时间:2023-03-06 15:57:49
绪论:在寻找写作灵感吗?爱发表网为您精选了8篇大学生焊接实训总结,愿这些内容能够启迪您的思维,激发您的创作热情,欢迎您的阅读与分享!
关键词 大学生电子竞赛;竞赛培训课程体系;实践创新能力
中图分类号:G642.4 文献标识码:B
文章编号:1671-489X(2014)02-0092-02
1 引言
全国大学生电子设计竞赛是教育部倡导的大学生学科竞赛之一,中国石油大学(华东)自1997年参加大学生电子设计竞赛以来,成绩斐然,先后获得国家一等奖、国家二等奖多项,山东省奖励若干。电子设计竞赛的举行丰富了学生的课外科技活动,营造了良好的校园氛围,锻炼了学生的工程实践能力,有助于学生创新意识的培养。以电子竞赛为契机,完善当前竞赛培训课程体系,加强指导教师队伍的建设,积极探索教学模式的改革,切实提高学生的实践创新能力。
2 完善竞赛培训体系
赛前选拔 首先,根据竞赛的时间,由学校教育处拟定竞赛通知,在全校二、三年级的电子类专业及其他相关专业的学生中进行选拔。首轮选拔由学生自行填写个人情况表并参加面试考核。该过程主要考核学生的专业基础、实践能力并是否参与过类似科技活动或工程训练项目等方面。对于此次选拔未能通过的学生,根据个人时间与兴趣,也可参加暑期的课程培训,由此既可激发学生的学习热情,提高专业知识水平,也可为今后的竞赛提供后备力量。二次选拔在暑期课程培训后进行,根据具体情况确定参加竞赛学生名单,并由学生每三人一组,根据个人专业特长自由组队,并上报组委会。
题目讲座培训
1)竞赛题目解析。培训之前要对历年竞赛题目进行解析、归纳。近几年的竞赛题目主要可分为以下四大类:通信类、测量类、控制类、电源类。细分的话则包含运动控制类题目,高精度、高速度的仪器制作类题目,电源制作类题目,射频收发系统类题目,信号采集类题目,信号放大类题目等。对于仪器制作类题目运用到的知识点有振荡器、滤波器、放大器、CPLD、TTL电路、单片机等;电源制作类题目运用到的知识点有A/D、D/A、DDS、稳压电路、单片机等;射频收发类题目包含调制解调电路、射频功放电路、滤波电路等;信号类题目包含运算放大电路、波形产生电路、滤波电路等。
2)完善培训课程。根据对竞赛题目的解析以及归纳所能运用到的知识点,建立竞赛课程培训体系。题目所涉及课程广泛,包含模拟电子技术、数字逻辑设计、单片机原理、信号与系统、自动控制原理、电子测量技术、EDA等课程。根据所涉及课程及知识点开展专题讲座培训,主要包含单片机系统设计与实训、FPGA系统设计与实训、PCB印制电路板设计开发培训、模拟电路设计实训、常用仪器仪表系统设计与实训、小车及运动控制系统设计与实训、电源系统设计与实训,以及射频传输、SOPC、嵌入式及操作系统培训等相关专题。竞赛培训课程内容必须与实际应用相结合,并以最新器件的功能应用为前提,着重培养学生对最新知识、最新器件的获取能力。
实训项目模拟 以3人为一组队进行实训模拟,为竞赛作提前的检验。指导教师以历年竞赛题目为参考,给出实训项目,对学生进行项目模拟。本队成员集中讨论,分工协作。
1)制定方案。首先根据题目和参考器件或芯片,上网查阅相关资料,了解芯片以及器件的功能、使用方法,制定出相关方案。
2)制作PCB印制板电路。在印制电路板的设计中,元器件布局和电路连接的布线是关键的两个环节。布局是否合理不仅影响后面的布线工作,而且对整个电路板的性能也有重要影响。要求元件应均匀、整齐、紧凑地布放在PCB上,尽量减少和缩短各元器件之间的引线和连接。
3)焊接、调试电路。调试电路是关键的环节,通过调试发现和纠正设计方案的不足和安装的不合理,然后采取措施加以改进,使电子电路达到预定的技术指标。调试的方法首先是不通电检查,检查焊接的连线有没有“虚短虚断”,焊接器件的引脚有没有错误;接下来通电观察,观察电路有无异常现象,集成芯片有无发烫现象,如有异常应立即断电;然后进行静态调试,在不加入输入信号的情况下使用万用表测量电路中各点的电位,观察直流工作状态是否正常;最后在此基础上进行动态调试,在输入端加入合适信号,测量动态指标,如果发现不正常现象,分析原因,排除故障再进行调试。
4)撰写论文。论文的撰写应包含方案设计、电路设计、测试方法、测试结果等。方案设计是指对该题目设计的可行性方案,提出选择方案的理由以及方案的优缺点。电路的设计主要指电路原理的叙述和主要参数的计算。测试方法和测试结果包含测试用的的仪器、测试的步骤和结果的记录。
3 注重学生素质教育
培养创新能力与团队精神
1)培养创新能力。当前教育的方式多数是填鸭式教育,忽视了学生的批判性思维训练,人文教育薄弱,学生缺乏积极的思维活动。大学生电子竞赛对培养大学生的创新能力提供了一个良好的平台。在竞赛过程中,面对难题要不断钻研、敢于克服、勇于创新。在这个过程中锻炼了学生分析和解决问题的实践能力,激发了学生的创造潜能,同时也在培养学生严谨的科学态度。实践证明,参加过竞赛的学生在创新思维与动手能力上要明显具有优势,越来越受到用人单位的青睐[1]。
2)培养团队精神。在竞赛过程中注重团队精神的培养,注重与别人讨论和分享成果。优异成绩的取得靠的是队员的协同合作、优势互补,是团队共同努力的结果。电子竞赛是一项团体的比赛,试题往往有一定的难度,各组成员内部必须充分交流、集思广益,才有可能克服种种困难,取得佳绩[2]。
树立正确的参赛观 在竞赛中取得佳绩是件令人欢欣鼓舞的幸事,但参加竞赛的目的不是盲目追求奖项。国家举办电子竞赛旨在推动教学改革,培养学生的实践创新能力以及团队协作的人文精神。有些学校一味追求奖项,以奖项来衡量教学,并以高额奖金作为激励,这与举办电子竞赛的目的是背道而驰的。通过参加电子竞赛来巩固课堂知识,将理论运用于实践,而不以追求奖项为目的。培养学生树立正确的参赛观,参与竞赛拓宽了学生的知识面,提升了知识结构,锻炼了实践动手能力和对新技术、新知识的运用能力。这些能力的培养对学生来讲,将来无论是就业还是考研都是一种优势。
4 竞赛后工作总结
后备力量培养 在国家的大力支持下,面向学生的科技类活动日益增多,“全国大学生电子竞赛”每两年举行一次,此外还有“山东省大学生电子竞赛”“嵌入式电子设计竞赛”“大学生机器人大赛”等多项赛事。每年在各项赛事如火如荼开展期间,学校需更注重后备力量的培养,鼓励学生参加科技创新计划活动,营造浓厚的学习氛围,推进校园科技文化建设。在课堂教学之外,学校的创新实验室、工程训练中心、实验中心等实践教学区为学生开放,为学生提供一个能切实锻炼实践能力和创新能力的训练场所。
加快资源共享 利用虚拟网络平台,建立资源库。将历年来学生参赛作品及项目论文等纳入资源库,实现资源共享。在日常学习、科研与教学中注意相关资料的积累,将科研课题和学生创新实验、创业训练项目进行汇总纳入题库,以备竞赛之前学生使用。将开设的培训课程及相关专题建立网络共享,带动优质课程资源的建设。
加强与兄弟院校的交流,以利于指导队伍建设 竞赛结束后总结分析,与兄弟院校间进行交流,借鉴汲取其他院校在竞赛培训中的经验。组织兄弟院校间的科研活动或专题讲座,了解不同的文化氛围,为科研注入新的活力。加强指导教师队伍建设,注重青年教师的培养,竞赛指导教师要在知识水平、实践经验、科研能力上实现自我提高[3],了解新技术、新器件的应用及发展,开阔眼界,拓展知识层面。加强教师之间相互学习、相互补充,积累更丰富的经验,为实现多元化、开放性、多层次的人才培养模式提供一支优秀的生力军。
参考文献
[1]韦文详,等.由大学生电子设计竞赛引发对就业能力培养的思考[J].实验室研究与探索,2009,28(10):11-13,175.
