機械工程設計及其自動化范例6篇

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機械工程設計及其自動化

機械工程設計及其自動化范文1

機械制造工程是機械設計制造及其自動化專業學生必須學習的一門主要專業必修課,其為專業核心課程。課程內容涵蓋刀具的結構與材料,金屬切削加工的基本要素和基本規律以及機械加工設備的基本結構、工作原理等方面的專業知識。教學內容覆蓋面廣,技術原理及其方法的論述較多。如果按照傳統教學方式按部就班地講解各個知識點,學生學習主動性和動力不足,教學效果不佳。因此需要采取相應措施改進教學方法,增強學生的學習積極性,提高教學質量。

一、教學中存在的幾個問題

(1)機械制造工程課程內容枯燥,知識點較多,知識點與知識點之間缺乏銜接,且比較零碎。如果以簡單的講授法上課,學生課上很快就會失去興趣。所以提高學生的學習興趣,課上吸引學生注意力,這是改善教學質量的關鍵。

(2)一些學生已有一定的專業基礎,自認為老師所講的都已學過,于是思想懈怠,不愿認真聽講。技本學生在入校時已學習與機械相關的專業知識,對機床的結構和金屬切削要素等相關理論知識有了一定的了解;部分擁有車工中級證書或高級證書的學生在實訓過程中對機床的實際操作和結構比較了解,具備較好的專業基礎;前期的學習使學生們更容易接受和理解機械制造工程課程中的知識點和專業詞匯,如“進給量”“切削深度”“積屑瘤”“機床的剛性”等。但是,很多學生認為自己對課本上的內容已有所了解,因此上課時不注意認真聽講、玩手機等情況較多。殊不知,在技校中學習的機械知識內容一般比較淺顯,而大學專業課程教學中的學習內容更加深入和系統。

(3)基礎理論知識缺乏,學習興趣不高。在技校學習過程中,學生以練習實際操作為主,基礎理論課程如高等數學、物理等學習不夠深入,稍微遇到有點理論深度的知識點,學生就難以接受。如在講解如何理解切削力經驗公式時,大部分學生表示很難理解單因素法和對數坐標系。此外,部分學生養成了不重視理論知識學習和學習不求甚解的習慣,而這會直接導致其專業知識掌握不扎實,對復雜、深入的專業知識無法理解。

二、改進措施

1.結合教學內容,采用啟發式教學

機械制造工程課程中,闡述切削加工設備及加工工藝的基本概念、組成及原理的內容較多,內容冗雜,比較枯燥。教師可采用啟發式教學引導學生課上思考,調動學生的主動性和積極性。采用這種方式不但可以使學生學好基本概念和原理,還可以培養學生的推理能力和分析問題的能力。如在講解切削熱時,教師可先給學生講解古人鉆木取火的實例,然后提問切削熱是怎樣產生的,學生很容易就能想到切削熱是由于機械能轉化為熱能而產生的。隨后再提問學生機械能主要通過哪兩種方式轉變為熱能的。這就要求學生結合前面學習的“切削力產生的兩種方式”進行思考。通過這種教學方式,學生可主動參與教學環節,發展了邏輯思維能力,同時將前后知識點銜接起來,理解更加深刻。

2.采用多媒體和三維繪圖軟件進行輔助教學

教師采用多媒體和三維繪畫軟件進行輔助教學可使各知識點循序漸進地出現,使上課內容層次鮮明、生動,學生更容易接受。另外,教師還可以利用多媒體播放實際加工過程中的高速攝影、錄像,豐富課堂內容。如在講“積屑瘤的生長為一個動態過程,同時生長,同時剝落”這一特點時,給學生播放積屑瘤的高速攝影錄像,學生就能很容易地理解積屑瘤的生長動態過程。另外,在講解積屑瘤對切削過程的影響時,通過播放實際加工錄像,學生就能理解積屑瘤具有增大刀具的前角和增大切削厚度等作用。

3.采用教具進行輔助教學

機械制造工程是一門實踐性很強的課程,課上僅通過語言表達和視頻播放方式對某個知識點進行闡述則很難達到很好的效果。而配合實物對某些知識點進行講解能使教學更加直觀、形象,提高學生的感性認識,同時增強學生的學習興趣。例如,在講解車刀和麻花鉆的結構及標注幾何角度時,借助錄像或三維軟件教學,學生基本上能夠準確掌握各角度的概念。在此基礎上,再對實體刀具如45°外圓車刀、切斷刀等知識進行講解,引導學生在實物上建立坐標系,在黑板平面(通過旋轉使其與基面或切削平面或主剖面平行)上進行投影,這樣學生能夠較快地畫出刀具的各個角度,如前角、后角、主偏角、刃傾角等,對這些角度的概念理解更加透徹。

4.結合工程實例和實驗實訓,講授理論知識

機械制造工程課程與實際生產結合緊密,實用性強,課上結合工程實例來講解,宏觀上可使學生了解制造技術的現狀和發展趨勢,明白制造科學知識源于生產實踐又服務于生產實踐的道理。此外,可讓學生感受到知識的實用性,增強學習興趣和主動性,同時可使學生提前了解各種機械企業和企業中的工作環境,提前做好人生規劃。例如,在講解拉床的特點與原理時,為學生播放哈量集團加工游標卡尺時游標尺上的鍵槽加工過程,學生就能很明確地理解拉床的加工過程和特點,增強感性認識。教師課上還可向學生介紹哈量集團的生產狀況以及企業對人才素質的要求,讓學生明白課上學習的內容與就業息息相關,只有認真學習,才能發揮自身競爭優勢。進行工程實例講解可以拓寬學生的視野,使知識學習變得具體化、形象化,激發學生學習該課程的動力和興趣。

另外,實驗實訓一方面可以增強學生動手能力,另一方面可加深學生對基本知識的理解。如在講解切削力理論公式的建立時,剛開始大部分學生不明白什么是單因素法和對數坐標系。在完成切削力測量和測力系統標定實驗后,學生通過實驗建立了工藝條件下的切削經驗公式,對單因素法和對數坐標系有了一定的了解。

三、小結

教學是一個不斷探索、逐步完善的過程。為提高教學質量,教師需要針對學生的特點,因材施教。針對技本學生在學習過程中存在的一些問題,采用啟發式教學方式,結合多媒體、教具、工程實例和實驗實訓,使枯燥、抽象的專業知識生動化、具體化、形象化、實用化,能夠提高學生的學習興趣,激發學生內在學習主動性,鍛煉學生的邏輯思維能力,為我國的職業院校培養出合格的雙師型教師。

