李菊麗 郭華鋒 武峰
摘要:“機械制造技術(shù)基礎(chǔ)”課程是機械類各專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程。根據(jù)機械類專業(yè)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標要求,在理論教學與生產(chǎn)實際相結(jié)合、課程知識與實踐創(chuàng)新相融合、教學改革與資源建設(shè)相結(jié)合等方面進行了研究與實踐探索,取得了顯著的成效。
關(guān)鍵詞:應(yīng)用型人才;機械制造;教學改革;實踐
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)30-0115-02
應(yīng)用型本科教育是以培養(yǎng)知識、能力和素質(zhì)全面協(xié)調(diào)發(fā)展,具有較強的實踐能力和創(chuàng)新精神,面向生產(chǎn)、建設(shè)、管理等一線的高級應(yīng)用型人才為目標定位的高等教育[1]。發(fā)展應(yīng)用型本科教育,既是我國經(jīng)濟社會發(fā)展的要求,也對高等教育大眾化進程起到了積極的促進作用。我校依據(jù)應(yīng)用型的辦學定位和區(qū)域經(jīng)濟的發(fā)展需求,以“大應(yīng)用觀、大工程觀”為引領(lǐng)確立了應(yīng)用型專業(yè)人才培養(yǎng)目標,構(gòu)建了新的人才培養(yǎng)方案?!稒C械制造技術(shù)基礎(chǔ)》課程是機械類各專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程,課題組根據(jù)學校教學改革精神及機械類專業(yè)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標要求,對課程在理論教學與生產(chǎn)實際相結(jié)合、課程知識與實踐創(chuàng)新相融合、教學改革與資源建設(shè)相結(jié)合等方面進行了研究與實踐探索,取得了顯著的效果。
一、將理論教學與生產(chǎn)實際相結(jié)合
應(yīng)用型本科教育的課程體系具有其特點,它不是建立在學科體系上而是以技術(shù)體系為依據(jù)的課程內(nèi)容體系[2]。在“厚基礎(chǔ)、重實踐、能創(chuàng)新、高素質(zhì)”目標指導(dǎo)下,強調(diào)理論的應(yīng)用性與技術(shù)的先進性。該課程的教學內(nèi)容與制造企業(yè)的生產(chǎn)實際密切相關(guān),它主要介紹機械產(chǎn)品的生產(chǎn)過程及生產(chǎn)活動的組織、機械加工方法、機械加工過程及其系統(tǒng)。為了滿足機械類應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標要求,教學內(nèi)容體系以實際工程為背景,以機械制造工藝過程為主線,從機床、刀具到夾具設(shè)計、工藝制訂、加工裝配,均要符合企業(yè)技術(shù)體系和實際流程。教學內(nèi)容強調(diào)基本理論、基礎(chǔ)知識與工程應(yīng)用的有機結(jié)合,根據(jù)徐州的地緣優(yōu)勢,引入了工程機械零件如油缸、殼體等零件的加工工藝,并注重經(jīng)典知識與新技術(shù)相結(jié)合,保證了教學內(nèi)容的先進性。
面向應(yīng)用型工程人才的培養(yǎng),專業(yè)理論以“夠用”為度,強化案例教學,突出實用性。對課堂活動應(yīng)精心設(shè)計和組織,課程各章節(jié)以案例導(dǎo)入、問題導(dǎo)向,充分激發(fā)學生的學習興趣。講授中采用置疑討論、交流互動等啟發(fā)式教學方法,引導(dǎo)學生積極思考、分析討論,避免單純“灌輸型”傳授知識。對于重點難點內(nèi)容,精講多練,有助于課堂教學質(zhì)量的提高。對于卓越班采用小班授課,更易于師生交流互動、翻轉(zhuǎn)課堂,強化了對學生分析解決問題能力的培養(yǎng)。
