机械设计培训课程十篇

发布时间:2024-04-26 02:13:56

机械设计培训课程篇1

关键词:慧鱼工程技术;机械设计;实践实验教学;创新能力

一、引言

机械设计制造及其自动化专业作为学校向应用型综合大学转变中专业建设的重要组成部分,是培养应用型机械类本科专业人才的主阵地。《机械设计》是该专业重要的专业基础课,专业教学计划围绕《机械设计》教学目标开设了工程实践实验课程,如《机械设计课程设计》《16+2职业技能训练》等,培养学生的综合设计能力、工程实践能力、创新实践能力、团队协作能力等,要求学生能综合利用所学知识解决工程实际问题。但是在实践实验教学环节,教学效果差,一是因为机械设计实验教学所开实验多是认知性实验和验证性实验[1];二是因为《机械设计课程设计》命题陈旧且单一,缺乏现代设计,无法达到综合训练的目标[2]。为此,本文提出基于慧鱼工程技术的机械设计综合创新实验教学方法,培养学生的综合设计能力、创新工程实践能力等。

二、机械设计实验教学弊端及改进策略

1.机械设计实验教学弊端。《机械设计》是一门综合性很强的专业基础课,以《机械制图》《理论力学》《材料力学》《机械工程材料》《互换性和测试测量技术》《机械原理》等课程为依托,对机械零件设计准则、摩擦磨损及润滑、螺纹连接、轴毂连接、带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆涡轮传动、轴系设计、滚动和滑动轴承、机械系统设计以及其他常用零部件设计等知识进行讲解[3]。其课程特点是内容多且杂,存在大量经验公式与图表,教学内容抽象等,多数学生反映内容零乱,找不到重点。为此,通常在制订教学计划开设相应实验课,辅助学生理解并掌握相关知识,如《机械设计课程设计》《机械设计实验》。随着技术的发展,社会对学生的综合创新设计及工程实践能力提出更高的要求[4],但目前《机械设计课程设计》《机械设计实验》仍然存在一定的弊端,实践实验教学效果差,无法满足社会需求。《机械设计课程设计》是对渐开线圆柱齿轮二级减速器进行设计,该实践项目存在一些弊端:一是课程设计命题陈旧且单一,是对通用渐开线圆柱二级齿轮减速器进行设计,主要内容为机械方案设计、传动系统详细设计、装配图绘制及减速器设计说明书,相关设计技术指导书成熟,网络资源丰富,学生设计时基本是依葫芦画瓢,查手册,套公式,设计过程就是仿造,部分学生存在抄袭、买卖现象,严重影响教学秩序和教学质量;二是重视二维装配图,轻视二维零件图、爆炸图和三维建模及装配的训练,不足以满足机械设计综合训练的要求。机械设计实验方面,主要包括机器组成及典型机械传动零件感性认识、传动试验(齿轮传动、带传动和链传动等)、机械传动轴系部件设计与分析。由于我校教学计划安排,无明确的机械设计实验有关课程,仅在《机械设计》理论教学时,组织学生参观机械典型零部件多功能语音教学示范箱,加深对《机械设计》各章节的理解。为弥补《机械设计》实践实验课程的不足,我校除了积极对《机械设计课程设计》教学内容、教学方式以及考核方式做调整外,还积极探索以16+2实践周“专业技能训练”作为实验实践教学的补充,但由于不规范存在教学效果差的问题。2.设计实践实验教学,对大学生工程实践能力的培养具有重要的意义[5]。为此,我校对《机械设计课程设计》教学进行创新改革,积极探索机械设计综合创新实验教学。Fischertechnik,即“慧鱼”,是德国人基于六面体接体发明创造的工程技术智趣拼装模型,包含各类机械构件(齿轮传动、丝杆传动、链传动、皮带传动、连杆机构、凸轮机构、减速器等)、电气元件(电机、电气开关、气动零件、各类传感器、控制器、导线及导线接头等)和编程软件等模块。该模型是《机械设计》的理想教学工具。基于此我校,利用Fischertechnik模型搭建机械创新人才培养平台,结合教师科研、机械工程专业学科竞赛与大学生创新创业训练计划项目等,在16+2实践周“职业技能训练”时机械设计综合创新实验题目,学生自由组队,综合利用《机械原理》《材料力学》《理论力学》《机械设计》《机械制图》等课程知识,合理分工,利用Fischertechnik组合模型,完成相关综合创新实验设计任务,力求达到培养综合设计能力、工程实践能力、创新实践能力、团队协作能力等的教学目标。

三、机械设计综合创新实验教学示例

为解决菠萝采摘生产效率低、人工成本较高、果农劳动强度高、芒刺对果农伤害较大等问题,我校17机械班某组学生基于慧鱼组合模型设计了一款小型手扶式菠萝自动采摘机。右上图为菠萝采摘机部分功能装置,分别为成熟识别装置、传输装置,考查学生对《机械设计》教学中电动机、减速器装置、齿轮传动、皮带传动、链条传动/螺栓连接等知识的理解与掌握。基于慧鱼工程技术的机械设计综合创新实验教学中,我校学子在第八届全国大学生机械创新设计大赛(慧鱼组)中获得国家三等奖1项,立项大学生创新创业训练计划项目部级2项、省级1项,发表省级以上科技学术论文3篇,申报专利1项。目前,我们正在以部级大学生创新创业训练计划项目为依托,积极备战中国—东盟高校创新创业教育联盟大学生创意机器人设计大赛和第九届全国大学生机械创新设计大赛,期望取得优异成绩。

机械设计培训课程篇2

1.高职机械设计制造与自动化专业课程体系构建的思路

按照“针对职业定岗位,针对岗位定能力,针对能力定课程”的原则,依据“教室与生产车间功能一体,作业与企业产品标准一体,学生和学徒身份一体,教师和师傅角色一体”的人才培养模式,改革高职机械制造与自动化专业课程体系,培养市场需要的高素质技能型机械制造类人才。课程体系构建思路如图所示。

2.机械设计制造与自动化专业课程体系现状及存在的主要问题

经笔者对甘肃省内高职院校机械设计制造与自动化专业课程设置情况的调查了解,发现机械设计制造与自动化专业所设置的课程体系与企业对机械制造与自动化人才的需求有明显差距。一是课程设置与企业需求存在一定差距,毕业生往往需要重新学习半年至一年的时间才能初步适应机械制造类企业的工作需要;二是课程设置模式还是以传统的理论教学方式为主,缺少企业实施人才培养的思路和经验;三是许多高职院校机械制造类专业虽然也建立了与企业的密切合作关系,有些院校也引入了大量的企业资源,但未能进行校企深度融合,不能真正做到工学结合,难以很好地解决学校理论教学与企业实践工作的衔接问题;四是许多高职院校机械设计制造与自动化专业对学生入学要求较低,因学生理论基础较差,则出现学习能力较低、思路僵化、后劲不足等问题。

3.高职机械设计制造与自动化专业课程体系改革

3.1人才培养模式改革

参照机械加工、机械设备维修职业岗位任职要求,与企业共同制定人才培养方案,实现人才培养目标与企业岗位需求相融;校企共同构建课程体系,使课程体系与职业能力培养相融,在课程中引入行业企业标准、规范、规程、法规等,使课程标准与机械行业企业技术标准相融;依托“校中厂”、理实一体化教室与校外实训基地,根据企业需要,灵活调整教学计划和教学内容,使教学内容与工作任务相融。

将学生的职业能力培养分为三个阶段:专业基础能力培养阶段、专业核心能力培养阶段、专业综合能力培养阶段,实施校内专业理论课教学与实训教学平行交替进行,三阶段环环相扣,循序渐进,促使学生的专业技能层层提升,实现学生向企业员工的转变。

根据各阶段的培养特点设计工学结合的学习进程,校企共同开发课程和实训项目,共同实现学生识岗实训、单项技能训练和顶岗实习等三年不问断的实践锻炼,学生在做中学、学中做。在“校中厂”、数控加工实训基地、教学实习工厂和校外实训基地,学生能感受到企业的真实生产环境,实施“四个一体”的培养模式。

3.2课程体系改革

第一阶段:专业基础能力培养。主要在第一、二学期进行。以校内的公共基础和专业基础教学资源为平台,完成文化素质课程和专业基础课程的教学,培养学生机械识图与绘图、公差的应用、金属材料及热处理的选择等专业基础能力。结合识岗实训、机加工实训和专题讲座、社会实践、技能竞赛等形式,学生在校外实训基地和校内实训室等环境里,对职业岗位的工作特点、主要设备、工作环境有一个比较全面的认识,使学生的职业素养得到进一步提升。

第二阶段:专业核心能力培养。主要在第三、四、五学期进行。依托校内实训室、“校中厂”和理实一体化教室,完成理实一体化课程,培养学生的专业核心能力。在“校中厂”,根据企业的生产情况,弹性、灵活地安排数控机床操作加工等实践教学,在具有真实工作环境的生产车间让学生感受到企业文化的熏陶,即学生以工人身份接受生产任务,在指导教师的引领下,通过识读图纸、编制工艺、机械加工、零件检验、部件装配等生产流程,使学生亲历完整的工作过程。在理实一体化教室,由企业兼职教师和专任教师共同完成典型零件普通加工等课程的教学,提高学生的专项技能。在校内实训室和教学实习工厂,每学期安排4周以上时间进行机械加工实训、机械装配维修实训、电气控制与pLC实训等实践教学,让学生在做中学、学中做,培养学生的专业核心能力。

第三阶段:专业综合能力培养。第六学期在用人企业的实际工作岗位进行顶岗实习,聘用企业技术骨干、能工巧匠为兼职教师,结合岗位工作进行综合性技能训练,培养学生的专业综合能力和职业素质。定期派遣专任教师深入企业了解学生顶岗情况,并作出综合评价。在人才培养过程中,将人文素质教育、企业文化教育相结合,形成浓厚的校企合作育人氛围,始终把安全教育、责任意识、吃苦耐劳精神等职业素质作为素质教育核心贯穿始终,积极推行“双证书”制度。

