准,国家级项目须有SCI文章、市级项目须有核心期刊文章,而校级项目也必须有公开发表的文章。该实验实践课程的参与,大大提高了学生的实验动手能力和科研实践能力,每年由于发表SCI文章而被清华、北大等知名院校录取为直博的学生大有人在,且呈逐年增加的趋势。
北京林业大学环境学院开展了丰富的环保社团活动,其中“绿手指”社团的地沟油制肥皂项目获得了国家20万元的经费支持,提高了学生素质和丰富校园文化生活,逐步实现第一课堂的有效延伸。
(三)实验考核
给排水工程专业实验课程是单独的课程,因此执行严格的考核制度,采用实际考操作和笔试相结合的形式,其中平时实验占50%,实操和笔试各占30%和20%。主考教师准备不同浓度的样品,考核时学生随机抽签,进行浓度的测定,在测定的基础上根据平时实验积累的经验,设计实验方案进行污染物去除,并分析取出后的污染物浓度,监考教师根据统一制定的评分标准,对实验结果进行打分;笔试主要反应对实验原理、注意事项和问题思考的把握程度。通过考核不仅检查了学生的操作水平,而且更深刻领会了每次实验的内涵,避免了平时实验中分组实验中个别同学依赖其他同学操作的不良习惯,调动了每位学生的积极性,使学习上了一个新台阶。以上笔试和实际操作的考核形式,经过实践检验,是切实可行的考核方法。
三、实习教学:与生产实际结合,影像与现场相结合
认识实习、金工实习额、生产实习和毕业综合实习是给排水专业本科阶段非常重要的实践性教学环节。实习是课堂教学的继续和发展,是检验教学成果的重要途径[3]。北京林业大学长期以来与北京排水集团、北京自来水集团、北京翠湖湿地公园等单位达成了长期的实训校外合作基地,还与校内的污水处理站等基地签订实习协议,进一步拓宽了学生学习专业知识的渠道。
(一)认识实习
认识实习主要是学生到自来水厂、污水处理厂和高层建筑供排水及消防系统进行参观[4],加深学生对给排水工程的认识和了解,初步建立起对本专业的总体工作任务印象。
在认识实习前,带队教师召开实习布置大会,具体明确的提出实习的目的和主要内容,并针对实习内容播放各个实习机构拍摄的供排水流程或水处理工艺技术流程,并利用计算机仿真技术模拟生产过程环境中,如北京市水源九厂对褐煤和石英砂双层滤料的过滤和反冲洗过程中各个阀门、开关、设备的操作;吴家村污水处理厂的全流程和各工艺参数的调节和控制界面,可以模拟各种事故现象及处理方式,在进入现场前对城市水处理系统的复杂性和突发事件形成深刻的感性认识。在现场实习过程中,学生可以带着问题有针对性认识实习,大大提高效果。在认识实习工程中,以工艺为主线,以单体构筑物为副线,通过先大体了解流程再具体认识单体构筑物,最后了解具体涉及的设备及选型方法,一步一步将学生从宏观的认知引导到专业知识的细节上。
(二)金工实习
北京林业大学给排水专业的金工实习是集设计制作与实际加工于一体的实习教学方式,将创新工程能力的培养与传统的机械加工技能操作训练巧妙地结合在一起。实习的基本要求是给用户安装洗浴系统及卫生洁具,因此首先要设计各个器具的具置,然后设计管路系统,最后进行管理和洁具的安装。因此突破了一般金工实习车削、铣削、刨削、磨削、铸造、锻造、焊接等基本机械加工工艺知识[5],更加注重基本操作技能的训练和设计创新能力的结合。最后的考核为系统稳定运行不漏水。开放式的金工实习模式成为培养学生工程能力的一个基础平台,在理论联系实际的同时着重培养工程动手能力,使学生发展成为一个适应现代化企业需求的合格工程师。
(三)生产实习
生产实习是学生结合已学习的水质工程学[6]、建筑给排水、水处理工艺设备及仪表等专业课程的基础上,与工程实际联系起来,进一步加深对所学知识的理解。北京林业大学建立了给水排水工程专业的生产实习资料库,其中包括:实纲、影音资料、实习图纸、实习思考题等。通过学生进驻自来水厂、污水处理厂、建筑公司及高层建筑现场,参观并跟班运行等手段了解工艺及运行情况、污染物处理过程、建筑施工场景等,进一步巩固理论知识,也为学生今后选择职业打下基础。
