浅谈高校转型发展下的实践教学改革.pdf

2014 第 5 期 总第 222 期现 代 制 造 技 术 与 装 备 国家中长期发展规划中提出高校要适应国家和区域 经济社会发展需要， 建立专业动态调整机制， 不断优化高 等教育结构， 重点扩大应用型、 复合型、 技能型人才培养 的规模， 以高素质人才、 高技能人才为重点统筹推进各类 人才队伍的建设。为了主动适应经济结构调整和产业转 型升级， 深化教育教学改革， 着力培养创新型、 应用型人 才。我院机械设计制造及其自动化 （简称 “机自” ） 专业对 人才培养计划， 课程设置， 各教学环节等各方面都做了大 量调整、 改革工作。其中， 实践教学环节的改革是落实应 用型人才培养方案的主要过程，实践教学环节要实现培 养学生以 “为理论服务、 为专业服务” 的思路转变为 “为企 业服务， 为就业服务” 。对学生实践能力培养的重点要从 “会动手、 能操作” 向 “技术上层次、 技能可上岗、 一线能顶 班、 工作能独立” 上转变。 本文以 机械装置拆装及测绘 实践环节为研究对象， 结合转型发展思路和应用型人才培养目标，改变传统教 学模式， 突出实践教学的关键作用， 大幅度加强学生基本 技能和现场动手能力的训练， 提高人才培养质量。 1 着眼高校长远发展， 落实实践教学改革 1.1 独立学院转型发展的内涵与必要性 地方本科学校的转型发展目标是建设应用技术类型 的大学， 是面向经济社会和生产建设的一线， 培养应用型 的技术技能人才。从办学初始， 多数独立学院本来就是定 位于应用型人才培养目标， 还要转型吗？答案是肯定的。 人才培养质量和师资现状迫使独立学院必须转型。 近几年来， 我们通过对与机械专业联系较紧密的企业 调研发现， 80%的企业对独立学院机自专业人才需求有意 向， 主要工作岗位分布见图 1， 特别对高级操作工种需求 量大， 但是企业往往招不到他们满意的人才。调查结果显 示学生技能不足、 学生职业精神不足、 专业课程设置不合 理等等，都说明了目前的独立学院所培养的人才与市场 所需求的人才之间还存在不相适应的方面，出现毕业生 理论不及一二本学生， 操作不及高职生的尴尬局面。 重新审视学校的定位刻不容缓，独立院校的转型发 展， 意味着办学理念、 办学定位、 办学体制、 办学举措的整 体转变， 是地方本科高校从追求传统的、 既定的 “学术型 态” 向现代的、 创新的 “应用型态” 的整体位移。独立学院 培养应用型人才是指能将专业知识和技能应用于所从事 的专业社会实践的一种专门的人才类型，是熟练掌握社 会生产或社会活动一线的基础知识和基本技能，主要从 事一线生产的技术或专业人才。社会对这种人才的需求 占有较大比重， 也正是这种巨大的人才需求， 为独立学院 的发展提供了广阔的空间。 1.2 人才的培养和社会需求良好的衔接 多数企业对独立学院机自专业刚毕业的学生基本技 能的要求是： 学生需具备基本的读图、 识图及绘图设计的 能力、 基本机械装配能力和基本工艺问题处理能力。为了 适应企业的用人要求，应用型人才的培养过程更强调与 一线生产实践的结合，更加重视实践性教学环节如实践 教学、 生产实习等， 通常将此作为学生贯通有关专业知识 和集合有关专业技能的重要教学活动。 让笔者印象深刻的一件事， 在今年的招聘会上， 一名 企业面试官对我院应届毕业生出的考题： 一个复杂零件， 一把游标卡尺， 要求学生现场绘制出该零件的三视图。在 这个过程中， 学生要将所学专业课程 工程制图 、 机械 原理 、 机械设计 、 互换性与测量技术基础 等应用到 实际工程中， 是对学生综合能力的一个考核。尽管学生在 校参加了多个实践环节， 诸如 金工实训 、 机械原理课 程设计 、 机械设计课程设计 、 机械制造工艺学课程设 计 等，但是这些课程设计给学生能力的培养都是零散 的， 需要一些实践环节能够将这些知识综合并连贯起来。 我专业在人才培养计划里对实践教学模块经行了调整改 革，要求集中实践教学占专业总学分的比例不得少于 30， 另除传统的实践教学环节外， 增强机械装置测绘、 综合设计型实验等实践环节的管理和推进教学改革。其 中 机械装置拆装及测绘 作为实践教学改革的重要突破 浅谈高校转型发展下的实践教学改革 汪芳 （武汉理工大学华夏学院， 武汉 430223） 摘要： 本文以 机械装置拆装及测绘 实践环节为研究对象， 结合高校转型发展思路和应用型人才培养目 标， 对其教学管理、 教学内容、 教学方法等方面进行大胆改革、 探索和创新， 推进教学手段的现代化。 关键词： 独立学院转型发展实践教学 图 1 企业对独立学院机自专业人才岗位需求情况调查 68 点之一。 机械装置拆装及测绘 是学生在修完专业基础课后 进行的重要实践性环节，通过对汽车变速箱的拆装及测 绘，使学生熟悉并掌握一般机械装置的基本功能及构造 特点； 掌握一般机械装置的拆装方法。