发布时间:2023-10-08 17:40:05
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一、引言
机械设计基础一大任务即为培养学生自主分析及解决工程实际问题的能力。因而在机械设计基础课程教学过程中,一方面应要求学生掌握基本的理论知识,一方面更应注重对学生动手设计能力及创新思维的培养。机械设计基础作为机械类、近机类相关专业必修的专业基础课,该课程的建设是专业建设中至关重要的一环。由此可见,对机械设计基础课程建设的实践与探索开展研究,有着十分重要的现实意义。
二、机械设计基础课程建设中存在的主要问题
1.设计题目大同小异课程设计对象大多以减速器为主,各届学生均被要求开展减速器设计,除去参数存在一定差异外,其他工作原理、设计步骤则大都如出一辙。长此以往,新鲜感必然会不断丧失,一方面使得教师产生一定的疲倦感,一方面使得教师在教学上缺乏创新,进而对学生创造性思维培养造成负面影响。除此之外,因设计题目大同小异,多个学生面对同一项目,进而引发严重的抄袭现象。2.学生自主设计能力不足在设计期间,学生仅需依据教材相关要求开展操作即可,教材中对各项设计步骤均有明确介绍。如此一来,极易使得学生产生固定思维,设计内容缺乏创新,操作趋向于模式化。学生个性化特性未能得到有效凸显,学生特长难以得到有效发挥,进而对学生创造能力发展造成极大制约。除此之外,因设计时间有限,教师教学任务繁重,为了完成课程,教师面对学生的求助往往是有问必答。长此以往,必然会对学生独立思考能力培养造成不利影响。3.学生对课程设计缺乏有效认识一些学生片面认为机械设计基础只不过是一门考察课程,只是对各项专业知识开展串联,学习意义不大。为了完成教师布置的设计项目,东拼西凑、上网抄袭,学习态度不端正,缺乏对课程设计的有效认识。
三、机械设计基础课程建设的实践与探索
高校在时展新形势下,要紧跟社会发展脚步,不断开展改革创新,在先进教学理念、成功发展经验的支持下,逐步推进机械设计基础课程建设的实践与探索。如何进一步促进机械设计基础课程建设有序开展,可以将下述内容作为切入点:1.构建课程新体系,优化课程内容首先,高校应结合结合机械设计基础课程特征,对该课程教学改革思路予以有效明确,即为革新教育教学思想观念,紧紧围绕技术人才培养目标,推进课程体系优化调整,构建机械设计基础课程全新教学体系;注重对学生工程实践能力、设计创新能力及综合设计能力的培养,构建集课程教学、设计训练、实验教学等于一体的教学体系。基于此,通过对机械设计基础课程的学习,使学生切实掌握机械设计的基本知识、基本理论及基本技能能力,提高学生的机械设计能力,并为后续专业课程学习奠定良好基础。2.优化教学方法优化教学方法是提高机械设计基础课程教学质量的重要一环。首先,应转变教学观念,提高对以学生为中心教育思想的有效认识,在教学过程中真正意义上做到以学生为主体、以教师主导,尽可能调动起学生学习主观能动性。在教学期间,推进基础理论与设计实践、生产实际的有机相融,结合技术人才培养需求,有序引入前沿技术、前沿成果,拓宽学生设计视野。在教学期间,结合机械设计基础课程不同章节实际特征,可逐一引入小组讨论式教学、项目任务教学、工程案例教学等教学方式。与此同时,还可运用工学结合教学、课外竞赛激励等教学方法,以调动起学习主观能动性,并推动学生自主学习能力的有效发展。3.强化实践教学活动创新机械设计基础课程实践教学环节由实验教学、课程设计、设计训练等内容组成。在实验教学过程中,应当注重对学生动手操作能力的培养,借助机械设计基础实验室、机械零件陈列室等教学环境,依托课内外有效结合的教学体系及分项目、分模块的实验教学内容,有效培养学生理论结合实际的动手操作能力、问题分析解决能力,促进收获良好的教学成效。在课程设计教学过程中,应对课程设计内容予以有效深化,提高设计题目的多样性。依托设计主线,既涵盖传动装置设计的传统题目,有引入生产实践中最新开发的新题目;对制作完毕设计图纸,既可通过手工绘图方式完成,又可通过计算机辅助绘图方式完成,经由一些设计实践,提高学生设计实践能力,培养学生创新能力、问题分析解决能力。在设计训练过程中,为了推进基础理论与设计实践的有效相融,可引导学生开展“轴系零件”测绘、上机开展计算机辅助设计等设计训练,进而提高学生计算机辅助设计能力、机械结构设计能力,为接下来的专业课程学习奠定坚实基础。
四、结束语
总而言之,要想收获良好的机械设计基础教学成效,培养学生动手实践能力,就要不断推进课程设计模型改革,并科学设置课程设计实践,逐步调动起学生对课程设计的主观能动性,培养学生动手、动脑能力。鉴于此,相关人员务必要不断钻研研究、总结经验,清楚认识机械设计基础课程建设内涵,全面分析机械设计基础课程建设中存在的主要问题,“构建课程新体系,优化课程内容”、“优化教学方法”、“强化实践教学活动创新”等,积极促进机械设计基础课程建设有序开展。
参考文献:
[1]张鄂.“机械设计基础”省级精品课程建设的实践与探索[J].教育教学论坛,2015,12(11):148-150.