4.高职机械设计制造与自动化专业课程体系实施保障

4.1教学方法与手段改革。根据专业特点,采取“任务驱动、项目导向”等教学模式,教学过程中采用小组讨论法和案例教学法等多种教学方法,充分利用现代教育手段,将理论知识融入到教学项目中,使学习与生产相结合,课堂与实训车间相结合,实现教、学、做一体化。

4.2课程考核与评价。制定课程考核标准,包括课程的目标定位、教学内容、教学过程、教学方法与手段、课程教学效果、课程特色等方面。建立由教师、企业技术人员和学生参加的考核组进行课程考核。采取教师评价、学生评价、企业评价和社会评价相结合的方法对课程进行综合评价,增加企业考核权重。

4.3加强专业教学资源库建设。为满足专业建设共性需求,实现优质资源共享,积极与其他院校合作,积极开展高职机械制造与自动化专业教学资源库建设,满足机械制造与自动化专业高技能人才培养、企业培训和社会学习者多样化学习需要。

参考文献

[1].杜家熙.谈机械设计制造及其自动化专业课程体系改革.河南科技学院学报,2009(4)

机械设计培训课程篇3

关键词:机械基础;实践教学体系;构建与实施;综合实践;创新能力

机械基础实践教学体系是针对工科机械类、近机类专业开设的相关实验实训项目,主要对学生在机械工程基础方面进行综合性很强的基本实验、技能训练和综合实践,重点培养机械工程类学生的基本职业素养和基础能力。中国制造2025对机械制造业人才提出新的要求,要求员工不再是简单的操作工,必须有较强的综合实践能力、分析问题解决问题能力和一定的创新能力。因此,必须对原有的实践教学系统进行重构,建立符合先进制造业要求的,集工程素养、创新能力、综合实践能力培养为一体的基础性实践教学体系。

1教学体系重构的基本思路

传统的机械基础课程主要包括“机械制图与CaD绘图”“工程力学”“机械设计基础”“机械制造技术”“技术测量”等系列课程,其传统对应的实验项目和内容主要是认知或验证类,设计型、创新型的实验几乎没有,教学体系的设置无法适应新形势对人才综合素质的要求,学生的创新能力无法得到有效培养。通过教学体系的整合,加大了创新设计类实验和先进制造技术实训项目的比例,重点培养学生的实践能力和创新能力。通过学校的校企合作办学平台,依托政府、行业协会和企业,多渠道、多种方式共同培养学生的工程综合实践能力和创新创业能力。

2实践教学体系构建的主要内容

以原有传统的机械基础实验室和实训中心为基础,重新构建了由“机械基础实验中心、技能训练中心和综合实践及创新训基地”二中心一基地共6个平台、15个模块组成的新型实践教学平台,如图1所示。该平台是分层次、模块化的教学体系,包含了多个实践模块,可以满足不同层次、不同专业学生的需求,有利于提高实践训练水平,培养学生的工程意识、实践能力和创新能力

2.1基础实验中心

主要培养学生的工程素养和分析问题的能力,同时注重培养学生的创新设计能力,在实践教学课程的设置上加强机械基础系列课程之间的联系。在保留原有开设的机械制图、机械结构认识与实验、制造工艺认识与等传统实验项目基础上,增设了机械创新设计展示室、机械创新设计实验室、以三维实体造型创新设计为载体的三维设计实验室、CaD/Cam实验室等。引入企业生产中的实际案例,按照基本的认知规律,按机械构造认知机械零件识读与绘图机械构造分析机械零件的选用与设计机械创新设计等顺序依次进行机械的引导认知、基础实验、综合实验和创新设计,将多门机械基础类课程的实验教学环节融为一体,形成完整的机械基础课程实验教学体系[2],同时培养了学生的职业素养和创新意识。

2.2技能实训中心

为适应科技发展的新要求,在培养学生具有一定的工程实践能力基础上,还必须培养学生掌握一定先进制造业技术,因此增加了现代制造技术技能操作及综合性的实训项目。在原有的机械零部件拆装与测绘实训、材料成形实训、常规机械加工实训的基础上,增设了先进加工技术的相关实践项目,如:数控车工实训、数控铣工实训、数控加工中心机床操作、三维数字化测量、逆向工程实训、特种加工实训等实训模块,根据专业的不同,老师可选择其中若干个模块进行教学。通过先进制造技术的多项技能训练,学生可对先进制造工艺有一个基本认识,初步掌握现代制造业的基本技能。

2.3综合实践及创新基地

依托学校的校企合作办学平台,创新地方政府支持引导、科技园区介入、学校和企业主体参与的合作育人、合作就业的人才培养模式,通过校企合作办学、产学研合作等方式,探索“校中厂”“厂中校”等多元主体共建实践教学基地的有效形式,将企业实际生产中的典型案例引入到课堂的教学当中,拓宽知识面,增加课堂信息量,培养学生的工程综合素养和创新创业能力,如图2所示为福州职业技术学院政校企合作办学的框架图。引导学生参加创新设计协会、机械加工、机械维修等专业协会和专业社团,通过这些协会和社团为学生提供创新设计平台和综合技能训练。

3实践教学体系的组织实施

3.1基础实验环节主要是培养学生专业基本素养和基本实验能力

这一环节主要是通过各类基础实验、课程综合设计等教学,培养学生掌握机械工程技术人员应具备的基本知识和技能。教学过程中可引入企业生产中典型案例,通过常用或通用的零部件的分析和设计来提高学生的综合实践能力和创新设计能力。例如传统的机械设计实验室主要配置有:各种机械传动机构的组成展示柜、常用通用零件结构的展示柜、各类齿轮减速器和蜗杆蜗轮减速器;相应安排的主要实验课程为:通过演示讲解使学生了解各类传动机构和机械零件的工作原理,通过拆装和测绘训练学生掌握基本的测绘方法、了解减速器的基本构造、掌握轴类零件的结构设计方法等。而新增设的机械创新设计实验室主要组成部分有:轴系结构设计实验箱、机械系统创意组合设计实训台等,可安排实施平面机构组成原理的拼装设计、轴系结构创新设计、平面机构创新与设计[3]、机构系统方案的创新与设计、典型机构的拼装与设计等实训项目,学生可以自行设计组合各种传动方案,如:由电机、V带、十字万向节、蜗轮蜗杆、槽轮机构组合的传动机构;电机、V带、圆锥齿轮、九级变速器、联轴器、链、槽轮机构组合的传动机构;手轮、联轴器、链、槽轮机构组合的传动;等等。通过实验,培养学生的机构创意组合设计能力,还可培养学生的工程实践能力。教学过程中可以选取企业生产中常用设备的零部件作为案例,引导学生在此基础上按用途改进或设计一个机械或者一个简单系统。教学过程可采用分组教学法,要求学生以小组为单位进行设计,将专业基础知识和创新设计融合在一起;鼓励学生自主学习和研究性学习,注重培养学生的团队合作精神和创新能力,提高学生的综合素质。

3.2技能实训环节主要是培养学生的综合实践技能

技能实训平台包括基础实训和先进制造实训2个模块。基础实训模块在传统的机械基础实训项目中增加了综合实践项目,如机械传动安装与调试实训室由多级变速箱、汽车后桥差速器、齿轮减速器、蜗轮蜗杆传动机构、多种带传动、多种链传动和多种齿轮传动等多种机械部件组成,可安排:机械零部件图及装配图识读、钳工基本操作技能实训、多级变速箱的装配与调整、汽车后桥差速器的装配与调整、机械传动的安装与调整、机械系统运行与调整等实训项目。通过实训培养学生的机械识图、常用工具和量具的选择及使用、机械零部件和机构工艺与调整、装配质量检验等综合能力。在实训项目安排中,既可将各部件作为独立的模块进行训练,也可将各部件组成综合的机械系统进行训练。如:多级变速箱,主要由箱体、齿轮、花键轴、卡簧、键、深沟球轴承、端盖、手动换档机构等组成,可完成多级变速箱的装配工艺及精度检测实训。先进制造平台包括:数控加工、三维数字化测量和特种加工实训模块,可根据不同的专业特点选择实训的模块,实训内容可引入企业的真实工作任务作为教学案例,把职业资格标准的内容融入到实训教学内容,聘请企业技术人员担任实训指导教师,并鼓励学生参加各类技能竞赛。技能实训平台相关实验室除了完成正常实验实训计划外,业余时间可向学生开放,鼓励学生到实训场所参加专业实践活动。

3.3综合实训环节主要是培养学生的综合实践能力

通过社团协会、校企合作平台训练学生的综合实践能力。鼓励学生积极参加专业社团,如“数控加工”“产品结构与三维设计”“机械创新设计”等兴趣社团,邀请企业技术人员参与社团活动的指导,同时结合全国或全省的机械创新竞赛的项目开展活动。通过组织社团活动,增强了学生的团队合作意识,培养了学生的实际操作能力、创新和分析问题解决问题的能力。通过校企合作平台开展各种形式的合作办学。与福建省机床工具行业协会、武汉华中数控股份有限公司等企业合作办学,开展数控加工与机床维修的实践项目;同时利用这一平台,师生共同参与企业的技术服务和科研等工作,使学生具备一定的技术开发和科研能力。与福州莱博特科学仪器有限公司校企共建三维数字化测量与逆向工程实训平台,共同开展培训、技术服务和科研工作,为校内实训创建真实的岗位训练、职场氛围和企业文化;与福州市科技局、集力众创企业咨询公司联合成立了“联合众创空间”,该平台是福州市科技局资助设立的万众创新综合服务平台,也是科技项目前期孵化的基地,为学生在机械制造、机器人、3D打印方面提供了咨询服务,引导学生参与企业的产品设计开发工作,并为学生提供了创新创业空间。

4结束语

实践教学是培养大学生综合素养和实践能力不可缺少的重要环节,经过整合优化后的机械基础实验平台形成了由“基础实验、技能训练、综合实践及创新实训”3阶段共6个平台组成的、符合先进制造业要求的,集工程素养、创新能力、综合实践能力培养为一体的基础性实践教学体系,为实践教学的实施提供了坚强保障。

参考文献:

[1]徐小兵.机械专业人才创新能力“一二三三五”培养模式探索[J].创新与创业教育,2013(8):11-12.

