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關鍵詞 CBI 專業英語 家具設計 教學實踐
中圖分類號:G424 文獻標識碼:A
Application of CBI in furniture design specialized English teaching
LI Song, WANG Jun, CHEN Guodong
(Zhejiang A&F University, Linan, Zhejiang 311300)
Abstract By comparing with five themes of CBI found that theme-subject instruction is suitable for furniture specialized English under content-based instruction teaching philosophy. Using a flexible method to select course contents and divided into different parts by 6T' s approach which including theme, text, topic, thread, task and transition. This paper emphasis student's practice use of furniture design specialized English and changes the traditional evaluation model into periodic evaluation, aiming to equip students with the content area of the subject matter and simultaneously increase their language skills.
Key words CBI; Specialized English; furniture design; teaching practice
CBI(Content-Based Instruction)是近些年來比較熱點的二語教學理念,在世界許多國家受到了廣泛的推崇。它是指在學習學科知識同時,習得語言的一種教學理念。CBI沒有固定的教學模式,在它發展的過程中,根據教學目標的差異教學模式也比較多樣化,其最具代表性的有五種:沉浸模式(Immersion Model)、保護模式(Sheltered Subject Instruction, 簡稱SSI)、輔助模式(Adjunct Language Instruction, 簡稱ALI)、主題模式(Theme-Based Instruction, 簡稱TBI)和內容操練模式。專業英語是以專業知識為背景,以使用英語為目的課程結構,教學所基于的內容不僅限于生活常識,更多是基于職業技能或學科知識的,因此這在某種程度上與CBI教學理念是一致。如何將CBI理念中合適的教學模式在設計專業英語中運用,具有較大的意義。
1 CBI教學模式選擇
CBI最具代表性的有五種教學模式,很多學者對CBI教學模式及特點進行了深入分析,五種CBI教學模式側重語言和內容的程度各不相同。家具設計專業所涉及的內容較為廣泛,從設計到工藝,從生產到營銷都屬于其范疇,其知識點也可以分為若干模塊。鑒于此,家具設計專業英語教學中首選主題模式。第一,主題模式適用范圍比較廣泛,可以顧及多數人。第二,教學內容和材料比較靈活,教師可根據學生的愛好與興趣確定方向和主題。第三,主題模式主要目的是通過語言為媒介,傳遞新知識和信息,在獲得知識的過程中提高語言水平。圍繞話題、主題,通過案例分析、圖片、影視、模擬等各種教學手段培養學生的興趣和獨立學習能力。
2 課程材料的選擇
2.1 教材的選定
選定難易程度適中、內容較廣泛的家具設計專業英語書籍作為學生使用教材,以便學生自學和閱讀使用。教師除教材外,應該根據專業知識選擇相關的參考書籍,比如工業設計專業英語、藝術設計專業英語等教材。
2.2 模塊化內容
根據CBI主題模式的特征,對家具設計專業英語知識內容進行模塊化劃分。
家具設計理論主題模塊:對教材內容進行整理和補充,包括家具設計史論、色彩與繪圖理論、家具設計名家及作品解讀與賞析等。
家具設計基礎主題模塊:內容包括家具設計圖學、設計軟件、家具設計構成、家具設計方法。
家具商貿與會展模塊:包括商貿函電書寫、產品使用說明與介紹、展會英語等。
家具設計實踐模塊:包括國外設計網站、國外知名家具企業網站查閱、國際知名設計大賽Red dot、IF等模擬設計。
3 CBI模式下教學方法與過程
專業英語的學習強調學生對專業詞匯、表達的掌握與應用,但這些知識教師不能一味地講授,必須讓學生參與進來,因此在不同的主題模塊內容下,應衍生出不同的話題和任務。
3.1 家具設計理論主題模塊
對于設計理論來講,往往都以教師傳授的方式為主,學生被動接收,這種方式往往很難調動學生的興趣和積極性。以課程內容為依據,利用CBI模式中的“6T”方法(分別代表主題、課文、話題、線索、任務和過渡)將課程內容靈活的組織起來,可以有效提高課程內容的豐富性和課堂的趣味性。以設計理論主題模塊內容為例,首先對中西方設計發展脈絡簡要闡述,然后選定特定時期或地域的家具作為主題,圍繞主題給出相應的問題,要求學生用英語分組討論,并將討論結果總結成材料匯報。其次,在前期話題討論的基礎上設計出任務,要求選擇熟悉或崇拜的設計師進行深度分析,內容和形式不限,給出較大的自由發揮空間。最后,從理論學習上延伸到家具設計作品實體上,按照教師給出的設計作品與設計理論相關聯,并給出自己的理解和看法,這也很好地銜接了下一主題的課程內容,實現課程內容的連貫性。
3.2 家具設計基礎主題模塊
利用案例法,將課程中關于設計方法與圖紙繪制的文章結合實際案例進行講解,并根據學生實際情況設置主題。比如學生習慣于用中文來進行設計討論,圖紙說明,軟件使用等。利用這一特征,要求學生將自己曾經做過的設計,用英語進行討論(包括設計構思、方法、過程和結果),并將使用的中文軟件安裝成英文軟件,熟悉設計軟件的英文界面和操作。
3.3 家具商貿與會展模塊
家具貿易已成為我國家具產業發展的助推器,主題內容圍繞訂單、郵件、電話、QC現場溝通和檢驗完成貿易。并根據內容設置情景模擬話題,如客戶參觀家具工廠,了解產品等。隨著家具展會的不斷興起,國際性家具展覽會也越來越多,以米蘭國際家具展、科隆國際家具展、高點國際家具展、上海國際家具展和廣州國際家具展為主題對國際家具展的活動形式、會前聯系、會下交流和會后聯系這四個主要環節中的主要任務、內容和書信格式進行講授。根據內容布置相應書寫任務,并分組模擬展會中的主題活動,如客戶接待,產品介紹,設計推廣等,達到學與用的統一,也提高了學生參與學習的積極性。如果情況允許,還可以帶領學生參觀國際家具展,作為實踐教學。
3.4 家具設計實踐模塊
高年級的學生已經有了一定的設計經驗,因此設計實踐往往是他們最能夠積極參與的模塊,但如何將專業英語與設計實踐結合起來,這需要教師很好地來進行設計。首先,設計需要有一定主題和方向,將國際知名設計賽事作為設計實踐的主題,比如Red Dot,IF等,要求學生閱讀國際大賽網站,理解大賽宗旨、格式要求以及參賽方式,并欣賞歷年大賽獲獎作品,從而開闊眼界。其次,按照國際大賽要求,模擬參加設計大賽,包括國外設計網站查閱,國外知名家具企業網站查閱等,為設計準備素材,完成后小組用英文討論方案,老師隨機參與討論,以便監督學生用英文表達設計構思。再次,從方案草圖繪制開始,要求用英文記錄設計構思、材料、結構、工藝方法等,達到回顧和使用之前學過的專業詞匯和表達;利用英文版軟件完成效果圖、生產圖、展板繪制,并書寫完成設計思路和作品說明。最后,小組完成作品后,將所有材料匯總并制作成冊,作為課程考核材料,并要求學生在講臺做英文匯報,實現在使用英語的環境中完成整個設計工作。
4 考核方式
課程的考核方式對學生的學習態度和方式有著較大的影響,常規的考試型考查方式,會使學生把主要的精力都放在知識點的記憶上,而語言的使用效果不佳。因此在CBI理念指導下的教學,考核方式也因更加靈活。比如,將每一模塊中的主題討論、作業、匯報材料等作為階段性的成績。將設計實踐中的討論活躍度,設計方案的表達情況和英文的寫作情況,以及小組匯報材料準備與表現情況等作為分數比重較大的模塊。考核結果就是將每一階段的成績按照比例匯總成最終成績。
5 小結
CBI模式融語言、內容為一體,讓家具設計專業英語的目的更加明確。通過不斷的摸索與實踐,筆者對CBI教學模式和專業英語都有了更加深刻的認識,課堂效果也不斷得到改善,越來越多的學生喜歡用英文展示設計成果,并陸續有同學參加Red Dot、IF等國際頂級賽事,并取得獎項。然而家具設計是一個交叉性極強的學科,課程內容廣泛,更新迅速,教師需在CBI教學理念指導下,不斷強化語言和專業知識,不斷歸納不同的學習主題和話題,從而增加家具設計專業英語課程的實用性和趣味性。
基金項目:浙江農林大學教改項目 (項目編號:YB1211)
參考文獻
[1] Brinton D. Content-based instruction [M]. Nunan D. Practical English language teaching. New York: McGraw Hill, 2003.
