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中图分类号:G642.0?摇 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)50-0213-02
一、围绕办学目的组织实训教学
我院坚持“应用为本、学以致用”的办学理念,把“办好让学生、家长、社会满意的学校”作为办学宗旨,致力于为社会培养高素质应用型人才。我院通过强化实践教学,突出技能培养,努力探索工学结合和理论与实践相融合的人才培养模式。《液压与气动技术》是工程机械类专业十分重要的课,也是一门理论性和实践性很强的课程,针对我校教学环境和实验室硬件条件的特点,从实际情况出发,围绕办学目深入探讨如何在《液压与气动技术》实训中尝试各种教学方法,达到理论和实际相结合,提高学生的实践动手能力,激发学生学习兴趣,增加分析问题、解决问题的能力。
二、实训课强化实践应用能力
《液压与气动技术》是我院机械制造设计及自动化专业的一门重要课程,与机械制造技术、装备设计等主要专业课有着密切的关系,具有实践性强、与生产实际联系紧密的特点。是一门综合性较强的课程,也是专业课程中较难理解和掌握的一门课。根据培养目标,岗位需求,结合学生的实际情况,本门课程的主要任务是培养学生分析、设计简单的液压与气动基本回路,安装、调试、使用、维护液压与气动系统及故障诊断和排除液压与气动系统故障三项能力。通过实践和实训教学强化理论教学,突出对学生实践技能的培养。
三、实训教学条件及过程
1.实验室实训条件。我校液压与气动实验室有6台CQJDY-A2模块化机电液气综合实验台,并配有透明的液压元件及实物液压元件,这种试验台是专门为学校配备的教学性质实验台,实验台的各个元件的功能和实际生产用的元件有区别,容易出现故障,质量和性能很难达到理论要求,只能完成基本动作和各种基本回路运动。基于上述条件,我们开设的实训是:(1)液压与气动基本回路实训;(2)元件的拆装实训。结合开设的实训编写相应的实训报告手册。
2.降低成本,挖掘潜力扩大实训功能。购买企业报废的液压与气动元件用于实训拆装教学。拆装的目的是掌握结构和原理,无论新元件还是报废元件结构都是一样的,再者液压与气动元件种类多成本高。以低成本的价格购买,变废为宝服务教学。由于经常购买企业报废元件,元件的种类对每届学生实训都不同,在每次实训前要重新编写实训报告。如:根据新增加的元件改写拆装件的报告内容,根据需要增加元件的测绘功能,根据上一届的学生情况总结出经常出现的问题在报告中强调等。
3.实训过程和内容。学生分组:3~5名学生一组,学习委员根据每组学生的学习成绩要均衡分配,每组选个组长,组长的选择可以同学推荐也可以自荐,组长要求动手能力强善于思考并且具有组织管理的能力,或者想锻炼这方面的能力的学生。教师根据实训情况对学生提出实训要求,同时强调一定要在实训过程中把理论课教材用于实训参考。
4.带着问题拆装实训。每组分到的元件不同,在拆装前根据分到的元件复习教材中相关的理论,每组理论搞清楚后结合实训报告册的内容进行拆解,拆下的元件放到干净整洁的台面上,全部拆解后,小组成员一起讨论每个零件在元件中的作用及结构,分析特点,并延伸到零件结构特点在相关其他机构中的应用情况。比如说齿轮泵中弹簧卡圈,不注意会忽略这个小件,学生找到这个件并要求说出这个元件的作用时,好多学生不太清楚,了解了这个零件是限制齿轮轴向位置作用后,学生的兴趣非常高,没想到这么小零件会如此大的作用,同时让学生回顾在其他机械结构中如在减速机中的应用等,达到举一反三的作用,同时介绍这个元件是标准件,增加对标准件的认识。
5.基本回路连接可以锻炼学生基本回路设计和初步诊断故障的能力。学生做这个实训前,教师在一台实验台上连接透明基本回路,为学生介绍实验台各个按钮及相应各个元件的使用方法,根据学生在课堂上学过的理论知识,让学生自己设计液压和气动基本回路,自己连接,教师和学生一起检查回路,发现问题一起考虑解决的办法,在回路运动中,根据报告填写不同压力点的压力实验数据,根据实验数据和理论数据分析,实验数据和理论数据不同的原因,复习有哪些对压力损失有影响。
在基本回路完成的同时,推广到典型回路的应用,根据实验室的条件和学生对电器原理的理论知识设计简单的公交才车门和翻斗车及挖掘机的液压系统。实现机电液气综合实验台的综合性能。在整个过程中,首先肯定学生的方法及特点,然后总结出正确的方法和思路,强调在设计过程中注意的事项,对学生做个正确的评价。
实验台在使用过程中经常出现些故障,如对漏油处采取更换密封件,换向阀无法实现换向时是因为阀芯卡住;行程开关不灵学生自己动手组装行程开关等。扩展到液压系统故障的隐蔽性的特点,液压系统发生故障以后,应该有选择,有侧重,有次序地检查液压装置的内部状况,根据有关的判据,推断出各故障原因可能性的大小,然后再根据现场的具体情况,对液压装置作更深入细致的分析与评判。通过对系统多方面的综合考察,得出更加具体的结论。
6.测绘液压元件服务主干专业课的项目教学。机械制造技术是机械设计及自动化专业的主干专业课,采用项目教学方式授课,以项目形式在实习厂授课,授课结束学生即能加工出相应的产品。液压元件如各种压力阀、流量阀、换向阀、各种泵等,作为机械制造技术的小项目,项目前期的图纸绘制在液压实训中完成。实训按小组分配各个元件,拆开后测绘出零件的尺寸,绘制零件图和装配图的草图,老师检查合格后统一在电脑上绘制零件图和装配图。通过测绘培养了学生的工程意识、贯彻、执行国家标准的意识,锻炼学生生产实践的测绘能力和绘图能力。培养学生认真负责,一丝不苟的工作作风和严谨的科学态度,强化时间观念,树立国家标准意识,养成良好的绘图习惯和工作作风。为后续的专业课打下良好的基础,让学生有实践生产项目概念。通过电脑绘图熟悉软件的应用。
在机械制造技术基础的项目中,学生按照自己设计的图纸动手加工和装配。生产的产品让学生有劳动快乐和成就感,学习兴趣大大提高。同时学生做出的产品可以用于下届学生实验室实训拆装元件用,为学校节约了购置元件的成本。这种方式与企业的产品生产方式类似。同时,这也为学生参加就业适应企业的生产方式打下良好基础。
四、结论
这种方式的实训共做了两届,学生兴趣高,学习态度端正,调动了多种感官,做到理论和实际相结合。在这种教学模式下,学生的动手能力增强了,加深了对液压元件的结构和原理的理解,初步具有分析、设计液压与气动基本回路能力,安装、调试、使用、维护液压与气动系统的能力提高了,能够进行简单故障诊断和排除,为学习其他专业课和工作打下牢固基础。小组成员的密切合作,能充分发挥每个人的特长,使学生取长补短,增强创新意识,理论和实践能力共同提高。
参考文献:
[1]薛梅.《液压与气动技术》项目教学设计与研究[J].教育科学,2008,(09).