教學中靈活運用多媒體課件、實物教具等輔助教學手段,可顯著提高課堂教學效果。對多媒體課件要精心設(shè)計,合理選用動態(tài)仿真、現(xiàn)場視頻、3D模型等,創(chuàng)設(shè)教學情境,豐富信息量,使學生學習的積極性更高。如講解機床結(jié)構(gòu)和傳動系統(tǒng)時,若采用機床剖切圖或錄像進行教學的話,學生難以看清楚機床內(nèi)部結(jié)構(gòu),教學效果不理想。為此課題組基于Pro/E軟件建立了CA6140機床的3D模型并進行了運動仿真,課堂教學中可演示機床每個部件的構(gòu)成、空間位置關(guān)系、傳動系統(tǒng)特點等,非常直觀形象,使學生能深入理解并掌握知識要點,增強了課程學習的趣味性。充分利用多種教具和現(xiàn)場教學,形象直觀,可促使理論與實踐有機結(jié)合。如講解車刀和鉆、擴、攻絲、磨削等加工工藝時,教師將車刀及模型、小型手工電鉆、拋光機、磨平機等帶進課堂,對照實物講解刀具幾何角度、現(xiàn)場在鋁板上進行鉆孔、攻絲、對板件進行磨邊、拋光等[3],并在課間和課后現(xiàn)場指導(dǎo)學生進行試加工,增強學生對機加工工藝的感性認識。
課后除布置思考題和作業(yè),安排習題課及作業(yè)講評,鞏固課堂所學知識外,充分運用網(wǎng)絡(luò)課程教學平臺開辟第二課堂,實現(xiàn)師生網(wǎng)上交流與互動,引導(dǎo)學生挖掘和利用網(wǎng)絡(luò)中與教學內(nèi)容相關(guān)的信息資源,在牢固掌握課程知識的基礎(chǔ)上,培養(yǎng)學生信息收集、辨別及合理利用的意識,不斷提升學生的綜合能力。課程設(shè)計以選擇企業(yè)案例中的典型零件為對象,增強了課程設(shè)計的真實性[4]。設(shè)計任務(wù)包括繪制零件圖、毛坯圖,編制零件機械加工工藝卡、工序卡,繪制夾具裝配圖和撰寫設(shè)計說明書等,進行綜合訓(xùn)練。設(shè)計手段由二維設(shè)計逐漸向三維設(shè)計、裝配過渡,以培養(yǎng)學生創(chuàng)新設(shè)計和工程實踐能力。為保證課程設(shè)計質(zhì)量,指導(dǎo)教師組成答辯小組,對每個學生進行答辯,從圖紙、說明書、對知識的掌握程度等方面嚴格把關(guān)。生產(chǎn)實習環(huán)節(jié)集中在中國一拖集團有限公司等企業(yè)進行,學校與企業(yè)結(jié)合共同培養(yǎng)機械類應(yīng)用型人才。為保證實習效果,實施“企業(yè)導(dǎo)師講解+校內(nèi)導(dǎo)師講解+分組討論+教師總結(jié)+撰寫實習報告”的實習模式。企業(yè)導(dǎo)師講解之后,校內(nèi)導(dǎo)師必須將重點問題逐個講解,各分廠實習結(jié)束后在非生產(chǎn)區(qū)分組討論,補充完善實習日記及實習報告。
二、將課程知識與實踐創(chuàng)新相融合
對機械類應(yīng)用型人才不僅要強化工程實踐能力的培養(yǎng),更要注重對學生科技創(chuàng)新意識的培養(yǎng)[5]。課題組教師積極指導(dǎo)學生參與科研課題、課外科技活動等創(chuàng)新活動,組織學生參加國家、省市等各大賽事,以培養(yǎng)和提高學生的實踐創(chuàng)新能力。對于本課程教學中的難點和學生不易理解的知識點,如刀具的幾何角度部分,教師將其問題提煉出來以項目的形式帶領(lǐng)學生進行研究,設(shè)計了基于單片機集語音、動作、視頻為一體的多功能動態(tài)刀具幾何角度演示裝置,獲得了全國大學生機械創(chuàng)新設(shè)計大賽二等獎,獲江蘇省大學生機械創(chuàng)新設(shè)計大賽一等獎,并授權(quán)發(fā)明專利。這既解決了教學難題,又鍛煉了學生的創(chuàng)新設(shè)計能力。針對課程中刀具切削溫度的知識點,教師指導(dǎo)學生開發(fā)了基于紅外測溫技術(shù)的刀具溫度測量裝置等,既鍛煉了學生的創(chuàng)新能力,也具有很好的應(yīng)用效果。