培養(yǎng)卓越機(jī)械工程師的論文
1教學(xué)與科研互動的實踐與理論意義
我校系列數(shù)控技術(shù)課程涉及數(shù)控加工、數(shù)控設(shè)備、機(jī)械加工與編程技術(shù)、CAD/CAM技術(shù)、工程機(jī)械制造、模具設(shè)計制造、先進(jìn)制造技術(shù)等。長期以來，受資金的背景知識和評價標(biāo)準(zhǔn)的影響，教師和其他因素的影響，本課程的教學(xué)，有一種傾向，重視軟件和硬件，忽視培訓(xùn);高水平、突出的國內(nèi)材料的特性是非常小的;辦學(xué)模式單一，其自身的特點(diǎn)和多樣化風(fēng)格不足;實踐訓(xùn)練不能保證所有學(xué)生有充足的時間，獨(dú)立，創(chuàng)新實驗或充足的設(shè)備開展科技創(chuàng)新活動。雖然我們采取了很多的數(shù)控技術(shù)為“科學(xué)技術(shù)”，高新技術(shù)研究和工程開發(fā)經(jīng)驗的積累，但在教學(xué)和科研的關(guān)系的局限性，缺乏協(xié)調(diào)，教學(xué)和科研的融合是不能令人滿意的。主要的問題是，教師過于注重教學(xué)研究，教學(xué)方法不愿意做事不認(rèn)真，教學(xué)成果，教學(xué)成績，寫作不覺得在教材的基礎(chǔ)上緩解;教學(xué)內(nèi)容枯燥乏味的教學(xué)方法，從照本宣科的科學(xué)研究的課堂氛圍;科學(xué)研究的新成果不能應(yīng)用于教學(xué)、科研和最新發(fā)展趨勢不是融合教學(xué);教師科研個人之間的戰(zhàn)斗，他們自己的業(yè)務(wù)，雖然古交是聽說過，但沒有更多的交流。教與學(xué)的結(jié)合成了空談。相對于傳統(tǒng)教學(xué)科研割裂的情形，教學(xué)與科研互動在4個方面具有優(yōu)化作用和先進(jìn)性。
1.1教育內(nèi)容
教學(xué)不是按照一本相對固定、內(nèi)容龐雜的數(shù)控技術(shù)教材進(jìn)行授課，而是根據(jù)實際需要，以一定的理論框架為基礎(chǔ)，將理論授課整合為結(jié)構(gòu)合理、專業(yè)精深的專題講座體系，其教學(xué)內(nèi)容應(yīng)是與時俱進(jìn)的。
1.2教育方法
讓在數(shù)控技術(shù)科研上富有學(xué)術(shù)成果的教師參加教學(xué)工作，有利于將相關(guān)領(lǐng)域基礎(chǔ)理論中的知識點(diǎn)和學(xué)科發(fā)展的前沿自然結(jié)合，形成高屋建瓴之勢，真正做到深入淺出。
1.3教育分工
不是由一位特定教師承擔(dān)一兩個班級至少一學(xué)期的授課，而是由多名或更多的研究型教師，經(jīng)分工協(xié)作，充分發(fā)揮各自的教研所長，面對更多的班級進(jìn)行短時期、高水平的學(xué)術(shù)交流。
1.4教育考核
采用研究型專題寫作等靈活形式，更加注重對學(xué)生能力、素質(zhì)的考核，促使教學(xué)重心向素質(zhì)教育轉(zhuǎn)軌，加大對理論聯(lián)系實際問題的考核，加大對數(shù)控技術(shù)現(xiàn)實問題、熱點(diǎn)問題的分析與考核。
2基于教學(xué)科研互動的數(shù)控技術(shù)系列課程改革
實現(xiàn)教學(xué)、科研的良性互動，把促進(jìn)綜合素質(zhì)的'培養(yǎng)作為制訂課程計劃的基本依據(jù)，在數(shù)控技術(shù)系列課程和社會需求之間建立明確的聯(lián)系，使數(shù)控技術(shù)系列課程教學(xué)從基于理論向重視實踐和面向行動轉(zhuǎn)化。
2.1解決了教學(xué)和科研相融合的機(jī)制問題
