丁原 于淼 于相慧
摘要:機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)是機(jī)械工程專業(yè)的一門專業(yè)課,在多年教學(xué)過程中積累下來的傳統(tǒng)教學(xué)方式根深蒂固,本文針對工程教育專業(yè)認(rèn)證背景下,機(jī)械工程培養(yǎng)人才對課程建設(shè)的需要,分析了機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)目前各教學(xué)環(huán)節(jié)存在的問題,以符合工程教育專業(yè)認(rèn)證為目標(biāo),在教學(xué)內(nèi)容、方法等方面做出相應(yīng)改革,取得了較好的教學(xué)效果。
關(guān)鍵詞:機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì);教學(xué)改革;工程教育專業(yè)認(rèn)證
工程教育專業(yè)認(rèn)證是目前國際上通行的關(guān)于工程教育質(zhì)量保證的一種新制度,在工程教育專業(yè)認(rèn)證的大背景下,機(jī)械工程專業(yè)也針對工程認(rèn)證要求,在專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)、培養(yǎng)計(jì)劃以及各課程的大綱和教學(xué)方法上都進(jìn)行了相應(yīng)改進(jìn),特別是機(jī)械工程的專業(yè)課各教學(xué)環(huán)節(jié),都應(yīng)符合工程認(rèn)證要求。機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)是機(jī)械工程相關(guān)專業(yè)的一門專業(yè)必修課,對所培養(yǎng)學(xué)生今后的就業(yè)綜合能力影響較大,涉及到我國機(jī)械行業(yè)的方方面面,特別是高端機(jī)床行業(yè)、精密制造行業(yè)等,因此,機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)課程改革也迫在眉睫,本文從我國對裝備設(shè)計(jì)人才需求的角度出發(fā),以工程教育專業(yè)認(rèn)證為大背景,分析了目前課程存在的問題,在課程內(nèi)容、課堂教學(xué)以及實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和考核方式上進(jìn)行嘗試,以培養(yǎng)符合工程認(rèn)證要求的人才。
1教學(xué)中存在問題分析
1.1理論教學(xué)內(nèi)容多,教學(xué)方法單一
機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)課程內(nèi)容較多,教師要在單位學(xué)時(shí)內(nèi)完成所有教學(xué)任務(wù),因此,課堂教學(xué)中對諸多知識點(diǎn)的講解密集,這就要求學(xué)生時(shí)刻保持注意力,而且要有較好專業(yè)基礎(chǔ)知識才能很好的消化課堂內(nèi)容,造成的學(xué)生的消息效率低,教學(xué)效果不好,學(xué)生對大部分理論課的教學(xué)均感覺枯燥無味。
1.2實(shí)驗(yàn)內(nèi)容缺少對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)
目前,本校機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容包括金屬切削機(jī)床結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)、機(jī)床精度檢測實(shí)驗(yàn)、工業(yè)機(jī)器人結(jié)構(gòu)及操縱實(shí)驗(yàn)、FMS生產(chǎn)線認(rèn)識實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)所占比例不高,而且多為認(rèn)知性實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生通過觀察對裝備內(nèi)部結(jié)構(gòu)的認(rèn)識有限,缺少對學(xué)生創(chuàng)新、動手能力的培養(yǎng),這有悖于工程教育專業(yè)認(rèn)證的基本要求。
1.3案例教學(xué)不足
機(jī)械行業(yè)的發(fā)展較快,人們對機(jī)械制造中裝備的要求也越來越高,不只要求裝備精度高、自動化程度高,還要求裝備重量輕、柔性好,許多傳統(tǒng)的機(jī)械裝備結(jié)構(gòu)正在被新興的結(jié)構(gòu)驅(qū)動方式所代替,機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)中的案例仍以傳統(tǒng)案例為驅(qū)動,缺少新穎性,缺乏對現(xiàn)代裝備發(fā)展的跟蹤,學(xué)生對新型裝備產(chǎn)品的了解片面,因此,機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)的課程案例教學(xué)也急待改進(jìn)。
2課程改革思路
2.1教學(xué)方法改革
在工程教育專業(yè)認(rèn)證的背景下,教育模式與目標(biāo)也發(fā)生了變化,以培養(yǎng)能適應(yīng)工程應(yīng)用與國際認(rèn)可的創(chuàng)新型人才為主。因此,機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)的課程教學(xué)各環(huán)節(jié)的改革思路也要緊緊圍繞著工程教育認(rèn)證為原則,在培養(yǎng)人才時(shí)注重創(chuàng)新、有獨(dú)立思考能力的綜合型人才。傳統(tǒng)授課方式以傳授知識為主,忽略了對綜合素質(zhì)的培養(yǎng)提高。
傳統(tǒng)的課程教學(xué)中,以教師為主體,學(xué)習(xí)效率低下,因此,在今后的課程教學(xué)過程中,要改變成以學(xué)生為主體,提倡自主學(xué)習(xí),培養(yǎng)自學(xué)能力與創(chuàng)新能力,以實(shí)際的項(xiàng)目驅(qū)動教學(xué),挖掘項(xiàng)目與教學(xué)的關(guān)系,這需要教師不斷的提高充實(shí)自己,最終達(dá)到對學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)。
