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工程实践能力和创新能力的培养--基于机械专业基础课程改革的研究和实践

来源:教育教学论坛     2019-8-7 17:05:26      点击:
工程实践能力和创新能力的培养--基于机械专业基础课程改革的研究和实践
黄燕钧、段家现    
(梧州学院 机械与材料工程学院,广西 梧州 543001)

【摘要】在高校转型的背景下,针对机械专业基础课存在的问题,对机械专业基础课程教学改革进行思考,提出以专业竞赛为着力点改革的实施方法和步骤,培养学生的创新意识和能力的教学模式,强调增强工程实践能力,突出对学生应用能力的培养。
【关键词】工程实践、课赛结合、应用能力、创新能力、教育教学论坛
The cultivation of engineering practice ability and
innovation ability -- basic course reform research and
practice based on  mechanical specialty
[abstract] Under the background of university transformation, aiming at the existing problem of mechanical professional basic course, the machinery professional basic course teaching reform thinking, put forward with the implementation of the reform of professional competition methods, steps and cultivate students' innovation consciousness and ability of teaching mode, emphasizes the ability of engineering practice, highlight the cultivation of student's ability to apply.
    1. 前言
    我国现阶段的大学培养具有工程应用背景及实践技能的人才尚处于探索阶段,而社会的综合要求越来越高,高等工程教育也面临着人才培养模式的变革,从而适应社会发展需要。
    2. 改革背景
    国务院提出“引导部分普通本科高校向应用技术型高校转型”的战略部署,我校转型的目标是:特色鲜明的地方高水平应用型大学,培养既有理论知识创新,又有工程意识和实践能力的应用型工程技术人才,传统的理论课教学应该如何调整已成为一个必须面对的问题。
    3. 我校机械专业教学存在的问题
    ⑴.理论教学任务过重,学生疲于应付门目繁多的作业与考试,没时间和精力去参加自己感兴趣的其他活动,好像什么都学,但什么都不精,只知道考试要通过。
    ⑵.教学模式比较单一,对工程实践教学重视程度不够,设计性的实践教学停留在图纸上,而结合工业现场工艺分析及制造等工程内容较少,学生主动性和创造性难以得到发挥。
    4. 我校机械专业基础课程教学改革的几点思考
    (1) 加强专业建设,首要进行课程改革
    课程是落实培养目标的基础。传统的教学模式难以激发学生的兴趣,忽视了学生技能的培养,因此,应用型本科学校要进行教育教学的改革,最根本的还是进行课程的改革。
    (2)加强双师型,提升教学手段和方法
    机械专业学科的特点是专业性强,理论知识繁多,概念抽象,由于工程时间环节较少,学生难以消化理解和有效的运用到实践中去。教师如果没有向创新转型,培养双师型的能力,也无法根据应用型人才的要求来对课件进行制作,也难以培养学生的创新思维。
    (3)增强工程实践能力,突出对学生应用能力的培养
    当前学生专业技术能力不足,缺乏工程意识和实践经验,因此有必要以应用型人才为导向,【1】改革人才培养模式,加强实践教学,增强工程实践能力,更好地培养学生的创新精神和实践动手能力。
    (4)以专业竞赛为着力点,培养学生的创新精神、意识和能力
    采用“集中指导、分散设计”指导学生参加专业竞赛,培养学生解决实际问题的能力、创新能力和科研能力。通过学科竞赛和学生科技提高学生的创新意识和创新设计能力。
    5. 教改主要解决的问题
    结合工程实践,培养学生对所授课程主要问题进行思考与分析的能力, 调动学生的学习兴趣,【2】使教学由“ 知识传授型” 向“ 综合思维能力训练型” 转变。
    (1) 通过课程教学改革,将课程内容与工程实际相结合,加强了学生对理论知识的理解和掌握,激发学生的学习兴趣,达到学用结合的目的。
    (2) 通过课程教学改革,改进教学手段与方式,突破主要注重教学知识及内容的掌握,重在培养学生设计能力,和教师转型。
    (3) 通过课程教学改革,提高学生实践动手能力,创新能力,使学生成为“高技能、应用复合型”人才,符合市场实际需求的“零适应期”就业大学生,达到学做结合的目的。
