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工程机械类论文集锦9篇

时间:2023-04-01 10:06:18

工程机械类论文

工程机械类论文范文1

关键词:机械工程类专业;创新能力;课程体系

作者简介:张桂菊(1979-),女,布依族,贵州贵阳人,邵阳学院机械与能源工程系,讲师;肖才远(1979-),男,贵州威宁人,邵阳学院城市建设系,讲师。(湖南邵阳422000)

基金项目:本文系湖南省普通高等学校教学改革研究项目“湖南邵阳学院教学改革研究项目”(项目编号:2009JG26)的研究成果。

中图分类号:G642     文献标识码:A     文章编号:1007-0079(2012)08-0022-02

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。

四、创新实践教学成果

根据以上内容构建的大学生创新能力培养体系在机械工程类专业实践近两年来成绩显著。到目前为止,邵阳学院热能与动力工程专业、机械设计制造及其自动化专业入选教育部第一类特色专业;动力机械及工程学科被评为湖南省“十一五”重点建设学科;小型内燃机及先进制造技术被评为湖南省高校重点实验室,发表学术论文40余篇。现承担包括国家自然科学基金项目、湖南省重点科研项目、湖南省自然科学基金项目在内的省部级以上项目3项。学生参加全国大学生节能减排竞赛、湖南省挑战杯竞赛和湖南省第三届大学生机械创新设计大赛等大赛取得优异的成绩,2008年获得湖南省第三届大学生机械创新设计大赛一等奖2项、二等奖1项;2008年荣获第八届湖南省大学生挑战杯课外科技作品竞赛三等奖1项;2009年获得第二届全国大学生节能减排竞赛三等奖1项,2009年获得中南地区港澳特区第四届大学生机械设计制造创新大赛二等奖1项;2010年第四届“挑战杯”湖南省大学生创业计划竞赛金奖1项、铜奖3项。2009年“挑战杯”比赛中获得全国三等奖1项。2009年教育部、住房和城乡建设部高等学校土建学科专业指导委员主办的第一届“亚龙杯”全国大学生智能建筑工程实践技术竞赛在邵阳学院举行,学校成功地承办了该项大赛,并获得了大赛唯一的特等奖。在今后的工作中我们将继续探索地方院校机械工程类专业大学生创新能力培养体系的构建问题,进一步完善培养体系,推广所取得的成果。

参考文献:

[1]周仲魁,夏菲,梁丽萍,等.构建大学生科技创新体系的探索与实践[J].东华理工学院学报(社会科学版),2007,26(1):49-52.

[2]蔡苇,余波,兰伟.大学生科技创新活动存在的问题与对策[J].重庆科技学院学报(社会科学版),2007,(6):165-166.

[3]李郁峰,陈念年.地方院校计算机本科人才创新实践能力培养的一种有效模式[J].计算机教育,2009,(10):12-14.

工程机械类论文范文2

关键词:机械类课程 实验教学 改革研究 实践模式

中图分类号:TH11-4文献标识码:A文章编号:1009-5349(2016)09-0132-02

现如今我国已经进入了社会快速发展时期,各行业都在迅猛发展。机械工程是我国工业发展的重要标志,目前,行业急需具有较强专业能力的机械类工程学专业的人才。要想促进我国实现高效的发展和进步,就需要采用科教兴国战略。无论是在机械类课程的教学中还是在实际的实验管理中,都需要不断采用创新式的教学模式,这样才会更好地推动我国机械类课程实现进步和发展。实践教学与理论教学实际上有着很大的差距,有关数据统计显示,我国现如今大多数的高校在教学中都过于注重理论知识的教学,却忽视了对学生实践能力的培养。机械类课程与其他类别的课程相比具有很大的差异,首先机械类的课程具有更大的多样性,如果不能够采用实践教学的方式往往会降低学生对于课程的掌握。实践教学是理论教学的深化,也是理论联系实际最有效、最直接的手段。可见,在实际的教学中,融入实践性教学是非常有必要的。下面具体阐述机械类实验教学改革与实践等内容。

一、加强实验教学体系建设

加强实验教学体系的建设是推动我国高校机械类课程发展的重要目标,与传统的教学目标相比,现如今我国一些高校对于教学改革有着更高的要求。为了实现培养多样化人才的教学目标,我国大多数高校中的机械专业已经制定了形成了一定的教学模式和教学系统。一些机械专业开设了相应的实验课程,通过加强实验项目的研究和开发来让学生更好地认识到实验教学的重要性。要充分将理论与实践进行结合,切记不要采用单一的教学模式,对于学生而言,仅仅是理论知识的讲授,只会引起学生的反感。如果能够在理论教学中融合实践的内容,将会在很大程度上提升学生对于机械课程学习的积极性。由此可见,加强实验教学体系的建设,完善现有的机械课程教学体系建设是十分重要的。

二、加强机械类课程实验教学管理制度

在机械类课程的实验教学建设中一定要注重实验教学管理制度的建设,因为只有完善的教学体系和教学制度才能够为培养高素质和多元化的人才奠定坚实的基础。机械类实验教学课程的开设需要涉及到很多方面的内容,首先为了树立学生规范化和有序化的实验理念,就应该定期举办一些实验公开课、观摩课,如果有条件的情况下还应该每年召开实验教学质量反馈会。这些都能够为提升机械类课程实验教学管理制度的建设给予有力的保障。除此之外,高校还应该建立健全机械类课程实验教学评价体系,评价体系的建立不仅仅是为了考察学生对于机械类课程实验教学的认知程度,更多的是考察学生的综合能力,其中包括研究能力、课堂常规执行能力、职业道德规范以及技能等众多方面。只有做到这些,才会不断推动我国机械课程实验教学实现高效的发展。为了激发学生对于机械类课程的认知,有关教师还应该定期制定同行评价和学生评价体系,让学生对于机械类课程的学习有更多的认识,在发现问题的同时,及时地解决问题,这也是机械类课程教学中所涉及的重要内容。

三、建立合理的机械类实验教学体系

合理的机械类实验教学体系是促进我国机械课程实验教学改革和发展的主要内容。一般情况下机械类实验教学体系会分为多个教学目标,其中包括认识―理解―积累―创造,这些都是机械类课程实验教学中的主要内容。对于机械类课程实验教学体系的发展而言,创新式的教学模式非常重要,要想激发学生对于机械类课程的认知和了解,就应该定期地对学生采取教育实验层次的训练,让学生通过不断的训练和实践来提升自身对于机械类课程的认知。通常情况下,机械类课程中所涉及到的实践都较为复杂,这就不仅仅要求学生要懂得一定的专业性理论知识,更应该懂得机械类课程的原理,只有综合能力强,才能更好地接受和学习机械类实验。除此之外,机械类教学中还涉及很多的实验课程,学生与学生之间要学会团结和共同探索,很多时候机械类实验单凭一个人是无法完成的,而是需要多个学生团结协作共同完成,这对学生来说,不仅培养了实践能力,也锻炼了合作能力。只有为多学科创新团队提供更好的服务,才会为本科生从事创新性研究及创业实践提供更多有利的条件。在日常的教学模式中,科学合理的机械类实验教学体系发展,需要融合很多现代化的教学模式,因为很多时候运用多媒体和信息化技术教学能够有效地提高教学效率,为实现机械类课程教学体系的发展奠定坚实的基础。

四、加强课外开放实验及设计创新性实验

(一)课外开放实验

有关调查结果研究显示,现在很多高校机械类专业的学生缺乏课外实验的学习,因为大多数的学校在课外时间实验室都是处于关闭的状态,这也为很多学生的学习和实验研究造成了一定的阻碍。对于大多数的学生而言,如果能够在课外的时间多了解一些实验,将会对研究机械课程有着很大的帮助。课外开放实验主要就是为了让学生在课余时间能够来到实验室多接触各种先进的设备和仪器。例如多学习一些CAM/CAD软件的使用,多了解激光雕刻、快速成型、数控加工等现代设备的操作等,这些都是机械类课程教学中的主要内容。有些时候机械类课程的学习涉及到的内容非常广泛,如果学生缺乏对于实验设备的了解和认识,将会影响学生对于机械类课程的认知。可见在实际的教学中,加强学生对于实验室设备和器械的了解至关重要。加强课外开放实验及设计创新性的实验是现代化教学体系发展中较为重要的环节,对于大多数的学生和教师而言,课外开放实验将会为学生的学习和发展提供更多的保障。课外开放实验往往会吸引学生的注意力。对于很多高校而言,实验室的设备和仪器都是有限的,为了避免对设备和仪器造成损坏,教师往往不会让学生随意进行实验。如果能够在课外开放实验室,就必将会为学生提供更多的动手的机会,可见课外实验课的开放是非常有必要的。

(二)设计创新性实验

创新性的实验对于机械类课程教学体系的发展有着很大的影响。从宏观的角度上来看,创新性的实验对于学生往往有着很高的要求。设计创新性实验是一种对于学生综合能力要求更高的实验,与传统的实验相比,创新性的实验介于科学实验与基础教学实验之间,这就要求学生不仅仅要掌握一些基本的机械类课程专业知识,还应该掌握一些跨学科的内容。很多时候创新性的实验既需要学生对于自身专业的理论知识有所掌握,更对学生自身的综合素质有着更高的要求。只有这样才会不断地激发出学生的学习积极性和创造力。一般情况下创新性的实验对学生综合能力有着较高的要求,要想培养高校学生科学合理地掌握机械类课程实验教学模式,首先就应该要求学生具有实事求是的工作作风和严谨的科学态度,这些才是推动我国科学事业长期发展的重要保障。在现如今的社会中,创新式的实验是社会发展所需要的,也是机械类课程在建设中提出的新要求。如果实验没有创新,那么机械类行业也不会有更大的发展,所以要想推动机械类行业的创新和发展,就应该不断地采用新的理念去创新,这样才会实现机械类课程的全方位发展。

(三)建立师生交流平台

有些时候对于高校机械类专业的学生而言,仅仅依靠理论知识和实践教学是不够的,在遇到不懂问题的时候,学生还需要第一时间与教师进行交流和沟通。尤其是在实践教学中,当学生遇到问题或者是困难的时候,教师应该第一时间与学生进行交流和沟通,及时地解决学生存在的问题,这样才会更好地帮助教师实现教学目标。在现代化的21世纪中,信息化的教学模式和多媒体教学都已经融入进教学行业中,这也为机械类课程的实践教学带来了更大的发展空间。所以笔者建议有关高校应该建立师生之间的信息交流平台,这样才会为师生之间的交流和发展开辟新的途径。在高校中,通常教师只有在课上与学生接触,课下接触较少。为了增加学生与教师交流的机会,非常有必要建立师生之间的交流平台,为实现机械类课程实验教学的高效发展奠定坚实的基础。在机械类课程实验教学中,学生时常会遇到各种各样的问题,例如对于实验器械不了解,对实验内容认识不到位等,这些问题都可能在实验教学中出现。所以,建立师生之间的信息交流平台至关重要,这样就可以为培养具有较强专业能力的学生给予更有利的保障。

五、结语

综上所述,笔者简单论述了近年来各大高校机械课程实验教学改革等内容,通过分析可以发现,现如今我国机械类课程教学在不断创新中得到了更好的发展,无论是教师还是学生,都已经认识到了实验教学的重要性。对于学生而言,实验教学必将会为自身的未来发展起到促进性的作用。也只有具备创新精神和工程实践能力,才会拥有更好的发展前景。由此可见,实验教学模式在机械类课程实验教学中发挥着重要的意义和作用。

参考文献:

[1]席平, 杨洋, 王春洁. 机械类课程实验教学改革与实践[J]. 实验技术与管理, 2010, 27(07):14-18.