參考文獻:

機械工程設計及其自動化范文2

機械設計制造及其自動化專業以機械設計與制造為基礎,融入信息技術、計算機科學、微電子科學和控制論的基本原理,其主要任務就是運用先進的設計制造技術和理論,解決現代工程領域中的復雜技術問題,從而實現產品設計與制造的智能化。機械行業作為國家的基礎及支柱產業,在國民經濟中占有相當重要的地位。對于煤炭、鋼鐵、有色金屬等上游產業和房地產、快消品等下游產業具有重要意義,同時也具有很強的拉動能力。而機械制造中最活躍的領域便是機械制造自動化技術,也是企業提高生產效率、增加工業產值和提升市場競爭能力的必要手段。我國自改革開放以來,從境外引進了大量的先進技術及裝備,雖然使自身機械制造業有所發展,但是外資企業不斷對我國民族制造業進行干預和收購,使我國機械制造業始終無法擺脫“外資”和“進口”的雙重枷鎖。隨著社會的發展和人們不斷提高的生活水準,機械制造業作為一個發展多年的傳統領域面臨著越來越多的挑戰和競爭,在工業生產逐漸趨向科技化、信息化的洪流中,先進的生產技術和高素質的專業人才成為我國機械制造業必然的選擇趨勢。所以,我國高等工程教育機械設計制造及其自動化專業大學生進行工程教育評估對于當前市場環境顯得尤為重要

2專業認證過程與方式

機械類專業認證工作的開展主要依據機械制造及其自動化專業認證工作組起草的相關文件:《高等學校機械制造及其自動化專業本科教育認證方法與程序》、《高等學校機械制造及其自動化專業本科教育認證標準》、《高等學校機械制造及其自動化專業本科教育認證試點學校準備工作指南》、《高等學校機械制造及其自動化專業本科教育認證專家培訓與遴選辦法》、《高等學校機械制造及其自動化專業本科教育認證考核小組工作指南》。專業認證的過程主要包括學校自評、專家組進校考察和形成認證報告3個階段。首先認證學校應向工作組提供申請表,并應包含以下內容。①師資情況(教師崗位結構、教師職稱結構、教師學歷結構)。②近3年學生數量(招生數、在校生數、畢業生數、授予學位數)。③圖書館資源概況(學校藏書、專業資源)。④實踐教學條件(主要實驗、實踐、實訓條件)。⑤近3年教學經費(教學經費、科研經費)。工作組接到學校的申請表和申請報告后,對申請進行審核評析,審核通過后申請學校需進行自我評價,并撰寫自評報告。工作組接到學校的自評報告后,與學校協商并進行實地考察,目的是對學校自評報告的準確性和真實性進行實地考察,并了解高校未曾在報告中反映出來的其他情況。

3認證實踐

機械設計制造及其自動化以及相關專業,應以培養社會適應能力強、專業知識扎實全面的學生為目標,以滿足用人單位和當今市場瞬息萬變的人才需求,因此機械制造專業學生工程教育認證工作就顯得尤為重要。以華中科技大學為例,該校結合機械制造專業的課程設置和培養模式,對參加工程教育認證的學生進行動手能力和專業技能強化訓練的同時,加強基本教學科目的鞏固,在培訓的同時充分考慮當前機械設計制造及其自動化專業工程師面臨機械設計制造逐步與世界接軌,其基礎知識及應用能力將在國際社會上的競爭中受到挑戰以及考驗的實際情況。為了在步入崗位中能夠具有當代機械工程師應具備的基本素質,必須追求創新,應用新理論,該校在培訓過程中尤其注重學生創新能力和發散思維的培養,注重基礎理論和實踐相結合的培養理念,以時代和企業的需求為培養方向,以現代機械設計制造方法和理論的應用為培養重點。華中科技大學在機械設計工程師資格認證工作和平時的培訓過程中投入了必要的軟硬件物質,并精選優秀師資力量,針對機械制造專業學生的教育教學特點,研究本校所適應的獨特培訓方案以及培訓模式。為了提高學生的應用能力和動手設計能力,對企業的實際工程需要進行模擬訓練及實踐操作,使機械制造專業學生更具備實用型人才的綜合素質。近幾年來該校機械制造及其自動化專業共培訓711人,603人通過認證,認證通過率達到83.2%。國內外許多大型工程公司也認可和支持對在校大學生進行機械工程設計資格認證,該認證在機械行業內具有重要影響,它代表通過認證學生的知識儲備及綜合應用能力符合當今企業需要,通過認證者在就業過程中更加受到用人單位的歡迎。在對一些資格持有者的后續跟蹤調查中,發現其卓越的知識應用能力和環境適應能力得到了大部分企業的認可,實現了企業和員工的互利雙贏。員工自身也感到受益匪淺,從而更加熱愛機械制造業,為祖國工業的發展貢獻力量。

4認證的重要作用

境外許多國家早已通行對機械工程師的工程教育認證,我國受到體制和高等教育背景的影響,正處于探索和經驗積累的時期。幾年來的試點試驗證明,開展此項工作具有以下重要作用。

(1)推進高校機械設計制造及其自動化專業的改革。

目前若干高校專業教學脫離實際,不考慮學生素質能力與社會需要的契合性,教學內容繁多而缺乏重點,空泛而不切合企業實際需求,注重理論而缺乏實踐,學生往往偏重書本的理論知識而不注重實踐能力。因此,高校的專業教育應當改革,引導學生與企業溝通,培養具有扎實基礎理論知識、嫻熟實踐操作能力的高素質復合型人才,并積極地與國際人才培養模式接軌。

(2)推動企業積極參與人才培養。

企業一方面對優秀機械設計制造工程師求才若渴,一方面把培養集理論知識、動手操作能力為一身的高素質人才的重任全部推給高校。自身需求的矛盾使企業對高校畢業生始終不滿意,從而花費時間和精力進行“二次培養”。其實,高校的教育投入是有限的,再資深的老師、再完備的實驗室也很難單方面培養出符合企業口味的技術人才,只有充分利用企業和社會的資源,讓學習、研究、實踐和生產更緊密地結合起來,才能培養出理論與實踐相結合的高素質復合型人才,企業也應擔負起與高校共同培養人才的責任,實現雙贏。

