機械設計製造及自動化教學啟示理工論文
“中國製造”向“中國智造”的迅速轉變已經成為必然,轉變所需人才的培養是一個至關重要的問題。論文以《中國製造2025》為導向,簡略地分析了目前機械設計製造及自動化專業教學中存在的主要問題,並在實踐的基礎上提出了強化教師培訓、最佳化專業課程、改革實驗室制度、融合課程設計等合理化的教學改革建議,對學生創新意識及能力的提升有一定的幫助,對機械設計製造及自動化專業的教學改革有一定的借鑑作用。
關鍵詞:
中國製造2025;機械設計製造及自動化;高等教育;創新能力
0引言
機械設計製造及自動化專業主要培養的是能在機械領域內從事設計製造、科研開發和經營管理等工作的高階工程技術人員,其不僅要求學生熟練地掌握機械設計和機械製造等相關知識,也要求學生系統地對機電控制、自動化的相關知識進行學習[1,2]。在“中國製造”期間,該專業為市場輸送了大量的工科人才,極大地推動了我國製造業的發展。當今,全球製造業格局面臨重大調整,資訊科技與製造業的融合持續深化,製造產業的變革不斷推進[3];隨著新型工業化、資訊化、城鎮化、農業現代化的不斷深入,國內消費者對產品質量、服務等方面的要求不斷提高;而且,我國仍處於工業化進行中,與先進國家相比還有較大差距[4,5]。針對上述主要問題,我國提出了強化高階製造業的國家戰略規劃《中國製造2025》,其將“創新驅動”擺在了製造業發展全域性的核心位置,將“人才為本”作為建設製造業強國的根本。為了給“中國智造”輸送更優秀的專業人才,適應強化高階製造業的'國家戰略規劃,本文以“夯實專業基礎、提高創新能力”為著力點,淺談《中國製造2025》對機械設計製造及自動化專業教學的啟示,以供參考。
1強化教師培訓,建設創新型教師隊伍
建設製造業強國的根本是“人才為本”,教師在教育事業中扮演著“領路人”的重要角色,建設一支具有創新意識的優秀教師隊伍對人才培養至關重要[6]。機械設計製造及自動化專業包括機械設計製造和自動化兩個方面的知識,在長期的教學期間,高校教師不斷地強化自己所在領域的相關知識和教學技能,但是隨著學術專注度的不斷提高,知識面的寬度有所變小;並且,機械設計製造與自動化專業的知識跨度大、思維方式差別大,很難長期掌握二者的大部分知識及其發展方向;再者,“中國製造2025”是以“網際網路+”為支撐載體,將電氣化工業時代的機械進行有機融合,進而把製造業提高到智慧化水平。如果高校教師不對機械設計製造、自動化、“網際網路+”等相關知識和發展趨勢有一個深刻的認識,只是依照傳統的方式按部就班的將專業知識零散的傳授給學生,而不對相關關聯知識、應用、技術等問題進行拓展講解,那麼就會導致學生非常被動地進行學習,更不會對知識進行再思考、再學習,長此以往,會嚴重影響學生創新能力的培養。為了提高高校教師的教學水平,可以從下幾個主要方面進行:①定期邀請相關專家對“中國智造”發展及方向進行講解分析,為老師進行知識更新提供方向;②鼓勵教師積極學習相關專業知識的學習,特別是“網際網路+”所涉及的相關知識;③鼓勵教師改進傳統教學方法,根據當前技術的發展,不斷將新知識、新技術引入到課堂教學中,激發學生對所學知識的探索精神。
2最佳化專業課程,突出特色課程
學生在學習完基礎課程之後,便進入了專業課程的學習,專業課程是提高學生專業知識和技能最基本的途徑之一[7]。在長期的教學過程中,為了增加學生的知識寬度,添加了很多與本專業相關度不大的課程。而且,上述課程大部分還是採用考試為考核方式的必修科目,這些課程雖然在一定程度上增加了學生知識的寬度,但是大部分學生對這些課程並不感興趣,多是抱著拿學分的態度進行相關的學習,雖然花費了大量的教學資源在這些課程,對學生能力的提高作用十分有限[8~9]。為了培養更加適合“中國製造2025”所需求的人才,需以“中國製造2025”為導向,結合學生的實際情況,重新考量、設計學生的專業課程方案。首先,在保證本專業培養方案要求的基礎上,刪除與專業相關度較小的課程,或者將相關度較小的基本專業課程合併,減少教學以及學習工作量;其次,根據學生興趣及需要,增加自動化、現代製造產業、網際網路+、現在製造管理類等相關課程,使學生對製造業及其發展有良好的認識,並初步掌握一些基礎知識。
3改革實驗室制度,激發學生興趣
在傳統的教學中,實驗室的主要作用是配合專業課程的教學工作,是根據專業課程的需要,設定相應的實驗專案,而且是定時、定點、定人的進行相關的實驗,實驗完全依照老師給出的實驗方案進行。傳統的實驗室使用管理制度,基本上對學生的實驗行為進行了較強的限定,很難允許學生根據自己的見解對實驗方案進行重新設計,極不利於學生創造性的培養[11],其與“中國製造2025”中的“創新驅動”不能很好的契合。學生實驗不僅是驗證知識的工具,還要成為培養學生創新能力的重要推手。為了提高學生的學習興趣,應該充分讓學生享有實驗的自主權。首先,要合理的設定課程實驗的型別與數目,區分實驗主次,在保證課程要求的前提下,最佳化學生實驗;其次,改革實驗室的開放時間,讓學生自主選擇進行的實驗專案和實驗時間,並自主設計實驗方案,不僅讓學生鞏固自己所學的知識,並培養學生的探索精神。
4融合課程設計,提高學生創新能力
課程設計是鞏固所學課程知識重要的措施之一,在課程設計的過程中,學生對所學專業知識進行了一定的運用,培養了學生解決問題的思維模式,對學生綜合能力的提高起到了良好的促進作用[12]。但是,如果每個專業課程都設定相應的課程設計是不可能的,而且,現有的課程設計數量已經非常繁多,學生很難有足夠的時間對認真的對
待每一個課程設計;目前,每個教學班的學生數量較多,課程設計多集中在學期末尾,這就導致了老師很難有足夠的時間對每一個學生的課程設計進行詳細的指導,進而導致了課程設計質量的下降,也影響了教學質量的提高。專業課程之間存在著密切的聯絡,將聯絡較為緊密的課程設計融合在一起,使學生能更加全面的掌握相關專業知識,不同課程設計的融合也將極大地提高學生的創新能力;課程設計融合的同時,降低了學生和教師的工作量,使學生有更多的時間去認真地對待每一個專業問題,也讓教師能為每一位學生提供更加詳盡的講解。
綜上,“中國製造2025”對人才創新能力的要求更高,我們需要不斷的變革現有的人才培養方案,加強教師隊伍建設,最佳化專業課程設計,提高學生興趣,夯實學生專業知識,不斷提升學生創新能力才能服務好中國製造業的發展。