時(shí)間:2023-06-29 16:42:29
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作業(yè)效率的定義是工程機(jī)械在單位時(shí)間內(nèi)的作業(yè)量。提高作業(yè)效率往往會(huì)降低節(jié)能性。因此要比較節(jié)能性要在相同的作業(yè)效率下比較,這樣的結(jié)果才是可信的。由以上分析可知,節(jié)能不只是取決于功率傳遞的效率和功率供求兩方的動(dòng)態(tài)匹配,還決定于不同功率流之間的有效配合,作業(yè)效率高低也會(huì)影響節(jié)能效果。
1.2以柴油機(jī)為例的工程機(jī)械功率流控制現(xiàn)狀
從能量轉(zhuǎn)換的定義上分析,工程機(jī)械的工作過程是不同能量形式相互轉(zhuǎn)換、傳遞和對(duì)外輸出功率的過程。想要分析工程機(jī)械的節(jié)能效果就要分析其功率流。對(duì)于使用柴油機(jī)當(dāng)做動(dòng)力源的工程機(jī)械,輸出的動(dòng)力最終來(lái)自儲(chǔ)存在柴油中的化學(xué)能。柴油機(jī)將柴油的化學(xué)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能,以轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的形式表達(dá)出來(lái)。這是柴油機(jī)的基本能量轉(zhuǎn)換過程。目前采用的柴油機(jī)節(jié)能方法是全程調(diào)速或電控噴油等控制技術(shù),這些技術(shù)能夠有效地改善柴油機(jī)工作性能,降低油耗。采用液壓泵吸取柴油機(jī)的機(jī)械能并將其轉(zhuǎn)變?yōu)橐簤耗埽粤髁亢蛪毫Φ男问奖憩F(xiàn)出來(lái),一般采用恒定功率控制、壓力切斷、正流量控制等控制策略改善泵的工作性能。柴油機(jī)是能量的供方,而液壓泵是能量的需方,實(shí)際工作中對(duì)柴油機(jī)和液壓泵使用轉(zhuǎn)速感應(yīng)控制或功率極限載荷控制等方法,以改變二者聯(lián)合工作時(shí)的高能耗現(xiàn)狀。而液壓泵與液壓閥是流量的供求雙方,其中液壓泵供給流量而液壓閥需求流量。具體工作過程是液壓閥吸取液壓泵輸出的液壓能,然后液壓系統(tǒng)的壓力和流量等被調(diào)節(jié)至合理值進(jìn)而輸送給相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。這個(gè)過程中大多使用變化流量控制方法以協(xié)調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)多執(zhí)行機(jī)構(gòu),有些情況也會(huì)使用LUDV技術(shù)從而減少并聯(lián)回路中負(fù)載變化對(duì)流量分配的影響。在這個(gè)系統(tǒng)中,液壓閥直接由操作者控制。因此,液壓泵和液壓閥是流量的供方和需方的關(guān)系。為了協(xié)調(diào)這種供需關(guān)系,大多使用負(fù)流量控制策略或負(fù)荷傳感控制策略。液壓閥輸出液壓進(jìn)而被油缸或發(fā)動(dòng)機(jī)吸收,并向外輸出機(jī)械能,機(jī)械能以力和位移或轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的形式表現(xiàn)。這些機(jī)械能中的一部分或全部對(duì)外界載荷做功,執(zhí)行機(jī)構(gòu)對(duì)外載荷的有效做功組成了有效功率。這就是柴油機(jī)工作過程中的功率流過程分析。由此可見,現(xiàn)在的元件效率控制技術(shù)、子系統(tǒng)功率控制技術(shù)和部件功率控制技術(shù)不能協(xié)調(diào)整機(jī)進(jìn)行節(jié)能分析,只能在自己工作范圍內(nèi)達(dá)到局部最優(yōu)值。
2工程機(jī)械全局節(jié)能控制系統(tǒng)
2.1全局節(jié)能控制系統(tǒng)
全局節(jié)能對(duì)于加強(qiáng)機(jī)械工作性能,降低能耗具有重要意義。為了建立廣義節(jié)能定義下的全局節(jié)能控制系統(tǒng),要將整機(jī)和外界負(fù)載作為研究對(duì)象,并將節(jié)能目標(biāo)設(shè)定為傳統(tǒng)節(jié)能控制技術(shù)、多執(zhí)行機(jī)構(gòu)的協(xié)同控制以及作業(yè)效率,達(dá)到最優(yōu)節(jié)能效果。為了方便對(duì)節(jié)能效果進(jìn)行定量分析,可以定義全局節(jié)能指標(biāo)如下:全局節(jié)能指標(biāo)=對(duì)外有效功/(油耗×作業(yè)時(shí)間)=有效功率/油耗從以上定義式可以看出,全局節(jié)能指標(biāo)指的是單位時(shí)間單位油耗的工況下機(jī)械對(duì)外輸出的有效功。這個(gè)定義考慮了傳統(tǒng)節(jié)能控制技術(shù)、多執(zhí)行機(jī)構(gòu)的協(xié)同控制以及作業(yè)效率三個(gè)方面的內(nèi)容,能夠全面地評(píng)價(jià)工程機(jī)械能耗特性。全局節(jié)能目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)可以劃分為三個(gè)小目標(biāo),即協(xié)同作業(yè)目標(biāo),作業(yè)效率目標(biāo)以及傳統(tǒng)節(jié)能目標(biāo)。每個(gè)小目標(biāo)還可以再往下細(xì)化為系統(tǒng)目標(biāo),部件目標(biāo)和元件目標(biāo),對(duì)工程機(jī)械里面每個(gè)部件的協(xié)同作業(yè)情況,作業(yè)效率情況和能耗情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的控制,從而達(dá)到實(shí)現(xiàn)全局節(jié)能的效果。
2.2全電控系統(tǒng)電子節(jié)能控制技術(shù)
傳統(tǒng)的節(jié)能控制已經(jīng)能夠達(dá)到局部最優(yōu),因此要想取得更大的節(jié)能成果只能突破傳統(tǒng)節(jié)能控制技術(shù),可以從以下三個(gè)方面實(shí)現(xiàn):①改變固定參數(shù)功率匹配方法,實(shí)現(xiàn)不同工況下的動(dòng)態(tài)功率匹配;②使用作業(yè)模式識(shí)別技術(shù),即在不同作業(yè)模式的動(dòng)態(tài)功率分配系統(tǒng);③以操控人員的操作意圖為出發(fā)點(diǎn),建立不同操作模式的作業(yè)效率管理系統(tǒng)。以上目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)可以通過全電控節(jié)能控制技術(shù)和分布式節(jié)能控制技術(shù)來(lái)改善傳統(tǒng)節(jié)能控制效果。
2.2.1全電控節(jié)能控制技術(shù)
全電控節(jié)能控制技術(shù)的實(shí)現(xiàn)使用電控噴油柴油機(jī)和電比例液壓泵、電比例控制閥、電比例液壓發(fā)動(dòng)機(jī)。在全電控的能量傳遞條件下能夠達(dá)到硬件功能的最小化的效果,增加硬件的通用化程度,達(dá)到更深入的感知和更全面的智能控制效果。因?yàn)殡娍叵到y(tǒng)中的控制功能和專用功能是由系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)的,所以在機(jī)械工作過程中根據(jù)實(shí)時(shí)工況和操作意圖在線調(diào)節(jié)控制參數(shù),實(shí)現(xiàn)參數(shù)匹配柔性化,以獲取更好的、全面的、廣泛的節(jié)能效果。
2.2.2分布式節(jié)能控制技術(shù)
全電控節(jié)能控制技術(shù)雖然能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)整機(jī)節(jié)能的控制,但是控制程序需要處理液壓系統(tǒng)的實(shí)時(shí)壓力信號(hào),要求控制系統(tǒng)有很高的響應(yīng)速度,目前技術(shù)水平仍然難以滿足對(duì)壓力信號(hào)實(shí)時(shí)處理的要求。為加快對(duì)機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)處理速度,可以開發(fā)基于總線的液壓泵控制器、液壓閥控制器和發(fā)動(dòng)機(jī)控制器,也就是說(shuō)每個(gè)控制器都連接了高速總線,加快處理速度。發(fā)動(dòng)機(jī)控制器根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)時(shí)工況數(shù)據(jù)和用戶操作意圖改變發(fā)動(dòng)機(jī)噴油多少,并將處理數(shù)據(jù)輸送到總線,同時(shí)從總線上收取其他控制器的控制命令;液壓泵控制器和液壓閥控制器也執(zhí)行類似的操作?;诳偩€的分布式控制系統(tǒng)可以有效地增加控制信息的運(yùn)算和傳送速度,滿足全電控節(jié)能控制系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)處理速度的要求。
一、引言
隨著社會(huì)的不斷(國(guó)家經(jīng)濟(jì)的快速)發(fā)展,科學(xué)技術(shù)在機(jī)械電子工程內(nèi)得到了(更加)廣泛的運(yùn)用,在此基礎(chǔ)上機(jī)械電子工程的發(fā)展越來(lái)越朝著現(xiàn)代化、多元化和智能化的方向前進(jìn)。由此可見,控制工程在機(jī)械電子工程領(lǐng)域有著更好(十分廣闊)的發(fā)展前景和空間。為了實(shí)現(xiàn)機(jī)械電子工程更長(zhǎng)久的發(fā)展,我們需要更加關(guān)注機(jī)械電子工程的發(fā)展方向,并努力實(shí)現(xiàn)將控制工程運(yùn)用到機(jī)械電子工程的發(fā)展中去(這不僅能大大的提高工作效率,更加的節(jié)約成本,使電子工程得到更好的發(fā)展,也能加快推進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展)。本篇論文主要根據(jù)這一現(xiàn)狀對(duì)當(dāng)前控制工程在機(jī)械電子工程中的運(yùn)用進(jìn)行了深入的分析。
二、控制工程和機(jī)械電子工程的含義
1、控制工程。控制工程的含義是將計(jì)算機(jī)技術(shù)的理論概念和工程作為基礎(chǔ),利用自動(dòng)化的技術(shù)進(jìn)行解決控制工程在實(shí)際操作中的問題。控制工程主要是探討輸出與輸入的問題,將非線性的設(shè)計(jì)和參數(shù)的問題進(jìn)行深入研究。在當(dāng)今社會(huì)控制工程得到了廣泛的發(fā)展和應(yīng)用,今后在機(jī)械電子工程的發(fā)展中也能得到更加廣泛的發(fā)展和應(yīng)用。2、機(jī)械電子工程。機(jī)械電子工程同時(shí)擁有電子信息和機(jī)械專業(yè)的特征,本篇論文中主要從設(shè)計(jì)的層面進(jìn)行研究機(jī)械電子工程的含義,機(jī)械電子工程專業(yè)包含了各個(gè)學(xué)科和領(lǐng)域的的指示,在進(jìn)行實(shí)際的操作的時(shí)候主要是用模塊化的方法?,F(xiàn)在的機(jī)械電子工程與傳統(tǒng)的機(jī)械電子工程不同,現(xiàn)在的更加的簡(jiǎn)易且體積小,并在科學(xué)技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上進(jìn)行發(fā)展和提升,其內(nèi)部的系統(tǒng)設(shè)置也越來(lái)越科學(xué)和復(fù)雜,所以將各種先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)和控制工程運(yùn)用到機(jī)械電子工程中去,可以有效的促進(jìn)其發(fā)展。
三、控制工程在機(jī)械電子工程中的實(shí)際應(yīng)用
從知識(shí)結(jié)構(gòu)上來(lái)看,機(jī)械電子工程是機(jī)械技術(shù)、電子技術(shù)、信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和控制技術(shù)等技術(shù)有機(jī)結(jié)合的一門復(fù)合技術(shù).由于是多學(xué)科的綜合,機(jī)械電子工程專業(yè)所學(xué)課程都來(lái)自于以上幾個(gè)學(xué)科,希望利用幾個(gè)學(xué)科的知識(shí)交叉、滲透培養(yǎng)出知識(shí)面較全面、創(chuàng)新能力強(qiáng)、實(shí)踐能力強(qiáng)的技術(shù)人才.
1機(jī)械電子工程專業(yè)的辦學(xué)現(xiàn)狀
從人才培養(yǎng)層次上劃分,機(jī)械電子工程專業(yè)人才培養(yǎng)在本科層次上分為二種情況,一種是學(xué)校獨(dú)立設(shè)置了機(jī)械電子工程專業(yè),由于機(jī)械電子工程本科專業(yè)屬于普通高等學(xué)校本科專業(yè)目錄外專業(yè),申請(qǐng)較難.目前在全國(guó)本科高等院校中設(shè)置機(jī)械電子工程本科專業(yè)的只有三十多所,如北京石油化工學(xué)院、同濟(jì)大學(xué)、上海大學(xué)、北京理工大學(xué)、武漢科技大學(xué)、華南理工大學(xué)、重慶大學(xué)、哈爾濱理工大學(xué)、江蘇大學(xué)等高校.另一種是學(xué)校在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化和機(jī)械工程及其自動(dòng)化兩個(gè)專業(yè)下開設(shè)的機(jī)械電子或機(jī)電一體化專業(yè)方向,這種學(xué)校數(shù)量眾多[M.
