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緒論:在尋找寫作靈感嗎?愛發(fā)表網(wǎng)為您精選了8篇機械工程的認識,愿這些內(nèi)容能夠啟迪您的思維,激發(fā)您的創(chuàng)作熱情,歡迎您的閱讀與分享!
機械設(shè)計是機械工程專業(yè)的一門專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課,在機械工程專業(yè)課程體系中占有十分重要的地位,是銜接公共基礎(chǔ)課和專業(yè)課的橋梁與紐帶,擔(dān)負著為后續(xù)專業(yè)課程奠定基礎(chǔ)的重要角色。但從目前應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式看,現(xiàn)行的教學(xué)方法及手段等在很大程度上導(dǎo)致了理論教學(xué)和實踐教學(xué)相互脫節(jié),影響了工程應(yīng)用型人才培養(yǎng)的質(zhì)量,需要進行一系列的改革。
一教學(xué)內(nèi)容的改革與探索
1理論教學(xué)方面
應(yīng)用型人才培養(yǎng)的理論教學(xué)應(yīng)以社會需求為導(dǎo)向,以理論教學(xué)的基礎(chǔ)性和應(yīng)用性為出發(fā)點,以培養(yǎng)學(xué)生技術(shù)應(yīng)用能力為目標(biāo)[2]。要精選、更新教學(xué)內(nèi)容,在教學(xué)過程中要不斷地將一些最新的科研成果充實到教學(xué)內(nèi)容中去,力求反映發(fā)展前沿,使機械設(shè)計課程的內(nèi)容始終保持較強的時代性、前沿性。
2實踐教學(xué)方面
培養(yǎng)應(yīng)用型人才必須突出能力本位的思想,實踐教學(xué)是應(yīng)用型人才培養(yǎng)過程中重要的教學(xué)環(huán)節(jié),它對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和實踐能力,提高他們的綜合素質(zhì)有著理論教學(xué)不可替代的特殊作用[3]。
機械設(shè)計課程的實踐教學(xué)包括實驗及課程設(shè)計兩方面內(nèi)容。根據(jù)工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo),以能力培養(yǎng)為主線,把提高學(xué)生綜合素質(zhì)、培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實踐能力作為實踐教學(xué)的主要目的,構(gòu)建與理論教學(xué)相輔相成的實踐教學(xué)新體系。
在實驗教學(xué)內(nèi)容上注意與相關(guān)課程關(guān)聯(lián),根據(jù)社會發(fā)展與需求及時更新實驗內(nèi)容,減少驗證性、演示性實驗,增加與工程實際聯(lián)系密切的綜合性、設(shè)計性、創(chuàng)新性實驗,并在實驗項目中盡可能地采用新技術(shù)、新方法、新設(shè)備。教學(xué)中,增加軸的測繪、減速器等機械的拆裝及機械創(chuàng)新實驗等實驗項目,有利于提高學(xué)生的動手能力,使學(xué)生對工藝方面的要求及結(jié)構(gòu)設(shè)計有一定的了解,為提高學(xué)生整體設(shè)計能力打下基礎(chǔ)。
在課程設(shè)計選題上要改變以往題目的單一性,除保留減速器這一傳統(tǒng)的設(shè)計題目外,還要選取與工程實際關(guān)系密切的課題(如一些科研子課題)作為課程設(shè)計的課題,比如:各種簡單類型的行星齒輪傳動設(shè)計、汽車傳動系統(tǒng)中的減速器、減速器虛擬設(shè)計等。最大限度地調(diào)動學(xué)生的積極性,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識。
二教學(xué)方式方法的改革與探索
1理論教學(xué)方面
(1)做好學(xué)生的思想政治教育工作,幫助學(xué)生明確職業(yè)化素質(zhì),提升職業(yè)適應(yīng)能力,增強學(xué)生的應(yīng)用創(chuàng)新意識,提高學(xué)生的應(yīng)用創(chuàng)新能力,培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用創(chuàng)新人格。
(2)課堂講授突出重點,貫徹少而精的原則。培養(yǎng)工程應(yīng)用型人才,要充分考慮各專業(yè)后續(xù)專業(yè)課程和學(xué)生就業(yè)后在實際工作和研究過程中對機械設(shè)計知識的需求,在保證基本的機械設(shè)計教學(xué)體系的情況下,專業(yè)需要的部分要多講,專業(yè)不需要的部分要少講或作簡單介紹。
(3)建立多元互動的課堂教學(xué)體系。在教學(xué)中充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用,讓學(xué)生在課堂上有發(fā)言討論的機會。以教師為主導(dǎo),開展提問式、啟發(fā)式、討論式等以學(xué)生思維訓(xùn)練為主的教學(xué)方法,如:在教學(xué)中,引入工程設(shè)計中遇到的實際問題(帶傳動打滑、鏈傳動脫鏈等),教師引導(dǎo)思路,讓學(xué)生用相應(yīng)理論去解決問題,并讓學(xué)生分組展開討論,充分發(fā)表自己的見解,對于學(xué)生既鍛煉了知識應(yīng)用能力,又提高了學(xué)習(xí)的積極性和興趣,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新欲望,有益于學(xué)生綜合應(yīng)用能力的培養(yǎng)。
(4)淡化公式的推導(dǎo)過程,注重公式的實際應(yīng)用。機械設(shè)計課程特點是公式多,盡管公式多,但除了一些定義性公式應(yīng)在了解的基礎(chǔ)上記住外,其余得只要求正確使用不必硬記。教學(xué)中要淡化公式的推導(dǎo)過程,注重公式的應(yīng)用,更多地注重實際問題的解決過程,減少講授理論的比例,加大練習(xí)和應(yīng)用比例,這種理論聯(lián)系實際的教學(xué)有益于鍛煉學(xué)生解決實際問題的能力,培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用型思維。
(5)堅持共性與個性相結(jié)合,貫徹因材施教的思想,促進學(xué)生個性的發(fā)展。為了滿足不同的需求,我們在授課后增加課外輔導(dǎo)和答疑時間,針對不同生群因材施教。
2實踐教學(xué)方面
(1)改革實驗教學(xué)方法,提升實驗教學(xué)質(zhì)量。在實驗教學(xué)環(huán)節(jié)中,要充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用,給學(xué)生提供更多的參與動手的機會,讓學(xué)生多動手、多實踐,培養(yǎng)他們的實踐動手能力、運用所學(xué)知識的能力、解決問題的能力和創(chuàng)新意識,我們采用分階段、多層次的實驗教學(xué)方法,以滿足不同層次學(xué)生的需求并強化學(xué)生的實踐動手能力。
第1階段:感性認知階段,帶領(lǐng)學(xué)生參觀零件陳列室,掌握常用機構(gòu)和通用零件的原理、結(jié)構(gòu)及其基本功能,增加學(xué)生的感性認知。第2階段:驗證型實驗,要求學(xué)生掌握實驗原理及實驗設(shè)備的基本操作,運用所學(xué)理論知識,能進行相關(guān)數(shù)據(jù)的處理,培養(yǎng)學(xué)生的實驗基本操作能力。第3階段:綜合設(shè)計型,要求學(xué)生掌握機械設(shè)計課程所涉及的知識進行綜合設(shè)計型實驗,培養(yǎng)學(xué)生的綜合設(shè)計能力。第4階段:創(chuàng)新型自主性實驗,在機械創(chuàng)新實驗室,讓學(xué)生通過具體的工程實踐結(jié)合專業(yè)基礎(chǔ)知識自己動手創(chuàng)新機械,培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力及創(chuàng)新能力。
(2)課程設(shè)計選題結(jié)合工程實際。根據(jù)學(xué)生各方面的綜合素質(zhì)和表現(xiàn)分配題目,設(shè)計題目要與工程實際緊密聯(lián)系起來,可將一些科研子課題引入到課程設(shè)計中,將原先的二維繪圖轉(zhuǎn)變?yōu)槿S設(shè)計,有利于對新產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計。
設(shè)計中要盡量采用現(xiàn)代設(shè)計方法,比如優(yōu)化設(shè)計、可靠性設(shè)計等。實現(xiàn)設(shè)計手段現(xiàn)代化,設(shè)計中引入計算機技術(shù)手段,選用目前企業(yè)運用較廣的計算機輔助設(shè)計軟件Ansys、Pro/E、UG等,如:采用Pro/E對零件進行三維建模,并用建造好的虛擬模型進行CAE分析,然后修改模型,對滿足創(chuàng)新設(shè)計要求的產(chǎn)品進行虛擬制造。豐富了課程設(shè)計教學(xué)內(nèi)容,調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,也使所培養(yǎng)的學(xué)生更符合企業(yè)對設(shè)計人員的需求。
把機械設(shè)計課程設(shè)計當(dāng)作一門必修獨立課程進行考核,具有單獨學(xué)分,這樣可增加學(xué)生的重視程度;對于設(shè)計答辯,應(yīng)成立有效的課程設(shè)計答辯小組,不能流于形式,事先擬定多個答辯題目,保證課程設(shè)計學(xué)時,嚴格答辯考核是實現(xiàn)機械設(shè)計課程培養(yǎng)目標(biāo)的最重要因素之一;采用綜合評價標(biāo)準(zhǔn),全面評價學(xué)生課程設(shè)計質(zhì)量,真實評價課程設(shè)計教學(xué)效果,把成績分成幾大塊,包括平時出勤,計算說明書,零件圖及裝配圖,答辯情況。
(3)科研與教學(xué)相結(jié)合??蒲信c教學(xué)相結(jié)合,是應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)的有效途經(jīng)。人才的培養(yǎng)需要經(jīng)歷漫長的實踐、學(xué)習(xí)、再實踐的過程,才能做出創(chuàng)新性業(yè)績。只有通過大量的實踐活動才能更有效地提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力以及團隊意識。
組織學(xué)生參加教師的科學(xué)研究活動,在教學(xué)活動過程中,從形式、內(nèi)容、方法等方面,體現(xiàn)科學(xué)研究的要素與精神,把獲取理論知識的學(xué)校教育與獲取實踐能力的科研實踐有機地結(jié)合在一起,可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識,提高學(xué)生創(chuàng)新能力。將教學(xué)與科研有機結(jié)合,通過引導(dǎo)和組織學(xué)生積極參加與課程相關(guān)的研究項目,強化實踐教學(xué)環(huán)節(jié),可提高學(xué)生的實踐動手能力。
三教學(xué)手段的改革
1采用多媒體教學(xué)課件
機械設(shè)計課程的理論性及實踐性都比較強。而大多數(shù)學(xué)生對課程中遇到的一些工程實踐問題感性認識不足、難以想象和理解,因此,作為教師,我們應(yīng)該充分利用多媒體技術(shù),多制作一些具有個性化的多媒體教學(xué)課件,體現(xiàn)我們不同的教學(xué)風(fēng)格。通過多媒體教學(xué)課件,將原有教學(xué)內(nèi)容進行重新調(diào)整,來加強教學(xué)內(nèi)容的層次性和概括性,使原有龐大和繁雜的教學(xué)內(nèi)容縮減為若干個清晰明了的教學(xué)板塊,重點突出,層次鮮明,便于學(xué)生深入地理解和掌握重點內(nèi)容,通過多媒體手段,極大地提高教學(xué)效果和質(zhì)量,培養(yǎng)了學(xué)生的形象思維能力。
2采用直觀教具和適當(dāng)?shù)陌鍟?/p>
多媒體教學(xué)雖然內(nèi)容豐富、詳細,教學(xué)內(nèi)容生動形象、具有較強的吸引力,課堂教學(xué)中可以實現(xiàn)教師與同學(xué)們的教學(xué)互動。但是,在課堂教學(xué)過程中,不能過多地、片面地追求多媒體教學(xué),課程的某些內(nèi)容在教學(xué)中還應(yīng)輔以適當(dāng)?shù)慕叹?、模型及板書?/p>
因為課件信息量增大的同時播放速度較快,學(xué)生記筆記困難,印象不深,可以通過板書來彌補。對于理論性強的知識要利用板書進行講解,能充分發(fā)揮教師的口頭語言和身體語言的感染力;對于一些難度不大、較易理解的形象性知識,則利用多媒體課件講解,這樣教學(xué)效率高、效果好。
機械設(shè)計課程教學(xué)對工程應(yīng)用型人才的培養(yǎng)有著十分重要的作用。對于機械設(shè)計課程,從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段及實踐教學(xué)等方面進行改革與探索是很有必要的,通過這些方面的改革,可激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,提高教學(xué)效果,有利于加強學(xué)生創(chuàng)新能力及工程實踐能力、分析問題及解決問題能力的培養(yǎng)。對學(xué)生創(chuàng)新精神的培養(yǎng)和綜合素質(zhì)的提高具有重要意義。
總之,在經(jīng)濟、科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展的今天,作為高等學(xué)校的教師,我們不但要更新教育觀念,改變教學(xué)模式,建立教學(xué)新體系,更要積極鉆研業(yè)務(wù)知識,不斷完善自我,切實提高教學(xué)水平,以培養(yǎng)出滿足現(xiàn)代社會需求的高素質(zhì)工程應(yīng)用型人才。
參考文獻
[1]楊志堅.中國本科教育培養(yǎng)目標(biāo)研究(之六)[J].遼寧教育研究,2004(10):1-16,49.
