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一、課程教學改革的重要性
(一)模具課程教學中存在的主要問題
“塑料成型模具設計”傳統的課程教學內容一般是首先講授塑料成型技術基礎和塑料制品的結構工藝性,接下來大多數學時在課堂講授各種類型的注塑模具結構組成、工作原理和設計方法。這一過程較乏味,效果不太好。雖然在實踐教學環節加入模具拆裝實驗,使得教學效果有一定改善。但學校和教師往往更注重理論教學,將指導實驗與實習看做教學之外的“輔助性工作”。培養出來的學生缺少實踐能力和創新精神,難于適應模具企業的需要。“塑料成型模具設計”這類實踐性很強的課程應該進行較大改革,重新探索更加合理、完善的教學模式,使教學與工程實踐結合,建立以創新能力培養為主線的課程群,深化課程教學改革是非常必要,也是十分迫切的任務。
(二)課程教學改革的必要性
傳統的塑料成型模具設計教學內容過于偏重理論教學,輕實踐和實驗教學,并且教材內容的更新程度也滯后于工業技術和市場需求的發展,這對學生實踐能力及創新精神十分不利。隨著計算機有關技術的不斷發展和計算機技術應用領域的日益擴大,涌現出了以計算機技術為基礎的新興學科,模具CAD技術便是其中之一。學生對模具CAD軟件運用不夠熟練,大多數學生的軟件運用水平只停留在簡單的操作上,滿足不了企業的生產要求。企業接收應屆畢業生后都需對學生進行為期2-3年有關模具制造、模具設計及模具CAD軟件等技能的培訓,學生經過培訓才能勝任注射模具的設計工作。造成當前許多模具企業不愿招收模具專業的應屆畢業生,學生畢業后面臨找不到學有所用的技術崗位。
我國培養的工科類大學生雖具有較扎實的基礎知識,但是創新能力、實踐能力較弱,創新精神不足,學生個性不強;畢業生進入社會缺乏競爭力,遠不能適應社會發展對創新型人才的要求。因此,產學研合作教育培養創新型人才是時展的需要,也是我國高等教育改革發展的需要。產學研合作教育是以培養學生的綜合素質、綜合能力為重點,利用學校與企業、科研單位等多種不同的教育環境和教育資源,充分發揮各自在人才培養方面的優勢,把以課堂傳授知識為主的學校教育與直接獲取實際經驗、創新能力和實踐能力為主的生產、科研實踐有機結合的教育模式。
(一)產學研合作培養創新型人才的優勢
創新型人才培養的關鍵是創新意識和實踐能力的培養。創新意識需要在對創新氛圍及過程的親身經歷和感受中得到升華;而實踐能力的培養離不開各種的實際訓練,只有通過具有實際價值的創新實踐,提煉出具有真實意義的策略、手段和方法,才能在理論指導下靈活運用、創造知識和技術并取得有價值的成果。產學研合作教育的情境恰恰具備了這些無形的條件。
(二)產學研合作教學平臺的建立
集美大學機械工程學院把產學研合作教育視為培養高素質應用型創新人才的重要模式之一,學院目前已與50多個企業單位鑒訂產學研合作教育協議。為發揮學院在人才資源和科學研究方面的優勢,充分利用企業在生產實踐方面的優勢,共同促進模具行業應用型人才培養質量的提升,集美大學機械工程學院與信華科技(廈門)有限公司合作成立模具CAD設計室,借此平臺加強學校與企業之間的溝通和聯系,從本質上實現校企合作辦學。該平臺的工作要點:安排專業教師對部分學習成績優秀學生進行必要的注射模具結構設計和模具CAD軟件的培訓。利用課余時間,企業安排有經驗的模具工程師到模具CAD設計室,按照企業的設計要求對學生進行注射模具設計及設計規范的培訓。學生通過一系列的培訓之后,基本具備簡單注射模具設計能力,并能利用所學知識為企業進行簡單模具零件的設計工作,力所能及為企業分擔一些模具設計任務,解決企業在生產高峰期設計人力不足問題。學生在完成設計任務的過程中積累一些模具設計經驗及實踐工作鍛煉,通過產學研合作平臺實現校企雙贏的目的。
三、教學改革措施與實踐應用
(一)圍繞人才培養目標定制教學大綱
按照集美大學機械工程學院應用型人才培養目標,重新編寫了新的《塑料成型模具設計》課程教學大綱,重新規劃授課內容和學時分配,力求知識點全面、重難點突出。增加實踐教學課時,除保證原有的注射成型工藝、注射模具試摸及注射模具拆裝及測繪等實驗課外,增加兩堂在企業生產車間的現場教學課,將注射模具相關課程的理論知識與實踐有機結合,將實際生產中可能遇到的技術問題引入課堂教學中討論,盡量將抽象注射模具結構物質化和具體化,極大提高學生對《塑料成型模具設計》課程的學習興趣,學生學習主動性被大大地激發。這種教學模式能極大地激發學生的創新意識和潛能,提高學生的創新能力。