[2]蔡小华,何竞飞,汤涛,等.大机械基础实验平台的整合与探索[J].教育教学论坛,2016(6):252-254.

机械设计培训课程篇4

论文关键词:机械工程类专业;创新能力;课程体系

在科技迅速发展、综合国力竞争十分激烈的当今时代,培养大学生的创新精神和创新能力具有十分重要的意义,已愈来愈成为时代的要求。改革开放以来,机械工业取得了稳定、快速的发展,同时对机械工程类专业教育提出严峻的挑战。根据本院制定的创办“优势突出、特色鲜明、水平较高,位居省内外同类院校先进行列的地方性、教学型、综合性大学”的办学定位和培养“素质高、基础好、知识广、能力强、有个性、会创新的应用型高级专门人才”的培养目标。结合邵阳学院机械工程类人才培养的实际,培养学生的创新能力作为邵阳学院大学生的重要培养目标之一,针对机械工程类创新型人才的专业特点,邵阳学院机械工程类专业探索出一条科学、完善的机械工程类大学生创新能力培养的路子。本文从创新型人才培养课程体系、实践创新体系等方面构建机械工程类大学生创新能力培养模式,使邵阳学院能培养出具备素质高、能力强、会创新的应用型高级机械工程专业人才。

一、机械工程类创新人才培养的意义

科学制订创新型人才培养体系对培养什么类型的人才有很大的作用。过去机械工程类专业的课程体系过度注重基础课和专业课,而忽视了学生兴趣爱好、个性特长方面的课程。教学内容则往往过分依赖教材,着重强调基础知识、基础理论传授。对于科学技术的发展前沿,教材往往相对滞后。对学生往往采取“填鸭”式的教学,学生注重死记硬背,拼命忙于应付考试,培养出来的学生高分低能,缺少灵活性,缺少创新精神。所以,制订创新型人才培养体系时,始终坚持学生全面发展的教育观,坚持促进学生思想道德、科学文化和身体心理等素质的全面发展,注重知识、能力与素质的协调发展。

二、构建机械工程类专业创新型人才培养课程体系

创新型人才培养课程体系主要是由人文素养和科学态度相结合的通识教育平台、多学科综合交叉构成宽厚的学科基础教育平台、精深的专业知识和渊博的文化修养并重的课程模块所构成。

通识教育课程平台包括自然科学基础知识、人文社科基础知识、文体艺术修养知识、应用科学技术知识与基本技能等有机结合,改变过去教学内容偏窄、知识结构单一的格局。主要课程有中国近代史纲要、形式与政策、品德与法律、体育、健康教育、大学英语、大学语文、高等数学、大学物理、计算机基础、演讲与口才、技术经济学、企业管理等。主要培养学生适应社会与进入社会后发展需要的通识教育知识,培养学生对时代和社会发展规律的正确认识,提高学生的道德情操,树立正确的人生观、价值观和发展观,培养学生的经济意识与政治意识,提高学生的科学文化素养,促进学生的全面发展。

随着现代工业化进程的飞速发展,现代工程逐渐凸显创造性、综合性、社会性、复杂性等特征,未来工程师在“非工程”方面面临的挑战越来越大。工科大学生在业务素质方面要加强与民族意识、工程意识、经济意识的融合,并处理好人与社会、人与自然、自身发展与社会协调发展的关系。因而,必须进行多学科综合交叉学科基础教育平台,即涵盖机、电、液知识、检测技术、控制技术、制造技术与经济管理技术的宽厚的基础课程体系。主要课程有机械制图、理论力学、材料力学、金属工艺学、计算机接口与应用、机械制造工艺、电工电子技术、热工原理、液压与气动技术、控制工程基础、工程检测技术、汽车工程学、企业管理等。旨在加强学科基础教育,拓宽专业口径,培养学生对未来工作的适应性,增强自我发展的能力。

根据学生的兴趣、专长、发展方向和社会需求,按专业大类招生,分专业方向培养。基于精深的专业知识和渊博的文化修养并重的原则,对专业课程学时减少的同时,课程内容进行精炼,突出应用广、水平高、效果好的特点,对现代制造技术、机电一体化、热能工程、模具设计制造、汽车与内燃机、制冷与空调6个专业方向的专业课程模块结构进行优化,在每个专业方向均设置特色课程和探索性课程,针对发展学生个性和增强学生就业竞争性开设部分选学课。

高素质的机械工程类专业创新型人才不但要具备从事工业产品的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理和经营销售等方面工作的创新型、应用型人才的能力,同时还要具备一定的管理协调能力。因而,构建创新系列课程模块要基于工程实际,注重培养学生的创新设计能力。结合机械工程学科发展前沿、创新理论与方法的学术前沿,着眼于整个机械系统,开设课程有机械原理与机械设计、产品技术创新、现代设计方法、CaD技术、机电系统动态仿真、机械优化设计、有限元分析、机械系统创新设计、工业机器人等课程,涵盖了创造学、创新设计的基本理论与方法。一方面为学生提供夯实的理论知识,另一方面用现代机械设计理论与技术通过大量工程设计去实践,为以后学生解决实际问题的能力奠定扎实的基础。

三、构建工程类专业创新型人才培养实践创新体系

实践环节是机械工程专业教学中的一个重要教学环节,在培养学生的创新能力方面有着不可替代的作用。单靠理论教学是不能内化成学生创新能力。在教学中要与生产相结合,将科研活动引入教学,加强工程实训和学生课外科技创新活动,使学生知识来源渠道多样化,能力培养多元化。注重学生的竞争意识、创新意识、社会责任感和综合实践能力的培养;不断完善以培养学生综合素质、提高工程实践能力、工程设计能力和创新精神为主要目标的工程实践教学新体系。

实践基地已建立了一整套完善的实践教学管理、岗位聘任及培训等制度。在此基础上,顺利实现了人事改革,通过竞聘上岗,拥有实验专职技术人员9人,其中高级职称3人,中级职称5人,初级职称1人;教学仪器设备852台(套),总值达901.36万元。按照工程模式进行实践基地的设计与规划,重视学生的工程能力、应用能力及创新能力的培养。按照省级示范建设实验室、省级重点实验室的建设标准来进行规划和设置。整个实践基地分成三大块:动力机械实训基地、基础实训基地、动力机械创新实训基地和专业实验场地。

动力机械实训基地包括金工实习基地和动力机械拆装实训基地。机械实习工厂基地以数控设备为主,每年能承担实验教学任务达16000人次,除了承担正常的实验教学任务外,还承担数控操作的认证培训工作,学生在数控课程、数控实习的基础上通过考试可获得资质证书,有利于培养学生的应用能力及就业竞争力;动力机械拆装实训基地包括机械产品拆装、机电产品拆装、模具拆装、制冷设备拆装、内燃机拆装以及拆装准备间,每年可承担拆装实训教学任务达2000多人次。

动力机械基础实训基地包括工程力学模块(理论力学、材料力学)、金属材料及热处理模块(互换性及测量技术、金属材料热处理)、传动与控制工程模块(控制工程基础、微机原理与接口技术、液压与气压传动、机电传动控制、pLC等)和热工基础实验模块(工程热力学、传热学、流体力学、工程测试技术、能源与环境)。每年可承担实验教学任务达32000人次。并对实践内容进行重组,实践手段和内容体现了先进性、综合性及设计性。

动力机械创新实训基地包括机械创新模块(机械原理、机械设计、机械创新设计)、机械工程软件实训模块(autoCaD、pro-e、UG、Cimetron等)、虚拟实验模块。以前实验要求给学生提供详细的指导书,让学生机械地去验证。这样,验证性实验极大地束缚了学生的手脚,使学生的思路打不开,也造成一部分学生的依赖思想。针对这种情况,我们提供了各种虚拟传动零件、机构及各种仿真软件,为学生自行设计和组合创新机构提供了良好的条件,不向学生具体提出要求,只提出需实现的功能,学生通过各种虚拟实验机构验证创新实践成果,并通过机械工具制作出产品模型。整个实训过程学生独立做出,自己编写和总结实验报告。这种实验方式以设计为主线,注重创新设计能力培养,提高学生方案设计创新能力和综合应用知识解决实际问题的能力。

专业实验场地包括机械工程实验模块、热能工程实验模块、车辆工程实验模块、材料成型实验模块,承担了三个机械工程类专业、六个培养方向的专业实验教学任务,每年可承担实验教学任务达11000人次。

机械设计培训课程篇5

关键词:精品课程;机械设计基础;教学内容;人才培养;专业建设

中图分类号:G6420文献标志码:a文章编号:1674-9324(2015)11-0148-03

一、引言

精品课程建设工作是高等学校教学质量与教学改革工程的重要组成部分,也是高等院校教学工作重要的基本建设内容。教育部关于“本科教学工程(原称“质量工程”)”的建设文件指出:“精品课程”是具有一流教师队伍、一流教学内容、一流教学方法、一流教材、一流教学管理等特点的示范性课程。教育部的这一文件精神,为各级精品课程的建设与实践工作指明了方向和课程建设的标准与目标。

西安外事学院的“机械设计基础”课程经过多年建设,于2011年4月被评为校级精品课程,2011年11月被评为陕西省精品课程,2014年7月经省教育厅批准又被升级改造为省级精品资源共享课程。总结几年来的建设工作,我们的工作重点及特色主要在以下几个方面。

二、创建课程新体系,改革课程内容

“机械设计基础”课程是一门综合性、实践性很强的技术基础课程,在高等院校机械类、近机类专业的教学计划中具有承前启后的重要作用,是培养学生创新精神、工业意识和综合机械设计能力的一门主干课程。

西安外事学院作为我国一所走在前沿的应用型本科院校,主要肩负着为国家培养应用型本科技术人才的重任。因此,“机械设计基础”课程内容的改革,必须符合学校的人才培养目标。