關(guān)鍵詞:應(yīng)用型人才 應(yīng)用導(dǎo)向 教學(xué)體系 人才培養(yǎng)
中圖分類號:G64 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-098X(2017)02(b)-0184-04
Research on the Innovation of Application-oriented Training Mode of Mechanical Engineering Students
Jiang Li
(School of Mechanical and Electrical Engineering, Wuyi University, Jiangmen Guangdong, 529000, China)
Abstract:The cultivation of application-oriented undergraduates has entered the national strategic level. Application-oriented training mode of mechanical engineering students has been proposed to meet the requirement of rapid economic development of west regionof Guangdong Province. Firstly, the meaning of application talent has been discussed. Secondly, the paper discusses the construction of the training system of the mechanical engineering specialty with the aim of cultivating the applied talents. Finally, application oriented talent training mode has been discussed.Taking the basic course of mechanical manufacturing technology as an example, the reform of teaching ideas and the design of teaching methods have been fully discussed.
Key Words:Application talent; Application-oriented training; Teaching system; Talentscultivating
在全球制造I面臨重大調(diào)整的大環(huán)境下,我國于2015年初正式提出了《中國制造2025》的戰(zhàn)略規(guī)劃。該戰(zhàn)略規(guī)劃將加快制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級,推動信息化與工業(yè)化的深度融合和提高制造業(yè)的創(chuàng)新能力為目標(biāo),大力推動信息化技術(shù)、機器人技術(shù)、高檔數(shù)控機床、航空航天設(shè)備等重點領(lǐng)域的快速發(fā)展。在這一新形勢下,我國制造業(yè)正朝著信息化、智能化快速的轉(zhuǎn)型發(fā)展。據(jù)不完全數(shù)據(jù)統(tǒng)計,我國2015上半年工業(yè)機器人銷量增長幅度達到近80%,被廣泛應(yīng)用于汽車、五金衛(wèi)浴和3C行業(yè)中。機器人技術(shù)、信息化技術(shù)、和物聯(lián)網(wǎng)的融合發(fā)展已成為智能制造的一大亮點,大批無人倉庫、無人工廠項目正在美的、格力和海信這樣的傳統(tǒng)制造業(yè)中開展起來,代表著我國制造業(yè)未來的發(fā)展方向和趨勢。廣東省委省政府正在大力推動“珠西戰(zhàn)略”,打造珠江西岸先進裝備制造產(chǎn)業(yè)帶,江門市實施“珠西智谷”計劃構(gòu)建現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系,將大力發(fā)展裝備制造業(yè)被推上了“獨一無二”的地位。到2017年,珠江西岸規(guī)模以上裝備制造業(yè)計劃實現(xiàn)產(chǎn)值1.5萬億元,年均增長約15%。到2020年,珠江西岸規(guī)模以上裝備制造業(yè)實現(xiàn)產(chǎn)值2.2萬億元,年均增長約15%,其中先進裝備制造業(yè)占規(guī)模以上裝備制造業(yè)的比重超過50%。其中,以機器人技術(shù)和信息技術(shù)為代表的智能制造裝備產(chǎn)業(yè)將作為“珠西戰(zhàn)略”發(fā)展的重點,2017年年產(chǎn)值有望達到1 000億元。
在這樣的背景下,國家經(jīng)濟的發(fā)展越來越倚重科技創(chuàng)新推動下的制造業(yè)快速發(fā)展。而這種高端制造業(yè)的快速發(fā)展離不開高級技術(shù)人才的培養(yǎng)。高校作為高端人才培養(yǎng)的搖籃勢必肩負起這一重要的任務(wù)?!秶抑虚L期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010―2020年)》中明確指出:“我國教育還不適應(yīng)國家經(jīng)濟社會發(fā)展和人民群眾接受良好教育的要求,提出改革人才培養(yǎng)體制一定要創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式、探索多種培養(yǎng)方式”。這種不適應(yīng)主要體現(xiàn)在人才培養(yǎng)的不適應(yīng)上。“國際教育標(biāo)準(zhǔn)分類法”將高等學(xué)校分為三類:綜合性研究型大學(xué),培養(yǎng)自然科學(xué)、社會科學(xué)和人文科學(xué)的研究型人才;專業(yè)性應(yīng)用型大學(xué)或?qū)W院,培養(yǎng)理論基礎(chǔ)扎實的不同層次的高級專門人才和管理人員;職業(yè)性技能性高等院校,培養(yǎng)在生產(chǎn)、管理、服務(wù)第一線從事具體工作的技術(shù)人才。當(dāng)前,我國經(jīng)濟發(fā)展正在從依賴資源、勞動力向依賴創(chuàng)新、人才轉(zhuǎn)型,經(jīng)濟社會發(fā)展迫切需要高校培養(yǎng)大量高素質(zhì)的應(yīng)用型人才,對于應(yīng)用型本科院校,正確回答什么是應(yīng)用型人才、怎樣培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型人才已經(jīng)成為迫在眉睫的問題。
1 應(yīng)用型人才的內(nèi)涵
應(yīng)用型人才是相對于學(xué)術(shù)型人才和技能型人才而言的,是一種能夠?qū)⑺鶎W(xué)的專業(yè)知識和技能直接用于社會的生產(chǎn)實踐中的專業(yè)技術(shù)人才。它強調(diào)充分發(fā)揮知識和技能力量,將抽象的理論和符號轉(zhuǎn)化成為具體的操作步驟或產(chǎn)品設(shè)計方案,用于直接解決生產(chǎn)制造中的問題。應(yīng)用型人才既要有足夠的理論基礎(chǔ)和專業(yè)素養(yǎng),又能夠理論聯(lián)系實際將知識應(yīng)用于實際。與學(xué)術(shù)型人才相比,它在知識結(jié)構(gòu)、能力培養(yǎng)和素質(zhì)培養(yǎng)上都有自己鮮明的特點。
首先,在知識結(jié)構(gòu)上,學(xué)術(shù)型人才強調(diào)知識的完整性和系統(tǒng)性,以學(xué)科為導(dǎo)向,關(guān)注在自然科學(xué)、社會科學(xué)、人文科學(xué)領(lǐng)域發(fā)現(xiàn)和研究客觀規(guī)律,偏重理論學(xué)習(xí),具有較強的科研能力和創(chuàng)新能力。應(yīng)用型人才不過分強調(diào)知識的系統(tǒng)性,更加注重專業(yè)素質(zhì)和能力的培養(yǎng)。理論以適用為度,強調(diào)服務(wù)生產(chǎn)一線、管理生產(chǎn)一線的能力。同時,應(yīng)用型人才強調(diào)多學(xué)科知R的綜合運用,強調(diào)利用理論知識來指導(dǎo)實踐的驗證。
其次,在能力培養(yǎng)上,學(xué)術(shù)型人才強調(diào)專業(yè)技術(shù)能力培養(yǎng),而應(yīng)用型人才則更加強調(diào)綜合能力的培養(yǎng)。這種綜合能力包括實踐應(yīng)用能力和實踐創(chuàng)新能力的融合,就業(yè)能力和創(chuàng)業(yè)能力的融合,領(lǐng)導(dǎo)溝通能力和團隊合作能力的融合。只有具備這樣的綜合能力才能夠適應(yīng)社會經(jīng)濟和科技的快速、多元化發(fā)展。
最后,在素質(zhì)培養(yǎng)上,學(xué)術(shù)型人才強調(diào)科研學(xué)術(shù)素質(zhì),主要包括研究態(tài)度、研究作風(fēng)和研究方法等內(nèi)容。而應(yīng)用型人才則注重職業(yè)素質(zhì),包括職業(yè)技能,職業(yè)道德和職業(yè)責(zé)任等內(nèi)容。
總體來說,應(yīng)用型人才和傳統(tǒng)學(xué)術(shù)型人才相比,更加強調(diào)科學(xué)和知識的創(chuàng)新應(yīng)用,而不是知識的創(chuàng)新或者科學(xué)的發(fā)現(xiàn)。應(yīng)用人才的培養(yǎng)應(yīng)該更加注重社會對人才的需求,應(yīng)該具有不同的視角和不同的培養(yǎng)體系[1]。
2 機械工程專業(yè)培養(yǎng)體系構(gòu)建
由于筆者為機械工程專業(yè)教師,該文將以機械工程專業(yè)為例,提出以社會需求為導(dǎo)向,應(yīng)用型人才的培養(yǎng)為宗旨的專業(yè)培養(yǎng)體系構(gòu)建思路。
應(yīng)用型人才的培養(yǎng)應(yīng)該摒除學(xué)術(shù)型人才的培養(yǎng)體系的思路,從社會對人才的需求為導(dǎo)向逐層遞進,形成一整套完整的培養(yǎng)體系。筆者地處珠江西岸地區(qū),該地區(qū)較為發(fā)達的產(chǎn)業(yè)包括:紡織服裝、造紙、軌道交通、建材、食品和機電設(shè)備。通過對這些產(chǎn)業(yè)的實地調(diào)研和溝通,發(fā)現(xiàn)對于機械工程專業(yè)而言,目前社會需求較大的人才應(yīng)該具備以下幾方面的知識儲備。
(1)數(shù)字化設(shè)計知識。包含CAD/CAE(計算機設(shè)計―仿真―有限元分析―優(yōu)化技術(shù))、虛擬樣機技術(shù)。以摩托車、數(shù)控機床(銑床)、注塑機、機器人等為主線設(shè)計教學(xué)內(nèi)容和環(huán)節(jié)。
(2)精密制造知識。以數(shù)控機床、激光加工設(shè)備、控制系統(tǒng)等為主線設(shè)計教學(xué)內(nèi)容和環(huán)節(jié)。含3、4、5、6軸數(shù)控精密機床(如雕銑機、高速銑床)、加工中心、精密鑄造(注塑機)、激光加工裝備、3D打印、精密測量等設(shè)備,學(xué)習(xí)和掌握機床原理、加工特點、超硬刃具、加工(成型)工藝、加工質(zhì)量、精密測量等技術(shù)及發(fā)展趨勢。
(3)工業(yè)機器人應(yīng)用知識。以工業(yè)機器人、機械手的原理和類型、應(yīng)用案例(重點:切割、焊接、拋光、碼垛等)及發(fā)展趨勢為主線設(shè)計教學(xué)內(nèi)容與環(huán)節(jié),重點:控制系統(tǒng)、機器人應(yīng)用。
