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基于“培養(yǎng)創(chuàng)新型機(jī)械工程師”模式的實(shí)踐教學(xué)的探索與實(shí)踐

2016-12-17 17:39:18莊孝斌
科技視界 2016年26期
關(guān)鍵詞:工程訓(xùn)練實(shí)踐教學(xué)改革卓越工程師

莊孝斌

【摘 要】全面推進(jìn)素質(zhì)教育,加大對(duì)創(chuàng)新型機(jī)械工程師的培養(yǎng),是國家賦予我國高等學(xué)府的使命。本文論述了對(duì)《金工實(shí)習(xí)》這門課的改革內(nèi)容和方法,讓學(xué)生更有效地掌握高端技術(shù)并學(xué)以致用。

【關(guān)鍵詞】創(chuàng)新型;實(shí)踐教學(xué)改革;卓越工程師;工程訓(xùn)練

金工實(shí)習(xí)是機(jī)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)、機(jī)械工程專業(yè)、機(jī)械動(dòng)力專業(yè)等機(jī)械類必修實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),也是電氣類、建筑智能化專業(yè)等非機(jī)械類專業(yè)的重要實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。在實(shí)踐教學(xué)中,學(xué)生通過老師的講解輔導(dǎo),不僅對(duì)專業(yè)技能有了更加直白的認(rèn)識(shí),也同時(shí)提高了自身的動(dòng)手能力。學(xué)生們還體驗(yàn)了各種材料的性能,認(rèn)識(shí)各種動(dòng)態(tài)的加工技巧和方法,掌握了各類設(shè)備的操作要領(lǐng)、觀察能力、思維能力、自學(xué)能力、綜合運(yùn)用能力、動(dòng)手能力,以及對(duì)未來工作適應(yīng)能力等。

因此金工實(shí)習(xí)在培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)、實(shí)踐能力、和創(chuàng)新意識(shí)中,起著非常重要的作用。

1 “創(chuàng)新型機(jī)械工程師模式”的構(gòu)建

創(chuàng)新型機(jī)械工程師模式是貫徹落實(shí)《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要》和《國家中長期人才發(fā)展規(guī)劃綱要》的重大改革項(xiàng)目,旨在培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的高素質(zhì)機(jī)械工程技術(shù)人才。為國家走新型工業(yè)化發(fā)展道路、建設(shè)創(chuàng)新型國家和人才強(qiáng)國戰(zhàn)略服務(wù),對(duì)促進(jìn)高等教學(xué)向社會(huì)需求培養(yǎng)人才,全面提高工程教育人才質(zhì)量具有重要的示范和引導(dǎo)作用。

金工實(shí)習(xí)的教學(xué)改革的原則是“應(yīng)用型”、“實(shí)踐性”、“創(chuàng)新性”、“綜合性”,“應(yīng)用型”是指教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)組織形式必須有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值,可以用工廠里直接生產(chǎn)出來的零配件進(jìn)行授課,這需要教師掌握相關(guān)產(chǎn)品的數(shù)據(jù)和加工技巧,能讓學(xué)生能更好地吸收消化專業(yè)知識(shí),這是教學(xué)改革中最方便快捷的教學(xué)手段。“實(shí)踐性”要求課程內(nèi)容和課程的教學(xué)組織形式必須要求學(xué)生能單獨(dú)操作或者參與;“創(chuàng)新性”是指學(xué)生在已經(jīng)掌握了相關(guān)專業(yè)知識(shí),能熟練地運(yùn)用機(jī)床設(shè)備及其加工技巧后的原則上,發(fā)現(xiàn)還有許多可以改進(jìn)的地方,進(jìn)行創(chuàng)造性地設(shè)計(jì)制造,這比實(shí)踐性更上一個(gè)層次,主要需要學(xué)生用自己已經(jīng)掌握的專業(yè)技能進(jìn)行再次優(yōu)化?!熬C合性”是要求學(xué)生能綜合運(yùn)用各個(gè)知識(shí)點(diǎn),甚至多個(gè)學(xué)科的知識(shí),多工藝的集合,需要更加龐大的知識(shí)儲(chǔ)備,實(shí)施起來難度最大,這更需要多人合作才能完成?!熬C合性”是一個(gè)系統(tǒng)化的內(nèi)容,需要更多的物力人力才力的投入。