针对“机械设计基础”课程的特点,我们确定了本课程的教学改革思路是:更新教育思想和教学观念,以应用型本科技术人才培养为对象,进行课程整体优化组合,建设“机械设计基础”课程新的教学体系;以提高学生的综合设计能力、创新设计能力、工程实践能力为目标,构建课堂教学、计算机辅助教学、设计训练、实验教学与课外科技创新实践活动一体化的教学体系。

为此,构建的“机械设计基础”课程是对原专业教学计划中的机械原理、机械零件两门课程的基本内容进行整合而重组的一门新课程。围绕“常用机构”和“通用零部件”两条主线介绍其有关的工作原理、结构特点、设计方法等。在常用机构内容中,主要安排有平面机构结构分析、平面连杆机构、凸轮机构、轮系和间歇运动机构;在通用零部件内容中,主要介绍常用的机械传动(带传动与链传动、齿轮传动、蜗杆传动)、常用连接(螺纹连接、轴毂连接)、轴系零部件(轴、轴承、联轴器与离合器)等;此外,还安排有机械系统设计、现代设计方法等章的内容。通过本课程的学习(包括理论教学和实践教学环节),使学生着重掌握机械设计的基本知识、基本理论、基本方法和基本技能,培养学生具有一定机械设计能力,并为以后专业课程学习打下必要的基础。

在课程新体系的构建中,始终坚持以应用型本科人才的培养需要为目标,开展对课程内容的改革;对于课程的基本理论以“必需”、“够用”为度,淡化公式推导,注重理论联系实际,体现应用性特色;同时对课程内容组织贯彻“少而精”及“实用性”为原则,例如:在“齿轮传动”一章,打破传统习惯,分别把传统的“齿轮机构”、“齿轮传动”、“蜗杆传动”三章内容合编为新“齿轮传动”一章,把“滑动轴承”、“滚动轴承”两章内容合编为新“轴承”一章,既避免有关内容重复,又达删繁就简自成体系。

三、教师队伍建设

教师队伍建设不仅是高等院校教学建设的重要内容之一,也是学科、专业和课程建设的基础和重要工作。目前,我校课程组已初步建成一支知识结构较为全面、年龄结构适合、学缘结构合理的“机械设计基础”课程教学团队。针对师资队伍建设工作,我们提出课程师资队伍建设要符合学校办学定位的目标,要适应教学需要和学科发展的目标,并以培养青年教师为重点,制定了具体培养计划和措施,现取得较好的效果。关于培养青年教师队伍的措施如下。

1.加强师德师风教育,以先进人物为榜样,树立爱岗敬业,忠于人民教育事业的崇高理想。

2.按照学校的师资队伍建设目标,制定好包括青年教师的师资队伍建设规划,并认真实施。

3.给青年教师压担子,让他们承担起教学和科研任务,在“干”中成长,而且教学和科研互动,协同发展。

4.实现教学岗位责任制,加强教学管理。积极开展教学教改研讨活动,提高教学素养和业务能力。

5.发挥老教师的作用,实行年轻教师导师制。为每位青年教师配备了教学指导教师,加强对青年教师的传、帮、带。

6、创造条件让青年教师走出去,到国外和国内其他大学学习访问,开拓视野。对提高学术及教学水平发挥了重要作用。

7.在实现青年教师全部硕士化的基础上,逐步实施青年教师博士化。

8.建立听课和评课制度,发挥老教师和系主任的教学监督作用,促进青年教师课堂授课质量的提高。

这些措施的实施,取得很好的效果,使青年教师茁壮成长,多名青年教师在学校举办的青年教师讲课竞赛中获得竞赛大奖,每位青年教师均已获得一项以上省级教改研究项目或省级科研项目,并在全国期刊上发表多篇教育教学教改研究论文;本课程的建设成果先后于2011年、2012年获校教学成果奖一等奖、二等奖,课程教学团队于2012年获校级优秀教学团队;已形成了一支学术和教学水平高,综合素质好、结构合理的师资队伍。

四、教学方法与教学手段

改革教学方法、采用先进的教学手段是提高课程教学质量的关键措施,在教学中,我们的做法如下。

(一)在教学方法上

1.转变教学观念,树立以学生为中心的思想,正确认识学生为主体、教师为主导的内涵,充分调动学生学习的主动性、积极性。

2.在课堂教学中,坚持理论联系实际的学风,把基础理论与生产实际、设计实践紧密结合,根据应用性技术人才培养的实际需要,对基本理论以“必需”、“够用”为度,淡化公式推导,不断将新技术、新成果引入课堂,开阔学生设计视野。

3.在课堂教学中,根据“工学结合”、“教、学、做合一”的原则,“讲-练-实践”相结合,安排设计性大作业,提高学生的动手能力、工程训练与实践能力。

4.在教学中,根据课程各章的不同特点,分别采用工程案例教学、项目任务教学、小组讨论式教学、现场教学和探究式教学等不同教学方法。同时采用工学结合教学法、课外竞赛激励法、小组研讨法等教学方法,调动学生学习的积极性、主动性,并指导和促进学生自主学习能力的发展。

5.搞好课程设计教学,培养学生掌握机械系统方案设计、机械零部件工作能力设计和结构设计的能力。

6.在教学过程中,贯彻因材施教的思想,重视学生的个性发展,鼓励和引导学生积极参加各类课外科技创新竞赛活动,提高学生的动手能力、分析问题解决问题能力、创新实践能力。

7.改变以往以期末考试成绩定课程学习成绩的方法,采用平时考核、作业考核、实验考核和期末考试多项累加的方法确定学生的学习成绩,引导学生自觉的学习,全面、系统的学习。

(二)在教学手段上

1.积极采用现代教育技术,充分利用计算机技术和网络技术等现代信息技术,将多媒体教材引入课堂教学,丰富课程的教学信息量。在本课程教学中,实现了部分网络教学。

2.结合课程特点,制作了课程教学录像片、多媒体课件、常用机构和通用零部件的三维动画插播片、图片库和课程测试题库,开发了课程Cai课件。

3.建成了常用机构和通用零部件陈列室、轴系零件拆装实验室、液压传动陈列室等,供学生参观和认知学习,提供了直观教学环境和开放式的教学环境。

4.开放了机械设计实验室和械计创新活动室,激励学生的学习兴趣,为培养和提高学生的机械设计动手能力、分析问题和解决问题能力以及参与科技创新活动提供了场所和便利。

在上述教学方法及有关措施下,本课程教学得到校内外专家的一致好评,课程组教师教学评价均获得学生“优良”的好评。学生的课程学习效果也取得丰富成果,如在教育部主持举办的“2014年全国大学生机械设计创新大赛”上,学生参赛的7件作品,全部获得陕西赛区省级奖,其中省级一等奖1项、省级二等奖1项、省级三等奖4项;学生在参加2013年“全国大学生工程训练综合能力竞赛”中,获得陕西赛区省级二等奖2项;学生积极参加Solidworks考试认证中心的认证,多名学生获得Solidworks考试认证中心颁发的“机械设计Solidworks证书”。

五、教材建设

教材建设是高等教育课程改革的重要组成部分,也是教学内容和课程体系改革的成果体现。早在1988年国家教委颁发的《高等学校教材工作规程(试行)》中就指出:高等学校教材是体现教学内容和教学方法的知识载体,是进行教学的基本工具,也是深化教学改革,提高教学质量的重要保证。基于高校教材是传授知识、培养技能的重要工具,在人才培养过程中扮演着极其重要的角色,所以,我们在精品课程建设规划中,针对教材建设制订了规划,组织了教材编写力量,先后出版了质量较好的《机械设计基础》、《机械设计基础课程设计》(国防工业出版社出版)两部精品教材。在《机械设计基础》教材编写中,我们坚持以应用型本科技术人才培养的实际需要为宗旨,遵循对机械的认识规律及循序渐进的原则,遵循理论联系实际和注重机械设计能力培养的要求,优化了课程知识体系;以常用机构和通用零部件为对象,以设计为主线,突出了机械系统方案设计、机械零部件的工作能力与结构设计,并吸纳了现代设计方法及技术。

由于“机械设计基础”课程的主、辅教材配套齐全,使用效果好。为培养厚基础、强能力、高素质、宽口径应用型本科技术人才发挥了重要作用。

六、实践教学活动创新

“机械设计基础”课程实践教学环节包括实验教学、课程设计、设计作业训练和课外科技创新实践活动等内容。

1.实验教学。以培养学生动手能力为中心,利用机构和机械零件陈列室、机械设计基础实验室、汽车工程实验实训基地的开放式教学环境和条件,采用课内外相结合的教学体系和分模块、分项目的实验教学内容,全面培养学生理论联系实际的工作作风、动手操作能力、分析解决问题能力,促进学生的个性发展。

2.课程设计教学。“机械设计基础课程设计”是工科院校机械类、近机类学生在学习了机械制图、工程力学、工程材料、公差与配合、机械设计基础、机械制造基础等课程之后首次进行的一次较全面、较系统、较长时间、较贴近工程实际的综合性设计训练,对于培育学生的设计意识,锻炼学生的设计能力,培养学生的创新精神,激发学生的学习兴趣,加深学生对课堂教学内容的理解和掌握都具有十分重要的作用和意义。为了突显上述功能,我们对课程设计教学进行认真改革与建设,丰富和深化课程设计内容,实现设计题目多样化。以设计为主线,既有传动装置设计的传统题目,也有从生产实践中新开发的新题目。对完成的设计图纸,既可采用手工绘图方式完成,也可采用计算机辅助绘图方式完成。在完成的设计项目计算说明书中,必须有设计方案评价、设计工作总结等内容,否则不予通过。通过这些措施的实施,培养的学生设计能力发挥,促进学生分析解决问题能力和创新能力的提高。

3.设计作业训练。机械设计基础课程是一门设计性、实践性、综合性很强的课程,为了实现基础理论与设计实践的有机配合、实现“教、学、做合一”和“讲-练-实践”相结合,我们安排了“轴系零件”测绘、上机进行“计算机辅助设计”等的设计作业训练。通过设计作业训练,培养学生的机械结构设计能力、计算机辅助设计能力和绘图能力,为后续的专业课程学习以及日后从事机械设计工作打下良好的基础。

