电子精密机械设计论文

2022-04-19

摘要:时代的发展以及科技的进步,都支持着机械制造相关技术的快速发展,传统工业已经与人们的生产需要产生了矛盾,现代工业必须要加快发展的脚步。对于机械制造行业来说,为了更好地跟随时代发展的脚步,改革创新工艺技术势在必行,只有创造出新型的机械制造技术,才能使企业的竞争实力加分,使企业在激烈的市场竞争中占有绝对的优势。下面是小编为大家整理的《电子精密机械设计论文(精选3篇)》,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。

电子精密机械设计论文 篇1:

精密机械设计MOOC+翻转课堂教学模式研究

[摘 要]为了提高教学质量,培养高素质的工科人才,针对精密机械设计工科基础课传统课堂教学模式产生的诸多弊端,武汉大学测控技术与仪器专业结合现代网络与多媒体技术,将传统课堂教学与国家精品在线MOOC教学有机结合,构建多样的知识获取途径和多元师生交流方式的混合式教学模式,培养学生的自主学习与创新能力,提高仪器类工科专业的教学水平。

[关键词]在线MOOC教学;混合式教学;创新能力

精密机械设计是仪器类专业的一门综合性强且应用面广的专业基础课,主要讲授精密机械和仪器中常用的机构和零部件的工作原理、特点、应用范围、设计方法等多方面知识[1]。该学科涉及面广,与物理、数学、材料力学、电子技术等多门学科有直接或间接的联系,可以促进学科间的交叉融合。近年来,随着科技和工业的高速发展,精密机械制造在越来越多的领域有重要的应用,如航天航空零件的制造、半导体加工领域等[2]。我国发布了《中长期科学与技术发展规划纲要(2006-2020年)》和《中国制造2025》等文件,国务院明确制订了发展精密制造相关技术的工作目标。为了顺应国家的发展需要,精密机械设计课程也需要构建一种新的教学模式,改变传统课堂教学的沉闷局面,激发学生的学习热情,提高其思维能力和创新能力,促使本学科的学生投入国家精密机械制造的发展潮流中,为国家的发展贡献自己的力量。

一、MOOC+翻转课堂教学模式

“慕课(MOOC)”是“大规模开放式在线课程(Massive Open Online Course)”的简称,实质上是一个资源共享平台。它在中国受到了极大的关注。不仅国外的慕课平台涌进国内,国内也组建了多种慕课平台,并积极推向全球,国内一些高校都结合本校优势学科,推出了多样化的面向全球学生开放的慕课课程。慕课教学范围覆盖很多学科领域,例如经济学、哲学、法学等其他人文学科领域,也包含了物理学、机械设计、电气工程等理工科领域[3-4],满足了社会各行各业的知识需求。武汉大学精密机械设计MOOC课程在2017年被评为国家精品在线开放课程,开课六期,选课人数超两万人。慕课(MOOC)的应用使教与学不受时间、空间、地域的限制,学生知识获取方式发生了根本性变化,只要想进入课堂学习,随时随地都能学习到一流名师的网上教学课程,这种教学模式的出现适应现代社会发展的需求,颇受学生、教师的喜爱。

翻转课堂(Flipped Classroom)也可译为“颠倒课堂”,即重新调整课堂内外的教学时间和教学内容。相比于传统的教学模式,学生将基础知识的学习时间转移到课外,从视频、博客、论坛等多种途径获取知识,并且知识的获取不再受时空的限制,具有较大的灵活性[5]。学生结合课前视频、论坛的学习,将自己存在疑惑、难以理解的部分记录下来,在课堂上与同学或老师沟通、交流,进行自评和互评,从而获得对知识更深层次的理解。这种教学模式很大程度上节约了课程时间,提高了学习的效率和质量。翻转课堂是对基于印刷术的传统课堂教学模式的彻底颠覆,使学习方式更加多样化,学习途径更加多元化,也改变了教师角色,让学生成为课堂上的主体,让学生的角色更加突出,充分激发学生的学习热情和思维创造力。翻转课堂的实施有助于我国教育结构进行新一轮的改革,对促进中国教育的发展有着重要的意义。