建立了教學(xué)和科研相互融合的機(jī)制，主要包括三部分
(1)結(jié)合學(xué)科建設(shè)和教研室工作，建立任課教師的評價體制，即制定處理教學(xué)科研關(guān)系的激勵政策，教師的獎勵、晉職、招收研究生等均要求教學(xué)與科研并重。
(2)任課教師自身要實現(xiàn)教學(xué)和科研之間的融合，即采用互動式的教學(xué)方式，注意學(xué)生的反饋，注意與實踐相結(jié)合，注意通過研究的方法來解決問題，以利于學(xué)生和教師的交流互動，有利于教師掌握當(dāng)前社會的變化以及研究領(lǐng)域的變化。
(3)任課教師之間要實現(xiàn)教學(xué)和科研的融合，即形成“學(xué)科帶頭人”制度，以機(jī)械工程學(xué)科帶頭人為工作中心，數(shù)控技術(shù)的教學(xué)和科研都圍繞其進(jìn)行，一方面，通過相互傳授和向?qū)W生傳授其研究的內(nèi)容，擴(kuò)大團(tuán)隊的影響，另一方面，通過教學(xué)，相互聽課，不斷相互交流協(xié)作，互相學(xué)習(xí)，最終取得教學(xué)和科研的雙贏效果。
2.2促進(jìn)了科研成果向教學(xué)資源的轉(zhuǎn)化
結(jié)合課程改革和實驗教學(xué)改革，結(jié)合專業(yè)建設(shè)與學(xué)科發(fā)展，進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃，堅持高標(biāo)準(zhǔn)、高起點(diǎn)、高效率，在引進(jìn)高新技術(shù)硬件和軟件的同時，將數(shù)控技術(shù)的最新研究成果和技術(shù)引入課程教學(xué)，內(nèi)化為數(shù)控技術(shù)教學(xué)內(nèi)容，形成教學(xué)特色，從而使數(shù)控技術(shù)系列課程的辦學(xué)水平得到提高，教師和實驗技術(shù)人員的交流得以加強(qiáng)，知識得以更新，素質(zhì)得到提高。由于改善了教學(xué)科研條件，教學(xué)、科研相互促進(jìn)、良性循環(huán)。
2.3教學(xué)方式和方法邁上新臺階
自主開發(fā)了數(shù)控銑床仿真系統(tǒng)、數(shù)控車床仿真系統(tǒng)等虛擬實驗系統(tǒng)，機(jī)械制造工程學(xué)CAI虛擬教學(xué)軟件，數(shù)控加工技術(shù)、數(shù)控車床編程與操作、數(shù)控銑床/加工中心編程與操作、數(shù)控電火花線切割機(jī)床編程與操作等CAI課件。由于在教學(xué)過程中體現(xiàn)了自己特有的教學(xué)思想，不但有效地提高了教學(xué)效率，而且以逼真的效果加大了課堂信息量，提高了學(xué)生的空間思維能力、創(chuàng)新能力，從而提高了教學(xué)質(zhì)量，取得了很好的教學(xué)效果。
2.4優(yōu)化數(shù)控技術(shù)核心課程，發(fā)展跨學(xué)科相關(guān)課程
從數(shù)控技術(shù)的系統(tǒng)性、整合性出發(fā)，減少了一些專業(yè)課的課時，將數(shù)控技術(shù)系列課程中帶有共性的基礎(chǔ)原理和方法整合、加強(qiáng)、優(yōu)化至核心課程，盡量避免對學(xué)位課程進(jìn)行過于具體的設(shè)計;調(diào)整了人才培養(yǎng)方案，先后對本科生進(jìn)行了數(shù)值分析、計算機(jī)圖形學(xué)、Matlab科學(xué)與計算、復(fù)雜刀具設(shè)計等課程知識的培訓(xùn)，盡可能地拓寬課程基礎(chǔ)知識;打破學(xué)科壁壘，先后聘請與我院有科研合作關(guān)系的設(shè)計與藝術(shù)學(xué)院、電氣工程學(xué)院、計算機(jī)學(xué)院、臨床醫(yī)學(xué)院的專家舉辦機(jī)電產(chǎn)品造型技術(shù)、控制電機(jī)、計算機(jī)圖像處理技術(shù)、人體解剖學(xué)等課程知識的講座，使學(xué)生形成了較為靈活的思想和較為寬廣的知識背景。
