淺談卓越工程師培養(yǎng)模式的機械制造裝備教學(xué)改革探索論文
一、引言
機械制造裝備課程是機械類專業(yè)的核心專業(yè)課之一。該課程的實踐性和綜合性都很強,它以機械制造過程中所需要的加工裝備、工藝裝備、倉儲傳送裝備和輔助裝備為對象,研究其工作原理和機械結(jié)構(gòu),通過該課程的學(xué)習(xí),學(xué)生將掌握機械制造裝備方面的基本專業(yè)知識,以及機械制造裝備的設(shè)計方法,提升學(xué)生綜合運用所學(xué)專業(yè)知識分析和解決實際問題的能力,F(xiàn)行教學(xué)體系古板、單一,教師滿堂灌,而“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”強調(diào)對學(xué)生的實踐應(yīng)用能力、思維開創(chuàng)性以及創(chuàng)新性的培養(yǎng),顯然這種教學(xué)體系無法滿足“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”的要求;诖耍接憴C械制造裝備的課程教學(xué)改革,以此強化學(xué)生的工程實踐能力、工程設(shè)計能力與工程創(chuàng)新能力顯得尤為重要。本文借助于卓越工程師培養(yǎng)模式改革的東風,以培養(yǎng)學(xué)生工程實踐能力為目標,調(diào)整了機械制造裝備教學(xué)內(nèi)容,優(yōu)化了機械制造裝備課程體系,以此進一步完善學(xué)生的知識結(jié)構(gòu),加強學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力。
二、教學(xué)改革的基本思路
(一)更新教學(xué)內(nèi)容,突出實用性
隨著人類社會的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進步,機械制造裝備也發(fā)生著巨大的變化,機械制造裝備課程內(nèi)容必須跟上時代的步伐,不斷更新變化。現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,使得電子元件正在逐步取代機械部件,新型機械制造裝備其機械結(jié)構(gòu)比傳統(tǒng)機械制造裝備更加簡單。我們以“重基礎(chǔ)、精內(nèi)容、寬適應(yīng)”為指導(dǎo)思想,對機械制造裝備中部分機械結(jié)構(gòu)教學(xué)內(nèi)容進行了簡化,而對新型機電一體化結(jié)構(gòu)的教學(xué)內(nèi)容進行了強化。例如,我們知道目前機床主傳動系統(tǒng)存在機械傳動、機電結(jié)合傳動和零傳動三種傳動形式,而目前機械傳動形式在高端機床上應(yīng)用較少,在講授機床主運動傳動系統(tǒng)這節(jié)教學(xué)內(nèi)容時,對機械傳動形式只做簡單介紹,而重點講授機電結(jié)合傳動和零傳動這兩種傳動形式?茖W(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展導(dǎo)致機械制造裝備日新月異,機械制造裝備的教材很難及時反映機械制造裝備的最新發(fā)展狀況,為了不讓教學(xué)內(nèi)容與現(xiàn)實情況出現(xiàn)脫節(jié),教師應(yīng)在教學(xué)過程中,將教材中來不及反映的最新發(fā)展動態(tài)補充到教學(xué)內(nèi)容中,使學(xué)生掌握的專業(yè)知識基本與現(xiàn)實應(yīng)用情況保持同步。為此,在教學(xué)過程中增加了可重構(gòu)機床的構(gòu)造、新材料刀具、高效模塊化夾具、可重構(gòu)的工業(yè)機器人、自動分揀機、自動引導(dǎo)搬運車、立體倉庫等反映裝備技術(shù)前沿的內(nèi)容。
(二)借助于現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù),建立機械制造裝備網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺,構(gòu)建跨越時空的“外延式”教學(xué)模式,方便學(xué)生的自主學(xué)習(xí)