1引入模块化、层次化教学理念,完善电子实训教学体系
以往多数院校开设的电子工艺实习,大多是让学生了解有关电子元器件的常识,熟悉常用电工电子仪表的使用,通过手工焊接练习学会组装一个超外差收音机、稳压电源或声控台灯之类的简单电子小产品[3]。这种传统的实训内容单一,实习设备落后,限制了学生动手能力和创新意识的培养。随着电子技术和计算机技术的飞速发展,回流焊接技术和SMT等工艺的引入,改变了传统过孔插装技术的局限性[4],而EDA技术的广泛应用,对电子设计综合实训教学体系的完善提出了更高的要求。我们在原有硬件条件基础上进行了实训教学改革,每学年针对自动化、电气工程及自动化、电子信息、通信工程等电类专业十几个教学班,进行2周的电子设计综合实训[5]。在实训内容上设立了3个必选模块,包括印刷线路板设计、计算机仿真和电子工艺装配实习,并且针对不同层次的学生提出不同要求,要求学生必须完成基本内容的实训。设计项目改变原来的单一产品,在必选模块的基础上增加自选模块,学生可以根据自己的兴趣来选择。对于参加大学生电子竞赛和动手能力较强的学生,可以自行准备设计方案和电子电路,灵活安排开放实验室,给予他们更多的实践机会。这样把“必选”模块与“自选”模块相结合,引入模块化和层次化的教学理念,达到“以学生为主体,以教师为主导”的因材施教目的,有利于学生基本技能和创新能力的提高。电子设计综合实训模块组成见图1。
2利用多媒体和网络教学平台充实实训内容
2.1实训教学大纲和内容体系的整合我们在总结经验和充分调研的基础上,制订了电子设计综合实训教学大纲[6]。对于培养目标和教学重点提出了明确的要求,其中重要的一点是要面向社会和生产实际。对于产品设计,要让学生了解有关国家技术标准和各种常用电子器件的技术参数,学会查阅各种资料,并了解电子新工艺、新技术,强化电路设计和动手能力。教材对于电子实训也十分重要。我们在多年实践教学的基础上编写了《电子技术实习指导》,内容包括印制电路板设计、计算机仿真和电子工艺实习三大部分,介绍了常用电子元器件的识别和测试方法、焊接技术、波峰焊、再流焊等,以及印刷线路板设计、电子电路仿真、典型电子产品的组装与调试等内容,并通过对T-2906FM收音机的焊接调试和安装,使学生了解电子产品的基本工艺,熟悉SMT器件的组装技巧。我们进一步整合了实训内容和各部分学时分配方案,重在加强实际操作技能训练,学时分配见表1[7]。
2.2教学手段和资源的整合电子设计综合实训是针对电类专业大三学生开设的实践课程,一般在学完“模拟电子技术”和“数字电子技术”后进行。我们利用多媒体教学手段,组织学生学习基本电子元器件的识别和测量方法,了解手工焊接和自动焊接技术的基本机理,观看焊接工艺视频等,使学生初步建立起感性认识,再通过实际制作组装FM收音机等电子产品,了解整体电路的调试方法,熟悉完成一件电子产品的全过程,保证了良好的教学效果。计算机技术的发展和网络资源的极大丰富,为电子设计综合实训多样化教学模式的实施提供了保障,如Multisim电子电路设计与仿真、Protel印制电路板(PCB)设计等软件,已成为电子设计综合实训教学环节中必备的工具和手段。我们结合省级精品课程“电工电子课程群”和示范中心建设,丰富了“电子设计与综合实训”网站资源,使教学体系更加规范和完善。
3注重学生动手能力培养,完善实训考核机制
在电子设计综合实训过程中,教师要加强指导,对于学生遇到的各种故障现象,要现场分析故障原因、示范讲解排除故障的方法和调试技巧,培养学生独立分析和解决问题的能力,对于印刷板设计的布线技巧和仿真结果分析等也要提出具体要求。电子设计综合实训的考核是对学生整个实训效果的检验,是整个实训过程的重要环节,要对学生的动手能力、分析和解决问题的能力进行综合考评,考核机制要全面、客观[8]。电子设计综合实训考核成绩主要由出勤情况、实践操作、总结报告3个部分组成,尤其是电子产品制作环节的考核,不仅要看学生作品的外观组装情况,更重要的是看调试过程是否规范、产品效果是否达到技术指标要求,例如FM收音机的灵敏度和覆盖调整等具体参数。电子设计综合实训为独立的教学环节,我们各部分的考核比例为:印刷板设计20%;计算机仿真20%;电子产品焊接工艺及装配35%;出勤及实结报告25%。
关键词:工程结构;工程力学;评价;实训教学;
中图分类号:TB12-4 文献标识码:A 文章编号:1674-3520(2014)-08-00-02
工程力学是人们对工程实际问题的分析研究、不断的总结经验而逐步发展起来的一门自然科学理论。《工程力学》教科书中,从工程力学的基本概念、基本公理讲起,逐步深入。例题也是经过简化抽象出的力学模型,其结构、约束、载荷都是典型化、标准化的,而没有说明力学模型是如何从工程实例中简化抽象出来的。目前,国内高等院校中的机械工程、土木工程、航空工程及相关专业普遍开设工程力学课程,所用教材大同小异,不同程度地存在理论脱离实际的问题。学习了工程力学课程后的大学生们,能够基本理解和掌握工程力学的基本概念、基本理论和基本方法。但是,当遇上工程实际问题时,就会感到茫然不知所措。因为工程实际问题都是较为复杂的结构,不是教科书中的标准拉杆、标准简支梁,各结构间的连接方式有焊接、铰接,不是书中标准的约束形式,载荷也不是给出的,需要去调查或实测,无法直接应用工程力学理论去分析研究,不知如何下手。这也是新毕业大学生就业难的原因之一。
理论脱离实际,大学生们缺乏解决工程实际问题的能力这个问题,明显地摆在各工科高等院校面前,摆在高校各级领导、广大教师和学生面前,急待解决。
通过专业课学习解决理论关系实际问题当然是一个有效途径。但是,受到教学时间、教学内容等诸多因素的限制,只靠在大学后期阶段的几门专业课学习是解决不了问题的,而且已显为时较晚。那么,强调要在大学教学的全过程中贯彻落实理论联系实际的思想并硬性规定,在技术基础课中安排一定学时的工程实训教学,是完全必要的。
一、问题
如何搞好工程实训教学?这个问题又摆到了任课教师的面前。
如何做到从工程实际中简化抽象出力学模型是搞好工程力学实训教学的关键一环,也是最基本的内容。而在普通工科高等院校中,过去和现在都没有搞过这类实训教学,无可借鉴。但我们可从以下三方面去探索:第一,听取老大学生的实际工作经验;第二,认真分析已有力学与工程实际的关系;第三,借鉴相关学科知识。经过边探索、边实践、边总结,归纳总结出了从工程结构分析开始,从中离散出简单构件,再简化抽象出力学模型,进而进行力学分析计算,得到结论及给出对原工程结构设计的评价及改进意见,这样一个对工程结构进行工程力学分析全过程的方法。现以流程图的方式表达如下:
工程结构力学分析流程图
对上述流程图简要说明如下:
㈠在对工程结构进行力学分析、对构件、约束、载荷进行简化抽象时,应遵循以下原则:
1.分清主次,注意转化。既要抓住主要因素,略去次要因素;同时要注意,在一定条件下,有些次要因素可能转化为不可忽略的重要因素。
2.雅俗对照,约定俗成。即要把理论(雅)的东西和工程实际(俗)的相关东西进行比对,形成相应的简化关系;特别是有些已经形成定式的简化结果(如木结构连接就简化成铰接),就不能再变了。