教學(xué)改革的指導(dǎo)思想,以傳統(tǒng)加工制造項(xiàng)目作為實(shí)踐教學(xué)的基礎(chǔ),以先進(jìn)制造技術(shù)項(xiàng)目作為重點(diǎn),以機(jī)電一體化項(xiàng)目作為難點(diǎn),逐步提高學(xué)生的專業(yè)能力和開闊他們的視野,最終達(dá)到綜合實(shí)踐能力的提高。

2 “創(chuàng)新型機(jī)械工程師模式”的內(nèi)容框架

2.1 實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容

實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容分多種項(xiàng)目,車工、銑工、鉗工、焊接、鉚工、磨工、熱處理、鍛造、數(shù)控車、數(shù)控銑、數(shù)控磨床、線切割、電火花、激光加工、快速成型技術(shù)、CAD、CAM、慧魚建模與控制、機(jī)構(gòu)拼裝設(shè)計(jì)等內(nèi)容。根據(jù)傳統(tǒng)和非傳統(tǒng)加工可以大致分為三類。

(1)基礎(chǔ)加工階段:車工、銑工、鉗工、焊接、鉚工、磨工、熱處理、鍛造、這些主要是都是動(dòng)手操作,通過自身技能能力決定加工質(zhì)量。加工上以單件小批量,不要求很精密的零件。

(2)數(shù)字化特種加工階段:數(shù)控車、數(shù)控銑、數(shù)控磨、線切割、電火花、激光加工、快速成型技術(shù)、CAD、CAM,數(shù)控類加工只需要操作者會(huì)編寫程序,通過計(jì)算機(jī)輔助加工,計(jì)算機(jī)控制,加工精度高,是最常用快捷的加工形式。

(3)其他高端階段:CAD、CAM、慧魚建模與控制、機(jī)構(gòu)拼裝設(shè)計(jì)等內(nèi)容,這些并非只是加工這么簡單,CAD、CAM等都是系統(tǒng)化設(shè)計(jì)內(nèi)容,是一種形成圖紙上的內(nèi)容,需要更加深厚的專業(yè)技能和知識(shí)儲(chǔ)備。最后通過前面幾種加工方法進(jìn)行加工論證。加工只是將圖紙變?yōu)閷?shí)體,重要的還要有良好的專業(yè)水準(zhǔn)。

以上是一些教學(xué)內(nèi)容,還有許多內(nèi)容沒有加入進(jìn)去,一名合格的工程師需要經(jīng)過以上三個(gè)階段。

2.2 實(shí)踐教學(xué)對(duì)象的選擇

實(shí)踐教學(xué)對(duì)象以在校本科學(xué)生為主體,將學(xué)生分為三個(gè)層次

(1)初學(xué)者,主要以機(jī)械大一新生為主,他們?cè)诖笠粫r(shí)候還未接觸到大量的專業(yè)課程,只有機(jī)械工程制圖,安排他們實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容就是學(xué)習(xí)操作普通車床,以CA6140為主。普通銑床以X5132,磨床以內(nèi)外圓磨,電焊以普通電焊為主,鉗工以裝配打孔為基礎(chǔ)。

(2)主要以大二的同學(xué)為主,少量大三同學(xué),由于已經(jīng)學(xué)了專業(yè)課,可以學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)操作數(shù)字化機(jī)床設(shè)備,比如數(shù)控車數(shù)控銑,學(xué)生也學(xué)習(xí)過《機(jī)械原理》,《材料力學(xué)》等課程,輔導(dǎo)教師可以安排機(jī)械機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和加工以及拼裝,從而提高專業(yè)動(dòng)手能力。

2.3 實(shí)踐教學(xué)的方法

現(xiàn)在的教學(xué)方法主要還是以“師傅帶徒弟”的形式進(jìn)行,這不僅在學(xué)校里,在企業(yè)同樣是如此,在培養(yǎng)學(xué)生,要根據(jù)學(xué)生的特點(diǎn)來劃分層次。