(3)畢業生可以快速適應工作環境。

高校的主要任務是培養企業和社會所需要的適應性技術人才和管理人才,高校畢業生在步入社會后應具有獨立解決企業在生產設計過程中所面臨的技術及管理問題的能力,能夠熟練地運用在課堂中所學到的理論知識并結合嫻熟的動手操作能力,真正成為高適應性、高技術操作性的實用型人才。這也應是企業和高校共同的人才培養方向。

(4)為我國機械工程師得到國際認可,并走向國際市場奠定基礎。

在生產經濟趨向高度全球化的今天,專業人才培養目標不應僅僅停留在國內市場,應該意識到我國的工程師在專業技能、專業知識和職業資格等方面與國際水準還有差距。以《工程師流動論壇協議》為主流的國際社會通行的職業資格認可是對人才職業技能和專業知識的肯定,雖然我國目前還未加入任何國際認證體系,但是開展大學生工程教育認證為接下來的工程師國際互認做好了前期鋪墊。可以預見,未來我國的機械工程師必定會與國際接軌,并積極參與到與其他國家和地區的人才互動和技術交流中來。

5總結及思考

機械工程設計及其自動化范文3

關鍵詞:人才培養;教學改革;機械工程;專業建設

作者簡介:古瑩奎(1976-),男,河南南陽人,江西理工大學機電工程學院副院長,工程實訓中心主任,教授;何學文(1971-),男,江西贛州人,江西理工大學機電工程學院副院長,教授。(江西贛州341000)

基金項目:本文系江西省高等院校教學研究省級教改立項課題(課題編號:JXJG-10-6-1)、江西省教育科學“十一五”規劃課題(課題編號:09YB428)的研究成果。

中圖分類號:G642.3     文獻標識碼:A     文章編號:1007-0079(2012)08-0038-02

機械工程及自動化專業是機械工程人才的孵化器,主要培養從事機械工程領域的設計制造、科技開發、應用研究、運行管理、經營銷售等裝備制造業領域的高等工程科技人才。[1]針對當前機械類大學生普遍存在的實踐應用能力差、科技創新意識薄弱、知識結構單一等缺陷,機械工程及自動化專業應該運用全新的教學理念指導教學改革,明確建設思路與方案,優化專業結構,加大建設力度。[2]本文結合江西理工大學機械工程及自動化專業的建設探討本專業的結構優化與人才培養模式。

一、當前專業建設和人才培養存在的問題

當前,機械工程及自動化專業在建設方面存在一些問題,嚴重影響了機械類創新人才的培養和學科專業的進一步發展。主要表現在以下幾個方面:

(1)學生知識面狹窄,課程內容落后于時代,缺乏反映學科發展前沿的有關新學科、新技術和新思維的知識。不能激發學生思考新問題、探討新知識的創新欲望。

(2)教學方法呆板,過于重視考試和成績。缺乏啟發式、研究式的學習氛圍。高校必須高度重視培養學生的創新精神和創新能力。

(3)重理論、輕實踐,重計算推理、輕實驗論證,理論脫離實際,不利于培養學生發現問題和解決問題的能力。[3]缺少一種面向未來的精神,過于守成,缺乏創新。

(4)較淺的人文底蘊,大學教育習慣于按專業招生,分專業培養。在培養過程中過于強調專業,忽略了學生在人文、社會和科學方面的教育,不利于學生的多樣化和個性化發展,無法適應社會的快速發展。

(5)漸趨職業化。在強調理論聯系實際的同時,局部培養過于職業化。在學生培養過程中,應重視學生科學思維、科學方法、科學精神的培養,不僅要讓學生學會學習、學會工作,還要使學生學會探索、學會創造,避免將本科生培養成單一的技術工人。

(6)學分與學知識的矛盾。目前學校各專業普遍實施學分制,并且按照寬口徑、厚基礎的思想進行學分分配,盡管專業教學計劃的制定是本著較優的比例進行必修課和選修課的設置,但學生往往在選課過程中由于缺乏系統的指導,抑或是僅僅為了拿學分而盲目選課,造成很多主干專業課沒有選而學分已經達到要求的狀況出現,不利于學生專業素質的培養。

(7)具有工程背景的教師比例較低。由于教師缺乏工程實踐經歷,難以引導學生進行理論聯系實際能力和創新能力的培養。

二、專業建設與優化的途徑

鑒于以上種種不利因素的存在,江西理工大學機械工程及自動化專業在建設過程中不斷轉變教育觀念,進行結構優化,改革教學方法,主要采取以下措施。

1.明確專業建設的思路

作為省級重點學科、省級品牌專業和國家特色專業,江西理工大學機械工程及自動化專業在近期得到了長足發展。

明確提出其建設思路為立足江西,面向市場,面向礦山、冶金行業,把積極加強發展和培養“口徑寬、基礎厚、能力強、高素質”的機械設計與制造領域的應用型和復合型本科生作為主要培養目標,完善特色培養模式的教學計劃和教學大綱;加強師資隊伍建設,推動和深化教學改革,改革教學內容、課程體系、教學方法及手段,強調理論和實踐的緊密結合,積極探索高級應用型人才的培養規律;進一步加強校企合作,加強校外實習基地的建設,大力加強實驗實訓基地的建設和專業教材建設;推進科技服務水平和科研水平。

2.繼承與拓展已有教學科研成果

在繼承傳統礦山機械、冶金機械和設備管理專業已有教學和科研成果的前提下,緊跟當前礦山機械、冶金機械和工程機械的最新發展趨勢,將本專業向更廣更深層次拓展。使本專業成為涵蓋礦山機械、冶金機械和工程機械新產品研發、自動控制、設備工況監測與故障診斷、機電液氣一體化工程以及礦冶設備可靠性、維修性、安全性的極具行業特色的新型專業。

3.以服務地方、行業經濟為導向,制定復合型創新人才培養方案

作為江西省具有礦山、有色、冶金行業背景的機械專業,江西理工大學機械工程及自動化專業理應承擔起為地方和行業經濟發展服務的重任,找準人才培養與地方需求的最佳結合點,與地方形成互利共贏、互動發展的良好局面,為地方和行業經濟發展輸送更多的復合型創新機械類工程技術人才。根據地方和行業(礦業工程、有色冶金、鋼鐵冶金)對機械類人才的需求,確立“以能力培養為主線,寬口徑、厚基礎、強能力、高素質、重特色”的人才培養模式,使學生在結合礦業工程和有色、冶金工程的生產過程中,學習專業機械設計與制造的技術基礎理論和專業知識。