2.5花大力氣編寫高質(zhì)量的特色教材和專著
如何編寫和使用教材是數(shù)控技術(shù)系列課程改革面臨的新問題。我校組織數(shù)控技術(shù)科研和教學(xué)的精干力量，編寫了《數(shù)控銑床及加工中心自動編程與操作》《數(shù)控車床自動編程與操作》《數(shù)控線切割自動編程與操作》三部擬作教材使用的專著。該系列著作的特點(diǎn)在于：嘗試將學(xué)科性教育和職業(yè)性教育的內(nèi)容糅合，內(nèi)容科學(xué)合理、客觀翔實;突出一個“新”字，現(xiàn)代化內(nèi)容貫穿全書，使讀者處于數(shù)控技術(shù)的發(fā)展前沿，拉近讀者與現(xiàn)代科學(xué)發(fā)展的距離;重視交叉學(xué)科和跨學(xué)科研究的發(fā)展動向，并盡可能地將這些動向反映出來;結(jié)合工程實際，融合機(jī)械設(shè)計自動化軟件SolidWorks的三維特征造型技術(shù)、Matlab語言的數(shù)值計算功能，詳盡地介紹數(shù)控技術(shù)CAD/CAM軟件在模具和工具行業(yè)的應(yīng)用;對于師生和社會讀者普遍關(guān)心的數(shù)控加工技術(shù)的工藝技巧及特種加工技術(shù)等內(nèi)容，也做了合理的編排。
2.6向本科生開放大型、精密科研數(shù)控設(shè)備
向本科生開放大型、精密科研設(shè)備，是在課程實踐環(huán)節(jié)改革中將教學(xué)科研互動工作落到實處的一項重大舉措。但這種開放不是簡單的開放，而是通過擬訂培養(yǎng)方案，提出培養(yǎng)措施，安排開放時間等，將其納入專項培訓(xùn)、專業(yè)課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計、課外科技創(chuàng)新活動的工作計劃中。得益于該措施，學(xué)生不但有機(jī)會接觸一些高精尖的數(shù)控設(shè)備，如數(shù)控高功率橫流二氧化碳?xì)怏w激光器、數(shù)控YAG固體激光器、立式數(shù)控加工中心等，一些學(xué)生還以主人翁的姿態(tài)參與了部分相關(guān)科研子課題的研究工作。該舉措在一定程度上改變了數(shù)控技術(shù)教學(xué)中存在的課程理論化、實踐環(huán)節(jié)簡化、實踐訓(xùn)練弱化的現(xiàn)狀。
3結(jié)束語
一系列的數(shù)控技術(shù)課程改革為切入點(diǎn)，通過探索和實踐很長一段時間，一個“教學(xué)與科研相結(jié)合的研究，形成教學(xué)與科研的良性互動的基本形式為主要內(nèi)容，以提高教學(xué)質(zhì)量，提高學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)模式強(qiáng)調(diào)通過“卓越工程師人才的目的;普通教育和專業(yè)教育，在課程改革中的教育理論與實踐教育均衡發(fā)展，全面促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng);探索和發(fā)展的一種教學(xué)整合的有效機(jī)制科研、教學(xué)效益顯著，取得了明顯的科研、教育和社會經(jīng)濟(jì)效益，實現(xiàn)了教學(xué)科研成果的雙贏。
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