“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”實施后,機械制造裝備課程的實踐教學(xué)學(xué)時將會大幅度增加,這樣課堂理論教學(xué)學(xué)時就會有所減少。課堂理論教學(xué)學(xué)時的減少,學(xué)生對機械制造裝備有關(guān)理論知識的理解和掌握肯定會受到一定程度的影響,如果不采取有效的措施,很容易出現(xiàn)從“重理論、輕實踐”的極端走向“重實踐、輕理論”另一個極端。為了為緩解這一矛盾,我們借助于現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù),建設(shè)基于校園網(wǎng)的機械制造裝備課程的資源平臺、教學(xué)平臺和管理平臺,為學(xué)生在課下自學(xué)機械制造裝備提供更好的資源。目前,《機械制造裝備》課堂教學(xué)中廣泛采用多媒體教學(xué)方式,相對于傳統(tǒng)的板書教學(xué)方法,其傳遞的信息量更大。學(xué)生很難在課堂上全部消化吸收這些教學(xué)內(nèi)容,很容易出現(xiàn)厭學(xué)心理;诖笮烷_放式網(wǎng)絡(luò)課程(MassiveOpen Online Courses,簡稱MOOC)的理念,借助于其成功經(jīng)驗,我們利用了學(xué)校網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺構(gòu)建了《機械制造裝備》網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)系統(tǒng),實現(xiàn)了《機械制造裝備》課堂教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的有機結(jié)合,在課堂教學(xué)中,教師發(fā)揮其主導(dǎo)作用,在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中,學(xué)生發(fā)揮其自主作用。通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)輔助系統(tǒng),將課堂教學(xué)從過去的課堂內(nèi)延伸到了課堂外,使《機械制造裝備》的教與學(xué)不再像過去那樣受到時間和地點的限制,學(xué)生可以在任何時間、任何地點進行自主學(xué)習(xí)。
(三)基于CDIO工程教育理念,高等學(xué)校與行業(yè)企業(yè)分工協(xié)作,構(gòu)建機械制造裝備課程的聯(lián)合教學(xué)新機制,將機械制造裝備的課堂從傳統(tǒng)的大學(xué)教室延伸至工廠生產(chǎn)車間
考慮到《機械制造裝備》課程實踐性強的特點,我們采用課堂教學(xué)與企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場教學(xué)并行的方法,課堂上主要講理論部分,實踐教學(xué)內(nèi)容放到企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場教學(xué)中。在專業(yè)實習(xí)的過程,我們將邀請企業(yè)工程師就企業(yè)產(chǎn)品的典型機械結(jié)構(gòu)給學(xué)生舉行講座,另外在企業(yè)車間生產(chǎn)實習(xí)時,我們要求每位學(xué)生從生產(chǎn)現(xiàn)場選取一臺加工設(shè)備或物流設(shè)備對其工作原理、機械結(jié)構(gòu)、主要性能、常用故障及排除方法進行系統(tǒng)深入地研究,然后在課堂上進行匯報。通過將實踐教學(xué)內(nèi)容安排在企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場,使學(xué)生面對機床、夾具、物流設(shè)備等實物進行授課,這樣,學(xué)生對機械制造裝備的機械結(jié)構(gòu)、控制系統(tǒng)等有了更加深刻的理解,同時又對理論知識的理解起到促進作用,這種通過實踐掌握理論知識,又以理論知識指導(dǎo)實踐的教學(xué)模式有利于學(xué)生對復(fù)雜問題的理解,可以起到理想的教學(xué)效果。
(四)改革實驗內(nèi)容,促進學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)
由于受到客觀條件的限制,目前大多數(shù)高校開設(shè)的《機械制造裝備》課程實驗仍以演示性實驗為主,學(xué)生缺少自己動手和動腦思考的機會,很難促進學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。卓越工程師培養(yǎng)計劃的課程體系已發(fā)生了很大變化,專業(yè)課的實驗教學(xué)環(huán)節(jié)進行了系統(tǒng)化改造,使其更加適合卓越工程師的培養(yǎng)。為此,我們調(diào)整了《機械制造裝備》的實驗內(nèi)容,增加了設(shè)計開發(fā)型實驗。通過開設(shè)設(shè)計開發(fā)型實驗,讓學(xué)生自己參與實驗系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā),彌補理論教學(xué)內(nèi)容的欠缺,滿足研究型學(xué)生的需求。例如,對傳統(tǒng)的“機床性能指標檢測實驗”,我們重新設(shè)計了該實驗,讓學(xué)生自己開發(fā)機床性能指標檢測系統(tǒng),這樣學(xué)生既要用到測試技術(shù)有關(guān)知識、又加深了對機床性能指標的理解。
