先进制造技术教学改革论文

2022-04-25

【摘要】以培养创新性应用型人才为目标,结合《先进制造技术》课程的特点,对该课程从教学内容、教学手段等方面进行了改革探索,效果良好。下面是小编整理的《先进制造技术教学改革论文(精选3篇)》的相关内容,希望能给你带来帮助!

先进制造技术教学改革论文 篇1:

面向“卓越计划”的“先进制造技术”教学改革探索

摘要:培养具有工程实践能力和工程创新能力的高质量工程人才,是卓越工程培养计划的目的所在,也是以工科为特色的专业进行课程改革的方向。“先进制造技术”课程作为机械工程专业卓越工程培养计划中的专业课程,其改革十分必要,主要阐述了面向卓越工程师培养的先进制造技术课程教改思想以及改革实施的途径,以期通过优化教学内容、改进教学方法、加强实践环节和完善考核体系等方面提高先进制造技术的教学质量。

关键词:先进制造技术;卓越工程师;教学改革

“先进制造技术”是机械设计制造其自动化专业的一门专业课,课程是在传统制造技术的学习基础上,介绍先进制造技术的各项关键技术的内涵、基本理论以及先进的制造管理理念。该课程旨在使学生总体上了解和掌握各类先进制造技术的新思想、新方法、新技术,从而拓宽学生的知识面,加强各学科相关知识的联系和综合应用,并能在今后的工作中尽快适应现代设计思想和制造方式,满足现代制造企业在转型发展中对高质量工程人才的需要,这也正是教育部启动实施“卓越工程师教育培养计划”的目的所在。那么,如何通过调整“先进制造技术”课程内容和教学方法,使之与机械专业卓越工程师培养要求相适应,将成为该课程的授课老师必须面对的课题。

一、课程改革的背景及必要性

“先进制造技术”课程教学改革是解决卓越工程师培养与日显滞后的教学内容和教学方法之间冲突的必然选择。

一方面,“卓越工程师教育培养计划”(简称“卓越计划”)培养目标是:面向工业界、面向世界、面向未来,培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才,为实现工业化和现代化奠定坚实的人力资源优势,增强我国的核心竞争力和综合国力。[1]作为我校卓越计划试点专业-机械设计制造及其自动化专业将通过加强专业课程体系改革、构建校企联动的实践平台等方式为培养机械工程领域具有优秀实践能力、创新精神和国际视野的卓越人才提供支持,相关课程教学活动也应在此目标下进行改革和创新。

另一方面,随着我国制造业的迅速发展,先进制造技术和现代管理方法在制造企业中的应用越来越多,日益显示出该课程内容的重要性。但目前由于先进制造技术在生产实际中的应用还不十分普遍,学生的感性认识欠缺,导致教学效果不太理想,同时也面对课程内容多、学时少的矛盾,因此对先进制造技术课程教学内容和教学方法进行改革显得十分必要。

二、面向卓越工程师培养的“先进制造技术”课程教学改革措施探索

相关学者认为未来的卓越工程师应具有如下品质特征:[1]很强的工程实践能力、工程创新能力,良好的沟通能力和团队协作能力、终身学习能力以及商务与管理技能等。如何培养上述品质,在“先进制造技术”课程教学当中,笔者进行了以下几个方面的探索:

1.革新教学理念

在面向卓越工程师培养的“先进制造技术”课程教学改革中,首先要提升教学目标,要把原来单纯以传授知识点为主的教学模式转变到以工程实践能力和综合性创新能力的培养为主的目标上来;其次,要摒弃传统的灌输式教学方式,树立学生为主体,教师为引导的新教学观,发挥学生的主观能动性,推广启发式、讨论式和研究式等教学方法,提高学生提出新问题、发现新知识及解决问题的能力,引导学生从继承性学习走向探究发现性学习。[2]革新教学理念最关键的问题是如何将新的教学思想贯彻到整个教学活动当中。

2.优化教学内容

“先进制造技术”实际上是一门整合优化的课程,它包括了多门机械专业课程内容如激光加工技术、特种加工技术、虚拟制造和并行工程等,此外二级学院将根据专业课程体系改革需要,将先前开设的“网络化制造”課程并入到先进制造技术教学内容当中,以进一步优化专业课程设置,为了不影响学生对“先进制造技术”课程基本知识和基本内容的掌握,将适时增加学时,如将目前的课堂教学30学时,实验6学时,调整为课堂学时36学时,实验学时9学时。此外,将适当缩减成形工艺技术内容,而适当增加物流装备现代设计方法等学时,以突出专业特色并使课程内容基本满足现代制造业发展的要求。