MOOC+翻转课堂将两者的优势结合起来,利用现代网络和多媒体技术,将传统课堂教学与在线MOOC课教学有机结合,构建既能提供友好逼真的学习环境和丰富形象的教学资源,又能取得多样的知识获取途径和多元的师生交流方式的混合式教学模式,可充分发挥教师的主导作用和学生的主体地位,使学习方式更加多样化,学习体验更加形象化。该教学模式是基于信息技术的一种新型的有效的深受师生欢迎的教学模式。虽然目前国内外高校对于MOOC+翻转课堂的研究很多,但国内大多都是针对计算机公共基础课程和文献检索等实践性较强的课程,而针对像精密机械设计这类实践性、课堂展示性都很强的专业课程的研究较少。因此,为适应仪器类专业人才培养的需要,有必要对其进行研究和实践。

二、精密机械设计课程MOOC+翻转课堂教学模式

(一)精密机械设计课程特点

精密机械设计课程涉及的知识面广、体系庞大,要想熟练掌握该门课程的所有内容,还需要对材料力学、传感器技术、工程制图、计算机辅助设计和优化设计等多门课程进行学习[6]。传统的课堂教学主要依靠书本上的知识点进行授课,这样难以将分布在不同学科、书本上的知识点进行融合讲解。学生如果仅仅学习某一课本上的知识点,必将导致知识面狭隘,难以真正理解精密机械设计的内涵。

随着世界高尖端制造技术的发展,新的设计观念、设计思想、设计方法和设计手段不断涌现,给这一课程的教学也带来巨大的压力。传统的课本更新速度慢,难以将新的知识点传授给学生,不适应现代社会快节奏的发展需求。如何迎合时代发展的需要,舍弃陈旧,吸取精华,接纳新鲜内容,也是精密机械设计基础课程教学中面临的重大问题。

MOOC+翻转课堂教学模式较好地解决了以上存在的问题,教师可以事先通过查阅不同学科的文献,观看网络上经典的教学视频,将知识进行融合归纳,以精密机械设计课程为主线,穿插不同学科的知识点,同时追踪最前沿的精密机械设计的相关技术,将归纳整理的成果编辑成精品课程上传至慕课平台上,让学生自主学习、在线观看。

(二)精密机械设计课程的实践性

精密机械设计中的很多机构和经典零部件难以在课堂上仅仅通过文字或图片描述清楚,并且紙上谈兵不适合该课程的教学要求,加强实验教学内容是提高教学质量的重要途径之一。

随着互联网技术、动画仿真技术等的发展,将动画仿真技术应用于课堂教学是近年来越来越受关注的方法[7]。采用动画仿真教学可以很直观、形象地展现系统的原理及应用情况,将抽象、乏味的理论教学转换为直观、有趣的实践教学,可以极大地激发学生的学习兴趣,增强学生的感官认识,取得很好的教学效果。并且,教师可以将学生实践活动中的经典片段进行录像,编辑上传至慕课平台,有助于学生进行温习和学习,强化了学生实践操作能力。翻转课堂的教学将大量基础知识的学习时间转移到了课外,课堂上老师可以抽出更多的时间设计合理的教学磨具或实验,使全部学生都能够参与进来,加强动脑、动手能力,并让他们活学活用、融会贯通,不仅加深了学生对知识的深入了解,更加充分发挥了学生的学习主体作用,提高了学生的创新思维能力。

三、精密机械设计课程MOOC+翻转课堂教学效果

(一)以多彩丰富的MOOC教学资源吸引学生开展课前学习

精密机械设计中众多零部件和机构的结构较为复杂、内容比较抽象,课本上的文字晦涩、不形象、难以理解,并且灌输式教学方式也不利于培养学生的独立思考精神和创新能力,无法培养工程实践能力强、创新能力强、具备国际竞争力的高素质“新工科”人才。在本次对精密机械设计课程教学模式的改革中,网络视频教学是其中重要的一环。随着信息技术迅猛发展,大规模在线开放课程慕课(MOOC)应运而生,一批又一批精密机械设计课程的经典视频、网络试题库、网络交流平台等都为该课程新型的教学模式提供了丰富的教学资源。但网络课程不够全面,而且繁杂,授课教师需要在课前观看网络上大量经典教学视频,并根据自己学校的培养情况进一步完善补充已有的教学课件及视频库,建立与课程内容相关的扩展、补充的学习资源,内容要合理、分模块、较全面地反映该知识点。例如以“典型案例-理论知识点-网络思考题-模拟仿真操作”四个模块的形式规划和设计相应的课前教育部分。下面以精密机械设计课程中传动系统的教学为例介绍课前教育工作。