生产实习之前指导教师召开实习动员大会,讲解一些安全注意事项、实纲,播放实习影音资料和PPT课件,阅览设计图纸,让同学初步了解主要处理构筑物的平剖面图、动画、建筑给排水三维系统图等,并结合实验室的模型演示,让学生对各构筑物内部构造、运行机理有初步的了解。实习期间严格按照实习场地分班组实习,同时学生需要记录实习工况,编制实习报告。在生产实习的过程中针对实习中的共性问题和难点问题,与学生进行面对面的交流,在扩展实习空间的同时也延伸了实习的时间。
1.毕业综合实习。毕业实习是学生结合自己的毕设选题,有针对性地进行实际工程参观实习,为顺利进行毕设打下基础。北京林业大学的毕业设计全部来自于实际课题,因此每名毕业生根据自己的选题,选择到类似工艺的水厂或高层建筑的场所进行为期一周的实地考察,包括核心工艺流程,各个工艺构筑物的形式和用途,主要设备及选型,同时对自动化控制环节进行学习。对于污水处理厂出水达地表IV水体出水标准要求的选题,不仅需要去污水厂和再生水厂进行实习,同时去设计院进行学习,以达到工艺符合实际设计的要求。通过综合实现的训练,为毕业设计的顺利开展打下良好的基础。
2.实习考核。实习结束后要求学生提交实习记录和实习报告,并由教研室组成专业团队对其实习内容进行现场答辩,最后根据实习报告及实习答辩记录评定学生的生产实习成绩。金工实习的考核为供排水系统稳定运行不漏水。对不及格的学生要求再重新实习,直至达到实习要求为止。因此,大大提高了实习的效果。
四、设计教学:命题全部源自实际项目,每个学生单独选题
(一)课程设计
课程设计作为给排水专业实践教学的基本环节,可在很大程度上提高学生对专业知识的深度理解和独立的工作能力。给排水专业课程设计包括泵站设计、给水排水管网设计、给水厂设计、污水处理厂设计和建筑给排水设计。设计题目尽量选用目前国内外的主流工艺,且难易适中,以巩固学生的基础知识为目的。指导教师在授课之前将设计任务书下达给学生,将课程设计的知识贯穿于授课过程,使学生掌握设计计算的方法。在课程结束后,统一进行设计任务布置和任务解答。
设计过程中,在核心设计参数的设定上,采取统分相结合的方式。每种方案由5~6人组成,同一组里的每个学生在处理规模和进水水质等方面略有不同,这样的参数率定有助于同组学生间的讨论,同时又能发挥学生独特的设计理念,充分发挥学生对工艺的独特见解,反应对基础知识的领悟能力和拓展水平。
(二)毕业设计
毕业设计选题百分之百是指导教师正在设计与研究的现实课题,80%以上的选题体现了水环境污染控制与水处理新工艺。如在水环境方面:更侧重于目前水体污染控制要求的缓流水体水生态和水质保持工程设计、初期雨水的收集净化与利用工程设计、面源污染控制工程设计、多自然型河流生态净化工程设计。在污水处理方面:更注重与我国污水排放新标准结合,新建污水处理厂设计全部实现一级A的排放要求,核心工艺包括MBR工艺、生化+滤布过滤工艺、生化+微滤等;同时更加注重污泥处理工艺的体现,在传统污泥脱水的工程设计的基础上,增加污泥消化、污泥堆肥及生态利用、污泥钙化及建筑材料回用等污泥综合处理及资源化工程设计;重视污水厂臭气对环境的影响,增加了污水厂的臭气收集和处理方面的工程设计;在部分传统的污水处理工艺如活性污泥法、A2/O、SBR和氧化沟[7]的选题也结合目前污水处理厂升级改造实现一级A达标排放的新标准要求,体现深度脱氮除磷工艺,同时将除磷精确控制及磷回收的工程设计纳入新的设计体系;同时结合北方缺水地区水环境对污水排放的达地表IV水体的高标准出水要求,更多的在组合工艺和新工艺的应用方面进行设计尝试;在饮用水处理方面:注重新型污染物的处理工艺及消毒副产物控制技术,并结合北京市面临的南水北调与海水淡化进京的多水源优化调度的管网分配,核心工艺包括多层滤料过滤、膜过滤及臭氧消毒、紫外消毒等新工艺设计。因此,学生经过课程设计和毕业设计教学环节能够适应当前用人单位的技术需求,保持了较好的本专业就业率。