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畢業設計是工科類本科院校的一個重要實踐教學環節,是實現人才培養目標不可或缺的重要過程,其目的在于培養、提高學生的實踐動手能力和創新能力,讓學生掌握運用專業知識去解決工程問題的流程和方法,初步培養學生分析問題和解決題的能力。
我國的三本院校是在高等教育大眾化的背景下出現的,其辦學定位為應用型本科教育,人才培養目標的最大特點之一是在“應用”兩字,即要求各專業緊密結合地方特色,注重學生實踐能力的培養。而提高學生實踐能力最重要的環節就是畢業設計,因此,畢業設計對以培養應用型人才為目標的三本院校而言,更具有重要意義。
二 目前畢業設計模式的問題
隨著大學畢業生就業市場的變化,用人單位對本科生的能力要求也出現了許多新的變化,突出特點之一是對學生的實踐動手能力要求越來越高。目前很多高校所采用的畢業設計模式弊端日漸顯現,主要表現及原因如下。
1.師生比過大,教學資源嚴重不足
隨著高校的不斷擴招,高校的師資資源出現嚴重的不足,教師畢業設計的指導工作量過大,往往一名教師要帶12名以上的畢業生。而且,新建的大學校區一般又遠離城區,導致學生難以及時與指導老師見面,指導時間難以得到保證。同時,由于學生人數大幅度增加,而教學條件的投入則相對滯后,學生在畢業設計時必要的圖書資料查閱、計算機使用、實驗測試等方面得不到滿足,從而制約了畢業設計質量的提高。
2.畢業設計選題質量不高
由于指導教師的不足,很多教師所提出的題目往往是虛擬設計題目,且題目重復、陳舊,多人同題、多年一題等現象屢見不鮮,有些題目內容單一,學生得不到綜合性訓練,或題目過大,學生難以駕馭等。
3.畢業設計管理制度不規范,過程管理失控
盡管目前大部分學校都制訂了不少針對畢業設計的規章制度和條例,但在執行中不嚴格,學校缺乏對畢業設計全過程的有效監控,特別是在畢業設計的評閱和答辯過程中,有時教師為了不影響學生就業,出現了對學生放松要求、流于形式的現象,對一些達不到要求的畢業設計往往采取遷就、放任的態度。
4.應用性和創新性不足
傳統畢業設計始終無法擺脫以老師指導為中心的模式,畢業設計的最終結果不能充分體現學生的創新思想和設計理念,更得不到實踐環節的檢驗和反饋。
5.部分學生對畢業設計的重要性認識不足
畢業設計一般安排在第八學期,此時正是學生選擇就業單位的重要時期,由于就業工作對學校和學生而言,都是巨大的壓力,學生從現實出發,當然把應聘、找工作擺在首位,而將畢業設計放在可有可無的地位,導致不少學生的畢業設計往往是突擊性拼湊而得的,根本達不到畢業設計的目的,結果是用人單位普遍反映現在的畢業生的質量大不如從前,這又反過來增加了學生就業的難度,從而陷入惡性循環。
三 畢業設計創新模式的探索
針對上述問題,結合三本院校的教學特點和社會對人才培養的要求,我們認為,傳統畢業設計模式已無法適應目前的形勢要求,這就要求我們創新畢業設計的模式,創新模式的具體內容分述如下。
1.強化選題的真實性
高校工科專業普遍具有相對較強的科研實力,不少畢業設計指導教師都有自己的科研課題,其研究工作具有一定的前沿性,研究的每一步都有可能是一個小的課題,是學生進行創新能力培養的重要平臺。因此,我們加強了專業課教師、科研教師對本科生畢業設計的指導,盡可能多地讓科研課題成為學生畢業設計的平臺,即讓教師所提出的畢業設計課題全部都來源于真實在研項目,摒棄了虛擬假設的題目,從源頭上保證了畢業設計的質量。
在實踐中,我院機電工程系全體專業課程教師結合其在研的橫向和縱向課題,將實際的研究課題拆分為學生的設計題目,如將“電動汽車電力拖動系統”這一省級科技開發項目拆分為“永磁電機轉子安裝夾具設計”“永磁磁鋼貼片安裝夾具”等9個題目,這些真實題目極大地提高了選題學生的興趣。
2.畢業設計與創新實踐結合
目前,三本院校中普遍開展了學生科研訓練計劃、卓越工程師計劃、學生工程實踐創新計劃、挑戰杯全國大學生機械設計大賽、全國電子設計大賽、開放實驗室、大學生助研等形式多樣的創新實踐活動。這些活動以前都是在課外完成的,而且隨意性很強。而我們將創新實踐的內容延伸到畢業設計環節,將兩者有機結合,這既能保證創新實踐活動的深入與延續,同時由于創新實踐活動具有一定的工程應用背景,從而大大提高了畢業設計環節對創新能力和實踐能力的培養。
在畢業設計學生的分組上,我們充分考慮學生的個體差異及學生的特長和興趣來進行課題小組人員的分配,不再采用以往以班級為單位的設計小組分配形式。
3.指導教師的多元化,減輕教師的指導壓力
為了減輕指導教師的壓力,我們規定每名教師每屆最多只能帶8名學生進行畢業設計,解決師資不足的一個途徑是對外聘請教師,外聘教師的主要來源是企業和科研院所的工程技術人員,通過這種方式,我們不僅緩解了師資力量不足這一棘手的問題,同時,也解決了我系教師缺少實際工程背景的問題。
4.以就業為導向,建立校企合作聯合指導畢業設計的模式
三本院校一般在校外與不少企業建立起合作關系,這些企業原來主要作為學校的外實踐教學。因此,我們在大四第一學期的后半期,就讓學生入駐合作企業或與學生簽訂了就業協議的企業,經過一段時間的培訓和熟悉后,參與到企業的研發工作中,并安排一名企業工程師作為學生的指導老師,最后在指導老師和學校教師的協助下從企業的研發項目中篩選出一個合適的課題作為其畢業設計題目,學生在完成其設計題目的同時,也幫助企業完成了研發項目。
關鍵詞:機械設計制造;畢業設計;教學改革
中圖分類號:G71文獻標識碼:A文章編號:1009-0118(2012)05-0015-02
機械類本科畢業設計是具有總結性的綜合性工程訓練,是學生在系統學習機械專業知識及各種訓練的基礎上,按照規范化的設計程序與方法所進行的實踐活動。它是一種研究性學習與工程訓練,也是學生一次解決機械專業工程技術問題的具體實踐,是鍛煉學生運用所學知識分析解決問題能力、培養創新精神,進一步提高綜合素質和工程實踐能力的重要環節[1]。通過畢業設計有利于提高學生的綜合素質和培養他們的調查研究能力、設計能力、初步科研能力和創新能力,使學生受到設計、生產、管理第一線所必需的崗位能力訓練,便于學生向工作崗位過渡。目前機械類本科畢業設計中存在的問題不容忽視,而且牽涉到學生、教師等多個方面。
針對目前高等教育的形式和機械類專業社會需求的狀況,指導機械類本科畢業設計緊緊圍繞著培養學生的工程實踐能力和提高綜合素質來進行[2]。充分發揮好學生在畢業設計中的主體作用和教師的指導作用,加強畢業設計的過程管理工作,提高教師的自身業務能力,嚴把質量關,使學生在本科畢業設計這個過程中,實踐能力和綜合素質都得到進一步提高[3]。
一、畢業設計指導過程
在指導畢業設計的過程中,嚴格遵守學校規定的各項政策,按照學校頒布的《畢業設計工作規程》和機電工程系制定的《機械制造專業畢業設計(論文)教學大綱》的要求進行。指導的畢業設計做到觀點明確、論據充分、推理嚴密、計算準確、層次分明、條理清楚、語言簡練、有一定量的相關資料和圖表等。
每年畢業設計開始階段,都會根據已經確定的畢業設計題目給學生下達畢業設計任務書,這是學生在指導教師指導下開展畢業設計工作的依據,也是檢查、考核學生畢業設計完成情況與評分的重要依據之一。畢業設計任務書中指定了學生畢業設計題目、設計參數、設計要求、設計時間安排和學生結合本題目需要查詢的中外文獻,并列出了學校圖書館對應參考書籍的中文圖書號,方便學生查閱指定文獻。學生進入畢業設計環節后,在第1周安排了完成畢業設計開題工作,規定了他們完成的進度。