首先通过形象生动的视频让学生了解螺旋传动、凸轮传动、杠杆传动、链传动等多种传动方式在日常生活中的应用,典型案例让学生直观地认识到传动系统在人类的工业生产中是非常普遍的现象。随后通过对这些传动系统的共性和差异性进行归纳总结,进而引出该内容的基本理论知识点,即各种机械传动机构的特点、应用场景、优劣情况等。在视频播放时展示一些图片和数据的变化,让学生思考怎样的传动系统更适合某种场合,以及它的设计步骤是什么。最后带领学生在三维虚拟仿真软件中开展虚拟仿真设计工作,通过在电脑上独立完成设计和仿真,对传动系统有一个整体的把握。

在课前学生可根据自己的兴趣和学习习惯选择不同的教学视频或者学习交流平台掌握此课程的基础知识,进而为课堂教学提供更多时间去探讨深层次的问题。教师还需要在学生观看视频后,通过问卷调查和访谈的形式收集学生评价和意见反馈,及时听取学生的反馈意见,不断修改教学视频,提高教学视频的质量。

(二)采取灵活多样的课堂教学培养学生的实践和创新能力

传统的精密机械设计教学中,课本是学生获取知识的主要渠道,课堂上的大部分时间都花费在解读课本上了,但课本上的知识毕竟是有限的,而且机械设计的很多复杂构造仅仅靠书本的描述还是不能让学生真正了解,同时知识的局限性和文字的枯燥性很容易降低学生的学习兴趣,阻碍他们思维能力和综合素质的提高,而视频演示、论坛交流等多种方式有助于让学生真正掌握课本中的内容。有了前面慕课等网上教学的课前准备,新型的课堂教学模式不再是教师照着书本,一字一句教授给学生知识。教师需要根据课前教学视频做一个整体的知识结构图,使学生从整体上把握整个知识体系,引导学生从更高层次看待课程内容。基础知识的讲解不再是课堂的主旋律,师生将更多的精力放在重难点知识的掌握上。教师组织学生进行团队讨论,让学生之间进行思想碰撞。例如可以将学生随机分组,选出组长,先让每组同学对重难点知识或典型案例进行讨论,再形成综合意见。然后让每组以PPT形式互相汇报学习情况,在小组间进行讨论。整个过程中教师可以参与到讨论中,引领和帮助学生理解问题。学生在团队间的自评与互评有助于他们对问题进行反思总结。精密机械设计这门工科课程未来必将应用到工程实践中,而一个大的工程绝对不是由某个人就能独立完成,必将需要团队的合作,小组讨论这一教学模块正好培养了学生团队协作的能力。

精密机械设计这种工科性质的课程更加注重学生的实践能力。课堂上教师可携带相应的教学磨具,让学生通过组装和拆卸,完成一些创意性的实验,提高学生的动手能力。在课后,教师可以在讲解的基础上,引领学生去机械加工现场进行现场教学,鼓励和帮助学生参与相关的科研创新项目。

课堂教学模块的重点在于培养学生的思辨能力,时常鼓励学生思考、猜测、认可或者存疑,使学生养成独立思想和与人交流表达的能力。MOOC+翻转教学模式应用于实际教学,应从学生的学习状态、兴趣反应、学习效果等多方面进行分析研究,发现问题与不足,并予以改进,从而不断探索更加适合学生的创新教学模式。

