“專業(yè)綜合實(shí)踐”課程教學(xué)改革研究
時(shí)間:2022-04-19 11:07:57
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摘要:為對(duì)接工程教育認(rèn)證和新工科建設(shè)對(duì)學(xué)生工程能力培養(yǎng)要求,對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)機(jī)械制造方向“專業(yè)綜合實(shí)踐”課程的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容和具體要求進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)。課程教學(xué)目標(biāo)與畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)一一對(duì)應(yīng),對(duì)其形成有效支撐;教學(xué)內(nèi)容劃分為實(shí)踐準(zhǔn)備、拆卸、測(cè)繪準(zhǔn)備、零件表達(dá)、實(shí)測(cè)零件、裝配表達(dá)、裝配、清理和答辯9個(gè)模塊,分別提出各模塊的具體要求,培養(yǎng)學(xué)生在工程實(shí)踐中解決復(fù)雜工程問題的能力,支撐課程教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。
關(guān)鍵詞:工程教育認(rèn)證;新工科;工程能力;專業(yè)綜合實(shí)踐
國家實(shí)施的“一帶一路”“中國制造2025”“互聯(lián)網(wǎng)+”“新工科”等重大戰(zhàn)略,對(duì)高等工程教育改革和大學(xué)生工程能力培養(yǎng)提出了更高的要求[1]。黑龍江科技大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)是:培養(yǎng)勤懇務(wù)實(shí),敬業(yè)奉獻(xiàn),德、智、體、美全面發(fā)展,掌握必備的自然科學(xué)基礎(chǔ)理論和機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)知識(shí)與技能,具有國際視野、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)精神和良好的綜合素質(zhì),工程實(shí)踐能力強(qiáng),能在機(jī)械工程及相關(guān)領(lǐng)域從事機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造、技術(shù)開發(fā)、工程應(yīng)用、生產(chǎn)管理、技術(shù)服務(wù)等方面的應(yīng)用型高級(jí)工程技術(shù)人才?!皩I(yè)綜合實(shí)踐”是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)機(jī)械制造方向本科生必修的專業(yè)教育實(shí)踐課程之一,在大四年級(jí)第一學(xué)期開設(shè),共計(jì)3周時(shí)間。通過對(duì)典型機(jī)械(目前以拆裝普通機(jī)床為主)的拆卸、測(cè)繪和裝配的基本理論、基本知識(shí)和基本技能的訓(xùn)練與專業(yè)知識(shí)的綜合運(yùn)用,使學(xué)生得到一次較為全面的機(jī)械專業(yè)綜合訓(xùn)練,提高學(xué)生的工程素質(zhì)和工程能力。該教學(xué)環(huán)節(jié)能夠支撐工程教育認(rèn)證12項(xiàng)畢業(yè)要求中的問題分析、設(shè)計(jì)/開發(fā)解決方案、環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展、個(gè)人和團(tuán)隊(duì)、溝通和項(xiàng)目管理等6個(gè)一級(jí)指標(biāo)[2],在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)機(jī)械制造方向人才培養(yǎng)過程中具有非常重要的地位和作用。
一、教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)
