機械類工程實踐教學體系論文

時間:2022-07-26 05:40:00

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機械類工程實踐教學體系論文

摘要闡明了機械類工程實踐教學體系改革的必要性,探討了工程實踐教學體系改革的和基本思路,進一步了工程實踐教學的和手段,提出了師資隊伍建設的重要性。

關鍵詞工程實踐教學體系重構教學方法

國外的機械工程正向著復合型人才和工程能力培養的趨勢,學生不僅需要有堅實的數理知識,同時需要工程實踐方面的訓練,強調理解知識、掌握的方法、培養獨立與解決工程實踐的能力。在對教學內容和課程體系改革的進程中,不僅僅要加強教學和寬厚的基礎知識的學習,更要注重工程實踐教學環節,它是提高人才素質與能力的重要途徑。因此使工程設計的功能與方法從驗證理論知識擴大到應用知識與培養能力,從模仿設計上升到獨立思考與創新設計,從單一的設計內容拓寬到綜合性設計,重構機械類專業的新型工程實踐教學體系,全面開展面向21世紀的工程實踐內容和方法的探索與實踐是十分必要的。

1構建完善的工程實踐教學體系

機械工程類專業主要培養的是工程技術人才—工程師,其培養的主體是大學本科生和碩士研究生,世界各國的經驗表明,培養一名合格的工程師,要經歷工程科學知識的學習、工程實踐的訓練和工作實踐的鍛煉,大約需要7~9年時間,學生畢業后,需要到工作3~4年,取得實際經驗后才能成為高素質的企業工程師。其中工程實踐的訓練是十分重要的環節,它能夠促進學生理論聯系實際、學以致用,培養實際動手能力,因此全面改革工程實踐教學,大力加強工程實踐能力培養,力求突出專業特色,是工程實踐教學體系改革的主要內容。

在制訂教學計劃時應根據需求,從培養多類型、多規格的人才培養思想出發,從有利于培養學生的創新意識、工程意識、工程實踐能力、社會實踐能力出發,對實驗、實習、課程設計、社會調查、畢業設計(論文)和課外活動等實踐性教學環節進行整體的、系統的優化設計,明確各工程實踐教學環節在總體培養目標中的作用。把基礎知識和專業技術知識與實踐教學有機融合在一起,通過教學、實踐各個環節的共同作用,注重創新意識、創新能力的培養,并貫穿于人才培養的全過程,堅持產、學、研相結合的方向,逐步形成完善的、能夠體現基礎性、系統性、實踐性和現代性教學內容的工程實踐教學體系。

2實施全方位的工程實踐活動

全面系統安排實踐性教學環節,就是在每個學期均安排有不同的實踐教學環節,保證工程實踐訓練四年不間斷。在實驗教學方面,減少驗證性實驗,更新實驗內容,有計劃地開設設計型、綜合性、創新性實驗項目,充分調動學生的自主性,開發他們的思維潛能;實習作為培養學生的實踐環節,是各高等院校的必修課,它對學生素質的培養和對學生進行機械制造裝備和工藝教育起到了十分重要的作用,尤其是對數控機床等現代設備的操作和編程能力的培養、先進制造工藝的熟悉,因此應該把工作的重點放到理論與實踐的結合上,讓學生通過更多的生產實踐去掌握所學到的技能知識,達到硬件軟件兼備;加強課程設計環節,建立課程設計系列,加大綜合設計力度,鼓勵改革課程設計的教學內容,注重學生綜合能力的培養,在每個專業至少設置一個綜合性課程設計;畢業設計要著重加強現代設計方法和創新能力的訓練,要強化學生科技論文寫作能力的培養,同時應結合社會融入工程意識和觀點。

3建立完善的管理體系

工程實踐的管理是一個系統工程,其內容要靠制度來體現,制度要準確、合理、可行、方便。首先應明確和理順各級管理部門的職責范圍和內容,明確工程實踐在各個環節和各階段上的建設方向、重點和主要任務,建立和完善各項工作和管理制度,使管理全面步入規范化和制度化的軌道;其次技術為實驗儀器的運行狀況、材料管理與統計、信息交流、管理手段的更新等方面實現科學的管理提供了基礎和條件,應用網絡技術對工程實踐的實施和執行狀況進行網絡化管理,能夠提高工程實踐環節的服務水平,促進設備和人力資源的合理配置與優化,提高實驗室和設備儀器的利用效率,提高管理的檔次、快捷性和全面性,也有助于領導層進行評定、分析和決策。