    (4)通过机械专业学科竞赛,调动学生的学习兴趣, 使学生由被动接受知识变为主动获取知识, 培养学生的工程实践能力和创新能力,达到学创结合的目的。
    6. 实施方法和步骤
     (1)加强学生的动手能力,引导学生自主开发课程学习仪器
    学生自主开发的“3D投影教学仪”,通过选取代表性,且不容易讲授的知识点作为例子,体现立体化教学的特点。学生自主开发的“机械制图课程实践平台”模型经投影,得相应视图,如发现投影得的图像与要求不一致,可以重复做到正确为止。学生通过自主开发课程学习仪器,消化了理论知识,达到学用结合,提高了动手能力,做到了学用结合。
    (2) 加强双师型的能力,开发课程教学装置
    老师开发的 “一种便携式表面粗糙度观察教学装置”,使学生可以直观观察零件表面的凹凸不平的现象,形成微观几何误差的慨念,解决学生对表面粗糙度的分级比较难以理解的问题。通过开发课程教学装置,能对理论知识进一步消化和整合,提高教师的双师型能力。
    (3)开通精品课程学习网站,突破教学难点的训练教学方式
    开通《机械创新设计》等精品课程能使学生自动自发学习网站,采用大量现代生产中和学生比赛案例,实现了课堂、网上和实训三维一体,重在突破设计能力培养难点的训练教学方式,提高学做结合的感性认识,培养学生的工程意识。
    (4)基于应用型人才教学方案,探讨校企合作新模式
    研究基于应用型、创新型人才培养为目标的“厂中有校”教学方案,一方面,解决了专业实验室设备不足的问题,另一方面,增强了学生的工业现场工艺分析能力,提高学生的工程素质。围绕“厂中有校”的人才培养实现资源优化组合,选派优秀教师和业务骨干参与企业科研项目开发,企业选派中高级工程人员担任我校客座教授或兼职教师,让校企实现无缝对接的同时提高教师自身的工程能力和创新能力。
    (5) 以学科专业竞赛为着力点,培养学生的创新精神、意识和能力
    以工程训练大赛为抓手,专业基础课程的理论知识和无碳小车的结构设计得到了整合,图纸标注不规范,公差不会选用等问题得到了解决,特别是机床能熟练操作,学生专业能力得到了锻炼,应用能力得到了提高。再参加机械创新设计大赛,加强对创新设计课程的理解,学生的创新意识和能力得到了锻炼,做到了学创结合。促进基础知识与综合能力的培养、理论与实践的有机结合,提高学生针对实际需求进行机械创新、设计、制作的实践工作能力,提升学生工程创新意识、实践能力和团队合作精神,促进创新人才培养。【3】
    7、教改成果的主要创新点
    (1)提高师生的工程能力和创新意识。
    把教学研究相关内容制作成了教学用具,充分调动学生的积极性和学习兴趣,通过自己动手操作,解决学习中的疑难点,加深对课本知识的理解。
    (2)改变教学模式,提高教学效果。
    根据应用型人才的要求对上课的课件进行设计,突破传统的教学内容,大量使用现代机械制造中案例和历届学生创新设计案例,培养学生做设计的兴趣。重点突破了理论课中解决问题能力教学难点,在实践中通过改变教学模式优化实训项目来提高教学效果。
    (3)突出对学生应用能力的培养。
    通过校企合作,根据市场对机械专业人才的要求,调整人才培养观念、开设“厂中有校”教学课堂、改革教学方法,培养出具实践能力强、有创新能力且掌握一技之长真正符合企业实际需求的应用复合型人才,成为“零适应期”就业大学生。
   结论:
    以专业竞赛为抓手,着力应用型能力培养的机械基础课程改革,培养了学生学会综合运用各种机构组成复杂机械系统运动方案设计、表达的合理性增强,实用能力提高;强化了计算机技术在机械产品设计中应用的能力,为将来的毕业设计打下基础;学生的制造工艺能力、实际动手能力和团队合作能力得到提高。获国家级专业大赛奖多个,师生共同设计的作品和教学用具获发明专利授权。教师的教学软件获国家高等教育教学软件三等奖;通过课改的实践,培养出一支结构合理的高水平的师资队伍,极大地提高教学质量,使课程考核的及格率有明显的提高。
[参考文献]
[1]叶僖僖. 应用型本科机械类专业实践教学改革与探索——以温州大学机电工程学院专业建设为例[J]. 价值工程,2012-02-08.
[2]陈士忠. 应用复合型创新研究人才培养模式的实践与研究[J]. 辽宁省高等教育学会学术年会优秀论文二等奖,2017-04-12.
[3]邓小林. 机械创新设计大赛的实施措施和方法探讨——以梧州学院为例[J]. 梧州学院学报,2017-12-15.
 
 
作者简介:黄燕钧(1965-),男,梧州学院副教授,主要研究方向:机械工程。
 
基金项目:广西高等教育本科教学改革工程项目(编号:2017JGB392):梧州学院校级教育教学改革工程项目(Wyjg2017A007):广西区级大创项目(201711354115,201711354020)。
 
收稿日期:2018-8-24


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