“專業(yè)綜合實(shí)踐”課程通過對(duì)有代表性的機(jī)械設(shè)備拆卸,讓學(xué)生了解機(jī)械設(shè)備拆卸的基本步驟,掌握拆卸工具的使用方法、基本技能和技巧,對(duì)機(jī)械設(shè)備的工作原理、典型結(jié)構(gòu)以及傳動(dòng)路線知識(shí)得到進(jìn)一步的鞏固和深化,了解機(jī)械零件的常用修換方法及標(biāo)準(zhǔn)。通過對(duì)典型拆卸零部件的測(cè)繪,讓學(xué)生掌握工程測(cè)繪的基本方法、測(cè)繪的技巧和數(shù)據(jù)處理能力,培養(yǎng)學(xué)生徒手繪圖的能力。通過工程圖的繪制,使學(xué)生掌握工程圖繪制的基本步驟,配合相關(guān)手冊(cè)和圖冊(cè)的查詢,了解國家(或行業(yè))的技術(shù)規(guī)范,培養(yǎng)學(xué)生工程圖的設(shè)計(jì)能力。通過對(duì)所拆卸零部件的裝配,讓學(xué)生了解機(jī)械設(shè)備裝配的基本步驟,掌握安裝的基本技能和技巧,了解機(jī)械設(shè)備裝配精度對(duì)使用功能重要性的重大意義。通過理論與實(shí)踐相結(jié)合,使學(xué)生進(jìn)一步掌握和鞏固課堂上所學(xué)的基本理論,培養(yǎng)學(xué)生的工程素質(zhì)、系統(tǒng)思維能力以及團(tuán)隊(duì)合作精神,為畢業(yè)后從事本專業(yè)技術(shù)工作奠定必要的理論基礎(chǔ)和實(shí)踐能力。為了更好地對(duì)課程達(dá)成情況進(jìn)行分析,采用課程教學(xué)目標(biāo)與所支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)一一對(duì)應(yīng)的方式,對(duì)教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì),其對(duì)應(yīng)關(guān)系見表1。
二、教學(xué)內(nèi)容安排與具體要求
黑龍江科技大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)機(jī)械制造方向“專業(yè)綜合實(shí)踐”課程教學(xué)內(nèi)容主要包括9個(gè)模塊,其實(shí)踐流程如圖1所示。該階段用時(shí)0.5天。主要完成專業(yè)綜合實(shí)踐的相關(guān)準(zhǔn)備工作。通過實(shí)踐準(zhǔn)備,要求學(xué)生了解實(shí)踐目的、意義和基本要求,理解掌握安全文明生產(chǎn)要求和安全技術(shù)操作規(guī)程;對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組,分配并檢查拆卸和測(cè)量工具;借閱相關(guān)資料,認(rèn)真閱讀專業(yè)綜合實(shí)踐指導(dǎo)書。模塊二:拆卸該階段用時(shí)4.5天。主要分析拆卸部分具體結(jié)構(gòu),確定合理的拆裝方法和拆卸工具;討論并制訂合理的拆卸工藝方案;組員間分工配合、有序拆卸;進(jìn)行零件記錄、清洗和擺放。通過該階段的訓(xùn)練,要求學(xué)生了解拆裝工具功能和使用方法以及拆裝注意事項(xiàng);結(jié)合掛圖和圖冊(cè),對(duì)照實(shí)物看懂拆裝部分具體結(jié)構(gòu)、傳動(dòng)原理以及單個(gè)零件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和相互關(guān)系;了解拆卸原則和零件拆卸方法;制訂合理拆卸工藝方案并經(jīng)指導(dǎo)教師審核通過;認(rèn)真記錄并整理拆裝工藝卡片,注意安全文明生產(chǎn)。模塊三:測(cè)繪準(zhǔn)備該階段用時(shí)0.5天。主要完成零件測(cè)繪準(zhǔn)備工作。要求學(xué)生閱讀測(cè)繪資料以及有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)資料,熟悉測(cè)繪工具、測(cè)量方法以及測(cè)繪注意事項(xiàng),了解各種零件測(cè)繪過程和步驟。模塊四:零件表達(dá)該階段用時(shí)1.5天。主要完成零件結(jié)構(gòu)的分析,通過討論對(duì)比,確定表達(dá)方案;繪制零件草圖,并繪制零件圖。要求學(xué)生繪制的零件草圖內(nèi)容全面,清晰工整;繪制的零件圖正確、完整地表達(dá)零件結(jié)構(gòu)。模塊五:實(shí)測(cè)零件該階段用時(shí)1天。主要完成零件尺寸特點(diǎn)的分析,確定零件尺寸的測(cè)繪方法;零件尺寸標(biāo)注方案的設(shè)計(jì);選擇合理的測(cè)量工具實(shí)測(cè)零件尺寸并標(biāo)注。要求學(xué)生確定合理的測(cè)量方法;根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,設(shè)計(jì)零件尺寸的標(biāo)注方案,要求完整、清晰;實(shí)測(cè)尺寸要求正確使用測(cè)繪儀器,測(cè)量準(zhǔn)確,零件草圖尺寸標(biāo)注完整,關(guān)聯(lián)尺寸協(xié)調(diào)一致。模塊六:裝配表達(dá)該階段用時(shí)2天。主要完成工作原理和裝配關(guān)系的分析,并繪制裝配圖(包括三維繪圖)。要求學(xué)生由示意圖和零件圖繪制裝配草圖,草圖內(nèi)容全面,清晰工整;規(guī)范化裝配草圖,并繪制裝配圖,要求正確、清晰地表達(dá)工作原理、裝配關(guān)系等內(nèi)容。模塊七:裝配該階段用時(shí)3天。根據(jù)裝配圖分析確定合理的裝配方法和拆裝工具;討論制訂合理的裝配等工藝方案;分工配合、有序裝配。