4改革工程實踐教學的方法和手段

機械工程類專業是一門實踐性很強的、以培養工程技術應用型人才為目標的專業,因此在教學的每一個環節都必須配合相應的工程實踐教學,來加強學生對理論知識的理解,同時也可以培養學生自己的實際動手能力。在實驗儀器設備有限、實習條件相對較差的情況下,通過引入機技術和現代教育技術,改變傳統的“定時定點”的同步教學方式,構建一種工程實踐教學的新模式,從教學方法和手段上解決難題,筆者提出以下建議和設想:

(1)購買或錄制大型化制造的高性能加工裝備、先進制造過程和生產管理方面的錄像或光盤,可以使學生對工程實踐有直觀形象的認識,對現代制造技術在企業的有更深的了解,尤其可以開闊學生的視野,使學生清楚地了解工程實踐在制造業中的地位,增強學生的信心,培養學生的興趣,提高學生的積極性。

(2)借助機和高檔圖形軟件(如Solidworks、Pro/Engineer),利用虛擬現實技術,開發數控機床及其編程仿真系統,如JIBIC公司的CNC教學系統,在計算機上模擬數控機床的控制系統、操作、編程和加工過程、故障檢測;利用MAT?鄄LAB、LABVIEW軟件,開發虛擬儀器、虛擬仿真系統。

(3)植入多媒體技術,開展CAI工程實踐教學,對實踐教學中的操作步驟、要領與技巧,以及實踐中難以用語言描述的微觀組織、結構變化、形成過程等以動畫形式直觀體現出來,以提高教學的起點和授課信息量,提高教學的質量。

(4)探索合作的模式,把單一的培養模式改變成靈活多樣的培養模式。合作教育是一種將校內學習和校外工作相結合的一種教育模式,通過與本地區企業聯合建立實習基地或將學生送到企業進行實踐鍛煉一年的“三加一教學(即三年學校教學加一年企業教學)”、或每學年設置為三學期制,其中兩學期在校內學習,一學期在校外進行實踐工作,目的是為了加強學習過程中的與實踐的聯系,提高學生解決實際的能力,為學生廣泛接觸,積累工作經驗,畢業后順利就業提供機會。

5積極開展第二課堂活動

要有計劃地開設機構創新設計、產品造型設計、設計、包裝裝璜設計等方面的選修課;引導學生開展各種有益學生身心健康、擴展知識面、開拓視野、培養能力、陶冶情操的活動,開展自主實驗、自主設計、自主實習等以學生為主體的自主性實踐教學活動,以提高學生的綜合能力和全面素質;要組織學生參加各種學術交流活動,以擴大視野、啟發思維,創造條件把學生引導到各種科學活動中去,他們可以參加大學生科協組織的創新活動,也可以參加教師的科學研究工作;要積極組織各類科技競賽,倡導學生參加科研活動,促進學生逐步實現學習知識與工程實踐相結合。通過第二課堂活動,開展以學生為主體和中心的集體性自主實踐教育活動和課外科研活動,如CAI設計大賽、計算機繪圖大賽、機械創新設計大賽,培養學生工程設計思想、敢于創新的精神、解決工程實際問題的能力。

6培養一批訓練有素的師資隊伍

參加指導工程實踐的教師和指導創新訓練的理論課教師要協調配合,精心策劃出實踐教學每個環節,編寫優秀的實用的教學實踐教材,解決學生在工程實踐和創新過程中遇到的構思、設計、工藝等諸多實際問題。要做好這項工作是很不容易的,一方面教師自身必須不斷學習、不斷實踐,另一方面,學校領導要充分認識到加強工程實踐的重要意義,有計劃地培養一批理論知識深厚、經驗豐富、實踐能力強、德才兼備、勇于奉獻、訓練有素的師資隊伍,只有這樣,才能保證工程實踐教學的質量。

1時銘顯.美國工程教育改革與趨勢[J].高等工程教育研究,2002(5)

2時銘顯.面向21世紀的美國工程教育改革[J].大學教法,2002(10)

3朱劍英.現代制造系統模式、建模及關鍵技術的新發展[J].機械工程學報,2000(8)

4劉煥彬.改革高等教育、促進社會發展[J].學位與研究生教育,2001(6)