【关键词】机械设计基础 项目化设计 教学
【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2013)11-0070-01
《机械设计基础》是高等学校理工科非机械类专业的技术基础课和必修课程。本课程主要讲述一般通用机械的基本理论和设计方法,主要精选工程力学、机械原理、机械零件等课程的内容,并优化组合成为一门综合化课程。主要内容包括:机械设计概论、常用传动机构设计基础、通用机械零件设计基础、机械传动系统方案设计与创新设计等。课程注重对学生综合设计能力的培养,强调学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,从而提高学生创造性构思和总体把握设计方案的水平。
一 项目化教学的设计理念与思路
1.设计理念
基于项目的工作驱动法的教学模式,是一种做中学,学中做相互融合渗透的模式,强调操作的实际运用能力,能较好地将教学与实际操作联系起来,达到“教、学、做”自然结合。项目驱动的教学模式与《机械设计基础》的课程教学在目标上一致。关键要处理好课程的项目化、项目的课程化二者的结合,知识结构的重构,老师课堂角色的转变等问题,这种教学模式才能被有效实施,实现理论在向实践转化过程中的积极作用。
2.设计思路
第一,设计课程时,根据课程内容选取典型性、覆盖性、可行性、趣味性强的项目。然后,围绕项目的实施,设置若干任务,对应不同的项目目标,知识点链接,在此过程中实现知识的重构。
第二,按照上述方式,课程组经过与专业和企业的研讨,设计了以“机械结构测绘与分析”为主线,层层推进,由简单到综合,难度逐渐增加的8个实践项目。不同专业及教学要求的学生可以选择不同的学习项目。综合项目选取各专业职业岗位环境实用性强的。
第三,采用灵活的、开放的教学方式。(1)课内教学:学生分组,根据需要各小组完成不同或者相同的学习子任务,组内和组间讨论和相互学习,提高课堂学习效率。老师集中点评和讲解。(2)课外学习:在课外,学生基于完成项目报告的需要,利用机械实训室和网络教学环境进行课前预习与课后复习,以增强学生自主学习的能力,给学生安排课外完成的机械设计创新设计大作业。
3.项目内容选取原则
第一,项目源于机械的实际应用,项目的选取注重典型性、覆盖性、挑战性、可行性、趣味性。
第二,项目系统化设计,基于认识规律,从简单到复杂。本课程的项目从“抽水唧筒的方案设计”入手,项目难度层层推进,项目覆盖的知识点逐渐增强,有序地实现了教学目标。
第三,项目教学的载体是动态的、开放的。教学载体的选择体现了与专业紧密结合。
项目作为教学的载体,通过学生的实践变得具体。根据每组学生或专业的不同设计任务,各组之间互相学习交流设计的过程;在这种动态的任务、开放的设计环境中学生的各项能力得以提高的同时,还会主动、高效的学到相关的理论知识。如在实践项目“自行车的拆装与运动分析”中,学生通过完成此项目,逐步具有对机械设备拆装与维护能力,同时学生还学习了机械系统的组成及其传动原理,学习到轴、轴承、链传动、平面连杆机构等相关知识。
第四,重视可持续发展能力的培养。选取的项目也要随着时代科技的发展及时更新,以保持挑战性、实用性。教学内容注重学生机械方面的创新能力、图形表达能力的培养,这些能力的逐步增强无疑培养了学生在专业方面的可持续发展能力。
4.项目设计
以“机械结构测绘与分析”为主线,根据教学内容层层推进,由简单到复杂设置教学项目。在每个项目中,设置了若干任务,并列出知识点和重点教学方法,要求实现的能力目标等。
设置如下情境:(1)简单机械抽水唧筒;(2)机械手的测绘与分析设计;(3)机械门的开闭机构设计;(4)单级减速器的拆装与分析;(5)单级减速器的设计;(6)变速自行车变速机构的设计与计算;(7)多级减速器分析与设计;(8)CK 9930数控车床拆装与维护综合实训。
二 《机械设计基础》课程建设与改革总结
项目化教学被越来越多的院校所采用,它的教学目标明确,与实践联系紧密;教学方法科学,更符合人性化教学的要求;教学过程以项目为中心,以就业为指导,突出知识的应用性、实践性,设计周密。项目教学突出知识的应用性、实践性,能培养学生应用知识的能力、自主学习的能力和创造性思维的能力。
但是项目驱动教学的实施面临着一些问题。学生主导作用的实现需要很多条件。比如,学生的学习意愿强烈与否,资讯材料的完备程度,理实一体化的教学环境等。这些问题的解决不仅对办学条件提出了苛刻的要求,也增加了教师进行教学管理和教学评价的难度。如何控制进度,提供怎样的资讯材料才恰当,都是在现有条件下实施项目驱动教学面临的问题,还需进一步研究。
参考文献
关键词:高职教育;实践教学;行动导向;三位一体
高职学院实践教学是影响其人才培养质量和市场接纳的重要问题,德国行动导向教学体系是高职院校实践教学重要指导理论。行动导向强调在行动中学习的理念,要求以学生为中心、以实践为中心、以能力培养为中心来构建教学体系。[1]
一、高职实践教学体系框架
高职实践教学体系构建应当根据行动导向基本思想,以学生职业能力为核心,校内与校外相结合,学校与企业相结合,理论与实践并进,形成由低到高、层层递进的单项实习、专项实习和综合实习“三位一体”的实践教学体系。
我们以模具专业为例说明这一实践教学体系框架。高等职业教育模具设计制造专业培养的人才,将来主要从事模具类产品的造型设计、模具设计、自动数控编程和模具加工制造等,培养模具设计制造和生产管理能力是实践教学体系建构的基本着眼点。基于此,我们构建基于模具工作过程的单项实习、专项实习和综合实习“三位一体”、层层递进的实践教学体系,其中单项实习目的在于形成职业基础能力,专项实习目的在于培养职业拓展能力,综合实习目的在于提升职业生产能力,三个层次的实践紧紧围绕学生职业能力这一核心(见下图)。
(一)单项实习
1.基础实习模块(第一、二学期)。主要有机加工实训、金属切削设备拆装实训、计算机操作实训、工程制图测绘、计算机绘图、零件检测、模具钳工等实训。这一层次技能训练目的是使学生对机械加工设备、机械加工方法有一个基本认识,为专业理论课程的学习打下基础,为后述的专业专项训练及综合技能训练打下基础。同时每个技能实训项目针对不同专业、不同层次的学生,设计有基本功训练模块和趣味课题训练模块。例如,模具钳工技能实训分为二个模块:基本功训练模块,主要培养学生零件手工加工技术的基本能力;趣味课题训练模块(划规、榔头的制作等),进一步强化学生手工加工技术的专项技能,学生也可自由选择,自己设计加工方案,自主完成加工工作。
2.提高实习模块(第三学期)。主要有冲压模具设计、模具零件工艺编制、塑料模具设计、模具拆装、中级技能培训、CAD/CAM实训、数控铣削实训等。教学项目针对的是从事该岗位工作所需的知识、能力等的训练,一系列教学项目的实施,确保学生达到今后从业要求的知识和能力标准。
例如,针对模具CAD/CAM工作岗位,我们根据CAD/CAM等应用软件在模具设计与制造中的工作过程要求,设计了难度由浅入深、循序渐进的冲压模具、塑料模具、压铸模具等若干个训练项目(如平垫圈模具、花瓶模具、眼镜模具、皂盒、照相机壳、汽车轮箍等)。教学环节的实施完全遵守其工作过程。学生经过上述若干个项目的训练,基本能达到该岗位从业的要求。
这一层次技能训练,要求实践教学内容与职业资格证书相结合,规范学习内容和标准,使学生在掌握专业专项技能的同时,达到中级工水平。
(二)专项实习
1.校内专项实习模块(第四学期)。模具设计与制造专项实习的总体操作流程如下:学生分组下达设计任务书产品工艺性分析确定设计方案CAD模具设计小组内择优选取加工模具模具零件工艺编制模具零件制造模具装配试模、调试试制产品。
为了保证实训质量,学校应当成立一个由多名教师组成的模具设计与制造专项实训指导小组,实训时间为12周(课内6周,课外6周)。
模具设计与制造专项实训具体实施步骤及内容:
(1)模具设计与备料。学生报名选择塑料模或冷冲模设计与制造,根据报名情况分组并选择设计指导教师。设计指导教师布置设计题目,学生根据自身情况选题,每人完成一副模具的设计。备料包括标准模架与模板的定做或非标准模板和标准件的购买。
(2)工艺编制与模具加工。在教师指导下,每组学生选择最优化、最合理的设计图纸,编写具有可操作性的加工工艺,分工合作,完成模具加工任务。
(3)模具装配、试模、调试。学校聘请企业的模具钳工师傅进行指导,学生全程参与,进行模具装配、试模,产品质量检测,工艺的改进尝试与模具结构的修正。
(4)总结、答辩。指导教师组织学生分析问题,交流座谈,了解学生实训中存在的问题,协助制订解决问题的方案,使学生互相学习,共同进步。学生在实训中完成并提交:小组共同提供加工模具资料一套,包括装配图、零件图、工艺卡、模具成品;组员每人上交各自设计资料,包括装配图、非标件零件图、设计说明书、各自负责编制的工艺卡与零件图、模具制造总结。实训答辩分两步进行,一是小组模具制造答辩,二是个人模具设计单独答辩。
2.校外轮岗实习模块(第五学期)。轮岗实习是在企业中进行。学生在真实的职业环境中进行训练,由企业工程技术人员和工人进行指导,受到横向拓宽、纵向延伸的专业训练。这种模式既指有两批学生交替参与,又指不同岗位的交替参与。
指导教师由从事本专业工作的、具有中级以上职称的教师或工程技术人员承担,并且由校内指导教师和校外指导教师搭配组建。指导教师应当根据被指导学生不同的实习单位、岗位及要求,会同实习单位确定具体实习内容并拟订实习计划,具体指导学生实习。
顶岗实习的考核由校内外指导教师共同完成,并以实习单位的考核为主。