(三)设计考核
由教研室主任为答辩考核组长,全体教研室老师为组员组成考核团队,对同学设计中的三个环节“开题、中期和最后的设计成果”进行统一考核,成绩的核定按照去除最高分和最低分之后取平均分,3次答辩取10%、20%和70%作为最终的成绩,保证了考核的公平和公正性。由于选题来自实际的课题,且每人一个选题,因此不仅避免了设计雷同,设计成果也有助于提高学生在工作面试中的竞争能力。
毕业设计限定了学生的基本合格线,最少8张图纸,其中2张手绘,且设计没有工艺失误和图纸基本没有错误,答辩过程对设计工艺介绍清楚,关键环节提问回答无误;对于不达标的同学,限期整改后进行二次答辩,二次答辩不合格者,不授予学士学位。严格的设计考核制度和设计规范,确保了设计质量,使得每年都有数名同学考入设计院工作。
五、结束语
实践教学是给排水专业的重要组成部分,是培养高质量、高素质、高水平应用型人才的基础。整个实践教学,从实验、实习和设计三个教学和考核环节进行全方位的改革,为实践教学改革探索出一条新路。通过实验的统一编排、实习的与生产实际结合、影像与现场的双结合及设计的单独选题及实际命题的实践教学路线设计,结合水处理全流程实验设计及盲样考核、管网制作及压力实验考核、实际水厂设计及设计运行核心参数考核的多途径教学模式及公平考核渠道探索,充分调动了学生的能动性,整体有效地推进实践性教学改革,提高了教学的效率和效果,满足了当前给排水工程领域对创新性实践人才的培养要求。
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[6]李圭白,张杰.水质工程学[M].北京:中国建筑工业出版社,2005.
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Abstract: In this paper, combining training requirements of the applied mechanical undergraduates and enterprise job skills, according to the actual teaching situation, teaching reform and practice on NC machining and programming technology course is demonstrated from the aspects such as teaching content, teaching method and appraisal method.
关键词: 教学改革;数控加工与编程技术;应用型本科
Key words: teaching reform;NC machining and programming technology;applied undergraduate
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2014)10-0285-02
0 引言
数控技术的应用已经得到我国各级政府和企业家的高度重视,数控加工技术已经成为机械加工标志性技术并逐渐得到普及,而数控人才已经成为国家紧缺人才,社会需求巨大。
目前虽然我国各类高等院校加大了培养数控专门人才的力度,但始终不能满足我国数控人才的需求,主要原因之一是教学方法、教学内容和教学模式所培养的学生不能满足企业需求,操作技能不高,实践能力不强,综合应用与创新能力不足。
