淺談卓越工程師培養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(lèi)專(zhuān)業(yè)的核心專(zhuān)業(yè)課之一。該課程的實(shí)踐性和綜合性都很強，它以機械制造過(guò)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構，通過(guò)該課程的學(xué)習，學(xué)生將掌握機械制造裝備方面的基本專(zhuān)業(yè)知識，以及機械制造裝備的設計方法，提升學(xué)生綜合運用所學(xué)專(zhuān)業(yè)知識分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力�，F行教學(xué)體系古板、單一，教師滿(mǎn)堂灌，而“卓越工程師教育培養計劃”強調對學(xué)生的實(shí)踐應用能力、思維開(kāi)創(chuàng )性以及創(chuàng )新性的培養，顯然這種教學(xué)體系無(wú)法滿(mǎn)足“卓越工程師教育培養計劃”的要求�；诖�，探討機械制造裝備的課程教學(xué)改革，以此強化學(xué)生的工程實(shí)踐能力、工程設計能力與工程創(chuàng )新能力顯得尤為重要。本文借助于卓越工程師培養模式改革的東風(fēng)，以培養學(xué)生工程實(shí)踐能力為目標，調整了機械制造裝備教學(xué)內容，優(yōu)化了機械制造裝備課程體系，以此進(jìn)一步完善學(xué)生的知識結構，加強學(xué)生的實(shí)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)內容，突出實(shí)用性
隨著(zhù)人類(lèi)社會(huì )的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，機械制造裝備也發(fā)生著(zhù)巨大的變化，機械制造裝備課程內容必須跟上時(shí)代的步伐，不斷更新變化�，F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構比傳統機械制造裝備更加簡(jiǎn)單。我們以“重基礎、精內容、寬適應”為指導思想，對機械制造裝備中部分機械結構教學(xué)內容進(jìn)行了簡(jiǎn)化，而對新型機電一體化結構的教學(xué)內容進(jìn)行了強化。例如，我們知道目前機床主傳動(dòng)系統存在機械傳動(dòng)、機電結合傳動(dòng)和零傳動(dòng)三種傳動(dòng)形式，而目前機械傳動(dòng)形式在高端機床上應用較少，在講授機床主運動(dòng)傳動(dòng)系統這節教學(xué)內容時(shí)，對機械傳動(dòng)形式只做簡(jiǎn)單介紹，而重點(diǎn)講授機電結合傳動(dòng)和零傳動(dòng)這兩種傳動(dòng)形式�？茖W(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展導致機械制造裝備日新月異，機械制造裝備的教材很難及時(shí)反映機械制造裝備的最新發(fā)展狀況，為了不讓教學(xué)內容與現實(shí)情況出現脫節，教師應在教學(xué)過(guò)程中，將教材中來(lái)不及反映的最新發(fā)展動(dòng)態(tài)補充到教學(xué)內容中，使學(xué)生掌握的專(zhuān)業(yè)知識基本與現實(shí)應用情況保持同步。為此，在教學(xué)過(guò)程中增加了可重構機床的構造、新材料刀具、高效模塊化夾具、可重構的工業(yè)機器人、自動(dòng)分揀機、自動(dòng)引導搬運車(chē)、立體倉庫等反映裝備技術(shù)前沿的內容。
(二)借助于現代網(wǎng)絡(luò )技術(shù)，建立機械制造裝備網(wǎng)絡(luò )教學(xué)平臺，構建跨越時(shí)空的“外延式”教學(xué)模式，方便學(xué)生的自主學(xué)習