2舊版培養(yǎng)方案存在的主要問題
在通過與我校機(jī)械電子工程專業(yè)相關(guān)基礎(chǔ)課、專業(yè)課教師、各年級(jí)學(xué)生(含畢業(yè)生)和用人單位座談交流后發(fā)現(xiàn)了如下一些問題:
2.1畢業(yè)生和用人單位反饋,專業(yè)學(xué)習(xí)內(nèi)容齊全,寬口徑實(shí)現(xiàn)較好,但寬而不精,掌握的深度和力度不夠;應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)體現(xiàn)不深入,在某種程度上理論性教學(xué)占據(jù)更主導(dǎo)的位置.
2.2與各年級(jí)同學(xué)座談時(shí),學(xué)生普遍反映課程科目較多,同類同性質(zhì)科目存在,有重復(fù)之嫌疑,跟專業(yè)聯(lián)系不是特別緊密的課程較多,應(yīng)當(dāng)做適當(dāng)精簡(jiǎn).
2.3在與任課教師交流的過程中我們發(fā)現(xiàn),04版培養(yǎng)方案的某些課程的設(shè)置純粹照顧了教學(xué),與教師的科研關(guān)系不夠緊密,兼顧不到科研.因此,從某種意義上來(lái)說(shuō),教師的教學(xué)激情得不到最徹底、最完全的釋放和發(fā)揮;學(xué)生的鉆研能力也得不到應(yīng)有的提高.
通過暴露出的問題我們發(fā)現(xiàn)如何能夠做到在寬口徑的同時(shí)能夠有所精,確實(shí)是一個(gè)難題.綜合其他院校同類專業(yè)的調(diào)研情況,我們認(rèn)為,應(yīng)該盡快明確一條貫穿專業(yè)學(xué)習(xí)的主線,主干課程的設(shè)置應(yīng)該服從和服務(wù)于該主線,同時(shí),該主線與任課教師的科研工作還能夠緊密相連,不出現(xiàn)脫節(jié)和不相關(guān)現(xiàn)象.這樣可以保證在提高了教師科研能力的同時(shí)也鍛煉了學(xué)生參與研究的能力.
3新版機(jī)械電子工程專業(yè)培養(yǎng)方案修改的幾個(gè)思路
3.1面向市場(chǎng),培養(yǎng)合格人才.為了培養(yǎng)具有多學(xué)科知識(shí)的綜合應(yīng)用能力和較強(qiáng)的工程創(chuàng)新能力,能在機(jī)電工程領(lǐng)域從事機(jī)電一體化系統(tǒng)和產(chǎn)品的設(shè)計(jì)制造、科技開發(fā)、應(yīng)用研究和工程管理的高級(jí)工程技術(shù)人才,機(jī)械電子工程培養(yǎng)方案必須進(jìn)行改革,使學(xué)生掌握以下知識(shí)和能力:(1)掌握較扎實(shí)的自然科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí),具有較好的人文社會(huì)科學(xué)基礎(chǔ)和外語(yǔ)綜合能力;(2)系統(tǒng)掌握本專業(yè)領(lǐng)域?qū)拸V的技術(shù)理論基礎(chǔ),具有某個(gè)專業(yè)方向所必需的專業(yè)知識(shí);(3)具有機(jī)電一體化系統(tǒng)和產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制造、檢測(cè)與診斷、控制與仿真的基本能力;(4)具有新型機(jī)、電、液、氣等一體化產(chǎn)品和技術(shù)的研究與開發(fā)能力;(5)掌握計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、制造和測(cè)試的基本理論和技能;(6)具有機(jī)電產(chǎn)品的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析與生產(chǎn)組織管理的基本能力;(7)具有較強(qiáng)的自學(xué)能力、創(chuàng)新意識(shí)和較高的綜合素質(zhì)[56.
3.2厚基礎(chǔ),重實(shí)驗(yàn),強(qiáng)能力.工程實(shí)際要求我們的學(xué)生既要有扎實(shí)的基本功,又要有較強(qiáng)的適應(yīng)性和動(dòng)手能力.加強(qiáng)基礎(chǔ)課的教學(xué),為學(xué)生打下良好的數(shù)理基礎(chǔ)、工程基礎(chǔ)十分必要和迫切.機(jī)械電子工程這個(gè)學(xué)科是一個(gè)工程應(yīng)用型學(xué)科,要求學(xué)生具有扎實(shí)的基礎(chǔ)理論知識(shí),更重要的是通過實(shí)驗(yàn)真正掌握所學(xué)知識(shí),形成較強(qiáng)的工程實(shí)踐能力.因此,重視實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐教學(xué)是本次修改培養(yǎng)方案的一個(gè)主要出發(fā)點(diǎn)和前提,加強(qiáng)設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)的比重,使學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力得到加強(qiáng).我們的課程設(shè)置為兩大模塊:通識(shí)教育和專業(yè)教育.
通識(shí)教育分為:數(shù)學(xué)與自然科學(xué)(1學(xué)分,516學(xué)時(shí)),外國(guó)語(yǔ)言文化(3學(xué)分,256學(xué)時(shí)),藝術(shù)與人文學(xué)科(2學(xué)分,36學(xué)時(shí)),哲學(xué)與社會(huì)科學(xué)(5學(xué)分,232學(xué)時(shí)),科學(xué)技術(shù)與社會(huì)(2學(xué)分,32學(xué)時(shí)),基本技能訓(xùn)練(學(xué)分,72學(xué)時(shí)).在總學(xué)分和總學(xué)時(shí)都有較大幅度壓縮的情況下,數(shù)學(xué)與自然科學(xué)基礎(chǔ)課模塊得到加強(qiáng).
專業(yè)教育分為:相關(guān)學(xué)科基礎(chǔ)(2學(xué)分,240學(xué)時(shí)),機(jī)械工程基礎(chǔ)(25學(xué)分,460學(xué)時(shí)),計(jì)算機(jī)與控制基礎(chǔ)(7學(xué)分,312學(xué)時(shí)),專業(yè)課(9學(xué)分,160學(xué)時(shí)),集中實(shí)踐環(huán)節(jié)(4學(xué)分,58周).
專業(yè)教育部分總學(xué)分由04版的81學(xué)分調(diào)整為88學(xué)分(不包括畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)).其中理論課學(xué)分由04版的54學(xué)分調(diào)整為62學(xué)分,増加8學(xué)分;集中實(shí)踐學(xué)分由04版的27學(xué)分調(diào)整為26學(xué)分,減少1學(xué)分.專業(yè)教育部分總學(xué)時(shí)由04版的1072學(xué)時(shí)調(diào)整為882學(xué)時(shí).其中必修課學(xué)時(shí)由04版的700學(xué)時(shí)調(diào)整為680學(xué)時(shí),減少20學(xué)時(shí);選修課學(xué)時(shí)由04版的372學(xué)時(shí)調(diào)整為202學(xué)時(shí),減少170學(xué)時(shí);集中實(shí)踐環(huán)節(jié)由04版的27周調(diào)整為26周,減少1周.
3.3進(jìn)一步強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié).機(jī)械電子工程專業(yè)作為一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科,實(shí)踐課程在人才培養(yǎng)中擔(dān)任著十分重要的角色.實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的技能訓(xùn)練應(yīng)由淺入深,理論課與實(shí)踐課交互安排貫穿整個(gè)教學(xué)過程,分層次進(jìn)行,形成立體式的實(shí)踐教學(xué)體系.在集中實(shí)踐環(huán)節(jié)安排上主要考慮了以下因素:
1)基礎(chǔ)專業(yè)知識(shí)的認(rèn)識(shí).對(duì)于初學(xué)者而言,認(rèn)識(shí)自己所學(xué)專業(yè)十分必要,它影響到學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和興趣.在第2—4學(xué)期安排了工程訓(xùn)練A、計(jì)算機(jī)繪圖實(shí)習(xí)、工程訓(xùn)練B、認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、電工電子實(shí)習(xí),讓學(xué)生能對(duì)機(jī)械電子工程專業(yè)有一個(gè)初步認(rèn)識(shí),并掌握本專業(yè)必備的實(shí)踐技能.
2)資料查閱和提煉能力的培養(yǎng).為了讓學(xué)生能順利完成大學(xué)期間各種專業(yè)論文寫作,在以后的工作中能以文字等形式表達(dá)自己的觀點(diǎn),在第5學(xué)期安排科學(xué)研究訓(xùn)練,重點(diǎn)教會(huì)學(xué)生如何進(jìn)行實(shí)地調(diào)研、收集、整理和分析相關(guān)資料,并掌握科學(xué)研究方法和論文寫作方法.
3)機(jī)械電子工程專業(yè)專門知識(shí)的掌握.企業(yè)在培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)中具有獨(dú)特的不可替代的作用,在第6學(xué)期安排學(xué)生到企業(yè)進(jìn)行專業(yè)實(shí)習(xí),能讓學(xué)生在實(shí)習(xí)企業(yè)的工作崗位上體會(huì)理論與實(shí)際結(jié)合的作用,并在實(shí)踐中鍛煉、提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和適應(yīng)能力以及分析問題、解決問題的能力.
4)機(jī)械電子工程知識(shí)的綜合運(yùn)用.當(dāng)學(xué)生對(duì)專業(yè)理論知識(shí)和技能的掌握達(dá)到一定的程度,在第7學(xué)期安排基于工程棚專、麟合訓(xùn)練—數(shù)控技術(shù)專業(yè)綜合訓(xùn)練和機(jī)器人技術(shù)專業(yè)綜合訓(xùn)練.通過專業(yè)綜合訓(xùn)練,使學(xué)生全面、深入、綜合地將所學(xué)各科理論和技能融會(huì)貫通,熟練掌握,靈活運(yùn)用.
基于以上認(rèn)識(shí),機(jī)械電子工程專業(yè)的集中實(shí)踐環(huán)節(jié)主要有:工程訓(xùn)練A、計(jì)算機(jī)繪圖實(shí)習(xí)、工程訓(xùn)練B、認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、電工電子實(shí)習(xí)、科學(xué)研究訓(xùn)練、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、專業(yè)實(shí)習(xí)、專業(yè)綜合訓(xùn)練、畢業(yè)論文等環(huán)節(jié).
機(jī)械電子工程專業(yè)集中實(shí)踐環(huán)節(jié)主要采取如下方式進(jìn)行:
1)建立校內(nèi)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室和實(shí)習(xí)基地進(jìn)行實(shí)訓(xùn).在校內(nèi)實(shí)習(xí)的機(jī)械電子工程專業(yè)課程,要求學(xué)生全面、深入學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)和掌握專業(yè)技能,培養(yǎng)運(yùn)用知識(shí)能力和創(chuàng)新能力.為了讓學(xué)生真正掌握好專業(yè)技能,我們重點(diǎn)在校內(nèi)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室、工程實(shí)踐部、計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)中心開展實(shí)踐,為學(xué)生實(shí)訓(xùn)提供的實(shí)習(xí)環(huán)境,并指定教師進(jìn)行實(shí)踐課程的計(jì)劃制定、實(shí)踐動(dòng)員、過程指導(dǎo)、總結(jié)、成績(jī)?cè)u(píng)定等工作.
2)建立校外實(shí)習(xí)基地進(jìn)行認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)和專業(yè)實(shí)習(xí).校內(nèi)實(shí)訓(xùn),雖然能在一定程度上提高學(xué)生的業(yè)務(wù)感性認(rèn)識(shí),有著一定的優(yōu)勢(shì),但仍不能取代校外實(shí)習(xí)基地.學(xué)生只有到企業(yè)實(shí)習(xí),才能身臨其境,才能真正接觸相關(guān)企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)過程.因此,我們將逐步建立機(jī)械電子工程的校外實(shí)習(xí)基地,讓學(xué)生進(jìn)入企業(yè)實(shí)習(xí).
3)進(jìn)行定期講座、輔導(dǎo)等方式完成研究性實(shí)習(xí).如科學(xué)研究訓(xùn)練,主要采取講座、調(diào)研、撰寫文獻(xiàn)綜述等形式進(jìn)行,主要采取導(dǎo)師指導(dǎo)的形式.