3.职业技能大赛模块(第四、五学期)。职业技能大赛是切磋技艺、交流技术、展示技能、提升自我的一个平台。技能大赛检验了学生的技能水平,检验了学校的师资力量,同时也检验了学校的课程建设和管理水平,是一场从学生到学校、到地区的全方位检验。
在第四、五学期,要根据国家有关部门组织的职业技能大赛,选拔优秀学生积极参加。先在所有学生中开展大赛培训,培训要以职业岗位中的工作过程为导向,将工作任务转化为教学任务,以企业真实工作情境或任务为载体,使学生通过激烈的竞争提高自身操作技能。然后通过层层选拔,实现知识学习、技能训练、职业技能大赛的有机结合。
(三)综合实习
1.毕业设计模块(第六学期)。毕业设计是高等教育的最后一个重要学习环节,是专业课程学习的深化与升华过程。通过毕业设计,进一步培养学生综合运用所学知识独立分析和解决实际设计问题的能力,为适应实际工作和今后发展打好坚实的基础。
毕业设计选题要在第五学期完成,选题要来自实际,应用性、综合性要强。毕业设计采用基于生产过程的设计模式:产品分析—模具设计—模具制造—模具装配—试模、调试—试制产品,让学生把自己设计的图纸真正变成模具,并用模具加工出合格的产品,使毕业设计真正成为学生实际工作前的一次全过程模拟,缩短学校培养与企业需求的差距。
2.顶岗实习模块(第六学期)。学生完成单项技能实训、专项实训和轮岗实习后,进行顶岗生产实践。选择专业对口、生产技术先进和管理水平较高的企业为实训基地,使学生获得完整的企业生产过程和组织管理的综合训练。
校外实习基地是实习教学的主战场,在校外实习基地建设和运行过程中,学校的专家和企业的工程技术人员共同合作,学校和企业互惠互利。企业的岗位完全以学生为主运作,他们接受的是实际工作过程的训练,学生的身份就是员工,享受企业员工的工资等福利。培养计划以企业为主制定,真正体现在实践中学、在实践中做,充分体现企业对高职人才的要求。实施这种教学模式,在增加学习内容的同时,相应减少了一些课程的理论学时,使学生的学习内容更接近实际,更有实效,把学校的教学过程与企业的工作过程有机地结合起来,为实现高职教育进一步适应市场需求提供了保证。
二、高职实践教学体系保障
(一)优化培养方案和课程体系
人才培养方案由学院与企业共同研讨、协商制定。制定培养方案时既要遵从“认识-实践-理论-再实践-再认识-提高”不间断的认知规律,更要充分尊重企业的生产规律,保证企业正常的生产不间断,实施校内学习与企业认识实习、轮岗实习、生产性实习、顶岗实习的工学交替,形成不间断的校内学习与企业实习循环机制。
培养方案中前三学期基本完成专业应知、应会基础知识与理论和基本技能的教学和培训,确保前三学期打下高职职业基础,形成本专业基本技能(中级);第四、五学期根据学生个性及职业发展规划,导入专业新技术、新工艺知识及高级技能训练及面向企业的定向培训(轮岗实习),使学生的专业知识和专业技能得到进一步拓展和提高,进一步增强学生就业能力,提高专业计划的灵活性,强化专业特色;第六学期进行岗位适应性训练(顶岗实习),养成岗位要求的职业素质。
培养方案压缩理论教学,突出实践教学,理论教学与实践教学比例不低于1∶1。原则上定为两周理论、两周实习交替进行。实践教学环节围绕培养学生“设计能力”与“制造能力”两条主线展开:设计能力有制图测绘、AUTOCAD实训、CAD/CAM实训、机械设计课程设计;制造能力有金工实习、模具拆装的认识实习、机械加工实习、数控加工专业实训。
(二)加强校内外实训基地建设
以工作过程为导向的人才培养模式,只靠学校单方来实施存在很大的难度,也难以达到预期的效果,与企业的实际生产过程结合构建校企结合的校内外实习基地,是最佳的途径。
高校首先要增加投入,加强校内实训基地建设。在实训基地建设中,一是要充分利用好现有的实验实训设备,要做好设备的整合工作,老设备可用于学生认识、拆装等教学环节。二是要在国内外调研基础上,购置新设备,购置的新设备要有前瞻性、先进性,还要和社会生产发展相适应,新设备不应以验证性为主,而应该具备工艺性、设计性和生产加工性等教学功能。模具专业生产性实训基地宜设置理论教学区、模拟操作区、操作训练区和产品生产区,形成既是车间又是教室的实习基地格局,实现教、学、做合一,兼有教学、培训、技能鉴定、生产及技术服务等多种功能。三是设法与企业联合,创建校办企业,达到资源共享、企业和学校共赢的目的,使学生通过实训或实习得到工厂化生产的锻炼,学到更贴近就业岗位需求的实践技能。四是建立稳定的校外实习基地,为学生提供现场企业环境进行实际加工。
(三)双师型教师队伍的构建
1.制定激励措施,是促进“双师型”师资队伍建设的重要保障。首先,学校要把“双师型”师资建设纳入学校教育发展总体规划,建立继续教育的培训机制,根据教师的年龄、学历、经历制定出具体的培训计划。其次,学校要建立“双师型”教师评价考核体系,设立“双师型”教师津贴等激励机制,促使更多教师成长为“双师型”教师。
2.校企合作是构建双师型教师队伍的有效途径。校企合作教育是根据行业和企业发展需要,以就业为导向,由学校和企业共同承担专业教育的人才培养模式。校企合作教育对于建设“双师型”专业教师队伍意义重大。通过合作,学校专业教师可以向企业提供智力和人力的支持,在专业技术人才使用方面建立共享机制;专业教师直接参与企业生产、科研、营销、服务等活动,及时掌握企业最新技术,增强了生产实践和科研能力,同时又能把生产实践问题紧密纳入教学过程中;企业负责学生顶岗生产安排及指导教师选派,也培养了企业专业技术人员的工作能力,同时,高素质的企业专业技术人员可选聘为专业兼职教师。通过校企合作,企业成为“双师型”教师培养的重要场所,同时也成为专业兼职教师的聘任源地。
3.建立一支较为稳定的兼职教师队伍,是建设“双师型”教师队伍的必要手段。职业院校的教师队伍建设,不仅仅是从学校到学校,而更应当从企事业到学校。从其他行业一线引进工程师、技术能手、能工巧匠等充实教师队伍,不仅有丰富的实践经验,有一技之长,更从企业带来了新理念,指导职业院校的办学方向;同时对于从企业引进的教师本人而言也是一次质的飞跃,教学相长,理论和实践相印证,也能弥补实践中的不足,自己的理论和实践也得到了升华。
关键词:工程图学;工程素质;创新能力
中图分类号:G642.3 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)11-0116-02
工程图学是一门技术基础课程,用图形研究工程与产品图形信息表达、图形理解和图样绘制,课程的研究对象为工程与产品的工程图样或信息模型,课程的任务主要进行三种能力的培养,即工程图形表达能力(二、三维表达与初步的构形设计能力)、图形形象思维能力(空间想象能力)、工程图样绘制能力(手工绘制与计算机绘制)。[1]
中国已经是世界上的工业化强国,也应该成为工程教育的强国,工程教育是以培养工程人才为目标的教育教学活动,它以应用和实践为主,强调实学、集成和创新的原则,其人才培养的方向是综合性、实践性和创造性。工程图学课程既有系统的理论性,又有很强的实践性,是理工科大学生学习工程知识、接触工程实践的第一门课程。教育部工程图学教学指导委员会明确提出了将“创造性构型设计能力的培养”作为工程图学课程教学任务,通过工程图学课程学习培养学生的创新能力和工程意识。为此,本文提出了面向工程素质和创新能力培养的工程图学课程教学改革研究。
一、理论教学改革研究
1.合理安排教学学时
目前重庆邮电大学(以下简称“我校”)主要在自动化与电气工程类、通信与信息工程类、光电工程类等专业开设有“工程图学”、“制图基础与计算机绘图”课程。通过相关调研论证,以及针对目前社会需求,笔者对学时执行情况进行了调整,缩减理论学时,增加实验学时,提高学生实践操作能力。新的课时执行情况是由于机械类对工程图样的绘制和阅读能力要求相对多一些,依旧执行原48理论学时,实验学时由8学时增加至16学时;而对于非机类各专业,理论学时由原来的40/32/24学时统一调整为32学时,实验学时由8学时调整至16学时。对于不同专业制订针对专业的绘图要求,开设不同实验内容。
2.构建新的教学内容
工程图学是一门理论与实践紧密结合的课程,除了讲授必要的理论知识外,更重视学生实践能力和工程素质的培养。如何将创新设计的理念引入到课程中来,激发学生的创新思维,培养学生的工程素质,需要对现有的课程教学内容进行改革。如图1所示工程图学新的教学内容,以创新性构型设计为主线,划分为投影理论基础、构型表达基础、创新构型基础、工程规范基础、绘图能力基础五个模块。[2,3]
新的教学内容缩减了传统画图技能培训内容,增加了创新造型设计环节,以及以二维或三维的方式进行工程图样设计的实践绘图环节。如点线面的投影部分,采取以投影动画和例题讲解的方式,引出教学内容,让学生自己分析总结。如线的投影部分,线包括投影面垂直线和平行线,细分为正垂线、铅垂线、侧垂线、正平线、水平线、侧平线、一般位置直线。没必要把每一种线的投影特性都面面俱到讲解,可以只讲其一,余下留给学生自学,在课堂上配以一两道综合习题即可,面的投影亦如此。而对于以往教学中的难点部分――立体的表面交线,考虑到以往教学中花费了大量学时,取得的教学效果并不显著的特点,再结合企业实际应用时立体表面交线往往由简单的线条代替,因此这部分内容重点以三维动画演示为主,演示平面立体、曲面立体、组合体在不同位置发生截交、相贯时交线的形状。直观形象的相交过程可拓宽学生的空间思维,再配以综合习题加以练习,教学效果得到了显著提高。