(1)以大一新生為例,教學(xué)方式是以機(jī)械的、刻板的、填鴨式的方法,由于大一學(xué)生不清楚機(jī)械專業(yè)自身的定位,加上自身沒有專業(yè)知識(shí)儲(chǔ)備,完全由教師來傳授知識(shí),教師的水平直接影響到學(xué)生的潛意識(shí),我認(rèn)為在學(xué)習(xí)理論學(xué)習(xí)的同時(shí)做到以下兩點(diǎn):第一,在每次的理論課程結(jié)束后必須加入實(shí)踐環(huán)節(jié),不管是參觀學(xué)習(xí)還是實(shí)踐教學(xué),沒有這些輔助的教學(xué),這明顯限制了學(xué)生的眼界和思維方式,實(shí)體演示教學(xué)是最能抓住學(xué)生眼球的,一般可以通過PPT演示,最好讓課堂走入實(shí)驗(yàn)室,通過對(duì)零件的繪制,工藝的分析,最后通過設(shè)備能否制造出符合圖紙需求的零件。第二點(diǎn),必須融合其他類似的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容。例如簡單的機(jī)床電路回路的安裝,調(diào)試,電機(jī)控制方面的知識(shí)。這樣才算學(xué)得細(xì)致,單一的理論教學(xué)是培養(yǎng)大學(xué)生最大的弊端。最終的結(jié)果是只會(huì)空談理論。

(2)第二層次是以大二大三學(xué)生為主導(dǎo)的“創(chuàng)新開放式”學(xué)習(xí)。所需要配置的資源更加龐大。需要的設(shè)備以普通機(jī)床和數(shù)控機(jī)床為主,特種設(shè)備為輔,在課程安排上更側(cè)重實(shí)用性,有實(shí)力的學(xué)校可以通過機(jī)械原理實(shí)驗(yàn)室、機(jī)構(gòu)拼裝實(shí)驗(yàn)室、金工工藝車間對(duì)學(xué)生進(jìn)行教學(xué),輔助教學(xué)的教師必須有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和教學(xué)能力,一般以引導(dǎo)式教學(xué)模式進(jìn)行,教學(xué)過程如下:引入教學(xué)內(nèi)容→教師對(duì)內(nèi)容分析→制定方案→教師利用CAD、CAM仿真加工→學(xué)生通過教師講解自主學(xué)習(xí),→教師布置任務(wù)→學(xué)生分析實(shí)物并制定方案→動(dòng)手操作→最后師生統(tǒng)一分析。能加貼近工廠。

在教學(xué)方法上,都是以實(shí)物為主,或者按照?qǐng)D紙教學(xué),沒有時(shí)間上的限制,教師以教會(huì)學(xué)生如何去分析,制造,創(chuàng)新,側(cè)重內(nèi)在修養(yǎng),不需要強(qiáng)制要求加工許多零件,重點(diǎn)在于掌握,在培養(yǎng)學(xué)生過程中有側(cè)重性,定向培養(yǎng)比較適合學(xué)生發(fā)展,運(yùn)用已有的加工手段和技術(shù),更大程度的發(fā)揮學(xué)生的能動(dòng)性和積極思考,提出問題的能力。這是在校學(xué)習(xí)的關(guān)鍵期。

3 結(jié)束語

學(xué)生的培養(yǎng)在于“精”,培養(yǎng)一個(gè)好學(xué)生很大一部分在于教師和學(xué)生的通力合作,缺一不可。學(xué)生的分析問題、解決問題的能力是通過教師長期的培養(yǎng),和自己后期的不懈努力才可以形成。這是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,涉及面廣,通過對(duì)實(shí)踐教學(xué)的改革,逐步完善教學(xué)內(nèi)容,提高教學(xué)成果,增強(qiáng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)思考的能力。為培養(yǎng)合格的卓越工程師做好鋪墊工作。

【參考文獻(xiàn)】

[1]蔡勝騰.對(duì)金工實(shí)習(xí)教學(xué)改革的思考[J].裝備制造技術(shù),2011(06).

[2]劉英,黎明慶,薛博,李衛(wèi).高校金工實(shí)習(xí)的教學(xué)實(shí)踐與探討[J].新課程研究(中旬刊),2011(10).

[責(zé)任編輯:朱麗娜]

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