[2]刘玲令, 周知进. 机械原理实验教学改革与实践[J]. 矿业工程研究, 2008, 30(01):146-148.

[3]徐达. 基于三维技术的机械类课程教学改革研究与实践[J]. 装甲兵工程学院学报, 2003, 17(04):12-14.

工程机械类论文范文3

关键词:机械基础系列课程;课程体系;课程改革;课程模块化;课程综合化

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)32-0100-04

机械基础系列课程在机械类专业人才培养中占有极重要的地位,其教学内容和课程体系的建构直接关乎人才培养的质量。所谓机械基础系列课程,主要是指工程图学、机械原理、机械零件、机械设计,金属工艺实践、互换性与测量技术、力学基础等。因此,机械基础系列课程的改革“既是工科各相关专业基础课程改革的重要组成部分,也是机械学科教学改革的重点和难点。围绕机械学科的培养目标和培养模式构建新的系列课程体系,将对我国机械类人才培养乃至机械制造业发展产生重大影响。”[1]

我国大规模的机械基础系列课程体系和教学模式的改革始于20世纪90年代中期。经过了二十年的改革取得了一些可喜的成果,但在一些方面仍有改革的空间。本文通过查阅二十年来国内高校发表的机械基础系列课程教学改革的文献,试图通过陈述、分析和评论,梳理改革的成就和不足,以期今后的教学改革更加具有针对性。改革的具体目标集中于删减课程内容、建立新的课程体系、课程体系模块化以及课程高度综合化等几个方面。

一、机械基础系列课程体系改革的必然性

高校的课程体系是高等学校人才培养目标的主要载体,是高校教育思想和教育观念付诸于实践的桥梁。它体现教育价值理念。如果说大学人才培养目标只是对学生知识、能力和素质方面提出的应然要求,则课程体系在很大程度上决定学生所能呈现的知识、能力和素质结构的教育实然。因此,课程体系的构建和改革问题是大学教育的关键问题,[2]科学合理的课程体系是保障和提高教学质量的重大因素。传统的机械基础系列课程体系形成和成熟于高等工科教育理念以知识传授为目标,和机械加工以机床加工为主要手段的时代。有两个原因说明改革是必然的。

1.随着信息化时代的到来,知识爆炸,任何人都无法获取如此丰富的知识。因此,必须摈弃传统的以知识获取为终结目标的培养体系,重构以培养学生的工程意识和创新设计能力为主线的新体系。

2.现代机械制造已由原来的机床加工转向数控加工。数控加工集机械、控制和计算机信息三位一体,是机、电、液和计算机技术的高度集成。因此,必须以数控加工为龙头,重构新的课程体系,拓宽机械基础,更新机械类专业的教学内容,促进系列课程体系的建设。[1]

因此改革成败的关键是能否建立科学合理的机械基础系列课程体系。

二、机械基础系列课程体系二十年改革举措与内涵

二十年来,机械基础系列课程体系的改革可谓是改革重中之重。目前构建新的体系有如下几种举措。

(一)依据培养目标与现代工程科学技术实际,优化课程体系,整合、重组重点课程。

整合、重组重点课程,即对原来的课程体系进行削枝强干和有机重组的改革措施,重构一门或两门综合性较强的核心课程。精简传统课程的门类,对一些陈旧过时、实用性较差的内容进行删减,对内容重复出现较多的课程进行合并,形成新的课程体系。典型案例如兰州工业高等专科学校,其新的课程体系以工程应用为主线,将理论力学、材料力学、机械原理与机械零件四门课程教学内容有机整合、融揉一体,形成机械力学与机械设计这样一门综合性的技术基础新课程。该新课程体系特点体现为:①将力学中相关摩擦、机构的运动分析等原理渗透到机械设计的全过程,涉及设计环节中的力学问题合并至同一课题中,避免重复。②将动力学部分内容重点置于惯性力、达朗伯原理、刚性转子平衡、机械运动速度波动调节等上。将理论力学中基础理论部分分散至机构运动分析与力分析中,相关机构则突出运动分析与设计,零件设计则注重其失效分析、计算准则及工作能力设计。并简化理论推导与论证,突出“学以致用”,立足基础理论以够用为度。③围绕工程应用实例,跨越原有学科体系,按通用机械的设计过程组织教学内容,梯次引出各种必需概念,重点突出各种概念和公式的物理意义和应用场合,使之相互揉合,有机地融为一体,增强工程氛围。④在保证原课程基本要求条件下,教学课时得以大幅度缩减。将省出的学时用于实践教学和新知识、新技术、新工艺的学习,增强实践能力。⑤强调在机械零件课程设计中采用AutoCAD、KMCAD等软件进行绘图,将计算机技术贯穿于图学教学全过程,增强培养计算机技术应用能力。[3]

重庆大学从工程应用原则出发,取消公差与技术测量课程,将尺寸公差的定义与标注、标准融入机械制图的零件图、装配图中;将表面粗糙度、形位公差的定义及作用融入机械制造基础,结合相应的加工过程与实现方法及成本等内容进行授受。而将公差与配合的正确选用融入机械设计中,结合零件与传动系统的功能结构设计进行授受,以帮助学生进一步理解公差配合的实质和正确选用的原则。[4]

此外,还有如北京科技大学将机械原理、机械零件和机械制图并为机械设计制图[5];佳木斯大学将机械原理和机械零件并为机械设计,机械制图与计算机辅助制图并为现代机械制图[6];天津科技大学将机床概论、金属切削原理和机械制造工艺学合并精简为机械制造技术基础[7];番禺职业技术学院和顺德职业技术学院将原机械制图、机械设计基础和机械制造技术基础三门课整合为机械分析制造技术基础。[8]国防科学技术大学并机械制图与互换性与技术测量为机械制图[9]等,都是通过整合内容达到减少课程名类的。

(二)以设计为主线,理顺、协调、优化组合教学内容,对课程体系进行模块化设计

机械基础系列课程设置模块化是许多高校进行课程体系改革的又一尝试热点。其典型案例如北京理工大学、中南大学、中北大学、山西农业大学、北京工业职业技术学院等院校。

北京理工大学从整体优化的角度对课程内容进行整合,将原来的工程图学、机械原理、机械设计、互换性及测量技术四门机械基础系列课的重组为机械概论、制图设计、精度设计、机构设计、机械设计和综合设计六个模块,体现以综合设计能力培养为主线,创新设计能力培养为核心,现代设计能力培养为关键,把各门课群的各教学环节融入系列课的整体规划中,并进行优化重组,形成了一个完整的新体系。[10]

中南大学则是根据能力培养层次,将课程体系划为机械构形与表达能力、机械设计基础能力、机械制造工艺基础能力和创新能力四大模块。分别以工程制图课程和计算机辅助绘图课程教学为主,培养学生空间构思能力和将设计意图用工程图的表达能力;以机械原理和机械零件课程教学为主,培养学生进行总体方案设计、分析、择优和零件结构设计的能力;以常用制造方法及设备的确定、公差、零件加工工艺规程的编制、质检方法与技术为主,由金工实习完成,培养学生的工程实践能力;以机械产品创新的基本原则、创新思维方式与方法、创新设计实例分析为主,培养学生的创新意识、创新思维和创造设计能力。[11]

河北农业大学将机械基础系列课程划分成绘图、力学、机械制造、气液传动四大模块。其中,绘图模块作为机械设计制造的表达方式,为后续课程学习和设计提供有利的工具;力学模块中,并理论力学和材料力学为工程力学,以建立动、静两者之间的有机联系,便于联合解决工程力学问题;并机械原理和机械设计为机械工程设计原理,简化强度校核,增加利用软件进行强度校核试验内容,用综合实验完成机械原理和机械设计部分实验;机械制造模块由材料成型技术基础、工程材料和机械制造技术基础三部分构成。材料成型技术基础重点介绍后续课程中不涉及的内容。工程材料中,纳米技术及精密加工、超精密加工技术、材料的微观结构、不锈钢材料及热处理作为重点内容。机械制造技术基础部分进行了较大幅度整合。机床、刀具、切削原理部分加入数控机床及刀具;互换性与技术测量部分的尺寸链内容调整到机械制造工艺学部分,配合及项目标注调到绘图模块,只介绍测量及特征,适当增加误差理论与数据处理内容;机械制造工艺学部分加大成组技术内容量;为后续CAD/CAM课程中CAPP内容打下基础。气液传动模块中,把流体力学从力学模块调至气液传动模块,使理论与应用紧密结合。加大电液伺服内容,以便掌握模糊控制和智能控制技术。[12]

此外,山西农业大学则是按照零件的种类划分模块,以“齿轮传动设计”、“轴系结构设计”、“标准件选型设计”等进行模块化教学的设计和实践,形成跨课程甚至跨多学科的课程体系。[13]北京工业职业技术学院则是将课程体系分为总论、机械设计计算、机械常用金属材料及热处理、机械加工及精度、机械设计基础和计算机辅助设计六个模块。其目的是有利于在各专业在制订教学计划时,保证必要的学时数,从而保证正常教学顺序和教学质量,满足不同专业的需求,达到有的放矢、因材施教的目的。[14]