3.由繁而简,先分后和。工程结构都比较复杂,直接对构件整体作力学分析是很困难的。一般应先分析结构的构成及各构件间的连接方式;然后,将构件间的连接方式作为相互的约束进行简化处理,离散出简单构件;进而对构件及相关载荷进行简化,得到力学模型。在对力学模型进行力学分析后,再回到整个结构中,作综合的分析处理。
㈡力学模型三要素。简化抽象出的力学模型必须具备三个要素:构件、载荷和约束,缺一不可。
㈢力学分析三要点。应用力学理论和方法进行分析研究有三个出发点:强度、刚度、和稳定性,并分别给出结论。
㈣综合评价三方面。对各构件分析后,再回到对工程结构整体的分析评价,应用工程标准和力学标准进行安全性、经济性和科学性三个方面的评价。
㈤在得出了对原工程结构的评价之后,自然会产生对原设计的改进意见。
依据上述分析方法,我们“挂壁床”、篮球架、纲目结构桥、吊扇、桌连椅等多种工程结构进行了工程力学分析研究;更准确地说,也是在进行分析时,不断地归纳、总结、完善分析方法。现以“挂壁床”为例,说明分析的全过程。
“挂壁床”是烟台南山学院学生宿舍中普遍使用的学生用床,如图所示。
该床由三部分组成:两个床头、一个床身。床头是一根50×50×4的角钢弯成直角的两边,与一根外径35mm圆钢管弯成直角的两边焊接成的矩形框架,框架中还焊有3根外径为20mm的圆钢管。床身是2根40×40×3的角钢由5根外形为20×20的方钢管焊接在一起而形成。由4根M8的螺栓将床身和床头连接在一起形成了整床;又各用2个膨胀螺栓(M16)将床头固定在墙上,形成了“挂壁床”。
根据床的结构和连接方式,拆开4个M8的螺栓,即可将床离散为三个简单构件,即两个床头和一个床身。这是第一步。第二步,将已离散出的较简单构件转化为力学模型。先看床头,它一端固定在墙上,相当于固定端,另一端自由;当人坐在床沿上时,人的体重将由床身传至与之相连接的床头自由端处;于是就得出了在自由端作用有集中力的悬臂梁。床身即可视为两端铰支、受有几个集中力作用的简支梁。考虑到几个人同时坐在床沿上的情况较多、而且此时床沿角钢比墙边角钢承受更大载荷,处于较危险状态,应予重点分析。考虑到两根角钢要同时发生弯曲变形,而且变形之差比连接两角钢的方钢管尺寸小得多(约1%),两角钢间的相互作用很小,可以略去。于是就得到了以床沿角钢为简支梁、其上有几个集中力作用的力学模型。到此即完成了力学模型的简化抽象工作。
接下来的是对载荷的分析。当一个人坐在高度为0.5m的床沿上时,两脚放在地面上,地面会分担体重的20%左右,墙边角钢也会分担体重的20%左右,余下的60%由床沿角钢承担。常见的较严重的情况是4个学生同时坐在床沿上。由于床板的作用,会使4个人的体重的60%平均地分配到5根方钢管与床沿角钢的焊接处。以每个大学生体重为600N计,则可视为简支梁上作用有5个290N的集中力;而总重量的一半以集中力的方式作用在悬臂梁的自由端,约为720N。
载荷确定后,即可进行强度及刚度分析计算。对于悬臂梁,集中力对固定端处的弯矩Mmax = 612N・m,由此引起对固定床头的上部螺栓的拉力1.5KN。据查,该螺栓的许可拉力为21KN,可见其强度储备很大。对于简支梁,最大弯矩Mmax=304N・m,角钢的抗弯截面系数W2 = 1.23×10-6 m3,则σmax = 245MPa,梁中点的最大挠度ω=13 mm。我们还对4人坐床沿时的变形进行了实测:悬臂梁自由端挠度为2.1 mm,简支梁中点挠度为15 mm。上述实测挠度值与计算结果完全吻合。由此可以认为,我们所进行的力学模型的简化抽象以及对载荷的估计是基本正确的。
根据上述分析,可对“挂壁床”作出评价及提出改进意见。
二、评价
设计思想新颖,结构合理,经济实用,安全可靠。床头结构设计巧妙,既有很高的承载能力,又是很好的床头护栏;而且用于固定床头的膨胀螺栓有很大的强度储备。床身的强度和刚度能满足一般正常要求,但在严重情况下(如4、5人同时坐在床沿上),强度和刚度都显不足;而且变形较大且不均匀时,会引起很大噪声,影响休息。
三、改进建议
针对上述例子分析,为增加“挂壁床”强度和刚度,提出下列建议:
1.将床沿角钢由40×40×3改为40×40×4,既不改变外观情况,又可增大强度和刚度,可使4人同时坐床沿时的最大应力降至190MPa,最大挠度降至10mm。
2.将固定用螺栓穿墙双挂。即把相邻两宿舍的两张床背靠背地用同一根螺栓固定在同一面墙上,既节省材料,又大大提高了防地震能力。
以上只是对工程结构的力学分析方法和工程力学实训教学的初步探索。还需要逐步提高水平,把实训教学活动提升到实训教学课的高度上来。
参考文献:
[1]蒙晓影.工程力学[M].大连:大连理工大学出版社,2008
论文摘要:金工实训是理工科院校重要的实践环节,旨在培养具有创新意识和创新能力的工程技术人才。在分析金工实训教学现状的基础上,结合教学实践,阐述了金工实训教学在全面培养学生能力和综合素质等方面所起的重要作用,并对邮电类高校学生金工实训的教学内容和教学方法的改革方向进行了探索,提出了金工实训教学的改革思路。
论文关键词:金工实训;教学改革;创新训练
高校的工程训练中心是以“实践”为主要载体,培养学生工程设计、制造和创新等综合能力的一体化实训平台。金工实训是实现工程认知和基础工程、现代工程以及工程创新三个层次的训练。这三个平台根据培养方案的需求,贯穿于整个本科教学阶段,同时拓展到研究生和工程博士培养阶段。每个工程训练平台之间既是密切联系不可分割的又可以简单划分为三个阶段(认知阶段、熟悉阶段和精练阶段)。各阶段可通过组合形成不同学校、不同专业所需的培养模块。在金工实训过程中,通过这种“模块”形成有效的工程训练体系。从需求的角度看,社会对具有创新精神、实践和综合能力较强的工程型大学毕业生非常渴望,国家和地方政府也非常重视大学生的创新能力、实践能力和综合能力的培养。很多学校制订实施了“卓越工程师”培养计划、“专业论证”计划等,其目的都是为了提升大学生的创新能力、实践能力和综合能力。在这种大背景形势下,许多高校纷纷成立工程训练中心,目的是为学生营造一个具有工程场景的训练环境,为国家培养更多的实践型人才。以上所述的各种计划都是从社会需求的角度培养复合型人才,其具体内容均涉及到金工实训的教学改革,所以研究金工实训的教学改革也十分必要。
邮电类高校学生是一个特殊的实训对象,既要兼顾传统的金工训练又要体现出电子、通信类专业的特色。所以,在邮电类高校的金工实训中要做到有特色的针对性实训,就要求针对传统的教学内容进行改革。本文还对教学方法进行了讨论,并对相应的教学手段进行了研究,从而形成了金工实训教学的改革思路,以期提高大学生的创新能力和生产实践能力。
一、教学内容的改革
针对我国邮电类现代化人才的培养目标,在金工系列课程教学中增加了现代工程中所需的新内容,删减了现有实训的过时部分。结合学校实际情况,提高数控、加工中心等新设备实训的比重。以车、钳、铣、刨、磨、铸、锻、焊等传统实训方法为基础,引入了最先进的金工实训方法。结合21世纪的新型工业、企业要求具有综合性素质人才的特征,树立新的教育观念,破除陈旧的实践、实训模式,以锻炼本科生的工程技术应用能力为核心,注重综合创新能力的培养,不断改革实训的教学内容,增加现代技术的含量。