(五)改變考試方式,促使創(chuàng)新型人才的成長
1.考核方式方法改革。目前的考核在教室里進行閉卷筆試。這種考核的方式,片面強調(diào)學(xué)生的死記硬背能力,忽視了知識應(yīng)用能力的考核,不利于創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)!稒C械制造裝備》這類實踐性很強的課程,考核的方式方法可以靈活多樣?梢栽谡n堂上提問考核;可以在生產(chǎn)車間研究實際問題考核;可以理論與實踐結(jié)合自己提出問題并找出解決方案進行考核;可以在學(xué)生生產(chǎn)實習(xí)過程中,針對在企業(yè)中發(fā)現(xiàn)的問題,通過老師提出問題,學(xué)生解答問題的方式進行考核;可以對具體工藝問題分析寫出研究論文考核等等?己说姆绞蕉鄻踊,考核的.內(nèi)容就不再局限于過去的書本知識,這樣既能考核學(xué)生的理論知識,又能考核學(xué)生運用理論知識解決實際問題的能力,進而達到培養(yǎng)學(xué)生工程素質(zhì)的目的,考核的成績就能更客觀、更全面地反映出學(xué)生的真才實學(xué)情況。
2.考試在整個教學(xué)過程中的位置安排改革。目前《機械制造裝備》的考試都是安排在課堂理論教學(xué)結(jié)束之后,學(xué)生們在完成試卷時靠的都是死記硬背,往往對所答知識并不理解。把考核分成兩個階段進行,理論知識在課堂理論教學(xué)結(jié)束之后進行考核,與生產(chǎn)實踐密切結(jié)合的內(nèi)容安排在專業(yè)實習(xí)實踐教學(xué)環(huán)節(jié)之后進行考核,效果應(yīng)該更好。
3.試題知識結(jié)構(gòu)構(gòu)成改革。目前,《機械制造裝備》考試試題知識結(jié)構(gòu)重課程理論,輕知識應(yīng)用、輕理論聯(lián)系實際。這種考核方式不僅影響學(xué)生將課程理論與生產(chǎn)實踐的有機結(jié)合,還不利于學(xué)生分析問題、解決問題能力的培養(yǎng),更不符合卓越工程師計劃人才培養(yǎng)目標的要求。試題知識結(jié)構(gòu)構(gòu)成要堅持理論知識與實踐知識并重的原則,不能忽視任一方面,在考核過程中,既要注重理論知識的考核,更要注重學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、運用理論知識分析問題、最終解決問題能力的考核。
4.試題類型的改革。目前《機械制造裝備》閉卷考試的試題類型主要有:判斷題、填空題、選擇題、問答題、計算題等。這些題目一般通過死記硬背就能考出高分,不利于訓(xùn)練學(xué)生分析問題、解決問題的能力?荚囍性黾幽芾碚撀(lián)系實際的分析題、結(jié)構(gòu)題、設(shè)計題。這些類型的題目可以更好地考核學(xué)生運用所學(xué)知識分析問題、解決問題的能力,更好地引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中,更加注重運用所學(xué)知識分析問題、解決問題的能力的培養(yǎng)。
三、結(jié)束語
《機械制造裝備》作為機械類專業(yè)本科生的主干專業(yè)課,對學(xué)生工程實踐能力、工程設(shè)計能力與工程創(chuàng)新能力的培養(yǎng)起著至關(guān)重要的作用,基于此,我們借助卓越工程師計劃實施的東風,對《機械制造裝備》的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式、考核方式進行了一系列改革,通過幾屆學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進行了分析,分析結(jié)構(gòu)表明學(xué)生對機械制造裝備的學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)積極性和主動性有了大幅度的提高,運用所學(xué)知識分析問題和解決問題的能力也有著顯著的提升。
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