課題組教師鼓勵學生積極申報各類大學生實踐創(chuàng)新訓(xùn)練計劃項目,指導(dǎo)學生將課程和生活中的有關(guān)技術(shù)問題進行提煉,并通過創(chuàng)新項目加以解決。指導(dǎo)學生進行科技論文寫作和專利申報,培養(yǎng)其科學素養(yǎng)。實踐表明,對學生科學素質(zhì)的培養(yǎng),能有效地促進學生創(chuàng)新能力的提升。兩年來,充分利用我校的國家級工程實踐教育中心的優(yōu)勢條件,指導(dǎo)學生完成了國家級、省級實踐創(chuàng)新訓(xùn)練項目3項,指導(dǎo)學生發(fā)表學術(shù)論文2篇,獲批發(fā)明專利和實用新型專利3項。指導(dǎo)學生獲得第四屆、第五屆“浩辰杯”華東區(qū)大學生CAD應(yīng)用技能競賽中獲一等獎2項、二等獎6項。指導(dǎo)學生獲省級優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計三等獎1項、校級優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計獎2項。
三、將教學改革與資源建設(shè)相結(jié)合
圍繞機械類應(yīng)用型人才的教學目標要求深入開展課程教學改革,促進了課程資源的建設(shè)。課題組根據(jù)機械類應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標要求,結(jié)合工程實際合理安排課程內(nèi)容體系,強化案例教學,主編出版了機械類創(chuàng)新應(yīng)用型人才培養(yǎng)規(guī)劃教材《機械制造技術(shù)基礎(chǔ)》,已在省內(nèi)外多所院校中推廣使用,受到了大家的好評。應(yīng)用型人才的培養(yǎng)更加注重學生工程實踐能力的提高。我校不但增加了實踐類課程的學分比重,也調(diào)整了實踐教學內(nèi)容,以更多的綜合實驗取代傳統(tǒng)的驗證性實驗,以更多的生產(chǎn)一線實景教學取代傳統(tǒng)的實驗室模擬教學。教師積極主持、參與實踐實驗教學設(shè)計,指導(dǎo)學生參與實驗室建設(shè)等實踐活動,收到了顯著成效。如指導(dǎo)“夾具拆裝與調(diào)整”實驗時,選拔一些學生參加機床夾具的設(shè)計制作項目,充實實驗室資源建設(shè)。學生利用課外時間完成夾具設(shè)計、工藝制訂、加工裝配等,制作完成機床夾具實驗裝置2套。在整個項目過程中將設(shè)計(3D建模、裝配、仿真,標準查詢,標準件選型,材料選擇)、繪制工程圖、工藝制訂、機械加工(車削、銑削、鉆孔、攻絲等)、電火花線切割加工、裝配(含配作加工)全部貫穿起來,有利于本專業(yè)知識的融會貫通,使學生實際工程能力得到明顯提升。
改革課程教學,強化工程應(yīng)用。課題組老師指導(dǎo)學生實踐訓(xùn)練與科技創(chuàng)新設(shè)計的刀具角度演示裝置、紅外測溫裝置、機床夾具、網(wǎng)絡(luò)資源等,既鍛煉了學生,又豐富了課程教學資源。通過課內(nèi)與課外、理論與實踐、創(chuàng)新訓(xùn)練多途徑,開發(fā)利用各種教學資源,穩(wěn)步提升了辦學條件和育人水平。
課題組緊密結(jié)合機械類應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標要求,大力開展課程綜合改革研究與實踐探索,對于人才培養(yǎng)質(zhì)量的提升效果顯著。本課程在教學改革中所積累的一些經(jīng)驗,對于同類院校相關(guān)專業(yè)的課程教學改革提供有益的借鑒。教育教學改革是一項長期艱巨的任務(wù),我們將繼續(xù)以社會需求為導(dǎo)向、以改革創(chuàng)新為動力,不斷加強專業(yè)與課程內(nèi)涵建設(shè),進一步提高教育教學水平和應(yīng)用型人才培養(yǎng)質(zhì)量。
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