(三)成绩考核方式的转变

在传统教学评价中,学生的上课表现、期末考试成绩等是主要的考核标准。但MOOC背景下的翻转课堂教学和传统教学有很大区别。它采用线上与线下相结合的方式进行教学,更加注重培养学生自主学习和参与实践的能力,教师仅仅充当伙伴的角色,满足学生学习过程中的互动及情感交流需求。过去那种应试教育模式为主的考核方式需要被打破,创建更加综合全面的评价体系,即对学生的考核应贯穿于该课程的整个线上和线下学习过程。线上学习评教主要通过网络数据采集学生学习进度、学习成果等相关信息,评估学生的课前准备情况。线下学习评教通过对学生课堂发言、团队互助以及参与实践的情况等进行评估。例如精密机械设计课程总成绩可以由四部分组成:(1)学生对线上教师指定视频的观看情况以及对相关仿真软件的运用情况。(2)学生课堂上小组讨论以及回答问题的表现。(3)学生课后小测试以及期末课程论文的完成情况。(4)学生课后实践探索、理论联系实际的能力。新考核体系包含了理论知识运用能力、独立思考能力和团队合作能力等多方面内容的考查,能够全面反映学生的综合素质。

四、结语

对精密机械设计课程采用MOOC+翻转课堂模式教学,改变了传统的“以教师为中心”的教学结构,构建了一种新型的“教师主导、学生主体相结合”的教学结构,可以调动学生对专业课程学习的积极性和学习热情。这极大地提高了学生的工程设计思想、实际动手能力和创新能力,也提高了学生的团队协作与开拓进取的意识。精密机械设计精品课程的发展促进了相关专业课程的教学改革,从而提高了仪器类专业的教学水平,建立了“科学引领工程、工程引入课堂”的人才培养新模式。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 许贤泽,戴书华.精密机械设计基础[M].北京:電子工业出版社,2015:9.

[2] 夏岷.浅谈精密机械设计基础课程教学思路[J].新课程学习(中),2012(6):105.

[3] 郭伟锋.“互联网+”时代的大学英语教学策略研究[J].学周刊,2019(18):7.

[4] 侯艳.慕课在高职英语翻转课堂中的应用研究[J].科技风,2019(14):23.

[5] 郭万明.基于翻转理念的法学专业课程混合式教学探究[J].大学教育,2019(5):138-140.

[6] 李永新,王琪民,俞巧云,等.《精密机械设计基础》课程教学体系的整合及其教学思路[J].教育与现代化,2004(4):52-56+61.

[7] 崔志刚,马素霞.动画仿真技术在理工科多媒体教学中的应用研究[J].经济师,2015(8):223-224.

[责任编辑:钟 岚]

作者:许贤泽 徐逢秋 鲁兴

电子精密机械设计论文 篇2:

机械设计制造工艺及精密加工技术探析

摘要:时代的发展以及科技的进步,都支持着机械制造相关技术的快速发展,传统工业已经与人们的生产需要产生了矛盾,现代工业必须要加快发展的脚步。对于机械制造行业来说,为了更好地跟随时代发展的脚步,改革创新工艺技术势在必行,只有创造出新型的机械制造技术,才能使企业的竞争实力加分,使企业在激烈的市场竞争中占有绝对的优势。本文围绕机械设计制造工艺及精密加工技术展开了讨论。

关键词:机械设计制造;精密加工;现代化技术

0  引言

在信息技术快速发展的同时,我国的机械制造技术也在不断进步,将信息技术与机械制造技术进行融合之后,机械制造工艺朝着现代化的方向快速发展,精密加工技术得到了快速发展,工作效率大大提高,但是从国际范围来看,我国的机械制造工艺并没有处于领先的位置,与发达国家相比,存在差距。为了赶超世界领先的机械制造工艺,促进我国经济的发展,为国家未来的建设增添动力,必须要不断改善、创新传统的机械制造工艺。

