工程机械类论文范文

时间:2023-03-20 16:29:09

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工程机械类论文

篇1

工程技术人员... 高级工程师 工程师 助理工程师 技术员

地、测、野外... 地、测、野外高级工程师 地、测、野外工程师 地、测、野外助理工程师 地、测、野外技术员

工程技术职务:设研究员级高级工程师、高级工程师、工程师、助理工程师、技术员。

工程技术职务名称为:高级工程师、工程师、助理工程师、技术员。

高级经济师、高级工程师、高级会计师、高级统计师、高级审计师为高级职务;经济师、工程师、会计师、统计师、审计师为中级职务;助理经济师、助理工程师、助理会计师、助理统计师、助理审计师及经济员、技术员、会计员、统计员、审计员为初级职务、工程技术职务和会计。

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篇2

1.1论文相对简单

国家工程硕士专业学位教育指导委员会制定的工程硕士研究生培养指导意见中指出:论文选题一般应直接来源于企事业单位,具有明确的应用背景和实用价值,同时应具有先进性、一定的技术难度和工作量,能体现作者综合运用科学理论、方法和技术手段解决工程实际问题的能力。

现在计算机类工程硕士的论文大部分与工程硕士从事的工作相关,来源于企事业单位,有实际的应用背景和使用价值,但深度不够。就近几年的实际情况看,计算机类工程硕士的毕业论文管理信息系统设计与开发约占80%,硬件设计约占10%,图形图像处理约占5%,其它约占5%。计算机类工程硕士学位论文大部分是开发管理信息系统,相对比较简单。所使用技术难度相对较小,工作量相对不足。

1.2论文选题有一定的重复

工程硕士论文选题有一定的重复,相近题目较多,有的相关题目几乎每年都有学生做。这与学生所从事的工作有很大关系,因为很多工程硕士来自不同单位的同一部门或同一单位的同一部门,他们的工作背景十分相似,工作内容十分相似,所开发使用的系统在功能、技术上都有相似之处。

1.3论文对国内外现状不了解,先进性不足

工程硕士论文中引用的参考文献绝大部分是中文文献,英文文献较少,有的论文中几乎没有;所引用的参考文献在高水平刊物上发表的文献相对较少;所引用的参考文献的时间较旧;一些学生在论文中很少提相关研究工作。这些都反映出工程硕士论文对国内外研究现状缺乏了解,所做论文先进性不足,创新少或基本没有创新。

1.4论文写作不够规范

计算机类工程硕士论文各培养单位都给出了统一的格式。但是从提交上的论文来看,工程硕士论文写作不够规范,具体表现在:英文摘要翻译错误较多,参考文献在正文中未标出,论文内容格式不一致,论文参考文献格式不统一等。有的工程硕士论文中不区分别人的工作和自己的工作,混为一谈,不突出重点。

2原因分析

2.1学生要端正学习态度

大部分学生考取工程硕士是为了有一个更好的学习平台,能更好的提升自身素质,学成后为企事业单位更好地做出贡献。但是一部分学生有一定的功利目的,或为了评职称、或为了涨工资、或为了升职,只想拿一个文凭。在整个学习过程中不认真学习,在做论文过程中不认真做论文,甚至有找人替做论文的现象。

2.2导师指导不到位

工程硕士论文实行导师负责制,导师对毕业论文质量起着至关重要的作用,计算机类工程硕士导师实行双导师制,这是一个很好的导师指导体制,可以发挥校内导师和校外导师双方优势共同指导工程硕士。但是在实际指导过程中这种体制却没有充分发挥它的优势,校外导师基本不起作用,有的学生在提交论文之前临时找一个校外导师。在整个论文阶段,工程硕士和导师联系很少。

2.3培养单位管理欠缺

高校作为培养的主导单位,应该制定一套完善的,行之有效地过程管理体制,以利于对每个工程硕士培养实行全程监控,确保工程硕士培养质量。要从为国家培养高层次人才的角度去重视这个问题,拿出切实可行的方案。不能把工程硕士办成一个产业,一味扩大规模,追求效益,而忽视了质量。

2.4企事业单位应重视

工程硕士所在企事业单位应加强对人才培养的扶持。工程硕士所在企事业单位作为工程硕士的实际使用方,对高层次人才有需求。企事业单位应该为自己单位人才培养提供相应的配套措施,比如给予一定的脱产学习时间,尽早为工程硕士配备校外导师等。

2.5培养单位和企事业单位配合不到位

企事业单位需要人才,派遣相关员工到高校参加工程硕士学习,高校收取一定的费用,为企事业单位培养人才。这是一个很好的纽带,给培养单位和企事业单位提供了一个很好的合作机会。只有双方联合培养,才能真正培养好工程硕士。但实际工作中,培养单位和企事业单位配合较少,基本处于脱节状态,没有充分发挥双方的优势。

3应采取的措施

采取培养单位、企事业单位、导师(校内导师和单位导师)、学生等多方面齐抓共管,提高工程硕士论文质量和工程硕士培养质量。

3.1学生自身

选题时,多阅读相关文献,对论文的国内外研究工作有一个比较清晰的了解,了解在相关方面国内外研究已到达何种水平。多思考别人已经研究的问题我们能否改进或采用其它方法能更好地解决,别人研究的问题我们能否加以拓展,别人在其它研究中所采取的方法和技术能否应用到我们的研究中改进我们的工作。尽量做一些带有技术创新、应用创新和理论创新的工作,不要做一些重复性的简单研究工作。

学生在论文写作过程中要注意将别人的研究工作和自己的研究工作分开,首先阐述别人的研究工作,然后重点阐述自己的研究工作及自己的研究工作与别人的不同和创新。

在写作过程中提高规范意识,按照培养单位要求的规范格式来写,参考文献在论文正文的引用位置一定要标出,参考文献引用位置要与引文内容一致。英文翻译一定要合乎语法规则,专业名词一定要使用恰当。

3.2导师职责

指导老师负责工程硕士毕业设计和学位论文的撰写工作。导师的指导、监管和治学作风对学生的毕业论文质量的提高起着重要作用。

工程硕士实行双导师制,由校内导师和企事业单位具有高级技术职称的校外导师共同负责。这样做的目的是根据工程硕士在职的特点,充分发挥校内老师理论知识扎实和校外导师有实际项目经验的各自优势,保证工程硕士培养质量。现状是双导师制的作用没有得到充分发挥。

培养单位在选拔工程硕士导师时应当注重工程硕士和学术学位研究生的不同。在遴选时使用不同的遴选条件,在工程硕士校内导师遴选时要注重学术水平和实际项目经验并重,尽量选取两者兼而有之的作为工程硕士导师。不要把学术学位研究生的导师不加遴选直接作为工程硕士导师,这样做没有注意到工程硕士和学术学位研究生培养特点的不同,不利于工程硕士质量的提高。没有实际项目经验的导师指导工程硕士是不合适的,但指导高校教师可以。

工程硕士校外导师的遴选现在没有完善的机制。培养单位应该和工程硕士所在企事业单位一起做好这项工作。根据工程硕士所在企事业实际情况确定遴选标准。工程硕士的培养对企事业和培养单位都是有利的。企事业单位可以提高自身人才素质的提高,培养单位可以提高工程硕士培养质量,扩大知名度和影响力。工程硕士校外导师应选择企事业单位中实际参加项目的高级技术负责人,由培养单位应该和工程硕士所在企事业单位共同遴选,发放聘任证书并给予较好的待遇。

工程硕士、校内导师、校外导师在毕业设计和毕业论文写作期间应经常互动,交流意见,共同提高毕业论文质量。虽然身处异地,但互联网和移动电话技术的普及,使得异地在线交流完全没有问题,尤其是对计算机类工程硕士,语音聊天、视频聊天、电子邮件、飞信等为异地交流提供了良好的平台。

3.3培养单位和企事业单位联合培养,规范论文过程管理

培养单位应和企事业单位共同努力,规范培养流程,对论文的整个过程进行规范管理。

1)开题答辩

开题是论文工作的开始,是学生在校内导师和校外导师指导下完成选题和调研,写出文献综述和开题报告后进行的工作,开题工作目的是对学生选题的内容、研究方案、可行性、难度、工作量、先进性等进行评估,提出建议,帮助学生找到合适的题目。

开题工作应由培养单位和工程硕士所在企事业单位统一组织,开题小组由非校内导师和校外导师在内的其它校内、校外专家参加,校内导师和校外导师列席旁听,可以参与讨论。开题工作要召开专门的会议,学生先对自己选题的内容做阐述,然后开题小组的校内、企事业单位专家提问,提出意见和建议。选题不合格者不能进入论文阶段。开题工作要当场形成集体评议,开题小组专家、校内导师、校外导师、学生本人要在集体评议书上签字确认。学生的开题报告、文献综述、开题的集体评议书培养单位、学生所在企事业单位、校内导师、校外导师、学生本人各留一份存档。