綜上所述,實(shí)踐性教學(xué)在機(jī)械電子工程專業(yè)的各環(huán)節(jié)、各方面應(yīng)是相互聯(lián)系、相互銜接、相互補(bǔ)充、有機(jī)結(jié)合的,只有這樣才能起到培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力、提高學(xué)生綜合素質(zhì)的作用,才能實(shí)現(xiàn)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)、實(shí)踐育人的目標(biāo),滿足社會(huì)對(duì)機(jī)械電子工程人才的需要[783.
4新版機(jī)械電子工程專業(yè)培養(yǎng)方案解決的主要問題
培養(yǎng)方案修訂總體思路是完善教學(xué)內(nèi)容與體系,體現(xiàn)出機(jī)械電子工程專業(yè)在機(jī)械與電子跨學(xué)科之間的結(jié)合的特色,加強(qiáng)在機(jī)械制造、控制工程基礎(chǔ)和工業(yè)控制技術(shù)的研究、學(xué)習(xí).
課程體系設(shè)置時(shí)加大了基礎(chǔ)課程和工程技術(shù)基礎(chǔ)課程以及專業(yè)方向主修課程量.以機(jī)械制造基礎(chǔ)和控制工程的內(nèi)容設(shè)置為主線,通過設(shè)置專門的理論基礎(chǔ)知識(shí)和寬廣的專業(yè)技術(shù)知識(shí)(如機(jī)械制造基礎(chǔ)、控制工程基礎(chǔ)、PLC等),使學(xué)生既具備堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí),又具有寬廣的專業(yè)知識(shí)面及專業(yè)知識(shí)的應(yīng)用能力,同時(shí)通過工程制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)、程序設(shè)計(jì)和外語(yǔ)等課程,培養(yǎng)學(xué)生掌握本專業(yè)必需的制圖、計(jì)算機(jī)和外語(yǔ)等基本技能.
新版機(jī)械電子工程培養(yǎng)方案解決的主要問題:
4.1專業(yè)方向進(jìn)一步明確,并與教師科研方向結(jié)合
為了加強(qiáng)學(xué)生實(shí)際應(yīng)用能力的培養(yǎng),加強(qiáng)了機(jī)械電子工程專業(yè)的公共基礎(chǔ)課控制工程基礎(chǔ)與其他課程的聯(lián)系,明確機(jī)械電子工程專業(yè)方向?yàn)闄C(jī)電一體化專業(yè),并將其具有代表性的數(shù)控技術(shù)和機(jī)器人技術(shù)在培養(yǎng)方案得到落實(shí)和強(qiáng)化;同時(shí),機(jī)械電子工程專業(yè)的部分教師的研究方向?yàn)闄C(jī)器人技術(shù)方向和數(shù)控技術(shù)方向,將相關(guān)課教師科研工作與專業(yè)方向主線緊密相連,不出現(xiàn)脫節(jié)和不相關(guān)現(xiàn)象.結(jié)合教師相關(guān)科學(xué)研究方向的成果開設(shè)實(shí)踐課程,這樣可以保證在提高了教師科研能力同時(shí)也在專業(yè)相關(guān)實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)中鍛煉了學(xué)生解決工程問題能力,為學(xué)生的就業(yè)和進(jìn)一步學(xué)習(xí)深造奠定良好的基礎(chǔ).
4.2突出體現(xiàn)專業(yè)方向的基礎(chǔ)課和方向課核心地位
專業(yè)基礎(chǔ)課中核心課程為:控制工程基礎(chǔ)A、微機(jī)原理及接口技術(shù)、機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì);專業(yè)方向課中的核心課程為:數(shù)控技術(shù)、機(jī)器人技術(shù)A.
4.3必要課程整合
根據(jù)機(jī)械電子工程專業(yè)方向的設(shè)置,將相關(guān)課程進(jìn)行整合,主要包括04版培養(yǎng)方案中的機(jī)電傳動(dòng)與控制(2/40)和機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)(2/50)整合為機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)(3/56)等.
4.4強(qiáng)化學(xué)生的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力
為増強(qiáng)本專業(yè)學(xué)生的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力的訓(xùn)練,在學(xué)校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課的基礎(chǔ)上開設(shè)了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造、機(jī)電系統(tǒng)仿真技術(shù)、專業(yè)綜合訓(xùn)練等教學(xué)課程,提高學(xué)生利用計(jì)算機(jī)解決機(jī)電工程中的運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真、動(dòng)力學(xué)仿真、機(jī)電系統(tǒng)控制等問題的能力.
0引言
2010年6月,教育部正式啟動(dòng)了“卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃”,旨在培養(yǎng)和造就一大批創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要的高質(zhì)量各類型工程的技術(shù)人才,以適應(yīng)國(guó)家經(jīng)濟(jì)形勢(shì)發(fā)展的需要。該計(jì)劃的實(shí)施對(duì)于我國(guó)“高等教育根據(jù)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展形勢(shì)來(lái)調(diào)整人才培養(yǎng)方式,提高人才培養(yǎng)質(zhì)量,推動(dòng)高等教育與教學(xué)改革,增強(qiáng)畢業(yè)生就業(yè)能力、提高畢業(yè)生就業(yè)率都具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義”。眾所周知,機(jī)械工程專業(yè)屬于工科范疇。傳統(tǒng)的機(jī)械工程在向現(xiàn)代化機(jī)械工程轉(zhuǎn)變的大背景下,我國(guó)的機(jī)械工程類產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展必然急需大批量的高素質(zhì)的卓越型機(jī)械類的工程師。而我國(guó)傳統(tǒng)的機(jī)械類工程科技人才的培養(yǎng)往往與社會(huì)需求相脫節(jié),無(wú)論是人才的培養(yǎng)模式或方式,還是成長(zhǎng)環(huán)境都不能很好地適應(yīng)當(dāng)下社會(huì)發(fā)展對(duì)工程類人才提出的高標(biāo)準(zhǔn)的要求和需求。這也迫使各大高校在國(guó)家實(shí)施卓越計(jì)劃為契機(jī)的大背景下,必須深化學(xué)科專業(yè)的人才培養(yǎng)模式和改革創(chuàng)新,以培養(yǎng)出卓越的工程類人才。
1人才培養(yǎng)現(xiàn)狀南京林業(yè)大學(xué)是江蘇省
“卓越計(jì)劃”高校之一,學(xué)校根據(jù)國(guó)家《卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃通用標(biāo)準(zhǔn)》,結(jié)合學(xué)校特色和人才培養(yǎng)定位,制定了全面的教育培養(yǎng)計(jì)劃方案,以推進(jìn)人才培養(yǎng)模式改革,提升工程技術(shù)人才培養(yǎng)水平。機(jī)械電子工程學(xué)院自1958年招收的首屆機(jī)械類本科生以來(lái),至今已經(jīng)有近60年的發(fā)展歷史,多年來(lái)為國(guó)家農(nóng)林機(jī)械類行業(yè)培養(yǎng)和輸送了一大批優(yōu)秀人才?,F(xiàn)有機(jī)械工程一級(jí)學(xué)科博士后科研流動(dòng)站、機(jī)械工程一級(jí)學(xué)科博士點(diǎn)、機(jī)械工程一級(jí)學(xué)科碩士點(diǎn);機(jī)械制造及其自動(dòng)化、機(jī)械電子工程、機(jī)械設(shè)計(jì)及理論、林業(yè)機(jī)械工程等多個(gè)二級(jí)學(xué)科博士點(diǎn);機(jī)械制造及其自動(dòng)化、機(jī)械電子工程、機(jī)械設(shè)計(jì)及理論、車輛工程、檢測(cè)技術(shù)與自動(dòng)化裝置、農(nóng)業(yè)機(jī)械化工程、控制理論與控制工程等7個(gè)二級(jí)學(xué)科碩士點(diǎn);機(jī)械工程、控制工程等2個(gè)工程碩士專業(yè)學(xué)位點(diǎn),農(nóng)業(yè)機(jī)械化農(nóng)業(yè)推廣碩士專業(yè)學(xué)位點(diǎn)。隨著國(guó)家改革開放的不斷深入,尤其是現(xiàn)在已進(jìn)入到改革深水區(qū),高校必須面向市場(chǎng)辦學(xué),這將會(huì)對(duì)傳統(tǒng)辦學(xué)的理念和培養(yǎng)人才的模式需求帶來(lái)了更高的要求。但就學(xué)院機(jī)械工程專業(yè)的人才培養(yǎng)模式而言,依舊沿襲傳統(tǒng)的人才培養(yǎng)模式,即只注重基礎(chǔ)理論知識(shí)的灌輸,不重視學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。根據(jù)學(xué)院近5年的本科生就業(yè)去向統(tǒng)計(jì)分析,機(jī)械工程專業(yè)每年基本招生8個(gè)班左右的學(xué)生,就業(yè)率居學(xué)校各專業(yè)的前列,但是有近五分之一的畢業(yè)生并沒有從事與本專業(yè)相關(guān)領(lǐng)域的工作。進(jìn)入機(jī)械工程專業(yè)及相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域的工作的畢業(yè)生,企業(yè)雖認(rèn)可機(jī)械工程的專業(yè)的人才培養(yǎng)質(zhì)量,但其存在的創(chuàng)新能力不強(qiáng)、動(dòng)手能力差及吃苦耐勞精神不足等問題,更不能很好地適應(yīng)行業(yè)對(duì)專業(yè)技術(shù)人才的要求不容忽視,必須引起學(xué)校的高度重視?!白吭饺瞬庞?jì)劃”是一個(gè)系統(tǒng)的高等教育人才培養(yǎng)計(jì)劃,不僅具有獨(dú)特的指導(dǎo)思想、基本原則和實(shí)施內(nèi)容,也在組織實(shí)施上有著與眾不同的明確規(guī)定。國(guó)內(nèi)工程教育界人士經(jīng)過大量研究,提出其具有三個(gè)特點(diǎn):一是行業(yè)企業(yè)深度參與培養(yǎng)過程;二是學(xué)校按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和通用標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)工程人才;三是強(qiáng)化培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。筆者本次就以南京林業(yè)大學(xué)機(jī)械電子工程學(xué)院在相應(yīng)工作中的思路和做法進(jìn)行分析。
2校企深度合作搭建培養(yǎng)卓越人才的途徑與探索
2.1創(chuàng)建校企合作平臺(tái),建立卓越工程師培養(yǎng)實(shí)踐基地
2014年11月至今,機(jī)械電子工程學(xué)院通過走訪校友,多渠道調(diào)研與宣傳等方式對(duì)有意報(bào)名參加校企合作意向的企業(yè)單位進(jìn)行面試與篩選,確定出鎮(zhèn)江中福馬機(jī)械有限公司、蘇州蘇福馬機(jī)械有限公司、泰州林海集團(tuán)、南京樂鷹商用廚房設(shè)備有限公司共4家公司簽訂了卓越工程師計(jì)劃實(shí)施的合作協(xié)議,作為機(jī)械電子工程學(xué)院首批卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃的實(shí)踐基地。這批實(shí)踐基地將作為學(xué)院今后的卓越工程師計(jì)劃的順利開展汲取豐富的理論與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),也為今后組建卓越工程師計(jì)劃的實(shí)驗(yàn)班而培育。2014年11月與2015年11月,經(jīng)學(xué)院大四年級(jí)學(xué)生的申請(qǐng)報(bào)名參加卓越工程師計(jì)劃,專業(yè)老師與企業(yè)導(dǎo)師共同對(duì)學(xué)生進(jìn)行一對(duì)一面試的雙向選拔,即確定了一名學(xué)生由企業(yè)與校內(nèi)兩位導(dǎo)師共同指導(dǎo)的培養(yǎng)模式,共選出16名大四年級(jí)的畢業(yè)班學(xué)生分作為首批加入卓越工程師計(jì)劃隊(duì)伍,趕赴企業(yè)進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)或畢業(yè)論文,經(jīng)過近一年的校企合作中的摸索與探索,在雙方指導(dǎo)老師的培養(yǎng)與學(xué)生自身努力下,這16名畢業(yè)生順利完成了畢業(yè)設(shè)計(jì),且其完成的畢業(yè)設(shè)計(jì)論文質(zhì)量明顯要高于在校學(xué)生完成的質(zhì)量,緣由歸于這些學(xué)生在企業(yè)學(xué)習(xí)階段,能直接接觸到企業(yè)生產(chǎn)設(shè)計(jì)的一線,充分了解企業(yè)生產(chǎn)的規(guī)范與流程及企業(yè)文化,更好地將理論知識(shí)與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合,從而取得了優(yōu)異成績(jī)。
2.2強(qiáng)化校企深度合作,共同制定人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn),促進(jìn)校企合作雙贏