[作者简介]郑向华(1977-),女,黑龙江嫩江人,成都电子机械高等专科学校,讲师,硕士,研究方向为机械制造及其自动化、CAD/CAE/CAM;李刚俊(1965-),男,四川成都人,成都电子机械高等专科学校机电系副主任,教授、工程师,博士,研究方向为机电一体化、高职高专教育;唐剑兵(1964-),男,重庆梁平人,成都电子机械高等专科学校,教授、高级工程师,研究方向为光机产品优化设计。(四川成都610031)
[中图分类号]G642.3[文献标识码]A[文章编号]1004-3985(2012)11-0143-02
高职高专适应我国经济社会的转型和产业结构调整,培养优秀的生产、建设、管理和服务第一线的应用人才,课程的改革建设成了高职高专教学改革的重中之重。专业基础课程“机械设计基础”肩负着工程技术人才培养专业基础教育的重任,教学中牢固确立人才培养在教学工作中的中心地位,着力培养工程知识丰富、本领过硬的高素质机电专门人才和拔尖创新人才是“机械设计基础”课程的目标。
成都电子机械高等专科学校(以下简称“我校”)在“机械设计基础”课程教学中坚持科研与教学有机结合,根据国家发展特色,结合四川地方经济、文化优势,与社会人才需求结合起来,与企业沟通合作,以科研优化课程结构,建立特色课程体系。牢固树立“课程是基础,科研是水平”的思想,把科研与教学有机地结合起来,推进国家发展的三要素(科技、教育和人才竞争)蓬勃发展。我校坚持以教学带科研,以科研促教学,形成教学科研一体化机制,使教学和科研实现良性互动、协调发展、共同提高。
一、建设以科研促教学的教学环境
1.建立良好的科研激励机制,努力提高教师科研促教学学术水平。“振兴民族的希望在教育,振兴教育的希望在教师;百年大计,教育为本;教育大计以教师为本。”教师是实施科教兴国战略,推动教育改革和发展,提高教育质量和效益,培养高素质人才,实现教育目标的根本保证。对于高职高专教育来说,培养和建立一支高素质、有特色、实力雄厚的师资队伍,发挥教师的积极性是关键所在。为调动教师参与科研工作的积极性,确立科研在学校建设与发展中的先导地位,推动学校科研工作的发展,我校很早就自行制定科研管理评价制度,对教师的科研方向和科研重点的确立起到很好的引导和规范作用。首先,改变重理论教学、轻实践实训应用的评价观,把教师参与应用技术开发、企业项目攻关、技术服务、应用技术推广等方面的成果作为衡量教师科研成果的主要指标,设立科研奖,对优秀的科研教师进行奖励。其次,把工学结合纳入教师科研评价的体系,设立教师科研教学发展项目,带动课程调整与建设,引导课程改革。再次,把科研工作量纳入教师工作量考核指标体系,实行科研教分制(科研项目抵教学分),来鼓励教师参与科研项目,提高教师的实践能力,提高教师科研积极性。最后,要重视科研教学团体的作用,积极创立教学科研团队。总之,学校只有通过科研激励机制,使教师的科研与学校教学的发展目标、专业建设、产学研结合、人才培养模式改革、教学质量的提高结合起来,才能在增强科研自主创新能力、提高学校办学水平和培养高素质的创新型人才方面实现跨越式发展。
2.建立教学与科研互动机制,培养“双师型”职业技能教师。教育部《关于加强高职高专教育人才培养工作的意见》中指出:“要十分重视师资队伍建设,搞好‘双师型’教师的培养,努力提高中青年教师的技术应用能力,使他们既具有扎实的基础理论知识和较高的教学水平又具有较强的专业实践能力和丰富的实际工作经验。”“双师型”教师的培养是我校教学师资建设的特色。“双师型”教师是培养学生创新和实操实践能力,开展课程教学改革与建设,提高教学质量的关键。
由于高职高专院校的人才培养要突出其应用性与技术性,因此要求教师也必须理论与实践技术兼备。教师传授技术应在较高理论基础上进行,而不是简单地模仿和熟练操作。所以,我校采取各种方式和措施,使教师深入地方企业,熟悉工作现场和实践操作规范,掌握相关的操作技能,使其满足教学要求,能讲也能进行实践指导;每年都有不同层次的理论和实践实训,鼓励教师进修。同时,基于培养综合应用型技术人才的需要,教师要以就业为导向,在教学中将理论知识与实际应用相结合,培养学生的职业能力,向学生传授走上工作岗位后必须具备的基础知识,建立教学与科研实践互动机制,将理论知识融会贯通于科研实践项目中,提高教学质量。
3.实验技能大赛,提升教师专业技能水平。作为一个以年轻人为主的大系,机电工程系长期坚持对年轻教师的大力培养,尤其重视对年轻教师的专业技能的培养。为了提高教师的技术实操水平,机电系定期举办实验技能大赛,通过全方位的实验技能比拼,提升教师的专业技能水平,提高教师的科研创新能力。通过举办实验技能大赛,引导广大教师敢于实践、勇于创新。从前期的实验构思、资料收集、撰写实验设计书,到比赛中的实验操作、归纳和总结等,这一系列大量的工作作为进行实验研究的要素贯穿大赛的全过程,能有效提高教师的动手能力和教学效果,对整个课程组教学也具有较强的促进作用。
二、以工程能力培养为核心的机械设计基础课程体系建立