2)论文工作

论文工作应在两位导师指导下由学生本人完成。在论文完成过程中要求学生、校内导师和校外导师定期(每周一次)交流,交流阶段性的进展、在论文完成中遇到的问题、商讨解决方案。不需要每次都见面交流,可以共同通过网络交流。每次交流要形成论文定期工作报告,内容包括论文进展、期间遇到的问题、解决方案等。论文定期工作报告学生、校内导师、校外导师、培养单位、学生所在企事业单位都要存档,作为对学生、校内导师、校外导师考核的依据。

3)论文

剽窃别人论文、科技成果属于学术不端行为,必须防止。为防止剽窃论文等不良学术行为,一些部门开发了学位论文和学术论文软件。培养单位应当购买相应软件,学生提出论文答辩申请后要求学生提交电子版学位论文并使用防剽窃软件对学位论文进行。发现抄袭行为,不允许答辩,培养单位和学生所在企事业单位要根据情况对学生和校内导师、企事业单位导师予以处罚。

4)论文盲评

论文写作完成后,答辩前培养单位要组织学生论文盲评,盲评一般要两份论文,为了盲评效果少受其它因素影响,最好两份都校外盲评。盲评两份都不及格,不能答辩,根据盲评意见继续修改论文。盲评两份都合格,可以参加答辩。盲评一份合格,另一份不合格,要再送第三份盲评,第三份盲评不合格,不能答辩,第三份盲评合格,可以参加答辩。所有盲评意见反馈给学生、校内导师、校外导师,培养单位、学生所在企事业单位备案存档。

5)论文答辩

论文答辩是论文阶段的最后一个环节。答辩由非校内导师和校外导师在内的其它其它校内、校外专家参加。首先由学生针对论文内容陈述,然后专家提问,学生回答,最后专家根据论文写作情况、答辩情况、培养单位提供的开题报告、文献综述、开题报告集体评议书、论文定期工作报告,综合后给学生论文成绩。论文成绩不能仅仅根据学生的论文和答辩给出。论文工作是一个过程,应该结合论文整个过程的各个阶段给出论文成绩,这样才更加合理。从论文的整个过程中才能发现论文工作的整个轨迹,才能发现学生写出的论文是否是学生本人所作,是否是学生本人的创新。答辩形成集体决议,由答辩专家集体签字。培养单位、学生所在企事业单位、校内导师、校外导师、学生本人各留一份存档。

6)加强考核制度

对导师的考核。培养单位和企事业单位应当联合对校内、校外导师考核,对指导认真,水平高的导师应予以奖励,鼓励先进,发挥榜样的力量。对不认真负责,水平较差的导师应予以惩罚,甚至取消导师资格。

对学生的考核。对于学习认真,成绩优秀,论文质量高,为企业解决了生产实际问题,产生了良好社会效益和经济效益的学生予以奖励。对不认真学习,成绩较差,论文有抄袭,找别人做论文等不良学术行为的学生应予以惩罚,甚至取消学籍。

培养单位和企事业单位应积极总结计算机类工程硕士培养工作中的不足,借鉴优秀工程硕士培养单位的先进经验。把现有工程硕士教育办好,提高工程硕士论文质量,提高工程硕士培养质量,使工程硕士真正得到企事业和社会的肯定和欢迎。

参考文献:

[1]王伟,吴信岚.从学位论文的引文分析看环境工程硕士的文献需求[J].情报探索,2010(10):79-82.

[2]郑林华,袁继兵,向良军,等.对指挥型工程硕士学位论文指导工作的思考[J].高等教育研究学报,2010,33(2):44-46.

[3]王霁,杜璟.工程硕士教育管理中存在的问题与成因分析[J].理工高教研究,2010,29(5):86-89.

[4]刘伟,郑永果,闫春.提高工程硕士培养质量的几点问题的探讨[J].才智,2008(5):7-14.

[5]周文辉,张爱秀,刘俊起,等.我国高校研究生与导师关系现状调查[J].学位与研究生教育,2010(9):7-14.

[6]徐玲芳.社会服务视角下的工程硕士教育质量标准[J].高等教育研究学报,2009(3):53-54.

篇3

一、将理论教学与生产实际相结合

应用型本科教育的课程体系具有其特点,它不是建立在学科体系上而是以技术体系为依据的课程内容体系[2]。在“厚基础、重实践、能创新、高素质”目标指导下,强调理论的应用性与技术的先进性。该课程的教学内容与制造企业的生产实际密切相关,它主要介绍机械产品的生产过程及生产活动的组织、机械加工方法、机械加工过程及其系统。为了满足机械类应用型人才的培养目标要求,教学内容体系以实际工程为背景,以机械制造工艺过程为主线,从机床、刀具到夹具设计、工艺制订、加工装配,均要符合企业技术体系和实际流程。教学内容强调基本理论、基础知识与工程应用的有机结合,根据徐州的地缘优势,引入了工程机械零件如油缸、壳体等零件的加工工艺,并注重经典知识与新技术相结合,保证了教学内容的先进性。

面向应用型工程人才的培养,专业理论以“够用”为度,强化案例教学,突出实用性。对课堂活动应精心设计和组织,课程各章节以案例导入、问题导向,充分激发学生的学习兴趣。讲授中采用置疑讨论、交流互动等启发式教学方法,引导学生积极思考、分析讨论,避免单纯“灌输型”传授知识。对于重点难点内容,精讲多练,有助于课堂教学质量的提高。对于卓越班采用小班授课,更易于师生交流互动、翻转课堂,强化了对学生分析解决问题能力的培养。

教学中灵活运用多媒体课件、实物教具等辅助教学手段,可显著提高课堂教学效果。对多媒体课件要精心设计,合理选用动态仿真、现场视频、3D模型等,创设教学情境,丰富信息量,使学生学习的积极性更高。如讲解机床结构和传动系统时,若采用机床剖切图或录像进行教学的话,学生难以看清楚机床内部结构,教学效果不理想。为此课题组基于Pro/E软件建立了CA6140机床的3D模型并进行了运动仿真,课堂教学中可演示机床每个部件的构成、空间位置关系、传动系统特点等,非常直观形象,使学生能深入理解并掌握知识要点,增强了课程学习的趣味性。充分利用多种教具和现场教学,形象直观,可促使理论与实践有机结合。如讲解车刀和钻、扩、攻丝、磨削等加工工艺时,教师将车刀及模型、小型手工电钻、抛光机、磨平机等带进课堂,对照实物讲解刀具几何角度、现场在铝板上进行钻孔、攻丝、对板件进行磨边、抛光等[3],并在课间和课后现场指导学生进行试加工,增强学生对机加工工艺的感性认识。

课后除布置思考题和作业,安排习题课及作业讲评,巩固课堂所学知识外,充分运用网络课程教学平台开辟第二课堂,实现师生网上交流与互动,引导学生挖掘和利用网络中与教学内容相关的信息资源,在牢固掌握课程知识的基础上,培养学生信息收集、辨别及合理利用的意识,不断提升学生的综合能力。课程设计以选择企业案例中的典型零件为对象,增强了课程设计的真实性[4]。设计任务包括绘制零件图、毛坯图,编制零件机械加工工艺卡、工序卡,绘制夹具装配图和撰写设计说明书等,进行综合训练。设计手段由二维设计逐渐向三维设计、装配过渡,以培养学生创新设计和工程实践能力。为保证课程设计质量,指导教师组成答辩小组,对每个学生进行答辩,从图纸、说明书、对知识的掌握程度等方面严格把关。生产实习环节集中在中国一拖集团有限公司等企业进行,学校与企业结合共同培养机械类应用型人才。为保证实习效果,实施“企业导师讲解+校内导师讲解+分组讨论+教师总结+撰写实习报告”的实习模式。企业导师讲解之后,校内导师必须将重点问题逐个讲解,各分厂实习结束后在非生产区分组讨论,补充完善实习日记及实习报告。

二、将课程知识与实践创新相融合

对机械类应用型人才不仅要强化工程实践能力的培养,更要注重对学生科技创新意识的培养[5]。课题组教师积极指导学生参与科研课题、课外科技活动等创新活动,组织学生参加国家、省市等各大赛事,以培养和提高学生的实践创新能力。对于本课程教学中的难点和学生不易理解的知识点,如刀具的几何角度部分,教师将其问题提炼出来以项目的形式带领学生进行研究,设计了基于单片机集语音、动作、视频为一体的多功能动态刀具几何角度演示装置,获得了全国大学生机械创新设计大赛二等奖,获江苏省大学生机械创新设计大赛一等奖,并授权发明专利。这既解决了教学难题,又锻炼了学生的创新设计能力。针对课程中刀具切削温度的知识点,教师指导学生开发了基于红外测温技术的刀具温度测量装置等,既锻炼了学生的创新能力,也具有很好的应用效果。课题组教师鼓励学生积极申报各类大学生实践创新训练计划项目,指导学生将课程和生活中的有关技术问题进行提炼,并通过创新项目加以解决。指导学生进行科技论文写作和专利申报,培养其科学素养。实践表明,对学生科学素质的培养,能有效地促进学生创新能力的提升。两年来,充分利用我校的国家级工程实践教育中心的优势条件,指导学生完成了国家级、省级实践创新训练项目3项,指导学生发表学术论文2篇,获批发明专利和实用新型专利3项。指导学生获得第四届、第五届“浩辰杯”华东区大学生CAD应用技能竞赛中获一等奖2项、二等奖6项。指导学生获省级优秀毕业设计三等奖1项、校级优秀毕业设计奖2项。