教学内容中工程规范基础模块,针对48理论学时的机械专业可以重点讲解标准件与非标件、零件图与装配图、加工工艺及生产成本、互换性等内容。而对于32理论学时的非机类其他专业,只重点讲解国标规范、零件图与装配图,其他内容简答介绍即可。因为零件是学生走进工程的一个窗口,学生通过对零件的认识,形成对装配体的认识,继而形成对工程的认识。因此对零件图和装配图的讲解,可增强学生的构型思维,提高工程素质。[4]
3.分专业选用教材
机械类教材选用含形体表达、机械图、加工工艺等内容较多的教材,非机类选用侧重工程图学基础的教材,但一定配备有相应的习题集以及三维模型实例,以增加学生的空间想象能力,提高空间逻辑思维能力和创造性构型设计能力。对于有双语教学要求的专业,特别注意最好选用含有中英文对照的双语教材,以增强学生的自学能力。
二、实践教学改革研究
教学应该以学生为主体,以能力为本位,实践教学的目的就是提高学生动手能力、培养专业兴趣。因此工程图学课程更应该重视实践教学,精心设计实践教学环节,在实践中培养学生的工程素质和创新能力。工程图学的相关实践教学内容划分为基础实践、综合实践、创新实践三个层次,具体如下:
1.基础实践[5]
基础实践培养学生理论联系实际的应用能力,包括机械认知实验、拆装实验、测绘实验、计算机绘图实验等,基础实践环节针对理工科各专业考虑为必做实践教学环节。其中机械认知实验包括机械认知实验室、工程实训中心、先进制造实验中心等参观学习,使学生对实际的机械和产品产生直观感性的认识;拆装实验包括对一些简单零部件、机构的拆装,如泵、减速箱、连杆机构等,通过拆装实验,熟悉标准件与非标件、零件图与装配图的关系等,激发学生的产品及工程意识,引入工艺及成品概念,提升构型及创新思维;测绘实验通过对简单机器如车床等的测量,完成后期的绘制工作,在此过程中强化构型尺寸标注、形体表达、互换性与测量技术等知识的运用,培养学生的工程对象综合表达能力和独立处理设计问题的能力,使之具备一定的工程设计水平,同时培养协同工作能力和团队精神。计算机绘图实验部分掌握二维绘图工具AutoCAD、三维绘图工具SolidWorks的基本作图方法,在绘图过程中培养学生严谨的工程态度和创新的构型思维。
2.综合实践
综合实践以典型零件为案例,设计从形体表达方法、零件测绘、徒手绘制、尺规作图、计算机绘图、三维造型到构型于一体的综合实验,引导性地培养学生创新能力。这部分内容可考虑理工科各专业学生都参与,针对不同专业特点,以具体产品为对象,制订符合专业的综合实践内容,以强化学生综合工程素质能力的培养。如针对机械专业开设微型数控车床综合实验,完成测绘、草图设计、尺寸修正、三维造型、二维图纸、加工装配等一系列综合训练内容;针对通信工程专业,开设SOC平台设计及无线基站设计实验,完成新增设备/拆除设备/原有设备的设计、电源线/信号线/线缆的设计、设备布置、空间要求、尺寸标注、技术说明、三维模拟设计等综合实验内容。
3.创新实践
创新实践可考虑在开放实验室内进行,作为开放实验内容,为学生选做部分。创新实践内容主要结合全国CAD技能大赛、全国大学生机械创新设计大赛等设置问题,按照竞赛命题方式进行训练,提高学生的多向思维能力、创造性能力、工程设计能力、计算机绘图能力等。
三、教学方法改革研究
学生是教学活动的主体,教师是知识传播的主体,而教学方法是教学改革的主体,好的教学方法应该厚基础、重能力、求创新、升素质,可以使学生从“理解”到“应用”,从“理论”到“实践”,从“学会”到“会学”,因此探索好的教学方法是课程教学改革的重点内容之一。
1.以学定教,顺学而导
在较少的理论课时情况下,教师授课更应该突出授课重点难点内容,以产品设计和工程实例为主线,强调如何运用所学知识解决实际问题,以及为了解决实际问题需要学习哪些知识。在教学过程中以师生互动、生生互动等形式引导学生去自学,去探究,使学生从“学会”到“会学”。
2.以动炼能,以趣引能
兴趣是学习最好的老师,通过例题练习、工程案例讲解、动画模型演示等教学方法,提高学生的学习兴趣,引导创新能力。工程图学课程是理论与实践紧密结合的课程,针对不同阶段的教学内容布置不同的训练题目,在实践环节中让学生多加参与,锻炼和培养学生的动手能力和创新能力。
3.以研带学,以赛促学
教学和科研是相互渗透、不可分割的两部分,学生参与教师的科研项目,有助于在实践的基础上培养探索精神和创造能力。另外积极鼓励学生参与各项竞赛,如大学生CAD技能大赛、全国大学生机械创新设计大赛、大学生创新创业立项项目等活动,在竞赛中培养创新能力,提升工程素质。
四、教学资源建设与开发
丰富的教学资源将更好地促进理论及实践教学,提高教学效果,加快推进工程图学课程教学改革。
1.多媒体的应用
充分利用计算机对文、图、声、像的处理作用,全面引入多媒体教学、动画演示、工程图样展示等教学手段,解决以往教学需要教师大量板书,或携带大量实物模型和挂图,教学效率低的问题。电子教案可突破视觉限制,可以分重复性分步骤、多角度的演示构型过程,使教学更加形象生动,提高教学效率。同时将三维软件SolidWorks引入课堂,使教学内容由静态变动态、由二维变三维、由单色变多色,激发学生学习的热情。通过演示专业工程图样案例,让学生加深认识课程和专业的关系,明确学习目标。
2.建设课程网站
完善课程网站建设,丰富教学资源,学生可通过网站获取授课计划、电子教案、三维模型、授课录像、作业习题等相关资源,同时增设留言板块,拓宽师生交流途径,及时了解学生对课程的需求。
3.创造实践条件
建设好开放实验室、工程实训中心、先进制造实验中心,为学生提供计算机二维/三维构型练习条件、零部件拆装条件、产品加工装配条件等实践条件,使学生有更多的机会完成测试――设计――标注――出图――加工――装配――检验等系统的练习,建立工程意识,提供创新训练条件。
4.其他资源建设
建设机械认知实验室,设置模型陈列柜,展示实物模型,如组合体相贯模型、截交模型、零部件模型、机构运动模型、微型车床模型等,配以相应的图纸,让学生将图纸与实物结合起来,增强立体想象能力,激发创新思维。
素质教育是高校教育的核心,创新教育是人才培养的重点,工程图学课程将根据科技发展和社会需求,及时进行教育教学改革,为国家和社会培养一批创新能力强、工程素质高的人才。
参考文献:
[1]童秉枢,田凌,冯涓.10年来我国工程图学教学改革中的问题、认识与成果[J].工程图学学报,2008,(4):1-5.
[2]熊志勇,罗志成,陈锦昌,等.基于创新性构型设计的工程图学教学体系研究[J].图学学报,2012,33(2):18-112.
[3]吴佩年,唐艳丽,袭建军.在工程图学课程中引入创新设计环节的教学与实践[J].科教创新,2010,(1):19-20.
【关键词】公差配合与技术测量;工学结合;能力递增;教学改革
1 教学现状
由于《公差配合与技术测量》课程的理论性较强 ,概念性的解释较多。所以教师授课时, 多以灌输式讲解为主。所授内容比较抽象、乏味,并且该课程知识点多而杂,各知识点之间衔接紧密,承前启后。学生对教师的灌输式讲解容易感到疲倦,于是出现教师在讲台上讲得滔滔不绝,而学生在下面听得昏昏欲睡的尴尬局面。这在学生学习这门程之初就形成一个拦门虎。这门课程来自于实践又服务于实践,所以在周围熟悉的环境能找到原型,因此在教学中从生活中所熟识事物谈起,由具体到抽象、由浅显到深入、由已知到未知的辩证过程进行讲解,由一个浅显的事物来说明一个深刻的道理,往往能收到事半功倍的效果。在教学中同时注意概念的归纳总结,相近术语的区别和联系。
2 重视实验,以用而教
这门课程是机械类专业的一门实践性很强的专业基础课,因此教师有意识地带领学生进行观察和注重动手能力的训练是非常必要的。学生从感性到理性认识,从观察到实践,从中获得的知识往往更深刻,让学生自己动手、自己摸索与体验,从而加深对理论知识的理解,弥补课堂教学不足,既弄清了原来模糊的概念,又突出了所学内容的实践性、应用性、操作性,在实验的进行中模拟工厂的实际任务,让学生以一个质检员的角色投入到实验中去,这样不仅使学生得到基本操作技能的训练,有培养了学生兴趣和知识迁移能力。以学生为“演员”,以教师为“导演”,让学生积极参与到教学之中,同时将《公差配合与技术测量》课程的知识点合理分配到相关的实践课程中,使学生在学习时做到工学结合,实现能力递增。
高职教育的培养目标是为社会培养较高层次的应用型和操作型人才,他们不但要要具备一定的理论知识,而且还要会操作,具有较强的实践能力。我们对于公差配合知识要求较高的专业,专门安排一周公差实训的强化练习,根据教学大纲安排了常用计量器具、形位公差测量、表面粗糙度测量和齿轮公差项目的测量等十个实验项目,在实践的教学过程中.强化了课本理论知识的掌握。对课时较少的专业,在实验教学中要注意时序性和层次性。首先应该教会学生看实物,让学生学会看内径百分表.外径千分尺、量块、角度尺、螺纹千分尺,公法线千分尺等实物。只有让学生先看,才能让其形成学生的感性认识,看讲结合便于学生掌握测量方法和技巧,优化了课堂教学秩序,激发学习的兴趣,教学效果良好。
3 工学结合,教学改革及实施
随着数控技术和计算机技术的发展,机械制造业由传统的生产方式向现代化的生产方式转化。在多品种、小批量的生产中 ,对产品的加工技术要求越来越高。不仅对产品的尺寸精度要求提升 ,而且对产品的形状误差 、位置误差和表面粗糙度等方面也提出了更高的要求。从而要求学生的知识和技能必须提升。不仅要理解公差配合方面的知识。而且要具备较高的产品加工和检测方面的技能。
3.1 《公差配合与技术测量》课程知识点分配
根据对《公差配合与技术测量》课程知识点的研究分析 ,结合知识点内容的特征和学习要求。可以将本课程的知识点做如下分解。
