本文结合我校特点,针对适应新形势的高职高专机械制造及自动化专业教学改革与实践进行探索。
一、明确专业培养目标,把握人才培养层次
机械制造及自动化专业是由我校原机械制造工艺及设备和机械电子工程两个专科专业合并而成,在教学研究与实践方面做了大量的工作,但是由于受传统机械科学的影响,办学的特点是以机为主,面向地方的经济建设和社会发展,以机械学为主干学科的机制和特色。从部分毕业生反馈的信息来看,毕业生的机电一体化的综合能力与现代制造业的需求仍有一定的差距。
由于信息科技的高速发展和以信息科技为代表的高新技术产业在传统经济中的渗透,已使产业结构和传统产业产生了深刻的变化。工业机器人、自动控制技术、检测传感技术、 伺服传动技术、柔性制造系统以及计算机集成制造系统等都已在现代制造业中得到广泛的应用,特别是国际先进的制造业不断地改善光电子控制系统以提高传统制造业的技术水平和市场竞争力。因此,作为高等教育重要组成部分的高职高专机械制造及自动化专业教育,为适应现代制造业的需要,进行教学改革已迫在眉睫。为了适应这一新形势,在教学中我们增加了实用高新技术课程,确立以“以机为主,以电为用,机电结合”的机电一体化培养原则,强化学生对基础知识的掌握,增强学生对机电综合知识与技能的运用,培养了解机电一体化系统的体系结构和应用特点,掌握机电一体化系统的应用技术,能够从事的岗位处于机械制造工艺实施层面, 明显区别于本科所处的设计层面和中专、技校所处的操作层面, 与不同层次的毕业生同行不同岗, 以满足经济建设对不同层次人才的需求。
二、围绕实现专业培养目标,探索专业教学改革体系和方法
现代机械制造技术的飞速发展,要求对高职高专机械类专业应用型人才的培养具有优良的动态适应性:既要满足制造业现状,又要具有前瞻性,满足其产业发展的需要。因此,高等职业教育机械制造及自动化专业的教学改革决不是简单的课程或学时的增减,而是必须形成一整套科学的教学体系和完整可行的、具体的教学方案。
1.树立机电一体化的科学思想,进行深入的教学改革
(1)整合优化课程体系,改革教学内容
机械制造及自动化技术是由微电子、信息和机械及其它相关技术交叉融合而成的综合性高新技术。目前数控技术趋于模块化、网络化和智能化,先进的制造业不断应用光机电结合的新技术。因此,传统的高等工程专科教育机械制造工艺与设备专业的课程体系已不能适应制造业发展的需要,整合优化课程体系,改革教学内容已势在必行。
为适应新世纪科技、经济与社会的飞速发展和日趋激烈的竞争,适应高等职业教育改革形势和宽口径高职高专机械制造及自动化专业应用性人才培养模式,我们本着“重基础、少学时、低重心、新知识、精内容、宽面向”的指导思想,打破传统学科体系, 以技术应用为主旨,合理调整教学内容,精简理论教学课时,为加强实践教学和加强新技术教育提供课时保证。将原来的理论力学、材料力学内容可整合为工程力学;机械零件、机械原理内容可整合为机械设计基础;金属切削机床、金属切削刀具、机制工艺、机床夹具4门课整合为机械制造技术基础;原来的画法几何与机械制图、互换性与技术测量内容整合, 融进AutoCAD绘图技术形成机械制图与计算机机绘图;液压传动、气压传动整合为液压与气动。精简和压缩机类课程的学时,加强电类课程的设置。在原有的电类课程的基础上,强化机电接口技术、电气控制技术、计算机应用、网络技术等方面的课程教学,并增开了数控编程、电气控制与PLC、机械创新设计和MATLAB工程分析等实用型课程,同时加大专业选修课程的设置开阔学生视野。
(2)改革教学方法,提高学生学习的能动性
改变过去满堂灌的教学方法,采取灵活多样的教学方式(启发式、讨论式、发现式、研究式等),课堂教学突出重点,讲清思路与方法,着重引导与启发学生的学习兴趣与积极思维,提高教学互动。比如关于急回特性,可以先利用学生在金工实习中所见到的牛头刨床为例,提出为什么工作行程时间长而回程时间更短,做个机构运动简图让学生积极思考,得出结果,近而介绍行程速比系数的公式,这样学生通过积极思维得出的结论会比老师直接讲授得到的结果印象深的多。同时,通过理论讲授与工程背景的结合,激发学生的学习兴趣,更好地培养学生解决工程实际问题的能力。
(3)合理利用现代信息技术,不断提升教学水平
随着现代信息技术的不断发展和普及,多媒体技术在各高校的教学工作中应用已蔚然成风。极大地提高了课堂教学质量,受到了学生和教师的一致好评。例如在具体的课堂上,我们可以在一组静止的图例中,加上一些起提示作用的刺激要素,如色彩、闪烁、游动的线条及着重号等物理特征,对教学的重点难点加以强调。能提高学生的注意力,引起他们对重难点知识的警觉,从而强化他们对知识的记忆。我们充分利用多媒体教学课件、录像资料、教学模型、挂图等手段,在教学中努力做到直观、生动、信息量大、效果好。
2.加强实践教学环节,提高学生的动手能力和创新能力