陕西科技大学机械工程学院在专业建设和教学过程中,摆脱“学科本位”的课程思想,以能力培养为主线,以能力训练为轴心。充分发挥学生学习的主动性,将理论知识和实践技能渗透到一系列的项目教学和实验中。使学生牢固掌握理论知识,熟悉零件的数控加工过程,提高学生的综合能力。
1 教学内容的改革
①解构数控加工与编程技术课程的理论与实践脱节、知识模块相互独立的传统知识体系,把实践与综合应用创新能力的培养融入到相互紧密关联的数控加工工艺、数控加工与编程技术、数控加工综合实验的核心课程中;对课程的内容和实验环节进行重构,实施数控加工工艺-数控加工与编程技术-数控加工综合实验教学模块的系统化串联,即三位一体。
②精选传统内容,强化课程内容的应用型部分。注重编程技术及应用技巧等、实际案例的讲解;注重与机床实际操作、人际互动等相关知识点原理、概念、设置方法等内容的讲解与演示。
③增加CAD/CAM技术在传统编程教学中的比例,强调学生对工具软件的应用能力。增设实验上机环节,给定行业典型零件,要求完成三维建模、工艺规划、程序生成及加工仿真等环节。
④积极扩展新技术应用的内容,使学生及时了解专业前沿动态和应用“热点”,注重课程教学的实用性和前瞻性,合理更新教学内容,改变教学滞后的状况。数控装备的功能复合化、高速切削技术及刀具系统的多样化发展,带来了数控加工工艺的巨大变化,同时也对现代化数控编程技术的改进提出了更高的要求;通过播放日德等先进设备加工视频,查阅资料等,让学生了解数控领域发展的最新动态。
2 突出实验和实践教学
数控加工与编程技术是实践性很强的综合技术,没有实践体验很难获得良好的教学效果。在教学过程中,制订了金工实训数控部分实习指导书、数控加工综合实验指导书、现代加工技术综合实验指导书,以满足学生不同阶段训练需要,对学生进行规范性指导。培养学生独立分析问题、解决问题以及理论联系实际的能力。
在教学设计过程中,把实践教学内容分成三大模块:基础技能、专业技能和综合技能。
基础技能和专业技能阶段,实训工件应完全按教学思想来设计,而不形成产品,遵循由简到繁、由浅入深、循序渐进的教学原则,培养学生全面、扎实的专业基本技能;综合技能阶段,完成实际典型产品的数控综合加工。
①理论教学之后接着进行实践操作(计算机加工仿真实验),充分利用完善的实训条件,强化理论的理解与提高实操的能力,为实际操作数控机床提供了有效训练途径; 教学中,我们利用宇龙数控加工仿真软件,通过数控机床模拟仿真的操作,让学生扮演生产者的角色,在模拟仿真中进行工件的程序编写、程序调试与数控机床的操作,这样学生可以更好理解整个工件的生产过程。
②开设数控加工与现代加工技术两个综合实验,选取制造业中的典型零件,以小组为单位,实现零件的三维造型、工艺规划、程序生成、加工仿真、程序传输、机床操作与加工、零件精度检测等环节,训练学生对数控编程技术及相关工艺知识的综合应用能力。
③在传统的《机械制造技术基础》课程设计中,鼓励学生使用数控装备及工辅具等进行工艺规划,针对方案展开小组讨论和优化,提升学生的团队合作意识以及在传统制造领域应用数控加工与编程技术的能力。
3 教学方法与手段改革
①课程采用“教中学、学中做,学做结合”一体化的教学手段,通过以学生为中心、以数控加工过程为导向的授课方式,项目引领,任务驱动。
以数控铣床编程为例,将原来的内容分解为平面加工、轮廓加工、型腔及孔加工四个模块,分别讲解编程指令、编程技巧、工艺知识等相关内容;在课程实验中分别设置相应的四个模块实验,理论与实践相结合,起到了良好的效果。
②现场教学与教师示范相结合,针对课程中实践性很强的内容,如试切对刀、程序的编辑与调用、安全操作规范的步骤等,安排在工程实训中心进行,达到现场教学与教师示范相结合的教学效果。