(三)借鉴国外先进经验,推进课程体系高度综合化

20世纪60年代以来,科学知识激增。为解决科学知识的急剧增长与学校教育时间的相对有限这一矛盾,课程综合化是世界各国课程改革的重要发展趋势。目前,美国的著名大学中,课程的综合化程度非常高,例如,MIT的机械系列课程“设计和制造Ⅰ、Ⅱ”就包括设计过程、机械设计、制造过程和系统、质量和过程控制等内容,包含了我国现阶段的若干门课程,甚至是跨学科的交叉的课程[15];密歇根大学的机械工程课程体系是ME250、ME350、ME450课程。其中ME250即固体力学与材料系列,是我国目前理论力学、材料力学和工程材料三门课的综合;ME350即热与流体系列课程,包含工程热力学、传热学和流体力学等课程;而ME450即设计与制造系列课程,包括机械制图、机械原理、机械设计以及有关机械制造的一些知识等[16]。加州大学圣地亚哥分校工程制图与设计引论课程融合了制图、设计、制造、2D和3D CAD、加工知识等内容[17]。

目前,国内率先实施机械基础系列课程高度综合化的高校是上海交通大学。该校的改革始于2000年,依据打破原有课程设置的界限,建立新型的机械基础系列课程体系,实现两个转变,即传统设计向现代设计转变、传授设计知识向培养设计能力转变,为培养具有开拓精神的高级设计人才打下扎实基础的指导思想与目标,借鉴美国密歇根大学的设计与制造系列课程体系,对其原来的机械工程专业课程做出整合和调整,实现课程综合化[16]。改革取得了一定成效,但也遇到一些具体的困难。

(四)紧贴时展需求,依据少而精的原则,精选和适时更新教学内容

知识的爆炸与发展,学科的不断分化与细化,使课程门类不断增多。而学生的学习时间和精力总是有限度,这就要求构成课程体系的课程内容必须去粗取精,却旧迎新。课程体系改革还应考虑如何使课程链中内容的整体优化,追求教学的最佳效果。

清华大学于20世纪90年代初就以优化知识结构,向学生传授有用知识为出发点,对工程制图、机械原理、机械设计基础等课程内容和体系进行了大调整。将机械制图教学重点放在零部件的表达、视图选择及徒手绘制草图的能力上,同时增加创造性构形设计思维的内容;机械原理由过去以机构分析为主的教学体系改为以机构设计为主的教学体系,增加机械方案创造性设计等环节。机械设计基础则按设计过程建立包括机械运动方案设计、机械零部件工作能力设计和机械零部件结构设计三部分内容的新教学体系。教学内容进行精选优化,各门课内容体现传授最有用知识,改革成效明显[18]。

西北工业大学以机械设计为主线,侧重学生工程素质、综合应用和创新设计能力培养建立系列课程新体系,根据新体系进行课程之间教学内容的整合、协调和优化。精选课程内容。工程制图课程加强学生徒手绘草图、仪器绘图及计算机绘图能力的训练;工程材料及机械制造基础课程精选典型材料毛坯成型工艺和传统机械制造工艺等基本内容,充实现代工程新材料、新工艺和现代先进制造技术有关的内容,以加强学生对选材、零件与毛坯形成工艺和机械加工工艺设计能力的培养;机械原理课程加强学生机构综合应用和机械运动方案创新设计能力的培养;机械设计加强机械系统总体设计和结构创新设计能力的培养。[19]

天津科技大学在机械原理、机械设计、材料成型工艺基础和机械制造技术基础等课程中增加计算机应用方面的内容。[20]

三、机械基础系列课程体系改革20年综合评析

我国机械基础系列课程体系的改革起步晚,时间不长,但是有了一个良好的开端,同时还有国外的一些成功经验可资借鉴,可以期望能有一个美好的未来。笔者在以上分析的基础上,梳理我国高校机械基础系列课程体系20年改革的得失,有如下几个特点。

1.改革在全国范围内各高校展开。本研究虽然只是参阅了公开发表的近100所高校的有关机械基础系列课程体系改革的情况,但它们涉及到我国工科高等教育各个层次的方方面面,具有广泛的代表性。一些院校虽没有公开发表有关的举措的文章,但改革已经有了实际的行动。

2.改革在稳妥中进行。教学改革是一项关乎人才培养成功与否、需要极其严肃和认真对待的大事。因此,改革,只能“改良”、“改好”,不能“改劣”、“改坏”。课程的实施最少是5年为一个周期,如果改好,固然收益,如果改坏,则至少影响5届学生,可谓贻害无穷。文献资料显示了大部分院校采取了稳妥的步骤,先提出一些方案,再经过认真讨论和论证,最后稳妥逐步实施。

3.改革总体尚处于初始阶段。我国绝大多数工科高校建校时间不长,而且机械专业均脱胎于苏联模式或深受其影响。改革开放后,几乎都经过了一个较长时期的痛苦抉择和改革设想的酝酿阶段。目前,清华大学、上海交通大学、华中科技大学等名校起步较早,在改革的道路上行进较远,步子也较大。一些高校进行了初步尝试,并取得了一定的成效。但也还有相当多的高校仅仅只是提出了初步的设想。

4.重视学生创新设计能力的培养。各校都把培养学生的机械创新设计能力、创新思维、动手能力、综合设计能力和激发学生创新设计积极性摆在重要的位置。

5.课程门类和课时数略有减少。改革试图减少改革试图减少课程门类,减少课时数,提高教学效率,课程体系的综合化和交叉性有所提高。

6.课程内涵体现了先进性和时代性。随着科学技术的不断向前发展,机械工程的内涵和外延都在不断扩充。主题在变,问题在变,活动在变,要求机械基础系列课程体系内涵紧跟时展的步伐,实时引入了新内容。

然而,正如特点3所说,改革还只停留在初步阶段,其成效非常有限,这种局限性与不足通过国家精品课程建设结果可以得到证实。笔者从国家精品课程建设网上得知,始于2000年前后的国家精品课程建设,固然对提高机械基础系列课程教学质量起到了非常积极的作用。教育部共批准机械工程部级精品课程603门,其中大多数为机械基础系列课程。较多的如“机械设计”课程被评为部级精品课的有46所高校,“机械原理”有51所,“机械设计基础”有28所,“工程制图”或“工程图学”共有60多所,“机械制图”有14所,“画法几何及机械制图”有10所,“画法几何及工程制图”有8所,“机械制造基础”或“机械制造技术基础”共有36所,“工程训练”有9所,“互换性与技术测量”有9所。[21]这些数据一方面说明,我国工科大学的机械基础系列课程的教学条件和质量得到了较大幅度的提升。但从另一个角度来看问题,也可表明,虽然课程的高度综合化和交叉性成为全球大学的共识,但在我国现阶段,真正具有综合性和交叉性的课程和高校还极其少,像清华大学的“设计系列课”综合性精品课程成为凤毛麟角。各校的机械基础系列课程仍是以沿袭传统的课程体系为主的形式,各课程之间的分化和自守,使已形成的自身独立的学科系统难以打破藩篱。二十年来大部分改革仅在本课程系统内进行,始终围绕自成系统、自我完善与发展,追求各自的系统性和完整性而做着不懈努力。课程的综合性和交叉性还远远不够,一些改革仍然还停留在研究和纸上谈兵阶段,离现代大机械背景下的时代需求还有相当的距离。机械基础系列课程体系改革空间仍然很大,任重而道远。

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工程机械类论文范文4

关键词:应用型本科;机械原理;工程实践;教学改革

中图分类号:F642 文献标识码:A 文章编号:1008-4428(2016)06-126 -02

一、引言

为了适应我国经济发展及转型的要求,高等教育的发展和改革蓬勃发展,应用型本科教育应运而生。应用型本科高校的培养目标总体上可以归纳为:培养知识能力和素质全面而协调发展,面向生产、建设、管理及服务的高级复合型应用型人才。与其他教研型及科研型等学术型不同,应用型高校培养的学生直接面向实际生产一线,因此培养学生的工程实践能力极为重要。由于应用型高校概念提出及发展相对较短,目前传统的学术型培养模式难以适应培养目标的要求。

机械原理课程作为机械类专业的一门重要的基础课程,其地位在整个培养体系中占有重要的作用。为了尽快适应本科机械类应用型人才培养的需要,教学过程中关注的重点正经历着从学术理论的培养向提高学生的工程素质及工程实践能力培养的转变,如何在教学课程中通过合理设置课程体系、实践教学环节成为了机械原理教学改革中探索的重点。

本文结合我校机械类专业在培养实施过程的具体措施,重点讨论了机械原理课程在应用型人才培养过程的具体教学改革和实践,探索在培养过程中提高学生工程实践能力的方式。

二、机械原理课程的重要性及其特点

(一)重要性

机械原理课程是机械设计制造及自动化等专业的一门必修的技术基础课。它是以高等数学、普通物理、理论力学及机械制图等课程为基础。机械原理课程在整个教学体系中占有重要的地位,学生对其掌握的程度直接影响到机械设计等后续课程及对机械专业的把握程度。

(二)特点

与理论力学等理论课程相比,机械原理更加结合实际,主要研究对象涉及了机械的相关机构;同时,又与专业机械课程有所差异,机械原理具体没有研究机械的具体类型、零件等,而是研究各种机械中的共性规律,因此其理论性较强,计算较多而表面上显得实践性不强。实际上,机械原理与实际工程问题结合得相当紧密,研究对象更有针对性和实际意义, 如凸轮机构、齿轮机构、铰链机构、连杆机构以及间歇机构等,这些典型机构是组成任何复杂机械系统的基本单元,在学习过程中, 一方面要深刻理解这些原理和方法, 另一方面更要 注意这些原理和方法在工程实践中的应用。

对于多数没有经过工程实践经历的同学来说,仅凭书本平面图、挂图或模型图难以深入掌握一个立体结构及一个运动的机构,这就成为学好机械原理的拦路虎;同时常规的实验、习题、课程设计题目等难以满足现代工程教育的理念。学生学习效果差,产生畏惧和抵触心理,最后学生的学习仅以通过最终的课程考试为目的,而实际上没有很好掌握其机构的本质,更无法进行机构的创新设计,难以提高学生的工程实践能力。

三、课程教学改革与实践

应用型本科更加注重学生实践能力的培养,在课程教学过程中则应更加注重学生结合实际生产,而相对弱化深层次的理论探讨,因此在课程内容的安排、实验实践等方面应充分考虑应用性、实践性。而传统的机械原理教材和教学内容、方式过于偏重与理论,而弱化了学生的工程实践能力的培养。基于上述讨论及应用型本科高校的定位,在具体的教学过程中对机械原理课程进行了一些改革与实践,具体包括:

(一)合理设置教学体系,强化实践教学

传统的机械原理课程内容是建立在纯机械系统分析与设计的基础上,课程体系则是以机构的分析为主,侧重对机械的认知及其性能的分析。但随着科学技术的发展,新的机构、新的理论不断发展。然而目前的教材相对陈旧,仅通过书本内的知识不能较好地适应实际工程中的要求。