在確立作為機(jī)械工程專業(yè)卓越工程師計(jì)劃的企業(yè)過程中,學(xué)校與企業(yè)都需從各自最關(guān)心的問題角度出發(fā),共同商議制定人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)。因?yàn)楫a(chǎn)學(xué)研相結(jié)合是工程教育的一個(gè)重要特征,也是工程教育的一個(gè)本質(zhì)要求。學(xué)校從學(xué)生教育的角度及辦學(xué)理念出發(fā),在校大學(xué)生的培養(yǎng)顯然缺乏實(shí)際工程案例,企業(yè)的先進(jìn)技術(shù)裝備和生產(chǎn)工藝,要提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力與解決實(shí)際生產(chǎn)過程中的問題就必然要去企業(yè)生產(chǎn)一線,為此,要實(shí)現(xiàn)工程教育的要求必然離不開企業(yè)的深度參與培養(yǎng)過程。企業(yè)從引進(jìn)人才的角度來(lái)看,通過企業(yè)對(duì)學(xué)生培訓(xùn),致使其能夠適應(yīng)企業(yè)的工作要求和考量,但這必然會(huì)增加企業(yè)的成本。因此,只有加強(qiáng)校企深度合作,才可以使機(jī)械工程專業(yè)人才的學(xué)校教育與企業(yè)的專業(yè)培訓(xùn)對(duì)接起來(lái),這對(duì)學(xué)校與企業(yè)來(lái)說(shuō)是雙贏的結(jié)果。機(jī)械電子工程學(xué)院與上述提到的4家企業(yè),在制定卓越工程師人才培養(yǎng)方案過程中就各自關(guān)切的問題均體現(xiàn)和表達(dá)出來(lái),如學(xué)校通過企業(yè)對(duì)學(xué)生的培養(yǎng)的達(dá)標(biāo)要求,企業(yè)需要學(xué)生完成的指標(biāo)任務(wù)等進(jìn)行詳細(xì)商討后在簽訂合作協(xié)議。
2.3強(qiáng)化卓越人才計(jì)劃學(xué)生的思想政治教育
在本次選拔出參加卓越工程師計(jì)劃的這批學(xué)生中,學(xué)校不僅僅關(guān)心關(guān)注他們?cè)谛F陂g的各方面的表現(xiàn),更加注重和關(guān)心他們?cè)谄髽I(yè)實(shí)習(xí)期間的表現(xiàn),通過校企雙方的相應(yīng)指導(dǎo)老師對(duì)其加強(qiáng)思想教育,讓其感受到校企雙方的關(guān)心和關(guān)愛。機(jī)械電子工程學(xué)院在與企業(yè)制定卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃方案過程中也明確了這點(diǎn),學(xué)院這邊配備相應(yīng)學(xué)生的政治輔導(dǎo)員老師作為這批學(xué)生的思想政治教育的牽頭人,企業(yè)也專門配備一名指導(dǎo)老師作為學(xué)生的思想政治教育老師,學(xué)生在企業(yè)實(shí)習(xí)期間,通過校企雙方老師的定期溝通與交流時(shí)刻掌握學(xué)生的思想動(dòng)態(tài),對(duì)可能存在的些許問題及時(shí)加以引導(dǎo)與開導(dǎo)并加以教育,本批次的16名學(xué)生均很好地完成和遵守學(xué)校與企業(yè)為其制定的培養(yǎng)指標(biāo)和政治要求,校企雙方的思想政治教育老師的配備為學(xué)生的成長(zhǎng)與成才保駕護(hù)航。
3結(jié)論
“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”是工程教育滿足國(guó)家戰(zhàn)略需要,服務(wù)企業(yè)需求、創(chuàng)立校企聯(lián)合培養(yǎng)機(jī)制,以解決人才培養(yǎng)過程中校企脫節(jié)的重大教育改革項(xiàng)目,也是一項(xiàng)系統(tǒng)工程。機(jī)械電子工程學(xué)院為積極響應(yīng)國(guó)家重大教育改革項(xiàng)目,即卓越人才教育的培養(yǎng)進(jìn)行了探索,為今后學(xué)院組建卓越工程師計(jì)劃班的開展積累經(jīng)驗(yàn),從而也為構(gòu)建校企合作的長(zhǎng)效機(jī)制創(chuàng)立條件。
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主管單位:貴陽(yáng)州經(jīng)濟(jì)貿(mào)易委員會(huì)
主辦單位:貴州省機(jī)電研究設(shè)計(jì)院;貴州省機(jī)械工程學(xué)會(huì)
出版周期:雙月刊
出版地址:貴州省貴陽(yáng)市
語(yǔ)
種:中文
開
本:大16開
國(guó)際刊號(hào):1002-6886
國(guó)內(nèi)刊號(hào):52-1046/TH
郵發(fā)代號(hào):66-25
發(fā)行范圍:國(guó)內(nèi)外統(tǒng)一發(fā)行
創(chuàng)刊時(shí)間:1974
期刊收錄:
核心期刊:
中文核心期刊(1996)
中文核心期刊(1992)
期刊榮譽(yù):
[中圖分類號(hào)] C961 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437(2015)06-0135-04
機(jī)械電子工程是科技高速發(fā)展以及學(xué)科相互鏈接的產(chǎn)物,它打破了傳統(tǒng)的學(xué)科分類,集機(jī)械、電子、光學(xué)、控制、計(jì)算機(jī)、信息等多學(xué)科于一體,又不斷通過學(xué)科交叉、技術(shù)融合和創(chuàng)新,使其本身得到持續(xù)地發(fā)展,是多技術(shù)融合與集成而面向應(yīng)用的綜合性學(xué)科。機(jī)械電子工程的本質(zhì)是機(jī)械自動(dòng)化和智能化,是諸多高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和高新技術(shù)裝備產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ),在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域各行業(yè)應(yīng)用廣泛。因此,機(jī)械電子工程的學(xué)科特點(diǎn)是該學(xué)科隨科技的發(fā)展而發(fā)展,并且學(xué)科知識(shí)面廣,交叉性強(qiáng)。
應(yīng)用技術(shù)型高校是區(qū)別于研究型大學(xué)和高職院校的一種辦學(xué)類型,是一種以滿足經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需求,以培養(yǎng)應(yīng)用技術(shù)類人才為辦學(xué)定位的,具有其獨(dú)特的辦學(xué)理念、辦學(xué)模式以及辦學(xué)規(guī)律的本科大學(xué),其培養(yǎng)的學(xué)生動(dòng)手能力應(yīng)該強(qiáng)于研究型大學(xué),理論基礎(chǔ)和專業(yè)能力又強(qiáng)于高職院校。所以,應(yīng)用技術(shù)型高校機(jī)械電子工程專業(yè)人才培養(yǎng)必須將機(jī)械電子工程的學(xué)科特點(diǎn)、應(yīng)用技術(shù)型本科院校的辦學(xué)定位和服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求三者有機(jī)結(jié)合,培養(yǎng)能滿足當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展人才需求的,具有良好理論基礎(chǔ)和較強(qiáng)工程實(shí)踐能力(尤其是應(yīng)用創(chuàng)新能力),兼具良好職業(yè)道德和學(xué)習(xí)發(fā)展能力的本科層次應(yīng)用技術(shù)型人才。本文以廣東技術(shù)師范學(xué)院機(jī)械電子工程專業(yè)建設(shè)為例,就該專業(yè)人才模式的培養(yǎng)進(jìn)行探討。
一、突出專業(yè)特色,服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)
目前,廣東不少高校開設(shè)機(jī)械電子工程專業(yè),其教學(xué)計(jì)劃的制訂大多依據(jù)傳統(tǒng)的機(jī)電工程教學(xué),制訂的人才培養(yǎng)方案大同小異,課程設(shè)置過于追求大而全,一些課程相對(duì)陳舊,沒能很好的跟上科學(xué)技術(shù)的更新發(fā)展和結(jié)合地方最新產(chǎn)業(yè)布局及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。
近年,光電信息產(chǎn)業(yè)(涵蓋太陽(yáng)能電池、半導(dǎo)體LED照明、激光3D打印、手機(jī)、數(shù)碼照相機(jī)、激光掃描儀、激光打印機(jī),各類光盤驅(qū)動(dòng)器、液晶顯示器,高清晰度電視等等)迅猛發(fā)展,并成為廣東省的新興支柱產(chǎn)業(yè)。純光學(xué)專業(yè)和傳統(tǒng)的機(jī)電工程專業(yè)都不能很好的滿足該新興產(chǎn)業(yè)的人才需求,企業(yè)需要的是同時(shí)熟悉機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、激光技術(shù)應(yīng)用、傳感技術(shù)、光電信息處理、自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)硬件接口和軟件設(shè)計(jì)等方面綜合知識(shí)的應(yīng)用技術(shù)型人才。我們基于原有專業(yè),進(jìn)行教學(xué)計(jì)劃優(yōu)化設(shè)置,通過加強(qiáng)光電技術(shù)方面理論知識(shí)和實(shí)踐技能的培養(yǎng),在原有專業(yè)基礎(chǔ)上建設(shè)“光機(jī)電一體化技術(shù)與應(yīng)用”培養(yǎng)方向,以凸顯專業(yè)特色和提高學(xué)生競(jìng)爭(zhēng)力。
其次,現(xiàn)代裝備制造業(yè)是廣東的傳統(tǒng)支柱產(chǎn)業(yè),工業(yè)機(jī)器人技術(shù)則是裝備制造產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展的最新方向和最終目標(biāo)。隨著人口紅利的持續(xù)消退,在國(guó)家政策支持下,我國(guó)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)已進(jìn)入了高速發(fā)展期,截至2014年11月,中國(guó)已經(jīng)成為全球第一大工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)。與此同時(shí),我國(guó)工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用技術(shù)人才的培養(yǎng)呈現(xiàn)高低充分發(fā)展中間斷層的不合理局面:大專層次和研究生層次工業(yè)機(jī)器人專業(yè)人才的培養(yǎng)已初具規(guī)模,本科層次應(yīng)用技術(shù)型人才的培養(yǎng)則還很少見。廣東省必將實(shí)現(xiàn)由傳統(tǒng)裝備制造業(yè)(數(shù)控技術(shù))向智能裝備制造業(yè)(工業(yè)機(jī)器人技術(shù))的轉(zhuǎn)型升級(jí)和跨越式發(fā)展,在機(jī)械電子工程專業(yè)下開設(shè)“工業(yè)機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用”培養(yǎng)方向,有利于在激烈的人才競(jìng)爭(zhēng)中迅速占領(lǐng)人才培養(yǎng)的制高點(diǎn)。
二、加強(qiáng)教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè),全面提升師資隊(duì)伍水平
(一)加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)
建立一支熱愛教育工作、教學(xué)和學(xué)術(shù)水平高、結(jié)構(gòu)合理的專職教師隊(duì)伍,是進(jìn)行特色專業(yè)建設(shè)的關(guān)鍵。結(jié)合專業(yè)特色與學(xué)科建設(shè)需要,需進(jìn)一步優(yōu)化和充實(shí)師資隊(duì)伍,加大引進(jìn)高層次中青年人才的工作力度。同時(shí)對(duì)現(xiàn)有師資不斷培養(yǎng),通過到國(guó)內(nèi)外進(jìn)修、聯(lián)合培養(yǎng)、定向培養(yǎng)來(lái)進(jìn)一步加強(qiáng)教師隊(duì)伍建設(shè)力度。積極聘請(qǐng)校外相關(guān)單位與高新技術(shù)企業(yè)的專家來(lái)校兼職授課。實(shí)施青年教師導(dǎo)師制和教學(xué)督導(dǎo)制,加強(qiáng)對(duì)青年教師師德師風(fēng)建設(shè)和教師教育技能培訓(xùn),定期開展教學(xué)觀摩、教學(xué)評(píng)比、教學(xué)經(jīng)驗(yàn)交流等活動(dòng),促進(jìn)青年教師整體教育教學(xué)水平的提高。鼓勵(lì)青年教師以項(xiàng)目合作、技術(shù)開發(fā)和科技特派員等多種形式到相關(guān)科研院所和高新技術(shù)企業(yè)鍛煉,以提高他們的科研水平和實(shí)踐創(chuàng)新能力。
(二)構(gòu)建“雙師結(jié)構(gòu)”的教學(xué)隊(duì)伍
以雙師結(jié)構(gòu)教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)為教學(xué)改革的重要抓手,是實(shí)現(xiàn)應(yīng)用技術(shù)型高校人才培養(yǎng)目標(biāo)的重要保證。所謂“雙師結(jié)構(gòu)”是指以課程建設(shè)為載體,由校內(nèi)專任教師和合作企業(yè)兼職導(dǎo)師共同組成結(jié)構(gòu)合理、相互協(xié)作、能力互補(bǔ)的教學(xué)隊(duì)伍,團(tuán)隊(duì)成員中既有學(xué)術(shù)理論水平高、教學(xué)能力突出的專任教師實(shí)施理論教學(xué),又有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富、具備很強(qiáng)的實(shí)踐操作和開發(fā)能力的專任教師和企業(yè)兼職導(dǎo)師提供強(qiáng)有力的實(shí)驗(yàn)技能實(shí)訓(xùn),形成良好的學(xué)緣、年齡、知識(shí)結(jié)構(gòu)和以中青年為主體的師資隊(duì)伍,為實(shí)現(xiàn)應(yīng)用技術(shù)型人才培養(yǎng)目標(biāo)提供師資保障。
三、人才培養(yǎng)模式改革
(一)優(yōu)化人才培養(yǎng)計(jì)劃