“卓越工程師教育培養計劃”實(shí)施后，機械制造裝備課程的實(shí)踐教學(xué)學(xué)時(shí)將會(huì )大幅度增加，這樣課堂理論教學(xué)學(xué)時(shí)就會(huì )有所減少。課堂理論教學(xué)學(xué)時(shí)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(huì )受到一定程度的影響，如果不采取有效的措施，很容易出現從“重理論、輕實(shí)踐”的極端走向“重實(shí)踐、輕理論”另一個(gè)極端。為了為緩解這一矛盾，我們借助于現代網(wǎng)絡(luò )技術(shù)，建設基于校園網(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，相對于傳統的板書(shū)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)內容，很容易出現厭學(xué)心理�；诖笮烷_(kāi)放式網(wǎng)絡(luò )課程(MassiveOpen Online Courses，簡(jiǎn)稱(chēng)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)平臺構建了《機械制造裝備》網(wǎng)絡(luò )輔助教學(xué)系統，實(shí)現了《機械制造裝備》課堂教學(xué)和網(wǎng)絡(luò )教學(xué)的有機結合，在課堂教學(xué)中，教師發(fā)揮其主導作用，在網(wǎng)絡(luò )教學(xué)中，學(xué)生發(fā)揮其自主作用。通過(guò)網(wǎng)絡(luò )教學(xué)輔助系統，將課堂教學(xué)從過(guò)去的課堂內延伸到了課堂外，使《機械制造裝備》的教與學(xué)不再像過(guò)去那樣受到時(shí)間和地點(diǎn)的限制，學(xué)生可以在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)進(jìn)行自主學(xué)習。
(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的大學(xué)教室延伸至工廠(chǎng)生產(chǎn)車(chē)間
考慮到《機械制造裝備》課程實(shí)踐性強的特點(diǎn)，我們采用課堂教學(xué)與企業(yè)生產(chǎn)現場(chǎng)教學(xué)并行的方法，課堂上主要講理論部分，實(shí)踐教學(xué)內容放到企業(yè)生產(chǎn)現場(chǎng)教學(xué)中。在專(zhuān)業(yè)實(shí)習的過(guò)程，我們將邀請企業(yè)工程師就企業(yè)產(chǎn)品的典型機械結構給學(xué)生舉行講座，另外在企業(yè)車(chē)間生產(chǎn)實(shí)習時(shí)，我們要求每位學(xué)生從生產(chǎn)現場(chǎng)選取一臺加工設備或物流設備對其工作原理、機械結構、主要性能、常用故障及排除方法進(jìn)行系統深入地研究，然后在課堂上進(jìn)行匯報。通過(guò)將實(shí)踐教學(xué)內容安排在企業(yè)生產(chǎn)現場(chǎng)，使學(xué)生面對機床、夾具、物流設備等實(shí)物進(jìn)行授課，這樣，學(xué)生對機械制造裝備的機械結構、控制系統等有了更加深刻的理解，同時(shí)又對理論知識的理解起到促進(jìn)作用，這種通過(guò)實(shí)踐掌握理論知識，又以理論知識指導實(shí)踐的教學(xué)模式有利于學(xué)生對復雜問(wèn)題的理解，可以起到理想的教學(xué)效果。
(四)改革實(shí)驗內容，促進(jìn)學(xué)生創(chuàng )新思維的培養
由于受到客觀(guān)條件的限制，目前大多數高校開(kāi)設的《機械制造裝備》課程實(shí)驗仍以演示性實(shí)驗為主，學(xué)生缺少自己動(dòng)手和動(dòng)腦思考的機會(huì )，很難促進(jìn)學(xué)生創(chuàng )新思維的培養。卓越工程師培養計劃的課程體系已發(fā)生了很大變化，專(zhuān)業(yè)課的實(shí)驗教學(xué)環(huán)節進(jìn)行了系統化改造，使其更加適合卓越工程師的培養。為此，我們調整了《機械制造裝備》的實(shí)驗內容，增加了設計開(kāi)發(fā)型實(shí)驗。通過(guò)開(kāi)設設計開(kāi)發(fā)型實(shí)驗，讓學(xué)生自己參與實(shí)驗系統的設計與開(kāi)發(fā)，彌補理論教學(xué)內容的欠缺，滿(mǎn)足研究型學(xué)生的需求。例如，對傳統的“機床性能指標檢測實(shí)驗”，我們重新設計了該實(shí)驗，讓學(xué)生自己開(kāi)發(fā)機床性能指標檢測系統，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(cháng)