1  机械设计制造工艺及精密加工技术的概述

1.1 机械设计制造工艺

我国的工作在改革开放后迎来了一个快速发展的阶段,为了进一步加快发展的脚步,机械设备厂商积极使用先进的制造工艺。与发达国家相比,我国机械加工相关的很多的技术都处于相对落后的一种状态,这些技术的层次较低,加工出来的产品质量并不理想。目前,在很多发达国家的机械行业中,设计制造工艺的精准度相当高,在智能技术出现后,也实现了智能技术与机械设计制造工艺之间的融合,这就给机械制造工艺的进一步发展提供了重要的推动力。我国的机械设计制造不仅在质量上与国际范围内的发达国家存在差距,还在生产规模与配套设施方面与国际范围内的发达国家存在差距。导致差距存在的因素是多方面的,受一定历史原因的影响,我国的机械设计制造工业相对发展缓慢,在机械设计及制造工艺等方面的熟练程度较差。为了实现机械设计制造工艺的不断改进与创新,在生产实践中必须要潜心钻研,不断探索,进而促进机械设计制造工艺质量及精准度的提升,减小加工过程中的误差。

材料的选择技术、方法设计、结构设计等都属于机械设计技术的范围。在机械设计技术发展的过程中,借助其他先进的技术手段,有效的支持了传统机械设计方法的优化与创新。在仿真技术不断进步,系统工程技术不断发展的过程中,整个机械设计流程更加科学,现代化机械设计的效率更高,进而从整体上不断提高我国机械制造工业的发展。

1.2 精密加工技术的概述

在科学技术快速发展的背景下,我国的精密加工技术得到了快速的发展,精密加工技术和机械设计制造工艺之间的关系是十分密切的。无论是在机械设备生产的过程中,还是在科学研究中,都需要借助精密加工技术来帮助其完成工作。在具体的机械加工实践中,精密加工技术会运用到许多精密的研磨及模具的成形工作中,在工业生产过程中,经常会用到精密加工技术,特别是在工件的精密加工环节,必须要应用精密加工技术,精密加工技术的高低将直接影响加工工件的精度。在我国现代化的机械设计制造中,精密加工环节属于是优势环节,将精密加工技术运用到机械制造的过程中,能够更好的保证操作的准确性,精密加工技术作为工业制造的核心技術,对机械制造的质量具有极大的影响作用。

2  现代化机械制造工艺与精密加工技术的特点

2.1 关联性

我国的机械制造行业在发展过程中,制造工艺对于机械制造业的整体发展具有很大的影响力。机械制造工艺存在于机械制造生产所包含的每一个环节之中,在机械制造生产的流程中,任何一个环节出现问题,都会影响机械制造生产的整体效果,因此,在机械制造生产过程中,必须要实现制造工艺和精密加工技术的结合,才能推进机械制造工艺的进步及加工技术的提高。

2.2 竞争性

在科技水平及经济水平飞速发展的过程中,机械制造产品的种类及质量都被提出了更高的要求。机械制造企业为了在激烈的市场竞争中,不断提高自身的市场的占有份额,只能通过机械制造产品种类的多样化及机械制造产品质量的提高来实现,机械制造行业内的竞争性不断增强。

2.3 国际性

随着全球化趋势的不断加深,现代机械制造行业也受到了很大的影响,无论是机械制造工艺,还是精密加工技术,都表现出越来越显著的全球化技术特点,特别是在市场经济全球化的背景下,现代机械制造行业的国际化市场竞争越来越激烈,这也促进了全球化的技术市场竞争不断加剧,只有不断加强我国的现代化机械制造工艺及精密加工技术,才能更好地适应国际化的技术市场竞争,推进全球化技术的发展。

3  现代机械制造工艺和精密加工技术应用的价值

在现代社会中,现代机械制造工艺、精密加工技术被应用到了越来越多的行业之中,比如:电子行业、冶金行业等。现代机械制造工艺、精密加工技术都对社会的发展起到了重要的推动作用,因此,无论是在国内,还是在国际上,现代机械制造工艺和精密加工技术都受到了高度的重视。社会的发展需要依靠先进的生产技术,现代机械制造工艺和精密加工技术广泛参与了诸多行业制造、加工产品的过程。为了满足人们不断提高的生产生活需求,我国的机械制造行业必须要不断的研发新型的工艺技术,加快工艺技术发展创新的速度,促进现代工业得到快速地发展。