設計過程中,對學生情況全面了解,分析了他們的條件與特長,全程指導學生進行調查研究、實驗等。隨時了解學生畢業設計情況,對學生畢業設計中的問題及時給予指導。以身作則,教書育人,重視對學生獨立工作能力、分析問題能力、解決問題能力和創新能力的培養。畢業設計期間,要求學生每周至少2次集中,每次需匯報一下具體學習情況,檢查學生畢業設計的進度和質量,并進行答疑,認真填寫了《畢業設計(論文)檢查指導情況記錄》。
畢業論文撰寫過程中,認真指導了學生擬定論文寫作計劃和寫作提綱,審閱論文初稿,要求學生嚴格按《畢業設計(論文)規范要求》正確撰寫畢業設計。審核學生畢業設計完成情況,同時對學生進行答辯資格預審,對學生的答辯申請提出意見。答辯前督促并指導學生做好各項準備工作,如準備驗收、組織預答辯等。
畢業設計完成后,按學校要求撰寫了畢業設計指導教師評語,在規定表格中寫出技術性評價和學術性評價并簽字,向答辯委員會報告學生畢業設計的任務、要求、完成情況、質量及應用價值,指出存在和應注意的問題等,同時根據評分表給出成績。答辯結束后,對學生的畢業設計進行整理并歸檔。同時對畢業設計指導工作進行總結,提出改進意見。
二、加強過程管理,提高畢業設計(論文)質量的具體做法
由于機械類專業是與機械產品設計制造緊密相關的專業。在指導本科畢業設計的過程中歷來重視畢業設計指導工作,立足機械類專業的特點,貫徹“以產品生產為主線”的指導思想,堅持采用校企聯合、真題真做、強化過程管理、完善評價體系等方法和手段,嚴格要求學生的圖紙圖量和畢業論文的內容,取得了良好的效果。
(一)結合平時的科研實際,將企業需要解決的生產實際問題作為學生畢業設計選題畢業設計的選題質量直接影響和關系到今后畢業設計的質量。選題時根據科研項目、實驗室的建設、學科發展方向、工業企業生產等多方面科學設計切合學生實際的畢業設計題目,以求達到使學生獲得綜合訓練的目的。另外還考慮學生畢業后的工作實際,靈活根據學生的實際水平調整確定畢業設計的題目,對于已確定工作去向的學生,盡量幫其選擇一個與其將來工作相關的課題;對于考研的學生,幫其選擇具有一定理論性的研究型課題,為將來攻讀碩士學位的研究工作打下基礎。另外還有一部分學生的畢業設計直接在已簽訂就業協議的企業完成,讓學生在收集資料、解決問題、設計的過程中充分體驗實際工作的程序,了解企業生產運作等最真實的情況,多積累“實戰”經驗和技巧,從而解決好學生就業和單位招聘后的后顧之憂。只有讓學生切實地感受到畢業設計對未來工作的幫助,才能使學生自覺地、積極主動地參與到畢業設計中來。如2011年指導學生的畢業設計題目是“推土機鏟臂右支架加工工藝及鉆床夾具設計”,該題目結合了撫順挖掘機廠實際生產的需要,要求該生利用所學的金屬工藝學、互換性測量技術、機械制造技術基礎等多門課程的知識,解決工程中推土機右支架的實際加工工藝以及針對其中鉆孔的工序設計專門的鉆床夾具,為該生畢業后從事機械產品的工藝設計打下了很好的基礎。
(二)結合學校規定,要求每個學生必須獨立完成各自的畢業設計,做到一人一題
每年指導的畢業設計如果需要合作完成的課題,每個學生必須獨立進行某一方面的研究工作,獨立完成自己的畢業設計。今年指導7名畢業設計,每個學生的畢業設計題目都不一樣,而且每一年的畢業設計題目也不相同,這樣避免學生之間互相抄襲和雷同。
(三)全程參與學生的畢業設計過程,并確保充足的指導時間
從畢業設計任務書下達開始,明確要求學生每周至少集中兩次,每次集中都要求學生匯報每周工作情況,對各設計環節經常督促檢查,對學風不正、設計不認真或者經常不到崗的學生,一經發現及時糾正。從根本上杜絕了憑感覺指導,憑經驗檢查,憑感情給分的行為。對學生畢業設計要嚴格把關,從論文質量、工作態度、文本格式、圖紙質量等方面進行全面考核。對于達不到要求的畢業設計必須堅決整改,確保質量要求不降低。
(四)具有強烈的責任感和良好的職業道德,本著對每一位學生負責的態度,兢兢業業地做好畢業設計指導工作,做好學生的引路人
在畢業設計指導過程中,當學生遇到困惑時,耐心的啟發和引導;當學生提出問題時,熱情地引導學生獨立地查閱文獻,找到獲得解決方案的途徑;當學生在尋找解決方案時,主動地引導學生對各種方案進行比較,從中找出最佳的方案,從而培養學生獨立分析問題、解決問題的能力。
(五)合理安排畢業設計進程,加強畢業設計的過程檢查
根據每個學生畢業設計題目的特點,指導學生制定畢業設計的方案和進度計劃每周定時、定點檢查執行情況,實事求是地做出檢查記錄,填寫檢查意見并簽字。在方案設計確定以后,定時到畢業設計室進行指導,隨時答疑,發現問題及時解決,避免返工。設計過程中進行檢查,主要檢查設計進度和質量,通過強化中間階段的過程控制來規范整個畢業設計的工作以提高畢業設計的質量。
(六)建立學生考勤制度,確保畢業設計質量
要求學生對自己的設計首先進行自審,然后小組同學之間互校,最后由指導教師審定。只有經過三審并按審查意見修改以后的設計文件才算最后的畢業設計成果。每次指導后填寫指導日記,記錄指導情況,包括學生提問情況、出勤情況、主要問題分析、指導內容等,為學生的成績評定提供必要的依據。同時要求學生每天填寫畢業設計活動記錄,記載出勤情況、日工作記錄、完成情況和下一步工作安排等,便于教師的過程管理,加強了對畢業設計的過程控制和監督。明確畢業設計完成的進度和時間安排并加以落實,做到每一位學生有章可詢、責任明確,整個設計過程任務清晰、環環相扣、依次進行,確保畢業設計工作的規范和有序。
三、畢業設計改革效果
每年經過精心準備和認真指導,學生的畢業設計質量完成都非常好,縮短了學生就業的適應期,同時擴大了畢業設計的選題范圍,達到了學校、企業和學生都滿意的效果。在每年指導的學生畢業設計中,都有學生獲得優秀成績。具體改革的教學效果如下:
(一)提高了畢業設計的質量
一人一題,真題真做,使學生從事畢業設計的責任心大大增強。學生從事畢業設計期間,能夠親身體驗到科研工作直接應用效果,能夠強烈地體會到企業的科技需求。因而有關畢業設計工作非常認真,畢業設計的質量明顯提高。一些學生畢業設計能被應用于企業生產實踐和產業化生產。
(二)縮短了學生就業的適應期
由于畢業設計題目多數來源于企業生產,學生在畢業設計中,得到了難得的工程實踐以及了解、熟悉和適應企業的機會,使就業后的企業工作適應期大大縮短。
(三)提升了學生綜合能力
在畢業設計全過程的訓練中,提升學生的應用知識能力、溝通協作能力、團隊合作精神、工作責任感和職業操守,以及把握社會需求的能力和適應職業需要的能力,盡快縮短與用人單位實際需求之間存在的差距。
(四)豐富了平時課堂講解的知識
通過指導學生畢業設計,增加了實踐知識,在實踐經歷中為教學提供新穎、鮮活的第一手案例素材,在教學中及時補充企業生產或實踐設計等的新科技、新工藝,豐富了實踐案例,使得課堂更加生動,知識傳授更加有效,教學質量和學生們的學習積極性都得到了提高。
四、結束語
從畢業設計時間的保證、科學選題、畢業設計實踐性教學、加強學生創新能力、加強畢業設計過程指導、把好畢業答辯關等幾個方面著手進行實施,保證畢業設計的質量,不斷進行畢業設計的實踐探索和思考,從而更好地保證畢業設計的質量,提高畢業生的綜合素質。
參考文獻:
\[1\]王啟平,王全先.機械設計制造及自動化專業畢業設計的實踐及思考\[J\].安徽工業大學學報(社會科學版),2002,19(2):111-112.