三、将教学改革与资源建设相结合

篇4

技术创新路上的探索者

韩慧仙与工程机械结缘于1996年。在此之前,一直生活在农村的她对工程机械一无所知。那一年,她考入长安大学,为了减轻家庭负担而选择了学费较便宜的机械工程专业。

大一第一个学期的主要任务是学习制图。制图的要求非常高,机械的外形、内部结构、每一个细小的零件都要呈现出来,这就需要足够的细心和耐心。韩慧仙用了两个星期才画出一个减速器,却一点也不觉得枯燥,反倒十分有成就感。从那时起,韩慧仙就对机械制造产生了浓厚的兴趣。在经过四年本科和两年研究生学习后,机械制造已经成为她生命中不可分割的一部分。

爱它就要让它变得更好。毕业后进入机电学院担任机械制造与自动化专业教师的韩慧仙发现,在实际施工过程中,现有的工程机械产品仍存在许多问题,比如油耗高、操作复杂、驾驶劳动强度大等。为此,她做了大量研究和试验,以提高工程机械的性能,包括节能性、操控性和操作的舒适性等。

在韩慧仙看来,解决现有问题的过程就是一个不断创新的过程。如何实现节能?韩慧仙最初的想法是从工程机械的发动机、变速箱、液压系统、减速机和驱动桥这条能量传递链条中,找出各个环节中的能量浪费,达到省油的目的。经过大量试验,她找到了能量浪费的源头。经过总结,韩慧仙的节能观从“减少浪费”转变为“多干活、干活快”。以挖掘机挖土装车为例,挖掘机每分钟装6斗土比装5斗土节能。这是因为虽然挖掘机的发动机的小时油耗是相同的,但挖掘机在单位时间内干的活多了,自然更省油。

工程机械作业效率的提高也有极限,接下来又该如何节能?一个偶然的机会,韩慧仙了解到国外一些科研机构通过技术手段,可以把已用掉的能量再收回一些。于是,她收集了大量国外的技术资料,研究其中的原理和技术要点,再结合我国挖掘机、装载机等工程机械的实际情况,终于研究出了适合我国工程机械作业特点的能量回收技术。

随着韩慧仙对工程机械的不断改进,科研成果也不断涌出。在国内核心期刊和国际会议上,她发表或被录用论文约30篇,其中被EI收录7篇,主持或作为主要参与人完成了10项科研项目,被授权了1项发明专利和12项实用新型专利。

教育创新路上的践行者

对韩慧仙来说,教书育人是她的天职。在成为一名好老师的路上,韩慧仙不断努力着。

在工作第一年的教师讲课比赛中,韩慧仙便获得院级三等奖,然而,韩慧仙并不满足。“我的上课方式还需要改进。” 韩慧仙坦承,“那时,学生的学习兴趣不大,90多个人的大班,平均每节课只有20多人来听课。看到这种情况我心里很难受,就一直摸索着如何进行创新,办好高职教育。”

韩慧仙做的第一件事就是改革教材。在高职院校的机械类专业中,液压传动课程是主要的专业课,但高职院校所使用的教材是对本科教材内容进行删减和压缩而成,“并不符合高职院校学生的实际需要。”为此,从2009年开始,韩慧仙将自己想要的内容在电脑上一字一句地敲打出来,经过一年多的时间,终于公开出版了《液压系统装配与调试》。新教材中,一个个完整的项目取代了以往的章节形式;增加了液压新技术、液压故障诊断知识,减少了对原理等的描述;增加了图例,减少了公式推导。

与此同时,韩慧仙还尝试了翻转课堂的教学模式,调整课堂内外的时间,让学生在课后自主学习,课堂则变成大家互动的场所,包括答疑解惑、知识的运用等,增强学生展示自我、相互合作的能力。慢慢地,她发现来上课的人越来越多。2014年,韩慧仙的液压系统装配与调试课程被立项为湖南省名师空间课程。

篇5

中图分类号:TH 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)36-0194-03

成人高等教育是我国教育体系中的重要组成部分,是对我国高等教育制度的发展和完善,也是发展终身教育制度的重要组成部分。目前,我国成人高等教育的主要形式有:函授教育、夜大学、自学考试、学历文凭考试等学历教育,以及大学后继续教育[1]。当今社会,尊重知识、尊重人才的观念已经被社会认可,但是现行教育体制重学历教育、轻技能培训,造成技术工人严重短缺[2]。而我国机械行业的高级技术工正面临着严重的人才缺口。随着我国工程技术的发展,自动化程度不断提高,在大型工程机械方面,更需要很多机电液的复合型人才,需要机械类学生具有一定的综合应用机电液一体化相关技术的能力。

为了顺应社会发展、市场经济发展对人才需求的变化,《成人高等教育机械专业机电液复合人才培养教学研究与实践》课题,针对机械专业机电液综合能力培养,对课程内容进行了研究和整合,在机电液课程设计中采用探究式教学方法进行探索和实践。

一、现有成人高等教育模式存在的问题

当前,我国成人高等教育主要存在的弊端是传统的成人教育,教学内容及教学方法等长期摹仿普通高等教育用的一种设计,甚至把成人高等教育变成“它缩型”的普通高等教育。目前,机械类成人高等教育存在的主要问题是轻视实践、脱离实际,知识结构体系不够完善、实践训练不足,实践教育过窄、功利导向过重、共性制约过强,从而导致成教毕业生的就业市场不乐观。成人高等教育的出路在于明确定位、加强改革、提高水平[3]。

课题教改的思路是成人高等教育应有别于普通高等教育,设计学生的知识、能力、素质结构和培养方案时,以市场需求为导向,以适应社会需要为培养目标,以培养高等技术应用型专门人才为根本任务,以技术应用能力(机、电、液综合能力)为培养主线。

二、教学内容修订、机电液课程群整合

机械类专业的学生,工作的对象是机械设备,现代机械设备已不是一个单纯的机械产品,而是机电液一体化的集成产品,机电液一体化技术的发展对机械制造模式及机械产品产生了深刻的影响[4,5]。因此,在机械类专业教学改革中,专业建设的核心内容,是制定与优化人才培养方案,探索培养满足机械需求的高等机械工程类人才。

人才培养方案包括为实现教育目标所必须的课程体系、教学内容、教学方法、实践环节等基本内容。第一步,广泛调研,了解社会对机械工程人才综合素质与知识结构能力的需求;第二步,确定机械类专业人才在机电液综合能力方面的培养目标和培养模式,架构机械类专业学生机电液综合能力培养的理论教学体系。

(一)教学改革方法及创新点

专业建设包括课程整合、实验、实习、机电液综合课程设计等内容。教学改革解决问题的方法如图1所示。

(二)课程教学内容改革

我校机械专业成人高等教育,课程设置模式沿用传统的学科课程的组织模式,其特点是:分学科设置课程,根据社会发展需要,一般五年一次修订人才培养计划和培养目标,重点是整合并建设课程群,使课程体系具有科学性、特色性、系统性和可操作性。①夯实基础,机械类专业基础课程包括机械制图、机械零件、计算机绘图、金属材料与热处理、公差配合、工程力学、机械制造工艺等;②反映专业特色,专业必修课程主要有机械设计基础、电工电子技术、机械制造工艺基础、液压与气动、微机原理、数控技术、计算机辅助设计、机电传动控制、机电一体化系统设计。③宽口径,如机制方向选修课包括计算机辅助制造、数控编程与MasterCAM、精密制造和特种加工;机电方向、数控方向选修课有单片机原理及应用、特种加工、数控编程与MasterCAM。这可以拓宽学生的专业知识面,增强学生的适应性和创造性。④实践性环节,基本实验、基本操作技能训练课程有机械制图测绘、C语言课程设计、机械设计课程设计、机电液综合课程设计、电工电子认识实习、金工实习、生产实习。⑤专业综合能力培养有毕业设计、创新大赛、科技小组、社会实践等。这充分考虑了课程的实用性。

三、探究式教学法

采用科学合理的教学方法成为教学改革的必由之路。探究式教学法(Inquiry Teaching),又称发现法、研究法,是指学生在学习时,教师只是给他们一些事例和问题,让学生自己通过阅读、观察、实验、思考、讨论、听讲等途径去独立探究,自行发现并掌握相应的原理和结论的一种方法[6]。教师根据实际的教学内容和学生特点,组织不同程度的探究活动。

