工程实训中心

中心教学方法

发布时间:2011-10-25

中心自成立以来,不断加强教学改革研究,注重改进实践教学方法,建立了以学生为中心的实践教学模式;重视实践技术研究,实践项目选择、实践方案的设计,启迪学生科学思维和创新意识。逐渐凝聚形成了具有中心特色的、以学生为主体实践教学方法。

一、积极引入“CDIO”的工程教育理念,大力开展项目式教学

结合工程能力培养需求,引入CDIO教学理念,改革传统教学模式。如金工实习课程为增强学生解决工程问题的综合能力,将传统的单构件制作改革为“机构设计-加工-装配”实习项目,以“迷你台钳”代替传统“手锤”制作,学生4~5人自愿组合为一个小组,每组配备指导教师,要求学生在限定时间内, 团队合作,绘出设计图,按指标要求完成所有零部件的加工、制作和组装。在整个过程中,学生经历了设计、下料、平面铣刨、车削、线切割、数控加工、热处理、焊接、装配等工序,并进行生产成本分析,使学生对产品的实际生产过程有了初步体验,综合工程能力得到提高。

在电子实践课程中引入的“三色LED循环发光小夜灯电路设计制作”,通过设计一个实用的家用小电子产品,使学生经历了产品设计、方案论证、加工制作、性能测试的完整过程,涉及了模拟及数字电子技术中的运算放大器、定时器、计数器以及电源开关电路设计等知识的综合运用。该教学项目获得了 2014年全国电工电子基础课程实验教学案例竞赛三等奖

二、积极开发综合设计性实验项目,培养学生的综合实践能力

在保留一些必须的经典的传统的实验项目的前提下,中心引导教师积极开发开设较大型的综合性、设计性实验项目,并在项目的内容设计中,注重将单一专业的内容拓展到兼容人文、环境、管理、经济、法律等多学科领域,以培养学生的工程素养与工程能力。

以电工实践课程为例,新增的“瓶盖分拣装置设计组装”实验项目,利用各种传感器检测和PLC控制,组成一套完整的集传动、检测、执行、控制于一体的机电装置。在数控雕铣实训项目中,学生根据自己喜好,自己设计产品图案,实现自主设计、自主编程、自主加工的全过程。

三、以学生为中心,广泛开展自主式、研究式、合作式、体验式教学

中心以进一步加大实验室开放为保证,以接受学生自主设计题目或其它立项项目、或学科竞赛项目为载体,接受学生的自主实践,这些项目要求必须由团队合作完成,经实验室论证批准后进入,安排指导教师做为项目导师,在项目的完成过程中,导师突出学生的主体地位,注重引导学生以研究式、合作式开展科学研究与实践,并实行"定期例会制",在培养学生专业能力、创新能力的基础上,进一步培养学生主动思索、团队协作、语言表达、沟通交流的能力,增长学生的综合才干。

在实训教学中引入竞赛机制。一些实训项目以学生竞赛形式完成,在指导教师提供理论指导、实践演示之后,规定产品的技术指标及完成时间,以竞赛作品质量进行成绩考核,使单一的课堂教学延伸到课堂之外,教学组织形式更加活泼、有趣,充分调动学生的参与意识、创新热情,提高了实践教学效果。

四、引入现代化教育技术,搭建网络教学平台

在机械制造实训教学环节中,中心通过网络接口将机械加工设备与计算机相连接,使学生可以坐在计算机前清楚地观看到每一台高端设备的运行过程和加工细节。中心引入德国凯勒公司的凯勒数控仿真软件,使学生在虚拟车间环境中体验学习CNC编程加工过程,在CAD软件和CAM软件下进行设计,并将设计结果通过网络传送到相应的加工设备中,完成实际产品的加工,实现了CAD/CAM/CNC一体化教学。基于该实践平台,2011级机械电子专业的学生在线切割实训中,自主构思、设计并制作了十二生肖图案的全套作品。学生在先进制造实践教学过程中的全程参与,激发了学习兴趣及创新潜能。

中心教学方法

图4 网络化实践教学平台结构

五、师生合作研发设备、将科研成果转化为教学内容,实现教学与科研互动

由于高端生产设备价格昂贵,占用面积大,制约了实践教学内容改革和教学模式的创新,中心积极鼓励教师带领学生自主开发研制小型化教学仪器设备。目前,中心基础实训教学平台的CAD数控仿真实验室自制小型数控雕铣机达到20台,满足规模化教学需求。除小型数控雕铣机外,中心还研发了3D打印机、激光雕刻机、瓶盖自动分检装置等。在专业实训教学平台,研制了高温熔融复合纺丝机和纤维牵伸机等设备。学生通过参与教学设备的研制过程了解了产品设计、生产过程,增强了经济意识、质量意识、安全意识、管理意识、市场意识,达到“回归工程”的目的,培养了学生的大工程观。

中心注重依托我校纺织、材料等学科优势,及时将高水平的科研成果转化为实践项目,提高实践教学的先进性、前沿性。例如,将获得中国纺织工业协会科学技术一等奖的项目“压力响应型中空纤维膜及其应用技术研究”的部分成果转化为“聚偏氟乙烯中空纤维膜纺丝”实践项目;将中空纤维涂覆机、拉伸机科研成果应用到学生创新教育实践教学中,使科研成果反哺实践教学,让学生更好的了解学科前沿动态,激发创新意识,提高综合设计能力。

六、广泛开展校企合作,使实训教学与生产实际紧密结合

中心与经纬纺织机械股份、青岛宏大纺织机械有限公司等众多知名企业有着良好密切的合作关系,采用“请进来、走出去”做法,聘请企业工程师参与实践教学计划和教学大纲的修订、实践内容的更新、实践教学考核方法的制定,使实践教学内容更加贴近企业的需要;派遣中心教师进入企业进修,参与企业的实际项目,提高了青年教师理论联系实际的能力,有的放矢地进行教学改革,避免教学内容与企业需求脱节。

中心不断加强国际合作与交流,引入德国“双元制”工程教育模式,围绕“工程体验教育—工程素质与能力的教育—工程创新教育”的进阶式教学过程,注重让学生在企业化的工程实践环境中、在模拟现代化大生产的实践环境中去体验工程概念、启迪工程思维、感受工程过程,培养工程素质,培养工程创新和实践能力。

七、建立多元化的考核方式

针对实训教学内容、教学方式及教学目标的多样性,建立了多元化的考核方式。如在电工电子实训环节,重点考核学生的完成项目的思路、质量、工作态度、技术报告的撰写、团队合作精神与研究创新能力,并为此制定了详细的评分标准。以“三色LED循环发光小夜灯电路设计制作”项目为例,成绩考核分四部分:过程考核成绩、实物效果成绩、制作工艺成绩、实验报告成绩,每一部分成绩占总成绩的比例分别为40%、20%、20%、20%。每一部分成绩分四级,即优、良、中、差,总成绩由各部分成绩加权求和而得。在机械制造实训课程中,针对分层次教学采用分层次考核标准,根据作品的设计难易、加工工艺、加工精度及创意进行成绩评定。


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