【關鍵詞】高職畢業設計;頂崗實習;改革
畢業設計是我國高等職業學校人才培養方案中的一個必經環節,是對學生在校學習情況的綜合考核。通過畢業綜合設計工作,將整個高職階段的課程融會貫通,完成由學校學習到社會工作的過渡。目前,高職教育教學改革朝著理論與實踐緊密結合的方向發展,作為接受高職階段教育的總結和升華的畢業設計,相應也應該體現聯系實際的精神,但依據本人幾年來指導畢業設計的經驗,發現了畢業設計在執行上的一些缺陷,急需進行畢業設計改革,提高效果。
一、傳統畢業設計模式的缺陷
1.傳統的畢業設計是學生在校期間進行的,題目大多由老師給定,或者書本上的一些課題,選題很多與生產脫節,學生在完成這樣的題目時,積極性不高。
2.某些畢業設計題目套用本科模式,題目過于學術性,難度較大,很多學生的畢業論文最后只停留在文獻綜述的層面,沒有形成自己對問題的看法,論文沒有深度。
3.畢業設計的題目與學生以后從事的崗位相當程度上沒有什么關聯,沒有針對性,畢業設計很多時候只是為了完成任務,不能通過畢業設計提高以后從事崗位工作的能力。
二、高職畢業設計改革應遵循的原則
(一)畢業設計的選題應來源于工作實踐
理論是為實踐服務,在學校主要是理論知識學習和基本職業技能的掌握。以本人所指導的機械加工類專業為例,課本提供的是原理性的基礎知識,學生只有通過進入工廠車間,實際操作才能最終形成對技能的掌握以及對課本知識的理解。畢業設計的課題,如果只是針對書本的原理進行深入探討和分析,對于學生來說并沒有很大的意義,且無法調動學生的積極性。
如:讓學生進行工藝設計,學生沒有深入到工作實際中去,設計的工藝過程與生產實際差距很大,設計的工藝無法施實,所設計的夾具也不合理,無法使用。反之,如果題目來自于學生的工作實踐,那么就可以促使學生主動的尋找解決方法。這個尋找解決方案的過程,也是畢業設計環節的重點。學生此時,會以整個高職階段的基礎知識為背景,將自己所掌握的技術與書本知識融會貫通。如果問題仍舊無法解決,此時,學生會主動進行文獻調研,從資料中找尋答案,再動手實踐。這樣的新舊知識與實踐相結合的方式,最終將幫助學生真正完成由課堂到社會工作的過渡,這才是真正達到了畢業設計的目的。
(二)畢業設計應強調實際問題的發現和解決
高職教育不同于普通大學本科的教學,更加重視學生實踐能力的培養,所以畢業綜合設計中,研究過于學術的問題是沒有意義的。畢業綜合設計的目的是幫助學生將整個高職階段所學的知識串聯起來。所以結合學生的實習實踐,鼓勵學生在實踐中尋找問題是很重要的。
而且,相較于從書本中尋找題目,學生通過實際動手,更加容易在工作中發現有價值的課題。學生在面對一個實際課題時,解決問題的積極性會更高。而且,當問題真正得到解決的時候,學生的實踐技能也獲得了提高。
同時,實踐中問題的提出和解決是伴隨學生將來一生的職業活動過程的。通過畢業設計這個階段,幫助學生形成解決問題的思路和傳授相應的技巧,對于學生將來的發展有很大的幫助。
(三)畢業設計的過程應加強指導教師與學生的聯系
以前在畢業設計過程中教師充當的職責大多是對課題進度的掌握,以及最終論文質量的修正。如果學生可以自主在工作實踐中發現問題,然后以該問題作為畢業設計的課題,就可以促進學生自主的解決問題。并且,當學生無法獨立解決問題時,會更加主動向指導教師求助。在有實踐背景課題的驅動下,師生互動有很大好處,教師可以在幫助學生解決實際問題中使專業知識獲得升華,積累豐富實踐經驗,以便將來的工作中更好的指導學生;學生也可以在于老師交流的過程中,鞏固自己的基礎知識。
(四)畢業綜合設計的成果應該對學生未來的工作產生幫助
按照以前的畢業設計模式,學生需要花費大量的時間進行文獻調研,并且用很長的篇幅進行論述和總結。如果畢業設計課題與自己將來從事的崗位沒有關聯,結束這個課題完成答辯之后,對學生來說課題就不再有意義。可以說,這樣的選題,沒有體現出畢業設計這個環節的作用。
相反的,如果課題來自于學生的親身工作實踐,學生在解決問題的過程中,會向有經驗的前輩咨詢,與指導教師討論,以及自己動腦獨立思考,動手操作,這樣課題更具有針對性,這樣在課題結束時,所有的這些過程都成為了將來從事崗位工作的寶貴經驗。此時,文獻調研也不再是枯燥的過程,而完成的論文,會有更多學生自己的體會與想法,不僅用于解決實際問題,也是對基礎知識更深入的理解。這樣所產生的論文更有意義。
三、高職畢業設計新模式
根據以上畢業設計改革的基本原則,本人提出畢業設計與頂崗實習結合的模式。首先學生到頂崗實習崗位,在頂崗實習崗位時會發現需要解決的那些問題,然后學生列出備選題目給指導教師,指導教師根據學生平時的專業能力和完成的可行性,選擇其中一個成為畢業設計課題。
在這種新模式下,課題來源于自己工作崗位實際,學生在畢業設計過程中,遇到理論知識困惑時可以咨詢指導老師;碰到實踐困難時可以請教車間的技術人員。而且更具針對性,直接對自己從事的工作有幫助。實際工作與畢業綜合設計相結合,可以調用學生的積極性,有助于培養解決綜合實際問題的能力。同時,這個過程將成為學生將來職業活動訓練的一個范本。通過這種訓練,學生將來對于新的環境和工作會有更強的適應性,會使學生的理論水平和技術應用能力有明顯的提高,創新能力獲得進一步的培養,在工程設計、科學研究的方法上得到一定的訓練;并在頂崗實習和綜合設計工作的過程中,了解社會對各專業的需求,增強學生的競爭意識和創業意識,為學生創造就業機會,是一種可以借鑒的畢業設計模式。
參考文獻:
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[2]覃敉.基于工作過程的高職畢業設計指導的改革[J].職教探索,2012(2)
【關鍵詞】工學結合;技工院校;機電專業
技工院校的機電專業設計是對學生學習效果展開考核的重要方式,也是培養學生實踐能力以及工作能力的教學方法。隨著機械制造業的發展,社會對服務第一線的具有熟練技能的高素質技術應用型人才提出更多的要求。因此,技工院校培養理論知識扎實、操作技能高超、具有一定設計能力的高級技工學生迫在眉睫。而畢業設計是提高學生根據企業生產的需求綜合應用所學知識和技能達到產品的合理化設計和工裝要求的最好方式。
一、機電專業設計的重要意義
畢業設計是許多技工院校專業中教學內容的重要環節,也是一項綜合性、實踐性很強的活動任務。尤其是在機電專業,通過對自身工學專業知識的實踐應用展開設計是對高級技工學生在教學過程中聯系理論知識、檢驗教學成果的主要內容,也是鍛煉學生通過所學內容進行獨立完成工作的重要考驗。通過畢業設計,學生能自主查閱資料文獻,正確運用工具書和機械設計手冊,提高對工程的設計能力和計算能力,樹立正確的設計思想。機電專業畢業設計是學生從學校步入自身工作崗位的重要過渡階段,對學生在社會中生存發展起到承上啟下的關鍵作用,因此其質量好壞是影響學生獲得畢業資格的重要參考依據,也是對學生進行實踐檢驗,了解學校教學質量的重要方式。
二、機電專業設計的選題
(一)選題原則
選題是畢業設計的首要環節,也是關系到整個畢業設計質量的重要步驟。畢業設計作為學生在校學習課程體系的最后環節,在工學結合人才培養模式下,無論是教學目標、授課特點,還是教學模式,必須著眼于企業生產實際,緊密貼合學生的就業崗位,絕不能關起門來搞設計。所以,畢業設計課題選擇時應當樹立“以就業為導向”的教學理念,切實為學生就業和可持續發展服務[1]。
(二)選題策略
目前大部分技工院校在選定畢業設計課題時,是由指導教師模擬設計課題,此類課題屬于“紙上談兵”,缺乏設計的針對性和實際意義。基于工學結合,機電專業高技畢業設計的選題可以從以下三個方面選擇:一是結合崗位需求,比如數控技術專業,可以選擇軸類零件的加工及夾具設計為畢業設計課題。這類課題貼合就業崗位,對接崗位技能需求和職業能力,技術性強。二是結合企業生產需要,參與企業研發或生產的項目,為企業解決技術難題。這類課題來自企業一線生產實際,實戰性強,通過實踐研究綜合培養學生各方面的能力,增加實際工作經驗,提升就業競爭力。三是學生自由選擇。比如筆者所在學校,13級機電班某學生小組畢業設計課題為《生產線上的機械手以及打物料的設計》,該課題是由參加機器人興趣小組的幾位學生根據共同的專業興趣愛好選擇的,設計積極性非常高。在設計過程中由于學生設計理念一致,分工明確,參與度高,取得良好的效果,該設計被評為校優秀畢業設計作品。這類課題由學生根據興趣愛好和專業特長自由選擇,能激發學生參與設計的主動性和求知欲,增強團隊合作意識,加強與老師、企業技術人員的聯系,提高社會交往能力和自主擇業能力,為其就業創造良好的能力支持。