1)“尺寸的公差与配合的基本概念以及图纸尺寸标注方式”
在《机械制图》课程中讲解 ,让学生学会简单的零件测量和图纸表达。在零件的测绘过程中理解间隙配合 、过盈配合等配合方式及选择。
2)“技术测量的基本知识及常用计量器具”在《钳工实习》课程中讲解。由于在钳工实习中,学生要依照零件图纸要求进行零件的制作,如锉削简单的方形、菱形、三角形等形状的零件,最后进行零件尺寸的检测。在此实训过程中,学生通过自己动手实践 ,可以掌握常用测量器具如游标卡尺、千分尺、百分表、高度尺、深度尺、角度尺、水平仪、量规等的知识和使用方法。
3)“形状和位置公差及粗糙度”中的直线度、圆度、圆柱度、同心度等知识点放在《机床零件的拆装训练》课程之中;平面度、平行度、垂直度、对称度等知识点放在《机械零件铣削磨削加工实训》课程之中;位置度、圆跳动度、全跳动、线轮廓度、面轮廓粗糙度等知识点放在《三坐标仪精密测量实训》课程之中。
3.2 实现项目化教学模式
实施项目1:在《机械零件铣削磨削加工实训》课程中的项目――按图纸要求铣削一个凹槽。除了凹槽宽度尺寸加工精度有要求外,对凹槽对称度也提出要求,这就要求学生不仅要掌握 凹槽铣削加工工艺 。而且要理解对称度的涵义,并且知道如何进行产品检测。从而判断自己加工的产品是否合格。
项目内容:以(80×50×25)mm长方体零件为坯料。在(80×25)mm 一侧用直径10mm 铣刀加工宽度为20mm、深度为20mm的凹槽 。宽度20mm不仅有尺寸精度要求(公差为 +0.033),而且要求对称于中心线、对称度公差值为0.1mm。学生在零件加工时,要掌握加工工艺要领,先以某一侧面为基准,控制单边30mm尺寸,然后在公差范围内加工20mm尺寸,最后检测上下两个30mm尺寸的实际偏差,从而可以计算出凹槽的对称度。据此判断加工零件是否合格。
实施项目2:用三坐标测量仪测量零件的位置度、圆跳动度、全跳动、线轮廓度、面轮廓度、粗糙度等。此实训项目主要在于培养学生操作三坐标测量仪的能力。培养学生细心、细致做事的态度。由于三坐标测量仪自身安装了专用测量软件。具有专业的分析计算能力。因此,学生更多地在于对概念内容的理解。
在教学实施中,应遵循 “工学结合 、能力递增”的原则,以项目为导向,以职业实践为重点,以典型零件加工为知识的载体,将课程核心知识和专业技能结合起来进行训练。从而体现教学内容的基础性、交叉性、创新性 。实现教学过程的模块化 、情境化。经过一学年的课程改革实践,学生的学习兴趣浓了,主动性增强了,教师的教学轻松了,教学效果比以前提高了。有的学生到企业实习,企业反映学生对公差配合与技术测量方面知识的掌握及测量技能有了明显的进步企业的评价是教学改革效果最好、最有力的证明。
4 结语
总之,在《公差配合与测量技术》的教学过程中,要善于抓住学生的兴趣点,教师应该转变观念,切实改进教学手段和教学方法,有步骤有计划地过渡到“教师指导下的以学生为中心”的教学模式上,充分调动学生的能动性,使学生主动建立起知识和能力个人结构。本门课程教学作为培养相关行业人才的重要渠道和途径,对提升相关专业的人才培养质量和提升教学水平意义重大,因而本课程教学必须顺应人才发展的特点和需要,积极地进行改进,以提高课程的教学水平和质量。
【参考文献】
Abstract: We takes the cultivation of compound talents as the goal, and makes reform on the teaching content, teaching method and way, practical teaching, and evaluation method of mechanical design and achieves some positive result, which plays positive effect on cultivating students'' mechanical design ability, innovative awareness, and the engineering design ability.
关键词: 机械设计基础;课程改革;能力培养
Key words: mechanical design basis;curriculum reform;ability training
中图分类号:G712文献标识码:A文章编号:1006-4311(2012)09-0199-01
0引言
机械设计基础课程是机械类各专业的一门重要的技术基础课程。通过该课程的学习,要求学生掌握各种常用机构及通用零部件的工作原理、特点和应用的基本知识,使学生初步学会根据具体条件及与本课程有关的标准、规范,选用机构及零件类型,并能对机构的运动、零件工作能力进行简单的校核,从而具有设计简单机械传动装置的能力。由于本课程的特点,不仅为后续的专业课程,也为课程设计、毕业设计和解决生产实际问题建立基础。近几年来,随着教学改革的深入,学科建设的进行和课程体系的调整,我们围绕培养复合型人才的培养目标,结合学校的学科建设和实验室建设对机械设计课程建设采取了一系列改革,且取得一定成效。
在机械设计基础课程教学改革中,我们坚持以人才培养目标为依据,不断更新教学内容,优化课程体系,确保课程内容的前瞻性、课程结构的科学性和合理性,实现教学内容和课程体系的整体优化。
1教学内容更新
随着教学改革的深入,我们将工程力学和以前的机械设计基础两门课程整合为一门机械设计基础课程,课时大幅减少,因此必须对教学内容进行精选。课程内容的选取本着基础知识够用,主要从理论知识和操作技能两个方面,选择课程的内容,满足职业岗位的需求。机械设计基础课程教学任务的设计以工业产品和常用机构为载体的分析与设计为载体,将课程内容进行解构和重构,序化教学内容,设计学习模块6个,每个模块进一步分解为若干个任务。教学过程中以学生为主体,以实施完成工作任务为途径,培养学生正确选择通用零件及传动装置的能力,掌握重要机构、零部件的设计方法,具有使用设计手册查阅参数的能力,重点培养分析和解决问题的综合能力,最终达到本课程的培养目标要求。
2采用先进的教学方法和手段
在教学过程中以激发兴趣、培养能力为主导,根据教学内容表现的需要,我们采用任务驱动、实例贯穿、课堂与实习地点一体化相结合的教学模式。
任务驱动教学模式:以减速器设计等典型任务为导向,将齿轮的设计、轴的设计、轴承的选择、联轴器的选用、V带的设计等作为主要教学模块,每个教学模块由若干个教学任务组成。
“实例贯穿式”教学模式:以典型机构设计为“案例”,提出解决方法,注重教学过程,将课件、录像和现场教学融为一体。
课堂与实习地点一体化:为了全面提高学生的综合素质和动手能力,培养符合企业岗位技能要求的技术人才,把一部分教学的课堂搬到实训室进行,让学生更直观、准确地认识机械设备工作原理,加深对理论知识的理解和掌握。在这种教学模式下,讲述理论部分时,通过CAI课件、录像、动画等现代教育技术的运用以及现场相关机织设备的运转演示与指导教师的动手操作,让学生更直观、准确地认识机械设备工作原理与操作方法,加深了对理论知识的理解和掌握。在理论部分讲完后可立即安排相应的动手实验,使学生在理论的指导下独立动手操作,并通过实验验证所学的理论知识,这样使理论教学和实验教学的衔接更紧密,时间的安排上也较灵活。通过实践,学生的学习兴趣普遍提高,而且独立思考和分析问题的能力提高,同时对机器设备原理与工艺调整以及操作技能都掌握得较好。这些技能对他们成为能力较强的应用型人才有很大帮助。
3实践性教学环节的改革
培养学生的实践和创新能力目前已经成为高职教育的一项重要教学改革内容。在实践性教学环节的改革中,我们坚持理论教学和实践教学并重,注意提高学生的实践动手能力,启迪创新思维,培养学生分析和综合运用现代技术手段,解决工程实际问题的能力。
机械设计基础课程实践环节包括实验和课程设计。我们有机械设计陈列室和机电一体化创新实训室,每学期我们安排一定的课时在这些实训室进行现场讲解。在创新实验室,学生可以自己动手做各种实验,有的内容在课堂上不能完全理解,就到实验室通过相关机构或各种零部件的组装加深理解。
在课程设计改革中,我们改变了以往的仅单纯按理论知识设计一级圆柱直齿轮,现在我们以各种类型的减速器为课题,先对减速器进行拆装和测绘,然后设计出符合工厂实际需要的各种类型的减速器。同时为调动学生的积极性,我们允许自由选题。在教师的指导下,学生可根据自己的想法对现有机械进行改进设计。在完成本课程的学习后,我们推荐学生参加大学生创新设计比赛。
4考核方式的改革
在考核方法上,注重全面考察学生的学习状况,通过参与课堂讨论的质量、分析能力、对新知识的接受和消化能力、学习迁移能力等多方面的评价,与基础理论知识考核结合评价学生的学习效果。形成了过程性评价70%与成果性评价30%相结合的评价体系,其中过程性评价综合考虑小组成员互评和教师评价。这种考核方式充分关注学生的个性差异,发挥评价的启发激励作用,增强学生的自信心,教师还可以利用评价所提供的大量信息,适时调整和改善教学过程。
5结束语
通过改革和实践,学生的学习积极性、主动性和学习兴趣普遍有所提高。特别是在动手能力,工程实践能力,综合素质,创新设计能力等方面的提高更为显著。
虽然我们在机械设计基础教学内容、教学方法和手段等的改革方面做了一些尝试,并取得了一定的成绩,但仍存在一些问题和不足之处,有待今后的教学改革实践中不断地改进和完善。
参考文献:
[1]张庆玲.机械设计技术.北京:清华大学出版社,2009.