另一方面,先进制造技术一个相对的、动态的概念,它需要不断吸收其它学科的新技术以确保其先进性,其教学内容与重点会随着相关支撑技术的进步而发展。[3]如在教学中补充3D打印制造技术、面向可持续发展的再制造技术等内容,以适应时代发展的需要。

3.改进授课方法

授课方法的变革主要围绕提高学生学习兴趣以及提升学生工程素质和创新能力的目标展开:

首先,课堂授课环节当中,开展探究型、启发式教学,如采用案例分析法,可以引入工业生产中的典型案例或科技新产品或科幻电影片段,让学生思考背后的先进制造技术的前沿应用与发展趋势,在此基础上对相关制造技术的基本原理、特征及应用进行详细讲解。例如,通过介绍iphone手机全球之旅,让学生了解全球化制造的特点,并通过比较分析我国制造业大而不强的现实,增强学生刻苦学习的动力。

其次,摒弃以传播知识为主的灌输填鸭式教学法,营造学生参与其中的自主式学习课堂。如开展课堂专题讨论,设置不同的讨论题目,让学生根据兴趣自行选择,2~3人分成不同组,每次上课安排一组作15分钟的报告,并回答老师和其他同学的提问。借助于此环节,促使学生自主参与学习的过程,同时可以培养文献搜集与整理能力、团队协作能力和语言表达能力等。

最后,师生互动,教学相长。讲课过程中,结合所讲内容,将自己已经做过或正在从事的科研成果介绍给学生,既可以帮助学生了解先进制造技术学科前沿,也打破了本科学生对科研活动的神秘感,帮助他们树立对科研活动的正确认识,提高他们对科研创新的兴趣。

4.重视实践教学

实践教学是巩固理论知识和加深对理论认识的有效途径,是培养具有创新意识的高素质工程技术人员的重要环节,主要采取的措施包括:第一,充分利用学校实验室、校企实验基地开展现场教学,加深学生对先进制造技术的感性认识,深刻理解先进制造技术对现代制造企业转型发展的意义。例如参观某汽车制造企业现场,可以直接了解自动焊接机器人、自动化装配生产线的应用等;第二,开设CAD/CAM/CAE上机实验课,使学生能够运用相应的软件解决工程中的实际问题,如三维造型、仿真加工或有限元分析,提高学生分析问题和解决问题的工程实践能力;第三,鼓励学生积极参与科技创新活动,并在今后的毕业设计当中积极运用所学知识,包括现代设计方法或现代加工仿真方法开展毕业设计。

5.完善考核评价体系

考虑到学生会在评价体系引导下寻求“佳绩”,要培养面向未来的合格的卓越工程师,必须超越目前以掌握“知识点”为本的评价体系,形成以素质提升为本、适应新时期制造企业需求的评价体系并使之渗入到整个培养过程。[4]为此,本课程将改革以“期末一张卷”的传统考试方式,注重以工程实践能力培养为核心的全面素质考核,具体来说,改革后本课程考核评价体系分为三个部分:一是专题报告,包括课堂报告效果及课堂讨论的主动参与程度,形成平时成绩;二是实践环节,包括现场参观报告与上机操作练习作业;三是期末考试,采用开卷考试形式。

三、结束语

“先进制造技术”课程改革以实施卓越工程师计划培养为契机,立足本课程的特点,结合制造企业及社会对高质量工程人才的需求,并以工程素质的培养为主线,以培养学生的工程实践能力、工程创新能力和自主學习能力为最终目的,对相应的教学内容、教学模式进行有针对性的改进,以适应机械工程专业“卓越工程师培养计划”的要求。

参考文献:

[1]李旭,沈岚,姚春龙,等.以“卓越工程师计划”为契机探索工程人才培养模式改革[J].计算机工程与科学,2011,33(A1):109-111.

[2]林健.“卓越工程师教育培养计划”专业培养方案研究[J].清华大学教育研究,2011,32(2):47-55.

[3]黄中华,谢雅.先进制造技术课程教学改革[J].湖南工程学院学报(社会科学版),2011,21(4):112-115.

[4]龚克.关于“卓越工程师”培养的思考与探索[J].中国大学教学,

2010,(8):4-5.