因此,在课程体系建设上强调:分析与设计的高度综合;理论教学与实践教学、设计训练及课外科技活动相结合;经典教学内容与现代教学内容互为依托;各教学环节有机衔接,整体优化。将课程教学分为两个并重的理论教学系列和实践教学系列。如考虑到学时的有限性,淡化了与理论力学相重叠的内容,删除了与现代技术不相适应的图解法等。实践教学上将实验、课程设计、课外作业进行有机结合,相互补充。具体措施包括:

1.实验项目合理安排,如在课程一开始就开设“机构及零件认知”实验,增加学生的感性认识,避免以后的学习中“纸上谈兵”;减少传统的验证性实验,增加探索性、开放性实验,鼓励学生自主设计机构并进行分析,增强学生的学习兴趣和创新能力;开放机构创意实验室,提倡学生自主搭建各种机构组织满足不同的运动目的等。

2.传统的课程设计题目单一、雷同,达不到工程实践能力的培养,改革势在必行。为此,打破课程设计题目的单一性,提倡综合性设计;引导学生自主设计,结合实际中常见到机器的不足,指导教师主要把握题目的可行性和答疑,通过对不同方案的对比分析,提高学生的主动性及创新设计能力,同时也避免了抄袭的可能性。

3.在课外作业的布置上,适当减少传统的小题方式,增加综合性机械原理大作业,主要以项目驱动方式,分组设置不同的子项目,以学生为主体,利用软件对机构运动、动力学等方面进行分析,重点加强团队合作和工程设计能力的提升,最后通过答辩的方式对项目进行评价,拓宽课程考核的方式。

(二)结合工程实际,培养工程意识

机械原理课程不仅具有理论强度的特点,同时具有较强的实践性特征。因此,在整个教学环节应该与工程实际紧密联系,培养知识与实际应用的衔接。传统的机械原理教学的着眼点在于机构的抽象,而忽视了机构的具体应用,教师在具体的教学过程中往往也忽视了应用层面的引导,导致学生在学习过程对抽象的知识难以掌握而缺乏学习兴趣。因此,在机械原理的教学中更加注重应用层面的引导。

应用型人才的主要服务地方,学生的就业单位也主要以高校所在地企业为主,如我校近三年毕业生中约71.3%学生在本地相关企业就业。因此,根据学生的就业特点,因地制宜,有的放矢,在课程的教学过程中结合我校所处地方汽车类、制造业等发展较快的特点,通过实际的机械来说明机构的应用场合,如讲解曲柄连杆机构的时候,以发动机为应用实例;又如,在讲解凸轮机构的时候,以自动机床的进刀装置为应用实例。采用有针对性的讲解各种机构应用实例,其目的首先是初步培养学生的工程意识,其次是考虑学生就业区域及行业,提高学生服务地方的能力,真正适应地方性的要求。

(三)利用课外课堂,强化工程实践能力

机械原理知识相对较多,仅通过课堂教学、实验、实践、课程设计等常规的教学方式,还是难以使学生很好地掌握相关知识,工程实践能力的培养还不够充分。同时,由于整体课时的压缩,学生仅利用课时内的教学难以达到很好的学习效果。如何利用课外时间来组织学生进行课外的能力训练成为新的途径和关键。

因此,我校对工程实践能力的培养进一步加强。在教学课时以外,通过课外的科技创新活动是可以实施的一个具体措施,如组织学生参加机构创新大赛等。由相关老师指导,利用ADAMS、Matlab等软件先设计仿真机构的运动可行性和性能,鼓励学生动手搭建实现最后的实际机构,提高学生的动手能力,强化构思――设计――实施的能力,训练工程实施的基本思路,弥补课堂学习的不足;积极鼓励学生参加各种学科竞赛,充分利用现有的“全国大学生工程训练综合能力竞赛”、“全国大学机械创新”等竞赛,“以赛促学”。学生组建机械设计创新协会,配备业务能力较强的老师辅导,举办校级比赛选拔优秀作品,以学院工程训练中心为平台,由学生自主完成机械功能原理的设计、零部件的加工、整机的装配等,切实地提高了学生的动手能力、团队协作及工程实践能力。通过近几年的实施,我校参赛的“无碳小车”、“基于直径差的硬币分类机”等作品,均获得省一等奖的好成绩,体现了机械原理课程教学中工程实践能力的培养效果。

四、结语

工程实践能力培养是应用型机械类人才培养过程的关键,如何打破传统的学术性培养模式,切实实现应用型人才培养模式,是众多应用型本科高校积极探索的新课题。本文以我校机械类应用型人才培养过程的实施措施为背景,以机械原理课程教学中的改革为实例,探索性的实施了一些提高工程实践能力措施,取得较好的教学效果和成效。但在实践过程中,学生的机构创新能力还有待进一步加强,具体的创新能力培养方式亟需积极探索。

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作者简介:

王波,男,安徽滁州人,滁州学院机械与汽车工程学院讲师、博士,研究方向:机械故障诊断技术;

张孝琼,滁州学院机械与汽车工程学院;

工程机械类论文范文5

关键词:技工院校机械加工;实习实训;教学改革;实践初探

1技工院校机械加工实习实训教学改革的重要意义分析

随着我国国民经济的快速发展,我国对于机械制造类工业的发展尤为重视,投入了更多的资金以及政策支持,更是进一步促进了我国机械制造工业发展,而机械制造业作为工业生产中的重要部分,不论是当前还是未来的发展过程中,都占据着重要的地位。伴随着工业现代化的快速发展,机械加工制造行业对于高技能人才的需求有了更高的要求,不仅仅是数量方面的需求,而且是需要综合素养较高的技能专业化人才。所需要的技能人才能够较好的操控先进的生产设备和精湛技能水平,由此来实现高附加值生产的产品。然而在我国当前技工院校机械加工专业实习实训教学工作却与其很不相适应,这就导致所培养的机械加工专业技能人才不能满足现代化的企业发展需求,机械制造业缺少高技能人才,而技工院校所培养的技能人才又不符合企业生产需求,这就很大程度上影响到了我国机械加工行业的发展,也导致技工院校所培养人才面临着严重的就业问题。因而本文中就技工院校机械加工实习实训教学改革进行简要的分析研究,由此来培养符合企业要求的综合素质较高的高技能人才。

2当前我国技工院校机械加工类专业实习实训教学中存在的问题简要分析

2.1技工院校机械加工专业教学课程体系落后简要分析。目前,我国技工院校机械加工类专业的课程仍然遵循传统的课程体系,即学生在学习期间,前两年进行机械类专业理论课程的学习,第三年开始技能操作的实习实训。理论课程的学习时间较长,实习实训技能操作时间较短,导致所培养的机械加工类学生综合素质不高,同时在技能操作方面的能力也较弱。由此可见,传统的机械加工类专业授课方式已经无法满足企业对高技能人才的需求,因而技工院校需要改变传统授课过程中教学方法单一、课堂理论教学枯燥乏味的现状。由于机械类专业学生在毕业后要进入到机械加工企业进行工作,然而在校学习期间并未经历过更多实习实训训练,导致学生无法驾驭各式机床设备的操作。同时机械制造企业的老员工也无法较好地将操作技能本领传授给实习学生,这也是由于学生长期以来所形成的学习模式造成的,无法很好的接受实践教学知识,因而在实习过程中需要耗费大量的时间来了解相关的机械设备操作技能。这是当前我国技工院校机械加工类教学课程体系落后所导致的严重后果,如果不加以变革,会最终影响到我国机械加工行业的整体发展进度。2.2技工院校机械类专业教学忽视实习实训教学。当前我国技工院校机械加工类专业教学过程中存在着较大的问题,主要在于很大程度上忽略了实践教学。由于大多数的技工院校对于机械加工类专业的实践教学不够重视,因而相应的实践教学硬件,如实习实训场地规模过小、机床设备及其附件以及操作系统软件落后,亟待更新,这就导致在实训的教学过程中无法较好地实施实习实训教学工作,导致培养机械加工类专业技能人才操作水平提高缓慢,面对机械制造企业技能人才需求时有着很大的不足。机械制造企业需要的是操作技能强的人才,即在专业性知识的掌握以及实践操作能力方面都要符合要求,因而技工院校有必要对学生的实践能力以及技能操作能力进行培养,由此最大化的提高机械加工类专业人才的综合素养,满足企业对于技能人才的需求。此外,当前我国技工院校大多数机械加工类专业教学还存在着如下问题,教师在授课过程中必须严格的按照教材进行讲解,不能随意的更改教学内容,这种教学模式导致课堂枯燥乏味,更无法激发学生的学习兴趣,因而长期的授课也会导致学生厌倦课堂,对于专业性理论知识的掌握方面也出现较大的漏洞。以上两方面的问题便是当前技工院校机械加工类专业授课方式所存在的不足之处,以下就机械加工类专业授课中所存在的问题进行解决,提出相应的措施以供参考。