1.结合社会需求,增加特色教学内容,向学生传授具有专业技术特色的实训业务
为增强培训中心的特色,将实训中心的加工装备建设过程分成了多个阶段。在一期建设中,注重传统设备的积累,确保教学中不丢传统知识;在二期建设中,增加了数控加工设备,包括数控加工中心、PCB电路板加工中心、数控系统、机器人示教系统,使学生在了解各种先进设备的同时能够有更开阔的眼界,增加动手实践的机会;在三期建设中,将数控系统和示教机器人教学与学院科研联系在一起,结合研究方向,学院的科研团队设计了一些控制系统,研制了一系列特种机器人,建立了示教机器人实验室、工业机器人实验室。
2.进一步加强引入现代化的设计方法、加工手段和制造工序
即将最先进的现代化理念融入到大学生的金工实训教学中。现代化的设计方法,如并行设计,是在设计产品原型的过程中就开始考虑材料加工的各种工艺过程,在产品设计之初就开始进行市场调研、产品需求分析;在产品概念设计之初就考虑原材料计划等环节。在综合设计的基础上,进行先进的加工和制造,进一步提高加工效率,节省加工成本,增加产品效益。通过现代化的教学方法和教学内容使学生明白:机器的制造既要着眼于工厂里的生产、制造活动和实验室的科学研究,又要建立起现代化制造的大工程观念,保持大局观,建立正确的总体目标。
3.支持个性化的产品设计
通过特殊产品的设计、加工和制造,使大学生的动手能力得到锻炼,使学生的综合工程素质得到提高。在这个过程中,需增加生产实习中学生作品的类别。如果仅仅包括几乎贯穿全国工科高校实训的小榔头产品,金工实习的内容就显得十分单一,学生的思路也太狭窄。应该做到在教师设置的产品造型外,学生可以根据自己的需求设计并加工自己感兴趣的产品,但该产品必须要经过指导教师的检验,确保达到紧扣教学大纲和切实训练的目的。
从生活实践可知,应用现实中实用的产品可大幅度提高学生的兴趣,也更容易让学生分析和理解。把学生的设计、产品的加工工艺和制造的任务融入到解决具体的实际工程问题上来,使学生更多地在真正的设计工程和加工环境气氛中进行实践活动。为了使学生得到更充分的锻炼,指导教师应该更合理灵活地安排课时,在课程刚开始就布置各种作业,能够让学生充分了解自己整个实习过程中的任务。学生可根据自己的兴趣,以自由组合的方式分成多个小组,也可以相近的几个小组联合在一起组建成模拟公司,也便于把最初独立的分散的设计方法、加工手段融合成一个整体,使之贯穿于生产实践的始终。这样也有利于培养大学生独立分析问题、解决问题和努力创新的综合能力。例如:第1组负责产品的设计(设计部),第2组可负责工艺方案的制订和编制(模拟工艺部),第3组负责实践加工操作(模拟生产部)。每个小组在“生产”过程中都应与指导教师做好充分互动,在交流期间不间断地修改、完善本组的方案,最终由指导教师把关,各小组之间互相监督、检查(模拟质检部门)。应用这种分组的形式能够做到从构思到设计图纸(包括加工工艺、加工工序)再到制造零件、部件,乃至整个产品生产的全过程都在“模拟公司”中进行了训练。学生经过“模拟公司”的实践能够进一步整合课本上的理论知识,联系到实践生产中,有助于学生创新意识的培养和提高。同时,采用几个小组联合对产品的“质量”进行讨论和检验,能够让学生在产品质量控制、培养协调管理能力等方面得到模拟锻炼。同时,为了培养学生对产品模块化分析的能力,了解个性化装配、个性化订制过程,建立个性化设计的思想,每个小组可分工设计不同的产品或零部件,最后组装成各种功能成品,即不同功能、不同性价比的产品,这样可以满足社会对产品的多方面需求。
二、教学方法的改革
由于邮电类高校学生的学习、就业、工作都具有十分突出的学科、行业特点,其专业设置普遍偏向于通信、电子、自动化和计算机类方向,这就要求邮电类院校在专业课的实训上一定要体现出自身的特点、突出特色。根据用人单位对不同专业学生的特殊技能的要求,邮电类高校金工实训根据专业的特点实行了分类式、差别式的教学方法。
1.机械电子工程类专业、精密仪器科学、测控技术与仪器类专业
以上几个专业的学生,在实习过程中应侧重于机械设计基础技术和创新设计能力的培养。根据往届的经验,建议实训的时间至少达到4个星期。在实训的初期,应全面地参加各种基础工种,包括车、钳、铣、刨、磨等常规的切削加工实训,这样学生可以对传统的实习内容有了总体的了解;在实训的中期,适当参加铸、锻、焊与热处理等基本的热加工、热处理等实训,可扩大学生在金属材料方面的知识;在实训的中后期,要抽出一定的时间完成相应的数控加工实训,包括数控程序的编制、计算机仿真、现场的加工实验,可使学生掌握各种先进的数控加工方法。在数控实训过程中,还应安排自主的产品设计和加工,可独立完成,也可在教师指导下进行创新训练。总之,在机械类专业的学生实训中,既要全面又要突出重点和特色。
2.通信、自动化、电气和计算机类专业
通信、自动化和计算机类的实训应注重特色教学内容。让学生更多地参与数控加工操作、加工中心操作、控制系统的设计。在实训过程中可多使用PCB电路板加工中心、机器人的专业加工、机器人焊接,结合电子设计软件进行机器人示教系统实训。另外,可应用多样化的教学手段和教学方法,如采用多媒体、视频教学、示教方法。在进行专业加工训练的同时,尽可能多地联系大型企业来进行参观性教学,为避免影响正常生产活动,可进行视频和参观结合的方法。还可组织学生参观先进的装备展(如机床展、宝马展),这样能让学生了解更多的国外、国内先进的制造装备,以弥补学校对传统加工装备投入的不足。在通信电子类专业的学生实训中,要突出特色,做到精益求精。
3.管理类、经济类专业
管理专业学生的实训重点是了解生产过程中所使用的各种机械加工设备,从总体上认识生产作业中所运用的加工方法、工艺、工序流程。在此基础上,进行产品的成本控制、物料管理和产品数据的管理。针对邮电类高校金工实训的基本要求和所要达到的目标,结合管理类专业学生特点,在教学环节上应当降低实训过程中加工操作技术方面的要求,更侧重训练学生在生产制造过程方面的管理水平,着重要求撰写制造过程的成本预算、决算、产品质量管理等方面的内容、实践报告,并学会进行产品管理等方面的成本合理性论证。要从管理的角度重点培养学生的成本意识和质量意识,在实训过程中始终向学生灌输经济效益是所有生产活动的主要目的之一,企业或部门的一切加工活动必须以取得经济效益为目标进行,这就要求在教学过程中综合产品的开发成本、市场需求、产品质量、销售和利润等经济指标的概念,并将这些指标与生产实践相联系,使学生更好地理解提高生产效率与确保加工质量之间的关系。通过实训过程中的教师引导和训练,使邮电类高校学生了解企业成本管理的重要性,成本管理的运作情况直接影响生产过程是否顺利;让学生清楚企业产品质量是企业的命脉,引导学生从多方面查找影响产品质量的各种因素,并对不良因素及时分析形成的原因,找到最优解决方案。在管理类专业的学生实训中,要求学生了解产品生产过程,弱化加工内容,突出产品质量、管理和销售内容。
一、建立高职学生日常成长档案的必要性