1.考核方式方法改革。目前的考核在教室里進(jìn)行閉卷筆試。這種考核的方式，片面強調學(xué)生的死記硬背能力，忽視了知識應用能力的考核，不利于創(chuàng )新型人才的培養�！稒C械制造裝備》這類(lèi)實(shí)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(wèn)考核;可以在生產(chǎn)車(chē)間研究實(shí)際問(wèn)題考核;可以理論與實(shí)踐結合自己提出問(wèn)題并找出解決方案進(jìn)行考核;可以在學(xué)生生產(chǎn)實(shí)習過(guò)程中，針對在企業(yè)中發(fā)現的問(wèn)題，通過(guò)老師提出問(wèn)題，學(xué)生解答問(wèn)題的方式進(jìn)行考核;可以對具體工藝問(wèn)題分析寫(xiě)出研究論文考核等等�？己说姆绞蕉鄻踊�，考核的.內容就不再局限于過(guò)去的書(shū)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(shí)際問(wèn)題的能力，進(jìn)而達到培養學(xué)生工程素質(zhì)的目的，考核的成績(jì)就能更客觀(guān)、更全面地反映出學(xué)生的真才實(shí)學(xué)情況。
2.考試在整個(gè)教學(xué)過(guò)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)結束之后，學(xué)生們在完成試卷時(shí)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(gè)階段進(jìn)行，理論知識在課堂理論教學(xué)結束之后進(jìn)行考核，與生產(chǎn)實(shí)踐密切結合的內容安排在專(zhuān)業(yè)實(shí)習實(shí)踐教學(xué)環(huán)節之后進(jìn)行考核，效果應該更好。
3.試題知識結構構成改革。目前，《機械制造裝備》考試試題知識結構重課程理論，輕知識應用、輕理論聯(lián)系實(shí)際。這種考核方式不僅影響學(xué)生將課程理論與生產(chǎn)實(shí)踐的有機結合，還不利于學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題能力的培養，更不符合卓越工程師計劃人才培養目標的要求。試題知識結構構成要堅持理論知識與實(shí)踐知識并重的原則，不能忽視任一方面，在考核過(guò)程中，既要注重理論知識的考核，更要注重學(xué)生發(fā)現問(wèn)題、運用理論知識分析問(wèn)題、最終解決問(wèn)題能力的考核。
4.試題類(lèi)型的改革。目前《機械制造裝備》閉卷考試的試題類(lèi)型主要有：判斷題、填空題、選擇題、問(wèn)答題、計算題等。這些題目一般通過(guò)死記硬背就能考出高分，不利于訓練學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力�？荚囍性黾幽芾碚撀�(lián)系實(shí)際的分析題、結構題、設計題。這些類(lèi)型的題目可以更好地考核學(xué)生運用所學(xué)知識分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，更好地引導學(xué)生在學(xué)習過(guò)程中，更加注重運用所學(xué)知識分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力的培養。
三、結束語(yǔ)
《機械制造裝備》作為機械類(lèi)專(zhuān)業(yè)本科生的主干專(zhuān)業(yè)課，對學(xué)生工程實(shí)踐能力、工程設計能力與工程創(chuàng )新能力的培養起著(zhù)至關(guān)重要的作用，基于此，我們借助卓越工程師計劃實(shí)施的東風(fēng)，對《機械制造裝備》的教學(xué)內容、教學(xué)方式、考核方式進(jìn)行了一系列改革，通過(guò)幾屆學(xué)生的學(xué)習情況進(jìn)行了分析，分析結構表明學(xué)生對機械制造裝備的學(xué)習興趣、學(xué)習積極性和主動(dòng)性有了大幅度的提高，運用所學(xué)知識分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力也有著(zhù)顯著(zhù)的提升。
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