2.2豐富實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、增加實(shí)驗(yàn)所占比重
正如前文所提到的,本課程目前所開設(shè)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容有4個(gè),多為認(rèn)知性實(shí)驗(yàn),內(nèi)容雖經(jīng)典但缺少趣味,不容易引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,教學(xué)效果一般。
一、金屬切削機(jī)床結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn),為介紹性實(shí)驗(yàn),學(xué)生走馬觀花。在今后的相關(guān)實(shí)驗(yàn)中你進(jìn)行如下改變:
(1)改變實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。改變原有實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,增加數(shù)控拆裝實(shí)驗(yàn)。數(shù)控拆裝實(shí)驗(yàn)是以臺式數(shù)控車床、數(shù)控銑床、數(shù)控鉆床為實(shí)驗(yàn)對象,學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中,可以在教師的指導(dǎo)下對機(jī)床進(jìn)行拆裝認(rèn)知,而且可以提高動手能力,提高學(xué)習(xí)興趣。
(2)利用可拆裝機(jī)床進(jìn)行實(shí)際加工??刹鹧b機(jī)床雖然比傳統(tǒng)機(jī)床的切削功能相差較多,但仍可以完成固定材料的加工,這在一定程度上增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,提高了學(xué)習(xí)效果。
二、增加新型設(shè)備實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目
(1)3D打印是一種新興的制造設(shè)備,一改從前的加工方式,為制造業(yè)帶來了新的思路,可以打印一些復(fù)雜曲面、復(fù)雜形狀的結(jié)構(gòu),而且可以整體是打印,這對工件整體性能是一個(gè)有效的提高,因此,在制造裝備課程中適當(dāng)?shù)募尤朐撛O(shè)備的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容是有必要的。
(2)切削仿真分析。傳統(tǒng)的教學(xué)為純理論性教學(xué),包括介紹切削方式、切削原理等等,學(xué)生對切削的認(rèn)識不深刻,對切削原理的理解不到位。
2.3舉辦課程相關(guān)競賽及創(chuàng)建社團(tuán)
(1)3D創(chuàng)意大賽。該項(xiàng)賽事預(yù)計(jì)分為兩個(gè)部分,一是3D打印機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)組,該組賽事可以從3D打印機(jī)的新結(jié)構(gòu)和概念機(jī)設(shè)計(jì)出發(fā)。二是3D新結(jié)構(gòu)組。該組比賽利用臺式3D打印機(jī)自主設(shè)計(jì)并打印新結(jié)構(gòu),對于提高學(xué)生的實(shí)踐動手能力能起到積極的作用。
(2)切削仿真大賽。運(yùn)用仿真軟件在加工之前分析整個(gè)加工過程,以獲得最優(yōu)的切削參數(shù)、優(yōu)化后的加工路徑等等,對于實(shí)際加工有指導(dǎo)意義。
(3)創(chuàng)建兩個(gè)社團(tuán),即3D打印社團(tuán)和切削仿真社團(tuán)。由學(xué)生自行管理,每年舉行一次大賽,實(shí)驗(yàn)室平時(shí)對社團(tuán)成員開放,充分利用了學(xué)院公共資源。
3青年教師培養(yǎng)
建立職稱結(jié)構(gòu)、年齡結(jié)構(gòu)合理的教師團(tuán)隊(duì),尤其是對青年教師的培養(yǎng)。
教學(xué)方面:新任教師在正式授課之前,要完成助課、試講和說課,具備獨(dú)立授課能力方才可以開始授課,第一年的授課要從實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)開始,并且參與社團(tuán)活動和負(fù)責(zé)競賽籌備工作。
實(shí)踐方面:要求課程團(tuán)隊(duì)的青年教師成為雙師型教師,學(xué)習(xí)形式可為全脫產(chǎn)或半脫產(chǎn),實(shí)踐鍛煉實(shí)踐時(shí)間不固定,青年教師完成實(shí)踐鍛煉后,要在課程團(tuán)隊(duì)內(nèi)做階段匯報(bào),檔案匯編成冊,建立青年教師導(dǎo)師制,導(dǎo)師為校企雙導(dǎo)師,為課程培養(yǎng)合格的課程接班人。
4總結(jié)
工程教育專業(yè)認(rèn)證是國際社會和我國發(fā)展專業(yè)高等教育的大勢所趨,培養(yǎng)符合國際認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的高級人才,使我國的教育與國際接軌是社會的普遍認(rèn)識。在這樣的大背景下,機(jī)械工程專業(yè)作為工程教育的核心專業(yè)之一更應(yīng)該積極改變自己。機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)作為一門機(jī)械工程的主干專業(yè)課程,更應(yīng)在教育教學(xué)多方面進(jìn)行改革優(yōu)化,尤其是在課程團(tuán)隊(duì)建設(shè)、教學(xué)方式方法改革以及實(shí)驗(yàn)實(shí)踐環(huán)節(jié)等方面為課程建設(shè)及專業(yè)建設(shè)做貢獻(xiàn),以學(xué)生為本,全面提升所培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。
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作者簡介:丁原(1973.5),男,漢族,吉林長春人,博士,副教授,從事機(jī)械制造及其自動化相關(guān)方向研究。
于淼(1972.3),女,漢族,吉林長春人,博士,教授,從事精密加工與控制技術(shù)領(lǐng)域的研究。
于相慧(1965.5),女,漢族,吉林長春人,碩士,副教授,從事機(jī)械加工精度檢測領(lǐng)域的研究。