高职学生日常成长档案的建立,对高职学生管理工作、专业教师教学工作以及学生就业等各方面都非常有必要。网络是大学生青睐的信息交流渠道,支持语言、图片、文字等多方面的信息。笔者通过辽宁省某高职院的学生问卷调查,显示该院学生多数使用安卓、塞班、苹果等智能手机,占到学院学生总数的75.95%。随着网络时代的到来,高职思想教育工作者应该与时俱进,顺应时代的要求,建立学生日常成长信息档案,充分了解每一位学生的各方面情况。这一档案的建立,一方面有助于开展有特色的学生管理工作;另一方面有助于增强学生的自我管理的意识。
二、高职学生日常成长档案管理系统的具体内容
高职学生日常成长档案是指学生自入学第一天起,记录整个大学期间的学习、生活、参与各类社会活动、诚信、心理等方面的信息。该档案能够从一定程度上反映学生的德智体美劳的状况,也能够反映学院对学生的培养过程。学生日常成长档案包括以下七个方面的内容:
第一,建立高职学生日常学习、生活档案。该部分档案由学生独立完成,主要通过平台,记录学生的早操、课堂学习、一日三餐、晚自习以及就寝等方面的信息。学生需要将每天记录的信息,打包整理发送给班主任老师,并由班主任老师统一整理归册。
第二,建立高职学生参与校内外活动的档案。该部分档案由系部专任辅导员负责,主要记录学生参与学院、系部组织的各项活动以及学生申请的志愿者活动过程中,获得的各类证书如荣誉证书、获奖证书等;撰写的论文;发明的专利;出版的专著;取得的职业资格证书等
第三,建立高职学生实习档案。该部分档案由系实训中心主任负责,主要记录学生参与实践环节的情况。我院(渤海船院)船舶工程技术专业学生在校期间,参与实践实习累计780学时,涵盖专业基础实习1周、船舶识图与结构制作实训3周、放样实习2周、钢料加工实习2周、船体装配焊接实习2周、装配实习3周、CAD/CAM与生产设计实训6周、船体装配焊接实习2周、工学结合生产实训4周等实践环节。学生通过这些实训锻炼,提升了自身的专业素质,为走上工作岗位奠定了基础。
第四,建立高职学生诚实守信档案。该部分档案由系部专任辅导员负责,主要记录学生助学贷款的偿还情况,信用卡还款情况,旷课、旷寝情况,参与非法组织、活动情况,偷抢行为,诈骗等信息档案。
第五,建立高职学生心理健康档案。该部分档案由学院思想政治教育课程组教师负责,记录学生的心理状况,包括异常学生的心理辅导记录;学生的价值观、人生观、职业观测评;学生的恋爱观测评;学生的个性心理测试等综合信息档案。另外,还需要单独建立单亲学生的心理健康档案,关注单亲学生的心理成长过程,给予他们更多的爱与关注。
第六,建立高职贫困生档案。该部分档案由学院学生处老师负责,记录贫困生的家庭所在地以及各成员收入情况,并根据实际情况,分别建立特困和贫困两类学生的档案。在学院国家助学金、励志成才奖学金、省政府奖学金等评定工作时,翻阅贫困生档案以及学生的成绩档案,综合评定,选出适合的获奖学生。
第七,建立高职学生成绩档案。该部分档案由学院教务处学籍办老师负责,记录学生三年的所有课程成绩、全国计算机IC3考试成绩、全国大学生英语A级、四级和六级成绩等综合信息。
最后,学院排专人(学生处管理人员)负责收集以上七个部分的档案资料,并进行归档处理。每部分档案均按照封皮、目录、信息记录单、总结的顺序装订成册。
三、建立高职学生日常成长档案的几点建议
1.提高学生日常成长档案的归档意识。学院各系主任、副主任、专业课程组组长、实训中心主任,学管人员等都应高度重视学生日常成长的归档管理工作,并把学生的日常成长档案整理工作作为一项重要工作完成。同时,还要通过各种渠道,完善自己负责的档案资料。
2.档案管理人员参与学生日常成长的全过程。如负责学生实习档案建立的实训中心主任,一定要亲自参加学生实践环节的指导工作,并做好记录,将获得的第一手资料归档;负责学生心理健康档案的思想政治课程组教师,要充分利用课余时间、周末、节假日来进行学生的心理健康测评,并针对测评结果撰写分析报告,提出学生心理健康的可行性辅导建议;负责贫困生档案建立的学生处老师,需要翻阅学生的原始档案资料,还需要进一步合适学生所提供的特困证明材料的真实性,家庭信息的准确性。针对学生的不同的家庭状况,按1~3的比例选出特困生与贫困生,并建立相关的信息档案。
3.加强档案管理队伍的建设。学院成立学生日常成长档案管理领导小组,以各系主任为组长,学工办主任和团委书记为副组长,七个部分负责人为组员的档案管理队伍。定期地组织参加档案管理相关的培训,学习档案管理知识与技能,提高档案管理人员的职业素质和工作效率。聘请网络公司平台技术人员,举行专题讲座,讲解平台对学生日常成长档案的作用。让每一位档案管理人员都能够运用计算机技术进行档案管理工作。
四、网络平台在学生日常档案管理系统建立中的实践与效果
关键词:焊接;创新人才;教学体系;国际焊接工程师
作者简介:吕迎(1979-),女,黑龙江七台河人,佳木斯大学材料科学与工程学院,讲师;李俊刚(1971-),男,黑龙江佳木斯人,佳木斯大学材料科学与工程学院,副教授。(黑龙江 佳木斯 154007)
基金项目:本文系2013年黑龙江省高等教育教学改革项目(项目编号:JG2013010510)、2012年佳木斯大学重点教研项目(项目编号:JYLA2012002)、2012年黑龙江省高等教育综合改革试点专项项目(项目编号:JGZ201201274)的研究成果。
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)08-0034-02
焊接是一种精确可靠、低成本连接材料的技术,它作为先进制造业的重要组成部分,在石油化工、交通运输、电力电子、航空航天等领域得到广泛应用。随着我国经济建设的不断推进,制造业对工业生产第一线的焊接工程技术人才需求量增大。近些年,就业市场对人才素质要求有了新的转变,总体上已经由理论型向技术型、技能型人才转变,而复合型、创新型人才更备受欢迎。[1]目前,高校工科毕业生存在着实践能力不强、创新意识薄弱等问题,在生产实际中难以满足用人单位的需求。因此,如何加强工程素质教育、培养创新人才已成为高校教学改革面临的新问题。本文根据佳木斯大学(以下简称“我校”)焊接专业人才培养目标、教学资源等实际情况,以增强学生实践能力、创新能力和社会适应能力为重点,对创新人才培养模式进行了探索与实践。
一、整合优化课程教学体系
1.构建三位一体课程体系
人才培养方案是实施人才培养工作的根本性指导文件,是组织教育教学过程、进行教学改革的主要依据。2013年,基于“材料大类”平台招生背景,我校焊接技术与工程专业重新修定了人才培养方案,依据“厚基础、精专业、重实践、强能力、高素质”的目标培养焊接工程技术人才,学生经过两年的“材料大类”培养进行专业分流,然后进入焊接技术与工程专业课程的学习。人才培养目标的实现最终取决于课程体系的构建和实施过程。为改变普通理工院校重理论、轻实践的人才培养定势,我们打破了传统知识体系,对焊接专业课程体系进行整合,构建起理论教学体系、实践教学体系以及素质拓宽体系三位一体的课程体系,在教学环节中将传授知识、培养能力以及提高素质有机地结合起来。
2.优化教学内容