要求學(xué)生了解裝配工具功能和使用方法以及裝配注意事項(xiàng);制定合理裝配等工藝方案并經(jīng)指導(dǎo)教師審核通過;認(rèn)真記錄并整理拆裝等工藝卡片,注意安全文明生產(chǎn)。模塊八:清理該階段用時(shí)1.5天。清理場(chǎng)地、清點(diǎn)工具;整理實(shí)踐日記,撰寫實(shí)踐報(bào)告,整理拆裝等工藝卡片。要求學(xué)生理解、掌握設(shè)備與工具管理的基本原理和方法以及現(xiàn)場(chǎng)5S管理標(biāo)準(zhǔn),并認(rèn)真操作執(zhí)行;日記和報(bào)告內(nèi)容詳實(shí)、完善、規(guī)范;拆裝等工藝卡片記錄詳實(shí)、規(guī)范。模塊九:答辯該階段用時(shí)1.5天??疾鞂W(xué)生的分析能力、設(shè)計(jì)能力和應(yīng)用能力。要求學(xué)生分析透徹、過程完整、報(bào)告詳盡;零件及裝配圖表達(dá)正確,標(biāo)注規(guī)范完整;答辯自述思路清晰,回答問題正確合理,小組成員間能進(jìn)行有效合作。其中,模塊2~7和模塊9的訓(xùn)練,可以培養(yǎng)學(xué)生借助文獻(xiàn)研究,運(yùn)用機(jī)械工程原理、技術(shù)和方法,認(rèn)識(shí)到解決復(fù)雜機(jī)械工程問題有多種方案并分析工程問題影響的能力;模塊2、模塊4~7和模塊9的訓(xùn)練,可以培養(yǎng)學(xué)生綜合考慮創(chuàng)新、安全、環(huán)境和社會(huì)因素,設(shè)計(jì)滿足特定需求的機(jī)械系統(tǒng)、零部件或制造工藝的能力;模塊1和模塊2的訓(xùn)練,有助于學(xué)生理解可持續(xù)環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展的理念和內(nèi)涵;模塊2、模塊5和模塊7的訓(xùn)練,有助于培養(yǎng)學(xué)生在相關(guān)工程活動(dòng)中適應(yīng)角色轉(zhuǎn)換并與團(tuán)隊(duì)其他成員進(jìn)行有效合作的能力;模塊8的訓(xùn)練,有助于學(xué)生了解機(jī)械產(chǎn)品全生命周期的成本構(gòu)成,理解設(shè)備與工具管理的基本原理;模塊8和模塊9的訓(xùn)練,可以培養(yǎng)學(xué)生在多學(xué)科環(huán)境中,應(yīng)用工程項(xiàng)目管理的原理和方法,對(duì)機(jī)械工程項(xiàng)目進(jìn)行工程管理和經(jīng)濟(jì)決策的能力。
三、課程思政融入
在專業(yè)綜合實(shí)踐過程中,教師堅(jiān)持以《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》為引領(lǐng),在鍛煉學(xué)生專業(yè)技能的同時(shí),注重引導(dǎo)學(xué)生學(xué)思結(jié)合、知行統(tǒng)一,并以身示范、以身作則。同時(shí),鼓勵(lì)并培養(yǎng)學(xué)生勇于探索的創(chuàng)新精神,提升學(xué)生分析問題、解決問題的實(shí)踐能力。對(duì)于拆裝工藝路線的編制,拆裝工具的選擇,零件的管理、潤(rùn)滑、裝配后機(jī)床的試運(yùn)行等各方面,均要求學(xué)生切實(shí)在學(xué)習(xí)、思考、理解和行動(dòng)上下功夫,每天認(rèn)真撰寫實(shí)習(xí)日記,對(duì)當(dāng)天遇到的問題、創(chuàng)新解決辦法及其受到的啟發(fā)進(jìn)行深入總結(jié)、深刻反思,為后續(xù)拆裝順利進(jìn)行提供經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn),進(jìn)而為專業(yè)綜合實(shí)踐教學(xué)目標(biāo)達(dá)成提供了有力保障。
四、教學(xué)改革成效
近年來,以工程能力培養(yǎng)為導(dǎo)向的“專業(yè)綜合實(shí)踐”教學(xué)模式在黑龍江科技大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)得到了應(yīng)用,取得了較為明顯的成效。通過以上教學(xué)改革,一方面,使教師的教學(xué)目標(biāo)和學(xué)生的學(xué)習(xí)目的更加明確,有利于成果導(dǎo)向型教學(xué)的實(shí)施;另一方面,大大提高了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決復(fù)雜工程問題的能力,使后續(xù)畢業(yè)設(shè)計(jì)水平和就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力均得到一定提高,有助于人才培養(yǎng)質(zhì)量的提升。
參考文獻(xiàn):
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作者:唐慶菊 陳少云 于鳳 單位:云黑龍江科技大學(xué)