4.以有色、冶金行業的典型工藝和設備優化專業課程體系

創新能力來源于寬厚的基礎知識和良好的素質。通過校企聯合創建人才培養模式,按照用人單位的“零適應期”要求,共同對專業課程體系進行規劃,形成能夠滿足不同用人要求的專業課程體系,增設專業必修課模塊,使每個特色專業方向設有3~5門的特色專業課程。把課程建設作為重點,制定課程建設規劃、教學改革方案,全面應用現代教育技術。以精品課程、優質課程、特色課程和雙語課程建設為主線,加大投入力度,全面推進課程建設。

5.轉變教育觀念,大力培養創新型教師

建設開放型、多元化師資隊伍,以專業特色和行業背景為要求,制定本專業師資隊伍建設規劃和青年教師培養計劃;同時,采用靈活的用人機制,聘用校外的專家、高級技術人員乃至學術團隊作為企方教師,共同參與特色專業的教學工作。

6.建立漸進式、長效性的實踐與就業保障體系

積極開展以有色冶金機械、礦業工程機械、鋼鐵冶金機械為背景的實踐教學改革與研究,進一步加強校企合作和校外實習與就業基地建設,并共同規劃實踐教學的目標、任務以及實施辦法,以實習促就業,以就業帶動新的實習基地建設,實現專業培養目標與企業用人需求接軌。完善實踐教學體系,使實踐教學圍繞特色專業課程,從專業技術基礎課程的實驗、實習貫穿到專業課程的實訓、課程設計、畢業設計等環節。加強畢業設計環節的管理。實施畢業設計與科研課題和現場課題相結合的方式,使畢業設計面向生產一線,面向工程實際。在校企雙方教師共同參與指導下,實現畢業設計現場化、工程化,進一步增強學生的工程實踐背景。

7.建立和完善專業反饋機制和自行考核評估機制

經常校正專業建設的正確性。建立反饋機制,定期對生源、就業、社會影響進行評估和調查,及時了解市場、社會動態、時代需求,做到及時進行教學計劃和課程體系改革,保證教學和學生培養質量。將校內教學督導制、助教制由校內延伸到企方,由校企雙方共同對專業理論教學和實踐教學環節進行監督,使專業教學質量的監督與評估更具有實效性。通過對專業教學、科研網絡平臺的建設,加強學校與合作企業的聯系和溝通,使校、企在教學資源、科研資源等方面具有實時性、共享性和開放性。

8.改革教學內容和教學手段

著力改革課堂教學手段,加強教師與學生間的互動,要營造民主、寬松的學術氛圍,激發學生獨立思考;對學生的評價要以促進和激勵學生創新能力的發展為主導。合理使用多媒體,加強多媒體教學手段的研究,提高多媒體課件的制作質量,使傳統教學手段與多媒體教學形成互補,出臺課前、課中與課后保證教學質量的有關規定。進一步重視教育資源的開發利用。對本專業各門課程的教學內容進行優化組合,避免重復講授,提高授課和學習效果,并對實驗條件和實驗內容、實驗手段進行系統的改造,通過優化組合、改造、整合和更新實驗,使之成為綜合性、設計性、開發性和開放性的實驗;為本專業學生在實驗、課程設計、畢業設計中進行專業技能、實際動手能力、計算機應用能力和創新能力的培養創造條件。加強網絡化教學、科研信息平臺的建設。設置自學型課程、討論型課程、工程設計型課程、創業訓練課程等,使課堂教學形式由單一的傳授知識向互動交流、研究型、開發型教學形式轉變。

9.加強教學管理

全面貫徹實施學校教學質量建設體系、專業建設實施方案、學科建設規劃、課程建設實施方案、實驗教學改革實施方案;進一步加強教學督導制、助教制,形成本學科的教學特色。把發揮教師主導作用與發揮學生主體作用結合起來,促進學生主動參與教學過程,充分調動其學習的積極性和主動性,全面提高課堂教學效果。

10.加強學生思想與學業的引導

為學生配備學業導師和思想導師,對學生的思想問題進行疏通,學業問題進行引導。在學生選課、科技創作、課外活動等方面進行充分的引導,避免出現學分與知識的矛盾。鼓勵學生主動開闊視野,加強人文、社會和科學方面的教育。加強校園文化建設,精心設計、著力構建適合大學生成才的校園文化環境和學術氛圍。

三、結束語

機械工程及自動化專業在建設過程中,始終堅持以培養礦業工程、有色冶金、鋼鐵冶金機械類高級技術人才為目標,以加強教學能力建設為重點,以改革人才培養模式為核心,將本專業建設成為辦學理念先進、教學條件優越、理論與實踐結合緊密,在有色、冶金行業及江西地區起到引領輻射作用的示范性機械類專業。目前,江西理工大學機械工程及自動化專業已包含工程機械、機械電子、機械制造及其自動化、模具設計與制造和冶金機械五個本科專業方向,在機械設計及理論、機械電子工程、機械制造及其自動化、車輛工程四個碩士點招收研究生,已建設成為江西省“十一五”重點學科,江西省品牌專業,并獲批為國家第三批高等學校特色專業和江西省“十二五”重點學科。

參考文獻:

[1]古瑩奎,劉娟娟,黃開啟.機械工程專業實踐教學模式探索與實踐[J].當代教育論壇,2009,(2).