通过对机械装置零 部件的现场测绘，使学生了解机械装置为实现其功能必 须具有的基本结构构件、 传动构件、 运动副设置及精度方 面的要求，提高学生在机械结构构思方面的设计能力和 理论联系实际的能力； 提高学生绘图设计的基本技能。可 见，企业所需的机自专业人才的基本技能在该实践环节 能得到充分的体现和锻炼。 1.3 原有实践教学中存在的问题 纵观目前 机械装置拆装及测绘 实践教学环节， 存在 以下具体问题： （1） 独立学院的专业一般是在主办高校的优势学科、 特色专业的基础上发展起来的， 在培养目标、 专业设置、 课程设置等方面的雷同现象十分严重。例如很多独立学 院机自专业的 机械装置拆装及测绘 的教学内容、 教学 方式与其他普通重点高校一样。仍然是课程教学的方式 为主， 着重传授专业理论知识， 而培养学生实际操作能力 方面的比例却很小，对实践能力和应用能力的培养显得 十分薄弱， 导致学生不能综合运用所学理论知识， 动手能 力更是差强人意。 （2） 教学方法陈旧， 手段单一。多是以教师为中心的 讲解演示、 学生围观的传统模式。案例教学、 项目教学等 适合应用型人才教学方法运用较少。 （3） 教学管理不规范。学生对该实践教学环节的目的 不明确、 不熟悉拆装操作规程、 不能正确使用拆装工具。 学生完成的装配图结构特点表达不准确、 制图不规范、 相 关标准不符合国家标准、 说明书格式不统一等。 （4） 教学条件落后。装置设备的生均台套数不足， 分 组太大， 影响了学生实际动手能力的培养。 2 机械装置拆装与测绘 改革内容 鉴于以上情况， 我专业成立项目小组， 拟对 机械装置 拆装及测绘 教学过程进行改革和完善。 2.1 统筹协调理论教学与实践教学内容 （1） 构建该课程的教学内容体系时， 始终坚持突出应 用性、 实践性原则， 强调基础理论知识的必需、 够用。例 如： 教师讲解变速器的结构、 工作原理时， 重点讲变速传 动机构中的轴、 齿轮、 同步器等零部件， 而弱讲差速器的 结构和原理。这些知识结构是围绕着一线生产的实际需 要加以设计的。 （2） 实践能力体系更强调与一线生产实践的结合， 特 别突出对基本知识的熟练掌握和灵活应用。例如： 重点掌 握齿轮、 轴系、 孔系等测量方法和技巧； 掌握公差配合、 形 位公差等的确定方法； 绘制的零件草图、 零件工程图和装 配图必须符合国家制图标准等等。而对零件的结构工艺 性问题不做具体要求。 2.2 教学方法的巧用 （1） 针对学生对实际机械装置的构造不甚了解的情 况， 利用机械装置测绘实验室现有的空间和设备条件， 拟 拆装测绘的实物绘制三维图、 装配图及非标零件图， 并打 印出来作为挂图贴在实验室的墙上， 与实物形成对照， 以 便于学生了解其结构特点及工作原理。 （2） 通过查找资料， 到相关企业深入了解行业设计步 骤，完整地测量及制作出符合国家标准并满足生产企业 要求的规范的图纸和技术资料。在指导学生的过程中要 求学生从思想上、行动上接受严格按规范和标准进行设 计的行为准则。强化学生的工程设计素质的训练， 要求学 生严格按国家机械制图标准绘图、 正确使用国家标准、 正 确查阅文献资料。 （3） 利用计算机多媒体技术等现代的教学手段制作了 相关教学资源。包括汽车变速器工作过程及拆装过程等 相关动画视频， 形象、 直观地反映本实践教学的内容及方 法。例如该教学环节中的一个重点内容是： 三轴五档 输入轴、 输出轴、 倒档轴和五对常啮合齿轮副。要求学生 测量并绘制装配图和零件图， 从而掌握齿轮、 轴系、 孔系 等测量方法和技巧。但学生往往对这两根轴的结构、 制造 工艺难以理解。如何能让学生掌握这部分内容呢？通过三 维软件对汽车变速器重要部件的建模如图 2 所示，并制 作相关工作原理动画。教师讲解清晰， 学生理解容易。 2.3 教学管理的标准制定 （1） 编写适合本院学生使用的课程设计指导书， 在指 导书中详细地告知学生进行本课程设计的内容、 方法和步 骤， 并对一些基本的工具和量具的使用进行说明和示范。 （2） 对说明书制定规范的格式， 详细地列出说明书中 应该撰写的内容并细致地分配每个部分所占比例， 要求学 生严格按照科技文献的写作方法和标准撰写设计说明书。 2.4教学过程的设计 两周的汽车变速器拆装及测绘实践环节包括 “拆分” “检查” “测量” “装配” “调整” “分析” “绘制” 几个阶段。 （1） 前期安排有专题讲座，包括“测绘对象简介” 和 “测绘步骤与要求” ， 让学生明白这两周的任务是什么？为 什么？以及怎么做？ （1） 拆装对象选用的汽车变速器， 而不是传统的减速 器， 即能体现专业特色， 又能提高学生的学习兴趣。 