目前,我校成人教育机械专业有本科及专升本。为了加强实践应用能力的培养,适应大工程背景的工学结合的要求,学校在课程设计等实践环节,采用探究式教学方法。

四、机电液课程设计中探究式教学法的实施

我们把机械类专业的课程设计,即机电一体化课程设计(两周)、液压传动课程设计(一周)整合成机电液综合课程设计(三周)。整合成机电液综合课程设计的特点是它是机电液课程的综合复习,三者有机结合、融会贯通。在具体设计探究活动的过程时,由于课程设计时间的限制,教师一定要把握好探究内容与探究难度,要站在整体和全局的高度进行设计,逐级推进,系统安排,选择合适的内容让学生能完整地经历科学探究的全过程,以提高学生动手能力、解决实际问题能力和机电液的综合应用能力。

教师布置任务:设计一小型混泥土输送泵车或混泥土搅拌机;具体要求:根据功率大小,设计机电液传动系统;同学们确定设计方案。

课题小组一般4~5人为一组。教师提出问题,学生讨论后决定学习的重点内容,老师起指导作用,直到完成课题,解决问题。重点是强化实践环节,发挥学生学习的主观能动性。第一步,学生接受任务后进行讨论,查资料,确定设计方案,涉及的内容有机电传动、液压传动、传感器的应用、电路设计、数据采集与处理、计算机智能系统设计、机械结构设计等。第二步,学生分析项目任务后,开始查阅资料并复印部分论文,涉及的内容有机电传动、液压传动原理、传感器、产品样本等。引用别人的成果、学习别人所做的选择,这个过程能使学生开阔眼界,启发学生的创造思维。第三步,确定方案。方案确定需要教师和全课题组同学的参与、讨论、定夺。同学们先根据自己的设计任务谈谈对该任务的理解、已做的准备工作和将要实施的设计方案,如采用机电传动系统或液压传动系统,通过查阅相关资料后,确定设计方案并说明采用方案的理由,并将此方案展现给大家进行评判。这是同学们广泛听取和采纳别人意见的过程,这个过程确实使学生感到收获很大。

五、结论

1.机械专业成人高等教育,课程设计是实践性环节的主干课程;课程设计中,始终以学生为主体,以工作过程为导向,按典型工作任务进行课程设计,使学生在校内外的学习和实习过程中都与工作知识紧密结合,提高了学生的创新思维和动手能力。

2.教师通过探究式教学与其他教学方式的结合,使教学具有时效性。探究式教学的过程中,学生能够全程主动参与到教学活动中,充分发挥了学生的主体作用,学生的主体地位、自主能力都得到了加强,也使教师与学生成为实施工学结合课程的共同体。

参考文献:

[1]袁森.成人高等函授教学改革探索――我校电力工程专业教学改革实践的探讨[J].湖北函授大学学报,2001,(4).

[2]蔡卡宁.拓展大学生创新能力的培养途径[J].中国成人教育,2006,(4).

[3]韩建海,尚振东,赵书尚,胡东方.成人高等教育机电一体化专业人才培养模式的改革与实践[J].中国现代教育装备,2010,(13).

[4]万卉,胡国明,巫世晶.机电液一体化技术课程体系教学改革实践[J].中国现代教育装备,2009,(13).

篇6

中图分类号:TH702 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)16-0397-01

1 实验台使用的重要性

液压传动教学实验台的使用紧密围绕培养应用技术型人才的核心目标,从生产实践出发,可实现机械、电气、液压等多学科的交叉融合,学生通过完成液压实验,可以培养学生动手能力、理论与实践相结合能力、团队协作能力、创新能力和解决实际问题的能力,在实验过程中充分发挥学生的主导作用,使学生掌握机电液一体化的实践与应用技巧,提高学生对液压系统的设计和分析能力,该液压传动实验设备将为液压相关课程的教学及应用技术型人才的培养发挥极其重要的作用[1]。

2 液压实验台系统的设计

实验台融合了机械、电气、液压等技术,使用通用的定量和变量结合液压泵站,保证良好的动力性能,并引入了电液比例阀,使系统的功能得到极大的扩展,更符合企业实际;实验台集成压力、流量、转速等多种传感器,可对液压系统各参数进行测量,对阀类元件各项性能参数进行跟踪检测;为了提高系统的开放性和可扩展性,实验回路中液压元件之间连接方式采用快换接头,连接方便可靠,必要部位使用密封材料确保不漏油,保证实验过程的清洁干净;引入液压CAT数据采集技术,可以实时地完成对被测对象的数据采集、运算和存储工作;采用可编程控制器对实验过程进行控制,并使其能与PC通讯,具有自动控制、在线编程监控功能;引入液压仿真软件AMESim,能够对液压回路进行仿真演示,帮助学生更好地理解系统的原理[2]。

实验台控制系统采用AC220V供电,电磁阀采用DC24V供电;能够实现由电磁换向阀对各个回路的动作进行控制;能够实现对液压系统中定量泵电动机、变量泵电动机的起动、停止控制;能够对液压回路压力流量、液压缸伸缩运动位置等模拟信号进行采集、监测;使用西门子S7-200 PLC,并结合计算机进行控制,使实验的过程贴近生产实际;电气系统工作要安全、可靠;配合一些基础的阀类元件,该实验台要能够承担液压传动类、液压比例控制等相关实验任务[3]。

3 电液比例控制技术

该实验台中应用了电液比例控制技术。比例控制是一种能够使输出被控量与输入指令信号之间建立线性关系,当改变指令信号时,输出被控量会成比例的发生变化的新技术。电液比例控制就是通过对输入电流的比例调节达到对液压量的比例控制。电液比例阀是电液比例控制技术的产物,它以传统液压控制阀为基础,采用模拟式电-机械转换机构,可把指令电信号变为位移信号输出,改变阀芯位移,连续成比例的地控制液压系统的压力、方向与流量。

从控制特性看,比例阀接近伺服阀,控制精度高;从抗污染、可靠性和经济性看,比例阀接近开关控制阀,因此,电液比例阀兼有两者的很多优点:

(1)利用电信号便于远程的传输特点,可以实现自控、程控或遥控,使阀的位置上的设计灵活性以及实验台的设计柔性得到提高。

(2)结合液压技术与微电子技术,有利于实现机电液一体化。

(3)抗污能力强,维护和保养方便,具有良好的节能效果。

(4)系统输入一定大小与正负的指令电信号,可对流体压力、流量等参数成比例的调节,使执行元件的力、方向与速度得到连续性地控制,最终实现无级调速。

(5)采用反馈与校正提高阀的稳态精度与动态响应品质,实现特定控制目的。

(6)可在电液比例控制器中预设定斜坡信号,实现执行元件准确无冲击地加速、减速过程,改善动作质量缩短工作循环时间[4]。

4 AMESim液压系统仿真

由于液压系统仿真建模过程的复杂性,以及为了便于液压系统与其他系统的联合仿真,近些年来国外尤其是欧洲陆续研制出一些更为实用的液压机械电气仿真软件,并获得了成功的应用。AMESim软件就是其中的杰出代表。AMESim是西门子公司旗下的一款功能十分强大的仿真软件,该软件包含了多学科领域的20多种模型库,1500多个子模型,可以用来仿真分析航空航天、车辆和工程机械等多种工业设备,AMESim采用的是基于物理模型的图形化建模方式,可以将工程师从单调的数学模型建模中解放出来,从而更专注系统特性的研究,AMESim的兼容性也非常好,可以实现与现在机、电、液、热、控等各个领域主流仿真软件的联合仿真。我们利用该软件对实验系统进行仿真,可以帮助学生更好地理解相关现象。

5 结论

分析国内外现有的液压实验台的特点,根据现行的国家和机械行业标准中有关试验方法的要求,设计了液压实验台系统;综合运用电液比例控制技术、PLC控制技术、计算机辅助控制及测试技术等,使液压实验台系统能够实现其期望的功能;通过应用液压仿真软件AMESim的仿真分析,对实验系统进行建模、仿真[4]。利用该实验台能够帮助学生对理论课程内学到的相关知识进行更好的理解,对教学有一定的帮助。

参考文献:

[1] 章艳丹.液压教学之液压实验台[J].科教论坛,2010(6):76-77

[2] 黄琳.基于虚拟仪器的液压试验台CAT系统设计[D].浙江大学硕士学位论文,2006

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构建特色突出的创新人才培养体系我校交通装备制造类专业涵括了交通装备的设计、制造、维护与运用。经过多年的探索与实践,我校建立了具有特色的人才培养目标与培养体系,形成了以交通装备为特色的机械类人才培养格局。为保证培养计划的有效落实,培养目标、培养体系建设的教学研究成果在教学中的作用能充分发挥,在制定卓越人才培养计划时突出适用性、科学性、创新性,注重能力培养,构建以能力培养为核心的“理论、实践、创新”三位一体的人才培养方案。新的人才培养体系细化了人才培养过程中通识教育、学科基础、专业基础及专业教育4个模块,其学分分配呈金字塔格局,实践及创新教育贯穿整个人才培养的全过程。实行多学科加特色的学科建设体系。在整个培养方案制定过程中,采取行业市场评估、用人单位共同参与的人才培养合作机制。根据工程建设的现实需要,按照“2.5+1.5”的模式,分理论和实践两个环节,突出交通装备特色,围绕“交通装备施工与维护技能”“交通装备设计制造技能”“交通装备检测与自动控制技能”和三个课程群建立健全理论和实践教学体系。