(4)智能生產(chǎn)知識。重點研究無人車間,主要包括自動裝配生產(chǎn)線、自動加工生產(chǎn)線(含自動檢測)、自動運輸系統(tǒng)、自動倉儲系統(tǒng)、自動監(jiān)控系統(tǒng)等。以無人車間規(guī)劃與實現(xiàn)、衛(wèi)浴產(chǎn)品自動裝配生產(chǎn)線、衛(wèi)浴產(chǎn)品自動加工生產(chǎn)線、AGV小車、自動倉儲系統(tǒng)等為主線。
以上面四部分需求為出發(fā)點,首先構(gòu)建人才培養(yǎng)知識模塊體系。接著以該知識模塊體系為核心,反推應(yīng)用型人才所需要的能力點和素質(zhì)點,最終形成培養(yǎng)方案的知識體系構(gòu)建,如圖1所示。
在該專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)體系構(gòu)建中,應(yīng)該更加注重實踐課程體系的建設(shè),大力提升實踐課程體系所占的比重,務(wù)必使得學(xué)生達到能夠?qū)W以致用甚至創(chuàng)新應(yīng)用的水平。
3 以應(yīng)用為導(dǎo)向的人才培養(yǎng)模式
應(yīng)用型人才培養(yǎng)的成功與否的一個重要標(biāo)志是學(xué)生能否將學(xué)到的專業(yè)知識和技能用于實際的生產(chǎn)中。為此,該文提出以應(yīng)用研究為導(dǎo)向,建立產(chǎn)學(xué)結(jié)合、深度共融的人才培養(yǎng)模式。
3.1 產(chǎn)學(xué)結(jié)合、互惠互助的校企協(xié)同模式
為了使培養(yǎng)的人才與社會需求更加貼合,學(xué)校應(yīng)該開拓思路,更加主動的與社會企業(yè)交流互動,尋求切實有效的多元化校企協(xié)同模式。
模式一:共同講解專業(yè)課程。學(xué)??梢云刚堄胸S富經(jīng)驗的企業(yè)工程師作為一門課程的特聘教師,參與課程的講解。企業(yè)工程師能夠從專業(yè)的視角幫助學(xué)生梳理知識和應(yīng)用之間的關(guān)系。
模式二:引企業(yè)進入學(xué)校。通過共建校內(nèi)實踐基地的方式將企業(yè)引入學(xué)校。這種校企共建的實踐基地一方面能夠使實踐課程與企業(yè)需求結(jié)合更加緊密,另一方面也可以幫助企業(yè)提前培養(yǎng)所需的人才。
模式三:搬課堂到企業(yè)。學(xué)??梢栽谄髽I(yè)建立多媒體教室。學(xué)生可以更方便的到企業(yè)上課和設(shè)計,企業(yè)的老師也更加方便的指導(dǎo)學(xué)生。
模式四:共同開發(fā)應(yīng)用研究項目。通過與企業(yè)的深度合作,發(fā)現(xiàn)企業(yè)所存在的問題,并將這些問題轉(zhuǎn)化成為實際的應(yīng)用研究項目。組織學(xué)校的師生和企業(yè)的工程師一起參與項目的研究,在鍛煉了學(xué)生應(yīng)用實踐能力的同時也能夠幫助企業(yè)解決問題。
通過這些協(xié)同模式的開展,可以讓學(xué)生更好地了解社會的需求,促進自己提高相應(yīng)的知識儲備和實踐技能水平。
3.2 以應(yīng)用為導(dǎo)向的項目團隊建設(shè)
通過與企業(yè)的溝通掌握了企業(yè)的需求,但將這種需求轉(zhuǎn)化成為學(xué)生的技能水平還需要一個推進平臺。在這個平臺中,學(xué)生可以將理論知識應(yīng)用于實際的應(yīng)用研究之中。該文提出以應(yīng)用研究為導(dǎo)向的項目團隊模式來進行上述平臺的建設(shè)。
首先,根據(jù)企業(yè)的需求進行應(yīng)用研究項目的立項,保證所有應(yīng)用研究項目都最大限度的貼合實際的需求。另一方面,所立項目應(yīng)該具有較高的視角,具有一定的創(chuàng)新性和前瞻性,或能夠解決一些重點難點問題。以完成項目的形式來引導(dǎo)學(xué)生運用所學(xué)理論知識,鍛煉學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力。
其次,項目的開展應(yīng)該具有清晰的組織構(gòu)架。教師和企業(yè)工程師為項目主要負責(zé)人,負責(zé)項目的立項和總體組織規(guī)劃的工作。學(xué)生以團隊協(xié)作的形式組織參加,一方面能夠通過互助合作提升工作效率,另一方面能夠鍛煉學(xué)生團隊合作能力和職業(yè)責(zé)任感。
最后,項目的評價要做到“不以獎狀論英雄”。此種研究型項目的目的是培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力,項目的成功與否應(yīng)該更多的引入過程評價。在項目開展過程中,鼓勵學(xué)生進行創(chuàng)新應(yīng)用,肯定學(xué)生在項目開展過程中所付出的努力和得到的鍛煉。以更加開放的態(tài)度來評價項目開展所取得的成果。
3.3 以應(yīng)用為目標(biāo)的教學(xué)理念變革
圍繞應(yīng)用能力為指標(biāo)的課程再設(shè)計是應(yīng)用型人才培養(yǎng)中教學(xué)理念變革的主要體現(xiàn)。以應(yīng)用型機械工程專業(yè)人才為培養(yǎng)對象,在工科教育的情境下,實踐應(yīng)用教育比死記硬背的知識積累更加重要。也就是說,學(xué)習(xí)應(yīng)該以實際的項目問題解決為核心。學(xué)生通過系統(tǒng)的分析項目問題,努力的尋找用以解決問題所需的知識點,確立自己的學(xué)習(xí)目標(biāo)。同時,針對同一問題,學(xué)生可以學(xué)會從不同的視角出發(fā),整合不同學(xué)科的理論來解決[2]。
具體以機械工程專業(yè)基礎(chǔ)課程機械制造技術(shù)基礎(chǔ)為例,這門課程以機械加工的原理、方法、過程和工藝為基本內(nèi)容,它是設(shè)計和產(chǎn)品間的紐帶。課程的教學(xué)質(zhì)量直接影響了機械工程專業(yè)的人才培養(yǎng)質(zhì)量。如果忽略應(yīng)用型人才培養(yǎng)的理念,這門課將非常的枯燥,學(xué)生需要花費大量的時間去記憶很多的名詞和原理。而這種簡單的記憶式教學(xué)顯然無法獲得良好的教學(xué)效果。
機械制造技術(shù)基礎(chǔ)這門課程的難點在于課程內(nèi)容非常繁雜,名詞術(shù)語較多,涉及面較廣,記憶難度較大。當(dāng)我們圍繞著應(yīng)用型人才的能力要求來講授這門課時,可以將機械制造技術(shù)基礎(chǔ)這門課的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計為:(1)以具體的零件加工案例為例使學(xué)生掌握機械加工制造的基本定義、概念、過程和影響因素;(2)在有了一定的知識基礎(chǔ)儲備后,讓學(xué)生舉一反三,完成不同零件的整套加工工藝流程的制定及夾具的設(shè)計工作。通過實際的實踐應(yīng)用,一方面可以大大提高學(xué)生對該課程的學(xué)習(xí)興趣,另一方面可以更好的加深學(xué)生對專業(yè)知識的認識,提高學(xué)生的應(yīng)用能力。
3.4 以應(yīng)用為目標(biāo)的教學(xué)方法設(shè)計
培養(yǎng)應(yīng)用型人才的教學(xué)理念與傳統(tǒng)教學(xué)有所區(qū)別,同時也必將體現(xiàn)在教學(xué)方法的不同上。17世紀(jì)捷克著名教育家夸美紐斯撰寫了《大教學(xué)論》,旨在尋求一種教學(xué)的方法,使教師因此可以少教,但學(xué)生可以多學(xué)。他指出:“一切知識都是從感官的感知開始的;然后才由想象的媒介進入記憶的領(lǐng)域;隨后才由具體事物的探討對普遍生出理解;最后才有對業(yè)已領(lǐng)會的事實的判斷?!币虼丝涿兰~斯倡導(dǎo)的教學(xué)方法最重要的就是強調(diào)遵循“感覺-理解-記憶-判斷”法則。將上述法則運用于教學(xué)可以概括為四個重點:第一是強調(diào)教學(xué)的直觀性;第二是強調(diào)教學(xué)的情境性;第三是強調(diào)教學(xué)的實踐性;第四是強調(diào)教學(xué)方法應(yīng)當(dāng)體現(xiàn)感悟性的特征要素[3]。
夸美紐斯對于教學(xué)方法的總結(jié)和目前備受教育者所推崇的基于“翻轉(zhuǎn)課堂”的教學(xué)設(shè)計方法非常吻合?!胺D(zhuǎn)課堂”的教學(xué)方法讓學(xué)生更加積極主動的進行課前的學(xué)習(xí),并在課堂上跟老師進行互動交流,實現(xiàn)知識的理解,并促進知識的更好記憶。通過老師的積極引導(dǎo),可將所學(xué)知識應(yīng)用于實際問題的判斷。根據(jù)“翻轉(zhuǎn)課堂”的教學(xué)理念和機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程的特點,該文認為采用以問題為導(dǎo)向的教學(xué)設(shè)計方法(PBL)是非常適合以“應(yīng)用”為目標(biāo)的應(yīng)用型人才培養(yǎng)的[4]。
PBL是以學(xué)生為中心的課程設(shè)計方法,使學(xué)生通過執(zhí)行學(xué)習(xí)任務(wù)來整合理論學(xué)習(xí)與實踐應(yīng)用,運用知識與技能實現(xiàn)自主學(xué)習(xí)和提升解決實際問題的能力。其課程教學(xué)的典型特點是,整個學(xué)習(xí)過程由小組成員共同參與完成。這給學(xué)生提供了合作學(xué)習(xí)的機會。PBL是能力導(dǎo)向教學(xué)法的當(dāng)然之選。
PBL教學(xué)方法的關(guān)鍵在于問題的設(shè)置,在上某一章節(jié)的內(nèi)容前,通過選則一個結(jié)構(gòu)模糊的問題來組織課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)和討論,通過討論來深入的分析問題,并使知識得到應(yīng)用。如在講述《金屬切削過程的基本定義》這一章節(jié)的切削用量三要素這個名詞的概念時,可以引入問題:切削用量三要素對金屬切削的效果有何影響,如切削速度過快會帶來什么后果,如背吃刀量過大會帶來什么后果,如進給量過大會帶來什么后果。通過這樣的問題設(shè)置,學(xué)生能夠更加深刻的討論切削用量三要素對金屬加工過程的影響,并通過自己查找資料和相互的討論學(xué)習(xí),加深對該部分知識內(nèi)容的理解和實踐應(yīng)用的轉(zhuǎn)化。在進行PBL教學(xué)方法設(shè)計時,注意所提的問題應(yīng)與學(xué)生的先修知識相結(jié)合,并選擇合適的提問時機。采用PBL教學(xué)時要特別注意角色的定位,學(xué)生是問題的持有者,而教師則應(yīng)扮演認知教練或者促進者的角色,搭配采用小組合作學(xué)習(xí)等方式進行,并注意采用不同角度的多元學(xué)習(xí)評價方式。
4 結(jié)語
應(yīng)用型人才的培養(yǎng)涉及到專業(yè)體系結(jié)構(gòu)建設(shè)、人才培養(yǎng)模式梳理、教學(xué)理念和方法的變革等各個環(huán)節(jié)。每一個環(huán)節(jié)設(shè)計的科學(xué)與否都直接影響著人才培養(yǎng)的質(zhì)量。學(xué)校應(yīng)該根據(jù)自己的實際情況,在內(nèi)涵和外延上有所創(chuàng)新,構(gòu)建適合自己發(fā)展的應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式,辦出自己的特色,提高自身的教育教學(xué)質(zhì)量,為地方經(jīng)濟社會發(fā)展做出貢獻。
參考文獻
[1] ⒃.務(wù)實致用:對地方大學(xué)應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式的探索[J].中國高教研究,2006(5):7-9.