焊接专业属于多学科交叉渗透的工程技术学科,涉及的课程内容广泛,在有限的教学时间内无法对全部内容进行详细讲解,因此,我们根据“够用、应用”的原则,对课程内容进行优化,缩减理论学时,并提高实践教学环节的学时与学分比例。如将原有的“金属材料及热处理工艺”和“热加工工艺及设备”两门课程合并为“金属材料及热处理工艺”一门课程,将132学时的“材料科学基础”缩减为72学时,以便有更充分的时间开设“焊接新技术发展”、“焊接工程缺陷分析”、“焊接工程夹具设计”等选修课程。在实践教学内容上,新增焊接工厂模拟训练、科技写作训练、大学生科技创新实践等环节,将学生从课堂的禁锢中解放出来,着力培养学生的科学精神、创新思维和实践动手能力。
3.“编”、“选”并重进行教材建设
教材是体现教学内容和教学方法的知识载体,是进行教学的基本工具,也是深化教育教学改革、全面推进素质教育,培养创新人才的重要保证。焊接专业本着“选”、“编”并重原则进行建材建设,既重视选用优秀教材,同时也鼓励教师编写教材,使两者之间扬长避短、借优补弱。近年来,焊接教研室组成教材建设小组,根据人才培养目标及教学大纲,编写并出版了《电弧焊方法及设备》、《焊接检验》、《材料表面工程技术》等本科教材,教材中除了反映学科体系的基本原理外,还适当引入典型工程实例以及新技术,增强学生理论联系实际的能力,拓宽知识视野。此外,其他核心专业课均选用《焊接冶金学-材料焊接性》、《焊接结构学》、《焊接生产和工程管理》等高等教育规划类教材,严把教材建设的质量关。
二、教学环节培养学生创新思维能力
1.灵活采用多种教学方法
高等学校课堂教学中,“一言堂”的讲授方式仍然占主体地位,这种以教师为中心的教学模式忽视了学生的主体作用,挫伤了学生学习的积极性和主动性。我们根据焊接专业课程特点,积极倡导“以学生为中心”的教学理念,采用启发式、讨论式、合作式、案例法等多种教学方法组合,激发学生的学习兴趣,引导学生积极思考、主动学习。如在讲授“金属焊接性”中低合金钢焊接性时,教师在讲解完热轧及正火钢焊接基础理论后,以某工厂厚壁16Mn钢套筒焊接中出现的裂纹为例,请学生分组讨论裂纹出现的原因并阐述理由,由小组组长进行汇报,最后教师进行点评、总结。学生在参与实例研讨过程中,将理论分析、归纳等思维活动与解决生产实际问题联系起来,提高了学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。
2.教学与科研有机结合
高等教育最终目标是培养高素质人才,关键环节在于教师教学能力和水平的提高,而科研是提高教学质量的推进器。[2]教学与科研是相辅相成、相互促进、不可分割的关系。焊接作为一种重要的连接技术,在工业形势和科学技术的推动下迅速发展,焊接新技术、新材料、新工艺层出不穷,但教材中相关内容滞后于知识更新速度。教师通过科学研究能够准确把握焊接领域的新理论、新方法、新应用等,在讲解专业基本原理和工艺的同时,将学术动态和教师科研成果及时融合到相应的教学内容中,引导学生在学习过程中建立开放、创新的思维模式,拓宽学生的视野。
3.开展面向本科生的学术讲座
学术讲座是大学校园内主流课程之外的一个重要传授知识、培养人才的途径。学术讲座提供了一个开放的、富有活力的交流平台,既能够促进教学理念的转变和教师素质的提高,同时也利于质量教育工程与创新教育工程的推进。[3]我校焊接专业开展了一系列面向本科生的讲座,如定期邀请特聘教授哈尔滨焊接技术研究所的林尚扬院士、哈尔滨工业大学的吴林教授为学生开设讲座,介绍我国焊接技术的现状及发展。此外,教研室也组织骨干教师针对学生学习中的难点、热点开设专题讲座。学生通过与专家面对面的交流,从多角度了解学科的研究方法、手段和前沿动态,激发了学生的学习欲望和创新思维,并为选择毕业设计、创新项目以及考研研究方向开启了思路。
三、实践环节提高工程意识和动手能力
1.由验证性实验向综合性实验发展
传统的实验教学一般以验证性实验居多,教师讲解时间长,而且此类实验内容单一、缺乏系统性,学生在学习中普通存在着对实验内容不了解、走马观花、缺乏积极性等问题,没有达到应有的教学效果。因此,我们对实验课进行改革,删除了部分验证性实验,将焊接检测综合性实验由12学时增加至20学时,并新增了压力焊与钎焊、焊接结构等综合性实验。由于焊接综合性实验与设计性实验往往是相互融合与交叉,我们结合生产实际和教师的科研方向将项目融入实验教学内容中,引导学生按照科学研究的步骤开展实验。
2.加强实践教学基地建设
实践教学基地包括实习实训环境、实验室等,是实践教学的重要依托。我校焊接专业在长春第一汽车制造有限公司、佳木斯中唯实业有限公司、佳木斯煤矿机械有限公司、约翰・迪尔佳联收获有限公司建立了校外实习基地,使学生能够得到较完整的技能训练和岗位体验。目前,在校内已经建成数字化焊接、非熔化极气体保护焊、电阻焊与钎焊、检测与探伤等实验室,加之学院设有教育部金属耐磨材料及表面技术工程研究中心、省高校材料科学与工程教学实验示范区,以及省高校重点实验室生物医学材料实验室,相应配套设施、人员逐渐完备,并且实验室全面对外开放,为学生进行实验操作、课程设计、毕业设计、科技创新等活动提供了宽广的平台。
3.重视大学生科技创新活动
大学生科技创新是大学生群体运用所学的知识和技能,在课外从事学习、研讨、实践、创造的活动。它是培养大学生创新能力的重要手段,已成为国家本科教学质量与教学改革工程的重点建设内容。目前,各高校都十分重视学生的科技创新活动,最大限度地鼓励学生参加各类科技竞赛和技能比赛,为培养学生创新精神和实践能力营造了自由、宽松的氛围。[4]在教师的指导下,我校焊接专业学生的科技创新活动取得了一定成绩。例如:2007级学生在首届全国焊接创新大赛中获得一等奖1名、二等奖2名、三等奖1名;2009级、2010级学生申请黑龙江省级创新创业项目3项、校级创新项目4项;2010级学生在高校大学生金相技能大赛中获得一等奖2名、二等奖2名、优胜奖1名,在十三届“挑战杯”全国大学生课外学术科技竞赛中获得三等奖1名。
四、“学位证+工程师资格证”人才培养模式
在本科教学环节过程中对学生进行国际焊接工程师(简称IWE)资格培训认证,形成学位证+工程师资格证的“双证”型人才培养模式,促进专业知识与国际工程标准接轨,成为高校合作培养焊接专业创新人才的新模式。[5]2003年,我校焊接专业利用教育资源优势及实验基地等条件,与哈尔滨焊接技术培训中心合作建立了在校生国际焊接工程师联合培训基地,制订了“重实践、强素质、加强工程意识和工程能力”的培养方案,并在教学环节中进行实践,获得了许多新的思路和良好效果。目前,我校焊接专业共计301名本科生通过联合培养获得国际焊接工程师资格证书。从就业反馈信息看,经过培训的毕业生既掌握焊接基础理论知识,又熟悉相关国际标准及规程,同时又具有一定的生产实践经验,大大提高了就业竞争能力。
五、结语
面对21世纪知识经济和竞争时代,高校正全面推进素质教育适应科技进步和现代化建设需求,构建创新型人才培养模式是高等教育发展的必然趋势。本文提出了地方高校焊接专业创新人才培养模式,通过构建三位一体课程体系、优化教学内容等对课程体系进行整合,在教学环节中灵活采用多种教学模式并与科研有机结合引导学生建立开放、创新思维模式,通过增加综合性实验比重、开展大学生科技创新活动、推进双证人才培养模式等途径使焊接专业学生创新能力、工程实践能力和综合素质全面提升。
参考文献:
[1]潘懋元.应用型人才培养的理论与实践[M].厦门:厦门大学出版社,2011.