(二)“理顺教学内容、整合教学资源”

构建交通装备的创新人才培养课程体系统筹兼顾教学内容的系统性、先进性、科学性与创新性,合理构建公共基础、专业基础、专业方向三级理论知识平台和实践教学、课外活动二级实践教学平台,建立前后衔接、循序渐进、层次分明的专业教学体系。理论知识平台由公共基础平台、专业基础平台和专业方向平台组成,实践教学平台由实践教学方案和课外科技活动方案组成,构建知识、能力、素质协调发展的三维教学体系。以实际工程为背景,以工程技术为主线,构建了合理的专业课程群;借助国家级、市级、校级精品课程的示范和辐射作用,带动整个课程体系的建设;与设计、研发、运用、工程建设等相关企业建立密切合作伙伴关系,针对单位需求和市场变化及时调整相关课程与教学内容,实现教学内容与工程背景相结合、课内教学与课外科技活动相结合。

(三)加强教学研究,强化精品课程建设

“交通装备施工组织与管理”“机械设计”“交通机电系统(双语)”“汽车新能源与节能技术”等课程先后被评为校、市、国家级精品课程。“机械设计”重点课程群在学校评估中获得优秀,“交通装备施工组织与管理”重点课程群通过学校的合格评估。两年来,进一步深化了这两个重点课程群的建设,制定了合理的重点课程群建设方案,采取了一系列措施,成效显著。在重点课程群和精品课程建设的有力推动下,“交通装备液压与液力传动”“交通装备发动机原理与底盘理论”等课程将创造条件申报精品课程。

(四)贯彻教学改革思想

制定教学大纲,加强教材建设基于以上培养计划及教学内容的要求,近年来学院组织大量师资力量,在广泛调研和交流的基础上,突破原有教材的束缚,认真制定教学大纲,理顺教学内容,突出交通装备特色。如在“交通装备设计”“微机原理与接口技术”“液压与液力传动”等设计类课程中增加交通装备的设计案例,在“材料成型技术基础”“机械制造技术基础”“机床数控技术与应用”等制造类课程中增加交通装备的工艺设计案例,以提高学生对交通装备技术的认知。在制定教学大纲、理顺教学内容的基础上,加强教材建设。主编《互换性与测量技术》等国家“十一五”规划教材5部,《工程机械发动机原理与底盘理论》等21世纪交通版规划教材10部。其中在2007年出版重庆交通大学“十一五”规划教材《公路工程机械化施工与管理》的基础上,重新优化课程内容,于2009年1月修订重印,2009年被确立为应用型高校省部级“十一五”规划教材。

(五)强化实践环节,切实推进实践教学体系改革和创新基地建设

1.优化实践性教学环节

全面更新实践教学内容通过整合教学资源,为学生提供集机、电、液、控为一体的综合实践教学环境。精选传统的基本操作技能的学习、实践和训练;增加先进技术技能训练;补充创新制作。开设机械创新模块、液压传动模块、电控模块、机电综合模块、车辆特色模块等综合性、设计性实验。将创新教育寓于工程实践教学的各个环节,创造一切条件,为学生营造课内课外创新活动的平台。

2.广开渠道

切实加强工程实践环节整体软、硬件设施的建设对已广泛采用而教学硬件设施又不具备的先进设备,“硬件不足软件补”,采用多媒体技术,增加学生的知识面,提高学生的认知水平。为加强实践教学,采用多媒体及现代化网络教学手段,购置教学挂图、模型,扩充了实践教学展示,合理安排学生观摩,教学效果明显。机械工程实践中心加强与企业合作,增强横向联系,借助企业力量,培养学生的实践能力,形成了“虚实结合、虚拟仿真、校企合作、以研养教”的新教学法。

3.加强基地建设

营造学生的创新环境和活动条件建设校外基地。与徐州工程机械集团有限公司等多家企业单位建立了稳定的校外实践教学基地,以嵌入式技术培养为方向,聘请企业技术骨干作为学生指导教师,积极推进创新设计与制作竞赛的第二课堂教学活动,培养适应于交通装备类发展的高素质创新人才。建设创新试验区。提出了“课堂—实验室—创新型试验区”的课程教学、实验教学新理念。形成理论教学与实践教学、实践教学与科研实践、必修基础实验与选修个性化实验相结合的实验教学模式,让学生真正得到学习、实践、锻炼。积极参加“挑战杯”等大学生课外学术科技作品竞赛。学生们自主选题、设计、制作,建立学生创新活动与科技制作工作室。每年组队参加“挑战杯”、全国数模竞赛、大学生机械设计创新大赛等竞赛。

(六)规范教学环节

建立过程督导教学质量控制体系建立科学的教学过程管理系统,构建高效的教学管理团队,建立实效的教学质量控制体系积极探索、改进教学模式,推进教学内容和课程体系的改革,真正做到“开课有计划、调整有论证、过程有管理、质量有保障”。教学指导委员会和教学督导小组组成教学质量控制体系,严格规范和检查各个教学环节,极大地促进了教学质量的提高,形成过程督导。

二、教学队伍建设

从整体设计来看,卓越计划的核心是强化学生的工程能力和创新能力,培养国际通用的工程人才。为了确保该计划的成功,关键问题之一是建设一支满足卓越工程师培养要求的高水平教师队伍。工程教育专业化的教师水平如何,直接决定着卓越工程师的培养质量。我校实施人才强校战略,突出教师在办学中的主体地位,建立和完善引进人才、培养人才、合理使用人才的制度与措施,努力营造以人为本、健康和谐的师资队伍建设环境,不断提高师资队伍建设工作的水平和成效,形成一支数量满足需求、结构比较合理、整体素质良好的教师队伍。经过多年积累,形成了科研、教学、管理三大团队,形成了以道路施工技术与装备研究所等9个研究所为核心的科研团队,以教研系、室为核心的教学团队。他们是以学术带头人为主体的青年教师培养的摇篮,是专业建设和人才培养的生力军。在团队带领下,科研促教学效果显著,以高水平的项目为支撑的培养条件是青年教师成长的环境和保证。

三、实践效果

(一)创建“知识、能力、素质”三维度协调发展的培养体系

以学生为本,采取开放式、多样化、递进式的培养模式,合理构建公共基础、专业基础、专业方向三级理论知识平台和实践教学方案、课外活动方案二级实践教学平台。将科研成果引入教学内容,将教改成果用于教学过程,从知识、能力、素质、创新精神等方面建立前后衔接、循序渐进、层次分明的专业教学体系,既保证了学生对基础知识的掌握,又加强了实践能力的培养。

(二)学术水平高,教改及科研成果丰硕

经过机械设计制造及其自动化专业教学团队成员多年的合作和努力,目前在交通装备设计与制造技术、筑路机械施工与运用、交通建设装备液压与液力传动和控制系统的设计与制造、高等级公路机械化施工组织与管理、机械设计制造及其自动化等领域取得了较高的学术水平。近年来我校共承担包括国家“863”项目、国家科技支撑计划项目、西部交通建设项目等国家级和省部级科技项目8项,横向合作项目9项,多次获得国家级、省部级科技进步奖,获得和申请国家专利10余项。团队在国内外核心期刊上发表学术与教改论文58篇,其中EI、SCI、ISTP三大检索收录30余篇,出版教材5部,负责和主研市级以上教育教学改革研究项目8项。《机械设计CAI》获第九届全国多媒体课件大赛工科组全国二等奖。

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[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2014)14-0091-02

装载与挖掘机械是我校矿山机械专业的一门专业基础课。通过该课程的教学,力求让学生掌握装载机、挖掘机等重要设备的工作原理、主要结构设计计算、性能特点等知识点,从而为将来尽快地融入工作打下坚实的基础。该专业课程设置特色鲜明,因而即使历经了岁月的变迁,也依然在同行中享有较高的盛誉,同时保证毕业生的就业率居高不下。另外,社会生产的不断变革,为专业的发展创造了新的机遇,同时也提出了新的挑战。我们只有根据生产实践的具体要求,确定自身的发展目标和教学特色,才能提升专业的整体水平和竞争力。然而,基于安全方面的考虑,本专业学生到大型露天或地下矿进行认识生产实习(包括各种现场教学)的机会有限,因此学生对装载与挖掘设备工作环境的认识大多数停留在书本上,缺乏感性认识,制约了学生在本专业方向上的创新性发展,从而导致学生的课程设计基本处于闭门造车的状况。

所谓仿真教学,是借助半实物装置或计算机技术进行零部件的设计、拆装、实际动作模拟等过程的教学方式。随着计算机技术在各行业的应用,计算机仿真在教学中的作用日渐突出。故采用计算机建模、交互设计等手段,对装载与挖掘设备及其工作场所等进行造型设计, 结合声音、动画和图片,可实现矿物装运的逼真模拟,从而加深学生对设备的理解,同时弥补了教学设备及现场教学缺乏的不足,并为相关课程的进一步改革提供一定的帮助。更重要的是,通过计算机仿真,教师在教学中能更好地融入相关知识,保证了学校教育与对口企业工作岗位“无缝对接”。