1.课程教学引入DACUM模式。加拿大课程开发的DACUM(Developing Curriculum)模式是以CBE(Competency-Based Ed? ucation)为导向的一种课程开发的系统方法。CBE是以培养职业能力为教育目标和评估标准,以培养职业的综合分析能力为教学目标,以职业能力分析表所列专项能力顺序(从易到难)安排教学和学习计划的一种能力为本的职业培训模式。在这一模式中,无论是培训目标的确定,还是培训课程的开发,都是以某一工作岗位所需的职业能力为出发点和落脚点的。职业能力的确定,则由学校和企业界从事技术工作的有丰富经验的专家共同制定。采用职业能力分析法进行“机械设计基础”课程开发DACUM(Developin Curriculum),通过职业能力分析制订DA? CUM表。DACUM把每一个具体的职业或岗位的全部工作,分解成8~12项相对独立的工作职业,每项工作职责是从事该职业应具备的能力;根据每项工作职责的需要,把每项工作职责分解成6~30项工作任务;每项工作任务即是从事该职业应具备的专项能力;最后,将职业分析确定的该职业应具备的各种综合能力和专项能力制订成图表形式。通过DACUM表所列各项能力的分析确定课程内容。在完成DACUM表后,由岗位专家、课程教师组成任务分析小组,对DACUM表所列各项能力进行分析,确定形成各项能力必须具备哪些知识等。根据以上分析形成课程单元。
我校的“机械设计基础”课程改革与建设以DACUM模式为向导,以服务四川地方经济为主,从学生就业单位实际需求出发,以工程能力培养为基础来设计课程;课程以模块化知识单元为教学特色,以校管课管理方法为主;课程建设大体可分为人才培养、就业市场分析、机电行业调研、教学研究等几个阶段。课程的最大特色是教学以职业能力培养为主,使课程与教学符合劳动力市场的需要。实践经验表明,CBE/DACUM是一种更科学、更经济、更有效的课程模式。
2.整合课程开发,注重素质价值,突出科研工程实践的教学
内容。我国高职高专一出现就显示出其现代学术观念:既重“学”,又重“术”,二者并进,原学科理论内部逻辑发展的学术与行业实践中发展的科学技术互联互补为一体。因此,作为高职教育活动核心的高职高专课程应站在新的历史高度,“面向现代化,面向世界,面向未来”,超越旧学术传统,超前思考新的经济、科技、教育背景下的改革和发展战略,更加突出高职高专特色。课程是教育活动的核心,它集中反映着教育的特性和功能,因此不同社会、不同时代、不同类型、不同层次的教育,其课程有不同特点。随着经济全球化时代的到来和技术的空前发展,作为“经科教”结合的高职高专课程应为社会所需,课程整合根据实际人才培养需要重新组织课程内容,优化课程结构。
三、科研引导课程工程实践环节
1.利用机械创新设计竞赛培养学生动手能力和创新能力,夯实工程从业基础。机械创新设计MCD是指充分发挥设计者的创造力,利用已有的相关科学技术成果,进行创新构思,设计出具有新颖性、创造性及实用性的机构或机械产品的一种实践活动。我们利用机械创新设计竞赛培养学生的动手能力和创新能力,夯实课程学习基础。我校每年组队参加全国大学生机械创新设计大赛,由系里专业指导教师带学生参加。通过参与各种活动,培养开拓型工程技术人才,取得了很好的成效。
2.采用产学研的科研成果,促进课程内容的改革与建设。高职高专产学研结合是学院小课堂与社会大环境直接结合的形式,是企业参与教育教学、学生参与社会实践的过程,它的主体由学校、企业、教师、学生共同组成。产学研结合是培养应用型人才的一种总体教育安排,教学计划中设定学生直接到企业进行工程实践。“机械设计基础”课程教学依据产学研原理,紧密结合地方机械相关企业,逐步形成完善了教学、科研、生产与培训的产学研机制。四川地区大部分中小企业的资金、人才等都不充分,我们针对这种情况开展了校企合作项目,教师根据企业需求为其研发产品、提供技术支持等。对于这些长期紧密合作的单位,我们不仅按规定的教学计划安排师生进行项目合作,同时还为该专业学生的专业实习、毕业实习、上岗培训及顶班工作提供了校外实训环境。目前,我校与国光电气股份有限公司等八家四川的大中型企业签订了产学研校企合作协议,收到很好的成效。3.毕业设计中引入科研项目,使学生“手脑并用”。毕业设计是非常重要的实践教学环节。在毕业设计选题过程中,坚持选择科研项目和有生产应用背景的题目,真题真做,使学生“手脑并用”,受到严格的工程实践和科研训练。近几届的毕业设计题目来自于科研项目与工程应用的占90%以上。近三年,近两百篇毕业论文与指导教师承担的课题相关,学生的实践动手能力得到极大增强,极大地提高了学生的论文质量。学生大多成为单位骨干,受到用人单位的欢迎与好评,继续与我们合作科研项目,形成科研促教学的可持续发展。
随着创新型国家的出现与人才竞争的激烈,科研育人已经成为工程素质教育的基本特征。其核心是通过提高教师的科研能力,促进教学发展,学以致用。科研是源,教学是流,科研可以充分促进教学的良好发展,两者是不可分割的统一体。通过以科研促教学活动,也促进了学生全面发展,学生素质教育取得显著成绩。
[参考文献]
[1]杨念.高等职业技术教育特色论[M].长沙:湖南师范大学出版社,2005.
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[3]姜蕙.当代国际高等职业技术教育概论[M].兰州:兰州大学出版社,2002.
[4]宋海农.高校本科教育中教学与科研的关系[J].高教论坛,2004(1).
