卿兆波
(中國計量學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院,浙江杭州310018)
對于高等工程教育質(zhì)量,業(yè)界的共同反映是:畢業(yè)生工程實踐能力較弱,崗位適應(yīng)慢,缺乏創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力,缺乏團(tuán)隊合作和敬業(yè)精神[1]。針對高等工程教育存在的問題,2010年6月,教育部啟動了“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”,提出了高等工程教育的改革方向:一是行業(yè)企業(yè)深度參與培養(yǎng)過程,二是學(xué)校按通用標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)工程人才,三是強(qiáng)化培養(yǎng)學(xué)生的工程能力和創(chuàng)新能力。
鑒于此,國內(nèi)學(xué)者積極進(jìn)行大到專業(yè)培養(yǎng)計劃與體系[1-5]、小到課程內(nèi)容組織[6-8]等多層次、多模式的多元工程實踐模式的教育改革與探索。
計算機(jī)輔助設(shè)計與制造,簡稱CAD/CAM(Computer Aided Design/Computer Aided Manufacturing),是先進(jìn)制造技術(shù)的重要組成部分。CAD/CAM課程設(shè)計是我校機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)大四學(xué)生的專業(yè)必修集中實踐環(huán)節(jié),學(xué)校根據(jù)本專業(yè)“卓越工程師”的培養(yǎng)要求,對該課程的內(nèi)容和形式進(jìn)行改革,加強(qiáng)對學(xué)生綜合工程能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
按照卓越工程師培養(yǎng)要求,以綜合實踐能力的培養(yǎng)為目的,打造一個CAD/CAM綜合實踐平臺,作為設(shè)計、工藝和制造類等理論課程的綜合實踐環(huán)節(jié),通過引入CAD/CAM手段對典型工業(yè)產(chǎn)品進(jìn)行正向或者逆向設(shè)計、工藝分析、零件制造與裝配等社會化生產(chǎn)實踐過程的模擬與演練,輸出規(guī)范的設(shè)計文檔、工藝文檔、質(zhì)檢文件和制造實物,以鞏固本專業(yè)相關(guān)課程的理論基礎(chǔ)知識,初步培養(yǎng)學(xué)生的產(chǎn)品設(shè)計和工藝分析能力、組織協(xié)調(diào)能力、工程實施能力和良好的科學(xué)素養(yǎng),為求職做準(zhǔn)備。
為了保證學(xué)生的設(shè)計能力、工藝能力和制造能力得到系統(tǒng)鍛煉,在進(jìn)行課程設(shè)計命題時應(yīng)遵循以下原則,如表1所示。
表1 課程設(shè)計選題原則
如圖1所示,支撐平臺分為CAD/CAM課程設(shè)計教學(xué)管理網(wǎng)絡(luò)平臺和CAD/CAM綜合實踐平臺兩大部分。教學(xué)管理網(wǎng)絡(luò)平臺屬于軟設(shè)施,其主要職能是提供課程設(shè)計的命題發(fā)布、課程設(shè)計過程管理、教輔資料(優(yōu)秀課程設(shè)計案例分析、設(shè)備操作視頻和實驗指導(dǎo)書等)管理、課程設(shè)計文檔模板管理、在線釋疑等。綜合實踐平臺屬于硬資源,包括CAD設(shè)計素材庫、各種加工設(shè)備、測量儀器、工具量具等,該平臺融合工程訓(xùn)練的硬件資源和專業(yè)實驗室的硬件資源。
圖1 CADCAM課程設(shè)計支撐平臺
CAD/CAM課程設(shè)計應(yīng)采取“學(xué)生自主學(xué)習(xí)為主,教師指導(dǎo)為輔”的方式進(jìn)行,按照“提前組織、階段跟進(jìn)、規(guī)范作業(yè)”的原則進(jìn)行教學(xué)組織。
第一,提前組織:為保證學(xué)生在3周內(nèi)完成指定任務(wù),必須在課程設(shè)計開始前1個月布置設(shè)計任務(wù),讓學(xué)生分組選題、分工協(xié)作,根據(jù)課程設(shè)計內(nèi)容進(jìn)行知識的準(zhǔn)備和自主學(xué)習(xí)。
第二,階段跟進(jìn):通過線上和線下的方式進(jìn)行,及時掌握進(jìn)度。線上指在CAD/CAM課程設(shè)計教學(xué)管理平臺上階段性的發(fā)布指令,讓學(xué)生提交階段性成果以供考評;線下指在課程設(shè)計現(xiàn)場進(jìn)行師生面對面交流。
第三,規(guī)范作業(yè):為有效調(diào)動學(xué)生的工作積極性,發(fā)揮其主觀能動性,保證其安全、有效地完成課程設(shè)計任務(wù),需制定出規(guī)范、合理的操作流程與規(guī)范,概括起來主要有以下幾點:1)編制規(guī)范的作業(yè)流程,明確從選題到完成整個過程的操作流程和輸出結(jié)果;2)編制規(guī)范的實驗指導(dǎo)書,明確設(shè)備操作規(guī)范和安全注意事項;3)編制課程設(shè)計各種文檔的格式規(guī)范,保證文件的統(tǒng)一性和完整性。
考核時間上,按照課程設(shè)計進(jìn)度安排分為設(shè)計評審、工藝評審和生產(chǎn)評審等多個階段考核。
考核方式上,分為學(xué)生自評(20%)、學(xué)生互評(20%)和教師評定(60%)3個層次。通過學(xué)生的自評和互評,讓學(xué)生之間取長補短,相互激勵。
考核指標(biāo)上,分內(nèi)容合理性、完整性、創(chuàng)新性、完成時效性、格式規(guī)范性等多個維度進(jìn)行,制定考評標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)計階段30%(方案設(shè)計10%,裝配設(shè)計10%,零件設(shè)計10%),工藝階段30%(加工工藝過程設(shè)計5%,工序設(shè)計5%,數(shù)控加工編程10%,資源需求匯總表5%,工藝設(shè)計說明書5%),生產(chǎn)階段20%(設(shè)備操作5%,加工實物15%),質(zhì)檢階段5%(試驗大綱3%,檢測報告2%),時效性5%,出勤情況10%。最終,對以上各項考評結(jié)果結(jié)合平時出勤情況進(jìn)行加權(quán)平均,得出學(xué)生在課程設(shè)計上的總體得分。
工程實踐能力是卓越工程師培養(yǎng)的基本要求。企業(yè)實踐毫無疑問是培養(yǎng)學(xué)生工程實踐能力的良好途徑,但該項專業(yè)技能也可以在學(xué)校內(nèi)部通過制定合理的培養(yǎng)計劃、組織合理的教學(xué)內(nèi)容得以培養(yǎng)。若組織得當(dāng),與企業(yè)實踐相比,在實施的經(jīng)濟(jì)性、知識結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)性和規(guī)范性等方面更具特色。CAD/CAM課程設(shè)計改革旨在探索校內(nèi)綜合工程實踐能力培養(yǎng)的新模式。
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