[2]张晓桂.机械设计基础课程的教学改革与探讨.全国机械设计教学研讨会议,2007.
[3]杨枚.《机械设计基础》课程教学内容改革总结.科技信息,2010(36).
[4]刘碧俊.高职《机械设计基础》课程改革与实践.《教育研究》2010年1月.
[5]陈海波.机械设计基础课程整合教学模式的探索.湖南科技学院学报,2009.
关键词:汽车检测与维修;课程体系;教学改革
中图分类号:G71 文献标识码:A 文章编号:1672-3198(2010)11-0252-01
1 专业人才培养方案改革
1.1 专业定位与建设思路
专业定位做了以下的调整:
(1)服务区域调整:服务区域调整为面向“武汉1+8”城市圈“、湖北省,服务湖北经济。
(2)核心职业能力培养的调整:弱化学生汽车及零部件设计方面能力培养,主要培养学生汽车维修能力。
(3)就业岗位的调整:调整为主要针对汽车维修、事故车定损与理赔、二手车鉴定等汽车售后服务方面工作。
(4)将职业道德和敬业精神的培养纳人培养目标,将学生职业素养的培养融人教学中。
调整培养目标的同时,我们确立了专业的建设思路:
选好切人点,推行工学结合培养模式(切入点:项目教学,课堂车间合一),构建双师结构的教学团队,按照工作环境建设教学环境。稳步推行基于工作过程教学改革,全面提高人才培养质量。
1.2 人才培养模式改革
以汽车维修岗位技能要求为重点,以真实工作任务为载体,形成“项目教学”、“课堂车间合一”的工学结合人才培养模式。
1.3 人才培养方案修订
试点后我们逐年完善专业人才培养方案,每年都通过深入到多家汽车维修企业调研,进行人才需求分析,职业岗位能力分析,学生应具备的思想素质、道德素质和职业素养分析,核心工作过程分析,与企业共同制定人才培养方案。
2 教学基本条件建设
2.1 专业教学团队建设情况
我们专业制定“双师型”师资队伍建设规划,拓宽教师来源渠道,引入竞争机制。真正落实吸收企业优秀工程技术人员到我们专业任教,加快建设兼职教师资格和其它专业技术职务的“双师型”教师队伍。在用人制度上要“学历”和“能力”并重,“学历证书”和“职业资格证书”并重,派专业教师到维修工厂锻炼,提高操作技能,吸收新技术、收集新信息。提供教师参加技术研讨会和学习的机会,教师参与实训室的建设和实习教学,聘请汽修厂的工程师担任兼职教师,充实“双师型”教师队伍。目前专兼结合的双师结构教学团队已初步形成。目前本专业共有专兼职专业教师21名,专职教师11人占55%,在企业实际工作过的有16人,占76%,中级及以上职称(含高级技师)有17人,占81%。
2.2 实训室建设情况
试点前:本专业因陋就简用教学楼间的空地及几间教室作为实训场地,总面积才704平方米,实训设备少,远不能满足教学需要。
建设后:实训室总面积达5615平方米,实训设备535.6万元,共583台(套)。一个集教学、职业技能鉴定、资源共享和为社会提供技术服务等多功能的综合性实训基地已初步形成。
同时自主开发教具,不仅提高教具的实用性、适教性,而且提高教师的教科研水平,以研促教。在积极开展校内实训基地建设的同时,我们大力开展校外实习基地的建设。目前我们与几十家企业签订了合作协议。
3 教学与教学管理改革
3.1 课程体系与教学内容改革
依据专业定位、教学改革思路,对专业的课程体系和教学内容进行改革。
我们重构课程体系,构建了基于工作过程系统化课程体系。将职业工作作为一个整体化的行为过程进行分析,将职业资格分析、职业成长规律、教学设计结合在一起。
在深入企业调研的基础上,进行职业岗位分析,明确专业的典型工作任务,归纳相对应的行动领域,将行动领域转化成相对应的适用于教学的学习领域,确定课程门类,按照职业成长规律序化课程,开发学习领域课程教学标准设计相应的学习情境。
相比2005年课程设置做了如下调整:
(1)删除了课程内容与典型工作任务无关的课程。如:《互换性与技术测量》、《互换性与技术测量大型作业》、《机械设计基础大型作业》,《Autocad制图测绘》、《汽车运行材料》等。
(2)减少一部分对培养学生汽车维修技能帮助不大的教学内容学时。主要是减少机械设计部分学时。
(3)合并了对应的典型工作任务重叠课程。如:《汽车空调》合并到《汽车电器设备维修》中。
(4)根据实际工作任务的需要,新增了部分课程。如:《汽车数据流分析》、《汽车网络技术》等。
确定课程后,我们按照职业成长逻辑规律序化学习领域课程,第一阶段以汽车拆装维护能力培养为主;第二阶段以汽车零部件检测与修复能力培养为主;第三阶段以整车故障诊断与排除能力为主。
接着我们对教学内容的选取与组织进行改革,在试点前采用相对简单的模块化、项目化教学的基础上,针对汽车维修工作任务需要,以汽修工作流程为主线,以培养职业能力为本位,开发学习领域课程教学标准,设计学习情境。
3.2 教学方法与手段改革
3.2.1 教学方法改革
在教学方法的改革上,从职业岗位特点和高职学生认知规律出发,不断改进与丰富教学方法。改变试点前以知识灌输、学生被动接受,实践与理论脱节的教学方法。从而大大提高学生学习积极性,提高教学质量。
主要采用的教学方法有;案例教学法、引导文法、项目驱动法等。
如“事故车损照片的拍摄”主要运用“引导文法”开展教学。
教学目的:要求学生快速准确的完成车损照片的拍摄,并对每一个工作步骤作出具体计划和记录,并将车损照片整理成册。
教学过程:第一步:资讯――针对工作任务,通过说明书和教师的讲解,学生获取相机和照明设备等的使用信息,掌握事故现场需要拍摄的内容;第二步:决策――确定拍摄车损照片的注意事项和所需的设备、工具、辅助材料等;第三步:计划――讨论设计车损照片的拍摄步骤,以及拍摄的角度,焦距的调整及光线调整;第四步:实施――按计划拍摄车损照片,把握拍摄角度和拍摄内容;第五步:检查――按考核评估表实施过程检查,对拍摄完的照片进行查看,组织自评和互评;第六步:评估――展示工作过程和结果,教师对学生的工作进行评估、总结。
3.2.2 教学手段改革
充分利用现代教学手段,提高教学质量。汽车维修专业的专业课。实践内容很强,而且现代汽车结构(系统)的复杂性是传统汽车不可比的。不是传统的一支粉笔、几张挂图就能讲解清楚的为了使内容讲解透彻。必须充分利用现代化的教学手段,将理论讲解与现场教学、实物教学、电化教学相结合,把难讲、难位、难记的内容用形象、直观、仿真的教学手段展现给学生。现代教学手段的运用,改变了传统的教师满堂灌,学生听、记笔记的沉闷教学方式,提高了学生的学习兴趣。
3.2.3 教学管理与考核方式改革
在规范教学管理基础上,我们建立了符合新人才培养模式要求的教学保障体系。建立了学习领域课程标准、教师企业顶岗实践制度、新教学评价标准、完善教学督导制度等。
我们以典型工作任务为载体,逐步构建注重职业素养养成的新考评体系。遵从“过程化、真实化、多元化”的原则,采用学生工作页考核、任务工单考核、项目训练考核、顶岗实习考核等多种考核方式,考核评价体系兼顾学生的学习态度、知识掌握情况、能力培养三个方面。
4 不足及努力方向
我们专业的教学团队的“以行动为导向”教学实施能力需要进一步提高;要联合企业办汽车修理厂,建设生产性实训基地;要充分利用我们学院武汉远程教育中心和武汉市社区教育学院的优势,增强社会服务能力和辐射能力。
参考文献
关键词:工学结合;校企合作;校企互动;人才培养模式
国内外实践证明,“工学结合”是职业教育人才培养的有效途径。目前我国高职院校在“工学结合”人才培养模式探索与实施过程中,两个很关键的问题制约了该模式向纵深发展。第一个问题是由于多方面因素导致企业参与的积极性不高。目前我国就业市场尚不规范,劳动力供过于求、政企体制问题等因素导致企业对校企合作积极性不高,很多校外实训基地实际上仅能进行参观式的实习,导致工学结合程度不够深入。第二个问题是指导实习的教师积极性不高。部分教师甚至认为把课备好、上好就行,工学结合、校企合作是学院领导的事情,与他们关系不大。在教学过程中,部分老师仍然忽略学生在教学活动中的主体地位,忽视了学生职业能力的培养,不能把教学与实践有机结合起来。针对以上问题,本文以江苏省重点建设专业――模具设计与制造专业为研究对象,充分利用学校和企业两种不同的教育环境和教育资源,通过学校和企业的双向互动和长期合作,将在校的理论学习、基本训练与在企业的实际工作经历有机结合起来,提出“工学结合、校企互动”人才培养模式,并在实践中取得了明显成效。
一、构建双元化教学主体,设计“工学结合、校企互动”的人才培养模式
人才培养模式是指在一定的教育思想和教育理论指导下,为实现培养目标而采取的某种标准构造模式和运行方式。教学主体的双元化体制构建就是学校和企业要密切结合,在改变学校办学思想定位与提高企业经济效益上互动;在校内实训基地建设与企业产品业务推广上互动;在改善学校的办学条件与改善企业人才结构上互动。学校聘请企业管理人员、技术专家、能工巧匠参与专业指导委员会工作,共同制订人才培养方案;而学校的老师到企业开展相关的理论咨询和技术服务,参与技术开发、生产管理;企业学校协作攻关,开展企业文化、校园文化的建设等。加强双方的多层次、全方位合作,形成“工学结合、校企互动”人才培养模式。