4、课外科技创新实践活动教学。借助本课程的学习,为了培养学生的创新意识、综合设计能力和团队协作精神,我们借助汽车工程实验实训中心和汽车工程技术创新基地,开展了学生课外科技创新实践及机械创新设计的实践教学环节。几年来,这一课外科技创新实践教学活动取得了丰硕的成果。

七、本课程的建设成果

1.建设出了一支知识结构和年龄结构合理,学术水平和教学水平高的师资队伍。教学与科研互动,共同协调发展,成果显著。几年来,课程组一位教师受到省级教书育人先进个人表彰;课程组先后完成了省级教改研究项目3项、省级科研项目4项、校教改项目5项,获校级教学成果奖4项,并获校级优秀教学团队一支;几年来,教学团队在国内外各类期刊及国际学术会议上发表科研论文40余篇、教改研究论文10余篇,获国家发明专利和新型专利2项。

2.创建了“机械设计基础”课程新体系,面向应用型本科技术人才,以培养学生综合设计能力为主线,以工程应用为目的,以“必须、够用”为度,以讲清概念、强化应用为重点的原则来确定本课程的主要内容和体系结构,对教学内容作了重大的改革,以机械设计为主线,将机械原理、机械零件等课程的主要内容进行精选和融合,优化组合,使其成为一门完整体系的综合化课程,并编写出版了配套教材。

3.适应应用型本科技术人才培养需要,构建了“工学结合”、“教、学、做合一”的课程教学模式,注重实践性教学环节,加强基本设计训练,培养学生的工程意识和综合分析与设计能力,构建了课程的直观教学陈列室和新的实验教学体系,开放了课程实验教学环境,促进了学生的个性化发展。

4.重视教材建设,编写出版了“机械设计基础”课程教材3部,主、辅教材配套齐全,水平高,使用效果好,并将教学改革思路与成果融入到教材中。

5.以理论教材为蓝本,利用现代计算机信息技术和网络技术,建设出本课程的立体化教材系统及其素材库,并实现了网络化教学和精品资源共享。

本课程于2011年评为省级精品课程,2014年经陕西省教育厅批准又被升级改造为省级精品资源共享课程,本教学团队将以此为新起点,继续奋发努力建设好这一省级精品课程。

参考文献:

[1]教育部.关于启动高等学校教学质量与教学改革工程精品课程建设工作的通知[R].教高[2003]1号.

[2]姚恩全.高校精品课程建设的理论与实践研究[J].东北财经大学学报,2006,(6):88-90.

[3]宋宝玉,张锋,王黎钦.机械设计精品课程建设的探索与实践[C]//中国机械工程学会机械设计分会主编.机械设计教学研究论文集(2009).北京:机械工业出版社,2009:95-97.

[4]张鄂.机械设计基础[m].北京:机械工业出版社,2010.

[5]张鄂.机械设计基础[m].北京:国防工业出版社,2014.

机械设计培训课程篇6

关键词:高职院校数控技术专业数控加工与编程课程群体系规划课程综合改革措施

数控技术专业是高职院校普遍开设的专业,目标是培养操作型的技术工人。根据我院专业招生生源的特点并结合学生在企业的就业现状,确定了我院人才培养的目标是培养高级技术应用型的“金领”人才,具体在数控加工与编程方面就是培养具有数控机床加工的高级操作能力,能加工中等复杂零件;具有中等的数控加工工艺和编程能力,能编制较复杂零件的制造工艺和主流型号数控机床的加工程序。

人才培养必须以就业为第一要务,通过以企业的实践过程为任务流程,规划了课程群的理论教学、实践教学、素质教育的三大体系,提出了三大体系在教学中的探索性实践方法。

一、数控加工与编程课程群体系规划

通过典型企业的调研了解企业的技术、生产,以及对员工的岗位人才需求,结合大学人才培养特色,凝炼制订出数控技术专业的人才培养目标和方案,构建支撑课程群体系。制造企业需求的数控加工与编程岗位能力包括识别工程图纸的能力、操作数控机床的能力、数控工艺的制定能力、数控零件的程序编制能力等。

优化整合传统的专业学科基础课、专业课,突出工程应用能力培养的主线地位,构建基于数控加工与编程能力的课程群体系。在理论课体系中,将画法几何、机械制图、aUtoCaD、机械CaD原理、三维软件设计课程整合成机械制图与CaD课程,培养学生的识别工程图纸和制图能力;将公差配合与技术测量、金属切削机床、夹具、刀具、机械制造工艺、机械制造质量学整合成机械制造工艺与实施课程,培养机械加工工艺的编制和加工能力;将数控加工工艺与编程、计算机辅助数控编程整合成数控加工与编程课程,培养典型数控加工工艺编制、数控程序编制和加工能力。在专业选修课程体系中设置数控车(铣)中级工职业技能鉴定培训、数控车(铣)高级工职业技能鉴定培训、数控工艺员鉴定培训、制图员培训、三维建模资格证书培训(UG、SoLiDwoRS等系列)等,此类课程为学生考取职业资格等级证书提供相应培训,增加就业资本;选修课程开设模具制造、先进制造技术等数控加工与编程的拓展课。

将实践环节分解成理论课内试验、课程设计、实习和实训等部分。实践环节具体设置为工程测绘和制图、三维建模、金工实习、机械制造基础试验、机械制造工艺与实施课程设计、数控加工与编程试验、数控加工与编程实训、数控加工与编程综合课程设计等。

专业素质教育为学生课程外自修环节,包括数控车床工和铣床工的职业鉴定等级证书、制图员证书、三维设计证书、数控工艺员证书、各种相关竞赛获奖证书、专题讲座等。取得相关学科证书的学生将获得学分加分或课程减免的奖励。

二、课程综合改革措施

1.实施项目教学法

教学改革过程中以项目教学法为基础,采用企业典型实例作为项目,对一门系统学科利用实际例子由浅入深,层次递进培养工程能力,在这一过程中以企业的产品制造流程为项目实施的标准。教学过程中理论课和课内实验讲授基本事例,先通过理论课布置项目实例,讲述课程要求的能力目标,而后分析完成项目的流程,进行知识点分解,按照流程讲述知识点。

以机械制造工艺与实施课程为例,机械制造中使用的机床、刀具、加工方法等基础知识学生已经在课程群中的金工实习中学习过,在讲述课程理论知识时,简单的理解性知识可以采取布置任务学生自学的方式完成,具体项目及知识点如表1所示。

课程设计与理论课程联合进行,先讲授理论课程,课程中提出课程设计具体要求,设计典型件的工艺流程、夹具、加工装配完成后进行零件加工。在讲授理论课程时,以此夹具上的零件讲授项目的知识点,对难理解的知识点放在课程设计中讲解,此时学生已经系统学习了基础理论,有了一定的实践经验。

2.以学生能动学习为中心教学

培养学生能动学习能力,比如对于工程识图和制图能力的培养,变大班授课为小班授课,在制图教室授课,教师可以讲课,同时学生可以画图,直接从工程图纸识图开始,将复杂的画法几何知识融入识图和制图过程中。学完理论课后,直接进行机械零件测绘实践,将其画成aUtoCaD二维平面图纸,而后利用UG软件画出三维实体图形,学生能够学有所用。

对于实习实训、职业技能鉴定考证培训等实践类课程,教师分步操作,学生依次训练,教师检查指导评判,最后给出实际零件,学生自主完成,每课有目标,目标必实现。

安排学生自主查找资料解决问题、课后布置理论研究、动手编程和上机操作加工等探索性题目。开放数控机床实验室,接受学生课外实验和创新制作,调动学生能动学习的积极性。鼓励学生参加机械设计制造创新大赛和数控职业技能竞赛,以竞赛的标准培训参赛学生,使学生认识不足,自主寻找差距,能动学习。

3.加强工程软件应用能力培养

企业广泛使用工程软件数控加工零件,以典型企业使用的应用软件为教学工具,改革教学内容,培养学生的数控加工和编程综合能力。选用的软件有aUtoCaD、UG、VeRiCUt、VnUC、CaXa工艺图表等,用来进行三维设计、数控加工和仿真等。

4.企业化情景模拟

建立校企合作模式,除安排学生去企业参观、顶岗实习等形式外,对于学校中的实践环节按照企业情境和生产流程构建。

在数控加工与编程综合课程设计中,组成项目小组,组内按照现代企业岗位部门的设置,分为材料和生产准备、工艺编制、数控程序编制、机床操作加工、产品检验等角色,分别对应于企业内部的生产准备工、工艺员、编程员、数控机床工、检验工等工作岗位。在项目中引入企业先进的管理理念,比如,利用精益生产中的“看板管理”绘制进度流程图和阶段将要完成的工作目标,使团队成员对任务一目了然;加工中执行企业的“6S”现场管理标准;在课程设计和实训中使用的工艺文件按照企业的标准和规范编制。

5.成绩评定与考核

成绩评定以考核能力为主线,注重对工程职业能力、创新能力的考核。考核具体形式有课上回答、课堂讨论、课后作业、阶段大作业、期中考试、上机练习作业、期末考试、实训报告、实训过程、实训答辩、面试、实操、仿真操作等形式。考核地点有课内、课外、平时、期中、期末、实验、实训、工厂车间、课程设计、CaD/Cam机房等。考核人员由教师、企业教师共同组成。考核成绩向学生公开,同时展示作品和评语。

参考文献:

[1]陈冰.理实一体化教学在数控专业中的实践与应用[J],职教论坛,2007,(6):16-20.