[2] 杜翔云,安奈特?科莫斯,鐘秉林,等.基于問題的學(xué)習(xí):理論與實踐[M].高等教育出版社,2013:7-9.
關(guān)鍵詞:工程教育認證;有限元分析課程;教學(xué)指導(dǎo);管理建設(shè);評價機制
中圖分類號:G642.0 文獻標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)51-0233-03
工程教育專業(yè)認證是國際通行的工程教育質(zhì)量保障制度,也是實現(xiàn)工程教育?國際互認和工程師資格國際互認的重要基礎(chǔ)[1]。工程教育專業(yè)認證通過建立同現(xiàn)實工程師制度相匹配的教育評價體系,實現(xiàn)教育與工程界的接軌,確保工科專業(yè)畢業(yè)生達到行業(yè)認可的素質(zhì)要求。通過對該理念的學(xué)習(xí),我們認識到基于工程教育專業(yè)認證,將以教師傳播知識為主要特征的傳授型教學(xué)模式,向以培養(yǎng)學(xué)生認知能力和實踐能力為主要特征的教學(xué)模式轉(zhuǎn)變,滿足社會對應(yīng)用型人才的需求已成為我國高等工程教育界的研究熱點。
有限元法是當(dāng)今科學(xué)技術(shù)發(fā)展和工程分析中獲得廣泛應(yīng)用的數(shù)值方法之一[2-4]。通過有限元分析軟件,可以在產(chǎn)品設(shè)計階段進行性能分析、預(yù)測與精確計算,縮短了產(chǎn)品研發(fā)及生產(chǎn)周期。對于復(fù)雜機械結(jié)構(gòu)靜態(tài)、動態(tài)與熱態(tài)線性與非線性或穩(wěn)定性計算分析,采用有限元借助計算機運算,均可獲得滿意的結(jié)果。
近年來,有限元法已經(jīng)發(fā)展成為機械工程技術(shù)人員必須具備的知識[5,6]。國內(nèi)高校從90年代后期開始,就逐步展開有關(guān)有限元分析及應(yīng)用課程體系的改革與實踐,以滿足機械類專業(yè)教學(xué)需求。我校綜合大部分企業(yè)對機械專業(yè)畢業(yè)生的反饋信息,發(fā)現(xiàn)機械專業(yè)對有限元法專業(yè)技能要求掌握得不夠理想。本文基于工程教育專業(yè)認證的新理念,對有限元法課程理論與實踐教學(xué)環(huán)節(jié)進行了形成性教學(xué)改革與實踐,這對提升學(xué)生獨立運用有限元法從事機械設(shè)計的能力、課程教學(xué)水平和學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力等方面具有重要的意義。
一、教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化情況
教科書是課堂教學(xué)內(nèi)容的整體框架,教學(xué)內(nèi)容選擇的適合與否直接影響教學(xué)效果的好壞?,F(xiàn)在的大多數(shù)教材內(nèi)容是在前人基礎(chǔ)上做出的二次開發(fā),即依葫蘆畫瓢,這就讓學(xué)生的學(xué)習(xí)成了“傻瓜型”,對于學(xué)生的創(chuàng)新不利。其內(nèi)容應(yīng)更注重創(chuàng)新能力的培養(yǎng),不僅授人以“魚”,更著重授人以“漁”[7,8]。同時,要求有限元課程側(cè)重課程內(nèi)容的深度、廣度與應(yīng)用,在教學(xué)內(nèi)容上強調(diào)“少、精、寬、新”,實行課程模塊化和小型化。因此,應(yīng)本著教材的先進性、學(xué)術(shù)性和適用性出發(fā),合理選取教材。
豐富教學(xué)內(nèi)容,將多媒體、網(wǎng)絡(luò)、幻燈片和實物展示臺等教學(xué)儀器引入課堂。對于有限元分析課程,借助多媒體設(shè)備,進行直觀的交互式教學(xué)更凸顯其優(yōu)勢。處理好基礎(chǔ)性和先進性、經(jīng)典與現(xiàn)代的關(guān)系,保證傳授知識的先進性、實用性,使學(xué)生學(xué)有所獲,學(xué)有所用。融合知識要點,理清知識結(jié)構(gòu),經(jīng)過組織、加工,最終有效地轉(zhuǎn)化為學(xué)生所掌握的知識。
二、教學(xué)指導(dǎo)與考核管理情況
1.教學(xué)指導(dǎo)方式先進。在經(jīng)過大量調(diào)研分析的基礎(chǔ)上,借鑒國內(nèi)外大學(xué)研究型教學(xué)模式改革方面經(jīng)驗,結(jié)合機械專業(yè)特點,采用“啟發(fā)式”、“互動式”和“項目式”相結(jié)合的教學(xué)模式,營造研究型課程教學(xué)環(huán)境,以著重培養(yǎng)學(xué)生認知能力和實踐能力。
“啟發(fā)式”教學(xué)方法研究:教學(xué)過程中根據(jù)教學(xué)任務(wù)和學(xué)習(xí)的客觀規(guī)律,從學(xué)生的實際出發(fā),采用多種方式,以啟發(fā)學(xué)生的思維為核心,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)主動性和積極性,促使他們生動活潑地學(xué)習(xí)。針對有限元分析及應(yīng)用課程邏輯性強,要求數(shù)學(xué)力學(xué)基礎(chǔ)較高的特點,研究如何有效結(jié)合計算結(jié)果與恰當(dāng)?shù)奈锢斫忉專栽鰪妼W(xué)生對深奧理論知識的感性認識。
“互動式”教學(xué)方法研究:以學(xué)生的自主分析和設(shè)計為主體,在教師給出特定情境下,研究基于有限元分析軟件ANSYS的工程實際問題,使學(xué)生針對具體工程實例充分認識掌握各知識要點的本質(zhì),自主提出問題解決方案。
“項目式”教學(xué)方法研究:一種工學(xué)結(jié)合、任務(wù)驅(qū)動和項目導(dǎo)向的教學(xué)模式。項目式教學(xué)法嘗試通過實施一系列完整的教學(xué)項目,將理論和實踐有機地結(jié)合,它以任務(wù)為導(dǎo)向進行教學(xué)活動,在老師的指導(dǎo)下,將一個相對獨立的項目交由學(xué)生自己處理,信息的采集、方案的設(shè)計、項目實施及最終評價,都由學(xué)生自己負責(zé),學(xué)生通過該項目的進行,了解并把握整個過程及每個環(huán)節(jié)中的基本要求。其最顯著的特點是“以項目為主線、教師為引導(dǎo)、學(xué)生為主體”,是師生共同完成項目,共同取得進步的教學(xué)方法。
教學(xué)方法上逐漸向以學(xué)生為中心的方式靠攏,實現(xiàn)從“一言堂”到“啟發(fā)式、互動式、項目式”的教學(xué)方法的轉(zhuǎn)變。以提高學(xué)生的創(chuàng)新能力、實踐能力、獨立思考能力和觀察能力等,滿足社會對應(yīng)用型人才的需求。
實踐表明,這種教學(xué)方式的應(yīng)用,從課前重點和難點問題的提出,到課上重點和難點問題的討論和小組討論;從教師課題項目問題的提出,到學(xué)生對項目問題的分析、研究和解決,始終以各種問題為導(dǎo)向,引發(fā)學(xué)生思考,并將科學(xué)研究的眾多要素滲透到教學(xué)的各個環(huán)節(jié)中,讓學(xué)生和科研小組在教學(xué)環(huán)節(jié)中體驗科學(xué)研究的全過程,從而使學(xué)生自身的問題分析能力、理論分析能力、編程能力、動手實踐能力、科學(xué)創(chuàng)新能力和團隊協(xié)作能力得到鍛煉和發(fā)展。
2.知識點模塊化、合理實施考核。為了改變應(yīng)試教育給學(xué)生學(xué)習(xí)帶來的消極作用,我們也相應(yīng)地改變了考核形式。以往都是單純以卷面的形式來考查學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,這樣會造成學(xué)生為了考試而學(xué)習(xí)的弊端[9,10]。為了調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,能使考試成績更加真實地反映學(xué)生學(xué)習(xí)的效果,我們采用多元化的考核制度,即:階段性考試實驗設(shè)計考核成績和期末考試成績結(jié)合模式。(1)階段性實驗設(shè)計。主要是對學(xué)生掌握知識內(nèi)容和知識結(jié)構(gòu),并靈活運用的檢測。我們將教學(xué)內(nèi)容模塊化,結(jié)合知識要點分為幾個考核項目,從實際問題中出發(fā),挑選出能反映所學(xué)知識且難度適中的習(xí)題。由學(xué)生自己獨立地完成上機建模與模擬分析,并依據(jù)有限元規(guī)范格式書寫分析求解過程的報告。實驗設(shè)計分數(shù)的給出依據(jù)以創(chuàng)新性、實用性為主要標(biāo)準(zhǔn),并參考學(xué)生的實際情況,進行客觀評分。這種以學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力為考核重點的成績評價方式,激發(fā)了學(xué)生平時創(chuàng)新的自覺性和主動性,促進了學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新品格的培養(yǎng)。通過實驗設(shè)計的考核,相對單純的卷面考試,更能體現(xiàn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和獨立思考的能力。(2)期末考試考核。還是以卷面的形式考核,但在考試內(nèi)容和形式上做了改變。在考試內(nèi)容方面,提倡以解決復(fù)雜問題分析和設(shè)計為主的題型,合理布局試卷的難易度、深廣度、區(qū)分度。
通過以階段考核、期中考核和期末考核、上機實踐和作業(yè)以及教研討論和專題等有機結(jié)合,實施過程化、多元化的考核方式,激發(fā)了學(xué)生平時創(chuàng)新的自覺性和主動性,促進了學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新品格的能力培養(yǎng)。
三、教學(xué)改革實踐成果
針對設(shè)定的培養(yǎng)目標(biāo),結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)成果,以之為導(dǎo)向,學(xué)生為中心,建立了“評價―反饋―改進”的閉環(huán)持續(xù)改進機制。以下是以成果為導(dǎo)向《機械結(jié)構(gòu)有限元分析》課程教學(xué)實踐。
通過對2014年學(xué)生學(xué)習(xí)成果的達成情況分析,發(fā)現(xiàn)學(xué)生應(yīng)用結(jié)構(gòu)有限元方法分析工程中實際問題的能力不足,獨立解決問題的能力欠缺。針對這些問題,2015年在課程講解的過程中,增加了更多貼近工程實際的案例分析;在課程章節(jié)性總結(jié)中進行相似案例的歸納比^,加強貫穿性的對比分析認識;并在課程的考核過程中要求學(xué)生獨立完成實際問題的分析與解決,有效地增強了學(xué)生運用有限元方法的獨立工作能力,提高了學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量。2015年,發(fā)現(xiàn)學(xué)生對軟件上機課程不夠重視,上機操作不熟練,隨即在后期的教學(xué)過程中加強上機操作實踐環(huán)節(jié)的管理,加大上機操作考核評分的比重,提高學(xué)生的綜合能力。表1為2016年上半年課程目標(biāo)各項能力達成度評價情況。