为了贯彻“以服务为宗旨,以就业为导向”的高职教育办学方针,切实提高高职教育人才培养的质量,淮安信息职业技术学院模具设计与制造专业大力推行校企合作、工学结合,从分析学生未来工作岗位和岗位能力入手,与企业一道科学界定培养目标和培养方向。本专业毕业生主要面向精密机械、电子、轻工、模具等企业,培养在生产第一线,能从事模具设计、制造和维修,模具设备的调试与管理及相关产品的营销等工作。主要就业岗位如下:模具钳工、模具制造工、模具(机械)制造工艺员、助理模具设计师;次就业岗位如下:机械产品的售后服务、品质管理、产品检测等。针对行业人才需求、职业资格要求和企业岗位要求共同设计出“工学结合、校企互动”的人才培养方案,并与企业共同组织实施与考核,如图1所示。通过创设校企结合的内外环境,培养学生的综合素养,提高实际动手能力和解决实际问题的能力,在运作模式上比一般的工学结合模式有更为深刻的内涵。
二、开发基于工作过程的项目课程,加大课程改革力度
基于工作过程的项目课程是以通过对工作过程的系统化分析所获得的工作项目为单位设置课程,并组织课程内容的职业教育课程模式。为落实高职人才培养目标,本专业开发了《使用手工工具的简单模具制作》、《模具拆装与测绘》、《使用数控铣床的模具零件编程与加工》、《精密冲压模具的设计与制造》、《精密塑料模具的设计制造》和《使用数控铣床的模具件编程与加工》等基于工作过程的项目课程,课程与生产性实训有机结合,加大课程改革力度,项目课程教学主要围绕工作任务完成的过程来展开。项目课程教学通过描述工作任务、教师演示,并讲解相关理论知识、学生动手制作和师生总结与评价四个步骤,最终要达到能力要求。这比传统课堂教学更直接、更具体、更有说服力。以《AutoCAD项目化课程》教学――“五角星的绘制”为例,要求学生会设置点的样式,会设置对象捕捉的设置与使用,会运用“取消”、“重做”、“删除”、“重画”等命令,并能正确理解他们的含义。其工作任务是能独立、熟练地应用AutoCAD软件绘制零件图和一般复杂程度的装配图包括撰写项目报告。通过亲手操作使学生具备从事本职业的高级技术应用型人才所必需的识、绘图能力;同时培养学生爱岗敬业、严谨细致、探究务实的职业精神和技术意识。把职业资格证书的训练内容纳入项目课程及生产性实训之中,通过技能训练,经过学院和企业共同考核合格,由校企联合颁发工作经历证书,提高了其就业能力。学院通过推行项目课程改革,使学生学习积极性和学习效果有了明显提高,职业资格证书获取率和就业率达到了95%。
三、围绕“学以致用”的办学理念,编写理论与实践一体化教材
教材编写要根据工作岗位,结合典型工作任务,围绕“学以致用”的办学理念,以“工学结合、项目引导、‘教学做思’一体化”为编写原则,要简明扼要,通俗易懂,尽量采用图示、表格、文字等多元表达形式,切忌长篇大论、文字冗长繁杂。应着力开发基于工作过程的学校自编教材,开展配套的课程数字化资源建设。目前该专业完成了《机械零件与结构的分析与选用》、《使用通用机床的零件加工与工艺分析》、《使用特种加工机床的零件加工》、《使用数控铣床的零件编程与加工》、《精密冲压模具的设计与制造》、《精密塑料模具设计与制造》等具有本院特色的企业岗位培训自编教材,实践一条独具特色的“工学结合”的实训教学之路,对形成自己特色的实践环节有十分重要的意义。
四、创建双证认证制度,实行考核方式与教学方法双改革
双证认证制度就是要求毕业生在获得学历证书的同时,获取职业资格证书。双证书制度是提高学生职业素质和就业竞争力,实现职业教育与劳动对接的重要举措,也是以就业为导向的办学的必然要求。应将职业认证纳入教学计划,学校建立职业资格鉴定站(所),为职业资格认证积极创造条件。
改革考核方式和教学方法。考核方式应以岗位需求作为质量考核标准,可以采用多元的考核方式。实际教学中,要强化过程考核,可以尝试用职业资格考试取代传统的考试;上岗达标测试取论考试;完成规定项目取代课程的考试。教学方法的改革应推行项目管理教学法、行为引导法、激励教学法、案例教学法、情景教学法、仿真模拟教学法等,把学生置于主体地位,调动学生自主学习的积极性。
五、注重兼职教师机制,建设“双师”结构的教学团队
工学结合人才培养模式实施的关键,是要有一支能够“工学结合”的教师队伍。因为不论是专业调整整合、课程体系及内容的设计并实施,还是生产性实训实习基地的建设,都要靠这样的教师队伍去操作完成。所谓“双师”结构的教学团队,就不仅仅要注重提高校内专业教师的“双师型”或“双师素质”的比例,更为重要的是要大量聘请行业企业的专业人才和能工巧匠到学校担任兼职教师,逐步加大兼职教师的比例,逐步形成实践技能课程主要由具有相应高技能水平的兼职教师讲授的机制。因为只有这样做,才能使学校教学与生产实际始终保持着最紧密的联系,始终与前沿的技术与工艺保持着最迅速的对接和应用。我们在学院的定编、教学人员的聘任、兼职教师管理等方面都加大了政策倾斜,促使师资队伍建设形成“双师”结构的团队优势。
六、密切校企关系,为实施工学结合人才培养模式构建专业实训基地
为了加快校内生产性实训基地建设的步伐,本院同富士康科技集团签署了合作协议,双方共同投资1.2亿元在校内建成了年产值达5000万元的富盟电子科技有限公司,学生在校期间深入该企业进行为期8周的生产性实训。经过多年建设,还形成以电子精密零件的模具设计与制造过程为主线,以工作过程项目化课程为载体,以培养学生职业能力为目标的电子精密模具实训基地,如图2所示。该生产性实训基地拥有先进的生产型数控车床、数控铣床、加工中心、四轴加工中心、数控线切割、数控电火花成型机、注塑成型机、三坐标测量机等设备,多次承接市下岗再就业人员培训工作和技能竞赛工作,同时为其他兄弟高职院校提供了多项职业技能培训和鉴定,发挥了基地应有的辐射作用。目前本院各主干专业结合自身特点分别与行业内的龙头企业建立了紧密型校外实训基地,先后与富士康、夏普电子、三星电子、飞利浦电子、百得科技、中兴科技、西子奥的斯等183家国内外知名企业签订了校企合作协议,设立了三星电子班、西子奥的斯电梯班、联通3G班等多个企业定向班。打造校企合作的实训基地,已经基本满足学生的生产性实训教学需要。
该实训基地促进了理论与实践教学的融合,有力地推进了工学结合、工学交替、产学研结合并取得了丰硕的教改成果。2007年江苏省教育厅在本院举办全省高职院校实训基地建设现场会,2008年“模具设计与制造专业”遴选为江苏省品牌专业,2008年与富士康合作的校内生产性实训基地被批准为现代制造人才培养创新基地,2009年“引企入校、校企合作、人才共育――校企共建校内生产性实训基地运行的探索与实践”被省教育厅评为教学成果二等奖。依靠本基地培养的学生毕业设计被评为江苏省高等学校本专科优秀毕业设计一等奖1次、二等奖1次。
总之“工学结合、校企互动”的人才培养模式是否能取得成效,关键是找准双方利益共同点,互惠互利、合作共赢,一旦合作后校企双方必须通过建立一系列规章制度和相应措施来保证“工学结合、校企互动”的正常进行,形成以学校为主体,企业和学校共同教育、管理和训练学生的教学模式。
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关键词:金工实习;培养目标;实践教学
中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)48-0169-03
金工实习是高校工科学生的一门重要实践教学课程,是学生认识、了解、熟悉机械加工工艺生产过程的重要实践教学环节。制造技术是高新技术走向实际应用的接口、通道和桥梁,是提高创新能力和企业国际竞争力的根本途径。随着计算机技术、自动控制技术、传感器技术、信息技术、管理技术等高新技术与制造技术深层的结合,制造业面貌发生了极大的变化,高校机械学科的科学思想、教学内容和教学方法势必随之不断扩展和更新。现代工业的发展、科学技术的应用在国民生活中越来越普及,社会对高校毕业生自身素质要求越来越高,要求高校毕业生“能文能武”――既要有较高的理论基础,又要有较强的操作技能。所以,高校工科类的实践教学迫切需要进入现代的教学模式。而现代教学模式,主要就是与社会接轨、与市场接轨,以培养应用型和实用性人才为目标,以提高学生的动手能力、创新思维能力、综合运用知识的能力进行建设和规划。因此,金工实习的教学内容、教学方法、教学方式、教学理念等都需要更新、加强和完善,迫切需要进入现代的教学模式。本人从事多年的金工实习管理与教学,具有一定的实践教学经验,就如何搞好金工实习教学工作、建立好现代教学机制,把培养“应用型、实用性”人才落实到实践教学中去谈谈自己的教学思考。