一、现有课堂模式存在的主要问题

装载与挖掘机械课多年来一直沿用传统的课堂模式。对于一些典型设备的构造,教师经常结合教材采用挂图的方式进行讲解,这样,遇到有些复杂结构组成问题,即使有着相当丰富的教学经验的教师,也很难用口头语言表达清楚;另外,对于一些零部件的设计,如何让学生根据已有的知识结构分析零部件的受力特点、危险截面位置以及应力分布情况是一个教学难点,采用常规的教学方法,内容枯燥,很难收到良好的教学效果。

另外,该门课程具有很强的实践性,考虑到矿山环境的特殊性,从当前的教学情况来看,学生实践经验明显不足。如果教师仅仅利用上述媒体(包括教材和挂图等)进行教学,那么就不能给学生提供一种更加接近实际现场的“情境”。学生对该课程的学习任务含糊不清,不知道自己将来毕业以后究竟去干什么,也就是不理解教师课堂上讲的内容在实际工作中究竟有什么作用,时间久了,也就失去了对本专业学习的兴趣。集中表现为上课旷课情况时有发生,即使是来上课的学生,也多数玩手机、看闲书等。因此,如何改革传统课堂模式就显得非常迫切。

二、仿真教学探究

(一)仿真教学特点

引入计算机仿真教学,其主要优点可归纳如下:一为学生的沉浸感,如同电脑游戏一样,学生可以全身心投入虚拟的机器设备作业环境中;二为感知性,借用人体的眼睛、耳朵等感知觉通道,师生能够直接获取虚拟设备的相关知识;三为交互性,借用人机界面,信息可以在虚拟设备和学生间流动,提高学生解决实际问题的能力;四为安全性,矿山机械课程体系中的各门课程,均安排了一定量的现场实践教学,如采用仿真软件进行演示教学,将会解决一些后顾之忧。

然而,需要指出的是,仿真教学对于学生的知识建构起到了很大的帮助作用,但其绝对不可以替代一切实践环节。因此,我们要尽可能地为学生提供多种学习渠道,实现优势互补,提高教学效果。

(二)装载与挖掘设备仿真改革研究

一方面,为了让学生更好地了解所学专业设备的工作环境、工作性能及在教学中引入一些相关技术的最新知识,矿山机械教研室的教师可利用节假日深入各地矿山、井下、矿山机械厂、洗煤厂等进行实地考察学习,拍摄大量的矿山设备的真实外部面貌,并录制了相关机器作业的视频,把搜集到的大量资料整理到多媒体课件中,从而在一定程度上丰富了课程内容。

另一方面,针对装岩机、机械式挖掘机等大型装载与挖掘设备,充分利用周围的研究资源和仿真技术,将设备的工作原理、结构组成及故障诊断等知识动态虚拟到电脑中,让学生置身于计算机还原出的虚拟设备中,不需要去真实的矿山,就完全可以体验到地下或露天的作业环境,并可以解剖开整个设备,了解、掌握其内部结构及各个组成零部件的结构特点,弥补了上述拍摄相片或视频中只有机器外部轮廓的不足,从而让一些抽象知识直观化。这样,借用各种手段,教学形式更为生动了,课程的教学效果也显著提高了。

1.地下铲运机模型

通过几年的教学探索,我们引入了现代化矿井仿真模拟系统,其主要涵盖了井下巷道布置系统、生产系统和地面工业广场布置系统。该仿真系统融合了计算机、PLC可编程控制、多媒体等先进技术,达到了理论与实际相结合,动作、文字、声音相结合的完美效果。利用该系统,可以向学生动态展示矿井火灾、透水以及采煤工艺过程等。通过仿真,向学生演示各种采煤法,如急倾斜柔性掩护支架法、走向长壁法、倾斜长壁法等,以及相对应的巷道布置情况;在高仿真的井下环境中,可以让学生在多维度的仿真环境中,体验地下铲运机的工作过程,包括铲运机转载、运输与卸载过程,并仿真研究其平移特性和卸料特性。

2.露天用装载、挖掘设备模型

露天矿山开采主要包括钻孔、爆破、铲装、运输等几个工艺环节。经过高维度计算机仿真模型系统,能够向学生立体展示出露天矿开采工作面的布置情况,以及动态演示上述的钻孔等几个工艺过程,从而让学生体验露天采矿的全过程,与将来从事的工作零距离对接。和井下矿相比,露天矿山用的设备类型较少,但其生产能力都较大,最具代表性的就是太重生产的WK-55机械式矿用挖掘机。通过仿真平台,建立了WK-55的多自由度数字模型,从而实现了其各种动作,包括挖掘、回转、行走等的逼真模拟。

3.零部件图形库

经过几年教学的积累,利用Pro/ENGINEER 三维造型软件建立了装载、挖掘设备零件库,这样满足了学生对设备进行装配的教学要求。学生可以在计算机模拟仿真环境下进行各个零件的组装,同时,可对装配完成的零件进行干涉分析、运动分析。

上述各仿真模型的应用,基本上可以满足与该门课程有关的认识实习、生产实习的教学要求,当然也可以为其他相近专业(比如工程机械专业)的教学提供一定的帮助。

4.实施效果

通过在矿山机械课程群中渗透仿真教学,改善了以往课程内容枯燥乏味的局面,经过不断摸索、学习、实践,一方面,教师从该过程中收获很多;另一方面,学生的学习主动性、积极性也被调动了起来,改变了教师“满堂言”的状况。教师通过采用各种情景式、启发式教学方法,引导学生参与课程的讨论,把新的知识整合到已有的知识结构中,最终达到了意义建构的目的。另外,通过对矿山机械专业的毕业生及其工作单位进行走访调查,我们发现学生能够很快地适应新的工作环境,解决问题的能力强,得到用人单位的一致好评,实现了学校教育与工矿企业的零距离对接。

三、结论

本文针对装载与挖掘的特点,提出了在传统教学中渗透、穿插仿真教学的观点。通过在教学中向学生展示各种现代化矿井、露天矿模型,可以让学生仿佛置身于矿山企业“真实”的工作环境之中;通过矿山设备组成零部件图形库的建立,可以让学生在一种模拟的环境中对设备进行装配。上述各仿真模型的应用,都有着明显的效果。

[ 参 考 文 献 ]

[1] .仿真教学在高等职业教育中应用研究[D].山东师范大学硕士学位论文,2008.

[2] 余联庆,梅顺齐,杜利珍,饶成.ADAMS软件在机械系统仿真课程教学中的应用[J].武汉科技学院学报.2008.

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作者简介:杜伟胜(1976-),男,河北大城人,石家庄铁道大学国有资产管理处,实验师;王翠艳(1979-),女,江苏沛县人,石家庄铁道大学国有资产管理处,讲师。(河北 石家庄 050043)

基金项目:本文系河北省教育厅人文社科项目“基于高校创新平台建设的实验设备资源配置模式研究”(项目编号:SZ2011329)的研究成果。

中图分类号:G647 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)05-0253-02

仪器设备作为高等学校发展的主要物质资源组织方式,是高校发展的载体和基石,它在一定程度上反映了学校的教学质量、科研水平、管理水平,其诸要素和谐统一发展对于提升学校的办学能力有着极为深远的意义。[1]随着近几年国家对高校实验室建设的高度重视,依托于政府的高校设备经费投入不断攀升,很多理工科院校仪器设备数量激增,一些突出问题随着时间的推移逐渐显露出来,主要包括盲目扩张、资源分配冷热不均、管理不到位导致仪器设备的利用率不高、很多大型精密仪器设备长时间闲置等。如何实现高等学校仪器设备的科学统筹规划,优化资源配置,提高实验室仪器设备的利用率和投资效益,尽可能减少设备的闲置和浪费,是高校仪器设备科学管理工作中亟待解决的一个重要问题。目前国内许多高校针对仪器设备管理已经采取许多卓有成效的改革措施,取得了很好的效果。石家庄铁道大学对此也进行了积极地探讨和实践,本文将介绍石家庄铁道大学在仪器设备科学管理方面积累的一些经验。

一、统筹协调,突出学科优势,实现设备的科学规划与合理配购

高等学校仪器设备的科学规划与购置是其管理系统工程中的重要环节,只有做好实验室仪器设备建设规划,与学校的专业规划、教学计划、学科发展、科研方向的要求结合紧密;学校的专项资金额度分配合理;设备选型科学先进、论证充分,仪器设备的利用率才能提高,投资效益才能得以体现。