從表1可以看出,近3年機械結(jié)構(gòu)有限元課程教學(xué)改革取得了顯著效果,學(xué)生的各項能力水平都達到了很高的標(biāo)準(zhǔn)。同時,通過對所設(shè)定的各個知識目標(biāo)和能力目標(biāo)的學(xué)習(xí)結(jié)果分析,可以評價本課程的實際學(xué)習(xí)成果。通過持續(xù)改進機制,保證持續(xù)改進培養(yǎng)目標(biāo),始終符合社會需求;持續(xù)改進畢業(yè)要求,始終符合培養(yǎng)目標(biāo);持續(xù)改進教學(xué)活動,始終符合畢業(yè)要求,為該課程在進行工程教育專業(yè)認證建設(shè)中課程體系的改革建設(shè)提供了一定的參考依據(jù)。
四、結(jié)束語
本文結(jié)合機械結(jié)構(gòu)ANSYS課程的教學(xué)實踐,針對教學(xué)中存在的弊端,從教學(xué)內(nèi)容、教材及參考書選用、教學(xué)方法、考核方式等方面進行了探索和改革。通過上述的教學(xué)改革和實踐,作為校重點課程的《機械結(jié)構(gòu)有限元分析》教學(xué)取得了明顯效果,提高了學(xué)生應(yīng)對實際問題的綜合能力,實現(xiàn)了互動教學(xué)中“教”與“學(xué)”的有機結(jié)合,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,促進了學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性,建立了“新的觀念、新的教學(xué)模式、新的管理機制”。
參考文獻:
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Teaching Reform and Practice of Mechanical Structure ANSYS Course Based on Engineering Education Certification
LI Shu-sen,REN Yi
(College of Mechanical and Electrical Engineering,Northeast Forestry University,Harbin,Heilongjiang 150040,China)
Abstract:In response to enterprise demand feedback,based on the concept of Engineering Education Accreditation,the mechanical finite element analysis program develop a new teaching system. Optimize teaching system from mechanical professional training target and carry through teaching guide,construction management and self-evaluation based on student-centered and the goal of learning outcomes to achieve. Which form a continuous self-improvement and sustainable development of teaching improved mechanism. Practice of reform in recent years mechanical finite element analysis programs were analyzed and summarized. And the results show that improve the design of teaching content,teaching methods and assessment methods,and strengthen the practice training to make curriculum system and teaching content further embody the fundamental,scientific nature and prospective with the concept of students' learning outcomes based on engineering education professional accreditation. Establish and improve a scientific and reasonable evaluation system,and form sustainable development mechanism to stimulate students' interest in independent study and improve the grasp of the knowledge point and ANSYS software learning effect;Innovative excellent teaching environment to realize the ability of analyzing practical engineering problems.
關(guān)鍵詞 卓越工程師教育培養(yǎng)計劃;應(yīng)用型人才;創(chuàng)新教育
中圖分類號:G642.0 文獻標(biāo)識碼:B
文章編號:1671-489X(2013)33-0098-02
我國2010年開始實施的卓越工程師教育培養(yǎng)計劃(以下簡稱“卓越計劃”),其主要目標(biāo)是培養(yǎng)創(chuàng)新能力強、適應(yīng)經(jīng)濟社會發(fā)展需要的工程技術(shù)人才,對提升我國工程制造業(yè)總體實力和國際競爭力具有重要意義。目前,全國首批試點實施“卓越計劃”的已經(jīng)有61所學(xué)校,第二批又有133所高校加入“卓越計劃”的具體實施,南華大學(xué)位列其中,這意味著高校將會培養(yǎng)出有工程專業(yè)技術(shù)能力、人文素養(yǎng)、協(xié)作精神、創(chuàng)新意識和組織能力的工程技術(shù)人員。
1 指導(dǎo)思想
圍繞國家《裝備制造業(yè)調(diào)整和振興計劃》,我國機械制造業(yè)正在增強自主創(chuàng)新能力、創(chuàng)建自主品牌、努力實現(xiàn)綠色制造,實現(xiàn)由“中國制造”到“中國創(chuàng)造”的歷史性跨越。目前全國很多高校響應(yīng)積極“卓越計劃”,在國家卓越工程師培養(yǎng)通用標(biāo)準(zhǔn)的指導(dǎo)下,按照行業(yè)專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的基本要求,結(jié)合各自的辦學(xué)特色、辦學(xué)理念、人才培養(yǎng)定位和專業(yè)優(yōu)勢,正在研究與探索各專業(yè)人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)。
2012年,國家教育部頒布了新的《普通高等學(xué)校本科專業(yè)目錄(2012年)》,規(guī)定了各專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)、培養(yǎng)要求、主干學(xué)科、核心課程、主要實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)、主要專業(yè)實驗。因此,按照新目錄的要求,全面修訂本科專業(yè)人才培養(yǎng)方案是當(dāng)前各高校教學(xué)工作中的重點。
南華大學(xué)是核行業(yè)所屬三所高等學(xué)校之一,機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)是南華大學(xué)實施卓越計劃的4個試點專業(yè)之一,是南華大學(xué)的優(yōu)勢特色專業(yè),于1997年、2002年先后成為湖南省教委和中國核工業(yè)總公司重點建設(shè)專業(yè)、湖南省重點專業(yè),擁有機械工程一級學(xué)科碩士點以及機械類工程碩士點。
因此,南華大學(xué)機械專業(yè)以“卓越計劃”為創(chuàng)新載體,結(jié)合學(xué)校的辦學(xué)方針以及具體辦學(xué)情況,充分發(fā)揮學(xué)科優(yōu)勢,突出行業(yè)和地方特色,構(gòu)建建立在機械工程大類平臺上的卓越機械工程師的人才培養(yǎng)體系,進行有自己特色的機械專業(yè)應(yīng)用型本科卓越計劃培養(yǎng)方案的研究,這是非常具有實際意義的。
2 對實施“卓越計劃”的幾點思考
培養(yǎng)模式 南華大學(xué)機械專業(yè)“卓越計劃”采用校企聯(lián)合培養(yǎng)模式,把卓越工程師培養(yǎng)分為校內(nèi)學(xué)習(xí)和企業(yè)學(xué)習(xí)兩個培養(yǎng)階段。實施“3+1”四年制本科培養(yǎng)模式,即學(xué)生3年在校學(xué)習(xí),最后1年在企業(yè)實習(xí)實踐和畢業(yè)設(shè)計。企業(yè)學(xué)習(xí)階段主要采取“輪崗實習(xí)”和“項目設(shè)計”相結(jié)合的培養(yǎng)方式,針對企業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié),對學(xué)生進行輪崗訓(xùn)練,參與企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新和工程開發(fā),使學(xué)生掌握更加堅實的專業(yè)技能,進一步提升學(xué)生的實踐能力。
課程體系的改革 依據(jù)南華大學(xué)“卓越計劃”培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn),實現(xiàn)了校企共同制訂培養(yǎng)方案、共同建設(shè)課程體系和教學(xué)內(nèi)容、共同實施培養(yǎng)過程、評價培養(yǎng)質(zhì)量。課程體系的設(shè)立和教學(xué)大綱的制定以工程職場對于工程人才所需的能力、素質(zhì)、技能和知識為基礎(chǔ)來確定,貫穿“工程”這一主線,以強化工程實踐能力、工程設(shè)計能力與工程創(chuàng)新能力為核心,重構(gòu)課程體系和教學(xué)內(nèi)容。在現(xiàn)有教學(xué)計劃基礎(chǔ)上,逐步完善,修訂成新的教學(xué)計劃,如圖1所示。
