淺談卓越工程師培養(yǎng)模式的機械制造裝備教學改革探索論文
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)，通過該課程的學習，學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計方法，提升學生綜合運用所學專業(yè)知識分析和解決實際問題的能力�，F(xiàn)行教學體系古板、單一，教師滿堂灌，而“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”強調(diào)對學生的實踐應用能力、思維開創(chuàng)性以及創(chuàng)新性的培養(yǎng)，顯然這種教學體系無法滿足“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”的要求�；诖�，探討機械制造裝備的課程教學改革，以此強化學生的工程實踐能力、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(yǎng)模式改革的東風，以培養(yǎng)學生工程實踐能力為目標，調(diào)整了機械制造裝備教學內(nèi)容，優(yōu)化了機械制造裝備課程體系，以此進一步完善學生的知識結(jié)構(gòu)，加強學生的實踐能力和創(chuàng)新能力。
二、教學改革的基本思路
(一)更新教學內(nèi)容，突出實用性
隨著人類社會的發(fā)展和科學技術(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�，F(xiàn)代科學技術(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、精內(nèi)容、寬適應”為指導思想，對機械制造裝備中部分機械結(jié)構(gòu)教學內(nèi)容進行了簡化，而對新型機電一體化結(jié)構(gòu)的教學內(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用較少，在講授機床主運動傳動系統(tǒng)這節(jié)教學內(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反映機械制造裝備的最新發(fā)展狀況，為了不讓教學內(nèi)容與現(xiàn)實情況出現(xiàn)脫節(jié)，教師應在教學過程中，將教材中來不及反映的最新發(fā)展動態(tài)補充到教學內(nèi)容中，使學生掌握的專業(yè)知識基本與現(xiàn)實應用情況保持同步。為此，在教學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)絡技術(shù)，建立機械制造裝備網(wǎng)絡教學平臺，構(gòu)建跨越時空的“外延式”教學模式，方便學生的自主學習
“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學時將會大幅度增加，這樣課堂理論教學學時就會有所減少。課堂理論教學學時的減少，學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、教學平臺和管理平臺，為學生在課下自學機械制造裝備提供更好的資源。目前，《機械制造裝備》課堂教學中廣泛采用多媒體教學方式，相對于傳統(tǒng)的板書教學方法，其傳遞的信息量更大。學生很難在課堂上全部消化吸收這些教學內(nèi)容，很容易出現(xiàn)厭學心理�；诖笮烷_放式網(wǎng)絡課程(MassiveOpen Online Courses，簡稱MOOC)的理念，借助于其成功經(jīng)驗，我們利用了學校網(wǎng)絡教學平臺構(gòu)建了《機械制造裝備》網(wǎng)絡輔助教學系統(tǒng)，實現(xiàn)了《機械制造裝備》課堂教學和網(wǎng)絡教學的有機結(jié)合，在課堂教學中，教師發(fā)揮其主導作用，在網(wǎng)絡教學中，學生發(fā)揮其自主作用。通過網(wǎng)絡教學輔助系統(tǒng)，將課堂教學從過去的課堂內(nèi)延伸到了課堂外，使《機械制造裝備》的教與學不再像過去那樣受到時間和地點的限制，學生可以在任何時間、任何地點進行自主學習。
(三)基于CDIO工程教育理念，高等學校與行業(yè)企業(yè)分工協(xié)作，構(gòu)建機械制造裝備課程的聯(lián)合教學新機制，將機械制造裝備的課堂從傳統(tǒng)的大學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，我們采用課堂教學與企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場教學并行的方法，課堂上主要講理論部分，實踐教學內(nèi)容放到企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場教學中。在專業(yè)實習的過程，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)給學生舉行講座，另外在企業(yè)車間生產(chǎn)實習時，我們要求每位學生從生產(chǎn)現(xiàn)場選取一臺加工設備或物流設備對其工作原理、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。通過將實踐教學內(nèi)容安排在企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場，使學生面對機床、夾具、物流設備等實物進行授課，這樣，學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，又以理論知識指導實踐的教學模式有利于學生對復雜問題的理解，可以起到理想的教學效果。
(四)改革實驗內(nèi)容，促進學生創(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)高校開設的《機械制造裝備》課程實驗仍以演示性實驗為主，學生缺少自己動手和動腦思考的機會，很難促進學生創(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，增加了設計開發(fā)型實驗。通過開設設計開發(fā)型實驗，讓學生自己參與實驗系統(tǒng)的設計與開發(fā)，彌補理論教學內(nèi)容的欠缺，滿足研究型學生的需求。例如，對傳統(tǒng)的“機床性能指標檢測實驗”，我們重新設計了該實驗，讓學生自己開發(fā)機床性能指標檢測系統(tǒng)，這樣學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(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;可以在學生生產(chǎn)實習過程中，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，這樣既能考核學生的理論知識，又能考核學生運用理論知識解決實際問題的能力，進而達到培養(yǎng)學生工程素質(zhì)的目的，考核的成績就能更客觀、更全面地反映出學生的真才實學情況。
2.考試在整個教學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結(jié)束之后，學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)實習實踐教學環(huán)節(jié)之后進行考核，效果應該更好。
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，輕知識應用、輕理論聯(lián)系實際。這種考核方式不僅影響學生將課程理論與生產(chǎn)實踐的有機結(jié)合，還不利于學生分析問題、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，不利于訓練學生分析問題、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、設計題。這些類型的題目可以更好地考核學生運用所學知識分析問題、解決問題的能力，更好地引導學生在學習過程中，更加注重運用所學知識分析問題、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，對學生工程實踐能力、工程設計能力與工程創(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》的教學內(nèi)容、教學方式、考核方式進行了一系列改革，通過幾屆學生的學習情況進行了分析，分析結(jié)構(gòu)表明學生對機械制造裝備的學習興趣、學習積極性和主動性有了大幅度的提高，運用所學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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