三、機電專業畢業設計的流程
在機電專業高級技工班畢業設計中通常可以分成三個主要的階段,分別是前期的準備階段、研究設計階段、總結答辯階段。具體流程如下:
(一)前期準備
首先是進行機電專業畢業設計的選題工作。在這一點上前文已有敘述。其次在選題確定之后,就可以完成畢業設計的任務書,在這一環節中指導教師需要準確把握設計課題難易度,合理確定設計課題的工作量。設計課題過難則難以保證完成性,過易則達不到人才培養要求,因此在選擇設計課題時需要考慮設計環境和學生學情。考慮設計環境,即考慮學校的設備設施和企業一線技術支持等是否能滿足課題需要;學生學情即為學生目前掌握的課程理論知識、技能操作水平是否能支撐畢業設計。并且課題本身的難易度也很關鍵,既要適合學生的學情能讓學生在規定時間內完成,又要有一定的深度和廣度,能讓學生經過一番研究和努力保質保量完成。同時,在學生畢業設計時還需要完成一定的工作量,比如繪制裝配圖和零件圖的數量,編制工藝卡的工序數量,撰寫設計說明書的頁數。指導教師在課題選擇時需要綜合考慮如上幾個方面,由此保證畢業設計順利的開展和完成。
(二)研究設計
基于工學結合人才培養模式,在畢業設計過程中需要注意兩個方面:一是指導教師需要加大企業調研的力度。在畢業設計前期,指導教師應該組織學生分批進入當地知名企業參觀、調研,了解最新技術、生產加工方式和用人單位對畢業生的顯性和隱形的要求,從而增加學生對就業崗位的了解,打開學生的設計思路,拓寬學生的設計視野。二是注重畢業設計成果實物化。充分利用學校現有的設施設備和技術資料,鼓勵學生從設計到制造全過程的畢業設計,即學生個人或小組合作加工出產品或設計出實物成果。以數控加工專業為例,畢業設計應包括零件工藝設計、自動編程、加工制造、零件檢測四個階段的內容,通過加工零件,使得學生對機床操作技能、零件工藝分析、產品檢測檢驗技能等職業能力得到綜合的應用。
(三)畢業答辯
在設計完成之后需要準備相關的答辯過程,在答辯結束后需要對設計材料進行妥善管理,將畢業設計整理上交給指導教師,由教研室保存。
四、結合工學基礎的機電專業畢業設計改進方式
(一)以就業為導向,突出設計的實用性
在技工院校的教育目標中,需要培養學生的專業基礎素質,將學生培養成為合格的高級技術工人,其中包括了:職業技能、專業知識水平、職業綜合能力等。需要學生在教學的過程中培養出專業領域的創新能力以及職業技術的實踐應用能力。而根據這一教育標準,在畢業設計選題上應當體現出技工院校的教學特色,選擇的內容應當面向實際經濟生活,面向生產第一線,直接為生產建設和經濟發展服務,符合當前機電技術領域中先進的科學技術發展方向,這就需要在畢業設計中充分發揮出教師的指導功能,課題必須來源于企業生產實際,貼近職業崗位需求,滿足專業相關崗位或崗位群核心技術能力和綜合專業素質要求,從而縮短學生就業適應期,提高學生的職業能力,促進學生后續的專業發展[2]。例如,筆者所在學校在確定13級機電一體化專業高技工班學生畢業設計課題時,通過調查杭州登鴻、偉剛實業、勝達集團等企業實際需求,確定了樓梯扶手自動打磨機設計、瓦楞紙的加強筋黏貼流水線設計、V型紙板傳遞裝置設計、瓦楞紙貼標機開發與設計及等課題,以項目為載體,圍繞對接企業生產實際需求,完成技術改造和設備的研發。
(二)結合高技學生特點,發揮創新能力
培養創新能力是機電專業畢業設計中最為重要的指導思想,尤其是針對技工院校的高級技工學生,由于其工作性質屬于動手操作性極強,因此想要創新思維能夠被發揮,重點是對設計內容不能過于限制,可以根據學生以往的知識以及相關設計思維進行綜合性的分析,找到最適合自己的畢業設計方案,讓學生能夠在廣闊的空間里發揮自己的創造力。例如在數控技術的設計中,可以根據學生的興趣選擇不同的設計工藝方法、不同的加工模式、編寫不同的控制程序等,這就使得在設計方案中可以存在很大的自主性。在整個設計環節中教師主要負責主體方向的把握,給學生正確的引導。同時在設計開始之前,教師可以只提供基本的數據資料,剩余的資料可以有學生自行查找,同時根據查找到的相關材料設計出不同的方案。
(三)理論結合實踐,培養職業素養
在機電專業畢業設計中,學生需要設計零部件,然后進行裝配,最終完成一個合格的設計產品。許多機電設備對于機械的各個零件都有很嚴格的要求,因此在設計過程中需要學生與企業一線技術人員進行交流、探討零件的加工工藝,從而糾正在設計中出現的錯誤,實現了學生在理論設計與實踐工作上的有機結合,也使得學生能夠明白在許多看似簡單的零件設計中其實隱藏著很多知識。例如在機械手的設計中,會有很多不同絲杠的設計,這些絲杠在尺寸上都嚴格的規定,因此在設計中提高了零件的加工難度,需要在設計的過程中進行反復的測量與更改,通過這一過程使得學生能夠清楚只有將自身所學的知識與實際的工作相結合才能使自己獲得真正的經驗。
(四)提升指導教師的專業能力
在畢業設計當中,指導教師的作用至關重要,因此想要提高機電專業畢業設計的質量,還需要不斷加強對指導教師的專業培養。由于技工院校教師所從事的多是專業理論教學和基本實操訓練,其知識結構往往跟不上當今先進技術的發展。這就要求專業教師不僅要有扎實的專業知識,更要具備豐富的實踐經驗,這在強調技能為主的技工院校教育中尤為重要[3]。通過專業技能培訓、下企業實踐等方式,增加教師對崗位職業能力需求、企業工作流程、生產加工過程、生產設備使用等相應的專業理論知識、專業技能及職業素養等多方面的了解,提高專業技能,豐富專業知識,拓展專業外延。使得教師能夠擁有較強的教學能力以及豐富的機電產品設計經驗,保障機電專業畢業設計能夠順利完成。總而言之,畢業設計是技工院校對學生進行一次兼備學習、創新、研發、實踐的綜合性活動。尤其是基于工學基礎上的機電專業高技班的畢業設計,選題應以就業為導向,強化指導教師的專業能力,提高學生的研究設計能力和創新能力,培養學生的綜合職業能力,增強學生的就業競爭力,從而為本地機械行業培養出優秀的高技能人才。
參考文獻:
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[2]李成.就業導向背景下高技畢業設計課題選擇原則及策略———以機械類專業為例[J].社科縱橫(新理論版),2009(4):210-211
論文關鍵詞:畢業設計;學風建設;治學方略
畢業設計是本科教學中最后一項教學內容,也是最重要的一個實踐性教學環節,是各教學環節的繼續深化和檢驗,其實踐性和綜合性是其他教學環節所不能替代的。近年來,安徽工程大學對人才培養計劃的實踐環節內容進行了修訂,立足于提高學生的動手能力,強化了實驗、實習和畢業設計環節。這些措施的實施對學風建設產生了積極影響。機械專業畢業設計(論文)要求學生運用所學的基礎理論、專業知識和基本技能進行系統、全面、綜合的工程設計和科學研究及訓練,初步掌握產品開發、工藝革新、設備研制的方法和技能。畢業設計(論文)對提高學生工程實踐能力和創新能力、強化工程意識是十分重要的。畢業設計過程要充分體現理論與實踐相結合,引導學生掌握科學的思維方法,形成優良的工作作風和協作精神,為今后的工作和學習打下基礎。
一、機械各專業畢業設計大綱
機械各專業畢業設計大綱要求大同小異,以下以機制專業為例進行闡述。
機制專業畢業設計大綱要求達到以下目標:
(1)培養綜合運用所學的基礎理論、基本知識和基本技能;提高分析解決實際問題的能力。
(2)接受工程師必須的綜合訓練,提高實際工作能力。這些實際工作能力包括調查研究、查閱文獻和收集資料并分析的能力;專業外文資料閱讀和翻譯的能力;理論分析的能力;制訂設計或試驗方案的能力;設計、計算和繪圖的能力;實驗、研究能力;計算機應用能力;技術經濟分析和組織工作能力;總結提高、撰寫論文和設計說明書的能力等等。
(3)檢驗學生綜合素質與實踐能力是學生畢業及學位資格認證的重要依據(16周15個學分,占總學分的7.4%)。
(4)培養學生的創新能力和團隊精神,樹立良好的學術思想和工作作風。
二、影響畢業設計(論文)的學風因素
自評估和更名之后,機械與汽車工程學院畢業設計的過程管理和要求都上了一個很高的臺階,從審題、過程監督到評閱、答辯、成績評定循序漸進,一人一題的模式讓更多有特長的學生得到最大程度的發揮,也給畢業后不同去向的學生提供了寬泛的課題選擇空間,為提前進入工作狀態或進一步深造提供了良好的訓練平臺。雖然如此,畢業設計中反映出來的問題也很多,如題目難易程度的合理性、題目的針對性、遇到問題學生心氣浮躁、不能踏踏實實解決問題而過分依賴網絡、老師監督輔導程度常常不到位、對提交成果的評判隨意性大、沒有統一的、相對明確的標準等等,這些問題表現在學生,而根源于教學管理和老師。老師的責任心決定學生的學習態度,老師的治學水平影響學生的習得能力,要把好畢業設計這一關需要一套完整的治學方略,才能形成良好的學習風氣。