教學(xué)方法的改革 “卓越計劃”更加強調(diào)學(xué)生對企業(yè)實際工作平臺上的經(jīng)驗、體驗、技能、技術(shù)和知識的協(xié)調(diào)統(tǒng)一性。教學(xué)方法的改革更加注重理論課和實踐課相融合,注重綜合訓(xùn)練以及創(chuàng)新意識與精神培養(yǎng)、創(chuàng)新能力訓(xùn)練,并突出應(yīng)用性。因此,將相關(guān)設(shè)計與制造類的課程整合,同時開設(shè)“基于工作的學(xué)習(xí)”實踐課程模塊——設(shè)計與制造項目:學(xué)生以團隊形式通過構(gòu)思、設(shè)計、實現(xiàn)、運作,將客戶需求按工程項目規(guī)范要求來表述,掌握機械系統(tǒng)設(shè)計與制造過程的基本理論與知識,完成機械系統(tǒng)各模塊的構(gòu)思、設(shè)計、制造和測試。
企業(yè)課程教學(xué)體系建設(shè) 落實企業(yè)開設(shè)課程是實施“卓越計劃”過程中的一個重要環(huán)節(jié)。開設(shè)企業(yè)課程才能夠真正體現(xiàn)校企聯(lián)合培養(yǎng),將“產(chǎn)學(xué)研用相結(jié)合”的思想融入工程教育整體培養(yǎng)過程中,通過邊教學(xué)、邊實踐、邊科研、邊應(yīng)用,使工程教育更貼近社會、市場與生產(chǎn)實際,培養(yǎng)學(xué)生的實際工作能力。
本專業(yè)的教師和學(xué)生的企業(yè)實習(xí)實踐,將主要依托湖南省衡陽市的大中型企業(yè),在企業(yè)建立了工程實踐教育中心;包括教育部“卓越計劃”校外實踐教育基地“南華大學(xué)—湖南天雁機械有限責(zé)任公司卓越工程師人才培養(yǎng)校外實踐教育基地”,湖南省優(yōu)秀實習(xí)教學(xué)基地“衡陽華菱鋼管有限公司”,以及其他已簽約的校外實踐基地企業(yè),保證學(xué)生在企業(yè)的學(xué)習(xí)或培養(yǎng)落到實處。
質(zhì)量保障體系建設(shè)
1)組織和制度保障。成立了南華大學(xué)卓越人才教育培養(yǎng)計劃領(lǐng)導(dǎo)小組,負責(zé)組織申報、管理與實施工作。領(lǐng)導(dǎo)小組下設(shè)工作小組,主要職責(zé)是組織審定“卓越計劃”專業(yè)培養(yǎng)方案,制定校企合作、國際合作管理辦法,研究制定“卓越計劃”學(xué)籍管理等相關(guān)規(guī)定和文件,就“卓越計劃”實施過程中的各教學(xué)環(huán)節(jié)落實、教學(xué)條件建設(shè)、質(zhì)量考核、學(xué)籍管理等方面開展工作;成立了專門的“卓越工程師培養(yǎng)教學(xué)工作指導(dǎo)委員會”,聘請教學(xué)、科研及工程經(jīng)驗豐富的教授和企業(yè)高級工程技術(shù)人員擔(dān)任委員,指導(dǎo)學(xué)校參與“卓越計劃”專業(yè)建設(shè)工作。
2)經(jīng)費保障。為了保障“卓越計劃”的順利實施,在學(xué)校的教學(xué)經(jīng)費中設(shè)立專項經(jīng)費,用于完善校內(nèi)實踐教學(xué)基地建設(shè),學(xué)生在企業(yè)進行實踐教學(xué)過程中發(fā)生的交通費、住宿費、實習(xí)費,以及聘請企業(yè)教師、支持相關(guān)的教學(xué)改革研究等費用。所資助的專業(yè)建設(shè)經(jīng)費(不包含師資培訓(xùn)和實驗設(shè)備購置經(jīng)費)主要用于專業(yè)教學(xué)工作調(diào)研、人才需求情況及畢業(yè)生質(zhì)量調(diào)研,主要課程建設(shè)及教材建設(shè)、現(xiàn)代化教學(xué)方法及手段的研究與應(yīng)用,學(xué)生實踐能力與創(chuàng)新能力培養(yǎng)方案的研究,條件建設(shè)、教學(xué)研究與教學(xué)改革方案試驗等方面所需的調(diào)研費、資料費,教師短期進修培訓(xùn)費、會議費、評估驗收費等。
3)“工程型”師資隊伍保障。學(xué)校制定了《南華大學(xué)聘請企業(yè)兼職教師的實施辦法(試行)》《南華大學(xué)教師取得企業(yè)工程經(jīng)歷的實施辦法(試行)》等管理文件。一方面,建立教師隊伍工程素質(zhì)提升機制,一是制定教師教學(xué)能力互補提升計劃,建設(shè)“理論教學(xué)與實踐教學(xué)一體化”的教師隊伍;二是從企業(yè)的工程實踐教育中心聘請具有中級以上技術(shù)職稱、業(yè)務(wù)精通的人員擔(dān)任兼職教師。另一方面,建立“工程型”教師培養(yǎng)機制,按一定比例選派骨干教師定期到示范性的院校和企業(yè)進行學(xué)習(xí)、進修、掛職鍛煉,不斷加強工程能力訓(xùn)練,學(xué)習(xí)企業(yè)所需的技術(shù),了解市場情況。
4)生源保障。南華大學(xué)機械專業(yè)實施“卓越計劃”按過渡期、正常招生兩個階段進行。過渡期確定了學(xué)生分流培養(yǎng)的遴選方案,目前按照自愿、優(yōu)選的原則,已完成了兩屆機械專業(yè)卓越班的選拔工作。從2012年以后,根據(jù)招生響應(yīng)度,在學(xué)校高考招生計劃中單列機械專業(yè)“卓越計劃”指標(biāo),進行正常招生。
3 結(jié)束語
南華大學(xué)機械專業(yè)將按照國家“卓越工程師培養(yǎng)計劃及工作方案”要求,借鑒學(xué)校工程教育實踐所積累的經(jīng)驗,以正在探索和實踐中的卓越工程師試點班和校企合作平臺為基礎(chǔ),與行業(yè)企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)機械類專業(yè)工程應(yīng)用型創(chuàng)新人才,為提升我國工程制造業(yè)總體實力和國際競爭力作出貢獻。
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1.紐約
紐約是于倫敦、香港并稱紐倫港,被評為Alpha++級的世界一線城市,也是擁有唐人街這個世界最為密集華人集中地,擁有哥倫比亞大學(xué)、紐約大學(xué)在內(nèi)等多所名校的全球最頂級的國際大都市。
2.倫敦
倫敦是控制著45%外匯貿(mào)易、黃金、白銀和原油等大宗商品定價權(quán),并為GaWC評為Alpha++級的世界一線城市,還曾被福布斯評為全世界最具影響力的城市,這個平均每日外匯交易額高達2.7萬億美元的城市,居民財富總額位居世界第二。
3.東京
東京是總面積達2155平方公里,位于日本關(guān)東平原中部的日本主要都市之一,是擁有東京塔、銀座、晴空塔、秋葉原等景點的世界經(jīng)濟發(fā)展度和富裕程度最高的都市之一,是被GaWC評為Alpha級的亞洲第一大城市。
4.巴黎
巴黎是總面積達105.4平方公里,被GaWc評為Alpha+級的世界五個國際大都市之一,擁有的1100萬人口占全國總?cè)丝诘牧种?,其中還擁有巴黎圣母院、埃菲爾鐵塔、凱旋門、盧浮宮在內(nèi)的多個景點,還有巴黎大學(xué)、巴黎高等商學(xué)院在內(nèi)的多個世界著名學(xué)府。
5.洛杉磯
洛杉磯是于2019年達成了7109億美元GDP,位于加利福尼亞州西南部的美國第二大城市,是擁有加州理工學(xué)院、南加里福尼亞大學(xué)等世界知名高等教育機構(gòu)的美國西部最大的城市,是美國重要的航天工業(yè)、電子業(yè)、石油化工和國際貿(mào)易的中心。
6.新加坡
新加坡是一個位于東南亞的道國,是深處馬六甲海峽旁,有著亞洲四小龍稱號,曾被評為第四大國際金融中心的世界一線城市,還因國家內(nèi)的環(huán)境和綠環(huán)方面有著顯著的效果,因此還擁有了花園城市的美稱。
7.中國香港
中國香港是有著東方之珠美譽,以自由經(jīng)濟體系而聞名于世,在國際上享有較高聲譽的國際重要的國際金融、貿(mào)易、航運中心和國際創(chuàng)新科技中心,還被國際組織GaWC評委了世界一線城市。
8.米蘭
米欄是被評為全球Alpha級城市,每年都會舉辦設(shè)計周、時裝周、國際電影節(jié)、家具展等大行活動的世界時尚藝術(shù)中心,這個城市先后誕生了阿瑪尼、范思哲、芬迪、古馳等世界半數(shù)奢侈品牌,除此之外,還擁有眾多世界著名學(xué)府和歐洲著名足球隊。
9.北京
北京是總面積達16410.54平方千米,下轄16個區(qū),擁有2189.31萬人的中國政治、文化、國際交往和科技創(chuàng)新中心,2021年完成了40269.6億元的GDP,同比去年增長了8.5%,還被GaWc評為世界一線城市。
10.上海
[關(guān)鍵詞]機械工程師資格認證;素質(zhì)提升;能力培養(yǎng)
[中圖分類號] G642 [文獻標(biāo)識碼] A [文章編號] 2095-3437(2017)06-0184-02
隨著科技不斷進步,構(gòu)建機械行業(yè)終身教育體系,培養(yǎng)專業(yè)技術(shù)人員的學(xué)習(xí)能力、實踐能力和創(chuàng)新能力,提高專業(yè)技術(shù)人員隊伍的整體素質(zhì),是我國由制造大國變?yōu)橹圃鞆妵男枰?。[1]由權(quán)威的學(xué)術(shù)機構(gòu)對專業(yè)工程師進行資格認證是國際慣例。機械工程師資格認證考試是由中國機械工程學(xué)會與教育部考試中心聯(lián)合開展的機械工程師資格認證項目。在工程領(lǐng)域的研究生教育環(huán)節(jié)增設(shè)機械工程師資格認證技術(shù)基礎(chǔ)課程(下文簡稱本課程)并組織實施在校研究生參加機械工程師資格認證工作,既能夯實學(xué)生的專業(yè)知識基礎(chǔ),又能綜合提升學(xué)生的綜合素質(zhì),為他們的科研實踐活動提供助力。
一、工程類研究生培養(yǎng)目標(biāo)及本課程設(shè)置的思考
掌握學(xué)科或?qū)I(yè)領(lǐng)域的基礎(chǔ)理論和專門知識,具備運用專業(yè)知識分析解決實際問題的能力,是工程類碩士研究生培養(yǎng)的基本目標(biāo)。在我國工程類研究生的培養(yǎng)過程中,受工學(xué)研究生培養(yǎng)模式的影響,大都還是強調(diào)理論知識體系的創(chuàng)建,強調(diào)論文的發(fā)表,忽視其他能力的培養(yǎng)。而工程領(lǐng)域涉及面廣并且具有跨學(xué)科的特點,在工程類研究生課程內(nèi)容的組織上應(yīng)該緊跟學(xué)科專業(yè)領(lǐng)域發(fā)展的動態(tài), 而不應(yīng)該只拘泥于現(xiàn)成教材的講授。[2][3][4]本課程的教學(xué)及考核內(nèi)容最大限度地順應(yīng)了工程類碩士生的培養(yǎng)目標(biāo)。
二、本課程的教學(xué)目標(biāo)及教學(xué)內(nèi)容
本課程是以培養(yǎng)具有創(chuàng)新實踐能力的優(yōu)秀機械工程技術(shù)人員為教學(xué)目標(biāo)。通過在機械工程專業(yè)工程類研究生中開設(shè)本課程以及組織實施在校研究生參加機械工程師資格認證工作,使專業(yè)學(xué)位碩士研究生的培養(yǎng)既滿足行業(yè)需求,又達到專業(yè)學(xué)會對人才工程技術(shù)能力要求的標(biāo)準(zhǔn)。
本課程以機械工程學(xué)會馮敬之編寫的《機械工程師資格認證考試指導(dǎo)書》為主要教材。課程教學(xué)內(nèi)容涵蓋7大部分:一是工程制圖、極限與配合,機械工程相關(guān)標(biāo)準(zhǔn);二是工程材料;三是機械產(chǎn)品設(shè)計;四是機械制造工藝;五是企業(yè)管理、工程經(jīng)濟;六是機械產(chǎn)品質(zhì)量控制;七是數(shù)字控制技術(shù)及機械制造自動化。