3积极开展机械加工类专业实习实训教学改革研究分析

3.1技工院校实习实训工作的具体培训项目改进。在开展实习实训过程中,需要对学生进行具体实践操作的培训,例如在普通车床加工的典型零件,梯形螺纹的车削加工、以及薄壁工件车削加工等,这些都是实训过程中的重要内容,也是能够进一步提升学生的实际操作能力。在实习实训过程中,要加强对于技工院校学生实际操作能力的训练,例如实训过程中选用普通车床加工梯形螺纹的操作训练。在此过程中,要严格地按照图样标注的技术要求规范实训学生技能操作训练,车削梯形螺纹与三角形螺纹相比较,螺距大、牙型大、切削余量大、切削抗力大,而且精度要求较高,加之工件一般较长,所以工作难度加大。除与车三角形螺纹类似地按所车螺距大小,在车床进给箱铭牌上找出调整变速手柄所需位置,保证车床所车的螺距符合要求外,尚需考虑梯形螺纹的精度高低和螺距大小来选择不同的加工方法。通常对于精度要求较高的梯形螺纹采用低速车削的方法。低速车削梯形螺纹:①螺距小于4mm或精度要求不高的工件,可用一把梯形螺纹车刀,进行粗车和精车。粗车时可采用左右切削法,精车时采用直进法。②螺距大于4mm或精度要求较高的梯形螺纹,一般采用分刀车削法,其具体方法:1)粗车及半精车螺纹大径至尺寸,并倒角至槽底与端面成15°。2)选用刀头宽度稍小于槽底宽的切槽刀,采用直进法粗车螺纹,每边留0.25-0.35mm左右的余量,其小径车至尺寸。3)用粗车刀采用斜进法或者左右进车刀法车削螺纹,每边留0.1-0.2mm的精车余量。③选用两侧切削刃磨有卷屑槽的精车刀,采用左右进刀法,精车螺纹两侧面至图样要求。高速车削梯形螺纹:高速切削梯形螺纹时,为了防止切屑倾斜排除擦伤螺纹牙侧,不能使用左右切削方法,在车削P<8mm的梯形螺纹时,可以直进法车削。在车削P>8mm的梯形螺纹时,为了减少切削力和牙型变形,可分别用三把车刀依次车削,首先用粗车刀把螺纹粗车成型,然后用切槽刀将螺纹小径车至尺寸,最后用精车刀把螺纹车至图样要求。车削薄壁工件:①车削薄壁工件加工难点:薄壁工件在夹紧力、切削力的作用下,易产生变形、振动,影响工件精度,易引起热变形,工件尺寸不易掌握。②薄壁工件的装夹方法:1)用一次装夹车削薄壁工件。车长度较短、直径较小的薄壁工件时,毛坯预留卡盘装夹长度,粗精车外圆、内孔、端面至图样要求后割下。2)用卡盘、心轴车削薄壁工件。薄壁工件粗车后,先用卡盘装夹精车内孔、端面至图样要求,然后用胀力心轴装夹工件精车外圆、端面至图样要求。3)用花盘车削薄壁工件。直径大、要求高的盘类薄壁工件在粗车后,磨两端面至尺寸,然后将工件装夹在花盘上精车内孔、外圆至图样要求。4)用专用夹具车削薄壁工件。在专用夹具上车削薄壁工件。③防止和减少薄壁工件变形的方法:1)工件分粗、精车。精车时,夹紧力小,减少夹紧力引起的变形。粗车后,进行时效处理,消除内应力引起的变形。2)增大装夹接触面。采用开缝套筒、扇形软爪、液性塑料定心夹具等,可增大装夹接触面积,使夹紧力均匀分布在工件上,工件不易产生变形。3)增加工艺肋上。在工件的夹紧部位特制工艺肋,夹紧力作用在工艺肋上,减少夹紧力引起的变形。4)采用轴向夹紧夹具车薄壁工件,一般不能使用径向夹紧方法,应采用轴向夹紧方法,使夹紧力沿刚性较好的轴线方向分布,防止夹紧变形。5)选用刀具合理几何参数。适当增大前角、主偏角、刃倾角,减小刀尖圆弧半径,降低切削力,并使刀具保持锋利状态,减小工件变形。6)在车削薄壁工件时,还应该加注切削液,防止工件热变形。在进行实训过程中,需要对学生进行实践操作的培养,即按照上述所介绍的两种典型操作进行学习,严格的按照实际的标准进行,由此来最大化的提高学生实践操作能力,也使得实习实训更有意义。3.2深化校企合作,规范实习实训教学过程。在实习实训过程中,技工院校还应当进一步加强校企合作,与机械制造企业的合作很大程度上能够培养学生的综合技能。主要是由于校企合作能够帮助学校更好的了解到当前机械制造企业内部的需求,对于技能人才的需要,由此能够明确院校对于学生的培养方向。在此过程中,技工院校需要制定有针对性的机械加工类专业学生培养方案,并积极的将其进行落实。在实际操作的过程中最大化的体现出校企合作所带来的优势,与企业互利互惠,通过企业的帮助培养高技能的机械制造类人才,同时也为企业输送技能操作能力强的机械加工类人才。教师准确地示范操作,可根据实习实训教学内容来予以展示,可以采用多种模式进行重点动作的示范,由此来引导学生将其动手实践能力与所学理论专业知识进行结合,提高机械加工实习实训的最终效果。机械加工实习实训主要目的是提高学生的实践操作能力,由此来为其毕业后从事工作奠定基础,因而在实训期间,教师应当多予以学生动手机会,在理论专业知识的讲解方面可以适当缩短教程,采用理实一体化教学模式,将课堂活跃起来,提高学生的学习兴趣,激发学习技能操作地积极性。在观看老师操作的过程中自己也动手进行操作,进一步加深对于操作过程中的理解,从而将所学的理论知识助推到操作技能水平的提高。3.3高薪聘请企业高级技工,提升实习实训的教学效果。在进行实习实训过程中,技工院校可以高薪聘请企业的高级技工来校现场指导实习实训工作,将所需要进行的操作技能教授给学生。企业高级技工在专业性知识以及实际操作技能方面都有着很大的优势,有了高级技工的现场指导,能够很大程度上提高实习实训的效果。此外,在实习实训过程中,还需要对实习的模式进行转变,由消耗性的实习实训向生产性实习实训进行过渡,这也是聘请企业高级技工的另一方面原因,企业的技工将企业产品的某一零部件做为实习实训的课题,在学校实训设备具备加工的条件下,开展生产性的实际操作训练,将合格的实训产品交付企业,互惠互利。能够最大化的降低材料的成本消耗,由此提高企业的经济效益。在实习实训过程中,也需要对学生实施定单式的培养模式,将企业高级技工的操作技巧方法教授学生,帮助学生更好地适应现代化企业发展过程中对于技工操作能力的需求。

4结束语

本文中就技工院校机械加工实习实训教学内容的改革进行了深入的分析研究,其中对机械加工类专业教学中所存在的问题以及改革方法进行了介绍,由此来为机械制造业的发展提供高技能人才。

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工程机械类论文范文6

[关键词]机械工程师资格认证;素质提升;能力培养

[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2017)06-0184-02

随着科技不断进步,构建机械行业终身教育体系,培养专业技术人员的学习能力、实践能力和创新能力,提高专业技术人员队伍的整体素质,是我国由制造大国变为制造强国的需要。[1]由权威的学术机构对专业工程师进行资格认证是国际惯例。机械工程师资格认证考试是由中国机械工程学会与教育部考试中心联合开展的机械工程师资格认证项目。在工程领域的研究生教育环节增设机械工程师资格认证技术基础课程(下文简称本课程)并组织实施在校研究生参加机械工程师资格认证工作,既能夯实学生的专业知识基础,又能综合提升学生的综合素质,为他们的科研实践活动提供助力。

一、工程类研究生培养目标及本课程设置的思考

掌握学科或专业领域的基础理论和专门知识,具备运用专业知识分析解决实际问题的能力,是工程类硕士研究生培养的基本目标。在我国工程类研究生的培养过程中,受工学研究生培养模式的影响,大都还是强调理论知识体系的创建,强调论文的发表,忽视其他能力的培养。而工程领域涉及面广并且具有跨学科的特点,在工程类研究生课程内容的组织上应该紧跟学科专业领域发展的动态, 而不应该只拘泥于现成教材的讲授。[2][3][4]本课程的教学及考核内容最大限度地顺应了工程类硕士生的培养目标。

二、本课程的教学目标及教学内容

本课程是以培养具有创新实践能力的优秀机械工程技术人员为教学目标。通过在机械工程专业工程类研究生中开设本课程以及组织实施在校研究生参加机械工程师资格认证工作,使专业学位硕士研究生的培养既满足行业需求,又达到专业学会对人才工程技术能力要求的标准。

本课程以机械工程学会冯敬之编写的《机械工程师资格认证考试指导书》为主要教材。课程教学内容涵盖7大部分:一是工程制图、极限与配合,机械工程相关标准;二是工程材料;三是机械产品设计;四是机械制造工艺;五是企业管理、工程经济;六是机械产品质量控制;七是数字控制技术及机械制造自动化。

本课程教学内容丰富,其中的企业管理,工程经济,产品质量控制及制造工艺中的工艺装备的设计与制造,机械加工车间平面设计及装配等教学内容对于传统的工科在校生来说是陌生的,主要是因为在他们的传统课程设置中基本见不到这样的教学内容。传统的工科学生对于上述知识基本都是在工作实践中片面地了解一点,既不系统又不全面。但工程类研究生教育不是脱离实际的高雅教育,而是关注社会经济发展的务实教育,是与社会生产紧密相关的教育。[2]在机械工程专业工程类硕士研究生中开设本课程既对其已有的知识理论进行了综合提升,又最大限度地拓宽了其知识范围,提升了其实践能力。

三、机械工程师资格认证的考试内容及考查方式

机械工程师资格认证考试由中国机械工程学会联合教育部考试中心组织实施,一年一次,属于全国范围的国考。这个考试在1天之内完成,上午下午各3个小时,教学内容的7大部分在考题中均有涉及,基本做到了考试内容的均衡性。上午考试为闭卷考试,满分120分,考试题型分为80分的选择题和40分的简答题,其中简答题每小题5分,所有题目均为必答题。下午考试为开卷考试,满分80分,考试题型分10分的综合题和20分的综合题2种,每种均为6道考题,其中10分题6选4必答,20分题6选2必答。开卷考试题目综合实践性非常强,重点考核考生对知识的实际运用及解决实际生产问题的综合能力。

四、本课程的教学实施

本课程自设立之初各位教学相关人员就树立了明确的目标,以全面丰富学生工程理论,打造工程领域专业人才为己任,以通过机械工程师资格认证考试为动力,以机械工程师技能要求为标尺,为达到最佳教学效果进行了教学研讨,并制定了下述相关措施。

(一)专家组团授课

由于本课程以通过机械工程师资格认证考试为目标,教学内容的设置参照了机械工程师资格认证考试大纲,教学内容丰富,考核范围广,为了达到最佳教学效果,采取开展专家专题讲座及各专业教师组团授课的教学模式。教学中邀请的专家有的来自中国机械工程学会,有的来自科研院所,他们既有较强的工程实践经验,又有较高的理论水平。授课过程中他们引用的各种实践案例极大地开阔了学生的思路,所采取的解决问题的方法对学生的思维训练起到很好的点拨和引导作用。接受授课任务的专业教师都是相关专业的教学骨干,他们知识基础扎实,教学经验丰富,对教学内容的把握精准全面,能最大限度地保证各部分教学内容的教学效果。

(二)理论与实践相结合

本课程的授课对象是在校研究生,这些学生在读研之前来自不同的院校或企业,他们的认知能力千差万别,而本课程的教学内容很多,学时又短,如何让他们在短时间内掌握所学内容,丰富实践经验,成为摆在任课教师面前的艰巨任务。本课程结合课程组的优势,最终采用理论与实践相结合的方式,在相关理论授课过程中,相关实验室全面对学生开放,并有专业教师负责答疑讲解,让学生最大限度地做到对理论与实践的相互验证。