③以学生为中心的案例教学方法,教学内容尽量选择有代表性、实用性的案例来进行分析讲评,通过案例教学,教师组织协调,让学生参与讨论,充分发挥学生的主动性、积极性和创新精神,调动学生的学习兴趣。
④采用多媒体教学,改变以往的“单纯课堂”的传统教学模式。充分利用现代化教学设施和手段,采用启发式、互动式、项目驱动等新的教学模式,对于促进教学改革具有重要意义。
⑤建设网络教学资源,推进网络教学发展。在教学建设中,本院建成了《数控加工与编程技术》省级特色精品课程网站,并在学校BBS上开设数控加工论坛版块,充分利用先进的信息技术、丰富的校园网络资源,构建一种教与学的新模式,进一步提高课程的教学质量。
4 考核评价方式改革
建立能力考核为主的评价体系,改革传统的单一卷面考核和一次性终结考核方式来评定学生成绩的方法。考核由卷面考核和项目过程考核相结合,重点按项目和任务进行过程考核,着重考核学生完成工作任务的实际能力。
任课教师结合学生的日常课堂表现给出评价成绩;根据小组的产品精度检测结果及综合实验报告给出小组实验成绩,结合各小组组长提供的贡献率及答辩表现,给出每个组员的实验成绩;期终采用笔试给出理论考核成绩;上述三者分别以2:4:4的比例给出总评成绩。
5 总结
由于数控技术的飞速发展,《数控加工与编程技术》课程的教学始终处在不断摸索的过程中,我们仍将积极实践与探索,以推动教学改革,提高教学质量。
参考文献:
[1]黄瑞,丁守成,尹小霈.加强实验中心建设,提高大学生创新能力[J].实验技术与管理,2006,23(12):128-130.
我是学院计算机与电气信息工程系自动化的班长。在此,我谨代表自动化班向出席晚会的领导、老师们表示热烈的欢迎,向一贯以来关心、支持我们班的系领导、老师、同学们表示衷心的感谢。本次晚会将认真总结我们过去两年的工作,提出今后的工作方向和工作任务,继续发扬班级的优良传统,集思广益,齐心协力把我们班凝聚成一个优秀的团队。
下面,由我代表学院计算机与电气信息工程系自动化做工作报告总结。
自9月14日我们带着稚嫩的翅膀来到学院电子信息工程系以来,如今我们即将面临顶岗实习的重任。首先感谢学院领导,老师对我们一直以来的关心和教导。
回顾过去的两年,我们一起经历了很多很多,记得开学第一天,天下着蒙蒙细雨,我独自一人提着行李开始了我的大学旅程。耳边回响着临走时妈妈说过的那句话:“路在脚下,机会在手中;未来靠自己,爱拼才会赢”。踏进了彩虹式的大门,映入眼帘的是那几个显赫的大字“接过你的行囊,我们就是一家人”在我的心底缓缓流过一淌暖流,因为我相信白云,会是我另一个温暖的大家庭。
我们在风雨之中举行开学典礼,大家都成了落汤鸡,校领导还高呼同学们坚持住啊。来到只有两个女生相依为命的班级,刚开始我显很不自然。后来和师兄师姐的聊天中,渐渐放开心情去接纳身边的人与事。同时我很感谢在座的每一位同学对我工作的配合和肯定,让我荣幸的成为班长。
也许刚刚的dv也让同学们想起在这两年走过的点点滴滴,还记得我们第一次主题班会。热烈的街舞,动听的歌声,搞笑的小品,无语的模仿秀,残酷的惩罚。所有的所有都有你们的付出与微笑,我知道那时我们很快乐。校运会在风雨中走方块,跳啦啦操,在观众席上为每一位队员呐喊,我知道那时我们是团结的。第一次联谊烧烤,虽然不是太尽兴,因为回去还要吃宵夜。但我知道至少我们永远会记得在大学里有一段这样美好的回忆。金工实训,磨铁的经历。敬老院,志愿者的经历。佛山,野炊的味道。清远,漂流的感觉。湖南,凤凰的气息。桂林,山水的秀丽。实验室,教室,宿舍。。。
20__年4月21日,我们终于穿上学士服,毕业了!当我一起将学士帽抛向空中那一刻,意味着我们大学的时光即将划上圆满的句号。在座的能否真正向父母提交一份满意的答卷,当初的愿望,理想都实现了吗?在大学里你究竟学到了什么?你过的好吗?开心吗?充实吗?希望待会各位同学也能和大家一起分享,在大学里的点点滴滴收获与感想。