[2]许修,宕刁卓,张立菲,等.以科研促教学,提高本科人才培养质量[J].东北农业大学(社会科学版),2006,4(2):47-48.
[3]董文明,肖蓉,龚加顺,等.大学开设学术讲座作用浅析[J].科技创新导报,2012,(4):254.
关键词 实习 本科 实践教学 船舶与海洋工程 虚拟仿真
实习教学是加强专业知识教育,增加学生的感性认识,培养学生实践能力、创新能力的重要综合性训练环节。对于应用型工科高等院校来说,结合自身行业特点,加强实践教学改革,着重培养学生的能力,是创新人才培养的重点。①船舶与海洋工程专业主要面向培养具备现代船舶与海洋工程设计、制造和技术研发的基本技能、计算机编程及应用能力,能在船舶与海洋结构物设计、制造、科研、检验和管理等部门从事相关工作的工程技术人才。为此,实习教学一直以来都在专业教学体系中占有重要地位。
1 传统专业实习教学体系
在船舶与海洋工程的专业实习体系中,主要包括金工实习、认识实习和生产实习。其中金工实习一般设置在大学一年级的第二学期,两周时间,主要在校办工厂对学生进行车、铣、刨、磨、数控切割和焊接等基本操作技能的实训;认识实习,一般设置在大学三年级的第二学期,1周时间,通过到造船企业进行船舶产品建造流程、主要设备设施和企业组织管理方面的认知参观学习。进而达到将理论知识和生产实践相结合,初步形成专业基本概念的目的;生产实习,一般设置在大学四年级的第二学期,1.5周时间,通过在造船企业向企业人员深入学习交流生产技术与管理知识,进行工程基本实训。
实习有规范的教学大纲、教学教案和考核细则作为指导。为保证实习质量,聘请技术专家做现场讲解和专题技术讲座,将相关知识、理念清晰明了地传授给学生。然而,随着高校扩招和学生数量的大幅增加以及企业实习基地生产现实需求同教学需求的矛盾,导致了当前专业实习存在了一些问题,主要表现在以下几个方面:
(1) 集中实习时,由于人数多,在企业里出于安全原因,学生很难有机会进行实际操作。此外,造船企业现场嘈杂,实习教师现场的讲解很难被全部学生接收,学生“走马观花”让实习渐渐偏离预期目标;
(2) 实习经费投入不足,实习以点带面,②造船企业各节点任务联系紧密,承接实习会提升企业经营管理的难度,影响正常的生产秩序。实习基地配合实习计划目标实现的积极性不高,企业生产现状与实习教学大纲和教学计划没有良好衔接,③实习内容的开展缺乏系统性;
(3) 学生在进入专业学习阶段,对本专业的学习要求不甚明确,对学成以后,自己能够达到的专业水准缺乏目标,一直处于老师教什么,学生学什么的被动状态中,学习缺乏成就感,专业学习兴趣不浓,很难调动学习的积极性。
2 实习教学体系改革
(1) 利用学校在船舶工业的综合影响力,促成国内两大船舶工业集团公司推动下属公司和地方骨干造船企业进行实习基地的建设,充分发挥各实习基地的互补作用。同时,通过协同合作,进一步密切产学研联系,全面提升学科人才培养、科技创新、社会服务的能力和水平,使各方在实习基地建设中受益;
(2) 在校内建设“船舶制造技术仿真实验室”,分担现场实习压力,并使学生在现场实习前系统了解实习内容与任务。实验室建设以扩大学校在船舶与海洋工程设计制造学科优势为目标,初期实现按照现代造船模式理论,制作大比例船厂布置和生产过程仿真缩比模型,展现船厂总布置,模拟造船工艺的流程,使学生迅速、全面地了解壳、舾、涂一体化和设计、生产、管理一体化的总装造船生产全过程;
(3) 引进、开发仿真平台系统,深化学科实验室建设。在认识实习和生产实习结束时,学生通过分组协作的方式利用课余时间在相关仿真平台上完成企业工程师和教师所设置的相关题目,进一步将实习过程中的所学知识灵活运用,同时将此项任务完成情况记入实习成绩;
(4) 完善实习成绩考评体系。将实习纪律、态度、实习报告和总结撰写规范工整以及实习后仿真选题与协作攻关等完成情况记入考评体系。同时,对实习后学生完成相关题目时出现的好点子、好思路给予资助,鼓励学生在毕业设计中或作为参加各类大学生科技创新大赛的项目进行深入研究。
3 实习改革进展
按照实习教学体系改革的相关举措,江苏科技大学进一步密切了同船舶行业的联系,同上海、江苏等地的大型造船企业、基地签订了实习基地共建协议,并与企业相关部门联合制定了相关实习教学大纲、考核细则。“船舶制造仿真实验室”建设也受到了“江苏省高校优势学科建设”项目的资助,一期工程已经实施完毕,成为认识实习和生产实习开展之前,实习动员与任务布置,学科方向概论性课程以及学科宣传介绍的平台。图1展示了实验室局部情况。
图1 船舶制造仿真实验室局部
在“船舶制造仿真实验室”建设二期工程中,学校船舶与海洋工程学院引进了DACS精度控制系统、AVEVA Marine系统、OPTIMUS/ISIGHT优化设计软件和COMPASS设计/评估软件系统,拓展了NAPA系统功能模块,并开展了相关软件系统的培训,TRIBON M3和HD-SPD系统已经在实践教学中成熟应用。同时,制定完成了省级“船舶数字化设计制造技术工程实践教育中心”建设计划,并获省教育厅批准、资助。
实习成绩评定体系的改革也使得同学们对专业学习产生了浓厚的兴趣,参加实习和实践创新活动的积极性明显提升。此外,学校和学院还分别设立了校、院级大学生创新研究专项基金项目,制定了“江苏科技大学关于进一步加强大学生科技活动的意见”、“江苏科技大学大学生科技创新基金管理细则”、“江苏科技大学大学生科技创新活动与科技创新基金实施方案”等制度。④实习教学体系改革三年以来,在实习仿真平台基础上完成了多项课题,其中获得“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛三等奖一项,中国大学生船舶与海洋工程创新设计大赛获奖三项,“船舶与海洋工程专业应用型人才创新精神与实践能力培养”获江苏省高等教育教学成果一等奖。
关键词:融合;递阶式;五线谱;多元化
作者简介:张学军(1966-),男,湖南益阳人,湖南城市学院通信与电子工程学院,副教授。(湖南 益阳 413000)龚红玉(1971-),女,湖南益阳人,湖南益阳国基实验中学,中教一级。(湖南 益阳 413049)
基金项目:本文系湖南省高等学校教改项目([2010]243号)、湖南省科技厅资助课题(2011FJ3174)的研究成果。
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2012)15-0059-02
湖南城市学院(以下简称“我校”)是一所地方本科院校,成立时间不长,基础环节薄弱,实验实训设备能基本满足实践教学的需要。为切实提高学生实践动手能力,培养创新型人才,在实践性教学方面进行了一系列的改革与试点,摸索出了一些经验。本文主要就“我校”实训中心在电类专业实践性教学改革方面所采取的一系列措施进行总结,旨在为同行提供一些借鉴。
一、课程、专业之间加强融合,淡化界限
实践性课程体系与相应的理论课程体系紧密联系。我校实验实训中心在教学改革中坚持了“三淡化”:一是淡化了理论教学与实践教学的界限,将理论教学与实践教学有机结合;二是淡化了专业之间的界限,加强各专业之间的交叉渗透;三是淡化了软件实验与硬件实训的界限,充分利用各种手段提高实践效果。将电工电子实训课程设立成多模块化实训课程体系结构,有助于不同专业进行优化组合。
