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现代机械工程训练项目实验教学模式研究

发布时间:2014-07-07 10:49

  1 “CDIO”(也就是构想、设计、实现和运行)工程教育理念
  本项目基于现代机械工程“卓越工程师教育培养计划”研究与探索工程教育课程体系改革,遵循“CDIO”(也就是构想、设计、实现和运行)工程教育理念,改革工程训练项目课程教学内容与教学方法,组织探索“基于问题的学习、基于项目的学习、基于案例的学习”等项目研究型教学模式,强化大工程意识,提高工程实践能力。
  卓越工程师培养计划通过校企联合培养方式,重点培养学生的创新精神工程素质以及工程实践能力,利用国家高等工程教育实践所积累的经验和借鉴发达国家的工程师培养模式,着重加强大学生工程实践创新能力培养及加快实践教学环节本文由论文联盟收集整理的改革。我国高校在本科生培养的实践教学环节中普遍存在实践教学体系单一,实践环节薄弱等问题,本项目重点改革传统的训练项目的单一性,向综合性的训练项目发展,深化实践教学改革,商标注册,培养高素质的工程技术型人才。
  2 传统的机械工程训练项目
  2.1 传统的机械工程训练项目
  ①车工:(车削加工)车外圆、车端面和台阶、切槽和切断、车锥面、车螺纹、滚花、车轴等项目的训练。
  ②铣工:铣削方式、铣水平面及垂直面、铣台阶和斜面、铣键槽、铣形成面及曲面等项目的训练。
  ③刨工:刨平面、刨垂直面、刨斜面、刨正六面零件、刨T形槽、刨燕尾槽等项目的训练。
  ④磨工:外圆磨削、平面磨削、内孔磨削等项目的训练。
  ⑤齿轮加工。
  ⑥热处理:退火、正火、淬火、回火、表面淬火等热处理项目的训练。
  ⑦锻压:辊锻、挤压、摆动辗压等项目的训练。
  ⑧铸造:金属型铸造、压力铸造、熔模铸造、离心铸造、实型铸造等项目的训练。
  ⑨焊接:埋弧焊、气体保护焊、电渣焊、堆焊、电阻焊、钎焊等项目的训练。
  2.2 机械基础实验项目
  ①机械设计基础:机构测绘实验、齿轮参数测定实验、齿轮范成实验、动平衡实验、皮带传动效率实验、齿轮传动效率实验、二级减速器的拆装实验等实验项目的训练。
  ②公差技术测量:内外尺寸的测量实验、平行度测量实验、直线度测量实验、水平度测量实验、齿轮测量实验等实验项目的训练。
  ③工程材料等实验:铁碳合金平衡组织观察与分析实验、碳钢热处理工艺实验及硬度测定实验、碳钢热处理之后的显微组织观察与分析实验等实验项目的训练。
  这些训练项目都是单一的、独立的项目,学生只能认知和验证性实验,缺乏大学生工程实践创新能力的培养。经过“卓越工程师教育培养计划”研究与探索工程教育课程体系改革,遵循“CDIO(也就是构想、设计、实现和运行)工程教育理念,和我们多年的实践教学的经验,在完成机械工程基础实验项目之后,我们增开一门现代机械工程设计性、综合性实验项目:学生自己构思、设计一件自己感兴趣的机械零件或机械产品;再制定一套完成其设想的实施方案,交给指导教师审核通过,就到实验室实际操作运行,最后制造出学生自己构思、设计的零件或产品。实现了CDIO工程教育理念和培养模式。
  3 改革后的现代机械工程设计性、综合性实验项目
  我们进行改革后的现代机械工程设计性、综合性实验项目包括:
  第一步:大学生构思、设计自己感兴趣的机械零件或产品:如:齿轮、轴、螺纹、键、轴承、刀具等。拿出设计图纸和产品说明书等。
  第二步:制定一套实现本设计的实施方案。
  第三步:将设计的图纸、说明书、实施方案交给指导教师审核、修改。
  第四步:下到实验室运行(实践操作),产品的粗加工要到金工实习车间完成、材料的预处理和最终热处理要到热处理实习车间、公差测量要到公差测量实验室、产品的检验与调试要到检测实验室。
  第五步:检验或调试制造好的零件或产品。
  第六步:总结、考核。
  学生需要完成以下工作:
  ①设计自己感兴趣的机械零件或产品:如:齿轮、轴、螺纹、键、轴承、刀具等。②选择合适的金属材料:如:结构钢、工具钢、碳钢、合金钢等。③预处理:材料的退火处理,降低硬度,便于切削加工;材料的正火处理做组织准备。④加工成型:通过车、铣、刨、磨等工种的训练,加工成学生自己设计的零件外形。⑤最终热处理:通过材料的淬火处理、回火处理,得到了工件的性能要求。⑥精加工出成品:经过精密加工及公差配合等训练,完成了一个精密零件的工程训练检测项目。
  通过这样的一个设计性、综合性、研究性实验训练项目,培养了学生的大工程意识,也遵循“CDIO(也就是构想、设计、实现和运行)工程教育理念,完成卓越工程师教育培养计划,培养了学生的工程实践能力。也要求有一支业务能力强的教师队伍。
  如果学生自己设计生产零件的现代机械工程训练项目的设计型、综合型、研究型实验教学模式的改革效果良好,我们还可以让学生自己设计、生产、加工现代机械产品。
  4 项目的特色与创新
  本研究项目以培养工程实践和创新能力为目标进行现代机械工程训练项目的设计型、综合型、研究型实验教学模式改革与创新。遵循“CDIO(也就是构想、设计、实现和运行)工程教育理念,改革工程训练项目课程教学内容与教学方法,组织探索“基于问题的学习、基于项目的学习、基于案例的学习”等项目研究型教学模式,强化大工程意识,提高工程实践能力。研究如何打破传统的实验教学方式,对综合实验教学内容、教学手段及实验教学体系进行改革,继而研究具体改革的方法。独立分析实验方案、独立操作实验,解决实际问题的机会,锻炼学生实际操作和数据处理能力,最大限度发挥学生主观能动性。全方位培养学生基本技能、工程实践和创新能力。并进行了师资力量,产学研合作基础,校内实验、实习基地、学生第二课堂实践方式的可行性研究。本项目的研究基础充分,思路清晰,教学内容及方法具有科学性、先进性、突破性,是培养工程实践人才的一种具体手段。
  5 实验教学的改革要注意的问题
  ①前期的课程要学完。②专业基础实验要完成。③实验指导教师要有很高业务水平及综合训练能力。④学校要有教学工作量的配套。⑤合理的实验项目考核办法。

本文编号:1029


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