中图分类号:G642文献标识码:B []
Abstract:This article introduced the rapid development in information technology today in detail, and the process of the curriculum reform in my academy from computer basic course to the application of information technology classes. The essay expatiates on the application of information technology on the basis of curriculum development in many aspects,such as the conditions, the course system, the construction of teaching materials, teaching content, teaching methods etc. Discuss the construction of the curriculum system and the critical role of the network platform which is used to improve the quality of teaching .
Key words: computer; Information Technology; Information Processing; Course System
1引言
自1985年以来,计算机文化就被列为高等院校覆盖各个专业的重要基础课。该课程开设20多年来,为大学生计算机技术的应用能力奠定了基础。但是,计算机科学技术和社会的发展对新型人才的知识结构与能力素质提出了新的要求,其中最基本的要求是:自觉主动地学习和掌握计算机基本知识和基本操作技能,并将它作为自己应该具备的基本素质。《信息技术应用基础》“信息技术应用基础”课程不同于中学所开设的计算机基础课程,不仅强调学生应该掌握基本操作技能,同时更强调学生了解计算机的历史、发展和信息技术的相关知识和信息处理的基本操作技能,从而培养学生驾驭信息处理信息的能力,培养他们的创新及研究能力。另一方面,“信息技术应用基础”课程主要针对高校非计算机专业学生所开设,非计算机专业的学生不同于计算机专业学生,其学习计算机的目的,侧重于应用计算机解决与专业相关的实际问题。因此非计算机专业大学生的“《信息技术应用基础》”课程的建设、相关教材和教学过程必须针对其特点,建立一套完善的课程教学体系。
2信息技术应用基础课程建设研究
今天,计算机基础课程已经不仅仅是为后续课程打基础,它已经成为一门自然科学的素质教育课,特别是在对大学生科学素质培养中起到了其他它课程所无法替代的作用,课程教学的着眼点转到了传授知识、培养能力和提高素质上来,课程体系和教学内容随着人才培养目标的变化、就业形势的变化而不断改革,以适应快速发展的信息社会对人才的要求。
为此,我院根据目前国家对大学生信息技术和信息素养的要求,总结多年来计算机基础课开设的经验和不足,制定了该课程的改革方案。将计算机应用基础改名为信息技术应用基础,对课程的内容作了大量的增补和调整。
2.1课程的目标定位
“信息技术应用基础”作为大学生必修的第一门计算机基础课程,课程内容强调基础性、知识性、系统性、先进性和实用性。课程的目标定位是使学生具备基本的信息素养和信息处理能力。
通过对本课程的学习使学生具备操作计算机的基本技能(操作系统、信息处理、信息检索和互联网使用),并在此基础之上进一步提高其计算机的实用能力(多媒体处理、关系数据库操作),与此同时使学生尽量理解操作背后的基本概念和基本原理,做到理论指导实际、感性认识加深理性认识。
适时地将信息领域的新技术、新知识以及发展动态等内容纳入教学内容中,拓展学生的视野和增加学生的知识面。
注重大学生信息素养和信息能力的培养,使之具有能够继续学习与各自专业相关的计算机科学、技术和应用的能力。
2.2课程性质
信息技术应用基础课程是高校各专业学生必修的公共基础课程,是学习其他计算机相关技术课程、处理日常工作和学习信息的基础课。该课程知识技能掌握的好坏将直接影响学生未来的发展,有着不可替代的作用。
2.3课程培养目标
要求学生掌握计算机、信息处理的知识和技能,成为实践能力强、具有良好职业道德、可持续发展的高素质、高技能人才。通过本课程的学习,培养学生的团队合作精神、语言表达能力、决策能力、自主学习能力、客观评价能力,为以后从事专业工作奠定基础。
2009年就信息技术应用基础课程的理论与实践教学模式进行了集中性的研究,从课程的教学资源、教学模式、课程管理、课程网上资源等各个方面都进行了建设和优化。
3信息技术应用基础教材的编写
目前,全国各高校都把“计算机文化基础”作为公共必修课,但多少年来该教材是随着课程所讲软件的升级而更换版本,课程所授的知识和技能却没能随计算机的发展而发展。教材成了微软软件简易使用教程。许多教授该课程的老师都觉得“计算机文化基础”该改一改,但尚无令人满意的修改方案。
在此情况下,根据我们多年教学的经验和现代教育理念,尝试性地对“计算机文化基础”的内容作了大幅度的修改,整个课程不是在教学生如何使用OFFICE,而是按照作为一个大学生应该掌握的计算机、信息处理技能和知识面,采用案例驱动的方式来体现计算机和信息处理的知识和技能,让他们在制作案例的过程中掌握计算机和信息处理的相关知识和技能,几年来的研究和教学实践收到良好的效果。通过这一阶段的研究使课程的教学组织方式、教学方法和教学资源的合理整合得到了很大的改进,课程建设也有了很大的突破。经过大家的共同努力,《信息技术应用基础教程》于2008年9月在清华大学出版社出版,在全国推广。