随着中央财政对高校发展专项建设资金的逐年增加,为做到实验室建设整体协调和特色相辅相成,切实做好实验室仪器设备规划管理工作,石家庄铁道大学从管理层面高度重视此项工作,学校领导和相应的职能部门成立了教学科研仪器设备建设筹划小组,其成员包括:主管实验室教学、科研、资产管理、财务、审计工作的处室及主要院(系)的负责人。建设筹划小组的主要工作职责是以学校全局为立足点,依照学科、专业的整体发展方针及战略,凝练学科方向,注重各学科交叉集成实验平台总体规划和创新,按轻、重、缓、急提出以学科专业方向为基本框架的多学科融合的大实验平台建设规划思路,为学校领导决策提供科学、准确的信息,保证添置的仪器、设备达到最理想的性价比,用最小的投入获得最好的效益。控制经费分配额度也是建设筹划小组非常重要的一部分工作,要根据学校每年的整体预算和上一年度实验室设备利用率绩效考核情况做好经费额度的切块、分配工作。在充分发扬民主基础上,由小组集体讨论决定,并经校长办公会裁决。在实施规划过程中,做好设备的选型与论证工作也至关重要,该过程是保证利用率的关键因素。建设筹划小组的最后一项任务是按照实验平台建设目标和教学任务或科研任务,结合市场价格行情和兄弟院校调研情况,遵循技术先进、功能实用、经济合理、性价比高的原则,完成拟配置仪器设备的选型与详细论证。通过统筹协调,多步联动,实现了设备的科学规划与合理配备,突出了学科优势,注重实验室功能的整体协调性,提高了各学科实验平台的综合实力。

二、转变观念,优化资源配置,构建多层次教学与科研实验平台

打破传统思想观念是关系高校仪器设备科学管理工作的关键因素。过去,仪器设备建设的重点往往是各个独立实验室设备的投资建设,很多时候是“照方抓药”,不善于思考和探索,造成仪器设备重复购置、利用率不高、资源分散、实验室封闭独立、实验类型单一等现状。为优化资源配置,提高现有设备利用率,避免“小而全、大而乱”作坊式的实验室建设,提高实验室综合实力和竞争力,对学校各实验室现有设备资源进行调整,向一定空间、区域集成,系统整合,优化配置,构建布局合理、功能齐全,开放共享的多层次教学科研实验平台,具体包括专业课程实验平台、综合实践实验平台、科技创新实验平台。

1.专业课程实验平台

专业课程实验平台主要集中在各二级学院专业类实验室,如土木实验中心、机械实验中心、交通实验中心等,保留了一些专业验证型、演示型仪器设备,开设重要的基础性实验、验证性实验、综合演示性实验教学课程,[2]作为理论教学的巩固、补充、深化和提高,旨在对学生基本理论、基本知识和基本技能培养的基础上,让学生加深对理论教学内容的理解,加强课程知识的整体理解与应用。

2.综合实践实验平台

课内教育是基础和主渠道,课外实践是课内教育的延伸和升华。[4]石家庄铁道大学属于工程类高校,开设的专业应用性很强,对学生在创新精神和实践能力方面有很高的要求。建设大学生综合创新实践实验平台,对于创新型人才的早期发现和快速成长,保证学生个性发展、实现知识拓展、延伸学生创新与工程实践能力培养等有着独特的作用。

石家庄铁道大学在2006年初就专门成立了工程训练中心,在对学校现有制造类、机电类、印刷类、大型机械类资源整合调拨的基础上,新购置700多台套实验训练类设备,建成了工业基础、机电创新、文印技术、工程机械四个综合创新实训基地,针对不同专业、不同年级的学生实践基础的差异性,分层次、分步骤地开设创新实践项目,如认知实践、专业实践、创新实践课程,将原来由各学院单独开设的一些实践课程整合为按课群划分的专业实践课,使实践教学内容体系整体优化,从而使重组的实践教学内容体系转变为相对独立的教学体系,有独立的教材、独立的学分、独立的实践指导教师。通过实践发现,建立综合创新实践实验平台,在巩固学生所学理论知识的同时,一方面可以增强学生的实践动手能力,适应当今社会人才实践动手能力的要求;另一方面可以提高学生的组织管理才能。为此,近两年石家庄铁道大学针对自身办学的行业特色,积极与校外合作企业联合,筹建了铁道实训基地,建设了300米传统铁路轨道、50米无砟轨道、桥梁、隧道、站台等室外实践基础设施以及铁道信号、牵引供电、交通模拟沙盘等实训室,购进了机车和车辆,涵盖了学校土木、机械、交通、电气等多个相关专业,以满足不同专业学生对实践的需求,调动学生对实践学习的兴趣与积极主动性,达到实践训练的目的,保证实践的作用与效果。同时引导和支持学生在课余时间走进实训基地进行多元化的创新实践,使学生在大学四年中即使有繁重的学习任务,也能有足够的时间和精力参与课外创新实践活动,以培养学生主动分析解决问题的能力、实践动手能力和主动研究的探索精神,使实践教育持之以恒地开展下去。

3.科技创新实验平台

科技创新实验平台是将学科建设、人才建设与科技发展统一起来,整合、集成已有的“高、精、尖”先进科研仪器设备并资源优化配置,实现人才和资源的充分共享,继而建设一个具有国际竞争力的实验平台,最大限度释放学校的创新活力,提高科技竞争实力和创新水平。[4]本着“有所为,有所不为”的方针,结合自身的学科优势和特点,石家庄铁道大学坚持服务国家及地方重大工程需要,瞄准科技前沿,“十五”以来,通过对校内外综合资源的有效整合,已建成1个省部共建国家重点实验室培育基地,4个省部级重点实验室(工程技术研究中心),多个科技创新平台,在隧道施工新技术及环境控制、国防交通应急工程、地质超前预报、大型结构健康诊断、TBM掘进技术、交通环境与安全工程、虚拟现实技术等研究方向独具特色,承担了一大批国家或省重大、重点科研项目,汇聚和培养了一批优秀的学术团队,产出了一批标志性科研成果,为国家和地方技术创新与经济发展做出了积极贡献。

三、千方百计,利用经济杠杆,提高大、新型精密仪器设备利用率

充分发挥大、新型仪器设备的投资效益、提高设备利用率,建立一种自我约束机制,是设备管理工作中的重要研究课题。为此,石家庄铁道大学利用经济杠杆,制定并实施了大型教学科研仪器设备有偿占用管理办法。以学院、系(所)等教学科研机构为单位,针对原值在10万元以上的仪器设备,从购入验收第二年起,按设备原值的3%征收10年有偿占用费,同时考虑仪器设备承担的实验教学工作量、科研工作量、科研论文、著作及科技奖励等成果的数量等应减免金额。

学校对上缴的有偿占用费执行收支两条线管理,成立“仪器设备有偿占用”工作领导小组,统一管理、统一使用,主要用于仪器设备的运转、维修及再投入。自该办法实施以来,石家庄铁道大学新型、大型仪器设备的适用范围不断扩展,实验室开放度不断提高,促进了教师、科研人员及研究生的使用积极性,从而提升了整个实验室设备的利用率。

在满足教学科研任务的同时,学校鼓励教学科研设备用于对外服务,建立科学仪器的共用协作机制,于2011年加入了河北省大型仪器设备共享服务联盟,使仪器走出学校的“深闺”,面向全社会按市场规律公开合理配置资源,以专业服务为特色,大力宣传学校大精型仪器设备建设成果和服务内容,为企业提供科技人员专业技术培训、产品检测、标准制定等服务,提高大型仪器设备和优质资源的使用效益,更好地促进高校仪器设备开放共享的可持续发展,[5]科研人员在服务企业过程中,及时挖掘和提炼总结企业在自主创新过程中遇到的技术瓶颈,通过进行攻关,增强实践创新能力。

四、成效及建议

通过几年的努力,石家庄铁道大学教学科研仪器设备管理水平已有很大提高,有效地避免了盲目计划、配置后长期闲置的现象,大大提高了仪器设备的投资效益。然而,对于高等工科院校仪器设备的科学管理仍处于探索阶段,在仪器设备报废管理方面还存在一些问题,这需要在今后的管理实践中不断积极探索,进一步采取有效措施,以避免国有资产的流失和浪费。值得注意的是,随着信息化管理技术的普及应用,对现代高校仪器设备管理人员提出了新的要求,在提高管理策略的同时要加强管理队伍建设,增强管理意识,[6]不能忽略仪器设备使用、管理工作人员整体素质和能力的提高,要定期组织相关方面知识的培训学习。

参考文献:

[1]张利,李强.高等农业院校科技创新平台科学管理对策[J].农业科技管理,2009,28(5):48-50.

[2]张中脊,田仲初.结构试验超市平台的构建与研究[J].高教论坛,

2010,5(5):52-54.

[3]沈剑敏,陈强,管丽萍.培养大学生创新实践能力的探索与思考[J].实验室研究与探索,2009,28(10):104-105.

篇10

中美非物理专业的理工科大学物理教育的不同主要体现在下面几个方面.