本課程教學(xué)內(nèi)容豐富,其中的企業(yè)管理,工程經(jīng)濟,產(chǎn)品質(zhì)量控制及制造工藝中的工藝裝備的設(shè)計與制造,機械加工車間平面設(shè)計及裝配等教學(xué)內(nèi)容對于傳統(tǒng)的工科在校生來說是陌生的,主要是因為在他們的傳統(tǒng)課程設(shè)置中基本見不到這樣的教學(xué)內(nèi)容。傳統(tǒng)的工科學(xué)生對于上述知識基本都是在工作實踐中片面地了解一點,既不系統(tǒng)又不全面。但工程類研究生教育不是脫離實際的高雅教育,而是關(guān)注社會經(jīng)濟發(fā)展的務(wù)實教育,是與社會生產(chǎn)緊密相關(guān)的教育。[2]在機械工程專業(yè)工程類碩士研究生中開設(shè)本課程既對其已有的知識理論進行了綜合提升,又最大限度地拓寬了其知識范圍,提升了其實踐能力。
三、機械工程師資格認證的考試內(nèi)容及考查方式
機械工程師資格認證考試由中國機械工程學(xué)會聯(lián)合教育部考試中心組織實施,一年一次,屬于全國范圍的國考。這個考試在1天之內(nèi)完成,上午下午各3個小時,教學(xué)內(nèi)容的7大部分在考題中均有涉及,基本做到了考試內(nèi)容的均衡性。上午考試為閉卷考試,滿分120分,考試題型分為80分的選擇題和40分的簡答題,其中簡答題每小題5分,所有題目均為必答題。下午考試為開卷考試,滿分80分,考試題型分10分的綜合題和20分的綜合題2種,每種均為6道考題,其中10分題6選4必答,20分題6選2必答。開卷考試題目綜合實踐性非常強,重點考核考生對知識的實際運用及解決實際生產(chǎn)問題的綜合能力。
四、本課程的教學(xué)實施
本課程自設(shè)立之初各位教學(xué)相關(guān)人員就樹立了明確的目標(biāo),以全面豐富學(xué)生工程理論,打造工程領(lǐng)域?qū)I(yè)人才為己任,以通過機械工程師資格認證考試為動力,以機械工程師技能要求為標(biāo)尺,為達到最佳教學(xué)效果進行了教學(xué)研討,并制定了下述相關(guān)措施。
(一)專家組團授課
由于本課程以通過機械工程師資格認證考試為目標(biāo),教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置參照了機械工程師資格認證考試大綱,教學(xué)內(nèi)容豐富,考核范圍廣,為了達到最佳教學(xué)效果,采取開展專家專題講座及各專業(yè)教師組團授課的教學(xué)模式。教學(xué)中邀請的專家有的來自中國機械工程學(xué)會,有的來自科研院所,他們既有較強的工程實踐經(jīng)驗,又有較高的理論水平。授課過程中他們引用的各種實踐案例極大地開闊了學(xué)生的思路,所采取的解決問題的方法對學(xué)生的思維訓(xùn)練起到很好的點撥和引導(dǎo)作用。接受授課任務(wù)的專業(yè)教師都是相關(guān)專業(yè)的教學(xué)骨干,他們知識基礎(chǔ)扎實,教學(xué)經(jīng)驗豐富,對教學(xué)內(nèi)容的把握精準(zhǔn)全面,能最大限度地保證各部分教學(xué)內(nèi)容的教學(xué)效果。
(二)理論與實踐相結(jié)合
本課程的授課對象是在校研究生,這些學(xué)生在讀研之前來自不同的院?;蚱髽I(yè),他們的認知能力千差萬別,而本課程的教學(xué)內(nèi)容很多,學(xué)時又短,如何讓他們在短時間內(nèi)掌握所學(xué)內(nèi)容,豐富實踐經(jīng)驗,成為擺在任課教師面前的艱巨任務(wù)。本課程結(jié)合課程組的優(yōu)勢,最終采用理論與實踐相結(jié)合的方式,在相關(guān)理論授課過程中,相關(guān)實驗室全面對學(xué)生開放,并有專業(yè)教師負責(zé)答疑講解,讓學(xué)生最大限度地做到對理論與實踐的相互驗證。
(三)開展專題訓(xùn)練
學(xué)生在解決實際問題中往往能反映出他們對知識的理解掌握程度,機械工程師資格認證考試的目的也是考查考生處理實際問題的綜合能力。為進一步夯實學(xué)生理論基礎(chǔ),增強學(xué)生自信心,提高機械工程師資格認證考試通過率,課程組研讀了機械工程師資格認證考試大綱,以及歷年機械工程師資格認證考試試卷,結(jié)合一些典型題目給學(xué)生講解,并組織一些項目研討來對學(xué)生進行工程思維訓(xùn)練。
(四)開設(shè)學(xué)生研討課
由于學(xué)生的實踐經(jīng)歷互不相同,即使接受的是相同的教學(xué),學(xué)生對知識的吸收和掌握總會存在一定差異。為了整體提升學(xué)生對知識的理解掌握程度,教師專門針對學(xué)生開設(shè)了研討課,并在課程中期和末期分兩次進行,這樣做克服了時間跨度長、知識遺忘多的弊病。為了增強研討課的針對性及效果,教師在課程進行過程中陸續(xù)收集學(xué)生問題,對問題進行記錄并按其難易程度進行分類,找出學(xué)生學(xué)習(xí)的疑惑點,形成研討課的研討內(nèi)容。同時把要研討的內(nèi)容分解成若干層進式的小問題交給學(xué)生課下討論,要求學(xué)生以小組的形式寫出討論結(jié)果并在上課前交給老師。教師在上課前對學(xué)生的討論結(jié)果進行梳理并反饋給學(xué)生,同時對學(xué)生的討論結(jié)果進行補充并帶領(lǐng)學(xué)生一起進行總結(jié),最后結(jié)合工程背景及相關(guān)案例給學(xué)生出一些相關(guān)的題目繼續(xù)在課上討論,要求學(xué)生辨別討論題目的共性及差異性,形成思維要點。
五、本課程的教學(xué)效果及今后努力的方向
本課程自開課以來,經(jīng)過多方努力,得到了廣大學(xué)生的認可,參與選修的學(xué)生都在用對待必修課的勁頭在用心學(xué)。2014年參加機械工程師資格認證考試的學(xué)生有34%多順利通過考試,與全國平均30%左右的通過率相比,這樣的成績是喜人的。2015年參加考試的人員與2014年持平,通過率也差不多。
大部分考生都感覺到,本課程的學(xué)習(xí)不僅是對以前學(xué)的機械基礎(chǔ)課程做了一次大的知識梳理,而且所了解到的很多工程案例為解決綜合實際問題提供了很好的思路。更重要的是他們學(xué)到了在以前的課程中根本學(xué)不到的知識,諸如設(shè)計中要有人本思想,設(shè)計的產(chǎn)品既要美觀實用又要站在使用者的角度考慮安全便捷等因素。
在聽取學(xué)生反饋意見的同時,課程組也詢問了各位碩士生導(dǎo)師對本課程設(shè)置的看法,大家也都表示學(xué)生學(xué)習(xí)了本課程之后,知識系統(tǒng)性明顯增強,知識理論基礎(chǔ)越來越扎實,碰到實際問題時思路更廣,解決問題的能力增強??傊瑢W(xué)生的綜合能力都有了一定提升。
[ 參 考 文 獻 ]
[1] 張士兵,包志華,徐晨,等.“卓越計劃”背景下研究生培養(yǎng)模式的改革與實踐[J].淮海工學(xué)院學(xué)報(社會科學(xué)版),2011(22):21-23.
[2] 曾澤斌,汪建英.對我國工程類研究生教育際化發(fā)展的思考[J].湖南文理學(xué)院學(xué)報(社會科學(xué)版),2007(4):133-134.
【關(guān)鍵詞】人機工程學(xué);港口機械駕駛室;布置;設(shè)計
隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展,以及基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的不斷推進,港口機械作為助力我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要力量,在基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)當(dāng)中發(fā)揮的力量越來越大。由于港口機械的特殊性,要求設(shè)計者在對于港口機械相關(guān)的操作裝置,室內(nèi)燈光、工作平臺以及駕駛空間等一些列相關(guān)設(shè)施的設(shè)計的時候,要更加注重對于港口機械駕駛員的操作方便性、安全性以及工作效率等方面進行較為綜合的考量。
一、港口機械駕駛室的人機工程布置
1.座椅的布置
在港口機械的駕駛室當(dāng)中,駕駛員通常是采用坐姿在駕駛室內(nèi)將操作,而座椅就成為連接駕駛員與港口機械之間的一個重要的連接點,而且我們對于座椅的布置和設(shè)計在很大程度上關(guān)系到了駕駛員的操作舒適度以及駕駛室內(nèi)其他的相關(guān)設(shè)施的布置,對座椅采用合適的安置,對于改善人和座椅之間的關(guān)系并且為駕駛員的工作創(chuàng)造一個安全舒適的工作環(huán)境都有十分重要的作用。
我們在對座椅的位置確定時,第一步就是對座椅上的髖點進行確定(支撐點)作為人體的大腿與軀干的連接點,支撐點的設(shè)定在很大程度上關(guān)系著,駕駛員在駕駛室內(nèi)的舒適度。而駕駛員在駕駛室內(nèi)可以按照自己的意愿來對駕駛室內(nèi)的座椅進行調(diào)整并在合適的位置進行入座。而駕駛員入座之后自身髖點的垂直以及水平的移動之間的關(guān)系,直接決定著駕駛員座椅的調(diào)節(jié)量。因此我們在進行支撐點的設(shè)定時首要考慮的就是駕駛員的身體舒適度。從而確保駕駛員在駕駛室內(nèi)無論怎么動都能獲得舒適的駕駛環(huán)境。
2.眼橢圓位置的確定以及橢圓位置對于駕駛室布置的作用
眼橢圓是駕駛員采用正常的駕駛姿態(tài)在駕駛員的座椅上面眼睛位置的一個相關(guān)的統(tǒng)計分布圖形。我們通過對于駕駛員駕駛時的眼睛位置進行攝影,并且對所得的相關(guān)數(shù)據(jù)進行分析和探討,最終發(fā)現(xiàn)他們是呈現(xiàn)二維正態(tài)的分布的,而此時等分位的分布圖形呈現(xiàn)出橢圓的形狀。
在駕駛的過程當(dāng)中,隨著駕駛員的座椅靠背的不斷變化,眼橢圓也是在不斷的進行著變化的,我們通常采用定位線的方法來進行確定。
假設(shè)駕駛員的眼橢圓定位線為L,以垂直工作線上的支撐點作為定點,水平工作線離最后支撐點的高度為635mm。當(dāng)座椅的靠背角為25°時,眼橢圓自身坐標(biāo)中心正好與水平或者是垂直的工作線進行交點和重合??勘辰切∮?5°時,眼橢圓的位置偏向前上方;大于25°時,偏向后下方。眼橢圓及其定位線在車身側(cè)視圖中的位置。眼橢圓的建立為司機室的布置和設(shè)計提供了基礎(chǔ)。
3.各種手操縱件的布置
在機械進行作業(yè)或者是行駛的過程當(dāng)中,駕駛員眼前的工況和視野始終處于不斷的變化當(dāng)中,而且駕駛員本身也始終處于精神較為緊張的狀態(tài)。這就要求駕駛員在操作的過程當(dāng)中上半身在幾乎不用往前傾的前提之下,就可以對于駕駛室中的各種手柄和操作按鈕進行較為方便的操作,這對于減輕駕駛過程中的疲勞也具有十分重要的作用,而且對于駕駛員在操作過程中的作業(yè)和行駛的安全也起到了一定的保護作用。也正是基于此,國際化標(biāo)準(zhǔn)組織對于駕駛員的界面和手伸做了相關(guān)的規(guī)定(具體見ISO3958)。
駕駛員在駕駛過程中的界面和手伸都要以較為正常的姿勢來進行分布,腳則要在合適的踵點上面進行支撐,此時駕駛員的一只手應(yīng)握住操作桿,另外的一只手應(yīng)伸及自己所能達到的最大空間界面,以此依據(jù)來對操縱件和各種的操縱按鈕等進行合理的分布。