一、金工实习的性质与目的
金工实习又叫金属加工工艺实习,是一门实践性很强的技术基础课,是充分体现理论与实践相结合的一门工程技术,是培养学生熟悉和了解机械制造工业的生产方式和工艺过程,熟悉工程材料主要成形方法和主要机械加工方法及其所用主要设备的工作原理和典型结构、工夹量具的使用以及安全操作技术。了解机械制造工艺知识和新工艺、新技术、新设备在机械制造中的应用,同时也是培养学生实践动手能力、初步解决和认识工程技术问题的基础。
二、教师队伍的建设
金工实习要求指导教师必须具备丰富的金属切削加工工艺理论知识和较强的操作技能,把握好实习教学中的各个环节,能文能武,及时解决实习过程中发生的问题。所以,学校首先应成立金工实习教学指导机构,在全校范围公开招聘合适的指导教学人员,经过述职、答辩、考察,择优录用具有一定理论水平、又有一定实践操作技能的教学人员组建成管理和教学队伍(如不能满足要求的,可进行对外招聘),对实习指导教师进行培养、培训。学校请理论教学经验丰富的教授和设计工艺实践经验厚实的工程师讲课,时常进行教学与技术交流,有计划、有组织地到先进的企业、公司、知名高校进行学习与培训,不断学习新知识、新技术,努力提高自身的专业知识和指导技能。学校大力培养和引进指导实践教学的“双师型”教师和指导生产教学的“生产型”教师,加强和完善指导教师队伍的基础建设,逐步形成实验室教学与理论教学队伍互通,教学、科研和技术三位一体,核心骨干相对稳定,结构合理的实验教学队伍[3]。
三、教学内容的构建
教育部课程教学指导组在金工系列课程改革指南中指出:要不断更新实习内容,尽可能创造条件,增加新技术、新工艺、新设备实习的比例,并引入现代教育技术,逐步代替“作坊式、师傅带徒弟”的落后方法。所以,构建合适的教学内容是非常重要的。本作者认为,金工实习教学内容应在保证实习教学安全的前提下,以培养学生掌握常规机械制造工程为基础,了解和认识先进机械制造工程技术和应用能力为核心,注重综合素质训练和创新设计能力的培养。学校根据基础性原则、先进性原则、特色性原则、模块化原则、创新性原则,将金工实习内容划分为安全应知技术、常规制造技术、先进制造技术、创新设计技术四个层次。每个层次应分成多个模块,每个模块可根据不同专业的教学要求搭配,柔性组合,满足各专业人才培养的要求。每个模块结合本教学单位的具体特征及教学设施情况,再具体划分为多个子模块(如:冷加工技术模块有车削、铣削、磨削等子模块),以进行实质性的教学。本作者以贵阳学院金工实习为例,构建了金工实习基本教学架构图,如图1所示。
1.安全应知技术。教师通过安全操作规程和安全应急措施的讲解,使学生了解和懂得各设备的安全技术(如车工安全技术操作规程、钳加工安全技术操作规程、焊接安全技术操作规程等)操作、实验室的基本安全注意事项、发生安全事故时的应急措施等。学校应大力宣教安全教育,提高学生安全意识,增强学生安全防范技能,让学生掌握发生安全事故时的应急处理措施。
2.常规制造技术。学校通过冷加工(如车削、铣削、磨削等)、热加工(如焊接、热处理、锻压等)常规机械加工训练,培养学生操作常规设备加工的动手能力和对加工工艺的理解与分析能力;通过特色技术训练(如拆装与测绘),培养学生对设备构造的认识能力和对零件设计的提高能力,让学生了解更多的制造技术知识,夯实常规机械制造技术基础,为下一步学好先进制造技术和创新设计技能做好充分准备。
3.先进制造技术。学校通过先进制造技术(如数控车、数控铣)的编程与加工的操作训练,使学生能把常规工艺知识与先进制造技术有机结合,了解和熟悉CAD、CAM在工程设计中的正确运用,使学生熟练掌握数控制造设备,熟悉现代制造技术的加工方法和操作技能,以期达到培养学生应用现代科学理论和技术、分析和解决工程实际问题的基本能力和素质的目的,为创新设计技术奠定基础。
4.创新设计技术。学校通过创新思维的培训,使学生了解创新的概念,让学生的大脑“动起来”,在对设备、工艺和生活产品的设计创新时,不再感到无从下手,而是能够运用各种思维方法,通过思维的灵活转换,以新颖独创的方法去解决问题,并全面开发自己的创新潜力,从而产生新颖的、独到的、具有社会意义的思维成果,以适应时代的需要。
学校通过创新思维设计与制造训练,能够全面提升学生的综合工程素质,可以培养学生的创新精神,树立学生的创业意识和成才意识,提高学生之间的协作能力,增强他们的实践动手能力和综合运用所学知识的能力,给学有余力的学生提供个性化发展空间,使他们更好地发挥聪明才智,充分实现自我、表现自我、完善自我。
四、教学方法的设计
教学方法是教师和学生为了实现共同的教学目标,完成共同的教学任务,在教学过程中运用的方式与手段。所以,采用和制定较好的教学方法,有利于教学;良好的教学方法会使实习事半功倍,提高实训效率。在金工实习教学中,教学方法要有新意,要有创意,要通过各种手段的方式有效地激发起学生的求知欲望和积极动手的主观能动性,唤醒学生的自信心、好奇心和责任感,让被动变主动,让不知变有知,使学生真正地感受到成为实习生产的主人。本人就贵阳学院金工实习的情况总结出一些基本的教学方法,以供各高校参考。
1.教具辅助法。在常规制造技术教学中,教师应配以相应的辅助教学设施,如教学示教模板、示教展台,作辅助对应进行讲解,示教模板应图文并茂,充分反映教学内容,在各实习区域内对应悬挂,教师可配以讲课,学生可参照进行操作和学习。示教展台可做成阶梯形,台上应摆放各类教学用具,如刀具、量具、刃具、标准件等,陈列应分类摆放,每类教具下应有相对示教图片,该图片上应具有文字解读(如刀具展台应有名称、材料、用途等),以帮助学生了解和认识更多的知识,提高学生的实习效率。
2.视频教学法。由各模块教学的指导教师,按照教学体系要求,把各模块基本教学内容通过实习演示,用规范的动作操作、用标准的语言讲解,并用摄录机摄录下来,经整理汇总编辑后,录入学校网站,建立专栏。学生可在准备实习期和实习期间登录学校网站进行视频观看和学习,做好金工实习的预习辅助准备,加深对金工实习的理解及认识,较快地掌握实习技能,提高实习效率。
3.安全教育法。学生进入实验室进行实习时,根据实习班级人数情况,可把实习班级分成多个组进行安全教育(因安全是实习的重要保障,是实习的重中之重,所以一般以20人为一组为宜),每个组配备两位老师,一个老师主讲,另一老师负责维持现场秩序,对整个需要实习的模块的安全操作规程、需要注意的安全事项进行现场安全技术讲解,讲解应生动具体,语肢并茂相结合;对可能发生的安全事故应采取的急救措施进行演示和解说,最后进入安全视频教育室进行观看安全教育录像(录像应充分反映各方面的安全实习内容)。制定安全教育规章制度,正式进行各模块实习前,要求学生签订安全教育责任书,以提高学生的安全意识,最大程度上避免产生安全事故。
4.集中讲解法。学生进入实验室实习时,应先集中进行现场讲解,把要进行的实习内容、各实习模块的基本情况进行总体介绍,让学生对金工实习有一个初步的了解和认识,把实习报告要注意收集的内容要求学生记下来,以便在各实习模块中收集,时间不能过长,一般应在2小时以内为宜。
5.以点带面法。在实习操作机床中(如车工实训),由于学生较多,教师顾不过来,如对每个学生都进行单独的指导和操作跟踪,其时间和精力是不够的。所以,首先应对该组成员中选择有一定良好的心理素质、反应较快、思维灵活的学生进行首个培训,让该学生第一个完成作品,其后该学生可当好指导教师的助教,指导该组的其他学生熟悉机床操作,熟悉作品加工工艺制作,最终独自完成个人作品加工。
6.自我体现法。在创新设计训练中,要求学生运用CAD、CAM等技术,运用所学的知识,在加工条件允许的情况下,自行根据个人兴趣爱好进行创新设计零件,并根据零件要求编制加工工艺,经指导老师审核批准后,由学生独立完成整个作品的加工制作。
随着科学技术的飞速发展,高校的金工实习必须不断地加强教学更新和改革,全面推进素质教育,努力培养学生的动手能力、创新能力、分析问题和解决问题的能力,提高学生的综合素质,要不断地把新材料、新技术、新工艺引入到实践教学环节中去。全校要不断开展技能竞赛,开放金工实验室,鼓励和支持学生积极参加全国的机械创新设计大赛和相关的技能竞赛,拓展他们的视野,扩大他们的知识面。在教学过程中,教师要不断探索和改进教学方法,把培养应用型和实用性人才的目标贯穿于实践教学中去。指导教师要不断学习新的科学技术知识、新的教学方法,掌握新技术、新工艺以及新的教学手段;不断充实和提高自己,与时俱进,勇于开拓,努力提高自身的专业知识和操作技能,为培养适应21世纪发展需要的工程技术人才不懈努力,使我们的机械工程教育事业朝气蓬勃、科学发展。
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