任何行业的产品,要想进入到市场进行销售流通,都必须要经过产品的设计、加工、制造等环节,否则将无法投入到市场之中。产品的制造,也就是从产品设计图到产品实物的过程,在这个过程中,离不开加工技术、制造工艺的支持。加工技术、制造工艺为社会的发展贡献了巨大的价值。

影响产品实物生产、制造的核心因素就是产品的制造工艺及加工技术,不同的产品在生产过程中会运用不同的工艺技术及加工技术,而工艺技术及加工技术的差异性也会影响产品生产的效率以及产品实物的质量。与此同时,当产品生产需求发生改变时,要及时调整产品的加工技术、制造工艺,企业要尽可能的满足产品生产的需求,这样才能保证产品实物的质量。所以,精密制造工艺、加工技术的不断提高,才能为社会的发展提供更大的动力。

4  精密加工技术的应用

精密加工技术是机械制造的核心技术,精密加工技术水平对于机械制造行业的整体发展来说,具有很大的影响力。在实际生产中,机械制造的很多环节都会应用到精密技术来完成精密加工环节,精密加工技术的应用对于机械制造企业经济效益的提升具有显著的促进作用。现阶段,在机械制造行业中,常用的精密技术主要包括以下几种技术,现分析如下。

4.1 精密切削加工技术

使用精密切削加工技术,可以直接完成材料的切削处理。精密技术的应用需要首先确保各种数据数值的设定符合规格要求,在生产实践中,应用精密切削技术来完成作业加工,可以为产品的质量提供保障,避免在制作過程中出现产品受各种元器件影响而发生质量问题。精密切削技术在实际应用中,工作人员要严格检查机体的精密度,确保自身刚度不受温度的变化而改变。与此同时,实施加工机床时还要确保抗震效果的不断提高,同时还要更加合理地运用机床主轴运行效率,有效控制精密定位,选择最佳的操作技术手段。

4.2 微细加工技术

随着机械制造行业的不断发展,现代化机械制造被提出了更高的要求,机械制造中的各种元器件的精细化要求越来越高,不仅对元器件体积的大小提出了更高的标准,同时更对元器件的精密度提出了更高的标准。电子元器件的精密化发展趋势越来越明显。因此,应用合理的微细加工技术可以更好的开展操作,有效降低各种能源的消耗,保障元器件运行的速率。

4.3 超精密研磨加工技术

在加工超精密技术精密器件时,需要运用超精密研磨加工技术。比如说,在加重各种集成电路超精密基板硅片时,会应用超精密弹性研磨技术,通常情况下,应用此项精密研磨工艺时,需要集成电路原子级的抛光研磨技术来进行支持,这是由于传统的集成电路抛光技术及研磨工艺都无法满足基板硅片加工的精度要求。在集成电路科学信息技术快速发展的背景下,越来越多先进的研磨方法及研磨技术不断被研发出来,这就推进了集成电路超精密弹性发射研磨技术及相关技术的研发及应用,推进了超精密研磨加工工作的顺利、正常开展,更好地满足了基板硅片加工的精度要求。

4.4 纳米加工技术

在纳米技术中,可以将多种纳米工程学科所包含的特点及优势集中的展现出来,最明显的是纳米工程技术、物理学。在纳米工程科学与电子信息技术高度融合之后,我国工业技术的发展朝着现代化的方向快速发展,纳米工程机械电子信息技术取得了卓越的技术成就。我国工业技术发展的过程中,广泛应用了纳米工程机械电子信息技术,实现了在纳米硅片上刻画纳米数量级的线条,我国信息在储存和技术方面都取得了极大的进步,这也对我国纳米工程科学电子信息技术的进一步发展起到了有力的促进作用。

4.5 模具成型加工技术

模具成型技术是现代化机械加工行业中开展工业制造的关键技术,在复杂的局面加工工艺的支持下,加工模具的精准度得到了极大的提升,同时也为纳米技术的更新提供了全新的方式。在成型加工作业中,要首先处理好质量问题,利用电子控制对机床展开有效的监督管理,提高其精准度,同时将工艺优势更好的呈现出来,在具体的加工过程中,实现了简化复杂工艺的目标。

5  结束语

机械制造行业的发展对我国工业现代化的发展具有重要意义。人们对于机械加工产品的性能以及加工技术的要求越来越高,为了更好地满足人们日益提高的需求,机械制造企业要积极引进新设备、新技术,在制造加工过程中,不断改革创新机械制造工艺及精密加工技术,进而有效提高我国机械加工行业的整体实力,促进现代化机械加工业的发展。

参考文献:

[1]龚波.现代化机械设计制造工艺及精密加工技术探讨[J].科技风,2020(10):167.