4.顯示裝置
人機系統(tǒng)中,顯示裝置按其顯示方式分為模擬式、數(shù)字式和屏幕式三類,其功能是通過可視化的數(shù)值、文字、符號、標(biāo)志、圖形、可聽的聲波以及其它人體可感知的刺激信號向“人”傳遞“機”的各種運行信息。視覺顯示裝置的人機工程學(xué)問題,要根據(jù)人體相關(guān)測量參數(shù),確定駕駛員與顯示裝置間的觀察距離,并且根據(jù)操作者所處的位置,確定顯示裝置相對于操作者的最優(yōu)布置區(qū)域,選擇有利于傳遞和顯示的信息、易于準(zhǔn)確快速認讀的顯示器型式、字符表達形式及與其相關(guān)的匹配條件,如顏色、照明條件等。
二、人體工程學(xué)在港口機械的乘坐及設(shè)計方面的基本要求
設(shè)計人員在進行駕駛室的座椅設(shè)計時,首先需要考慮的就是人體的生理特點以及身體各部位體壓的分布合理性。在進行相關(guān)參數(shù)的選擇時,應(yīng)該對于操縱的輕便性和舒適性之間的矛盾進行良好的協(xié)調(diào),并且對于駕駛員在駕駛中的視覺效應(yīng)和舒適性之間的矛盾也予以解決。
1.駕駛員的坐姿
座椅舒適程度的是由人體的基本生理特點和坐姿來決定的,而且這其中最為需要引起注意的就是頸椎。頸椎是人在坐立時整個人體重量的一個重要支撐,由于脊柱由上而下所承受的重量會越來越大,而且隨著重量的變大,腰曲的變形也會更加的嚴重。如果在人坐姿時不能保持一個正確的姿勢就很容易引起腰痛以及腰酸等不適癥狀。因此我們在進行座椅的設(shè)計時首先需要保證的就是能夠讓駕駛員在操作時保持正確的姿勢,臀部首先應(yīng)該離開座椅的靠背并稍微的前移,此時小腿應(yīng)該同時往前移動最終使得小腿與大腿之間的夾角保持在110°左右。而且,對于在港口機械上進行操作的駕駛員來說,為了能夠具有良好的視覺效應(yīng)和較好的操縱性。駕駛員在行駛的過程中應(yīng)該適當(dāng)?shù)販p小大腿和小腿之間的夾角,而且肩部要保持微垂的合理姿勢。操作員在進行操作時首先應(yīng)該注意的就是前方視野的開闊性以及操控的便利性,為此有的時候操作者要在一定的程度上犧牲乘坐的舒適性。
2.身體壓力的分布
人體在座椅上的壓力,應(yīng)考慮臀部不同部位在產(chǎn)生不舒適感之前所能承受的。座墊上的體壓分布應(yīng)是坐骨部分的壓力最高,然后由坐骨周圍向臀部逐步降低,直到與座墊前緣接觸的大腿下面趨于最低值;靠背上的體壓分布應(yīng)該是肩胛骨和腰椎骨兩個部分壓力最高,即以肩胛骨(相當(dāng)于第5~6胸椎之間的高度)和腰墊(相當(dāng)于4~5腰椎之間的高度)作為支撐,以保持正常的腰曲弧形和保護腰椎不易損傷。
結(jié)論
對港口機械駕駛室進行人機工程學(xué)的設(shè)計,能夠讓駕駛員在更加方便舒適的工作環(huán)境中進行工作,對于更好的發(fā)揮港口機械的作用和減少駕駛員的疲勞度都有較好的作用,并且對港口機械的實用性和安全性獲得了大幅度的提升,具有較高的理論和現(xiàn)實意義。
參考文獻
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關(guān)鍵詞:工程保險;國際工程保險人協(xié)會;特點;啟示
國際工程保險人協(xié)會是工程保險領(lǐng)域重要的國際組織,美國、英國、德國、法國等擁有完善的工程保險制度、發(fā)達的工程保險市場的國家是其成員國,該協(xié)會對于促進工程保險領(lǐng)域的理論研究與實踐經(jīng)驗的交流起到了十分重要的作用。
一、國際工程保險人協(xié)會的主要特點
(一)它是工程保險領(lǐng)域唯一的專門化國際性組織,目的在于促進工程保險領(lǐng)域的理論研究與實踐經(jīng)驗的交流
國際工程保險人協(xié)會原名國際機械保險人協(xié)會,于2000年更名為“The International Association of Engineering Insurers”(中文譯為:國際工程保險人協(xié)會)。該協(xié)會于1968年在德國慕尼黑成立,是工程保險領(lǐng)域唯一的專門化國際性組織,是一個非贏利性機構(gòu)。1968年10月3日,該協(xié)會召開了第一次年會,有11個國家參加,它們是:奧地利、比利時、法國、英國、意大利、日本、挪威、瑞典、瑞士、蘇聯(lián)、德國,之后,美國和丹麥也加入了該協(xié)會。該協(xié)會旨在增進對工程保險領(lǐng)域的了解和更好地進行工程保險業(yè)務(wù)的實際運作。對于全球的工程保險人和再保險人來說,通過每年的年會、工作組的研究工作以及信息交流,他們可以分享彼此的經(jīng)驗,討論并提出新的觀點,對新出現(xiàn)的熱點問題進行研究并分享其中的研究成果。同時,該協(xié)會還提供技術(shù)論壇,主要討論技術(shù)領(lǐng)域的進步、有關(guān)損失的原因、機械維護和運行方面的變化以及其它技術(shù)創(chuàng)新等方面的內(nèi)容。
根據(jù)該協(xié)會的章程,它的會員是由來自于不同成員國(地區(qū))的積極參與工程保險業(yè)務(wù)的國家(或地區(qū))保險協(xié)會以及其他組織組成,現(xiàn)有來自澳大利亞、奧地利、加拿大、丹麥、芬蘭、法國、德國、英國、以色列、意大利、日本、荷蘭、俄羅斯、南非、西班牙、瑞典、瑞士、美國、臺灣、土耳其共20個國家和地區(qū)的保險協(xié)會和組織。但該協(xié)會也吸收再保險人、無國家保險協(xié)會的個別保險人為會員,吸收工程保險領(lǐng)域的個別專家或其他組織如經(jīng)紀(jì)人、顧問和損失理算人成為其準(zhǔn)成員。根據(jù)該協(xié)會的規(guī)定,由執(zhí)行委員會負責(zé)管理國際工程保險人協(xié)會的工作。這個執(zhí)行委員會包括以下人員:會長(由主持年會的國家選出)、主席、秘書、會員。秘書辦公室負責(zé)整理計劃方案和管理出版物。
(二)每年召開年會,研究課題廣泛深入
按照該協(xié)會的章程,每年秋季定期舉行一次年會,由其成員國(地區(qū))在本國(地區(qū))輪流主持召開。到2009年,已舉行了42次年會。2010年的年會將于9月11日至15日在德國的柏林舉行。
在每年的年會上,該協(xié)會提出一些議題和建議以供研究,并選出若干工作組,一個工作組負責(zé)一個課題,在下一年進行研究,再在未來的年會中介紹研究成果。年會議程中的常設(shè)項目包括各成員國(地區(qū))的保費收入和賠付金額的統(tǒng)計、賠付原因的分析以及關(guān)于各成員國(地區(qū))保險市場情況的報告。工作組還會針對整個代表團提出的課題提供特別的報告。年會還特別關(guān)注適于出版的課題,這些課題后來常出現(xiàn)在各種有關(guān)保險的或技術(shù)的出版物以及商業(yè)雜志中。
從過去幾年的年會情況來看,主要的研究議題有:“環(huán)境設(shè)備的保險”、“固有缺陷保險的重要性”、“保險人在隧道險上的損失”、“核動力站的機器故障風(fēng)險”、“ 國內(nèi)工程項目的最大可能損失”、“造紙工業(yè)的技術(shù)進步以及損失經(jīng)驗”、“綜合氣化組合周期能源項目的新技術(shù)”、“風(fēng)能的新挑戰(zhàn)”、“采礦業(yè)―工程保險的風(fēng)險”、“風(fēng)輪機的防火指南”、“丹麥的強制建筑缺陷保險”以及“金融危機對工程保險的影響”等,涉及工程保險各領(lǐng)域的研究,研究范圍廣泛,研究程度深入。
(三)會員開辦的工程保險業(yè)務(wù)范圍較廣
從險種方面來看,根據(jù)該協(xié)會的有關(guān)資料,工程保險業(yè)務(wù)的內(nèi)容包括眾多與機械和建筑有關(guān)的保險,具體承保以下幾方面的業(yè)務(wù):(1)鍋爐爆炸以及機器故障;(2)電子設(shè)備與各種電子設(shè)施;(3)建筑工程一切險(CAR)與安裝工程一切險(EAR);(4)施工人員人身險、合同工程、承包商車間以及設(shè)備;(5)利潤損失(LOP)/業(yè)務(wù)中斷(BI);(6)預(yù)先利潤損失(ALOP)/開業(yè)延誤(DSU);(7)完工風(fēng)險以及行業(yè)一切險;(8)十年責(zé)任險。
最近幾年,發(fā)達國家出現(xiàn)了針對大型工程項目的一攬子保險新險種―CIP(英文Controlled Insurance Programs的縮寫,有時又被稱為Managed Insurance Programs,漢語可直譯為“受控保險計劃”)?;诠こ田L(fēng)險責(zé)任方的不同,CIP又分為業(yè)主控制的保險計劃OCIP(Owner Controlled Insurance Programs)和承包商控制的保險計劃 CCIP(Contractor Controlled Insurance Programs)。CIP的基本運行機制是:在工程承包合同中明確規(guī)定,由業(yè)主或承包商統(tǒng)一購買“一攬子保險”。保障的范圍覆蓋業(yè)主、承包商以及所有分包商。盡管保障的風(fēng)險不盡相同,但絕大多數(shù)CIP都涵蓋勞工賠償險、雇主責(zé)任險、一般責(zé)任險、建筑工程一切險、安裝工程一切險等。CIP對工程保險人的要求也比較高,要求工程保險人具備較強的對工程項目進行風(fēng)險管理的能力。
二、對我國的有益啟示
(一)從國際工程保險人協(xié)會的有關(guān)研究情況來看,由于工程保險具有承保風(fēng)險廣泛而集中、涉及面廣、承保的技術(shù)風(fēng)險專業(yè)性極強等特點,決定了發(fā)展工程保險業(yè)務(wù)要特別加強保險界、工程界等領(lǐng)域的交流與合作,注重掌握當(dāng)代工程技術(shù)的新發(fā)展,并且進行深入、細致地研究,把握工程保險業(yè)務(wù)的運行規(guī)律。
(二)在險種方面,借鑒發(fā)達國家的經(jīng)驗,我國應(yīng)當(dāng)進一步結(jié)合市場情況,開發(fā)新險種,拓展業(yè)務(wù)范圍,使險種更好地滿足市場的需求。工程保險有向“一攬子保單”發(fā)展的趨勢,我國可在條件具備時適應(yīng)市場的需要積極引進、開發(fā),更好地為工程項目提供風(fēng)險保障。
(三)我國的有關(guān)保險公司可以組成類似的組織,也可以在現(xiàn)有保險行業(yè)協(xié)會的機構(gòu)框架下定期組織召開有關(guān)工程保險的會議,重視工程保險理論與實踐的研究,積累相應(yīng)的統(tǒng)計資料,加強交流與合作,不斷提高工程保險業(yè)務(wù)的經(jīng)營能力。
(四)我國還可以加入國際工程保險人協(xié)會,參加該協(xié)會的年會,及時掌握國際工程保險領(lǐng)域的發(fā)展動態(tài)和最新研究成果,學(xué)習(xí)借鑒有關(guān)如何更好地開展工程保險業(yè)務(wù)的經(jīng)驗,不斷提高我國保險公司的承保技術(shù)、承保手段、分保能力、風(fēng)險管理等經(jīng)營管理水平。同時,在工程保險的理論研究和實務(wù)方面(如工程保險的再保險等環(huán)節(jié))要積極加強與國際工程保險人的合作與交流,從而為投保人提供更好的保險服務(wù)。
參考文獻:
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