1.1教材的内容和结构不同

教材作为教学内容的载体,一本好的大学物理教材对于教好和学好这门功课起着特别重要的作用.美国非物理专业的理工科学生的大学物理教材[3],注重教学内容的更新和教学方法的改进与提高,注重学生创造性的培养.其有文字通俗易懂、图文并茂,与现实生产生活联系紧密的特点.美国教材在内容上更新很快,特别是近代物理的教学内容,大约两年更新一次,老师的讲义甚至一年一次.新出版的教材都把最新发展的科学技术纳入其中,热衷于介绍当前物理发展的前沿和物理学新动态.教材内容涉及面广,衔接紧凑,在论述方式上多采用整体到部分的形式.譬如力学,他们的结构就包括平动力学、转动力学、引力学、周期性振动力学、流体力学.不生搬硬套物理概念,物理概念的使用是为了给实验证据以准确而简洁的解释.这样做虽然缺乏数学演绎上的美感,但是这些概念对于学生不再抽象,容易调动学生的主观能动性.目前我国很多高等院校都出版了理工科大学物理教材,版本很多,但并没有达到百花齐放的效果,反而造成重复性投入的浪费.这些教材基本上都能做到内容结构体系完整,逻辑严密,条理清楚.但是绝大多数内容陈旧,结构大同小异,缺乏新意.理工科主要以力、热、电磁、光和近代物理为主体,经典物理占80%的篇幅,注重理论推导、缺乏现代物理的观点和概念.同时一些好的教材,却又因为种种原因得不到推广.而我国绝大多数高校教师对教材的选取没有充分的自,由学院教研组安排材和统一的教学内容,甚至教学进度也要求一致,整个教学过程一切尽在计划中,以致老师很被动,只能按照学校的要求完成规定动作,缺乏灵活性,抹杀教师教学的个性和特点.美国教师可以决定教材,也可以自编讲义或向不同专业学生介绍相关的参考书,很少看见老师用一本参考书完成教学.譬如“费曼物理学讲义”,费曼在他的讲义的第一卷引言里指出的:“讲授这门物理课,是着眼于你———读者将要成为物理学家”.显然并不是每一个接受大学物理教育的人都要成为物理学家.因此,“费曼物理学讲义”被认为“只适合少数数学基础好、科学思维能力强的学生”,费曼物理学讲义也被认为“不能很好地适用于大部分学生”也就不足为怪了.这就告诉我们教材和教材内容的选取是非常重要的,每本参考书都有其自身侧重点,只有博览群书才能取其精华.

1.2教学方式不同

好的教材只是为教与学搭建了一个平台,精彩的好戏能否上演更重要的是老师和学生扮演的各自的角色.如何开展和组织教学,怎样才能取得好的教学效果,这都取决于教学方式的选取.中美在课堂教学组织形式上有很大的差异,中美两国大学物理教育主要都还是以课堂为主,但差别就是课堂教学的组织形式.中国的课堂教育是整个过程的主体,以课堂讲解为主,注重理论推导,追求数学逻辑的严密,教学模式是以老师为中心,老师讲,学生听,师生互动少.学生以书本学习为主,理论联系实践少,课堂演示实验少.课后作业都是为巩固理论学习内容而设置,创造性差.从而引发学生读死书和死读书,甚至让学生感觉到学习物理就是记公式,失去学习物理的本意,也达不到学习与培养的目的.美国大学物理教育课堂教学比较自由,以学生为中心,推演和讲授教学内容不受鼓励,老师在课堂教学过程中只是一个引导者的作用,扮演调动学生积极性、组织学生参与学习活动这样的角色.他们非常注重演示和动手操作,鼓励学生提出问题,用事实和现象说明物理问题,他们侧重引导学生归纳和总结,逐步找到蕴含在现象中的物理规律和客观事实.课后练习分为多种,有理论计算,也有分组讨论课题,还有一些研究设计性的课外小制作,同时提供机会让学生展示自己的成果.这样就极大地增强学生的独立思考能力和激发了学生的创造性.

1.3教学内容和侧重点不同

通过课堂观摩和调研,中美对于非物理专业不同专业教学的内容和侧重点有很大的不同.美国对于非物理不同专业的学生,选取的教学内容不同,教学的方式和侧重点也不太一样,有很强的针对性.譬如工程机械类偏重于力学、热学和电磁学;电子类侧重电磁学、光学、近代物理;生物化工类侧重原子物理、热学和流体力学等.教师把物理思维与专业教育结合得很好,既开展基础理论教学,又拓展知识层面,增强了运用物理理论和实践来解决和验证专业问题的意识和能力,增强他们对大学物理的认知性.国内的非物理专业的理工科学生,教学内容和教学侧重点区别不大,大多数理工科专业都是采用统一的教学大纲,相同的教学内容,学时分配数也一样.物理应用和物理前沿更是撇在一旁.这种教学内容和方式,在某种程度上是会挫伤学生的学习积极性的.我们课堂的主要内容是对课本内容的推演和阐述,侧重于对物理理论完整、严谨的证明和充分的练习,对物理知识应用的拓展做得不够,让学生体会不到学习物理的乐趣,也感觉不到物理的强大的应用性.

1.4物理实验教学不同

中美大学物理实验教学在教学理念、教学模式和教学内容等各方面都存在着比较大的差异[4].在教学理念上,美国开设实验课的目的不是训练学生掌握各种仪器的设备的使用,学会一些实验方法和手段,而是通过物理实验来解决实际问题,用实验的方法验证理论的学习.在教学过程中,老师往往提供的只有实验课题,引导学生通过调查研究,自行设计,从实践上来解决物理问题.老师注重的是实验过程以及解决实际操作过程遇到问题的能力的培养,让学生在探索过程中培养和发展自己的个性和创新能力,并不把实验结果作为检验实验教学的好坏.在教学内容上,既注重基础实验的学习,也注重一些综合实验和创新型的实验锻炼和提高;在内容设置上也比较新颖,老师在实验教学中也十分注意最新实验方法和实验技术的介绍,重大实验结果的披露.这些对于提升学生的实验兴趣是非常有益的.中国大学物理实验往往和理论教学脱节,达不到理论与实验相结合的效果.实验内容陈旧,传统、经典实验多,体现现代科学技术的实验少,设计和创新实验更少.很多学校实验教学资金投入有限,实验设备老化,高新实验设备缺乏,近代物理和创新实验无法开展.教学模式老套,实验员准备好所需的实验仪器,教师设计好的实验内容、实验方法、实验步骤和数据处理,学生所扮演的角色就是对于实验过程的体验,对学生的创新思维和独立探索能力的培养是极为不利的.

1.5教学研究

在物理教学研究方面,中美也有一定的差别.物理教育研究是美国各大学物理系重要的研究领域之一[5].其特色就是由各个大学、学院的物理系中的专家与其他对物理教育研究感兴趣的单位或者个人组成物理教育研究小组,对物理教学中的实际问题进行研究.他们的物理教育研究团体通常是由专家和一线的教学人员构成,把研究的成果直接应用到实践教学中,使好的教学方法得以推广.哈佛大学、华盛顿大学、马里兰大学和爱荷华州立大学等都设有大学物理教育研究小组.每个大学都有自己研究领域和项目.譬如爱荷华州立大学主要侧重开发物理课程资源和资源的应用研究.每个研究小组都能获得美国各方面的经费支持,为研究的顺利开展扫清障碍.在国内,大学物理教学研究做得很不到位,只有少数师范类大学有专门的研究大学物理教育的团队和研究方向.其他很多大学,特别是一些偏工科院校,物理教师基本上都属于基础课老师,处在教学第一线,了解当前大学物理教育的实情,但是他们教学任务重,在时间和精力上都无法保证,教学研究开展起来就比较困难.另外,一些物理教育专家,长期脱离教学一线,其研究成果与一线教学实际状况往往脱节,不利于教育实践.国家对此投入较少,又难以从其他方面获得经费支持,使得教师的研究兴趣也转向其他的专业方向研究.所以在当前教学团队建设方面,一定要注重大学物理教育的研究.在课改和推进过程中,我们尤其需要专家和一线人员通力协作研究,需要研究与行动、理论与实践结合.这样我们的教学理念、教学内容、教学方法都能适应当前的科学技术的发展大潮,为中国教育理清发展之道.

1.6考核方式不同

美国整个学期一般都有至少四次正规的考核,注重过程考核,其考核方式多样化,有上课的表现,主要体现学生在课堂的思维活跃度;有分组讨论考核,每个小组分工明确,每个人都承担不同的任务,通过小组讨论的结果,对学生的工作进行评判;有口试,通过一些综合性或者理论联系实际很强的一些题目,让学生自己调研和设计,找到解决方案,由教师或者课题组来口试答辩.当然,他们也有期末的笔试,但笔试成绩只占考试成绩的一部分.国内的物理考试还是延续了高中的一种做法,都是期终考试一锤定音.其实,这样应试教育的体制一直是中国教育的痼疾.这种考核方式就是看学生记住了多少公式和原理,做了多少习题,考试得了多少分数.在这种情况下,对教师和学校的评价也是根据学生考试的及格率和优秀率来进行的.所谓的“高分低能”主要就是这种被动、封闭的学习方式所造成的.其结果就是学生为了考试而学习,可以不追求学习过程,老师也缺乏对学习过程的监控.这种考核方式,导致了考核的结果不能说明学生的学习情况,从另一方面讲这种考核方式其实已经失去考核的意义.纵然我国的国情和他们不同,我们的师生比要远远低于他们,但是现在这种考核方式到了非改不可的地步,那我们就应该借鉴别人,找到适合自己的一种综合的考核方式.

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