《信息技术应用基础教程》依据教育部《关于进一步加强高等学校计算机基础教学的几点意见(征求意见稿)》,针对普通高等院校和高职高专院校非计算机专业对计算机公共课的基本要求来编写。
本教材包含国家要求非计算机专业的大学生应该掌握的计算机软硬件基础知识;计算机实用工具和处理日常事务的基本技术;通过网络获取信息、分析信息、利用信息,以及与他人交流的知识技能;以及使用数据库及相关工具对信息进行管理、加工、利用的基本技能。本书充分考虑了当前信息技术和计算机发展的新情况新特征,重点突出知识性、实用性和可操作性,能够满足大学生对信息技术和计算机操作技能的需要。一年多的教学实践和应用取得了较好的效果。
4信息技术应用基础课程的教学实践
信息技术应用基础课程的教学目标是培养学生利用计算机和信息处理技术解决实际问题的能力,重点是通过对课程的学习掌握计算机和信息处理的基本操作技能,从而启发学生思考和解决生活和工作中信息处理的使用方法和操作技巧,学会利用计算机互联网络检索信息的基本技能。
针对这一目标,课程教学采用案例教学和基于任务驱动的作业管理,充分发挥学生的自主能动性,并建立迭代式的能力培养模型。将计算机和信息处理实际能力培养划分3个阶段,在每个阶段又分为基本技能训练和综合技能训练两部分。基本技能训练主要解决计算机和信息处理的基本操作问题,综合技能训练则通过案例教学和基于任务驱动的作业管理,培养学生综合应用相关软件完成特定任务的综合能力。
第一阶段:掌握计算机查找信息、编辑信息和传递信息的初步技能。本阶段的主要任务是上网申请自己的邮箱,信息检索、查找相关资料,通过电子邮件提交简单的文本格式报告。
第二阶段:掌握利用互联网检索特定主题信息,利用办公软件整理、编辑排版,并形成正式公文报告的能力。本阶段的主要任务是利用搜索引擎查找资料,用Word、Excel和PowerPoint撰写专题报告,通过学习平台提交正式报告。
第三阶段:掌握使用互联网技术整理和信息的能力。本阶段的主要任务是使用网页设计、动画设计、媒体制作软件建立个人网站和博客展示自我风采。
另外,在教学手段上结合实际,追求创新与特色,充分发挥设备的效能,增加教学的动感,提高学生学习的兴趣和活力。采用现代教学手段,促进教学活动的开展,并在激发学生学习兴趣和提高教学效果方面进行研究,课程建设和改革效果显著。
4.1采用先进的多媒体教学手段
我们对信息技术应用基础课程采取计算机设备进课堂,利用多媒体投影教学系统,形象逼真地再现计算机的功能和运行的动态变化过程,创设情景,吸引学生的注意力。
传统的教学系统是由教师、学生和教材三个要素组成的,在现代化教学环境下,增加了一个新的要素,这就是教学媒体。现代教学模式正是教师、学生、教材、教学媒体四个方面紧密联系、互为作用的教学活动进程的稳定结合形式。
在信息技术应用基础的教学过程中我们将现代教育技术的设计理念和技术贯穿于整个教学活动中。例如,用Flash制作《信息技术应用基础》的演示动画,将一些难解释、难理解的计算机内部工作原理等通过动画形象地表述出来;用Fireworks制作概念和定义的图片,使繁杂的概念通过图形清晰地表达出来;用视频采集演示软件具体演示操作过程。现代教育技术的综合利用和实现,多方位地丰富了教学内容,使《信息技术应用基础》课程更加条理化、形象化、立体化。
大量多媒体信息的运用,使一门枯燥的计算机基础课程灵动起来,充分调动了学生学习的积极性,教学效果和教学水平大大提高。
4.2使用网络进行教学
根据教学需求,教师把教学大纲、教案、电子课件、案例、资源、课后习题、实验指导等相关教学资料在网络上。利用网络教学平台,给学生提供一个理想的数字化学习环境。支持研究型学习、案例式学习、发现式学习、资源型学习、协作型学习等多种学习模式,让学生享受网络学习的乐趣,在学习中感受快乐,在快乐中体现学习。
在教学中,我们以知识点或教学单元为依据,采用模块化的组织方法,开发基于网络环境的“信息技术应用基础”网上学习课程。包括“信息技术应用基础”课程的教学大纲、课程简介、教案、在线学习、上机指导等相关教学内容。提供下载服务,允许学生下载课件和补充学习的相关参考资料等,实现优秀教学资源的共享。该网络课件中提供的多媒体教学课件,涵盖了《信息技术应用基础》的理论知识。“教学资源”提供了其他网络资源的链接和相关学习内容,有利于开拓学生的视野。
另外开发了作业在线提交、在线考试等,便于学生提交作业,同时实现了历史教学资料的积累。
在课外,我们公开任课教师的电子邮箱(E-mail),并建立了教师博客,学生通过在线提交或电子邮件将作业提交给教师。学生遇到问题可以在讨论区发帖子贴子,向老师和同学请教。教师对学生提出的个性问题及时回复。对于那些共性的问题,教师将在课堂上做出回答,或者将问题放到讨论区上,组织学生进行网上讨论。
网络教学平台促进了学生与教师之间的交流,促进了学生与学生之间的交流,充分发挥学生的学习主动性,提高学生网络学习的兴趣和参与度。自主学习对学生的社会参与能力、协作能力、知识学习与实践都具有重要的训练作用。
5结论
全面提高人才培养质量和教学水平是高等教育发展的需要,也是迎接新世纪挑战的需要。高校培养的大学生应该是知识、能力、素质协调发展的创新型人才。课程建设和与之配套的网络教育平台是新时期高校培养人才的必要渠道,抓好课程建设是提高教学水平的根本保证,课程建设要以学生创新意识和创新能力的培养为核心。我院信息技术应用基础课程的课题组教学团队在信息技术应用基础课程的教学实践中,通过对课程体系、教学内容、教学方法的改革,构建“相互平行、融合交叉的理论实践教学体系”,收到了较好的效果,大大提高了教学质量。
参考文献:
[1] 教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会.《关于进一步加强高等学校计算机基础教学的意见暨计算机基础课程教学基本要求(试行)[M].北京:高等教育出版社,》(2006.)