a） 一轴结构 （齿轮轴）b） 二轴结构 （光轴） 图 2 第一轴和第二轴的三维建模图 行业交流 69 2014 第 5 期 总第 222 期现 代 制 造 技 术 与 装 备 （上接第 39 页） 因此以表 3 所示的参数为边界和初始条件模拟分析 此时换热器的传热特性。其结果分析表 4。 由表 4 可知改进后的换热器在工作时烟气流动明显 增强， 并且换热效果要远远好于改进前的换热器， 同时烟 气的流动阻力也增大很多。 4 结论 以实际工作参数为依据， 对空气换热器管外烟气的换 热特性进行了数值模拟。模拟得出的结果与实际情况相 比基本吻合， 但还存在一定的误差。这是由于在模拟过程 中对流体进行参数设定时产生的。 应用强化传热理论和方法对管式换热器提出改进方 案，即在光管的外壁添加圆形翅片来增加换热管的传热 面积以此来换热器的换热效果。通过对翅片厚度、 翅片间 距、 翅片高度、 烟气进口速度的数值模拟结果可以发现， 4 个参数对换热器的换热性能都有一定的影响。其中翅片 厚度、 翅片高度、 烟气进口速度的增加使得换热器的换热 性能增大， 翅片间距的增加使得换热器的换热性能减弱。 本文的研究结果为管式空气换热器在高温烟气余热 回收的应用提供理论依据。 参考文献 1 周建新， 宋秉棠， 陈韶范等.板式空气换热器的推广应用j. 石油化工设备， 2007， 36 （1） ： 68-70. 2 petr stehlik. heat transfer as an important subject in waste-to-ener- gy systemsj.applied thermal engineering,2007, （27） :1658-1670. 3 于志英. 间壁 式空气换 热器的研 究进展 j. 浙 江化工， 2007， 38 （7） ： 20 - 22. 4 fakheri, ahmad. efficiency and effectiveness of heat exchanger se- ries j. journal of heat transfer, 2008, 130（8） : 115-118. 5 史美中， 王中铮.热交换器原理与设计 （第二版） m.南京： 东 南大学出版社， 2003.8. improvement on tubular heat exchanger in flue gas waste heat recovery system based on cfx wang jianxin, wangyubo （institute of mechanical engineering, inner mongolia university of science heat recovery; numeri- cal simulation; finite element analysis 表 4 换热器改进前后的对比 改进前改进后 雷诺数 re24962812 换热系数 w/ （m2k）57.7208.5 压力损失 pa5030 （3） 学生通过老师的组织和教学， 每个学生都必须拆 装一次， 并考查拆装顺序。在自己动手操作的实践过程中 悟出机械装置的构造， 工作原理； 在现场测量各零件并绘 制零件草图和装配图， 分析零、 部件的作用、 性能要求、 工 艺性能、 基准等。 2.5 教学条件的改善 除增加装置设备外， 学院同时加大经费投入， 多渠道 的开辟学生的实践途径。例如： 争取与校外实训基地有一 些实质性的深度合作， 充分利用校内外实践基地， 让学生 活学活用， 边学边用， 为学生加强能力培养提供有利条件 和良好氛围。 3 实践效果 （1） 强化实践教学， 突出实践能力的培养。构建 “应用 型” 人才培养目标的实践教学体系， 实践能力培养贯穿教 学全过程。在保证本科教育水平的同时， 适当精减理论讲 授内容， 增加实践操作环节的比例。 （2） 统一规范了实践教学过程中的相关教学文件， 实 现教学管理标准化。构建完善、 开放的教学资源， 让学生 更加直观、 具体地了解到自己的工作任务、 性质、 内容、 方 法和步骤， 引导学生通过实践和自学获取知识， 培养工程 设计能力。 （3） 采用科学、 合理的考核体系和考核方法对学生进 行课程设计考核， 可提高学生的学习积极性。 参考文献 1 迟玉伦、 李郝林、 林建中.汽车变速器拆装测绘实验教学的时 间和探索j.中国科技信息, 2011 年第 13 期 2 陈儒军、 洪小丽、 刘矿陵.高职 机电设备机械结构拆装、 检 测与维修 课程开发与教学实践j.科技信息,2012 年第 5 期 3 董晓冰.浅谈行动导向教学法在 机械拆装与测绘 课程中的 应用j.中国新技术新产品,2012 年第 1 期 4 周利江， 孙丕波. 机械拆装仿真教学平台研究j. 电子设计 工程， 2011 年第 20 卷第 5 期 briefly discuss the deform of practical teac