隨著我國(guó)由制造大國(guó)向制造強(qiáng)國(guó)的演變,對(duì)機(jī)電專業(yè)的工程人才的需求和用人機(jī)制等發(fā)生了一系列新的變化。以現(xiàn)代教育思想和教學(xué)理念為指導(dǎo),圍繞學(xué)校辦學(xué)定位和人才培養(yǎng)目標(biāo),以強(qiáng)化專業(yè)理論基礎(chǔ)、增強(qiáng)實(shí)踐創(chuàng)新能力、拓寬專業(yè)知識(shí)面為出發(fā)點(diǎn),進(jìn)一步完善人才培養(yǎng)計(jì)劃。在保障基礎(chǔ)和專業(yè)基礎(chǔ)課的前提下,增大選修課比例,壓縮選修課的課時(shí)數(shù),增設(shè)具有先進(jìn)性、綜合應(yīng)用性強(qiáng)的課程。實(shí)現(xiàn) “光機(jī)電一體化技術(shù)與應(yīng)用”和“工業(yè)機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用”兩個(gè)培養(yǎng)方向之間大部分選修課可以互通,以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性,滿足學(xué)生個(gè)性發(fā)展需求,突出大學(xué)生綜合素質(zhì)和工程能力的培養(yǎng)。
(二)構(gòu)建學(xué)生創(chuàng)新能力體系
為致力于大學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力培養(yǎng),提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題,分析問題,解決問題的能力,對(duì)課堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行改革,制訂系統(tǒng)的大學(xué)生課外科技創(chuàng)新能力培養(yǎng)方案。積極引導(dǎo)大學(xué)生參與學(xué)校的開放性實(shí)驗(yàn)、科研能力較強(qiáng)教師的縱橫向科研項(xiàng)目研究(以定期舉辦助研崗位招聘的形式選拔)和機(jī)電學(xué)院大學(xué)生科技創(chuàng)新中心的智能車開發(fā)、機(jī)器人設(shè)計(jì)和開發(fā)等各類科技創(chuàng)新競(jìng)賽活動(dòng)等第二課堂活動(dòng),以及對(duì)優(yōu)秀生、特長(zhǎng)生實(shí)行導(dǎo)師制等,強(qiáng)化實(shí)踐動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)。整合優(yōu)勢(shì)資源,積極申報(bào)廣東省和廣州市的科普基地,為學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力的提高開創(chuàng)新的實(shí)體平臺(tái)。通過舉辦各種學(xué)術(shù)講座、大學(xué)生學(xué)術(shù)沙龍等學(xué)術(shù)交流活動(dòng),營(yíng)造濃厚的校園學(xué)術(shù)氛圍,開闊學(xué)生的學(xué)術(shù)視野,激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造性思維能力。
(三)推進(jìn)校企聯(lián)合培養(yǎng)模式
1.產(chǎn)學(xué)研合作教育模式
主要是與國(guó)家、省級(jí)科研院所和相關(guān)高新技術(shù)企業(yè),通過“共建基地”、“科技聯(lián)合攻關(guān)”、“雙向兼職”、“專業(yè)綜合實(shí)習(xí)”等多種方式開展產(chǎn)學(xué)研合作。通過與校外合作教育基地聯(lián)合培養(yǎng),強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)。進(jìn)行基地的合作共建,硬件上的建設(shè)可以改善學(xué)生實(shí)習(xí)基地條件,提升實(shí)習(xí)培養(yǎng)質(zhì)量,軟件上的建設(shè)是通過協(xié)議的簽訂明確合作雙方的責(zé)權(quán)利關(guān)系,使實(shí)習(xí)基地固定化、實(shí)習(xí)指導(dǎo)制度化、實(shí)習(xí)流程規(guī)范化。采用“全程雙師制”,即機(jī)械電子工程系和實(shí)習(xí)單位分別指派老師共同指導(dǎo)學(xué)生的實(shí)習(xí)過程以及畢業(yè)設(shè)計(jì)的研究工作。實(shí)現(xiàn)指導(dǎo)老師雙向互動(dòng)式交流,即外面的導(dǎo)師能進(jìn)來(lái)里面的教師能出去的靈活模式。
2.依托對(duì)口(重點(diǎn))企業(yè)的定向人才培養(yǎng)模式
學(xué)生在校期間就和對(duì)口(重點(diǎn))企業(yè)簽訂雙向選擇的協(xié)議,實(shí)施定向定位的訂單培養(yǎng)模式。對(duì)口(重點(diǎn))企業(yè)參與人才培養(yǎng)計(jì)劃的制訂和完善,在專業(yè)課程的設(shè)置和實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)方面適當(dāng)考慮企業(yè)的實(shí)際需要。企業(yè)選派科研技術(shù)人員參與相關(guān)的課堂理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)。學(xué)生擇優(yōu)在合作企業(yè)中就業(yè),充實(shí)企業(yè)研發(fā)力量,提升企業(yè)工程技術(shù)的自主創(chuàng)新能力,為企業(yè)提供人力資源和保證。積極鼓勵(lì)企業(yè)在學(xué)校設(shè)立專項(xiàng)獎(jiǎng)學(xué)金獎(jiǎng)勵(lì)有志獻(xiàn)身現(xiàn)代制造業(yè)、學(xué)習(xí)優(yōu)異、表現(xiàn)優(yōu)良的學(xué)生。
四、課程與教學(xué)資源建設(shè)
(一)優(yōu)化課程體系
在課程體系構(gòu)建上,堅(jiān)持拓寬基礎(chǔ)、增強(qiáng)創(chuàng)新能力、提高綜合素質(zhì)、辦出專業(yè)特色的基本原則,開展課程教學(xué)內(nèi)容改革。根據(jù)機(jī)械電子工程專業(yè)的人才培養(yǎng)方案特點(diǎn),緊緊圍繞“以市場(chǎng)為導(dǎo)向,以能力為本位,以質(zhì)量求生存,以特色求發(fā)展,培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用技術(shù)型本科人才”這條主線,構(gòu)建起重基礎(chǔ)理論、強(qiáng)實(shí)踐技能、強(qiáng)綜合素質(zhì)的一重兩強(qiáng)的培養(yǎng)體系。課程體系的切入點(diǎn)首先應(yīng)調(diào)整教學(xué)培養(yǎng)計(jì)劃,反映本專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)特色。在精選內(nèi)容、提高起點(diǎn)、避免重復(fù)的基礎(chǔ)上,將課程體系分為理論教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)和第二課堂教學(xué)活動(dòng)三個(gè)層次。
(二)加強(qiáng)精品課程和教材建設(shè)
在現(xiàn)有1門省級(jí)精品資源共享課程的基礎(chǔ)上,加強(qiáng)現(xiàn)有校級(jí)精品課程的建設(shè)力度,爭(zhēng)取將其建設(shè)成為省級(jí)精品資源共享課程;同時(shí)開展相關(guān)主要課程的精品資源共享課程建設(shè),爭(zhēng)取有1-2門盡快建設(shè)成為校級(jí)資源共享課程。
教材建設(shè)也是專業(yè)建設(shè)不可缺少的內(nèi)容。在課程教材的選用上,鼓勵(lì)選用國(guó)家“十二五”規(guī)劃教材,面向21 世紀(jì)教材,省部級(jí)以上獲獎(jiǎng)教材以及原版外文教材等優(yōu)秀教材。同時(shí),組織教師立項(xiàng)編寫或參編高質(zhì)量教材,如普通高等教育國(guó)家規(guī)劃教材或精品教材,將行業(yè)領(lǐng)域中的新理論、新思想,新技術(shù)、新方法反映到教材中,提高教材的新穎性、實(shí)用性、針對(duì)性;積極開發(fā)具有專業(yè)特色的CAI課件。
五、教學(xué)方式方法改革
(一)以科研促教學(xué)
科學(xué)研究既是獨(dú)立于教學(xué)和社會(huì)服務(wù)之外的大學(xué)基本功能,同時(shí)又是大學(xué)教學(xué)和社會(huì)服務(wù)職能得以充分發(fā)揮的基礎(chǔ)??茖W(xué)研究對(duì)大學(xué)的學(xué)科結(jié)構(gòu)、師資水平、生源質(zhì)量、培養(yǎng)質(zhì)量、畢業(yè)生去向和層次等都具有重要的影響。本專業(yè)的專任教師科研基礎(chǔ)扎實(shí),在專業(yè)建設(shè)過程中,以“光機(jī)電一體化產(chǎn)品”和“工業(yè)機(jī)器人”特色研究領(lǐng)域?yàn)楹诵?,整合本專業(yè)、廣東技術(shù)師范學(xué)院及合作單位的科研力量,發(fā)揮本專業(yè)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展主潮流的優(yōu)勢(shì)與潛力,在現(xiàn)代高新技術(shù)產(chǎn)品開發(fā)、高端裝備制造研究、光機(jī)電一體化技術(shù)研究等方向爭(zhēng)取更多的科研項(xiàng)目,并且在項(xiàng)目級(jí)別和研究成果方面穩(wěn)步發(fā)展,積極將科研成果和教學(xué)內(nèi)容、人才培養(yǎng)聯(lián)系起來(lái)。
(二)教學(xué)方式方法改革
1.培養(yǎng)學(xué)習(xí)能力,鼓勵(lì)創(chuàng)新思維
在教學(xué)中,明確教師最主要的職責(zé)是培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題,分析問題,解決問題的能力,而不是一味按部就班地講授教材,尤其是對(duì)于實(shí)踐性極強(qiáng)的專業(yè)課程教學(xué)來(lái)說(shuō),可采取更為靈活的教學(xué)形式。如有些內(nèi)容教師給出思路,學(xué)生自行學(xué)習(xí),或者采取學(xué)生分組討論教師給予點(diǎn)評(píng)的形式,或者也可由教師布置相關(guān)的一些思考題,學(xué)生獨(dú)立完成,這樣可充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,并激發(fā)其求知欲,使他們自主地去深入探討一些問題。在人才培養(yǎng)過程中,營(yíng)造一種 “鼓勵(lì)創(chuàng)新,寬容失敗”的氛圍,允許并鼓勵(lì)學(xué)生在教學(xué)環(huán)節(jié)實(shí)施過程中,提出并實(shí)踐一些創(chuàng)新思想,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思想。
2.推廣理論實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合模式
理論授課和實(shí)踐動(dòng)手能力培養(yǎng)有機(jī)結(jié)合在一起。在實(shí)驗(yàn)室教學(xué)不局限教材,結(jié)合專業(yè)知識(shí)和技能,多指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)掌握一些實(shí)用的、應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)的專業(yè)技術(shù)和技能,讓學(xué)生熟悉專業(yè)知識(shí)和技能的實(shí)際應(yīng)用,對(duì)專業(yè)知識(shí)和技能產(chǎn)生濃厚的求知渴望,再經(jīng)過理論聯(lián)系實(shí)際的教學(xué)手段和方法,例如一個(gè)學(xué)時(shí)的理論學(xué)習(xí),緊跟著一個(gè)學(xué)時(shí)的實(shí)際動(dòng)手能力的培養(yǎng),教師“拿做來(lái)教”,學(xué)生“用做來(lái)學(xué)”,以此提高學(xué)生的動(dòng)手能力和就業(yè)能力。
3.建設(shè)立體化的教學(xué)環(huán)境
將現(xiàn)代化的教學(xué)設(shè)備以及教學(xué)手段運(yùn)用到教學(xué)中來(lái),建設(shè)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái),以更好地輔助教學(xué)。在教學(xué)過程中,采用多媒體教學(xué)方式,既減少教師的板書量,又增加了教學(xué)的信息量,并且多媒體圖文并茂的生動(dòng)形式也更容易調(diào)動(dòng)學(xué)生聽課學(xué)習(xí)的積極性。采用模擬現(xiàn)場(chǎng)的動(dòng)畫課件,由此加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解和掌握。在課后,建設(shè)課程網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái),讓學(xué)生實(shí)現(xiàn)自主學(xué)習(xí),滿足不同層次學(xué)習(xí)者的需求、實(shí)習(xí)學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)。在學(xué)習(xí)之余鼓勵(lì)師生靈活運(yùn)用微信、QQ等互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),讓學(xué)生與教師的交流更加便捷,從而更有利于師生雙方的溝通、協(xié)調(diào),以更好地提高教學(xué)的效率與效果。
六、強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)
(一)加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)涵建設(shè)