在學校,學風的定義就是學習風氣,就是學校師生員工在治學精神、治學態度和治學方法等方面的風格。學風是凝聚在教與學過程中的精神動力,它依不同特點的學校表現出獨有的特色和豐富的內涵,并通過學校全體成員的意志與行動,逐步地形成和固化,成為一種傳統和風格。這些傳統和風格對學生的成長起著重大的作用,對學校的發展和建設產生深遠的影響。一般意義上來說,影響學校學風的關鍵因素是學生、教師、學校環境、家庭和社會因素,其中學校環境、家庭因素和社會大氣候我們無法左右,所以只能從自身做起,以身試教,做一個稱職的老師。
畢業設計過程是老師和學生近距離一對一授課的過程,教師的工作是如何傳播知識,如何能讓學生很有效的接受知識。這個傳播過程并沒有很深奧的理論,但敬業是首要的,一定的基本技能是必須具備的。對畢業設計的任課老師來說,要達到畢業設計大綱規定的目標,老師必須具備以下基本職業技能:
(1)具備課題所涉及到的基礎理論、基本知識和基本技能;具備解決實際問題的能力。
(2)熟悉交給學生的課題,掌握課題的難易程度和完成的方法,懂得如何培養學生調查研究、查閱文獻和收集資料的能力;督促學生閱讀和翻譯與課題有關的外文資料;指導學生對課題進行理論分析、設計和計算;幫助學生制訂設計或試驗方案;強化學生對課題進行技術經濟分析的意識;總結提高、撰寫論文和設計說明書的能力等等。
(3)具備良好的學術思想和工作作風,懂得如何培養學生的創新能力和團隊精神。
上述要求不僅有專業知識方面的,也有做人做事方面的,所以要帶好畢業設計,老師只有具備深厚的三基基礎、系統的專業知識、時刻關注專業的發展方向才能很好地引導學生掌握扎實的基本功,培養學生濃厚的專業興趣,向更高的目標努力。不僅在專業上要堅持教中學、學中教,不斷進取,還要在做人方面為學生樹立榜樣。孔子曰:“其身正,不令而行;其身不正,雖令不從。”學生總是把老師看作學習、模仿的對象。葉圣陶先生也曾說:“千教萬教,教人學真;千學萬學,學做真人。”但是為師者不“真”,又怎能讓學生學“真”?所以老師高尚的人格、整潔的儀表、和藹的態度、豐富的學識、博大的胸懷、率先垂范、做出表率才能保證教書育人的實效,學生才會“親其師,信其道”,進而“樂其道”,良好的學風就會在這種互動中形成。
三、畢業設計教學過程中的治學方略
按詞典的解釋,治學就是研究學問,方略就是全盤的計劃和策略,研究如何帶好畢業設計,為學生上好最后一堂課而制訂的計劃和策略就是畢業設計教學過程中的治學方略。根據自己的親身經歷,結合安徽工程大學畢業設計現狀,建議對畢業實習及畢業設計采取一些方略,具體包括兩個方面。
1.畢業實習
畢業實習作為畢業設計中的一個環節,是經過很多學校考證了的,在各方條件具備的情況下,在一個理想的實習場所經過一段時間的實習是非常必要的。畢業實習的主要目的是培養學生的實踐能力、培養學生理論聯系實際的能力。有人說書本上的理論是沒有用的,實際工作中一點也用不到。事實情況絕非如此。筆者和企業打交道20多年,設計的產品有發動機、臥式帶鋸機、農用機械還有工裝夾具,最后落腳在防腐泵產品的研究中,到目前為止設計了幾十個規格的產品都在使用中,還有的產品出口國外,最早的產品在線使用近20年了。這些產品的設計沒有哪一個尺寸不需要計算,沒有哪一個結構不需要找理論依據,只有在同類型產品不同規格系列化或者在仿制別人產品時才參照成熟產品的結構和尺寸做相應的放大、縮小或原樣測繪,即使如此這也只是一條捷徑,并不是設計產品正常的程序,一旦產品有質量問題就必須回歸正常的設計程序查找原因,正常的設計程序必須要用到理論計算,而課堂上講授的都是各學科的經典都是各種機械產品設計計算的基礎。書本如何結合實際,關鍵就在如何把實際工程問題提煉出來,變成作業里面的已知條件,這不是一個單純的理論問題或是一個實踐問題,而是需要用系統專業的眼觀觀察實際的事物,需要在一定理論的基礎上思考總結,最后找出理論公式與實際問題之間的結合點,把一些影響不大的因素忽略掉,把理論計算公式的假定條件作為計算結果的誤差來源,最后用系數進行補償,如此就很好地將理論和實踐結合起來了。因此要想很好地運用理論就必須學到一定的程度,厚積才能薄發。同時,也必須具備一定的實踐知識,才能找出實際問題的關鍵點,而畢業實習正好是一個機會,為學生增加感性認識提供了平臺,所以畢業實習是非常重要的環節。另外,通過畢業實習還能增強學生適應社會的能力和增強就業競爭力,也能加深了解社會對本專業的需要,培養獨立進行資料收集和解決問題的能力,并開闊眼界及思路,為畢業設計收集資料及醞釀設計方案,也為今后的工作積累經驗。而目前缺少理想的實習基地,沒有真正意義上實施這一過程,其中的原因很多,如果單方面依靠老師尋找實習基地,會涉及到學生安全問題、經費問題、企業的認可度等等,目前還有相當大的難度,需要學院和老師各方努力。 2.畢業設計
目前我院還沒有完整的關于畢業設計課題內容的的具體要求和驗收標準。筆者結合其他學校的經驗,將幾種類型的畢業設計內容和要求總結如下:
(1)機械制造工藝工裝及設備設計方面的課題。
1)以機械制造工藝規程設計為主的課題,應提交:工藝路線和工藝卡;各工藝卡上必須按要求完整填寫相關工藝參數,比如機床、量具和刀具的選擇、切削速度、切削量的規定等內容;必要的工裝圖;畢業論文按學校規定的格式和字數撰寫,其中必須有關于誤差分析的內容。
2)以機械設備設計為主的題目,應提交:完整的設備結構總圖和全部非標準零件圖;畢業論文按學校規定的格式和字數撰寫,其中必須有設備結構設計的詳細計算過程。
畢業設計中圖紙的要求:圖紙大小在能清楚反映設備結構的情況下選擇最小的標準圖幅打印,標題欄明細表按國家標準規定的格式填寫,不可再用課程設計的簡易標題欄和明細表;總圖上必須標注必要的尺寸,技術要求可根據情況確定是否需要填寫;設備上所有非標準零件都必須要畫零件圖(標準件如螺栓、軸承等能在專業商店購買,只要有型號就行,不需要畫圖),零件圖圖幅和標題欄要求同上,零件圖上要合理標注尺寸、公差、粗糙度,技術要求可根據情況確定是否需要填寫。
(2)模具設計方面的課題。
1)沖壓模設計:應是具有三工位以上連續模,或將三種以上簡單工序進行復合的模具。
2)注塑模具設計:應是含有側抽芯機構的中等以上復雜程度模具。
3)模具工作部分尺寸及公差應進行詳細設計計算。
4)模具典型零件的選材及熱處理工藝路線分析。
5)設計中典型零件應編制零件制造工藝規程卡片(該內容可根據學生的情況刪減)。
6)應用模具CAD軟件設計的,應該對模具結構進行三維剖析,并有模具開合結構圖。
7)必要時對設計方案和設計結果進行經濟分析和環保分析。
提交結果包含:有完整的總裝配圖和所有非標零件的零件圖。圖紙內容和格式要求同(1);一份1萬字以上的設計計算說明書或論文,論文里應有不少于3000字的文獻綜述和上面3)、4)、5)部分的內容。
(3)仿真、軟件設計和實驗研究類畢業設計內容及要求。以仿真為主的課題,必須提交仿真結果分析報告;以軟件設計為主的課題必須通過程序驗收,內容應符合軟件工程規范,還應包括需求分析、總體設計、詳細設計與編碼、測試等全過程;實驗研究類課題學生要完成一個完整的實驗(包括調研、方案設計與決策、實驗方法與過程、實驗數據處理、實驗結論等的全過程),取得足夠的實驗數據。實驗要有探索性,而不是簡單重復已有的工作。上述三類畢業設計工作量應至少完成1.2萬字以上的設計計算說明書或論文。論文應包括3000字的文獻綜述、實驗分析研究與結論等內容。
1.未來機械制造工程發展研究
1.1設計工具廣泛使用。當前我國采用CAD/CAM技術的比例仍比較低,必然在未來幾年迅速發展,大型企業應探索開始無圖紙的設計和生產。
1.2制造工藝不斷精細。未來我國制造工藝必將采用高精密加工、精細加工、微細加工、微型機械和微米/納米技術、激光加工技術、電磁加工技術、超塑加工技術以及復合加工技術等新型加工方法。
1.3自動化技術不斷推進。我國自動人技術方面尚顯遲后,未來將向發達國家學習,普遍采用數控機床、加工中心及柔性制造單元(FMC)、柔性制造系統(FMS)、計算機集成制造系統(CIMS),實現柔性自動化、知識智能化、集成化。
1.4管理方法日趨科學。未來發展中,計算機輔助管理必將逐步應用,準時生產(JIT)、敏捷制造(AM)、精益生產(LP)、并行工程(CE)等新的管理思想和技術將廣泛應用。
2.高職機械類專業教學改革建議