现代制造业所需要的人才不仅要有坚实的理论基础,而且要有较强的动手能力,而实践教学正是培养学生动手能力和创新能力的重要环节。因此,在提高理论教学质量的同时,我们借助省、校级教改立项课题,加强专业实践教学环节的建设。
(1)加大投入,增设新型实验室
为了培养新世纪机电一体化应用型人才,学校加大对机械制造及自动化专业的投入,对实验室进行改造和建设,更新基础实验的设备,新建和扩建了常规制造技术中心、先进制造技术中心、机电创新实验室、测控实验室、CAD培训中心、数控技术中心、机电拆装实验室、PLC实验室和液压与气动实验室等。为实践教学提供坚实的基础保证。
(2)加强实践教学的管理
提高实践教学质量的关键之一是加强实践教学管理,实践教学管理包括实践指导教师和实践项目的编制与管理。实践项目的编制与管理主要包括:实践教学环节的设计、实践操作的指导、实践教学质量考核等方面。实践教学环节的设计包括:实践教学大纲、指导要求、操作要求、考核要求等。大纲是实践教学活动的纲领性文件,应包括实践目的,实践内容与项目操作要求,考核方式与成绩评定及相关说明等。 实践教学必须突出培养学生的实践能力,必须避免普通教育验证性的实验操作。实践教学管理配有专人负责,具体研究探讨实践教学管理的规律。
(3)结合实践教学,拓展学生的专业技术技能
高职高专机械制造及自动化专业教育突出实践教学环节,而实践过程中还有许多课内没有涉及的内容,结合实践教学环节补充与专业技能有关的技术理论是非常关键的。如学生在课程设计和毕业设计等实践环节中,将文献检索的相关内容和各种机械图表的应用结合进去,提高了学生收集(检索)和处理信息的能力,自学和获取新知识的能力,分析和解决实际问题的能力,写作与表达能力,以及团结协作和社会活动组织的能力等。
(4)重视金工实习、生产实习和课程设计
金工实习、生产实习和课程设计是培养大学生成为高素质、应用型人才不可缺少的重要实践环节。要使学生具有较强的动手能力,就必须有足够的时间、丰富的内容以及相应的方案来保障生产实习和课程设计的教学质量。比如,在金工实习和生产实习环节中,学生接触了大量的机器设备和工具,对现有设备和工具存在的问题和改进方面,我们及时引导学生在实习过程中进行主动思考,能进一步调动学生深入思考问题的积极性。同时我们突破原有的教学计划,让学生参加部分自主性的设计和制作;组织学生写创新思维报告等[],从深层次挖掘出学生的创造潜力。课程设计是学生理论联系实际的很好机会。根据学生的实际情况,精选出与工程实际紧密结合的、学生感兴趣的题目。这样既锻炼了学生们的设计与实践能力,又培养了学生独立分析问题和解决问题的能力。
(5)积极组织开展课外科技创新活动
近几年来,我们积极认真地组织、指导大学生开展课外科技创新活动,对学生进行全面素质培养。组成创新设计与制作中心,进行机械创新设计、数控操作技能和电子设计制作等大赛,引导学生积极参与科技小发明活动和教师的科研课题中,而教师仅起抛砖引玉的作用,最后学生将自己完成的作品在大赛演示并参加评奖,充分发挥学生的创造性,提高学生的综合素质。采取理论学习与实验、实践相结合,课内与课外相结合措施,达到实现培养高素质应用型人才的目的。
3.强化学生工程技术和人文学科知识相结合
在当今社会中,科学技术的发展越来越离不开人文社会科学的支持和保障。在工程建设中,工程技术人员除了要懂技术外,还要懂外语、懂经济、懂管理,并具有一定的组织能力。具有较高的综合素质。为了适应世界经济全球化、一体化的需要,培养人才必须面向世界、面向现代化。为此,我们应改革原来传授专业知识技能的单一教育模式,从而实现工程技术与人文学科知识相结合的复合型人才的培养目标。
(1)注重外语教学,适用国际化需求
为了提高学生的外语水平,我们在重视基础英语教学的同时,应加强专业英语的教学,鼓励教师对专业基础课和专业课实行双语教学,使学生在学习专业知识的同时,提高了英语水平。为学生今后就业与继续学习奠定基础。
(2)多学科融合,提高学生的整体素质
随着科技的进步,社会的发展,对人才的需求越来越多样化。这就要求在人才的培养上不仅要加强专业知识的深度,而且还要拓宽知识的广度,做到学科交叉。基于此,我们利用我校是多科性的优势及学校设置大量选修课的条件,鼓励学生在学好专业课程的基础上,还选修经济、管理、法律等多学科的部分课程,使学生成为有技术、懂经营、会管理、知法律的高素质人才。
当今社会经济迅速发展,科学技术日益进步。因此,机械制造及自动化专业教育方案的改革和实施作为一项系统工程,需要不断地探索与改进,以满足新世纪我国对机械制造及自动化专业人才的多方面需要。
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作者简介:何萍(1963- ),男,江西萍乡人,副教授,学士,2005-2006年为上海交通大学国内访问学者,主要从事结构损伤检测、机械设计与制造研究与教学;(E-mail:px.heping@163.com)联系电话:。通讯地址:江西:萍乡高等专科学校机电系。