在不只不觉中,我们一起走过了两年。这一路走来的风风雨雨,点点滴滴都是最美的回忆。风雨中的开学典礼洗刷了过去的种种伤心与难过;严酷的方正训练锻炼了我们的意志;激情的校运会培养了我们集体的荣誉感;火爆的招聘现场给予了我们动力与方向;丰富多彩的课外活动充实了我们的时光;聚餐旅游加深了你我之间的感情,一切的一切都深深烙印在脑海中。
如果说人生是一本展开的书卷,那大学就是人生最美丽的篇章;如果将人生比作漫漫旅途,那大学就是让我们时时怀恋的青春行程。毕业,就像一个大大的句号,从此,我们告别了一段纯真的青春,一段年少轻狂的岁月,一个充满幻想的时代……
关键词:采油装备;实践教学;教学理念;教学模式
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)02-0108-02
一、引言
随着全球90%的油田进入成熟期,石油开采的难度越来越大,勘探开发已重点向深海、边远地区、油区深层、地质结构复杂的非常规产区等领域转移,石油开采技术及设备越来越受到关注。各石油院校为了能够让石油学子毕业后迅速融入石油开采行业,大都开设了有关石油装备方面的课程,但是受于条件限制,大多以基础理论教学为主,缺乏理论与实践结合的重要环节。
采油装备创新实践教学是中国石油大学(华东)石油工业训练中心(以下简称“中心”)开设的一门面向大学生的公共选修课程,旨在解决采油装备基础理论与实践脱离严重的问题。中心以自主研发的大量石油开采仿真教学装备为基础,为学生搭建了多元化石油工业训练平台,根据各个学科和专业的不同需求、采油生产现场需求和采油设备研发态势,精心确定了相应的基础理论课程及相应的训练计划、训练内容,并对训练的效果及时进行评估,根据学生的反馈信息进行及时调整。
二、采油装备实践教学课程介绍
1.教学内容及过程。采油装备在石油装备中量大面广,由于采油工艺过程及方法千差万别,使得采油装备的工作原理及操作方法有所不同,为了让学生能够真正地将书本上的理论知识应用于实际的石油开采过程中,课程内容包括了32学时的课堂理论学习和16学时的动手实践。
2.教学模式。要培养学生的创新能力和实践能力,就应该建立与之相适应的课堂教学模式,采油装备具有显著的工业应用背景,在实践教学过程中,我们运用了新的教学方法、采用新的教学模式、应用新的教学手段进行石油钻采装备的课堂教学,促进了教学思想、教学过程、结构模式的根本变革,总结出了一套能充分体现理论结合实践思想的教学模式:情景课堂模型体验工训实践。
(1)情景课堂。该课程面向全校各专业学生,包括机械、石油、外语、自动化等专业。在教学过程中,为了避免枯燥的理论基础知识讲解给学生带来消极的情绪,在讲解过程中加入大量的多媒体视频、动画、挂图等,让学生有种身临其境的状态,调动起积极性,生动地完成理论教学。最后利用8个学时让学生自己演讲自己准备的相关PPT,课件内容可以为教学内容中的任意一个点的扩展,即可以让学生根据课堂内容查找资料,此做法可提高学生自主学习的主动性,锻炼学生编写课件和演讲的能力。
(2)模型体验。在课堂上,利用小型采油装备模型进行现场演示,让学生思考石油钻采设备是如何工作的,结合理论知识,达到融会贯通的效果。
(3)工训实践。石油工业训练中心研制了各种等比例缩放的中型教学模型,学生可在老师的指导下进行拆卸,了解采油装备的内部结构及工作过程,提出创新性的问题。可采用小组讨论的形式对现有装置的不足提出意见,并给出有效的解决方案。中心可根据学生的反馈意见开展针对性讨论,如有必要可将意见反馈至相关生产厂商。
3.教学步骤。
(1)课堂教学。共32学时,该部分主要采用多媒体方式给学生讲解石油钻采设备的工作原理等基础知识,并利用小型教学模型进行现场演示,加深对基础知识的理解。