分析了未來機械制造工程發展特點后,對高職機械類專業教學必將產生一定影響。在專業教學方面也須進行相應革新。
2.1注重可持續發展能力培養教學中應加強新技術、新工藝的滲透,目前學校里講授的技術通常滯后于生產實踐,但教師需不斷探索新技術,將內容滲透在教學當中,并不斷開發新課程,以適應專業的不斷發展。另外,在教學方法選擇上,也應注重培養學生吃苦耐勞、開拓創新、自主學習、團隊合作等可持續發展能力,以便其在未來專業飛速發展時,能夠不斷提高專業水平,適應技術發展的需要。
[關鍵詞]Solidworks應用 能力培養 研究與實踐
[中圖分類號] TP391.72 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437(2015)12-0147-02
機械制造業是國民經濟的基礎產業,其水平與規模是衡量一個國家科技水平與經濟實力的主要標志之一。進入21世紀以來,隨著計算機技術的快速發展,利用信息化改造傳統產業,是中國制造業發展壯大的必由之路。中國制造業的發展壯大需要掌握現代先進工程技術的人才。
作為為制造業培養人才的高校機械類專業,近年來,雖然對課程體系、教學內容、教學手段和教學方法等進行了改革,但仍沒有跳出傳統技術和傳統思維模式,很多高校只是將CAD / CAM作為一門課程講授,注重講授原理,而對制造業廣泛應用的三維工程應用軟件講得少,致使學生缺乏實際工程技術應用能力。課程體系設置中,沒有將產品的設計、制作工藝、管理等環節系統地串聯起來,與企業需求脫節。
因此,需要對機械類專業課程體系、教學內容、教學方法和手段進行整合和優化,建立全新的基于Solidworks工程應用能力培養的機械類專業教學改革,培養學生的工程技術應用能力,實現大學教育與企業工作崗位的無縫對接。
武昌工學院是一所新建地方本科高校,近年來,機械類專業堅持“以機、電、計算機技術為平臺,以數控技術應用為專業特色”的專業建設思路,進行教學改革與實踐,加強課程體系改革和實踐教學條件建設,以Solidworks應用(CAD / CAM / CAE)為課程體系主線,將Solidworks的各個模塊融入相關課程中,逐步建立基于三維技術的設計、制造工藝、支配、管理的實際工程概念,構建了CAD / CAM / CAE一條龍的教學、實訓體系,強化學生工程意識,培養學生工程技術應用能力。
一、工程技術應用能力培養教學平臺的選擇
三維軟件種類很多,我院選擇的教學平臺是Solidworks三維設計軟件,早在2006年就購買,主要基于一是好學、易用,功能強大,產品完全漢化,可以實現二維、三維轉化,適合學校教學特點。二是產品實用性廣,是國內外中小型企業廣泛應用的三維CAD主流產品,學生走向工作崗位后,直接上手應用,縮短了新員工培訓周期和企業用人成本。
二、工程技術應用能力構成
根據企業崗位能力要求,必須具備的工程技術應用能力有:
(一)工程圖學能力
工程圖學能力是以三維建模為主線,培養學生的空間思維能力、表達能力、看圖能力、建模能力、創建工程圖能力及創新能力,將工程制圖的經典內容與計算機繪圖(二維、三維)知識有機結合起來,對“機械制圖”、“機械設計”、“機械原理”、“機械制造技術”、“機械設計綜合課程設計”、“畢業設計”等課程及集中實踐教學環節進行重組和優化,重點培養三維零件和裝配體設計技能培養。
(二)基于三維技術的機械設計綜合設計能力
將“機械原理課程設計”和“機械設計課程設計”整合為“機械設計綜合課程設計”,按照機械設計的步驟,從選題、構思、設計、實現、運作開始,使學生初步形成應用專業知識設計產品的能力,加強機械系統創新能力的培養。基于三維技術的機械設計綜合設計能力的培養,從零件建模、部件裝配到整機的運動仿真(CAE),均以數字化、可視化的形式展示設計過程,為實現機械綜合創新設計能力培養打下基礎。
(三)基于三維技術的機械制造工藝及夾具設計能力
基于三維技術的機械制造工藝及夾具設計能力的培養包括:一是三維工藝能力(CAM)設計能力,二是夾具設計能力。選定一個機械產品(機械設計綜合設計的作品)的零件,進行機械制作工藝設計、夾具設計。
(四)數控加工工藝與編程能力
數控加工工藝與編程能力的培養目標是掌握中等復雜程度零件的數控加工工藝過程,運用CAD / CAM軟件進行零件造型、編程和仿真。在教學過程中,引入SolidCAM三維CAM軟件,實現CAD / CAM / CAE集成,利用其仿真功能,驗證形式的設計成果,強化學生工程意識,激發學生學習興趣。
(五)計算機輔助制造能力
計算機輔助制造能力是基于產品的三維模型,通過定義一系列加工要素和參數,實現加工軌跡的自動生成,特別是對于復雜零件的多軸加工,運用此項技術可以確保工藝規劃和加工工序以可視化的方式在實際加工之前得到驗證和優化。
三、工程技術應用能力培養措施
機械類專業的專業基礎課、專業必修課多,長期以來課程體系松散,內容重復,課程之間缺乏有效鏈接,沒有一個明確的課程主線。而設計以二維為主線,工作量大,復雜曲面難以表達。高校普遍教學手段落后,實驗多為驗證性,滿足不了培養工程技術應用人才的教學要求。因此應對此進行改革。
(一)課程體系和教學內容優化整合
以Solidworks工程技術應用為主線,以設計為中心,對二維模式機械類課程體系和教學內容進行優化和整合,通過Solidworks先進的技術平臺,將Solidworks軟件的設計(CAD)、制造(CAM)、分析(CAE)各個模塊融入機械系列課程中,建立基于Solidworks(CAD / CAM / CAE)工程技術應用的理論課程體系和實踐教學課程體系,堅持計算機軟件教學四年不斷線。
課程舉例一:“機械制圖”。加大三維繪圖能力的訓練,利用Solidworks系統的三維實體設計技術,在機械制圖課程中加入三維設計的教學內容,注重培養學生的空間思維能力、表達能力、看圖能力、建模能力、創建工程圖能力及創新能力。舉例二:合并“機械原理課程設計”、“機械設計課程設計”為“機械設計綜合課程設計”。改變機械原理偏重理論分析推導,機械設計偏重強度計算校核的模式,加強機構與系統設計的教學,突出基本原理、基本方法的掌握,充分利用Solidworks對工程問題的設計、計算、分析和仿真的功能,培養學生的空間思維、設計能力。舉例三:“機械制造技術”課程引入SolidCAM三維CAM軟件。運用Solidworks系統將虛擬加工引入教學,增加特種加工的教學內容,加強學生對先進制造技術知識的掌握。舉例四:利用Solidworks軟件的集成性(CAD / CAM / CAE),形成以設計為中心的課程教學體系。這樣使學生掌握設計、仿真、分析、制造、裝配的整個環節,培養學生的工程技術應用能力。
(二)教學手段和實踐環節優化整合
教學手段決定教學質量和效率。傳統的教學手段下(模型、掛圖、幻燈片),教師工作量大,占用時間多,重難點難以突出,而機械類專業課程實踐性強,課堂上難以實現。改革教學手段,強化實踐教學十分重要。
1.建設數字化教室、數控加工仿真實驗室、機械創新實驗室,建立以計算機輔助的綜合性、開放性、創新性的現代化實踐教學場地,實驗室對學生開放,培養學生創新能力、主動解決實際工程問題能力。
2.構建CAD / CAM / CAE一條龍實踐教學體系,對課程實驗、實踐教學環節進行優化整合,打破課程界限,以Solidworks三維設計、制造、仿真為主線,強調機械系統創新能力的培養,將分散的知識點通過機械系統聯系起來,將各課程獨立的驗證性實驗通過創新性、綜合性實驗結合起來,培養學生綜合工程技術應用能力,解決實際問題能力、工程實踐能力。
3.開展課外實踐活動,組織學生參加大學生機械創新設計大賽、大學生工程訓練綜合能力大賽、三維數字化設計大賽、大學生挑戰杯科技創新大賽等項目比賽,取得了較好成績,提高了學生的學習興趣,激發了學生的創新熱情,提高了學生的工程技術應用能力,增強了學生就業競爭力。
四、結束語
通過幾年的教學改革實踐,取得了良好的效果:其一,通過改革教學內容、方法和手段,促進了機械學科的發展。機械設計制造及自動化專業是湖北省重點本科專業,是湖北省新興戰略支柱產業本科項目,依托機制專業,成立了湖北省綠色風機制造協同創新中心,反過來這些項目也成為培養學生工程技術應用能力的平臺。其二,培養了學生工程技術應用能力,初步具備了與工作崗位要求相適應的知識結構與基本技能,使得學生畢業后與工作崗位實現無縫對接,提高了學生就業率,縮短了企業用人成本,取得了較好的社會效益。
[ 參 考 文 獻 ]
[1] 席平,王曉霞,程偉,等.三維CAD實驗課程體系建設[J].工程圖學報,2009(2):133-138.