(三)开展专题训练

学生在解决实际问题中往往能反映出他们对知识的理解掌握程度,机械工程师资格认证考试的目的也是考查考生处理实际问题的综合能力。为进一步夯实学生理论基础,增强学生自信心,提高机械工程师资格认证考试通过率,课程组研读了机械工程师资格认证考试大纲,以及历年机械工程师资格认证考试试卷,结合一些典型题目给学生讲解,并组织一些项目研讨来对学生进行工程思维训练。

(四)开设学生研讨课

由于学生的实践经历互不相同,即使接受的是相同的教学,学生对知识的吸收和掌握总会存在一定差异。为了整体提升学生对知识的理解掌握程度,教师专门针对学生开设了研讨课,并在课程中期和末期分两次进行,这样做克服了时间跨度长、知识遗忘多的弊病。为了增强研讨课的针对性及效果,教师在课程进行过程中陆续收集学生问题,对问题进行记录并按其难易程度进行分类,找出学生学习的疑惑点,形成研讨课的研讨内容。同时把要研讨的内容分解成若干层进式的小问题交给学生课下讨论,要求学生以小组的形式写出讨论结果并在上课前交给老师。教师在上课前对学生的讨论结果进行梳理并反馈给学生,同时对学生的讨论结果进行补充并带领学生一起进行总结,最后结合工程背景及相关案例给学生出一些相关的题目继续在课上讨论,要求学生辨别讨论题目的共性及差异性,形成思维要点。

五、本课程的教学效果及今后努力的方向

本课程自开课以来,经过多方努力,得到了广大学生的认可,参与选修的学生都在用对待必修课的劲头在用心学。2014年参加机械工程师资格认证考试的学生有34%多顺利通过考试,与全国平均30%左右的通过率相比,这样的成绩是喜人的。2015年参加考试的人员与2014年持平,通过率也差不多。

大部分考生都感觉到,本课程的学习不仅是对以前学的机械基础课程做了一次大的知识梳理,而且所了解到的很多工程案例为解决综合实际问题提供了很好的思路。更重要的是他们学到了在以前的课程中根本学不到的知识,诸如设计中要有人本思想,设计的产品既要美观实用又要站在使用者的角度考虑安全便捷等因素。

在听取学生反馈意见的同时,课程组也询问了各位硕士生导师对本课程设置的看法,大家也都表示学生学习了本课程之后,知识系统性明显增强,知识理论基础越来越扎实,碰到实际问题时思路更广,解决问题的能力增强。总之,学生的综合能力都有了一定提升。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 张士兵,包志华,徐晨,等.“卓越计划”背景下研究生培养模式的改革与实践[J].淮海工学院学报(社会科学版),2011(22):21-23.

[2] 曾泽斌,汪建英.对我国工程类研究生教育际化发展的思考[J].湖南文理学院学报(社会科学版),2007(4):133-134.

工程机械类论文范文7

关键词 机械制造技术基础;实践能力;课程改革

中图分类号:G642.3 文献标识码:B

文章编号:1671-489X(2016)20-0142-02

1 前言

机械制造技术基础是目前我国机械类专业本科期间普遍开设的主要专业课程。课程主要包括机械加工工艺、金属切削原理与刀具、金属切削机床、机床夹具、机械零件加工质量分析与控制等几个主要部分[1],旨在加强学生对机械加工工艺、机床、夹具以及刀具等机械加工中的常识性知识的理解,使学生具备一定的分析和解决机械加工中实际问题的能力,并且初步具备解决加工现场工艺问题的能力,为以后实际工程问题的解决奠定基础。机械制造技术基础课程在整个机械设计和制造及生产过程中都占据着重要地位,该课程实践性强,涉及知识面广,因此,机械类学生必须具备一定的实践能力。

2 当前教学模式

目前的机械制造技术基础课程的授课模式仍然是以传统的课堂讲授为主。对于抽象知识,通常使用图示和多媒体教学的方式辅助学生理解。在本科教学方式还不成熟的时期,灌输式教学是必然的选择,亦是无奈的选择。灌输式的教学方式可以最快地使学生熟悉大量的知识点,了解繁复的制造技术。但是现在若仍采用灌输式教学,则难以继续满足该门课程的教学需求,更难以培养出能做到学以致用的机械类人才[2-3]。

首先,灌输式教学无法使学生直观地理解课程中大量的抽象概念;

其次,该种教学模式难以激发学生的学习热情;

最后,一味地由教师在课堂上讲述而脱离了生产实际,将会使得学生在参加工作后无所适从,不能真正理解自己的工作内容[4]。

3 关于机械制造技术基础课程改革的讨论

机械工程是一门理论与实践并重的学科,教学必须要以实践为出发点和落脚点。在教学过程中应当从实践出发,引导学生参与课程,而最终的目的是要培养出具有解决实际问题能力的优秀机械人才[5]。显然,当前的填鸭式教学模式难以充分实现这一目标。因此,下面结合对该门课程的教学经验,探讨关于机械制造技术基础课程改革的一些观点。

机械制造技术基础课程是对原来的“机械制造工艺学”“金属切削机床”“金属切削原理与刀具”和“机床夹具设计原理”4门课程的教学内容进行重新集成、整合和更新,导致目前课程学时相对少、内容多,理论与实践分离,使学生难以真正地理解课程内容。由于课程的特殊性,机械制造技术基础是无法脱离实践而进行教学的,然而现在普遍的教学方式都是由教师在课堂上讲授课程,缺少实践环节。

应用型的本科教育既不是培养传统的技术工人,也不是培养主攻理论的科研人员,而是致力于培养一种介于二者之间的人才,既具备理论基础,又具备解决实际问题能力的工程技术人才。因此,机械制造技术基础课程不能脱离实践,而应该同实践紧密结合。

在授课形式上,应当有充分的课时引导学生利用学校资源参与实践。仅以金属切削为例,对于刀面、切削刃等较为直观、容易掌握的知识点,通过图示或多媒体的教学方式就可以使学生得到充分理解;但是对于诸如不同的切削用量对加工表面质量究竟会造成何种影响等更为感性和抽象的知识点,没有亲自的实践和现场观摩是难以得到深刻理解的。

4 关于机械制造技术基础课程改革方案的实施

由前述讨论可知,机械制造技术基础课程需要安排一定量的实践课时,以实现理论与实际相结合的教学效果。实践课程至少要占到总课时的1/3以上,有条件的学校甚至可以考虑将比例扩大至1/2左右。以下是结合教学经验提出的机械制造技术基础各个部分实践课时具体内容的实施方案。

金属切削与磨削加工 在实践课时中让学生亲自体验各种成型方法的工作方式,加深对各种成型方法的理解;让学生直观地感受不同的切削和磨削用量对表面质量的影响,以及不同的刀具材料和几何参数对加工表面质量的影响;如果教学条件不足,可以由教师选择较优和较劣的方案分别进行加工以节省成本和时间。

机械加工工艺规程的制订 工艺规程的制订是一项需要长时间积累的工作,然而当前的教学中关于工艺学的部分更注重理论授课而缺乏实践操作。在理论课程讲授完之后,可以让学生在课下完成某个工件的工艺规程的制订,并在实践课时中让学生按照自己所编写的工艺规程进行加工,通过实际操作切实感受到不同水平的工艺规程对加工效率和加工质量的影响,加深对工艺规程的理解,了解工艺规程的制订在机械加工中占据何种地位,工艺规程的优劣对机械加工将会产生何种影响。同样,如果客观条件无法满足每个学生都实际参与加工,可以由教师选择较优和较劣方案分别进行加工。

机床夹具 机床夹具种类繁多,仅靠图示难以表述清楚,而类似三爪卡盘等较大夹具难以拆卸,不方便在课堂上展示,具体的工作原理仅靠课堂讲述也难以表达清楚。在实践课时中,可以让学生亲自体验各种机床夹具的夹紧定位方式,更能加深对六点定位原理的理解,使学生可以切实地理解到每一个定位点是如何限制工件的自由度的,而过定位、欠定位和不完全定位在工件的定位中又是如何产生不同的影响的。也能使学生直观地观察到各种典型的定位方式,理解它们各自的优缺点。

关于其他知识点的实践课时安排 在机械制造技术基础课程中,有一些理论性较强或是需要大量的实验数据支持的知识点,如机械加工质量的影响因素及控制,机器装配方法的选择及确定。这些知识点或者是研究性较强,不适宜在本科教育阶段深入讨论;或者是需要大量的实践经验,而这种经验在本科阶段也难以获得。因此,这些知识点并不适宜于安排过多的实践课时,但是安排一定的实践课时仍然是必要的。

掌握一定的理论性较强的知识,可以激发学生的科研兴趣。机械工程作为一门建立在实践基础上的学科,科研需要大量的实验数据作为支撑,在本科教学中有意识地引导培养学生的科研能力,可以帮助学生发掘自己的兴趣,为以后的择业或深造做好准备。

掌握一定的经验性知识,可以使学生在日后的工作中具备一定的管理生产的能力,而参与生产管理是机械类本科教育的目的之一。因此,在教学过程中应当有意识地使学生了解并参与到整个生产过程中去,为日后的工作打下坚实的基础。所以在教学过程中对于这些知识点仍然需要安排一定的实践课时。

关于先进制造技术单元的实践课时安排 当下在本科教育中对于先进制造技术涉猎甚少,这样是不利于培养出优秀的、现代化的机械工程师的。对于本科生的教育,要能做到立足基础、放眼未来,对于前沿的、先进的技术不能忽略,而是要由教师引导学生去关注了解。充分利用学校实验室的便利条件,让学生了解到最前沿的制造技术,既可以为国家培养更高级的机械人才做准备,也可以激发起学生的学习和科研热情。

关于机械制造技术基础考试方式改革的设想 在教学中经常见过所谓“高分低能”的学生,该类学生在理论考试中可以获得优秀的成绩,但是在实际解决问题中的表现并不尽如人意。在本科生教育中,关于理论知识的考查固然重要,但是对于实际操作能力的考查也不能轻易舍弃。因此,在机械制造技术基础的考试中可以采用理论与实际操作按不同比例参与最终分数的评定方式,具体比例可以依照各学校不同的课程安排和实际情况适当调节。

5 总结与展望

机械工程作为工程学的一大分支,需要建立在坚实的实践基础之上。而当今我国机械类的本科教育过于偏重理论而忽略实践,是一种本末倒置的做法。机械类的课程应当走出教室,回归到实践当中去。这种想法不止局限于机械制造技术基础这门课程,同样适用于整个机械大类乃至于整个工科类的课程。对于目前的教育模式,应在理论教学中适时、适量地穿插一些实践学时。因此,通过该教学改革方法的实施,可为社会培养出合格的、能够学以致用的机械类人才。

参考文献

[1]朱立达,巩亚东,史家顺.基于数字化建模与仿真的“机械制造技术基础”课程改革与应用[J].中国新通信,2015(7):108-109.