(二)產學研合作教育培養創新型人才的措施與實踐
首先在教學中,處理好課堂知識的傳授與現場及實驗課知識傳授的關系,在學生掌握一定注射模具理論知識的基礎上,安排學生到企業進行現場教學或通過實驗課程鞏固對新知識的理解,及時將理論知識與實踐相結合,發揮學生學習主觀能動性并培養學生創造性思維的能力。挑選部分學習成績優秀的學生參加模具CAD設計室的培訓和設計工作。對學生先進行集中培訓,鞏固和提高塑料成型模具設計的相關知識,尤其模具CAD軟件的運用能力。利用假期時間安排該部分學生到信華科技(廈門)有限公司進行為期兩周的工作實習,在模具制造流程的每一道工序都有專業技術人員對學生進行現場講解和指導,及時解答同學的疑問,讓學生了解模具零件從設計到制造所經歷的各個生產工序,對注射模具的生產工藝及流程有一個初步認識。在學生具備一定注射模具模具設計和模具CAD軟應用能力的基礎上,企業安排有經驗工程師到模具CAD設計室對學生專門培訓。培訓內容主要圍繞模具設計理念、設計標準及規范、模具零件加工過程中需注意事項及各種加工工藝能達到的加工精度等內容。工程師結合公司所設計典型模具案列進行由淺至深的講解,讓學生了解模具整個設計流程及及設計要求,并在工程師指導下開展模具零件工程圖的設計以及簡單模具零件三維建模。根據企業生產需要,協助企業完成部分模具零件工程圖設計及簡單模具零件的三維建模。學生所完成的設計質量基本能符合企業的要求,解決企業在生產高峰期技術人員儲備不足的問題,為企業尋找降低人力資源成本的管理模式提供幫助。模具CAD工作室的同學畢業設計題目全部來自企業實際生產案例。畢業設計期間安排他們到企業進行畢業設計實習,深入生產第一線,積累模具制造經驗,將畢業設計中可能遇到的問題帶到生產尋找解決方法。實踐表明,產學研結合教育為學生提供創造性的環境和機會,把理論知識同研究、產業實踐緊密結合,幫助學生從多角度多層次分析問題,使學生的創新能力得到實質性的提高。
四、產學研合作教學改革創新點
產學研合作教學改革之后,在塑料成型模具設計課程教學環節中,增加企業生產現場的授課環節,同時改變傳統單純驗證性實驗模式,增加分析性、研究性的實踐環節,啟發學生的創新思維,將理論教學與實踐環節有機結合起來。通過實踐環節提高學生學習興趣,充分調動學生學習專業知識的積極性,啟發學生的創新思維,使學生學習由單純課堂接受知識轉變為將課堂學到的知識及時與實踐相聯系和驗證,實現學生從被動接受轉變為主動探索并獲取知識的學習過程,從實踐中培養學生創新精神和解決問題的實踐能力,并逐漸積累模具設計經驗。培養出來的學生更符合時代的潮流,更加滿足企業的實際用人需求。
五、產學研合作教育培養應用型創新人才見成效
(一)提高學習目的性和學習主動性
產學研合作教育能促進學生的創新精神和創新能力,激發學習興趣,挖掘個人學習潛力。學生畢業設計題目來自企業,企業工程師參與畢業設計指導,工程師對學生畢業設計提出很多建設性意見,學生畢業設計完成質量普遍較好,都能獲得良好以上的畢業設計成績。
(二)提高實踐能力和就業競爭力
產學研合作教育能夠促使學生將課堂學到的理論知識,通過社會實踐轉化為實際應用能力,增加專業技能素質,縮短畢業后適應社會、適應工作的時間,提高就業自信心和擇業競爭力,參與模具CAD設計室學生的就業率都為100%,企業對學生在模具CAD設計室學習經歷很感興趣,學生都能選擇到理想的就業單位。通過摸底調查,走上工作崗位的學生大都表現出了較大的發展潛力和可栽培性,理論水平和實踐能力比一般的應屆畢業生都強,得到所在單位的認可和好評。
六、結束語
建立以培養創新能力為主的創新型應用人才教學體系是教學改革的重要任務之一。本文立足集美大學機械工程學院與企業建立的產學研合作教學平臺,開展《塑料成型模具設計》課程教學改革的探索與實踐,通過構建新的“塑料成型模具設計”課程體系、課程內容、教學方法等方面的改革,增加實踐性教學環節,形成自己教學特色。參與模具CAD設計室培訓及設計工作的學生,掌握實際工作技能,擴大知識面,培養濃厚的專業興趣,進一步挖掘學生的創新能力、動手能力,促進了教學質量的全面提高,使課程的培養目標更能適應社會需求的變化。產學研合作教育是促進高等院校開展教學改革的有效載體。
作者:陳懷民 單位:集美大學機械與能源工程學院