機械工程設計及其自動化范文4

關鍵詞:電氣工程;人才培養模式;區域產業

作者簡介:蔣小洛(1970-),女,浙江溫州人,溫州大學物理與電子信息工程學院,副教授;吳桂初(1957-),男,浙江溫州人,溫州大學物理與電子信息工程學院,教授。(浙江 溫州 325035)

基金項目:本文系2011年溫州大學教改項目(項目編號:11jg47B)的研究成果。

中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)02-0036-02

一、專業建設背景和人才需求分析

傳統的電氣工程及其自動化專業被認為是強電專業,隨著信息和網絡技術的發展,弱電類課程的比重正逐漸增加,[1]現在的電氣工程及其自動化專業已經成為強弱電相結合的專業。不同高校根據自己的辦學條件和現有師資均有所側重,目前重點高校基本上側重于強電,以電力系統及其自動化為主要方向;而有些高校由于條件的限制或學生的就業情況側重于弱電。不同層次學校的人才培養,其就業崗位和工作任務、性質也不一樣,因此應充分考慮到社會對本專業人才的不同需求。

浙江省是我國第二產業比重較高的省份之一,高低壓電器和機電業的發展處于突出的位置。溫州電器經過20多年的發展,已成為全國生產規模最大、生產能力最強、市場占有率最高、產業種類最齊的工業電器生產基地,“中國電器之都”、“國家火炬計劃智能化電器產業基地”、“中國斷路器產業基地”和“中國防爆電器生產基地”等國家級產業基地均坐落于溫州市(樂清)境內。

溫州低壓電器企業的規模雖然大,但是技術水平還比較落后,平均盈利能力低于整體水平,與北京、福建、天津、上海的企業相比,差距甚大,其主要原因是:產品檔次偏低,技術含量不高,缺乏附加值。究其根本是技術人才嚴重缺乏,技術人才的缺乏已經制約了溫州區域經濟的發展,盡管全省已經有多所高校設置了電氣工程及其自動化專業,但是這些專業培養的側重點不一樣,不能滿足溫州地區對低壓電器人才的需求。因此,亟需地方性高校為溫州電器產業培養急需的人才。

二、專業建設思路

根據人才市場需求,溫州大學電氣工程及其自動化專業建設的具體思路是:定位建成立足溫州、服務浙江、輻射行業的工程應用型人才培養特色專業;建立合理的、具有鮮明特色的理論和實踐兩個教學體系;培養學生電子設計、電氣產品設計和電氣工程設計這三方面的能力;實現理論教學與實踐教學、課程體系與地方產業、人才培養與專業特色的緊密結合;使學生成為理論基礎扎實、具有一定工程應用能力和創新能力的工程應用型人才,體現具有“應用性”和“地方性”特色的電氣工程及其自動化專業工程型服務地方區域的人才培養模式。

三、具體實施方案

1.以實際辦學條件為基礎,確立專業培養目標

根據溫州大學電氣工程及其自動化專業鮮明的服務于地方電器行業的專業定位,本專業旨在培養具有電氣工程技術專業扎實的基礎理論與專業知識,具有較強的工程實踐能力、創新意識以及良好的團隊合作精神,具有知識、能力、素質協調發展,能夠在電力系統、建筑設計與施工單位、科研機構、電器制造企業等企事業單位與電氣工程專業相關領域從事設計、研發、運行、維護、管理和教育等工作的應用型高級工程技術人才,特別是在電器及其智能化方面能夠從事研制開發、應用研究、試驗分析和生產管理等工作的電氣工程師。

2.以CDIO培養模式為基礎,確定專業人才培養模式

在人才培養方案的制訂過程中,加強相關產業和領域發展趨勢及人才需求的調研,吸引產業、行業和用人部門共同研究教學內容,制訂與企業生產、區域產業發展需要相結合的培養方案和課程體系。人才培養模式將學習美國麻省理工學院CDIO培養模式,強調人才培養的社會和工程環境,結合產業背景和社會人才需求情況,制訂培養方案、課程體系和教學方式,適應職場目標和社會工作崗位的需求,通過專業評估、社會評價和學生評價去修正培養方案、課程體系和教學方式,旨在培養科學基礎扎實、個人工程實踐能力強、具備團隊合作精神的電氣工程師,以達到質量工程教育的目的。圖1為電氣工程及其自動化專業人才培養框架。

3.以學生能力培養為目標,注重工程素質訓練

本專業緊緊圍繞溫州市智能電子電器行業技術研究中心、浙江省低壓電器技術創新服務平臺,以電氣工程師為培養目標,要求學生具備以下幾方面的知識和能力:

(1)電子設計能力。要求學生掌握電路原理、模擬和數字電子技術、單片機原理與應用、自動控制原理等主要基礎知識,熟練掌握PROTEL等電子設計自動化工具,具備電子設計基本能力,包括電子硬件設計和軟件開發,能夠綜合運用所學專業知識進行電子系統設計、分析和調試,具有一定的創新能力和解決實際工程問題的能力。爭取讓學生在大二階段就能完成電路、模電、數電和單片機課程的學習,利用暑假參加電子競賽的培訓,通過參賽以提高學生的專業意識和學習興趣。

(2)電氣產品設計能力。要求學生具有工程制圖的基本能力,能看懂一般的機械工程圖紙,掌握電器學的基本知識,掌握電氣產品的工作原理和設計方法,特別是電器智能化方面的知識,掌握電氣工程師必須具備的計算、實驗、測試、仿真等基本技能,特別是電器智能化方面的設計能力,能熟練運用常用的設計軟件(如AUTOCAD等)進行輔助設計與分析。

(3)電氣工程設計能力。掌握電氣工程領域供配電方面的專業知識,如供配電技術、電力電子技術、電機及其控制技術、電氣檢測技術和機電一體化技術,具備自動控制系統的基礎知識,熟悉國家及行業的電氣標準,了解機電工程安裝與項目管理方面的知識;掌握注冊電氣工程師(供配電方向)必須具備的電氣工程項目設計能力,初步具備項目從立項、招投標、安裝施工、監理與驗收等一系列的項目組織管理和協調能力。

(4)以工程實踐能力與工程意識培養為核心建立實踐教學體系。工程實踐能力培養是電氣工程及其自動化專業工程型應用人才培養模式的重要組成部分。在制訂人才培養方案時應注重實踐,把實踐教學貫穿在整個教學過程中,以電子電氣工程實驗實訓中心、校內實踐與實習基地、校外實習基地為依托,采用課內實驗和課程設計等實踐教學環節、專業見習、專業實習、工程技術實踐、畢業設計等多種形式,通過學生、學校、企業之間的有機結合構建一個與理論教學體系相對應的實踐教學體系,如圖2所示。主要開展以下幾個方面的實踐環節:

1)以問題為先導——工程認知環節。[3]通過基本技能訓練、專業基礎課程實驗、專業見習等實踐環節,讓學生能夠認識基本電子、電氣類元件和產品、機電或機械零件,如電阻、電感、電容、晶閘管、繼電器、斷路器、隔離開關、電動機、凸輪、曲軸以及簡單的控制電路等,初步了解課堂上講解的理論知識在實際產品設計和制造中的應用,增加其感性認識,激發他們的學習興趣。