制訂實(shí)踐教學(xué)體系改革方案和實(shí)踐教學(xué)大綱改革方案;根據(jù)人才培養(yǎng)目標(biāo)、專業(yè)發(fā)展與社會(huì)不斷變化的需求,整合專業(yè)實(shí)踐(實(shí)驗(yàn))教學(xué)資源,構(gòu)建基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)、研究性實(shí)驗(yàn)等多種實(shí)驗(yàn)構(gòu)成的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系;建立健全實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)室(基地)各項(xiàng)規(guī)章制度。同時(shí),加強(qiáng)與企業(yè)的合作與聯(lián)系,注重實(shí)踐教材和實(shí)驗(yàn)講義的建設(shè)。利用綜合實(shí)習(xí)、科創(chuàng)設(shè)計(jì)競(jìng)賽、社會(huì)實(shí)踐、科研訓(xùn)練、畢業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)等各種形式開展豐富的實(shí)踐活動(dòng),全面培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)道德、人文素質(zhì)、實(shí)踐能力、職業(yè)生存能力和創(chuàng)新能力。
(二)建設(shè)完備的實(shí)踐教學(xué)條件
充分挖掘和利用包括實(shí)驗(yàn)室、校內(nèi)實(shí)習(xí)基地、校外實(shí)習(xí)基地等在內(nèi)的各種現(xiàn)有實(shí)踐教學(xué)資源,開發(fā)綜合性、設(shè)計(jì)性及創(chuàng)新研究性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,逐步完善實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目庫(kù)建設(shè),提高現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)設(shè)備的利用率。申請(qǐng)學(xué)校經(jīng)費(fèi)購(gòu)置新設(shè)備和組建新的實(shí)驗(yàn)平臺(tái),不斷改善實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件和環(huán)境,提高實(shí)驗(yàn)室整體建設(shè)水平。構(gòu)建集教學(xué)科研為一體、理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)為一體、課內(nèi)教學(xué)與課外教學(xué)為一體的實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)。
(三)加強(qiáng)校外實(shí)踐基地建設(shè)
充分利用廣東省光電信息行業(yè)和裝備制造行業(yè)的企業(yè)資源,加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研合作,建立校外實(shí)踐基地并積極申報(bào)省級(jí)大學(xué)生實(shí)踐教學(xué)基地。利用校外實(shí)踐基地這個(gè)平臺(tái),與企業(yè)合作開展聯(lián)合教學(xué)與培訓(xùn),開展產(chǎn)學(xué)研活動(dòng)。通過加強(qiáng)教師與企業(yè)合作,聯(lián)合培養(yǎng)學(xué)生,讓學(xué)生了解企業(yè)的文化,掌握企業(yè)對(duì)相關(guān)技術(shù)技能的要求,拓寬學(xué)生的知識(shí)視野,增強(qiáng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神,提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力,為學(xué)生的就業(yè)和創(chuàng)業(yè)打下良好基礎(chǔ)。
(四)加大實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的監(jiān)控力度
積極探索良好有效的考評(píng)體系,對(duì)實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)的各個(gè)環(huán)節(jié)實(shí)行良好的管理,以保證實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)達(dá)到預(yù)期效果。對(duì)每一主要實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)都建立了完善的管理辦法、操作流程,如各類實(shí)習(xí)均有相應(yīng)的實(shí)綱、實(shí)習(xí)任務(wù)書和實(shí)習(xí)計(jì)劃,和相關(guān)企業(yè)簽訂了長(zhǎng)期的合作協(xié)議,定點(diǎn)進(jìn)行實(shí)習(xí)等。
七、教學(xué)管理改革
(一)建立教師考評(píng)機(jī)制
在專業(yè)建設(shè)中,大力改革教師培養(yǎng)和使用機(jī)制,以教學(xué)效果評(píng)價(jià)方式改革促進(jìn)教師業(yè)務(wù)水平的提高,進(jìn)而促進(jìn)教學(xué)效果的提高。課堂教學(xué)效果在傳統(tǒng)的以考試分?jǐn)?shù)為主要評(píng)價(jià)依據(jù)的基礎(chǔ)上,增加學(xué)生評(píng)價(jià)、同行互評(píng)和學(xué)校督導(dǎo)專家評(píng)價(jià)的內(nèi)容,使教學(xué)效果的評(píng)價(jià)方式更加公正和科學(xué)。制訂團(tuán)隊(duì)建設(shè)規(guī)劃、評(píng)價(jià)體系,通過搭建交流平臺(tái)使團(tuán)隊(duì)成員的交流制度化;制訂互動(dòng)交流制度,實(shí)現(xiàn)校內(nèi)的教師走出去、校外的導(dǎo)師請(qǐng)進(jìn)來(lái);發(fā)揮團(tuán)隊(duì)的輻射作用,服務(wù)區(qū)域性地方經(jīng)濟(jì)。
(二)學(xué)生實(shí)習(xí)評(píng)價(jià)體系
繼續(xù)深入開展產(chǎn)學(xué)研合作教育,促進(jìn)學(xué)科、專業(yè)發(fā)展,實(shí)現(xiàn)學(xué)校與合作教育單位的雙贏。改革學(xué)生學(xué)習(xí)效果的評(píng)價(jià)方式,建立學(xué)校、實(shí)習(xí)基地、用人單位及行業(yè)部門共同參與的學(xué)生能力考核評(píng)價(jià)機(jī)制。除教師對(duì)在校學(xué)生的學(xué)習(xí)效果進(jìn)行評(píng)價(jià)外,本專業(yè)將更加注重合作培養(yǎng)單位和社會(huì)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的評(píng)價(jià),并以此作為調(diào)整教學(xué)改革方向和人才培養(yǎng)方案的重要依據(jù)。對(duì)畢業(yè)學(xué)生進(jìn)行跟蹤調(diào)查,采用實(shí)地考察、問卷調(diào)查和走訪座談的方式,收集社會(huì)各界對(duì)畢業(yè)生的反映,通過分析研究后作為教學(xué)改革的依據(jù)。
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中圖分類號(hào):G642.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1002-4107(2013)03-0040-02
在通才教育的基礎(chǔ)上突出和強(qiáng)化綜合實(shí)踐應(yīng)用能力培養(yǎng)是高等教育的重要發(fā)展趨勢(shì)。目前在多數(shù)高校中,仍然沿用傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)模式,大都沿用與課程綁定的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,各課程以漸進(jìn)方式進(jìn)行教學(xué)實(shí)驗(yàn)[1],這種驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)對(duì)課程知識(shí)的掌握起到較好的作用,但很難在學(xué)生綜合知識(shí)運(yùn)用和動(dòng)手實(shí)踐能力培養(yǎng)上達(dá)到良好效果。針對(duì)這種情況,很多高校在綜合知識(shí)運(yùn)用和動(dòng)手實(shí)踐能力培養(yǎng)方面進(jìn)行了有益的嘗試和探索,國(guó)家教育部并在諸多高校試點(diǎn)了強(qiáng)化實(shí)踐應(yīng)用能力培養(yǎng)的“卓越工程師計(jì)劃”,實(shí)踐CDIO培養(yǎng)思想。南昌大學(xué)機(jī)械制造及其自動(dòng)化專業(yè)部分班級(jí)亦試點(diǎn)了“卓越工程師計(jì)劃”,同時(shí)在“課程群體系” 建設(shè)中突出通才教育和實(shí)踐應(yīng)用能力培養(yǎng)知識(shí)體系,進(jìn)行了應(yīng)用實(shí)踐能力培養(yǎng)和實(shí)訓(xùn)課程設(shè)置探索,提出“師、研、本”結(jié)合和“問題驅(qū)動(dòng)式”的實(shí)訓(xùn)課程開課教學(xué)培養(yǎng)模式,以及綜合實(shí)踐實(shí)訓(xùn)平臺(tái)“分模塊”、“分興趣小組”的實(shí)訓(xùn)方式,以人為本[2-3],鍛煉學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的能力和動(dòng)手實(shí)踐能力,提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。
一、綜合實(shí)踐平臺(tái)實(shí)訓(xùn)課程設(shè)置目的與目標(biāo)
機(jī)械電子工程專業(yè)模塊是機(jī)械類專業(yè)模塊中跨機(jī)、電、控制學(xué)科的具有跨學(xué)科特色的專業(yè)模塊,要求具有該專業(yè)模塊扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)和綜合知識(shí)運(yùn)用能力,在通才教育基礎(chǔ)上,結(jié)合個(gè)人愛好興趣,突出個(gè)性能力優(yōu)勢(shì)[4],因此,機(jī)械電子工程專業(yè)模塊跨課程綜合實(shí)踐平臺(tái)實(shí)訓(xùn)課程應(yīng)包括以下方面。
(一)通才教育基礎(chǔ)上的實(shí)踐應(yīng)用能力培養(yǎng)
通才,是指具有廣博扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)、知識(shí)面和職業(yè)適應(yīng)面較為寬廣的人才[5]。課程群體系設(shè)置充分考慮了通識(shí)教育的要求,因此,相應(yīng)能力培養(yǎng)必須提供跨課程綜合知識(shí)運(yùn)用實(shí)踐實(shí)訓(xùn)平臺(tái),綜合實(shí)踐平臺(tái)實(shí)訓(xùn)課程的開設(shè)滿足了這一需求。
(二)以人為本的個(gè)性能力強(qiáng)化
“以人為本”是教育工作的基本原則之一,也是諸多教育大師推崇的重要教育原則之一。綜合實(shí)踐平臺(tái)實(shí)訓(xùn)課程提供了專業(yè)綜合知識(shí)的能力實(shí)訓(xùn),學(xué)生可在課程群體系通識(shí)教育的基礎(chǔ)上,結(jié)合自己愛好興趣和知識(shí)特長(zhǎng),選擇實(shí)訓(xùn)模塊,完成個(gè)性應(yīng)用實(shí)踐能力的強(qiáng)化。
(三)非“卓越工程師”班級(jí)能力實(shí)訓(xùn)補(bǔ)充
“卓越工程師”計(jì)劃班級(jí)在最后一學(xué)年將進(jìn)入企業(yè)進(jìn)行實(shí)踐能力實(shí)訓(xùn),綜合實(shí)踐平臺(tái)能力培養(yǎng)實(shí)訓(xùn)課程的開設(shè)將起到對(duì)于非“卓越工程師”班級(jí)實(shí)訓(xùn)能力培養(yǎng)的補(bǔ)充作用。
課程開設(shè)目標(biāo):根據(jù)學(xué)生的愛好興趣,為學(xué)生提供綜合知識(shí)運(yùn)用能力實(shí)訓(xùn)實(shí)踐平臺(tái),培養(yǎng)學(xué)生分析用戶實(shí)際需求,綜合運(yùn)用專業(yè)知識(shí),制訂方案,解決問題,完成系統(tǒng)的綜合知識(shí)運(yùn)用能力。
二、實(shí)施方案與課程實(shí)踐
綜合實(shí)踐能力實(shí)訓(xùn)課程是專業(yè)知識(shí)基礎(chǔ)之上的根據(jù)個(gè)人愛好興趣的能力拓展和知識(shí)運(yùn)用,結(jié)合課題組已構(gòu)建的實(shí)訓(xùn)平臺(tái)與承載的知識(shí)體系[6],作為個(gè)性實(shí)訓(xùn)課程,擬在大四上學(xué)期開課完成。
(一)實(shí)施方案
1.模塊化實(shí)訓(xùn)與學(xué)分獲得。綜合實(shí)踐實(shí)訓(xùn)平臺(tái)知識(shí)體系涵蓋了機(jī)械電子工程專業(yè)模塊,內(nèi)容豐富繁多,分模塊劃分知識(shí)體系,可以保證課程實(shí)施的可操作性,同時(shí)也為以人為本依據(jù)個(gè)人愛好興趣的能力拓展提供了可行性。三個(gè)平臺(tái)模塊根據(jù)知識(shí)體系劃分出平臺(tái)子模塊,確定出學(xué)時(shí)學(xué)分,供不同類型興趣和特長(zhǎng)的學(xué)生選擇實(shí)訓(xùn)[7]。
2.“師、研、本”相結(jié)合培養(yǎng)模式。實(shí)訓(xùn)課程采用教師指導(dǎo)、研究生具體技術(shù)指導(dǎo)、本科生設(shè)計(jì)規(guī)劃與動(dòng)手的授課培養(yǎng)實(shí)訓(xùn)模式,可以發(fā)揮教師特別是年輕教師在本專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域所掌握的前沿技術(shù)和專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)相結(jié)合的實(shí)訓(xùn)培養(yǎng)效果,有助于研究生完成其實(shí)踐環(huán)節(jié)教育培養(yǎng)要求,提高其獨(dú)立工作或領(lǐng)銜工作能力,同時(shí)為本科生所遇到的技術(shù)問題解決、答疑解惑、實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)提供更多的交流互動(dòng)機(jī)會(huì)。