(责任编辑:王意琴)

作者:李国伟 等

先进制造技术教学改革论文 篇2:

《先进制造技术》教学改革的探索与实践

【摘要】以培养创新性应用型人才为目标,结合《先进制造技术》课程的特点,对该课程从教学内容、教学手段等方面进行了改革探索,效果良好。

【关键词】先进制造技术;教学改革;创新性应用型人才;启发式教学;互动式教学

德州学院为了实现“创新性应用型人才”培养的教学目标,实现教育由应试向综合素质强化转化,培养创新精神和创新能力,提高实践能力,创建了一个能全面提高学生创新能力和综合素质的教学体系-创新性应用型人才培养体系[1]。依托该培养体系,对交通运输专业的重要课程《先进制造技术》进行改革探索,从课程内容体系、教学手段等方面进行教学改革,以提高课程的实用性,满足现代汽车制造产业的发展需要[2]。

一、根据培养要求优化教学内容

结合我院交通运输专业特色和用人单位对毕业生的要求,对课程重新定位。《先进制造技术》课程,在教学计划中属于专业必修课,需要注重与专业特色以及相关领域实际的结合,制定教学大纲时,既要要求学生掌握一定的理论基础,同时也要注重与实际设备的联系,以实现知识、能力、素质协调发展和综合提高。

另外,在内容方面,对于教材中偏离专业人才培养目标要求的内容进行删减,例如,压缩在实践中应用较少的公式推导、分析和计算等内容,增加与交通运输实际生产紧密相关的实例以及前沿制造技术。通过科学选取,优化组合,使得教学内容既丰富又实用,满足了培养创新性应用型人才的需要[3]。

二、根据培养要求改进教学方法和教学手段

为了满足“厚基础、强实践、求创新、高素养、重责任”的培养要求,对教学方法和教学手段进行改进和创新。

(一)教学方法的改进

1.采用启发式教学方法。在《先进制造技术》这门课程中,由于许多新加工技术与方法学生从未接触过,这就需要根据教学任务,尊重学习的客观规律,从学生的实际出发,启发学生的思维,充分调动学生的积极性。一方面可以通过模型进行演示启发,例如可以将要学习的零件同以前学过的零件进行类比启发学生;另一方面,可以将科研中遇到的问题提出来,进行启发式提问、分析和讲解,以利于提高学生的创新思维能力,同时也激发了学生参与项目研究的热情,提高实践能力[4]。

2.互动式教学方法。互动式教学是指为了激发教学双方的主动性,开拓创造性思维,在课堂上教师与学生不断地进行交流与沟通,通过讲解、辩论[5],形成良好互动,将课堂还给学生,让学生成为课堂的主人,改善和活跃课堂气氛,培养学生的自学能力、表现能力和创造能力,反响良好。

(二)教学手段的改革

1.使用多媒体教学改善教学效果。在《先进制造技术》这门课程中,涉及到各种先进的加工工艺及设备,由于不可能将各种设备搬到教室,因此合理运用计算机技术,将新技术新产业以多种媒体信息作用于学生,进行全方位、多视角和多层次的演示,从而达到最优的教学效果[6]。既激发了学生的学习兴趣,同时又有利于突破教学难点,提高教学效率。

2.建立网络主页,进行有效师生互动。通过制作的网络平台,将教学课件、参考资料等挂到网络主页上,并随着前沿技术的发展及时更新内容。学生亦可以通过平台进行预习与复习,并可以提交作业,同时就一些问题进行讨论与研究,还可以反馈给老师问题,教师同时可根据平台所反映的情况修改教学计划与方法,改善教学效果。实践证明,充分利用信息技术,对教学有良好的促进作用。

(三)实践教学的改革

实践教学对于培养应用型人才的大学来说至关重要[7]。德州学院历来重视培养学生的创新意识、创新思维和创新能力,以此为切入点,并根据学院推出的“四层次、八模块”的实践教学内容结构,结合我院实际情况,对实践教学方式进行多元化改革。

1.对实验内容、实验方法进行改革

重点把传统的示范性、验证性实验改为综合性设计实验。在对基础理论知识和设计方法掌握的基础的同时也能进一步掌握机械产品的一般设计过程;增加实验学时所占的比重,增加学生参与实践的时间;实验结束后及时进行讲评或讨论,注重实验效果;促进实验室全面对学生开放,创造学生利用实验室创新研究的机会。

2.对科技创新训练进行强化

通过创立科技部,以让学生独立承担各种小型科研课题;组织学生参加各类大学生科技创新竞赛,如全国大学生智能车竞赛、机电产品创新大赛等,充分发挥学生的创新思维,激发了学生的学习兴趣,提高学生的创新能力。