机械设计培训课程篇7

强化机械设计教学效果的措施

(一)强化实践,延长机械设计训练周期

通常在新生入校之后都会进行专业教育。然而新生刚进入大学,对有些概念和专业方向以及教学培养计划中相关课程之间的关系,并不能很好理解,到第六学期开始机械设计课程的教学时,忙于应付各单科,而无暇总结和体会课程之间的关系,达不到好的效果。课程组先后增设了入学专业教育、新生研讨课、课外科技活动小组以及跨年级的专家学科前沿课程等环节,通过这些环节使学生增强了对学习对象的认识,明确了设计训练长周期的实际意义。例如:课程组教师利用班导师的便利条件,从大学二年级开始组织课外科技活动小组,取得了一系列的成果。“仿人按摩机器人手臂”分获吉林省大学生课外学术科技作品竞赛一等奖和“挑战杯”长春工业大学大学生课外学术科技作品竞赛一等奖。“超声波消除应力装备”获得“挑战杯”长春工业大学大学生课外学术科技作品竞赛三等奖。“机电创意之星”的3D烤地瓜机、“星星之火”团队的多功能炭火烤箱、“三维之旅”团队的Q版高达等作品分获3D大赛全国三维数字化创新设计大赛吉林省赛区一等奖、二等奖。“树墙自动修剪机”、“健身洗衣机”、“双座健身储能自行车”分获“全国大学生机械创新设计大赛”东北赛区一等奖、二等奖。在实验方面,加强了机械专业基础实验项目和实验室的开放。机械设计是一门实践性很强的课程,要培养学生的设计技能和创新技能,就必须注重实践教学,课程组重新构建了机械设计实验教学体系,机械设计实验包括:基本实验、综合设计性实验、研究型实验。在增设的综合设计性实验基础上,新开设了机械基础虚拟实验,利用aDamS、anSYS软件培训学生机械运动学、动力学仿真能力。学生在完成必做的基本实验、综合设计性实验基础上,开放实验室为学生提供了研究型实验条件,供学有余力的学生进行研究。使学生深化和巩固了所学的理论知识,淡化了教室与实训室的界限,充分发挥了工程环境的教学优势,激发了学生的学习兴趣。

(二)调整重点,增设机械设计讨论内容

学习是温故知新的过程,只有在前面基础之上的不断积累,才能够有所超越。在有限课时内,必须调整讲授内容,增设习题讨论环节。对于逻辑性强、有明确清晰传承关系的理论推导内容,借助于参考教材比较容易掌握,应该简明扼要,主要安排在课后学生自学。对于经验性公式和具有模糊性设计参数的学习内容,尤其是相互制约影响的参数之间关系的理解和取值趋势,应该重点讲解,将教师丰富的经验知识传达给学生。

利用网络等多种教学平台,将学生常见问题以及讨论过程和结论,提供给更多学生学习与思考。课程组积极为上课教师提供讨论素材,以科研成果作为教学案例,大大地充实了机械设计讨论内容,提高了学生学习兴趣。例如在“大型焊接件残余应力消除装备的研制与开发”项目的研究上,教师和学生通力合作、勇于创新,取得了重大经济效益和研究成果,将研究情况引入课堂,作为教学案例,在机械设计课程讨论中予以体现,使学生通过实实在在的项目、研究内容、研究方法,加深对概念的理解及实际应用。

(三)在不断培养的过程中强化创新意识

机械设计在重视基础理论学习之上,还要重点培养学生发散性创新思维能力和思维习惯。提高设计效率是未来设计工作者需要不断努力的方向。因此,必须适当增加培养创新意识的途径。在课程设计中,课程组严格执行学校的相关规定,保证教师投入的精力。每年更新课程设计内容,鼓励教师在指导课程设计的选题上围绕科研项目的具体内容提出,使课程设计更多地反映新成果和新技术。

多年来此项制度一直得到了较好的贯彻,在一些项目中本科生甚至作为项目完成的主力队员,在此方面,课程组教师已积累了丰富的指导经验。由学生为主体,教师指导完成的项目达十余项。在机电工程学院06级机械设计课程设计中,学生自主提出了设计题目“园林树干养护溶液喷施机”、“塔式分层独立旋转餐盘的创新设计”、“涡流式黑板擦”并进行了相关设计,效果良好。实践表明,此方法极大地调动了学生的学习积极性,使得其对本专业有了更深的认识,了解了科研与生产实践相互促进的作用。

课题训练,提高学生设计适应能力

注重科研与教学的紧密结合既是我们的一贯思路,也是我们的一贯做法,并且在长期的实践中形成了一系列的规范要求,取得了众多的成果。在实践中我们将科研成果及时、有效地转化在教学活动之中,主要在三个层面展开:展示学科学术前沿、提升课程教学水平、扩展研究性学习空间。即以科研成果展示帮助学生了解学科前沿发展动态,跟踪国际先进水平,激发学生的专业学习兴趣;以科研成果提升课程教学水平,强化实验课程的工程背景,提高学生的工程意识;以科研项目带动和支撑研究性学习的开展,实现学生研究能力和创新能力的培养,促进其早出成果,出好成果。

课程组要求教师每个科研项目必须有不少于2名本科生参与。在综合素质训练的过程中,每班学生分成若干小组,通过“教师授课—学生实物拆装—反求工程—确定创新方案”的过程,对学生进行启发、引导,培养学习兴趣。学生根据规定选题和自由选题提出创新设计方案,再通过相关项目的专利检索,相关资料的搜集突破设计难点,制作出模型。最后通过小组讨论,指导老师答辩,全班评选等过程,对新方案做出点评。通过对多种方案的创新构思、运动可行性、功能实用性等的对比、分析、讨论,推选出最佳方案。通过创新教育激发了学生对机械知识的强烈好奇心,激发了学生的创新意识,为后续专业基础课和专业课的学习打下基础。

机械设计培训课程篇8

关键词课外科技活动工程素质创新机械工程

中图分类号:G642文献标识码:aDoi:10.16400/ki.kjdks.2016.05.015

abstracttorealizethegoaloftrainingmajorinmechanicalengineering,engineeringgraduatestoimproveengineeringqualitystatus,thispaperexploretheextracurricularactivitiesofscienceandtechnologyinamorecomprehensivewaybasedonthestudents,tocultivatestudents'engineeringquality.theextracurricularactivitiesofscienceandtechnologyandbasiccourseteaching,engineeringpractice,combinationofproduction,learningandresearch,innovationeducation,scientificattitudeandhumanequalitytrainingcombined,toenablestudentstoconsolidatetheknowledge,exerciseability,improvetheoverallquality,innovativeengineeringtalentstrainingtocarryoutthebeneficialexplorationandtry.

Keywordsextracurricularscienceandtechnologyactivities;engineeringquality;innovation;mechanicalengineering

0引言

培养具有工程实践能力和创新能力的高素质机械工程技术人才,是新世纪机械工程高等教育的主要教学目标。①根据这一目标,我们不断推进机械基础类课程教学改革,②在原有理论教学和实践教学的基础上,拓展大学生课外科技活动平台,探索更加全面的培养学生的工程素质的途径。

1工程素质现状与培养目标

目前工科毕业生存在的普遍问题主要有:应用课程所学基本原理,分析较复杂工程问题的能力较弱;根据工程实际问题,提出满足要求的设计方案的能力较弱;在设计方案中缺乏工程创新意识;在实践中缺乏动手能力等。③我校机电工程学院作为教学研究型学院,机械工程作为工科专业,以重点培养从事工程技术开发和应用的设计工程师和生产工程师为主要目标。其本科毕业生除少部分进入更高层次的教育,大多数将主要到大中型企业或工程设计院从事大中型工程项目的开发、设计、施工等方面的工作,其中一些人还将工作在生产第一线。针对学生中存在的主要问题,依据我院学生培养定位,提出依托大学生课外科技活动,推进工程人才培养模式改革,强化学生创新能力训练,培养适应创新型国家建设需要的工程人才。我院机械设计制造及其自动化专业培养目标如下:培养具备扎实的机械工程理论基础、现代设计理论与方法、先进制造技术、CaD/Cam/Cae等方面的知识与能力,能从事机械领域的产品研究开发、设计及制造、技术应用研究、生产运行管理和市场营销等方面工作的具有创新精神和实践能力的高素质复合型工程技术人才。为实现上述培养目标,在长期的探索实践中,我们依托“大学生课外科技活动”,培养学生扎实的理论功底;应用基础知识知识、分析和解决工程实践问题的能力;培养工程人才严谨的科学态度和不可或缺的人文精神。

2结合课外科技活动的工程素质培养改革措施

我院学生参加的“大学生课外科技活动”主要包括:大学生创新创业训练计划、大学生机械创新设计大赛、大学生工程训练综合能力竞赛、挑战杯等。自2004年起,我院组织并指导学生参加全国大学生机械创新设计大赛;2011年起,组织并指导学生参加全国大学生工程综合能力训练竞赛;2012年起,连续四年指导部级、省级、校级创新训练项目。这些项目的实施,为课题的探索提供了研究基础和实践条件。为实现上述培养目标,从大学生课外科技活动与基础课教学、工程实践、产学研结合、创新教育及综合素质培养几个方面进行了探索与实践:

(1)以大学生课外科技活动为动力,夯实专业理论基础。创新型工程人才培养,离不开专业基础课教学。数学、制图、力学及机械学等,这些看似枯燥的基础课往往很难提起学生的兴趣,即便是专业课,由于缺乏相关的实践经验,很多问题也很难理解。我们将学生作品带进机械基础系列课程的课堂,学习作品中所应用的基础理论与知识,极大的调动了学生们学习基础理论课程的兴趣。兴趣是最好的老师。二年级学生学习了机械相关基础课程后,就可以参加大学生工程综合能力训练竞赛的设计和制作,让书本中的机构动起来,学以致用。另外大学生创新训练计划选题由学生自主申报,经过前期调研论证、资料查阅,学生对将要完成的课题既熟悉又有兴趣;同时项目组跨年级、跨专业组合,使低年级学生较早接触课外创新活动,也增加了对理论课程的兴趣。这些课外科技活动,使学生们认识了材料、理解了公差、学会了制图、设计了结构,这些收获,无一不有助于基础理论课程教学质量的提高。