3.“問題驅(qū)動(dòng)式”培養(yǎng)模式。實(shí)訓(xùn)課程雖然依托綜合實(shí)踐實(shí)訓(xùn)平臺(tái)分模塊和分興趣小組進(jìn)行,但各個(gè)模塊實(shí)訓(xùn)仍然要采取提出問題、分析需求、學(xué)生給出方案、解決問題的教學(xué)模式。教師參與整個(gè)過程,提出問題,協(xié)助指導(dǎo),學(xué)生根據(jù)方案,分工完成系統(tǒng)實(shí)現(xiàn),由問題驅(qū)動(dòng),從而培養(yǎng)學(xué)生分析用戶和實(shí)際需求,綜合運(yùn)用專業(yè)知識(shí),制訂方案,解決問題,完成系統(tǒng)的綜合知識(shí)運(yùn)用和實(shí)踐能力,以及興趣小組合作中的團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)和協(xié)作工作能力。具有實(shí)際應(yīng)用和對(duì)象背景的科研平臺(tái)的參與,為“問題驅(qū)動(dòng)式”培養(yǎng)模式提供了可操作性。
4.多教師小班授課。實(shí)訓(xùn)課程適宜小班授課,分興趣小組進(jìn)行。不同教師具有不同的熟悉專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域和實(shí)現(xiàn)完成的科研平臺(tái),課程多教師參與,小班授課,有助于不同興趣學(xué)生的選擇和個(gè)性能力培養(yǎng),以及研究生的參與指導(dǎo)。
5.與畢業(yè)設(shè)計(jì)結(jié)合的進(jìn)一步實(shí)訓(xùn)。實(shí)訓(xùn)課程由于學(xué)時(shí)和時(shí)間限制可能是模塊中的子模塊,模塊中的其他部分可能由興趣小組的其他同學(xué)完成。如果學(xué)生想根據(jù)興趣愛好進(jìn)一步實(shí)訓(xùn)拓展,則可結(jié)合下學(xué)期的畢業(yè)設(shè)計(jì)完成。設(shè)定與興趣愛好和實(shí)訓(xùn)課程或綜合實(shí)踐實(shí)訓(xùn)平臺(tái)相關(guān)的畢業(yè)課程設(shè)計(jì)題目與內(nèi)容,使其得到較為全面的工程技術(shù)業(yè)務(wù)和綜合知識(shí)鍛煉,完成為社會(huì)提供機(jī)電專業(yè)方向綜合素質(zhì)較高和業(yè)務(wù)能力較強(qiáng)的個(gè)性化卓越工程師人才。
(二)課程實(shí)踐
課題組在課程未列入培養(yǎng)計(jì)劃前進(jìn)行實(shí)訓(xùn)課程開設(shè)和個(gè)性能力培養(yǎng)前期實(shí)踐,特別是結(jié)合“挑戰(zhàn)杯”科技作品大賽和創(chuàng)業(yè)作品大賽個(gè)性能力培養(yǎng)進(jìn)行課程開設(shè)探索,獲得的結(jié)論主要有以下方面。
1.雖然暫時(shí)還沒有學(xué)時(shí)和學(xué)分,但本科生的積極主動(dòng)性很高。由于此實(shí)訓(xùn)課程可以根據(jù)愛好興趣選擇知識(shí)模塊,同時(shí)提高了知識(shí)運(yùn)用能力和實(shí)踐動(dòng)手能力,因此,學(xué)生的學(xué)習(xí)積極主動(dòng)性很高。從實(shí)訓(xùn)結(jié)果上看,取得了良好的實(shí)訓(xùn)效果,從側(cè)面反映出愛好興趣在主觀能動(dòng)性發(fā)揮上的重要作用。
2.研究生在實(shí)訓(xùn)技術(shù)指導(dǎo)交流和答疑解惑方面起
到了重要作用。研究生對(duì)于以科研平臺(tái)為對(duì)象的技術(shù)應(yīng)用非常熟悉,在本科生進(jìn)行技術(shù)實(shí)訓(xùn)、完成方案、實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的過程中,起到良好的良師益友指導(dǎo)作用,同時(shí)也鍛煉了研究生獨(dú)立工作的實(shí)踐與指導(dǎo)能力,且“問題解決式” 教學(xué)模式比“案例式”教學(xué)模式更能提高學(xué)生的思考能力和解決問題的能力。
3.發(fā)揮科研平臺(tái)的后期應(yīng)用。部分科研平成研究任務(wù)后,可能會(huì)出現(xiàn)閑置情況。如前所述,科研平臺(tái)一般是具有實(shí)際應(yīng)用和對(duì)象背景的實(shí)際系統(tǒng),非常適合于本科生與實(shí)際需求結(jié)合的實(shí)踐能力實(shí)訓(xùn),其在實(shí)訓(xùn)課程中的利用,充分發(fā)揮了科研平臺(tái)的后期應(yīng)用效用。
4.促進(jìn)畢業(yè)論文的順利完成。畢業(yè)設(shè)計(jì)和畢業(yè)論文由于在規(guī)定的較短時(shí)間內(nèi)完成,在一定意義上使得本科畢業(yè)設(shè)計(jì)生較難得到較為系統(tǒng)的技能知識(shí)訓(xùn)練。實(shí)訓(xùn)課程內(nèi)容和畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容的結(jié)合,相當(dāng)于對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容、知識(shí)進(jìn)行前期準(zhǔn)備和掌握,畢業(yè)設(shè)計(jì)相當(dāng)于對(duì)實(shí)訓(xùn)課程內(nèi)容進(jìn)行進(jìn)一步拓展與應(yīng)用,兩者結(jié)合可以完成相對(duì)較好的較為系統(tǒng)的技能訓(xùn)練和知識(shí)運(yùn)用,從課程前期實(shí)踐效果上看,促進(jìn)了畢業(yè)設(shè)計(jì)/論文的順利完成。
同時(shí),由于實(shí)訓(xùn)課程采用分模塊、分興趣、小班授課模式,需要教師付出更大的工作努力。
本文針對(duì)綜合能力實(shí)訓(xùn)課程,探索出一種基于科研平臺(tái)的個(gè)性選修實(shí)訓(xùn)課程開課模式,結(jié)合實(shí)訓(xùn)平臺(tái),提出“分模塊、分興趣小組”實(shí)訓(xùn)培養(yǎng)方式和“師、研、本”結(jié)合、“問題驅(qū)動(dòng)式”教學(xué)培養(yǎng)模式,以提高學(xué)生的綜合知識(shí)運(yùn)用和實(shí)踐動(dòng)手能力,培養(yǎng)出滿足社會(huì)需求的較高綜合素質(zhì)、較強(qiáng)業(yè)務(wù)能力的個(gè)性化卓越工程師人才,從而實(shí)現(xiàn)通才教育基礎(chǔ)上的以人為本的差異化、個(gè)性化能力培養(yǎng),為工科類專業(yè)應(yīng)用能力培養(yǎng)實(shí)訓(xùn)課程或個(gè)性課程的開設(shè)提供借鑒。
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[4]王世斌,郄海霞,余建星等.高等工程教育改革的理念與實(shí)踐――以麻省、伯克利、普渡、天大為例[J].高等工程 教育研究,2011,(1).
一、前言
研究生教學(xué)有其突出的特點(diǎn),他們中多數(shù)人理論基礎(chǔ)扎實(shí),獲取書本知識(shí)能力強(qiáng)。但同時(shí)也存在創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力不足、工程應(yīng)用背景不夠的缺點(diǎn)。本人通過十多年研究生教學(xué)的實(shí)踐,結(jié)合本學(xué)院研究生專業(yè)方向、課程內(nèi)容針對(duì)性強(qiáng)等特點(diǎn),對(duì)如何在研究生教學(xué)改革中突出培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力、創(chuàng)新能力,增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)與工程應(yīng)用能力等問題進(jìn)行了一些改革創(chuàng)新。
二、課程定位及課程特點(diǎn)
隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展,科學(xué)研究的深入與計(jì)算機(jī)軟、硬件的發(fā)展,計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)已成為分析、綜合各類系統(tǒng),特別是大系統(tǒng)的一種有效研究方法和有力的研究工具,計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用在各技術(shù)領(lǐng)域、各學(xué)科內(nèi)容和各工程部門。仿真技術(shù)已經(jīng)在國(guó)防軍事、國(guó)民經(jīng)濟(jì)、社會(huì)生活的眾多領(lǐng)域發(fā)揮了重要的作用,國(guó)內(nèi)外眾多學(xué)者認(rèn)為,仿真技術(shù)“正在成為與理論、實(shí)驗(yàn)并列的第三種認(rèn)識(shí)和改造客觀世界以及科學(xué)研究的手段”,因此仿真技術(shù)被認(rèn)為是“使能”技術(shù)。計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)是仿真科學(xué)與技術(shù)涉及到的有關(guān)具體仿真技術(shù)中最為基礎(chǔ)的部分,具有綜合性、多學(xué)科交叉等特點(diǎn)。為了拓寬機(jī)械工程專業(yè)基礎(chǔ),提高培養(yǎng)對(duì)象的整體素質(zhì),更好地適應(yīng)社會(huì)對(duì)機(jī)械工程專業(yè)人才的需求,高校工科專業(yè)的研究生應(yīng)掌握一定的計(jì)算機(jī)仿真知識(shí)與技能。計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)課程是我校機(jī)械工程學(xué)院面向所有研究生各專業(yè)方向的研究生開設(shè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程,考慮專業(yè)應(yīng)用需求并結(jié)合教學(xué)實(shí)踐情況,課程目的是通過本課程的學(xué)習(xí),要求學(xué)生掌握計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)方面的基本理論,基本知識(shí)和基本技能,培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力,為今后分析、綜合各類工程系統(tǒng)或非工程系統(tǒng)提供一種有力的工具,以便能靈活應(yīng)用所學(xué)的計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)為本專業(yè)工作服務(wù)。一方面,基于仿真技術(shù)課程的內(nèi)容方法較多,實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn);另一方面,授課對(duì)象專業(yè)方向較多、授課學(xué)時(shí)有限等特點(diǎn),如何解決在有限的教學(xué)課時(shí)內(nèi)講授內(nèi)容繁多的仿真內(nèi)容、對(duì)計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)課程進(jìn)行教學(xué)方法和手段的改革探索和實(shí)踐,以達(dá)到計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)教學(xué)目標(biāo)。
三、教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置和教學(xué)方法的選擇
課程開設(shè)初期,由于只是機(jī)械電子工程專業(yè)方向的同學(xué)選修,所以所講內(nèi)容基本針對(duì)該專業(yè)方向進(jìn)行設(shè)置。隨著選修人數(shù)的不斷增加,以及選修學(xué)生所屬專業(yè)方向的擴(kuò)大,專業(yè)方向包括:機(jī)械制造及其自動(dòng)化、機(jī)械電子工程、機(jī)械設(shè)計(jì)及理論、車輛工程、機(jī)械工程(專業(yè)學(xué)位)等,基本涵蓋了機(jī)械工程學(xué)院的所有專業(yè)方向。計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)課程涉及多個(gè)交叉學(xué)科,緊密相關(guān)的課程包括數(shù)值計(jì)算方法、計(jì)算機(jī)編程、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、高等數(shù)學(xué)、自動(dòng)控制原理、現(xiàn)代控制理論、優(yōu)化設(shè)計(jì)等課程。如何講出本課程的特點(diǎn),并充分結(jié)合相關(guān)課程內(nèi)容,必須在教學(xué)內(nèi)容的選排上下功夫。項(xiàng)目教學(xué)法是一種以任務(wù)驅(qū)動(dòng)、以項(xiàng)目為基本教學(xué)單元,將理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)有機(jī)融合在一起,強(qiáng)調(diào)綜合能力的培養(yǎng)在研究生教育中的重要性,突出學(xué)生在整個(gè)教學(xué)過程中的主體地位。因此,為了滿足各個(gè)專業(yè)方向?qū)W生的要求,使他們能夠掌握一門工程分析技術(shù),為后續(xù)的學(xué)術(shù)論文和碩士學(xué)位論文的撰寫提供計(jì)算、分析和仿真手段,本人在講授該門課程的過程中,逐年對(duì)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段和教學(xué)考核方法等不斷進(jìn)行調(diào)整和完善。1.采取項(xiàng)目專題方式進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的講授,調(diào)整授課內(nèi)容,采用專題教學(xué)方法使課程主題內(nèi)容分明,有利于將仿真方法講深、講透。2.擴(kuò)展所授課程內(nèi)容涵蓋的范圍,包括數(shù)值計(jì)算、優(yōu)化設(shè)計(jì)、圖形可視化、控制系統(tǒng)特性仿真、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及與外部軟件的接口等內(nèi)容,以滿足各專業(yè)方向?qū)W生的需求。3.增加與課程相結(jié)合的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)本來(lái)是實(shí)踐性很強(qiáng)的綜合性技術(shù),仿真技術(shù)本身是在對(duì)控制系統(tǒng)分析的過程中不斷完善和發(fā)展起來(lái)的。因此并結(jié)合各個(gè)專業(yè)研究生的不同研究方向,靈活設(shè)計(jì)若干個(gè)專題實(shí)驗(yàn),使學(xué)生學(xué)以致用,培養(yǎng)學(xué)生將該門課程應(yīng)用于實(shí)際工程的能力。4.采用多個(gè)工程應(yīng)用實(shí)例進(jìn)行教學(xué),從系統(tǒng)應(yīng)用、數(shù)學(xué)建模、仿真建模、模型求解以及特性分析等,使學(xué)生從生產(chǎn)實(shí)際認(rèn)知的研究對(duì)象,提升到理論高度的學(xué)習(xí),應(yīng)用所學(xué)的各科理論知識(shí)和技術(shù)手段,進(jìn)行數(shù)學(xué)建模、仿真建模的建立,并對(duì)模型求解以及特性進(jìn)行分析,獲得直觀結(jié)果,提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,最終解決實(shí)際工程問題,培養(yǎng)學(xué)生解決工程實(shí)例問題的能力。5.結(jié)合學(xué)科前沿,進(jìn)行課堂討論。研究生在初步掌握了對(duì)系統(tǒng)的模型、仿真算法設(shè)計(jì)、仿真及結(jié)果分析這一流程后,為強(qiáng)化計(jì)算機(jī)仿真在實(shí)際工程的應(yīng)用概念,在此基礎(chǔ)上,以項(xiàng)目形式,開展課程學(xué)科前沿以及將該門課程與現(xiàn)代技術(shù)融合等專題討論。6.增加實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié),培養(yǎng)研究生工程實(shí)際應(yīng)用能力。利用各種平臺(tái),擴(kuò)充計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)資料,提供最新的仿真案例,結(jié)合教學(xué)團(tuán)隊(duì)的科研課題,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,培養(yǎng)研究生工程實(shí)際應(yīng)用能力。