2)以任務為驅動——面向行業的工程實踐和創新環節。[3]該環節結合電氣工程學科特點,將實踐教學內容與實際項目相關聯,在電器行業、電氣工程設計、電力拖動等方面引領學生進行工程實踐創新。教師以案例的方式給學生布置題目,學生則以項目組的形式進行組織討論、設計和分析,提高學生的專業意識和工程實踐能力,同時加強學生的團隊合作精神和相互溝通的能力。另外,通過電子電氣產品創新、挑戰杯創業大賽、科研項目和畢業設計等多個環節對學生進行創新能力的培養,提高學生分析和解決工程實際問題的能力,努力將學生培養成為工程應用型技術人才。

4.加強師資隊伍建設,提高教學質量

加強教師隊伍建設,建設一支適應高質量教學要求的師資隊伍是提高教學質量和培養高素質應用型人才的關鍵。引進和培養學歷職稱層次高、學術研究水平高、社會行業知名度高的高級人才,以加強學術梯隊建設。加強校內專任教師到相關產業和領域一線學習交流;建立相關產業和領域的人員到學校兼職授課的制度,進一步促進產學研緊密結合,提升本專業建設的整體水平和人才培養質量。

5.建立考核評估機制,完善培養方案和課程體系

構建學生、教師雙向信息反饋與評估機制;加強與企業的聯系,及時反饋人才需求和學生培養質量,提升本專業建設的整體水平和人才培養的質量。

四、特色

1.專業定位體現地方性

針對浙江省及溫州樂清區域經濟發展、企業人才需求,就溫州大學電氣工程及其自動化專業形成鮮明的服務于地方電器行業的專業定位;努力為地方培養、輸送高質量的專業人才,實現人才的就地培養。

2.產學研合作

以專業建設為基礎,充分利用溫州市智能電器重點實驗室、省級低壓電器技術創新服務平臺,整合利用浙江省低壓電器產業技術創新戰略聯盟的優勢資源,以重點發展學科、重點實驗室、技術開發中心等為依托,加快建設工程應用型人才培養基地,促進學科鏈、產業鏈和人才鏈的有機結合;突出產學研一體化的辦學優勢,爭取在電氣工程領域,特別是電器行業中,不管是人才培養還是科研項目的開發和創新方面均起到示范和帶頭作用。

參考文獻:

[1]王立欣,等.電氣工程及其自動化專業建設與創新人才培養[J].電氣電子教學學報,2008,(8):65-69,33.

機械工程設計及其自動化范文5

為了滿足“卓越工程師計劃”人才培養的工程實踐能力要求,許多教學工作者對實踐教學環節進行了改革與研究。2010年,孫愛軍[1]等針對高校工程訓練的特點,以真實項目為目標,調動與引導學生發揮主觀能動性,綜合運用多種學習知識的手段,完成實際項目。2011年,張巨香[2]等設計基于項目的綜合訓練,提高學生學習興趣、提高學習效果、促進交流與溝通、實現知識交叉、培養綜合素質等。2011年,張淑麗[3]等設計軟件工程專業CDIO(conceive/design/implement/oper-ate)的綜合訓練項目,在項目中強調知識的全面性與實踐創新性并重,從而達到協調培養學生知識、能力、素質的目的。2013年,劉勝膽[4]等運用創新訓練項目提高工科大學生實踐動手、分析和解決問題等多方面的專業能力。2014年,李文[5]等以CDIO工程教育理念為指導,探討了項目驅動式教學方法,實施了“做–學–悟”3維的立體式教學,實現了以學生為主體的實踐教學多層次、多目標。結合合肥學院“地方性、應用型、國際化”的辦學定位,為了達到機械設計制造及其自動化專業“卓越工程師計劃”人才培養的需要,本文通過改革實踐教學體系,設計企業實踐和項目訓練,研究機械設計制造及其自動化專業學生卓越工程實踐能力的實踐培養途徑。

二、企業實踐和項目訓練的校企聯合培養模式探索

為了滿足機械設計制造及其自動化專業“卓越工程師計劃”對學生的工程實踐能力要求,與企業聯合編制學生在企業學習階段的培養方案,實行“3+1”校企聯合人才培養方式。學生在校累計學習3年以外,還安排去企業進行累計1年以上的分段式學習。通過在企業的認知實習、專項綜合訓練、企業實踐和項目訓練、畢業設計等環節,加大工程實踐和工程設計的引入,培養和強化學生的工程應用能力。企業實踐和項目訓練培養內容如表1所示。

三、企業實踐與項目訓練企業實踐與項目訓練課程模塊的教學安排內容如下。

1.企業課程學習。通過與合作企業聯合開發企業學習課程,引入行業發展前沿技術和規范,并將其融入到專業模塊的教學內容中,根據企業對人才知識與能力需求的變化,動態更新和維護模塊教學內容,適應技術發展的要求。

2.企業參觀。(1)了解工廠的產品、生產規模、車間布置、生產組織及經營管理等;(2)了解機械加工車間、裝配車間的工藝設備及輔助設備的布局、生產工藝;(3)熟悉1~2個典型零件的加工工藝、設備與量具;(4)了解工廠的新技術、新工藝、新設備和新材料的應用情況;(5)了解產品的試驗和質量檢驗及其檢測系統。

3.項目訓練。針對所在實習企業的實際項目課題,進行深入細致的文獻、企業現場調查研究:(1)了解國內外有關本課題的技術資料,包括工藝方法、生產率、經濟效益等;(2)了解本次設計任務的技術性能指標、主要參數、關鍵結構圖;(3)在企業工程師和學校教師的共同指導下,完成指定的項目訓練內容。