(2)以大学生课外科技活动为平台,丰富实践教学体系,强化工程实践能力。对于机械类学生,工程实践环节尤为重要。现有的实践教学环节主要有:实验、设计和实习。实验指各门课程课内实验和少量综合实验课;设计包括课程设计和毕业设计;实习包括:认知实习、生产实习和毕业实习。这已经较为完整的实践教学体系为什么还会出现不少毕业生缺乏动手操作的实践能力,缺乏专业方面的实践经验,缺乏对自己缺乏实践能力与实践经验的认识与危机感?课内安排的实践环节学时有限,自主设计实验和动手操作的机会甚少,各门课程的实验知识点相对分散;设计中涉及到的部分工程环境学生较为陌生,对设计题目缺乏兴趣和着手点;生产实习、毕业实习等在外实习机会多以拓宽学生的生产环节见识为主,直到毕业设计,学生很少有机会参与完成产品的整个设计过程;另外,整个实践环节个性化较少,每个环节的实践周期较短,学生很难得到系统完整的训练。机械创新设计大赛等课外学生科技竞赛和大学生创新创业训练计划等活动为课内教学提供有益的补充,丰富了实践教学体系,搭建了一个更加宽容、更加个性化的实践教学平台。借助这个平台,学生们利用课余时间,观察生活、走出校园、结合实际提出设计思想,走进市场、购买材料、伸出双手、动手制作,将他们的想法变成模型、做成实物,而不再仅仅是看似美观的图纸。比如学生最初绘制的零件图,往往只注意了基本尺寸的标注,对公差、基准、粗糙度等方面不够重视,到了加工制作的环节,就会发现不足,经过3~5次反复修改,最终绘制出可用于加工的零件图和装配图。

(3)以大学生课外科技竞赛项目为切入点,鼓励学生进入教师科研课题。本科生参与科研项目的机会不多,课程设计和毕业设计与工程实际有一定差距,校外实习时间又很有限。通过大学生课外科技竞赛和创新创业训练计划,提高各类设计环节真题真做的比例,鼓励学生更早进入教师的科研课题。比如,在机械原理课程设计时,结合当年的大学生机械创新设计大赛题目,由学生自主选择,做方案设计。目前,机械专业约有三分之一左右的学生选择以各类课外项目作为机械原理课程设计题目。创新训练项目的题目,也可以选择作为毕业设计题目。参加过大赛或项目的学生,往往具有更好的动手能力,自主学习和解决问题的能力,教师也更希望吸纳其进入科研课题。

(4)以大学生课外科技活动为依托,开展创新教育。培养学生的创新意识和创新能力是工程人才不可或缺的内容,在原有教学的基础上,在一年级学生的认知实习中,增加参观大学生机械创新基地,使学生明白创新不是空中楼阁;二年级增开选修课程“工程设计”,同时鼓励二年级学生加入到高年级学生的团队当中,将创新教育不仅带入课堂,更是让它走出课堂,通过学生课外科技活动平台,借助我院的大学生机械创新基地,结合大学生机械创新设计大赛等学生竞赛,实施大学生创新教育,在做中学,在学中进,在进中练,使课外实践渗入课堂、实验、课程设计、认知实习、金工实习、毕业设计等各个环节,课外创新训练日常化,工程实践更全面,课外创新与课内教学结合更紧密,逐步培养创新能力。

(5)以大学生课外科技活动为契机,培养严谨的科学态度和人文精神。机械创新设计大赛每一届主题的设置都蕴含着强烈的社会责任感。各类学生竞赛项目从申请、实施到结题,全部以学生为主体,项目负责人为学生,极大地激发了学生的责任感和主动性。通过竞赛和计划项目的实施,可培养学生的协作能力、不断自学、解决问题的能力,查阅文献的能力,将想法付诸实践的能力,表达、沟通、交流的能力,以及坚持的精神和平和的心态。作品的完成,更是提升了学生的学习自信心和专业自豪感。

(6)以大学生课外科技活动为桥梁,以老带新,传递正能量。团队中不同学科的交叉拓宽了学生的设计思路,丰富了学生的知识结构;不同成员的特长加强了团队间的团结协作、沟通交流;不同年级的梯队不仅是知识的传承,更是工程人员科学态度的沿袭。

3实践效果和结论

经过十几年的探索与实践,我院获得省级以上大学生各类课外科技竞赛获奖及创新训练项目共百余项,参与学生人数逐年增加,以2015年为例,有半数以上的学生参加了各类竞赛及项目的校内选拔。参与学生的理论课学习、课程设计和综合实验完成效果具有明显改善;毕业设计质量有所提升;主动参与教师科研项目的本科生逐年增加;申请专利和的数量也明显增加。学生在赛后总结中这样写道:“整个设计过程经历了多次改进,我们有过争论到面红耳赤,也有过改进完善后的欣喜,经历了这些,我们学会了冷静、坦然地面对出现的问题。”“我们曾为了……最终,这些努力还是有很多徒劳了,可我们在辛苦中得到了宝贵的经验,这些经验是书本上学不到,也是我们参加比赛最独特的收获。”通过大学生课外科技活动这个平台,使学生们的基础知识得到很好的巩固,发现问题、分析问题的能力得到了提升,所采取的解决方案更加真实可行,切实用所学到的知识解决了工程实际中遇到的问题,在解决问题的同时学会思考,学会理解并承担相应的责任,学会团队间的沟通和合作,发现自己的不足,确定终身学习的意识。下一步,将加强完善制度建设,动员更多的学生参与到活动中来,在实践中培养学生的工程素质,使创新型工程人才培养持续改进。

注释

①赵晓闻,林健.工程人才培养模式的国际比较研究[J].高等工程教育研究,2011(2):33-41.

机械设计培训课程篇9

[关键词]多模式人才培养;目标;定位

[中图分类号]C961[文献标识码]a[文章编号]2095-3437(2017)01-0142-03

根据建设创新型国家对工程人才的要求,依据教育部和工程教育专业认证协会“工程教育认证标准”,借鉴世界先进国家高等工程教育的成功经验[1],积极贯彻落实“基础理论实、专业口径宽、工程能力强、综合素质高”的办学指导思想,以加快信息技术改造机械学科为切入点,紧密结合甘肃和西部区域经济特点,构建人才培养模式多元化(基地班、卓越班、普通班、“2+2”国际班、三校生)的创新教育体系,优化课程体系,创建一流学科,建设高水平师资队伍,培养富有创新精神和创业能力的高级专门人才。

一、机械类专业人才培养需解决的主要问题

1.根据学科发展和社会需要,以国家教育部和工程教育专业认证协会“工程教育认证标准”为依托,明确建设重点,建立、落实、优化、完善机械设计制造及自动化专业多模式人才培养方案、课程体系和教学大纲。

2.改善教学条件与强化实践教学,提高学生的实践能力和创新能力。[2]

3.以“用好现有人才,培养后备人才,引进急需人才”作为师资队伍建设的指导思想,进行师资队伍建设。

4.建成稳定的校企联合的实践教学基地,提高学生的工程实践能力。

5.加强省级“机械设计制造及其自动化”专业人才培养基地建设,完善“分层次培养模式”。

6.在学校科技创新基金的基础上,建立专业科技创新基金,鼓励和支持学生开展科技创新和参加科技竞赛。[3]

7.根据教育部“高等学校特色专业建设点”发展需要,加强“石油矿冶机械”、“数控技术与应用”的专业特色方向建设。

二、机械类专业多模式人才培养方案制订的基本思路

机械设计制造及自动化专业培养目标、教学内容和课程体系的建设是一项涉及机械工程学科基础课程、专业课程体系和教学内容的改革与实践,同时涉及实践性教学环节、教学方法、教学手段的改革及考试、考核方法的改革与实践。课程与教学资源建设是一项涉及本专业创新人才的培养、教师队伍建设和教学管理等多方面的质量系统工程。

1.以国家教育部和工程教育专业认证协会“工程教育认证标准”为依托,在广泛征求企业专家及同行专家意见的基础上,坚持“基础理论实、专业口径宽、工程能力强、综合素质高”的人才培养指导思想,制订多模式人才培养目标,并突出“三一一”工程训练。

本专业坚持以“传授知识,培养能力,提高素质,协调发展,提高大学生的学习能力、实践能力和创新能力,全面推进素质教育”为导向,构建“知识、能力、素质”三要素,提高人才培养质量,实现“基础理论实、专业口径宽、工程能力强、综合素质高”的整体育人目标。“基础理论实”即加强数学、物理、力学等自然科学课程教学,突出外语和计算机应用能力的培养,打牢学生知识基础;“专业口径宽”就是强化学生的学科基础知识及应用能力;“工程能力强”就是通过四年不断线的实践环节加强学生动手能力和实际操作能力的培养;“综合素质高”就是培养学生德才兼备品质,促进学生德智体全面发展。根据以上要求制订了本专业的培养目标:①具备较强的专业素养、良好的团队协作精神和交流沟通能力,能解决本专业和相关学科领域工程技术问题;②具备良好的工程职业道德和社会责任感,能综合考虑社会、环境等因素,合理地制订技术和管理方案;③具备终身学习能力,不断适应社会经济和技术发展需要。专业力争培养出掌握机械设计、制造、自动化基础知识与应用技术,能在机械制造行业生产一线从事设计、制造及生产组织管理等方面工作,具有国际化视野和创新精神的应用型高级专门人才。

贯彻因材施教,培养模式多元化,注意个性发展的原则,针对不同培养模式下的学生,制订出不同的人才培养方案。其共同的一面体现了国家对本科各专业人才培养目标和人才培养质量的基本要求。基地班、卓越班、普通班、国防生、三校生、“2+2”国际班等五种培养模式的教学培养方案都设有公共基础课,人文、社科、经管类素质课和学科基础课,前两年所设课程的种类和学时基本相同,根据不同的培养目标和定位,教学内容在后两年有所调整。具体办法为:基地班的学生注重学习能力和创新能力的培养;普通班的学生注重学习能力和适应能力的培养;卓越班的学生注重学习能力和综合工程实践能力为培养目标,加强工程实践能力的培养和训练;三校生注重理论知识的提升和职业技术类教育进一步完善;“2+2”国际班的学生注重学习能力,特别是外语水平的提高。