四、項(xiàng)目教學(xué)法的教學(xué)效果
基于項(xiàng)目教學(xué)法計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)課程的教學(xué)方法改革與實(shí)踐,滿足機(jī)械工程學(xué)院各個(gè)專業(yè)方向研究生的需求,教學(xué)方法和手段的完善,使研究生自主學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力和工程應(yīng)用能力等得到了進(jìn)一步的提高。計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)作為工科研究生的必備研究手段和技術(shù),使學(xué)生掌握一門工程分析技術(shù),為后續(xù)的課題研究、學(xué)術(shù)論文和學(xué)位論文的撰寫提供計(jì)算、分析和仿真手段。近五年的每年30—40人研究生選課,工程碩士每年20人左右選課,課程得到了各專業(yè)方向研究生的普遍認(rèn)同。本人指導(dǎo)的研究生,發(fā)表與該課程相關(guān)的學(xué)術(shù)論文近20篇,撰寫的碩士論文均用到計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)。
關(guān)鍵詞:項(xiàng)目教學(xué)法;計(jì)算機(jī)仿真;創(chuàng)新;實(shí)踐
中圖分類號(hào):G642.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2017)24-0144-02
一、前言
研究生教學(xué)有其突出的特點(diǎn),他們中多數(shù)人理論基礎(chǔ)扎實(shí),獲取書本知識(shí)能力強(qiáng)。但同時(shí)也存在創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力不足、工程應(yīng)用背景不夠的缺點(diǎn)。本人通過十多年研究生教學(xué)的實(shí)踐,結(jié)合本學(xué)院研究生專業(yè)方向、課程內(nèi)容針對(duì)性強(qiáng)等特點(diǎn),對(duì)如何在研究生教學(xué)改革中突出培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力、創(chuàng)新能力,增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)與工程應(yīng)用能力等問題進(jìn)行了一些改革創(chuàng)新。
二、課程定位及課程特點(diǎn)
隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展,科學(xué)研究的深入與計(jì)算機(jī)軟、硬件的發(fā)展,計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)已成為分析、綜合各類系統(tǒng),特別是大系統(tǒng)的一種有效研究方法和有力的研究工具,計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用在各技術(shù)領(lǐng)域、各學(xué)科內(nèi)容和各工程部門。仿真技術(shù)已經(jīng)在國(guó)防軍事、國(guó)民經(jīng)濟(jì)、社會(huì)生活的眾多領(lǐng)域發(fā)揮了重要的作用,國(guó)內(nèi)外眾多學(xué)者認(rèn)為,仿真技術(shù)“正在成為與理論、實(shí)驗(yàn)并列的第三種認(rèn)識(shí)和改造客觀世界以及科學(xué)研究的手段”,因此仿真技術(shù)
被認(rèn)為是“使能”技術(shù)。計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)是仿真科學(xué)與技術(shù)涉及到的有關(guān)具體仿真技術(shù)中最為基礎(chǔ)的部分,具有綜合性、多學(xué)科交叉等特點(diǎn)。
為了拓寬機(jī)械工程專業(yè)基礎(chǔ),提高培養(yǎng)對(duì)象的整體素質(zhì),更好地適應(yīng)社會(huì)對(duì)機(jī)械工程專業(yè)人才的需求,高校工科專業(yè)的研究生應(yīng)掌握一定的計(jì)算機(jī)仿真知識(shí)與技能。計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)課程是我校機(jī)械工程學(xué)院面向所有研究生各專業(yè)方向的研究生開設(shè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程,考慮專業(yè)應(yīng)用需求并結(jié)合教學(xué)實(shí)踐情況,課程目的是通過本課程的學(xué)習(xí),要求學(xué)生掌握計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)方面的基本理論,基本知識(shí)和基本技能,培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力,為今后分析、綜合各類工程系統(tǒng)或非工程系統(tǒng)提供一種有力的工具,以便能靈活應(yīng)用所學(xué)的計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)為本專業(yè)工作服務(wù)。
一方面,基于仿真技術(shù)課程的內(nèi)容方法較多,實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn);另一方面,授課對(duì)象專業(yè)方向較多、授課學(xué)時(shí)有限等特點(diǎn),如何解決在有限的教學(xué)課時(shí)內(nèi)講授內(nèi)容繁多的仿真內(nèi)容、對(duì)計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)課程進(jìn)行教學(xué)方法和手段的改革探索和實(shí)踐,以達(dá)到計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)教學(xué)目標(biāo)。
三、教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置和教學(xué)方法的選擇
課程開設(shè)初期,由于只是機(jī)械電子工程專業(yè)方向的同學(xué)選修,所以所講內(nèi)容基本針對(duì)該專業(yè)方向進(jìn)行設(shè)置。隨著選修人數(shù)的不斷增加,以及選修學(xué)生所屬專業(yè)方向的擴(kuò)大,專業(yè)方向包括:機(jī)械制造及其自動(dòng)化、機(jī)械電子工程、機(jī)械設(shè)計(jì)及理論、車輛工程、機(jī)械工程(專業(yè)學(xué)位)等,基本涵蓋了機(jī)械工程學(xué)院的所有專業(yè)方向。
計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)課程涉及多個(gè)交叉學(xué)科,緊密相關(guān)的課程包括數(shù)值計(jì)算方法、計(jì)算機(jī)編程、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、高等數(shù)學(xué)、自動(dòng)控制原理、現(xiàn)代控制理論、優(yōu)化設(shè)計(jì)等課程。如何講出本課程的特點(diǎn),并充分結(jié)合相關(guān)課程內(nèi)容,必須在教學(xué)內(nèi)容的選排上下功夫。
項(xiàng)目教學(xué)法是一種以任務(wù)驅(qū)動(dòng)、以項(xiàng)目為基本教學(xué)單元,將理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)有機(jī)融合在一起,強(qiáng)調(diào)綜合能力的培養(yǎng)在研究生教育中的重要性,突出學(xué)生在整個(gè)教學(xué)過程中的主體地位。因此,為了滿足各個(gè)專業(yè)方向?qū)W生的要求,使他們能夠掌握一門工程分析技術(shù),為后續(xù)的學(xué)術(shù)論文和碩士學(xué)位論文的撰寫提供計(jì)算、分析和仿真手段,本人在講授該門課程的過程中,逐年對(duì)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段和教學(xué)考核方法等不斷進(jìn)行調(diào)整和完善。
1.采取項(xiàng)目專題方式進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的講授,調(diào)整授課內(nèi)容,采用專題教學(xué)方法使課程主題內(nèi)容分明,有利于將仿真方法講深、講透。
2.擴(kuò)展所授課程內(nèi)容涵蓋的范圍,包括數(shù)值計(jì)算、優(yōu)化設(shè)計(jì)、圖形可視化、控制系統(tǒng)特性仿真、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及與外部軟件的接口等內(nèi)容,以滿足各專業(yè)方向?qū)W生的需求。
3.增加與課程相結(jié)合的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)本來(lái)是實(shí)踐性很強(qiáng)的綜合性技術(shù),仿真技術(shù)本身是在對(duì)控制系統(tǒng)分析的過程中不斷完善和發(fā)展起來(lái)的。因此并結(jié)合各個(gè)專業(yè)研究生的不同研究方向,靈活設(shè)計(jì)若干個(gè)專題實(shí)驗(yàn),使學(xué)生學(xué)以致用,培養(yǎng)學(xué)生將該門課程應(yīng)用于實(shí)際工程的能力。
4.采用多個(gè)工程應(yīng)用實(shí)例進(jìn)行教學(xué),從系統(tǒng)應(yīng)用、數(shù)學(xué)建模、仿真建模、模型求解以及特性分析等,使學(xué)生從生產(chǎn)實(shí)際認(rèn)知的研究對(duì)象,提升到理論高度的學(xué)習(xí),應(yīng)用所學(xué)的各科理論知識(shí)和技術(shù)手段,進(jìn)行數(shù)學(xué)建模、仿真建模的建立,并對(duì)模型求解以及特性進(jìn)行分析,獲得直觀結(jié)果,提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,最終解決實(shí)際工程問題,培養(yǎng)學(xué)生解決工程實(shí)例問題的能力。
5.結(jié)合學(xué)科前沿,進(jìn)行課堂討論。研究生在初步掌握了對(duì)系統(tǒng)的模型、仿真算法設(shè)計(jì)、仿真及結(jié)果分析這一流程后,為強(qiáng)化計(jì)算機(jī)仿真在實(shí)際工程的應(yīng)用概念,在此基礎(chǔ)上,以項(xiàng)目形式,開展課程學(xué)科前沿以及⒏妹趴緯逃胂執(zhí)技術(shù)融合等專題討論。
6.增加實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié),培養(yǎng)研究生工程實(shí)際應(yīng)用能力。利用各種平臺(tái),擴(kuò)充計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)資料,提供最新的仿真案例,結(jié)合教學(xué)團(tuán)隊(duì)的科研課題,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,培養(yǎng)研究生工程實(shí)際應(yīng)用能力。
四、項(xiàng)目教學(xué)法的教學(xué)效果
基于項(xiàng)目教學(xué)法計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)課程的教學(xué)方法改革與實(shí)踐,滿足機(jī)械工程學(xué)院各個(gè)專業(yè)方向研究生的需求,教學(xué)方法和手段的完善,使研究生自主學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力和工程應(yīng)用能力等得到了進(jìn)一步的提高。
計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)作為工科研究生的必備研究手段和技術(shù),使學(xué)生掌握一門工程分析技術(shù),為后續(xù)的課題研究、學(xué)術(shù)論文和學(xué)位論文的撰寫提供計(jì)算、分析和仿真手段。
主管單位:山東省教委
主辦單位:山東建筑大學(xué)
出版周期:雙月刊
出版地址:山東省濟(jì)南市
語(yǔ)
種:中文
開
本:大16開
國(guó)際刊號(hào):1003-5990
國(guó)內(nèi)刊號(hào):37-1185/TU
郵發(fā)代號(hào):
發(fā)行范圍:國(guó)內(nèi)外統(tǒng)一發(fā)行
創(chuàng)刊時(shí)間:1986
期刊收錄:
Pж(AJ) 文摘雜志(俄)(2009)
核心期刊:
期刊榮譽(yù):
Caj-cd規(guī)范獲獎(jiǎng)期刊