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        從工程能力培養(yǎng)角度探討數(shù)控技術(shù)課程實踐教學(xué)新模式*

        2010-08-15 00:43:01龍澤明郭士清張保軍
        外語與翻譯 2010年4期
        關(guān)鍵詞:數(shù)控技術(shù)網(wǎng)絡(luò)化機床

        龍澤明,郭士清,張保軍

        (佳木斯大學(xué)機械工程學(xué)院,黑龍江佳木斯 154007)

        從工程能力培養(yǎng)角度探討數(shù)控技術(shù)課程實踐教學(xué)新模式*

        龍澤明,郭士清,張保軍

        (佳木斯大學(xué)機械工程學(xué)院,黑龍江佳木斯 154007)

        從目前工程能力培養(yǎng)的現(xiàn)狀出發(fā),分析了工科學(xué)生工程能力普遍較低的主要原因,提出了提高工科學(xué)生工程能力的新途徑和新模式。以數(shù)控技術(shù)課程為例,具體分析了新途徑和新模式的突出特點及可能遇到的新問題,給出了應(yīng)用新途徑和新模式的具體實施方法。

        工程能力;新模式;實踐教學(xué);數(shù)控技術(shù)

        目前,工科學(xué)校擔負著培養(yǎng)掌握現(xiàn)代高新技術(shù)的新一代工程技術(shù)人員的光榮使命。工科學(xué)生的工程能力通常是指學(xué)生在工程實踐活動中的實際本領(lǐng)和綜合素質(zhì),是學(xué)生處理實際問題能力的重要體現(xiàn)。隨著各學(xué)科之間的日益相互融合,工程技術(shù)問題越來越復(fù)雜,人們對工程技術(shù)人員處理工程技術(shù)問題的能力提出了更高的要求。要培養(yǎng)出高素質(zhì)的合格人才,必須從切實提高理論教學(xué)和實踐性教學(xué)等各關(guān)鍵環(huán)節(jié)質(zhì)量著手,研究何種教學(xué)模式能綜合培養(yǎng)和提高學(xué)生的工程素質(zhì)和工程能力。從總體上來說,應(yīng)看到目前實踐教學(xué)是當前工科教學(xué)的軟肋。

        一、高等院校中工程能力培養(yǎng)的現(xiàn)狀分析

        我國高等工程教育目前普遍存在的主要問題之一是創(chuàng)新能力培養(yǎng)與親自實踐不足[1]。表現(xiàn)在:教學(xué)方式上是注入式過多,啟發(fā)式參與式過少;學(xué)習(xí)方式上結(jié)論型過多,問題型過少;表評價標準上重分數(shù)過多,重能力過少;知識結(jié)構(gòu)上書本知識過多,實踐知識過少,工程意識和工程能力的培養(yǎng)和訓(xùn)練過少[2]。盡管多年來我國高等教育一直在推行和實施教學(xué)改革,近年來又大力提倡創(chuàng)新教育,強調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力,但總體上是“雷聲大,雨點小”。仍然以繼承知識為主要任務(wù),以灌輸式為主要方式,以多積累知識、多得好成績?yōu)橹饕康?。教師、書本、課堂為中心的傳統(tǒng)教學(xué)模式仍然統(tǒng)治著學(xué)校的課堂。

        二、基于網(wǎng)絡(luò)化虛擬技術(shù)的實踐教學(xué)新模式

        傳統(tǒng)的教學(xué)模式注重理論教學(xué),不僅耗費了大量的教學(xué)時間,而且教學(xué)效果也不佳。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)現(xiàn)已被越來越多的重視和掌握,通過網(wǎng)絡(luò)人們更容易溝通和獲取信息,利用網(wǎng)絡(luò)這一新技術(shù)平臺,不僅改變了理論教學(xué)原有的講授方式[3],同時也改變了實踐教學(xué)的舊模式?;诰W(wǎng)絡(luò)化的實踐教學(xué)新模式是把實踐性教學(xué)內(nèi)容運用計算機多媒體網(wǎng)絡(luò)化虛擬技術(shù),通過網(wǎng)絡(luò)平臺使學(xué)生都能按要求在自己的計算機上獨立完成實驗。這種新方式具有開放性、自主性和重復(fù)性等突出特點。

        數(shù)控技術(shù)是工科院校普遍開設(shè)的一門課程。因?qū)W校而異,其教學(xué)內(nèi)容顯得繁雜,學(xué)生感到難度大,不易掌握。根據(jù)這門課程的特點,我們基于網(wǎng)絡(luò)化虛擬技術(shù)設(shè)計了數(shù)控技術(shù)實踐教學(xué)網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)系統(tǒng)。

        該系統(tǒng)由虛擬數(shù)控加工及數(shù)控技術(shù)工程實踐兩部分組成[4]。虛擬數(shù)控加工部分,對機械零件典型特征利用虛擬技術(shù)實現(xiàn)了實際加工編程的模擬仿真,通過多媒體向?qū)W生展示了切削加工的真實過程。數(shù)控技術(shù)工程實踐部分是對數(shù)控技術(shù)理論的鞏固和提高,我們將實際工程案例相關(guān)知識上傳到網(wǎng)絡(luò),供學(xué)生學(xué)習(xí),并將實際工程案例問題進行必要的虛擬化處理,發(fā)布到已建立的網(wǎng)頁上,讓學(xué)生自己查閱資料,自主分析解決這些問題,教師通過網(wǎng)絡(luò)指導(dǎo)及點評,而且公布解決方案供參考。