4.企業實踐和項目訓練。在合肥鍛壓機床有限公司,機械設計制造及其自動化專業卓越工程師班30名學生進行10周的企業實踐和項目訓練,其中4周時間為企業課程學習,1周時間為參觀企業,5周時間為項目設計。(1)企業課程學習。企業工程師給學生講授現代最新液壓機機械結構、設計技術和常用液壓機設備;目前流行的液壓機結構、特點、安裝和使用;液壓機電氣設計。主要內容包括:①概論(液壓機工作原理、特點、分類、基本參數及發展概況);②液壓機的本體結構及設計計算(液壓機的本體結構概述、液壓缸部件及機架結構部件);③液壓機的液壓系統(液壓系統概述、主要系列液壓機工藝特點和液壓原理、單缸傳動系統的設計、系統中各元件的確定);④液壓機電氣設計(液壓機電氣控制結構、電氣原理圖設計及控制、軟件編程)。(2)企業參觀。由企業與學校制定具體的參觀實習計劃,進行為期一周時間的參觀學習。在企業現場,工程師給學生介紹企業情況,熟悉企業發展歷史、產品類型、車間布置、加工工藝與設備、生產管理、企業文化等,為學生了解企業項目設計背景打下良好的基礎。(3)液壓機設計。將學生分配2人一組,要求分別設計YH32系列液壓機上橫梁、下橫梁、滑塊、主油缸、頂出缸中的一種結構的尺寸參數,并校核強度,或設計液壓機電氣控制結構,滿足設計技術參數要求。同時,運用3D-CAD軟件繪制結構圖,編寫項目設計說明書。學校教師指導4~8個學生,全面負責學生的項目設計內容與設計說明書撰寫格式;企業工程師參與指導學生的設計過程,解答學生的疑問。最終,由5名教師和1名企業工程師組成答辯小組,要求學生進行項目設計答辯,并給予設計評語、成績。結果表明,通過企業實踐和項目訓練,學生的工程項目設計能力明顯提高,取得了良好的教學效果,部分學生作品如圖1、2所示。同時,部分學生的素質受到就業企業的高度贊賞。

四、結論

機械工程設計及其自動化范文6

為適應新形勢對專業人才的需求,堅持知識、能力、素質并重的教育質量觀,注重提高人才的學習能力、師范能力和職業技術,確定了適應社會需求的專業教學理念。從21世紀人才觀的轉變,即從以前的個體單角度審視轉變為個體、團體、組織和社會的多角度、全方位審視的特點出發,借助于CDIO教育理念,并在其工程學科培養目標能力結構框架思想的指導下,結合我國的具體實際和天津職業技術師范大學的學科背景及特點,確立了適應社會需求的機械制造工藝教育專業教學理念。該理念力求將社會對機械制造工藝教育專業人才的需求作為立足點,以機械制造及其自動化學科發展來帶動機械制造工藝教育專業的建設和發展,堅持知識、能力、素質并重的教育質量觀,著眼于機械制造工藝教育本科人才培養的全過程,進一步深化教學研究與改革,加強創新能力的培養,專業特色繼續有所創新,注重提高人才的學習能力、師范能力和職業技術,將機械制造工藝教育專業建成國內領先,成為在指導思想、專業建設、教學改革、人才培養等方面具有顯著特色和較高社會聲譽的專業。

2建立“三性”融合、突出實踐環節的培養方案

遵循高等教育規律,適應科技發展,突出辦學特色,體現以學生為本,堅持雙證書一體化職教師資的培養目標,以多年教學實踐為基礎,充分利用用人單位和畢業生跟蹤調查等途徑建立完善的教學質量信息反饋系統,堅持“師范性、職業性和學術性”融合,進行了CDIO教學模式實踐,探索綜合素質、實踐能力和創新精神之間的內在聯系,進一步完善和優化了機械制造工藝教育專業人才培養方案,培養方案在以下幾方面做出了一些嘗試。(1)分析了新形勢專業人才應具備的知識、技能與能力,把握專業人才培養的現狀,探求其教學改革的趨勢、規律及專業人才培養方向。以人才培養的各個環節及相關要素為研究對象,將其落實到理論和實踐教學環節,以相互聯系、相互支持的方式進行統籌和整合。(2)積極吸取CDIO工程教育理念,在培養方案中努力提高學生在機械工程基礎知識、個人素養、團隊合作、師范教育和機械工程應用等方面的能力,讓學生以主動的、實踐的、聯系的方式學習,以實現“學中做、做中學”。(3)突出師范性,增強適應能力。培養方案在保證突出專業特色、強化實踐能力培養的前提下,加大教育教學課程、教育見習和教育實習學時,在專業課中融入師范能力培養環節,舉辦各類師范技能大賽等,提高人才的師范技能。(4)保證職業性,加強工程實踐。將職業技能的培養融入工程實踐能力的培養中。工程實踐是培養學生工程實踐觀念、提高學生創新能力的根本。實踐能力的培養既包括實踐動手能力也包括工程設計能力,同時也是創新設計能力培養的基礎。將傳統的加工技能訓練項目整合到現代數控加工訓練中,在實訓教學環節中,逐步添加綜合擴展和技師訓練項目,有針對性地開展技師的培養。(5)兼顧學術性,加強課程建設。在課程體系中注重文理滲透,拓寬基礎,著力打造滿足本科層次需求的人才培養平臺,形成理論課程體系、實踐教學體系及課外科技活動等一套較為完善的教學體系。教學過程注重學生的主體性,課程體系注重內容的理論與實踐性;依托課程,融合課外,協調開展。培養方案秉承了學?!皠幽X動手,全面發展”的辦學理念及專業教學理念,以培養高素質一體化職教師資為目標,以培養學生的創新精神和實踐能力為重點,堅持將傳授知識、培養能力與提高素質協調發展。在課程體系的構建與實踐過程中,堅持“三性融合”原則,課程體系主要由通識教育、專業基礎、專業課程和實踐環節4個模塊構成。

3專業課程“重建設,創特色,注重教學質量提高”