[2]吴昊.现代化机械设计制造工艺及精密加工技术探讨[J].内燃机与配件,2020(06):118-119.

[3]何思源.现代化机械设计制造工艺及精密加工技术探讨[J].南方农机,2020,51(04):170.

[4]郭枫,苏朝辉.现代化机械设计制造工艺及精密加工技术分析[J].南方农机,2019,50(17):117.

作者:梁少宁

电子精密机械设计论文 篇3:

对接职业能力的高职激光专业核心课程研究与实践

【摘 要】文章调研了武汉光谷地区激光企业岗位设置与人才需求,分析了激光企业职业核心岗位及能力要求。校企合作开发了对接职业能力的高职激光专业核心课程、教材及网络教学资源库,核心课程教学内容来自于激光企业典型工作任务,教学过程推行“任务驱动、项目导向”教学模式,在实践中取得了较好的效果,实现了高职激光专业人才培养与激光企业需求有效对接。

【关键词】激光专业;核心课程;学习情境;职业能力

【基金项目】本文系湖北省教育科学十二五规划课题研究项目“基于职业标准的高职激光专业课程体系研究与实践”(编号:2014B381)的研究成果。

近几年国内激光产业发展迅猛,年均增长率达15%以上,激光产业需要大量高素质技术技能型人才。目前高职激光专业人才培养和激光企业岗位人才需求存在差距,学生从学校获得的知识、能力满足不了激光企业中、高级岗位如产品调试、售后、工艺、设计等岗位对知识及能力的要求。

为解决高职激光专业人才与企业岗位需求之间的衔接问题,应坚持以激光企业职业核心岗位及能力要求为核心,改革与优化专业核心课程教学内容与教学模式,实现核心课程学习内容和企业核心岗位工作要求保持一致。

我们对武汉光谷地区武汉华工激光、楚天激光、武汉瑞科光纤、武汉吉事达科技、武汉凌云光电、武汉新特光电、武汉逸飞激光、武汉三工光电、武汉瑞丰光电、德商罗芬激光等十余家知名激光企业进行了岗位设置与人才需求的调研,确定了高职激光专业对应的激光企业职业核心岗位及能力要求,如表1所示。

依据职业核心岗位知识、能力要求,我们和激光企业合作開发了6门对接职业核心能力的专业核心课程:“工程制图与CAD”“激光器电工电子技术应用”“激光器光学技术应用”“激光加工设备电气控制”“精密机械设计基础”“激光设备装配调试及激光加工”,包括教学内容开发、教材开发、教学资源库建设、教学实践项目开发、教学模式、核心课程标准制定等各个方面。

一、课程内容对接职业核心能力

6门专业核心课程教学内容均来自于激光企业典型工作任务、工作项目,以岗位任务所需的知识和技能作为教学目标,教学过程推行“任务驱动、项目导向”教学模式,力求贴近生产过程,实现教学情境与工作情境对接。

如“激光加工设备电气控制”,以满足职业岗位能力对电气控制技术应用能力的需求为依据确定课程内容,课程内容包括低压电气控制、制冷系统电气控制、激光电源、PLC控制、激光加工设备数控系统、激光加工设备机器人应用等。基于工作过程将课程内容设计为5个学习情境,每一个学习情境都是完整的工作任务,如表2所示。通过5个学习情境工作任务的学习,使学生掌握激光加工设备电控系统工作原理,获得激光设备自动化工程师岗位技能。