该培养方案重点突出了“三一一”工程训练,这三个阶段工程基础训练包括基础学科工程训练(数学建模)、学科基础工程训练(机械设计课程设计)、专业基础工程训练(专业课程设计);一次专业综合训练(CaD/Cam),该训练集信息与制造于一体,集知识与技能于一体,集设计与工艺于一体,对CaD设计、三维造型、数控编程、仿真、轨迹验证、网络传输、零件加工、检测进行全方位的综合训练;一次毕业设计,主要根据学生特点和个性化发展要求,分层次培养基地班、卓越班、普通班、国防生、三校生、“2+2”国际班的高级专门人才。

在此基础上,邀请兰州兰石重型装备有限公司、兰州机床厂、小巨人数控机床有限公司(宁夏)、中国一拖有限公司、兰州电机厂等用人单位共同研究,制订与生产实践、社会发展需要相结合的机械设计制造及其自动化专业的人才培养方案和课程体系,以服务地方经济与社会发展、培养应用型人才为目的,通过校企合作,建立具有区域特点的稳固的实践教学基地,实施开放型办学,营造产学研和谐发展的良好局面,使实践教学从基础到专业四年不断线,形成具有机械设计制造及其自动化专业特色的工程教育新体系。

2.以数字化为龙头,以CaD/Cam为主线,构建机械设计制造及自动化专业课程体系。

优化机械基础模块的课程结构体系和教学内容,以机械原理课程及课程设计为主导,将机械基础类课程、机械创新设计大赛和挑战杯比赛有机地结合起来,组织学生开展各种创新实践活动,形成机械类基础课程创新实践体系并贯穿整个教学过程。

突出数字化设计制造,将机械制造系列专业课程的内容、体系改革提升到新的层次和高度,有利于教学内容的更新和拓展及工程意识、创新能力的培养。

注重专业课程的基础性与先进性,在阐明机械装备的基本结构、工作原理的基础上,既介绍各种经典的工艺理论、设计方法,又介绍现代的设计理念、数字化制造、自动化控制等发展历程,以及国内外有关最新科技成果及发展趋势(如计算机集成制造技术、数字制造、生物制造、微型机械等)。[4]

在课程体系上,从理论和实践上探索工程教育背景下工程应用型人才的培养模式,为西部地区和国家建设输送合格的毕业生,为“制造强国”和“振兴装备制造业”培育优秀人才,使毕业生就业率持续保持在95%以上。

3.课程体系的优化与改革

经过几年来的教学实践,教学团队对机械类专业课程体系进行了优化与改革,在人才培养方案中体现出拓宽专业口径,增强工程意识和创新能力的教学理念。

新的课程体系注重基础理论教学、实践性教学环节与新技术的衔接。各门学科基础课、专业课内容不重叠,实践教学环节有校外生产实习、校内工程训练,提高了授课效果和学习效果,不仅培养学生传统意义上的机械设计制造与应用能力,而且更注重于制造装备的设计和先进制造技术的研发与创新能力的培养,从而体现培养本专业不同领域的工程技术人才的目标。

三、课程体系改革的主要思路

1.加强数学、自然科学及学科基础知识学习,增加热力学、传热学方面的热工基础(必修)学习;开设计算方法必修课程,将工程流体力学、工程化学调整为必修课程。

2.加强学生创业教育,开设创业基础课程。

3.加强计算机能力培养,加大程序设计C/C++课程学时学分,调整为C程序设计1-2,取消大学计算机基础课程。

4.对部分公共选修课程规定限选,如现代生命科学与技术、大学语文、大学写作、现代企业管理、营销管理。

5.根据培养学生实践能力需要,在实践教学环节设置上做到4年实践不断线,并不断改善实验教学条件,通过多种途径改造、更新、添置实验设备,提升课程实验水平,并积极创造条件使各类实验室面向本科生开放,在保证课堂教学质量的前提下,加强实验教学,开设了创新实验课,使学生更多的开展综合性、设计性实验。

6.以“机械工程实践教学部级示范中心”为依托,加强学生创新能力和团队协作精神培养。学生参加各类学科竞赛、申请专利、、社团活动、社会实践活动等均可计入综合测评和创新学分,通过各类活动的开展使学生综合能力得到锻炼,同时加强专业课程设计、毕业设计等环节进行学生团队协作精神培养与考核。

四、结论

我国高等教育步入“大众化”,使高校面临许多新问题,而多模式人才培养是高等教育的发展之路。培养方案应以科学的教育教学思想观念为指导,适应大众化教育教学的发展要求,反映教育教学的基本规律,体现教育教学的发展方向、人才培养模式和质量标准。培养方案也要按照科学的人才质量观和学校多批次招生的实际情况,实现人才培养多目标、多模式,科学定位,体现各学科专业人才培养的优势与特色。[5]经济社会的发展对人才的需求是多种多样的,精英教育、大众化教育是高等教育的两个方向。精英教育培养拔尖人才,大众化高等教育培养各级各类专门人才,多模式、多出口,解决市场对多模式人才需求的矛盾,各具功能,不可替代。

[参考文献]

[1]YangZebin,tanLunnong.explorationandpracticeoftheconstructionofelectricalengineeringandautomationspecialtyunderthenewsituation[J].Chinaelectricpowereducation,2006(6).

[2]Zhangpanzhou,HouLisong.DiscussionontheconstructionofHighereducationSpecialty[J].educationandVocation,2004(1).

[3]Luweiqun.theforgingofthebrandandcharacteristicspecialtyinlocalcollegesanduniversities[J].JournalofnantongUniversity(educationSciencesedition),2006(4).

机械设计培训课程篇10

 

本专业是机械和电子的综合学科,因此,通过对新形势下机械电子工程专业实践性教学发展的新趋势的分析,应用型教育以创新能力培养为核心的实践性教学体系,其实践性课程和项目设置方面,要注重先进性、开放性、创新性,形成适应机械电子工程专业实践性教学发展的新趋势的多层次、多形态的完整实践性教学体系。

 

在应用型人才培养中,合理安排实践性教学环节尤为重要,为了培养的系统性、全面性,在实践教学的安排上,应根据每个学期的理论课程的安排,合理的安排不同形式的实践教学内容,以保证实践教学阶梯性和不间断性。根据课程的安排,除了相应课程的实验外,应设置专业课实训或综合性的实训课程,以对当前及先前所学课程的巩固。

 

本文是对机械电子工程专业四年实训的综合系统设计为构想进行改革探索,根据学生培养目标要求,进行实训课程体系的设置思路如下:

 

提高实践教学在人才培养过程中的地位,培养既具有理论基础又具备实践经验的高素质教师队伍,建立符合社会需求的实验、实践教学平台,增加设计性、综合性、创新性实验内容和项目。因此在教学平台的设置中,实践教学内容应能够满足应用型人才培养的目标,达到培养目的,根据要求,在实践教学课程的设置中,以小车为载体,从大一机械制图实训开始到大四的机电工程系统实训结束,均以该模块为平台,对学生的图形设计能力,到实物制作能力,小车的驱动,控制等方面对学生进行训练。以能够达到培养目标,培养学生的项目意识和系统控制的设计能力,等所有的实践课程和理论课程完成后,第八学期为学生毕设和生产实习。实践教学体系的改革即大学四年中,使学生具有机械和电子及控制等方面的知识基础和设计能力。改革思路为:

 

从大学的第一个实训制图实训,使学生具备手工绘图的能力。为后续的电脑绘图奠定基础。

 

第二个实训,机电产品认知实训:主要为电器元件的识别、焊接训练、无线话筒及简易循迹小车的实物装配,使学生对电子控制具有一定的认知性,为后续的电子控制奠定基础;还有图形的计算机辅助绘制;进行机械图纸的设计,即开始实训的系统设计的基础部分,如图1所示:

 

图1车子底座

 

学生设计好车子所有零件图之后,到金工实习和电子技术实训:主要内容为:利用金工实训进行车体所有零件的加工制作,然后车体的装配。再此过程中,进行修正,对有问题的进行修正,此图是其中一个结构,其他学生可根据自己的构思进行设计自己喜欢的结构。车体只做好后,并在同一个学期的电子技术实训课程中对小车进行驱动,实训内容包括模拟电子技术和数字电子技术,学生将自己所学习的电子技术知识来对小车进行控制,使小车可以通过电机和基本的电子电路进行控制前后走动和左右拐弯。实现了四年学习过程中的第一步的机电结合。

 

在学生学习了传感器与检测技术和单片机及其接口技术后进行检测与控制实训,学生在该实训中,对小车进行改进,如可实现小车的壁障、巡迹等功能,实现对小车的智能控制,为后续车载装置奠定基础。

 

学生在接下来的课程中学习电气控制技术,课程完成后进行电气控制技术实训,学生可在该实训中,在车体上加装各种装置,如车载机械手、挖掘机及升降机或从事其他的题目如电梯控制系统等,继续在车体上完成的同学,实现了。车载系统的设计,完成了一个类似于项目的车载智能控制系统,经自己所学的专业课知识都运用到了给载体上。很好的实现了机电结合。

 

最后一个机械类的实训机构设计实训:顺利实现车载装置后,完成小车实物的三维、仿真图,完成标准图形设计。

 

最后一个实训,机电系统的综合实训,学生具有了机电结合及系统设计的基础后,可根据情况完成一个综合系统;达到综合利用大学所学课程的综合运用能力。

 

毕设:完成毕设任务。在四年的实训课程中,涵盖了机械实训和电子电路、单片机、pLC等内容的实训任务,培训学生的机械和电子控制系统的测绘和设计能力。

 

通过上述的一系列的培养模式,培养出具有科学严谨、自主学习,具有创新精神和实践动手能力的符合社会需要的应用型本科人才。

 

总之,合理处置理论教学与实跋教学的关系。在实践教学中以学生为中心,坚持理论与实践相结合,强化学生创新精神和应用能力,培养具有较强就业竞争力的符合社会需求的应用型人才。