        三、新模式在我校數(shù)控技術(shù)課程教學(xué)中的應(yīng)用

        《數(shù)控技術(shù)》課程是集機械制造技術(shù)、控制技術(shù)、檢測與傳感器技術(shù)、計算機語言、微機原理與接口技術(shù)、電力電子技術(shù)、CAD/CAM等相關(guān)多門課程溶于一體的實用性極強的技術(shù)課[5]。該課程涉及新技術(shù)較多,內(nèi)容涵蓋面廣,在專業(yè)課的學(xué)習(xí)中起到“鏈鎖專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課、理論貫通實踐、延伸專業(yè)綜合能力、培養(yǎng)綜合創(chuàng)新能力”的作用。目前我國高?!稊?shù)控技術(shù)》課教學(xué)中普遍存在的問題是:因數(shù)控教學(xué)設(shè)備造價高、臺套數(shù)不足,使用和維護成本高等原因,一般學(xué)生難以親自動手,這一狀況極不適合教學(xué);使理論教學(xué)內(nèi)容與實踐脫節(jié)。由此造成學(xué)生實際動手實踐機會大為減少,從而造成實際的教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量受到很大影響。也使組織安排教學(xué)的“課堂教學(xué)難、實驗教學(xué)難、實訓(xùn)教學(xué)難”的三難問題更加突出。為此,我們在深入研究教學(xué)規(guī)律的基礎(chǔ)上,經(jīng)過長期教學(xué)實踐經(jīng)驗的積累,根據(jù)學(xué)生在不同學(xué)習(xí)階段對理論知識掌握的程度和對教學(xué)內(nèi)容理解的特點出發(fā),進行了有針對性的改革,總結(jié)出了基于五大方面實踐教學(xué)模塊的多層次遞進式實踐教學(xué)模式體系。五大方面實踐教學(xué)模塊是“基礎(chǔ)實驗、綜合實驗、創(chuàng)新實驗、工程實訓(xùn)、課程設(shè)計”。在此基礎(chǔ)上我們提出了基于網(wǎng)絡(luò)化虛擬工程實踐的教學(xué)新模式,該實踐教學(xué)模式體系的實施有效地改善了學(xué)生的實際工程能力。

        如在《數(shù)控技術(shù)》課中講解數(shù)控機床零件加工前的對刀過程。讓每一位學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)在自己的電腦上,打開虛擬環(huán)境中的數(shù)控機床,通過鼠標和鍵盤點擊操控電腦屏幕上機床設(shè)備的各種按鈕等。學(xué)生按照規(guī)程點擊按鈕,使電腦屏幕上機床的刀臺自動退回到原點,機床的控制屏上顯示刀臺運動坐標為零。同時,還伴有伺服電機轉(zhuǎn)動和刀臺移動的逼真聲響。當學(xué)生點錯了按鈕時機床也將做出錯誤的運動和異常的聲響。能夠使學(xué)生親身感受正確操作機床和不正確操作機床的真正感覺,在不損壞機床的情況下,使學(xué)生學(xué)會了操作機床設(shè)備。之后,只要到實驗室實地操作一下機床就會使學(xué)生獲得很大提高。這種虛擬與現(xiàn)實的有機結(jié)合,是提高學(xué)生實際工程能力的有效途徑,是教學(xué)新模式的重要體現(xiàn)。

        四、結(jié)論

        (1)設(shè)計建立的基于網(wǎng)絡(luò)化的數(shù)控技術(shù)課實踐教學(xué)系統(tǒng),為學(xué)生提供了一個親自動手實踐的新平臺;

        (2)能使學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)課堂理論教學(xué)內(nèi)容,也能夠使學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)自主學(xué)習(xí)逼真的模擬數(shù)控加工過程;

        (3)可通過網(wǎng)絡(luò)向?qū)W生提供高質(zhì)量的數(shù)控技術(shù)及數(shù)控加工技術(shù)知識,為學(xué)生提供一個更加方便自主學(xué)習(xí)和實踐的新空間;

        (4)所設(shè)計的網(wǎng)絡(luò)化學(xué)習(xí)系統(tǒng),使學(xué)生們能夠多次重復(fù)地學(xué)習(xí)和演示實踐數(shù)控技術(shù)各相關(guān)知識點;

        (5)學(xué)生學(xué)習(xí)的反饋信息表明,這種把實踐教學(xué)與工程實踐“零距離”接觸的教學(xué)模式,增加了學(xué)生工程實踐能力,增強了學(xué)生的就業(yè)競爭力。

        [1]張繼紅.教學(xué)型大學(xué)工科專業(yè)學(xué)生實踐教學(xué)模式研究[D].長沙:湖南師范大學(xué),2008.

        [2]馮澎.高校工科類學(xué)生數(shù)控實踐教學(xué)研究[J].廣東技術(shù)師范學(xué)院學(xué)報,2007,(7).

        [3]秦惠民,鞠光守.基于網(wǎng)絡(luò)的大學(xué)開放式課程現(xiàn)象研究[J].中國高教研究,2009,(11).

        [4]王彬.基于實用性數(shù)控開放式綜合實驗系統(tǒng)研究[D].武漢:華中科技大學(xué),2007.

        [5]徐亞萍,王潤孝.數(shù)控機床課程教學(xué)的改革與實踐[J].西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報,2007,(12).

        2010-09-26

        黑龍江省新世紀高等教育教學(xué)改革工程項目課題;佳木斯大學(xué)重點教研項目課題(08-08)

        龍澤明 (1962-),男,黑龍江虎林人,教授,碩士生導(dǎo)師。

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