3.强化科研訓练

通过组织学生参与教师科研等方式,对学生进行有效的科学研究训练,培养学生创新精神与动手能力。

4.积极创建校内外实践教学基地,推进校企合作

校企之间建立良好的合作关系对于实践教学水平的提高具有重要的推动作用[8]。汽车工程学院非常重视实习基地建设,设有汽车与交通工程实验中心,包括新能源汽车实验中心、汽车检测中心、汽车专业基础实验中心等。现有实验室面积7640平方米,主要设备有:新能源汽车直流驱动电机控制实验台、油电混合动力汽车燃油动力-电动力实验装置、电动汽车驱动电机-控制器实验台等设备。按照德州学院“基础实践+专业实践+综合实践”三个层次构建新的实践教学课程体系要求,加强校企合作,制订相应的实验、实习及毕业设计(论文)等教学计划;同时校企双方进一步巩固加强实习基地建设。目前我院已分别与宝雅新能源汽车有限公司、福田雷沃重工等多家企业签署了合作共建协议,进行顶岗实习,为将来从事交通运输工作打下了坚实基础。聘请企业中有经验的工程师到我院参与实验教学,同时选派优秀教师到企业参与项目开发,提高业务水平。

三、结束语

依据德州学院创新性应用型人才培养要求,对《先进制造技术》课程从教学内容、教学方法及手段、实践教学进行了改革探索;通过理论与实践相结合,激发了学生的学习积极性、主动性,开拓了思维,为社会培养了创新性应用型复合型人才,满足了汽车行业对人才的需求。

参考文献

[1]董雁.先进制造技术课程自主学习教学模式探索[J].中国科教创新导刊,2013(13):16-18.

[2]李彬,王红.先进制造技术课程教学方法探讨[J].价值工程,2012(17):35-36.

[3]张有强,孙永华,周岭,罗树丽.先进制造技术课堂互主教学法探讨与实践[J].中国科教创新导刊,2012(17):32-33.

[4]黄中华,谢雅.先进制造技术课程教学改革[J].湖南工程学院学报(社会科学版),2011(04):112.

[5]王赟.提高《先进制造技术》课程教学质量的研究与实践[J].科技信息,2011(12):135.

[6]刘敬露,胡蓉.先进制造技术实习教学体系改革[J].实验科学与技术,2011(04):60-61.

[7]李雄兵.提高先进制造技术教学质量的探讨[J].机械管理开发,2010(02):85-86.

[8]胡敏.浅谈先进制造技术课程教学[J].科技信息,2010 (06):15-16.

作者简介:于士军(1974—),男,黑龙江鹤岗人,硕士研究生,讲师,现供职于德州学院,主要从事机电一体化研究。

作者:于士军

先进制造技术教学改革论文 篇3:

先进制造技术课程教学改革探索

制造业是国之根本,随着互联网+、大数据、人工智能等新兴技术的提出,世界制造行业也在逐步进行产业模式变革,努力提高我国先进制造技术水平,抢占中高端市场,是我国制造业发展的战略选择。人才是核心竞争力,如何根据发展趋势和国家战略指向,实时调整大学生教学内容及方式,对行业发展也有着重要意义。

一、课程特点

先进制造技术是制造业不断吸收信息技术和最新科技方法,将其综合应用于产品的设计、加工、检测、生产等过程的制作技术的总称。先进制造技术课程是机械专业学生的一门专业方向课程,它包含了现代设计方法、创新性设计理念、先进制造工艺技术手段、先进检测技术、绿色制造技术、先进生产管理模式等。使学生在了解先进行业知识的前提下,进行创新性思维发散,为其将来成长为技术型、创新型人才埋下种子。

先进制造技术课程由于其对最新制造业行业前沿技术信息的依赖,需要不断吸收各行各业的最新技术方法及理念,以往的先进制造技术课程教学大纲往往陈旧,加之灌输式教学方式容易使学生眼界闭塞,限制其创新性思维,反而导致本末倒置。

二、现状及存在问题

1.学生特点。现在进入大学的学生中大多数人是00后,这代青年人从小深受中国科技变革和电子信息技术飞速发展的影响,从小就接触各种网络资源。在他们价值观形成的过程中,不再是主要受老师、家长以及周围小环境影响,而是由各种新型资源综合影响的结果,他们的思想更为活跃多变,很多学生自控能力不足,加之各种各样网络资源等多方面的诱惑,容易沉迷于网络游戏、网络主播、电视节目等新兴网络节目中无法自拔。新一代年轻人的成长过程中,由于对网络的依赖较为严重,什么问题都喜欢去网络上寻找答案,这使他们更倾向于在自己的筛选下获取信息,而在课堂上由教师讲授所传递的信息属于被动接受型。年轻人们多处于叛逆期,对自己主动获取的知识印象更为深刻,而不愿意接受被动获取的知识,因此对课堂传授教育内心中存在一定程度上的抵触心理。现代大学生的另一个典型特点是好奇心较重,对书本上纯粹的理论知识兴趣较弱,而对动手的实践操作兴趣颇深,更倾向于在实践中总结经验,在经验中验证知识,在动手操作、总结和验证的过程中加深知识的掌握程度,记忆更为深刻。