[2]中国机械工程学科教程研究组.中国机械工程学科教程[M].北京:清华大学出版社,2012.

[3]国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010―2020年)[M].北京:人民出版社,2010.

工程机械类论文范文8

摘要:培养学生的工程实践能力和创新精神是目前工科院校培养机械类本科人才的重点工作和核心任务。以重庆理工大学机械工程学院为例,该学院承担了全校机械类工科专业学生的实践教学任务,为提高和强化学生的工程实践能力及培育学生的创新精神,对现有的实践教学体系进行了改革与实践,逐步形成融专业认知教育、实验教学体系、实验课程建设和考核方法的人才培养体系,并在学生培养过程中得到体现和实践。

关键词:机械大类专业 工程实践能力 创新精神 实践教学体系

中图分类号:G642 文献标识码:A文章编号:1673-9795(2014)01(b)-0000-00

《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020)》中强调指出“加强实验室、校内外实习基地、课程教材等基本建设…强化实践教学环节”,以及《教育部关于全面提高高等教育质量的若干意见》(教高[2012]4号)和《教育部等部门关于进一步加强高校实践育人的若干意见》(教思政[2012]1号)等文件强调高校实践教育育人工作的重要性。教育部发展规划纲要等重要文件为高等教育指明了方向: 深入推进本科生实践教学改革,坚持走以实践育人的内涵式发展道路,全面提高高等教育人才培养水平和质量[1]。

工程实践能力的提高和强化以及创新精神的培养是高等工科学校人才培养工作的核心和根本。由于特殊的专业背景,机械类专业学生更应该具有较强的工程实践能力和创新精神。从理论上讲,经过四年的基础课和专业课的学习,以及实践课程锻炼,学生应具备毕业后在工厂、企业快速上手进行产品设计、制造、加工和工程管理的能力。而这种快速上手能力的培养与学校工程实践能力的提高和强化密不可分[2]。在当前世界产业结构重新调整、英美等发达国家重新回归高技术制造业时代,我国必须加快培育和发展战略性新兴产业、推进产业结构升级、加快经济发展方式转变的形势下。工科院校对于学生工程实践能力和创新精神的培养显得更加尤为重要[3-4]。

机械工程学院承担了我校所有工科专业的机械基础和机械专业的实践教学任务,每年涉及学生人数3000余人,覆盖面非常广泛,肩负着我校机械大类专业学生工程实践能力提高和增强以及学生创新精神和能力培养的重担。因此,围绕服务于装备制造产业和汽车摩托车产业,满足重庆市地方区域经济发展需要,对我院现行的实践教学体系进行了改革与实践,逐步形成融专业认知教育、实验教学体系、实验课程建设和考核方法的人才培养体系,并在学生培养过程中得到体现和实践。

1 面向产业需求,开展机械专业新生教育

开展面向新生的专业教育,对培养和激发学生探索机械领域未知世界,培养创新意识和创新精神尤为重要。学院依托与中国机械工程学会、重庆机械工程学会等行业协会的关系,聘请行业内有名望的教授、专家和学者对刚入学的新生进行专业教育。通过专业教育,学生迅速了解机械学科前沿知识、先进的机械设计理念、巧妙的机构运动学等知识;了解世界最先进的机械工业大国的工程教育发展情况,培养学生对机械专业的兴趣;学生对自己所学专业有一个较为权威和全面的了解,增加专业的认同感和归属感,培育学生的创新精神。

2 以建设机械类专业实验教学平台为重点,完善实验教学体系

以培养大机械基础之上的某一专业领域的工程实践和创新能力为培养目标,结合新时期我国经济建设和服务重庆地方区域经济发展社会需求,发挥我校在汽车摩托车产业和装备制造业的学科优势和发展特色,对实验教学内容进行层次化、模块化和系列化的创新性改革,建立了既与理论教学独立并行,又相互联系,目标清晰,载体明确,并适应学生知识、能力、素质协调发展的“三平台、模块化、层次化”的实验教学体系。

按照学生所处学习阶段,分别设置机械基础实验教学、机械类专业实验教学和机械工程创新实验教学三个平台,分属基础层、综合层和创新层,实现了分层次实验教学;每个实验教学平台根据不同的教学内容,配置了相应的教学模块,完成特定的教学目标,实现了模块化实验教学;对于机械基础实验教学平台和机械类专业实验教学平台分别设置了基本型、综合设计型和研究创新型的实验项目。

(1)机械基础实验教学平台 该平台面向机械类和近机械类学生进行机械基础实验教学,实验教学内容主要按照一般机械产品的生命周期,从产品策划、设计分析、制造和测控过程进行设置。教学目标是让学生巩固机械工程基础理论知识,掌握基本的实验原理、方法与技能。该教学平台主要覆盖了力学、机械设计、制造技术、检测与控制技术和工程材料等方面的实验教学内容,包括8个实验模块。该教学平台主要在机械基础实验室板块完成教学工作。

(2)机械类专业实验教学平台 该平台面向机械类学生开展机械工程专业实验教学,目标是让学生巩固机械工程理论知识,熟练使用本专业的常用仪器设备,掌握实验原理、方法与技能,具备设计和独立进行机械工程综合实验研究的能力。该平台具体包括机械制造、车辆工程、机械电子、材料成型和工业设计5个子平台,包括机械设计、制造、机电控制、汽车原理与机构、汽车性能、发动机原理性能、机械电子等10个实验模块。

(3)机械工程创新实验平台 该平台面向全校学生开放,机械工程创新实验平台教学目标是培养学生的实践动手能力和创新能力,树立工程意识与团队协作意识。主要通过各类学科竞赛、实验创新基金项目、实验技术开发基金项目、AutoLife汽车传媒工作室等实现。

3 加强实验课程建设,更新实验内容

在实验教学过程中,应实时地根据学校人才培养方案对实验课程体系与内容进行进一步的改革,改革后的实验教学内容涵盖学科更广,实验项目的设置上贴近工程实际。对于机械基础实验教学平台,将在现有《机械工程基础实验I》、《机械工程基础实验II》、《机械工程材料课程实验》、《平面设计制作实验》4门实验课的基础上,新增《材料科学与工程基础实验A》、《材料科学与工程基础实验B》2门实验课;对于机械类专业实验教学平台,将在现有《机械制造综合实验》、《车辆工程综合实验》、《材料加工综合实验》等5门实验课的基础上,新增《地面武器机动技术》、《汽车服务技术》3门实验课。实验项目将由122个增加到180个,其中综合设计型与研究创新型实验项目个数占75%,学时占85%。在实验教学内容的更新与改革过程中,力求教学内容做到跟踪机械工程学科特别是汽车摩托车产业和装备制造业的技术发展前沿,增加专业性较强,技术含量更高,创新性更强的研究创新型实验,让学生全面了解和掌握机械工程学科发展的理论、方法和研究技术。

4 建立和完善科学的考核方法

目前对于学生实验教学的考核过于片面,结果不尽科学合理,将建立多元化的实验考核方法,统筹考核实验过程与实验结果,以激发学生实验兴趣,提高实验能力,具体实施情况为:机械基础和机械类专业实验教学平台所属的实验项目,将利用自行开发的“全面开放实验综合管理系统”中的预习模块对学生预习情况进行考核,经考核合格后方可预约实验。实验课程成绩由各个实验项目成绩组成,实验项目成绩评定采取实验操作过程与实验报告相结合的方式,分为优、良、中、及格、不及格五个等级。

(1)对于基础实验,主要采取实验全过程的评价方法。指导教师应根据学生实验出勤情况,实验过程中表现出来的基础知识和实验技能,结合所完成的实验结果和实验报告,给予综合评定。按照百分制计算,出勤率占10%,实验过程和实验技能表现占30-40%,实验结果和实验报告占50-60%。根据实验项目具体确定比例。

(2)对于设计综合型和研究创新型实验,则侧重考察学生自己动手,提出问题、分析问题和解决问题的能力。指导教师应对学生在实验过程中的表现及时给予点评、指正。同时为了强化实验教学效果,激发学生实验兴趣,亦可由学生在实验过程中扮演指导教师角色,对实验过程进行点评,指导教师完成最后总结。实验过程和实验技能,与实验结果和实验报告的比例基本按1:1进行成绩评定。

(3)机械工程创新平台的考核主要从方案的可行性、作品的水平、获奖情况、知识产权情况等方面多层次进行考核,并给予相应的科技学分或素质学分。

5 结论

机械类专业本科教育的重点和核心是提高和强化学生的工程实践能力,培养学生的创新精神,通过增设专业认知教育,激发学生探索未知领域的兴趣,培养学生的创新精神;建立多层次的教学平台,完善实验教学体系,实时更新教学内容,跟踪机械专业前沿知识,丰富和充实实验教学内容,提高和增强学生工程实践能力;分类、分层次建立科学合理的实验考核方法。构建了融专业认知、实验教学体系、课程建设和考核方法于一体的人才培养体系,并在学生培养过程中得到体现和实践。

参考文献

[1] 王雷,凌雪.机械专业卓越工程师培养实施的思考[J].中国现代教育装备,2012,1:50-52.

[2] 李凤兰,马维金.机械专业实验教学的探索与实践[J].太原理工大学学报,2007,4:72-74.