[2] 章志榮,蘇純.將三維CAD / CAM技術引入應用型本科機械類專業畢業設計的探索[J].江蘇技術師范學院學報2008(1):70-73.
1高職焊接自動化專業實踐教學體系的改革
根據焊接自動化專業的培養方案,該專業畢業生除需掌握相應的專業理論知識外,還必須具備較強的專業技能和能力素質,做到畢業后就能盡快適應崗位需求。所以,實踐教學是該專業教學實施環節中的重要組成部分,教學計劃中所占比重較大。整個教學體系采用“寬基礎、活模塊”的教學結構,它分別由基礎技能、專業技能和綜合能力3部分組成,如圖所示。各個模塊都融入了實踐教學的內容。基礎技能模塊由基礎工種實訓(如車工、銑工、鉗工等技能操作)、計算機操作實訓、專業英語和專業認識實訓組成。這些學習內容將安排在專業學習之前或在相應的理論課程教學過程中穿行。這是實踐性教學的基礎部分,屬于整個實踐教學體系的第一階段。專業技能模塊由機械制圖與測繪、計算機三維建模、焊接操作實訓(如手工電弧焊、氣保焊、TIG焊、氧焊等)、機械設計基礎和機械制造技術等組成,通常都采用理實一體化教學專周的模式進行,這是實踐性教學的主體部分,屬于整個實踐教學體系的第二階段。綜合能力模塊主要由焊接專業相關的課程設計(如焊接夾具和焊接結構生產設計等)、校內的專業實訓和校外的生產實訓、企業的頂崗實習和畢業設計等組成,一般都在專業課程學習之后,安排在校內外的生產實訓基地進行。一方面是培養學生對所學知識的綜合應用能力,另一方面是完成專業技能訓練并檢驗實踐教學效果。這是實踐性教學的拓展部分,屬于實踐教學體系的高級階段也是最終階段。
2高職焊接自動化專業實踐教學內容的改革
實踐教學內容的改革,在強調基礎知識和基本技能訓練的同時,還要注重一般能力與專業技能相結合,重點突出專業領域核心能力的培養,將素質教育貫穿于整個實踐教學過程,培養學生的工匠精神,真正做到“教書”和“育人”。
2.1強調基礎知識和基本技能訓練
為了增強學生實踐方面的培養,焊接自動化專業在各門理論課中都設置了實驗和實訓環節,以期通過實驗和實訓來完成對基礎知識和基本技能的訓練。通過認知、實踐、演示、實操和實驗等方式,并結合微課、動畫、視頻和藍墨云班課等信息化教學手段,幫助學生鞏固基礎理論知識,訓練基本技能和掌握基本方法。
2.2注重專業能力與基礎能力相結合
在實踐教學過程中,除了注重對該專業所對應的職業崗位專業能力的培養外,也要注重與專業能力相關的基礎能力的培養,如基本的計算機操作能力、基礎的外語應用能力、自學能力、收集處理信息的基本能力和團隊協作能力等。注重專業能力與基礎能力的相結合,配合實施國家勞動部門規定的職業資格證書培訓與考試,做到基礎扎實,專業技能過硬,能綜合運用所學到的專業知識,為適應未來崗位(群)職業要求做好準備。
2.3突出專業核心能力的培養
高職類焊接自動化專業的核心能力主要是焊接技術應用的綜合能力,通過:電腦三維建模—焊接結構設計—焊接夾具設計—焊接實訓操作—畢業設計等一系列環節來完成。在實操訓練、課程設計、頂崗實習和畢業設計等環節中,適當設置部分專業知識方面的拓展性內容,給學生設計一個思考和解決生產實際問題的情境,發揮學生的主觀能動性,要求他們給出解決方案,進行方案設計并實施。
2.4將素質教育貫穿于整個實踐教學過程
在整個實踐教學過程中,素質教育同等重要。做好素質教育是教育本身的最終目標,也是一個長期性、持續性的教育過程,在實踐教學的各個環節中都必須體現出來。素質教育的重點主要是教育和引導學生樹立正確的人生觀,健康向上的價值觀以及吃苦耐勞、一絲不茍的職業觀,培養學生的工匠精神,真正做到“教書”和“育人”。
3認真抓好專業建設和教師隊伍建設
高職焊接自動化專業實踐教學改革要抓好專業建設,教師隊伍和教學團隊建設。
3.1專業建設
專業建設是高職院校最重要的教學基本單元建設,它不僅決定了人才培養的質量與教學水平,而且還關系到學校的生存和可持續發展狀況,對高職院校的改革與發展具有深遠的影響。所以,認真抓好專業建設是高職院校在中國發展新形勢下的大勢所趨,也是各高校深化教育教學改革,深入實施“質量工程”,提高人才培養質量的重要切入點。接下來,將從以下3個方面對焊接自動化專業建設進行探討。
3.1.1實驗場所和實訓基地建設加強實驗場所和實訓基地的建設,不僅是提升專業辦學實力的必要硬件基礎,也是實現實踐型教學改革的重要保障。①加大對校內焊接自動化專業教室和實驗室建設的投入,注重實用性和可操作性。②按照實際生產對焊接崗位的需求改造和升級校內實訓基地,做到教學實訓既真實生產,為培養學生具備工作崗位的技術應用能力提供保證。③積極開拓校外實訓基地。根據地方經濟特色和行業情況,結合專業人才培養方案,建立相對長久而穩定的校外實訓基地,為更好地培養高素質創新技術技能型人才提供更廣闊的空間。
3.1.2精品課程建設早在2003年,國家教育部為大力推進高校精品課程建設下發了《國家精品課程建設工作實施辦法》等一系列相關政策,就是為了讓各高校共享優質的教學資源,從而實現教學質量的全面提升,培養一大批優秀創新人才和高素質技能人才,增強我國高等教育的綜合實力和國際競爭力。在這樣的大環境下,我們更要借助這個有利時機,努力將焊接自動化專業課程建設成為具有學院特色、創新適用的精品課程。①根據學院實踐教學計劃,以培養高素質創新人才為目標,對教學內容進行重新構建(包括實驗、實習、實訓)。②根據焊接自動化專業的實際崗位要求,對課程結構進行優化,整合提升教學資源的質量,創新教育模式。③精品課程所使用的教材要滿足復合型人才培養的需要。對于部分沒有公開出版的技能實訓或綜合實訓的實踐型教材,可結合校內實訓基地建設情況并參照生產單位的實際需要,由學院組織校內和企業專家聯合編寫校本特色教材,開發配套的課程資源包(微課視頻、測試題庫、電子教案、情境案例等)。
3.2教師隊伍和教學團隊建設
培養一支高水平、高素質、結構合理的專業教師隊伍是高職焊接自動化專業建設的根本保障。同時,構建集教學、科研于一體的教學團隊也是實踐教學改革的關鍵。可采取以下措施:①專業帶頭人培養。在原有基礎上加大專業帶頭人的培養力度,一方面,可從現有專業骨干教師中選派人員到國內高校進行訪學交流;另一方面,也可派遣到生產型企業進行掛職研修;再者,有條件的可以選派到國外進行學習深造。采用多種途徑來提高和增強教師的業務水平和職業素質。②骨干教師培養。在現有基礎上加大骨干教師培養力度,一方面,可以采取招聘與引進相結合的方式,從行業或企業中引進焊接專業技術方面過硬的人才作為骨干教師;另一方面,可從現有中青年教師中選拔優秀教師到行業機構或企業進行專業實踐,時間2~3個月為宜,做為“雙師型”骨干教師進行重點培養。③教學團隊建設。在目前教學團隊建設的基礎上,進一步完善“專兼結合+‘雙師’化+引培結合”的“教學名師+專業帶頭人+骨干教師+梯隊教師”的專業教學團隊建設體系,優化師資隊伍結構。力爭使焊接專業“雙師型”專職教師占比達到80%以上,碩士及以上學歷的教師比例達到50%以上,副高以上職稱占到教師的20%以上。