[2] 李克东.《数字化学习――信息技术与课程整合的核心(上)[J].》李克东 《电化教育研究》,2001(8).
一、新时期高等工程教育教学改革的方向与机械基础课程的教学改革目标
高等工程教育作为培养工程技术高级专门人才的摇篮,培养既有宽厚基础知识和专业知识,又有国际化视野和外语能力,特别是具有工程实践能力和创新能力的高素质专门人才,是当前教学改革的方向。
机械制造业是国家的支柱产业,机械制造装备和机电产品的高技术化又代表了国家的综合实力,培养机械类高素质的创新人才就显得尤为紧迫,所以机械基础课程的教学改革至关重要。当前机械基础课程教学现状与国家经济的发展,特别是与知识经济时代的要求仍存在着不相适应,这集中表现在:较窄的基础知识及专业教育人才培养模式与社会经济的发展不相适应;长期形成的重理论轻实践的课程体系与现代工业高技术化对人才的综合素质要求不相适应:相对封闭、陈旧的教学内容与学科技术的发展不相适应;以传授知识为中心的继承教育与知识经济时代要求的具有创新精神的教育不相适应。
要改变这些“不适应”,就必须从世界经济的发展和国家经济建设以及信息化、网络化技术的发展对人才培养需求来审视课程的教学体系、教学内容和教学方法。因此,机械基础课程的教学改革目标应该是:根据新时期机械类创新性人才应具备的知识、能力及素质的要求,深化机械基础课程的课程体系、教学内容和教学方法的改革,进一步推动系列课程的教材、教学与实验条件和教师队伍建设,构建系列课程教学新体系与教学平台,使系列课程教学适应新时期高等教育与教学发展的需要,促进高素质创新人才的培养。
二、新时期课程教学理念与机械基础课程的教学改革
新时期高等工程教育目标就是要培养适应国际化的复合型高素质创新性工程技术人才。机械基础课程教学改革必须围绕这一人才的培养目标,以转变教育观念为先导,深化课程体系、教学内容及教学方法改革。
第一,要转变以知识传授为中心的传统教学观念,树立知识、能力和素质三位一体,强化实践训练和创新能力培养的教学新理念,深化机械基础系列课程教学体系改革。
首先是课程体系的改革。建立由理论教学体系、实验教学体系和设计训练体系三部分构成的系列课程教学新体系。理论教学体系由基础教学、提高教学、创新教学和双语教学等多层次、多模块教学组成,其中基础教学模块为各课程“教学基本要求”和“教学大纲”所要求的基本内容,提高教学模块为机械动力学、机械系统设计、机器人等不同专题内容,创新教学模块是以机械创新设计原理及方法为内容的教学,双语教学模块采用国外优秀英文教材组织的课程教学。实验教学体系是由基础实验系列、提高实验系列和创新设计实验系列构成,形成必修、选修及开放式的实验教学体系,并实行独立设课,从而体现加强对学生用实验方法研究机械的实践动手能力以及工程素质培养。设计训练体系主要从平时作业、大作业、课程设计和第二课堂的机械创新设计竞赛活动等教学环节入手,构建侧重由课程基本技能训练和机械CAD、机械系统综合设计与应用、机械创新设计能力等多方位的设计训练体系,促进学生能力培养和个性发展。
其次是课程教学的安排。要将提高内容教学安排在课程设计中进行,而将创新内容教学与创新设计竞赛活动相结合,以提高实际教学效果,同时不增加理论教学学时。
再次是教学学时安排。要在保持课程教学总学时不增加的情况下,适当减少教师理论讲授学时,而逐步加大实验教学的学时比例,强化学生在实践动手过程中自主学习知识,同时有利于缓解教学学时少与教学内容多的矛盾。
第二,要转变过去基础课程教学只强调教学内容的基础性的传统观念,以既重视教学内容的基础性和经典性,又注重教学内容的先进性和时代感的教学理念,推进课程教学内容的改革。在课程教学内容的更新上,既要确保课程“基本内容”教学,让学生首先要打好扎实的基础理论知识,又要让学生了解当前学科的最新发展和最新成果,拓宽知识领域,开阔视野,活跃思维,增强创新意识。同时还要加强教学内容的工程实践性,培养学生分析和解决工程实际问题的能力。因此机械基础课程教学内容的更新要适应现代机电产品设计、制造及其自动化技术发展的需要,要正确处理课程教学内容的经典性与现代性、基础性与先进性之间的关系。可通过各课程教学内容整合、协调和优化,进一步明确各课程教学内容的分工与定位,处理好内容的互补关系;通过教材内容、例题、习题以及实践性展示内容的更新,适当引入和扩展反映当代机械学科发展的新材料、新工艺、新理论、新方法、新技术和新产品等内容,体现教学内容的时代感;通过典型实物案例展示教学和设计训练环节的内容设计,突出教学内容的工程实践性、系统性及创新启迪性,促进学生的工程素质与实践创新能力培养,体现课程教学内容之间的联系贯通和机、电、液等多学科内容的融合,让学生感受到科技综合化发展趋势的要求。
第三,要转变当前以教师为中心的课程教学方式。坚持“以学生为中心,教师为主导”,推进课程教学方法改革,变学生在教学过程中被动接受为主动学习。这就要求将当前以教师课堂教学为中心向以课堂教学为主导、学生课外自主学习为中心的教学模式转变,改变当前学生被动学习的局面。要求将当前仅就一本教材内容的课程教学模式,向以教材内容学习为主导、学生利用各种课程教学资源学习为中心的教学模式转变,改变“一本教材包打天下”的教学局面。让学生在掌握本门课程的“三基内容”的基础上,引导学生更多了解学科的新发展和新知识,加强对原著的学习,解决学生的知识量过少、知识面过窄的被动状况,培养学生认知、理解和