工程机械类论文范文9

一地方院校机械专业人才培养目标

当今科学技术的迅猛发展,极大地丰富了机械学科的内涵,使传统的机械学科与其他学科如信息学科、材料学科、管理学科和人文学科的边界越来越模糊,相互的联系越来越紧密。为此,机械专业人才培养模式需要进行全面改革。为了切实了解现代社会发展对机械专业人才培养的需求情况,以便有针对性地确定机械专业人才培养目标,针对用人单位就机械专业改革进行了调研,并对全国部分院校的人才培养改革经验进行了分析与总结。

机械专业高等教育的首要目的是为企、事业单位输送高素质的人才,以适应现代社会的迅速发展对人才知识、素质、能力日益增长的需求。针对企、事业单位(领导和管理人员)进行问卷调查,可以较为准确地把握用人单位对机械专业人才知识和能力结构的实际需求。主要调查项目包括:(1)用人单位今后对各学历层次人才可能的需求情况;(2)用人单位目前最急需的人才类型;(3)现在及未来机械专业本科生最需加强的专业知识;(4)现阶段机械专业本科毕业生最需加强的能力。

调查结果显示,用人单位对所需人才的学历层次按照专科、本科、研究生(含硕士、博士)统计,比例分别为16.6%、68.3%、15.1%;对最急需的人才类型按照经营管理型、工程技术型、创新应用型统计,比例分别为10.1%、29.6%、61.3%;该专业本科生最需加强的专业知识占前三位的分别是计算机类35.3%、机械设计理论及方法28.5%、现代制造技术15.6%;该专业本科生最需加强的能力占前三位的分别是动手及创新能力39.3%、组织管理能力28%、语言表达能力17.4%。总体来看,机械专业毕业生的社会需求主要集中在本科层次,要求学生具有系统的专业知识及创新实践能力。为了适应我国经济发展需要,特别是满足山东省及周边地区企事业单位对高层次、高素质工程技术人才的需求,机械专业人才培养的目标确定为培养适应社会主义现代化建设需要,德、智、体、美全面发展,具有扎实的自然科学基础、较好的人文素质和社会科学基础,掌握先进的机械设计制造技术、机电装备设计制造和管理技术、机电一体化技术、数控技术、计算机与信息应用技术,具备较强技术应用和技术开发能力,能在现代机电企业从事产品设计、制造、技术开发、生产组织和管理等工作,具有创新精神和实践能力的应用型高级工程技术人才。

二地方院校机械专业人才培养层次定位

我国的高等学校分为研究型、教学研究型、教学型三大类[6]。研究型高校主要以研究生教育为主,培养以技术创新研究和基础理论原创性研究为主的创新型人才;教学研究型高校兼有本科及研究生教育,其中研究生教育占较大比重,主要培养技术应用型专门人才和技术创新人才;教学型高校分技术应用教学型和技能教学型两种,技术应用教学型以本科教育为主,培养以技术应用研究为主的技术应用型专门人才,而技能教学型高校则主要培养在第一线从事生产、服务和管理的各类技能型人才。

作为地方院校,立足区域经济,在充分考虑区域经济对人才培养的需要及学校自身发展的基础上,德州学院机械专业人才培养定位于工程技术应用型人才。机械专业工程技术应用型人才主要从事机械工程与自动化领域内的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理及经营销售等方面的工作。基于此定位,机械专业本科教育要从工程技术性的角度确定人才培养方案,进行人才培养模式的探索改革,在注重理论基础知识的同时,进一步加强学生创新和实践能力的培养。

三机械专业人才培养模式的调整改革

为实现专业人才培养目标,本次机械专业人才培养模式的调整改革以专业的适应性及学生的实践能力为重心。为了适应市场需要,增强专业社会适应性以及学生的个性发展,使学生获得在一定行业范围内的职业迁移能力,适当的对专业方向进行了调整,在一个专业基础上设置机械CAD、机电控制技术和金属材料及热处理三个方向,同时增加实践教学学时,改革实践教学方法和手段,增强学生的实践能力、适应能力和创新精神,全面提高人才培养质量,突出应用型人才教育特色。

(一)课程体系的调整及课程优化整合

高等教育中合理地设置课程体系是整体优化知识结构的关键环节,是实现专业定位和人才培养目标的重要保证[7]。在多年实践的基础上,机械专业设置模块化课程体系,分为公共必修课模块、专业必修课模块、专业选修课模块和公共选修课模块。

公共必修课模块使学生具备了必要的人文素质能力。专业必修课模块构成了机械专业的知识体系,使学生具有了机械专业的基本知识结构,为学生继续深造和进行机械方面的研究奠定理论基础。公共必修课模块主要包括马克思主义基本原理、思想、邓小平理论、“三个代表”重要思想概论、中国近现代史纲要、思想道德修养与法律基础、形式与政策、大学英语及计算机基础等课程。专业必修课由专业基础课和专业课两个模块组成,其中,专业基础课包括高等数学、画法几何与机械制图、大学物理、线性代数、概率论与数理统计、理论力学、材料力学、电工技术、机械原理及机械设计等;专业课包括机械工程材料、单片机原理及应用、液压与气动技术、机械控制工程基础、机械制造技术基础及机械测试技术基础等课程。教学计划中,第一到第六学期完成公共必修课模块和专业必修课模块的学习。

专业选修课模块和公共选修课模块是具有职业背景的柔性模块,其课程设置可根据本地区经济与社会发展对不同类型创新性、应用型人才的客观需求,及时调整,不断更新。根据地方经济发展的需要,在专业选修课原有专业限选课基础上增设了机械设计及自动化和机械制造及自动化两个模块,学生可根据自己的具体情况有针对性的进行选择。其中,专业限选课包括PLC原理及应用、计算机辅助绘图、专业英语及数控技术;机械设计及自动化模块包括三维实体设计、机电一体化系统设计、机械创新设计、计算机辅助模具设计及机器人技术;机械制造及自动化包括机电设备故障与维护、CAM软件应用基础、数控编程技术、数控机床电气控制及特种加工。教学计划中,第七学期进行职业教育模块的学习。

为了使学生建立系统的知识结构,培养学生的工程意识和创新思维,机械专业对原有部分课程进行了优化整合,适当的减少理论课时数,为工程实践能力的培养与强化留出空间。如增设了计算机辅助绘图、机电一体化系统设计、专业英语等课程。同时将金属切削机床、切削原理与刀具两门课的内容融于《机械制造技术基础》中。根据实际需要,将《单片机原理与应用》由72学时压缩到54学时。

(二)实践教学体系的调整及改革

工程技术能力的培养贯穿于整个实践教学体系中,而实践教学体系主要包括实验教学、专业课程设计、实习、毕业论文(设计)等环节。其中专业课程设计仍然按照传统,在相应专业课程结束后校内集中安排,本次主要在实验教学、实习及毕业论文(设计)两方面的实践教学进行了调整及改革。

1实验教学的调整及改革

实验教学是机械类本科教学的重要组成部分,其核心是培养学生的实践能力和创新意识,促进学生全面系统的掌握和深化理论知识[8-9]。因此,开好实验课对学生理论联系实际、加深对理论的感性认识十分重要。

目前机械专业实验课课时偏少,受实验课时的限制,实验内容以验证性居多,不利于培养学生的创新意识和实践能力。鉴于以上问题,实验教学主要进行了三方面的改革。第一,通过理论课程的优化整合,增加实验课课时,提高设计性实验和综合性实验的数量及比例。如表1所示,机械工程材料、机械原理、机械设计、机械控制工程基础、机械制造技术基础及机械测试技术基础等课程的实验课时都增加到12学时,同时,设计性实验和综合性实验所占比例明显提高。第二,开放实验室。除传统的实践教学外,机械专业利用学校现有的实验设备和条件,在校内建立实践基地,将现有的专业实验室,例如机械设计实验室、机械创新实验室、材料热处理实验室、机床实验室等,在完成实验教学任务的情况下对学生开放。对于基础性实验,实验室在任意时间均对学生开放,在实验室工作人员的安排下,学生可自主进行;而对于设计性或综合性实验,学生应提前写出实验方案和步骤,经老师审核通过后方可进行实验。第三,建立创新实验室。利用实验室的闲置设备开设创新实验室,由机械创新学会的学生进行自主管理,学生可自行设计完成实验及发明,老师进行定期指导。通过不断地实践锻炼,学生的创新意识和综合能力得到进一步提高。实践教学体系的改革为培养优秀的工程技术应用型人才奠定了扎实的基础。

2实习及毕业论文(设计)的调整及改革

机械专业实习种类较多,主要包括认识实习、金工实习、生产实习及毕业实习。由于受实习条件的限制,实习人数众多但专业实习指导的师资明显不足,实习质量难以得到保证,针对这一情况,机械专业主要进行了两方面的改革。第一,采取校企联合的措施。一方面聘请对口企业的高级工程人员或退休技术工人担任实习的指导教师,解决师资不足的问题;另一方面建立校外实习基地。机械专业先后与格瑞德集团山东德通实业有限公司、山东华宇电力材料有限公司、德州天宇汽车电子有限公司、德银机械制造有限公司、山东中大空调集团和德州中泰工控有限公司等企业签署了校外实习基地建设协议,学生的认识实习、金工实习、生产实习及毕业实习均可在校外实习基地进行。校外实习基地的建立,在很大程度上弥补了校内实习资源的不足。第二,采取多层次实习方案,着重培养学生工程实践能力和创新精神。具体地说,由第三学期一周的认识实习到第四学期两周的金工实习,由第七学期七周的专业方向实习到第八学期八周的毕业实习,使学生将理论与实践相结合,为毕业后能很快适应工程技术岗位打下坚实的基础。

为了提高学生的创新意识及分析问题和解决问题的能力,机械专业改革后的毕业论文(设计)主要有两种形式:一种是选题来源于实习或就业的工厂,联合工厂技术人员攻克难题,完成论文(设计);另一种是学生分组后自主选题,自拟题目,完成实物。

四改革效果

学生就业和大赛实践对学校的教学效果具有检验和反馈作用[10]。在新的人才培养模式实施过程中,德州学院机械专业不仅保证了理论和实践教学的教学质量,而且强化了学生的创新意识和实践能力,近两年来,学生一次就业率均在98%以上,2010级学生2011、2012两年在省级以上各类大学生创新活动中取得了优异的成绩,其中国家特等奖1项,一等奖8项,二等奖3项、三等奖6项,山东省特等奖6项、一等奖18项、二等奖23项、三等奖19项。作为地方院校,德州学院将继续进行机械专业人才培养模式的改革探索,着力培养能够切实在地方经济建设和社会发展中发挥作用的具有宽厚的理论基础、系统的专业知识以及实践能力、适应能力和创新精神的应用型人才,更好的为地方经济建设和社会发展服务。

参考文献

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[2]王妍.基于校企合作的机械类高技能人才培养探索[J].教育与职业,2010(23):189-190.

[3]时铭显.面向21世纪的美国工程教育改革[EB/OL]. http:///20030113/3075759_2.shtml

[4]刁其君.加强大学生工程实践能力的培养[J].成都理工大学学报:社会科学版,2004(4):10-12.

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[6]杜彦良,江舒.不同类型高等学校定位与人才培养模式的实践与思考[N].中国教育报,2004-07-09.

[7]吴云助.地方高校复合型人才培养模式的探索[J].教育与职业,2009(5):48-49.

[8]宋义林,刘新力,彭景云.面向机械专业学生创新能力培养的实验室开放教学模式研究[J].硅谷,2009(9): 133-138.