(2)工训实践。学生自己动手操作、拆装模型,形象生动地对课堂理论知识做进一步补充。工训区主要包括“采油装备工训区”、“工艺管柱训练区”和“压裂酸化实训室”。
在采油装备工训区,根据采油设备模型,讲解常用抽油机的原理、特点和使用环境,引出冲程、冲次的概念。然后讲抽油泵的结构原理,并根据抽油泵原理,让学生自己得出抽油设备每分钟理论排量和泵效的计算方法,并动手测量相关参数,计算理论排量和泵效。
在工艺管柱训练区,先讲解注采工具,每类讲一个典型工具,然后讲解各类井口装置,并根据最后一个潜油电泵井口装置引出潜油电泵采油装备工作原理,让学生根据所讲工作原理,连接潜油电泵装备的井下工艺管柱。
在压裂酸化实训室,根据实际需求引出压裂和酸化的概念。利用中心自主研发的模拟仿真系统进行压裂酸化地面设备以及整个施工工艺过程的介绍。通过仿真系统,使学生熟悉现场实际操作流程。最后让学生能够利用相关的工具模型把压裂的井下工艺管柱连接起来。
(3)实践测试。为每个学生分发一张注采工具的原理图,让学生根据所提供的原理图,找到相关工具并拆装,了解内部结构,描述工具的工作原理,绘制其中一个相关零件并说明零件的加工工艺。
三、成绩考评及信息反馈
该部分主要是用来对学生在整个教学实践训练中所表现出来的态度、技术熟练程度和对训练内容的了解、掌握程度等做出合理的评价。考评内容包括:出勤情况、课堂作业、PPT演讲、技术熟练程度,书面测试、如表1所示。
其中,出勤情况可采用课前点名或参照课堂作业完成情况进行检查,3次无故旷课者取消其考评资格;演讲用PPT不可照搬网络资源,如有发现取消该部分成绩;技术熟练程度是看学生在训练过程中的操作情况和训练作业的完成质量;测试成绩主用于评估学生对训练内容的了解、掌握程度,通常采用笔试的方式进行,时间一般安排在训练科目结束前。
对于缺课(请假超过3次)或技术熟练程度不过关的,需要进行补课或重新进行一次训练,最终考评的结果以百分制给出,总分小于60的视为不合格,需要进行补考。老师在给出成绩的同时,还要给学生写一个简要的评语,指出学生在训练过程中所表现出来的长处和需要加强的地方。
信息反馈环节,要求学生在训练结束后填写训练调查表,参考反馈的建议和意见对训练方案和训练重点进行调整。
四、采油装备工业训练课程实践成果
石油工业训练中心自2008年被评为国家级实验教学示范中心以来,研制了一大批石油钻采仿真教学装备,从硬件方面看在国内同类院校中是首屈一指的。《采油装备工业训练》作为中心的特色公选课程,充分利用相关资源对学生进行石油训练,拓宽知识面,推进具有石油特色复合型与应用型人才培养。实现石油工业训练中心“以提高学生综合工程素质为目标,石油工业训练为主线,培养实践技能和创新精神为重点”的实践教学思路,完善中心的实践教学体系。
自2009年开始,本课程已经开设6年,培养学生已达400多人,使学生掌握钻采机械的组成、结构和工作原理的同时,熟练地拆装和操作这些设备的主要部件;对采油装备有全面的认识,培养学生的动手能力,开发创造性思维;教学效果明显提高,极大地增强了学生的学习积极性,为学生提高自身的科学素养,强化石油文化特色,以及今后从事与石油有关的工作打下了良好的基础。
五、总结
采油装备工业训练实践教学课程通过多媒体课堂、模型演示、工业实训等方式,系统地训练了学生的实践能力,使学生能够将采油装备的理论基础知识运用到实践活动中,让石油学子能够快速地融入到石油生产工业中。随着科学技术的发展和教学需求,中心将加大仿真教学设备的研制,进一步完善教学模型库。同时,在工业训练基础上,注重将采油设备高新技术纳入培训计划,加强学生的创新和研发能力。
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