理论教学与实践教学的有机结合扬弃了传统实验内容,系统地增加设计性、综合性和工程性实训,注意培养学生的创新意识。如实训中心开设的电工技术等7门基础实训课程,实训项目78个,其中综合性、设计性、创新性实训占60%。电子产品组装、设计实验室、创新性实验室长期对学生开放,给学生提供了一个拓展的空间和平台,学生利用课余时间在开放实验室进行创新实践活动,如完成“大学生创新性、研究性项目”、“电子设计竞赛”等,学生的创新意识、实践能力和创造能力得到了较大的提升。电子科学与技术专业2008级2位同学在2011年全国大学生电子设计大赛中获得湖南赛区一等奖、国家二等奖。
实践教学内容的设立强调课程之间和专业之间的融合、个人能力培养与团队协调发展的融合,从电工电子实践初步、电路基础实验、电工技术实训等八个方面开设实训项目,并先后编写出版相应的实训教材和自编实训讲义。
在修订教学计划的同时加大了实践教学课时量,以突出实践教学的重要性。在新的人才培养方案中,电子技术的理论课学时为56,实践学时为16,实践学时与理论学时之比为1∶3.5;电路基础(电工基础)的理论课学时为56,实践学时16,实践学时与理论学时之比为1∶3.5;单片机原理与应用的理论课学时为32,实践学时为32,实践学时与理论学时之比为1∶l。
二、教学方法上,创新教育教学模式,开展递阶式教学
在实践性教学方法上,我校实验实训中心打破了传统的将实验依附于课程的教学体系,建立了基础知识教育、基本技能培养、设计能力训练、综合技能提高、创新人才指导的“五级递阶式教学”新模式。
基础知识教育指在电工电子实习基地内进行为期1周的实习,包括基本工具的使用、基本焊接技术练习、基本的继电控制电路安装调试、电子小产品的安装调试、交直流电路的常识、安全用电知识教育等。这项教育每年面向全校电类专业的学生,受益面广。
基本技能培养包括电工技术实训、电路基础实训、模拟电子技术实训、数字电子技术实训等,其中综合性、设计性、创新性的实训占60%以上,主要培养实践技能和实验的分析方法。该级实训同样面向全校电类各专业的学生。
设计能力训练主要面向电类各专业进行电子课程设计和单片机课程设计,由给定题目或自选题目到设计、安装、调试全过程,采用项目式进行系统的训练,各门课程的设计训练时间为1周。
综合技能提高是指电子综合实训和课外自主创新性实训与研究:电子综合实训包括电子技术实训、单片机技术实训、PLC可编程控制技术实训、电路板制作、电子产品的设计安装调试等。课外的创新性实训与研究包括毕业设计、电子设计竞赛等,利用课外时间进行,通常2个人组成一组,老师进行指导,培养学生的综合应用能力和创新思维,培养学生的团队精神。
创新人才指导主要是指培养“三创”人才,即创业、创新、创造性人才,利用课外时间(含寒、暑假时间),组织学生参加全国大学生科技创新竞赛、电子设计比赛及社会团体组织的各种竞赛、“挑战杯”创业竞赛、老师的科研课题等,培养学生的科学研究能力和创新能力。
在一至三级的实践教学模式中实训课尽量采用1人1组,可减少学生依赖性,增加主动性,体现以学生自我训练为主。第四级和第五级是与科研工程和社会应用实践密切联系的环节,引导学生尽早进入科学研究领域,如步进电机控制器、简易汽车信号控制器、简易数字频率计、低频数字式相位测试仪等实训项目都融入了科技创新的成果,尤其是与实际工程应用相结合,激发了学生理论联系实际的学习热情,取得了一些理论联系实际的创新研究成果,如三相应急电源、智能综合继电保护装置、电子节气门智能控制器等。
在实践教学手段上,采用多媒体课件、虚拟、仿真与实际相结合的实践教学模式,将部分多媒体课件放在系部的网站上,供学生事先浏览和预习,为进行实训做好准备。此外,还实行实训室全面开放、学生网上预约实训,形成以课内与课外、必修与选修相结合的自主式、合作式、开放式、研究式的实践教学模式,提高实践教学效率和资源的利用率,为广大学生投身社会实践提供条件。
三、加快实践性师资队伍建设,实行实践教学人员多样化
实践教学体系的构建与实施对从事实践教学的师资队伍提出了更高的要求。实训中心的实践教学师资队伍绝不仅仅是单纯的实训技术人员,还必须有较高水平的理论课程任课教师和科研人员等参与到实验实训室建设、实践教学课程建设中来,以整体提升实践教学水平与质量。针对过去实践教学中存在的问题,学校多次召开实践性教学研讨会,广泛听取意见,探索符合新时期办学规律的队伍组成模式,形成了由五部分人员构成的动态稳定的队伍组成模式,并提出了相关要求。
目前活跃在实训中心的人员实行“五线谱”,有五个部分:实行八小时上班的专职实训人员、兼职教师、涉及实训教学内容的任课老师、新进中青年教师、动手能力较强的优秀学生。对涉及实践教学内容的任课老师,学校要求必须保证实训课时在现场指导,要求新进中青年教师必须在实训中心工作一段时间,安排动手能力较强的优秀学生在实训中心协助工作。
学校为了提高师资水平,有计划地组织实训人员进行培训,还将专职人员派出去培训、学习和交流。目前学校实训中心现有专职实训技术人员7人,全部具有高级职称或者硕士学位,平均年龄35岁,形成了一支结构合理、核心骨干相对稳定的实践教学队伍。
四、考核方法上,实行考核多元化,并形成了完善的考核体系
在实验实训考核方法上,实训中心建立了多元实验实训考核体系。根据课程与实验实训项目的不同,考核设笔试、口试、操作、设计制作等多种方式,不同的实验实训课程采用不同的考核方式。如数电和模电实训采取平时实验实训成绩和考试实验实训成绩两部分组成的记分办法,而且考试由笔试和操作两种方式进行,操作部分的内容是随机的,在学生进入实验实训室后由学生自己从题卡中抽出什么内容就完成相关内容的实验实训测试;又如电工电子实习,成绩由电工和电子两部分构成,每部分都由多个子项目构成,并有详细的评分体系,指导教师与学生面对面如实地评定成绩,激励学生认真进行每个子项目实训。这样的考核既激发了学生实训的兴趣,也提高了他们的实践动手能力。
五、结语
针对地方本科院校人才培养的现状,从实践经验出发构建了以实践为主体的创新型人才培养模式,并在此基础上深化对创新型人才培养模式的理解,即高等教育要始终坚持“以人为本”的教育思想,实现创新型人才培养可以重点关注如下可选择的对策和建议:加强课程、专业之间的融合,淡化它们之间的界限;要创新教育教学模式,开展递阶式教学;要实行实践教学人员多样化;实行考核多元化。极大地丰富我国高等教育创新型人才培养模式,同时也能为高校通过教育教学改革来达到提高人才培养质量的目的,进而为推动我国地方高等教育的建设和发展提供实践上的指导与借鉴。
参考文献:
[1]柯常青.欧盟创新人才培养政策举措[J].中国人才,2012,(3):36-38.
[2]丁志群,赵洪霞,王金霞,等.地方本科院校应用创新型人才培养模式探索[J].创新与创业教育,2011,(2):15-17.
[3]雷云玲,李再新,刘芳.高等学校创新人才培养的主要问题与对策[J].四川理工学院学报(社会科学报),2008,(4):115-118.
[4]任彦华.工科院校创新型人才培养模式研究[D].大连:大连理工大学,2002.
[5]王铁钢,欧月娥.改革教育观念,培养创新型高等职业技术人才[J].高教论坛,2008,(4):169-170.
[6]李豫黔.论高校实践训练课程对培养创新型人才的价值[J].西南科技大学高教研究,2007,(4):18-21.
[7]关荣锋,董兴法.创新人才培养与电子专业教学模式改革[J].中国电力教育,2009,(6):45-46.