归纳能力,提高学生学习的质量和效率。
三、新时期大学教学的特点与机械基础课程教学资源的建设
在当今信息化与网络化的知识经济时代,学生主要是在教师的指导下,学会利用学校提供的各种教学资源和学习条件以及现代教育手段进行自主学习,发展个性,实现因材施教,这已成为当今大学教学的特点。因此,为学生创造优质的教学资源和学习环境是非常重要的。机械基础课程教学应根据这一教学特点,着力加强课程教学资源建设。
第一,要采用优质教学资源组织课程教学。一流的人才培养和一流的教学质量,必须要有流的师资、一流的教学内容、一流的教材、一流的教学条件和先进的教学方法来支撑。首先要选用优质教学资源组织教学,开展教学研究;其次要加大精品课程建设,大力建设和丰富优质课程教学资源。这是当前教师教学的核心工作。我校已有多年的机械基础课程教学沉淀和丰富的教材建设经验积累,有历经数十年教学考验和锤炼的精品教材。我们基于这一教学优势,以精品教材建设为龙头,充分运用现代信息化、网络化的教育技术手段,改造传统的教学内容、教学方法与手段,配套新的课程教学体系和各教学环节,建设了系列辅助纸质教材、电子教材及网络教学资源等,为机械基础课程教学提供了丰富的优质教学资源。
第二,要加大实验教学资源的建设。当前机械基础课程实验教学资源严重不足是实验教学改革的瓶颈,特别是缺少真正能让学生动手实践和激发学生自主研究和创新的综合型、研究型和设计型等新实验平台。因此,实验教学资源的建设是当前机械基础课程实验教学建设的重要任务和目标。为此,我们以提高学生科学实验素质、实验设计能力以及动手实践能力为核心,帮助学生将知识融会贯通,对学生进行全面的知识与技能训练,着力研发机械认知测绘及反求设计系列实验、机械综合性能测试系列实验和机械创新设计与制作系列创新实验,加强科研成果向教学新实验转化,为实验教学提供优质的实验教学资源。
第三,要实施教学资源的开放式管理。将课程教学的各种教学资源如教学模型、实物、教具、实验、课外学习参考资料以及网络教学资源等,通过资源整合,面向学生开放。创造一个能让学生随到随用并可用多种学习手段和途径进行多层次学习的开放式教学环境,最大限度地满足学生个性发展对教学资源与条件的需求。为此,我校基于数十年来课程建设积累的丰富教学资源,依托国家教学基地建设,通过资源集中、整合和充实,创建了机械基础系列课程学习室、网络教学环境、机械创新设计教学与实验中心等开放式教学环境,并由研究生负责实行开放管理,效果显著,同时也大大提高了教学资源利用率。
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)01-0055-02
《基础工业工程》是工业工程专业本科专业的主干课程和核心课,通过本课程的学习,使学生掌握基础工业工程的工作研究、作业测定等方法和技术。由于少投资或不投资,通过基础工业工程的工作研究和作业测定即可较大幅度的提高企业生产率,所以基础工业工程的方法和技术在我国制造企业应用最广。该课程学生掌握如何,对学生后续课程学习、专业理解和今后工作都有很大影响。
针对我校基础工业工程课程特点及课程教学中存在的主要问题,提出了基础工业工程课程教学的改革思路,并对如何激发学生的创新能力、提高教学效果和教育质量进行了积极有效的探索与实践,取得了一定的成效。
一、课程教学改革内容与方法
(一)改革课程内容体系、突出课程特色
由于该课程涉及范围广,在有限的教学时间内,如何安排课程内容就显得至关重要。为此,我们以工业工程专业培养目标为指导,根据我校工业工程学生今后主要就业方向是制造业和汽车制造业特点,对课程的内容体系进行了优化提炼,重点讲解学生在制造企业工作中运用比较多的内容,比如方法研究部分的程序分析、作业分析、动作经济性原则和作业测定部分的秒表时间研究、工作抽样、模特排时法等,而对工作中用的不多的管理事务分析、学习曲线以及较易理解掌握的现场管理方法等内容安排学生课外自学。
同时在选取讲解案例时,尽量以制造企业实际案例进行讲解。针对我校工业工程专业学生今后主要在汽车及其相关行业从事工业工程工作,在课程讲授时,除了给学生介绍相关理论外,更多的给学生介绍类似方法在企业中的应用。如:在讲解工艺程序分析时,我们以东风公司发动机厂康明斯凸轮轴生产工艺为对象,给学生介绍如何绘制其工艺程序图。再如,介绍流程程序图绘制方法时,我们以491曲轴生产流程为例介绍其绘制方法,并给学生展示该企业工业工程师绘制的实际的491曲轴生产流程图。同样在讲解课程其他内容,如:操作分析、动作经济性原则时也尽量以制造企业实际案例进行讲解,突出实战型、应用性。
另外在介绍工作研究手法时,还把日本和西方汽车制造企业中最新改善手法介绍给学生,如:道程分析、管理要点调查、附加价值分析、生产系统评价、人机工程评价、负荷评价、损失架构分析等改善手法,都是为了发掘各个环节存在的浪费而进行改善的方法,把这些手法介绍给学生不但可以扩大学生知识面,还提高其实践水平。
(二)改革课程教学方法,增强学生学习兴趣