2.学校教学现状。从学校教学资源方面分析,学校教学配套资源更新缓慢,一方面由于教学配套资源的购入审批手续复杂,另一方面也受经费限制,各高校先进制造技术方面的实验实训器材更新缓慢,存在与时代脱轨现象。从教师和课堂教学方面来说,大多数教师从进入教师行业,就基本脱离了工厂实际,对工厂新技术的研发和应用的了解本就不够深入,外加课堂教学形式单一,先进制造技术的课程教学基本停留在各种技术方法的背景、基本原理和概念介绍上面,学生对课堂的兴趣也不高,很难深入思考,教学效果一般。

三、教学改革建议

1.充分应用网络学习资源。目前,互联网技术已经融入到了平常人的生活中,相较于课本知识与课堂教学,网络资源量大、更新快,且拥有动態化的视频动画等资源,形式丰富多样,易于理解。对于先进制造技术课程来说,最先进的行业技术往往都可以便捷地在网络资源中获取。在课堂教学时,教师除了要学会利用网络资源丰富课堂教学内容,也可以分享给学生一些发布行业信息的网站、论坛,教会学生学术论文下载方法,鼓励学生多关注行业信息。

2.采取多样化教学手段。信息化教学手段的出现给原本沉静无趣的教育行业增添了一抹色彩,信息化辅助教学软件的引入不仅可以弥补课堂教学资源量匮乏的问题,还可也以增添不少课堂乐趣,引起学生兴趣。比如蓝墨云班课教学辅助软件,将微信摇一摇和抢答方式引入课堂发言环节,很好地活跃了课堂氛围,合理运用可以让学生在精神高度集中的课堂中得以短暂的放松。灵活运用课堂时间,将以往的传统授课方式做一定的改变,选取一部分课堂时间,进行角色互换:由学生课下搜集整理资料,完成自主学习,在课堂上以“教师”身份,将课下所学知识分享给同学,教师在听的过程中,发现问题,及时组织讨论并讲解。这样除了可以锻炼学生搜集和讲解能力、提高学生的课堂参与程度外,还可以让学生化被动接受为主动学习,所掌握的知识更为牢固。同时,通过发动学生搜索各种教学资料,可以充分丰富教学内容。

3.鼓励教师下企业锻炼。目前,教师很多都是从一个校门踏入另一个校门,工厂实践经验匮乏,也有的教师虽有企业工作经历,但从进入教师岗位以来就与生产实践脱钩,这就导致教师普遍跟不上工厂生产技术更新换代的步伐。应用型本科教育本就致力于培养能够奋斗在生产一线的技术人员或技术管理人员,鼓励教师深入生产一线,利于课余时间进入企业锻炼,不仅可以了解到许多行业前沿科技信息,还可以深入了解用人单位对人才培养的需求,在教育教学中侧重考虑当今社会对人才的需求。

4.灵活配置实践教学。实践教育一直是课程教学不可或缺的一部分,可以巩固课堂教学内容,让学生更加形象、更加深刻的理解各种制造技术,同时培养学生的动手操作能力。众所周知,文字对大脑带来的刺激远小于图像和声音,脑海中的图像越鲜明,记忆就会越深刻。在实践操作过程中所获得的图像和声音的刺激更容易长期记忆,而且实践操作带有一定的挑战性,更容易激发学生的学习兴趣,学生在实践操作过程中对课堂教学的知识进行验证,能够获得学生接受认可的知识会更容易被记忆。先进制造技术课程的实验教学可以区别于其他课程的设置形式,除了在校内建立基础实验室外,还可以在校外与企业合作,在一些引进了先进生产技术的企业设置实习点,这样可以在经费受限的情况下最大化丰富实训种类,同时更新换代成本较低,可以保持实践内容的新颖性,让学生既可以增长见识,学习各种新型生产制造技术,又可以在参观实习中了解工厂实际生产状况,为以后进入公司工作累积一定的经验基础。

四、结论

先进制造技术课程由于其自身特殊性,其教学模式也需要进行改革,不能固守传统的教学方式。通过对学生特点以及学校课程教学现状进行分析,从教学内容、教学手段、教师准备和实验配备四个方面提出了相应的改革建议,努力提升教学质量。

(作者单位:武汉科技大学城市学院)

作者:王华敏

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