课程“激光设备装配调试及激光加工”对接激光设备装配、调试工程师、激光设备操作工程师等岗位能力要求,以激光加工涉及的各种不同激光设备装配调试及其使用工作任务为线索构建课程。课程包括5个大项目,分别是:掌握激光原理及与激光加工相关光学原理、激光标刻设备装配调试与激光标刻加工、激光焊接设备装配调试与激光焊接加工、激光切割设备装配调试与激光切割加工、其他激光加工技术。

课程“精密机械设计基础”对接激光设备装配、调试工程师、激光设备售后服务工程师岗位,教学内容主要包括精密机械设计基本过程、激光器机械设计、激光加工工装夹具设计。

课程“激光器光学技术应用”对接激光设备装配、调试工程师、激光加工工艺工程师岗位,通过教学,掌握工业激光器上的基本光学零件和光学仪器对激光光路变换的作用原理,掌握激光光路调试,光学测试、分析仪器的使用、维护能力。

“激光器电工电子技术应用”对接激光设备品质管理工程师、激光设备装配、调试工程师、激光设备售后服务工程师等岗位,教学内容包括常见电子元器件的特性、检测,激光器电工电子线路的分析、判断、检测,培养学生对激光电源电路、控制电路的分析、检测、维护的能力。

“工程制图与CAD”学内容围绕激光器装配、设计、激光加工过程中需要的工程制图与CAD知识、能力,培养学生识读激光器部件机械图、装配图、绘制激光器机械图、激光器三维建模能力。

二、教学模式实施 “任务驱动、项目导向”

实施基于工作过程的项目式教学,教学过程推行“任务驱动、项目导向”教学模式,以企业工作过程为依据,以不同岗位典型工作任务为导向, 设立不同的项目环节,把课堂安排在企业和生产车间,课程在实训基地和生产一线讲授,充分体现教学过程的职业性、实践性和开放性。如“激光设备装配调试与激光加工”课程教学放在激光加工技术实训基地和激光应用技术研究所,基地、研究所与激光企业部装、总装车间、工艺室、质检室环境基本一致,两周集中实训在企业现场教学。

“激光器电工电子技术应用”教学放在激光器电工电子实训室,实训室模拟激光企业电装室,培养学生识别、检测常见电子元器件,分析、检修激光器电工电子线路,利用相关软件进行电子线路设计,电子线路手工焊接的能力。

“工程制图与CAD”课程教学全部放在机房,机房环境模拟激光企业设计室、加工编程室。“精密机械设计基础”课程针对真实激光设备构件、激光加工夹具进行设计。

三、教学资源库建设

激光专业属于新兴专业,专业涉及知识点多、面广,专业课程教材开发需要大量企业资源,6门专业核心课程教材开发过程中合作企业技术人员直接参与编写工作,并提供典型案例,教材内容贴近实际生产过程,教材同时可作为企业员工、客户的培训教材。校企合作开发的教学资源还包括课程教学录像、影音资料、试题库、企业技术资料、模拟仿真实训平台、精品资源共享课程网络学习资源等,分别达到校级、省级、国家级精品资源共享课程标准。

6门专业核心课程对接职业能力的课程教学内容、课程标准、网络教学资源库的开发与课程实践取得了较好的效果,获得学生和企业的好评,“讲、学、做”一体的教学模式,让学生对学习充满兴趣,取得了较好的学习效果。课程学习内容和激光企业岗位工作有很大的一致性,学生很快能够胜任其工作岗位,获得了行业、企业、学生的高度认可。

参考文献:

[1] 王中林.高职激光加工技术专业人才培养方案设计[J].职业技术教育,2010,(20):5-8.

[2] 孙冬丽.高职激光加工技术专业核心课程体系构建[J].新课程研究,2013,(2):8-9.

[3] 张泽奎.激光加工技术专业建设探析[J].现代商贸工业,2012,(5):144-145.

[4] 谷玉玲.高职院校激光加工专业岗位及能力内涵探析[J].教育教学论坛,2015,(44):205-206.

[5] 陈一峰.激光加工技术专业人才培养方案建设研究[J].教育教学论坛,2015,(7):122-123.

(编辑:秦俊嫄)

作者:杨晟

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