首先,开展视频案例教学。对于缺乏实践经验的学生而言,《基础工业工程》中的很多方法和技术在理论上都不难理解,但在实际中如何用,用得好,得到的分析结果准确是一件容易的事。为了提高学生实践能力及应用能力,开展视频案例教学是一个较好的途径。根据各章节要讲授的内容,我们事先到东风汽车公司各专业厂生产现场拍摄相关视频,然后精选、剪辑视频资料供授课时使用。如在讲解时间研究中的秒表测时,如何划分作业单元、如何确定各单元的测时点、如何评比时,我们以东风公司传动轴厂凸缘叉加工某工序为例,播放其加工视频,然后对照讲解秒表测时各个步骤。在讲授动素分析、操作分析时,也运用此方法,开展视频案例教学,使学生比较容易理解和接受授课内容,也提高了学生的学习积极性和热情,教学效果较好。
其次,利用网络资源对课堂教学进行补充,增强课程学习的灵活性。为了增强课程学习的灵活性,利用学校建立的教学网络课堂网站,将教学文件、教学课件、视频资料、作业习题、实践教学、案例教学等内容放在网上,方便学生自主学习。同时通过网上师生交流和作业习题问答模块和学生进行交流。
二、改革实践教学环节,提高学生综合素质
(一)构建科学合理的实验教学体系,提高学生实践能力
以培养学生实践创新能力为核心,按照“基础型、综合性”两个大层面构建实验教学体系,既突出培养学生基础知识,更强调系统思维、创新能力和实用性。如:我们开设的双腔制动阀综合性实验,该实验以汽车双腔制动阀装配为研究对象,要求学生亲自动手去组装汽车双腔制动阀,并且根据生产节拍要求设计一条双腔制动阀装配线,在这个设计过程中,学生每四个人为一个团队小组,共同进行方案设计,在设计时学生要采用工作研究中常用技术――程序分析、操作分析、动作分析、时间研究、MOD法等进行双腔制动阀装配线的优化设计,如:在确定每个工作站点的标准装配时间时,团队分工,有的学生在模拟装配,有的学生在利用时间研究方法进行测时,还有的则在用方法研究的手法分析其装配方法是否最优。在这个过程中学生们往往还有激烈的争论和探讨交流。最后实验结果的评判标准是:使用的作业人员最少,生产线节拍最低,效率最高。因为这个综合性实验具有较强的实战型,学生兴趣很高,因此每个团队都能主动的投入到实验设计当中,通过实验教学有效的增强了学生课堂内容的理解,进一步培养了学生的创新和改善意识。
(二)改革传统实习方式,提高学生实践能力
我校工业工程生产实习是该专业一个重要的实践性环节,共两周,该实习的主要内容是:学生到汽车企业生产现场,把所学工业工程的方法和技术在企业现场进行实际应用。但该实习环节在进行时存在以下问题:(1)企业提供的实习时间较少,一般只能参观性质(2)受企业产量制约,没产量不生产时,该实习难以进行。因此综上所述,实习效果难以保证,甚至有时走马观花。针对传统实习方式存在的不足,我们对现行的实习方式进行了改革。即:采用上机虚拟实践+企业现场再实践的模式进行。上机虚拟实践:事先对学生要参观实习企业的相关生产线每个工位进行摄像,然后利用购买的工业工程体验式应用平台(ISE系统),在此平台上学生利用所学工业工程知识对该生产线完整视频资料进行工业工程方法和技术分析,即进行虚拟实践,并且得到各种分析结果和报表,如:在利用ISE平台分析一套完整的生产线视频资料基础上,学生可制作该生产线上各工序的SOP(标准作业指导书),制定产线各工序的标准工时和产线工时,制定各工序的标准作业方法并得到《工序标准作业组合表》,制定生产线的《标准工时与人力排布表》、《产线标准作业组合表》,得到产线现状的《平衡率山积表》,对产线进行虚拟改善得到改善后的产线《平衡率山积表》和《作业改善报告》等。由于这些分析手法和得到的相关分析报表与企业实际所用基本一致,经过“实际案例,虚拟实践”后,学生的实践能力得到较大提高。在这个基础上学生再到企业现场实习,在企业现场对工业工程方法和技术再实践、再应用。这当中上机虚拟实践和下厂实习可以相互穿插。采用这种实习模式,实习时间利用率提高,效果提高,学生不再走马观花,学生对实习满意度也提高。
(三)积极开展产学研实践模式,提高学生实践能力
我校位于“汽车城”十堰,背靠东风汽车公司,周边有众多的汽车零部件制造企业,和这些企业开展“产学研”合作,对提高学生的实践能力有重要影响。总的思路是:利用寒暑假时间,到企业去实习,并为企业解决生产实际中的问题,实现校企双赢。通过在企业做这些实际课题,学生实践能力得到极大提高。
四、结束语
《基础工业工程》是一门实践性和应用性很强的课程,要想提高教学效果,教师们只有不懈努力,在实践中总结经验,不断改革教学方法,丰富教学手段,更新教学内容,加强实践教学,才能够把理论与实践紧密结合,不断提升该门课程质量,朝着把该课程建设成为优质课、精品课的目标不断前进。
参考文献:
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[2]易树平,郭伏.基础工业工程[M].北京:机械工业出版社,2007.
[3]孙延.基于制造业的基础工业工程课程教学设计初探[J].价值工程,2010,29(8).
[4]马立坤,龚艳茹.独立学院《基础工业工程》课程改革初探[J].物流技术,2010,29(12).
"Basic Industrial Engineering"Research and Practice of Course Construction
LI Feng