積極開展教育科學研究,優化專業課程群,精選傳統內容,充實現代科學技術和社會發展的最新成果,完善與專業人才培養目標相適應的課程體系。為確保專業課程建設的效果,以課題的形式立項研究,確定課題負責人,制定目標,采取措施,分段實施。以構建的機械基礎課程群為例:充分考慮天津職業技術師范大學的辦學特色、專業教學理念及人才培養目標需求,以遵循認知規律、淡化課程界限、強調知識銜接為原則,優化課程體系,構建系統的機械基礎課程群,以培養和鍛煉學生的機械工程素養和能力,為學生后續知識的學習和工作奠定堅實的基礎?;跈C械基礎課程群的性質,構建機械基礎課程群的基本思路是:以促進學生的能力全面發展為中心,以工程實例的設計過程為主線,以“畫法幾何及機械制圖”、“機械原理”和“機械設計”為3門主干課程,將“工程材料與熱處理”、“互換性與測量技術”、“金屬工藝學”等3門課程內容與主干課程內容重新整合,實現理論學習、實踐訓練、課程設計、創新競賽和師范技能訓練“五位一體”的機械基礎課程群教學模式。具體措施:(1)“畫法幾何及機械制圖”課程,以典型機械零件的零件圖為例,以參觀及實習的形式輔助理論學習,使學生初步掌握鑄造、壓力加工等毛坯制造方法及切削加工方法中涉及的結構工藝性知識,并了解尺寸公差、偏差、形狀和位置公差、表面粗糙度等相關的知識,培養學生初步的機械工程素養。(2)在“機械原理”和“機械設計”課程中,建立工程實例庫,以工程實例的設計過程為主線,進行系統方案設計和技術設計。在系統方案設計階段,讓學生在掌握典型機構及其設計方法的基礎上,自主設計系統方案。在技術設計階段,融合典型零部件的工程材料及熱處理的選用、設計計算及結構設計、互換性及公差配合的選擇等,要求學生進行詳細的工程設計。(3)“工程材料與熱處理”、“互換性與測量技術”、“金屬工藝學”等3門課程中的相關內容以專題講座的方式穿插在3門主干課程的授課中進行。圍繞所構建的機械基礎課程群的總體目標,各課程根據課程性質,精選課程內容,積極開展教學方法和教學手段的改革與創新,以期實現理論與工程實踐、課程與工程應用的有機結合,打造特色及精品課程。構建的機械基礎課程群不僅強調了知識的系統聯系和銜接,而且在教學過程中對學生進行師范能力及素質的訓練、引導并鼓勵學生積極參加相關學科及專業競賽。

4建設“雙師型、一體化”特色師資及教學團隊

遵循積極引進與自我培養相結合的原則,緊緊圍繞專業建設,加強師資隊伍和教學團隊建設,通過采取到知名高校進修學習、學校工程實訓中心培訓、自主研發課程實驗模型、開發教學型數控機床模型、建設實驗室、為企業服務等措施,形成了一支層次高、特色鮮明的師資隊伍。該專業教師隊伍中,1人獲天津市第六屆教學名師獎,3人被評為校優秀主講教師;4人晉升為教授,5人晉升為副教授,1人晉升為高級實驗師。引進符合學科發展方向的博士5人,從在職教師中培養博士3人。“一體化”教師18人,其中7人考取高級技師證書,2人考取高級工證書,9人考取中級工證書。2007年,機械制造工藝教育專業教學團隊被評為天津市優秀教學團隊;2009年,機械制造工程教學團隊被評為國家級優秀教學團隊。該團隊定期開展教學研究活動,注意教學內容更新、教學手段與教學方法的研究,積極開展教學改革研究,主持和參與各級教育教學改革項目10余項,其中國家級教育教學改革項目2項、天津市教育教學改革項目4項。專業教師依托天津市重點學科———機械制造及其自動化學科,天津市高速切削與精密加工重點實驗室,緊密圍繞天津市支柱產業發展中關鍵共性技術的研發與轉化應用,適應天津市及濱海新區發展先進制造、高新技術的需求,先后承擔并完成了多項國家“863”計劃項目、國家自然科學基金、省部級科研課題及企業委托項目,取得了一批具有重要學術影響力和工程應用價值的研究成果,形成了穩定且獨具特色的研究方向,有力地支持了機械工程學院的學科建設。

5“立體化”的專業教學資源及第二課堂活動

以精品課建設為龍頭,引導及鼓勵專業教師編寫體現本專業辦學特色的系列教材,主編與參編21部教材。其中主編的《金屬工藝學》是普通高等教育“十一五”國家級規劃教材,于2010年出版,受到讀者的好評?!冬F代職業教育師資師范技能訓練教程》、《現代職業教育機械類專業教學法》為研究職業院校的教學法提供了借鑒。這些自編教材很好地滿足了專業人才培養的需要。為適應教學的需要,本專業教師指導學生設計、制作新型可視化教學模型,實現機床、刀架等內部結王金敏,等:機械制造工藝教育優勢特色專業建設的研究與實踐構及工作過程的直觀展示,教學儀器的設計和制作不僅可以體現出教師的教學理念、工程經驗,培養學生的動手能力和創造能力,提高學生學習理論知識的積極性,同時還可以有效地節約實驗室建設經費。另一方面,教學儀器能夠較為合理地展示內部結構及工作原理,拓展相關課程教學的深度和廣度,豐富教學的內容,提高教學的質量。圖1、圖2分別為所開發的教學用數控車床模型和免抬起可轉位四工位刀架。完善精品課程及專業的資源和網站,使教學資源得到更充分的利用。本專業教師按照機械工藝系統的構成,規劃了機械制造工藝平臺,網頁內容理論與實踐相結合,具有引導學生自我學習與提高的完善功能,學生可以體會到網絡課堂的優越性與先進性,對學習產生濃厚的興趣。圖3為機械制造工藝平臺網頁。以天津職業技術師范大學工程實訓中心典型數控設備為研究對象,專業教師開發了單機多平臺虛擬數控實訓仿真系統,如圖4所示,真實再現數控加工實訓現場和實訓操作流程。研發具有國際先進水平的工業培訓專用的在線數控系統仿真器軟硬件設備,提供更加真實的數字化技能培訓操作環境,節省培訓成本,提高培訓效率,克服當前純數控加工軟件培訓模式的缺陷,實現與國際先進的數字化專業人才培訓模式接軌。重視學生課內、課外、校內、校外理論知識與實踐知識的融合,組織、引導并鼓勵學生積極參加各類賽。2009年本專業學生參加“全國大學生首屆工程訓練綜合能力大賽”獲第一名;2012年在“全國大學生第二屆工程訓練綜合能力大賽”獲一等獎;2011年獲天津市“挑戰杯”課外學術科技作品競賽的科技發明制作類三等獎1項,論文類二等獎2項,三等獎1項,并獲優秀組織單位的光榮稱號;2012年本專業承辦“天津市大學生機械創新設計大賽”獲優秀組織獎,本專業學生獲天津市一等獎4項、二等獎6項、三等獎27項。同年,在全國大學生機械創新設計大賽獲一等獎2項、二等獎2項。

6卓越職教師資培養計劃

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