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摘要:“新工科”背景下,對機械制造工藝學集中訓練的內容及教學模式進行改革。從企業實際需求出發,采取工學結合、任務驅動、理論聯系實際的教學模式,建立新的機械制造工藝學集中訓練題目。訓練過程中,運用CAD、Pro/E等繪圖軟件,繪制出三維圖紙,力求做出三維仿真動畫演示,綜合培養機械類專業大學生實踐技術能力。
關鍵詞:新工科;機械制造工藝集中訓練;教學改革;實踐
1教學現狀及存在的問題
目前,國內高校尤其是應用型本科院校,普遍存在的問題是學生數量多、師資力量薄弱,所以實踐教學環節的指導過程中,難免出現培養不均勻,學生完成的項目質量參差不齊,無法實現對所有學生的全面技能培養等問題。這導致機械類專業大學生畢業后,進入企業實習或工作,往往無法直接參與實際生產,無法適應正常工作,還需要一段時間的培訓與學習,才能上任,給企業造成了損失,增加了企業的時間成本。形成這種現象的原因多樣,但實踐教學效果差是主要原因之一?!皺C械制造工藝集中訓練”的教學方式是在機械制造工藝學的理論課程基礎上,由指導教師給定機械零件圖紙,在3周的時間內,讓學生編制出一整套的零件機械加工工藝規程,并計算設計出一套夾具圖紙。這種訓練的圖紙來源于長期教學積累的圖紙,其主要存在的問題是:機械制造工藝學集中訓練設計零件單一,每年重復率高,零件單獨存在。學生無法理解裝配和制造關系,工藝和夾具設計中,難以與實際生產制造過程相融合,缺乏工廠實際感觀能力。設計內容和模式陳舊,采用傳統計算設計過程,沒有與現場實際生產相結合。設計產品不能滿足現在企業的需求。學生實踐和創新能力不足。通過機械制造工藝學集中訓練的改革和創新,提高學生的實踐和創新能力,從而滿足企業的需求。
2實踐教學改革措施
2.1教學內容選取
項目改革以培養新工科、新技能機械類專業人才實踐技術能力為基礎,根據企業實際生產需求,定義訓練教學內容。通過對就業職業崗位及崗位群的廣泛調研發現,生產企業實際產品加工過程中,對產品零件加工工藝的編制、工裝夾具的選用與設計,以及新產品的設計制造等領域的知識與技能有著迫切的需求。改革后的“機械制造工藝集中訓練”的教學內容選取源于企業實際,通過修訂機械類專業人才培養方案,將生產實習與機械制造工藝集中訓練安排在同一個學期。首先,分組安排學生到生產企業中去實地感受與體驗企業現場生產環境、生產任務和產品零件的加工過程、裝配工藝等內容。熟悉產品工藝流程,熟悉企業管理模式與生產任務的安排等內容。其次,通過與專業生產實習相對接,綜合選取機械制造工藝集中訓練教學內容,使設計任務符合企業生產實際。選取企業生產一線的典型零件產品,以項目式驅動的方式,讓學生在訓練過程中體驗企業實際。設計出能夠實施的產品生產工藝流程和工裝夾具。最后,通過三維設計軟件,讓產品實際模擬仿真。寓教于樂的同時,讓學生掌握實踐教學技能,提高學生學習興趣性與積極性,提升實踐教學水平。
2.2教學資源建設
項目實施過程中,進行教學資源建設。采用新的教學方法,對集中訓練大綱、實踐教學指導書、集中訓練題目資源庫建設、考核方式和評分標準等內容進行改革與修訂,使教學安排與設置更加合理,適應學生學習需要。教學內容更適用于企業實際生產需求。生產實習過程中,選出結構典型、難度適中的產品零件,進行“機械制造工藝學集中訓練”題目的補充與更新。盡量做到訓練選題新穎、難度適中,達到綜合培養學生理論知識和實際操作能力、創新能力的要求。教學安排中,注重學生分組情況。實踐教學環節中,增加指導教師數量,加大教師指導比例。區分每位學生的訓練題目,充分鍛煉所有學生的實際操作能力。產品夾具設計與選取中,增加創新學分比例,充分利用三維設計軟件UG或Pro/E等,讓三維產品更加直觀顯示。進行產品三維模擬仿真動作,逐步建立三維仿真模擬數據庫,以提高學生多渠道、綜合訓練水平。
2.3教學方法改革
傳統教學方式的弊端在于學生數量多,教師指導能力不足。項目組教學改革實施過程中,加大了教師資源的投入,配備具有多年實際操作經驗的教師、工程師參與訓練項目的指導。對學生進行分組教學,每組不超過5人。采用企業實際生產實習參觀,企業實際生產項目指導,校內外指導教師全方位培訓指導的方式,對學生進行綜合訓練。對學生夾具設計的指導過程中,充分運用三維仿真設計軟件的優越性,積極提升學生的興趣。采用項目驅動、創新設計、模擬仿真等方式,使學生牢固掌握課程的核心知識技能點,讓學生設計的產品具有一定的實際生產意義,提高學生學習積極性的同時,也提升了學生對專業知識的綜合運用水平。
2.4教學改革效果
“機械制造工藝學集中訓練”實踐教學環節實施過程中,項目組借鑒了大量的國內高校,尤其是應用型本科高校相關經驗。與省內相關企業積極配合,將生產實習環節融入訓練。訓練過程中,以工藝編制、夾具設計為核心,Pro/E三維動畫為輔助,設計出具有創新性的機械制造工藝夾具,提高了學生的學習積極性與能動性。學生在為期3周的訓練過程中,綜合培養了運用所學知識和技能的能力,整體訓練效果較好,達到了預期的培養目的,能夠做到課堂與實踐相結合,校內與校外相結合。
3結語
項目改革以就業市場調研為基礎,從企業生產實際出發,建立面向“新工科”的“機械制造工藝學集中訓練”教學改革探索。對機械制造工藝學集中訓練的內容及教學模式進行改革創新,建立新的符合生產實際的機械制造工藝學集中訓練題目,綜合運用新技術、創新驅動培養等模式,培養一批能夠適應“新工科”的,具有一定實踐技術能力的機械類專業合格畢業生。
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作者:孫美娜 徐姚 郝舉紅 單位:哈爾濱遠東理工學院