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智能制造背景下“数控加工技术”课程 CDIO 理念的应用研究论文

发布时间:2020-01-07 15:29:27 文章来源:SCI论文网 我要评论














SCI论文(www.lunwensci.com):

摘要:本文针对“智能制造”背景下如何将CDIO理念引入《数控加工技术》课程教学中的问题进行了分析。首先进行了课程的定位,然后对传统教学的现状与不足进行了剖析,最后就课程教学中如何引入CDIO理念进行了仔细研究。

关键词:智能制造;CDIO;数控加工技术;工程教育;教学模式

本文引用格式:李红斌,王嘉伟,张晶晶,等.智能制造背景下“数控加工技术”课程CDIO理念的应用研究[J].教育现代化,2019,6(38):62-63.

        “智能制造”是我国实施制造强国战略的第一个十年行动纲领,它的实施必将促进新的科技革命及产业变革,同时也给像我校这样的应用型本科院校提供了前所未有的机遇及挑战。为了培养“智能制造”需求的机械类专业人才,我校于2015年12月份就决定将“机械设计制造及其自动化”专业建设成学校品牌专业。作为该专业核心课程的“数控加工技术”(以下简称“本课程”),为了适应专业发展需要,必须进行教学模式的改革。

         作为国际工程教育改革最新成果的CDIO教学模式,目前在全国许多高校都得到了试点应用,并取得了不少成果,相信如果将CDIO教学理念引入到本课程的教学中,必将使培养的学生更能适应“智能制造”的要求。

一 课程定位

        通过本课程的学习,学生要掌握数控机床的基本工作原理,具有一定的数控知识综合能力,能够进行一般数控机床的编程、加工、故障诊断与维修。课程CDIO教学模式的改革是通过分析当前课程教学中存在的问题与不足,充分利用CDIO理念对课程的教学大纲、教学方法、教材选择、实验内容和考核方式进行改革,从而确保培养的学生具备数控加工艺的制定、数控程序的编制、零件装夹定位方法的掌握、刀具的灵活选用、零件的精密加工、加工质量的控制检测、数控机床的参数调整和维护检修等综合能力[1]。

二现行传统教学的现状与不足

        本课程的教学在我院是第七学期进行的,总学时共32学时,其中理论教学24学时,实验实践教学8学时。本课程在传统的课堂教学中,很多学生会觉得课程关于数控程序编写的内容枯燥很难掌握从而达不到理想的教学效果。8学时的课程实践也很难让学生达到熟练掌握数控车、铣和加工中心软件操作的目的。

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(一)教学目标需要更新

         “智能制造”已将数控机床和基础制造装备行业列为中国制造业的战略必争领域之一,这必将需要一大批文化素质高、技术精湛的优秀人才,即所谓的不仅会操作数控机床,更要懂得大数据、云计算等应用的“智造人才”。传统的教学目标已经不能适应“智能制造”的发展需求,传统的教学目标培养的只是会操作单台数控机床的单一性人才。

(二)教学理念和教学计划需要改变

         传统的课程教学理念和教学计划均是以理论教学为主,教学实践是为理论教学服务的,但有时又存在着两者相分离的情况。这样,在安排教学计划时,一般都是理论多,实验少,实验目的纯粹是为了验证理论[2]。传统的教学是采取将理论和实验教学分开进行的方式,其中理论教学占比较大且期末考试也是以试卷形式进行的,因此,在平时的教学中,教师会偏重理论而忽视实践从而达不到提高学生实践能力的目的。

(三)传统的教学方法需要改进

           传统课程教学方法是以老师讲、学生听为主,学生对学习内容缺乏主动的思考与探讨,学习主观能动性差,对课程学习兴趣不大,发现问题、分析问题和解决问题的能力也很难得到提高,个性发展和团队合作意识更是没有机会得到训练和开发。

(四)传统的课程教学评价方法需要变革。

         传统的课程教学评价还是以理论考试为主、实践考核为辅,对于实践性很强的本课程来说就有些很不合理。一些学生虽然理论课学得很好,但实践内容却非常糟糕,出现理论很好实践太差的非正常现象[3]。

三 CDIO理念在课程教学模式中的应用研究

(一)领会并研究《智能制造》国家战略要求


        《智能制造》的实施,必将使制造业的设计过程数字化、制造过程智能化及生产管理过程的信息化,从而使得设计、制造乃至销售等专业之间的界限将不再那么明显,这就要求院校培养的机制专业人才应是知识面较宽的复合型人才。

(二)学习并研究CDIO教育理念

        CDIO工程教育理念主要包括可具操作性的能力培养和检验测评的十二条标准。它在工程教育中,尤其注重学生的工程实践能力和产品设计能力。CDIO的国内外实践结果表明:采用CDIO标准更有利于提高教学质量,按CDIO标准培养的工程类学生会受到社会和企业的普遍好评。

(三)制定课程大纲并精选课程教材内容

         我校作为独立院校,是培养应用型本科生的大学,而目前针对应用型本科生的教材并不多,多数为“一本”或“二本”院校的本科教材,理论性强而实践性弱,不能够紧密联系就业市场情况,由于应用型本科生与普通本科教育在培养目标上两者不同,教学要求和课时分配也有较大的出入,因此必须制定科学的课程大纲并精选课程教材内容。基于CDIO的教学理念,课程大纲的设计思想是将课程划分为项目化模块,统筹兼顾并排除重叠的知识点;以人才培养为目标,按照培养标准,注重课程的支撑作用;认真构思课程的教学与考核方式以体现注重实效的特色,即:对于侧重知识讲解的理论课,以讲授、笔试为主;对于侧重实际动手能力实践课,以实践考核为主[4]。

(四)利用CDIO理念优化课程教学模式和教学方法

         以我校机械馆现有的数控机床为载体,优化课程教学内容,包括理论教学和实践教学内容,完善教学手段与方法,逐步构建CDIO理念特色课程的新形态。结合CDIO理念,可以将数控仿真技术引入本课程的教学,既可避免因误操作而造成价格昂贵的数控机床的损坏,又可让学生更快地熟悉数控工作过程。

(五)编写课程对应的实践指导书

          课程实践指导书的具体要求为:操作性要强,能够结合机械馆已有的数控机床来确定教学内容。实践指导书的编写应采用先分工后统筹的方法进行。内容要侧重实践性和综合性,注重基础训练、突出能力培养。力求内容实用、深入浅出、学用结合。

         结合课程的CDIO项目化的教学内容,实训指导书的章节内容可按实训课题呈现。每章节由若干个来源于工程实践、理论和实践有机结合并能充分训练学生的实训课题组成,本着循序渐进、由浅入深和减少重复的原则编写。每个课题按完成工程项目展开。遵循学生学习的一般过程机制,把每个课题设计成一个工程项目,按照项目教学法,围绕完成项目展开教学和学习,以培养学生解决实际工程问题的能力[5]。

(六)建立科学合理的课程考核模式

       考核评价标准既是检验学生学习效果的标尺,又是激励学生努力方向的导向标。有什么样的评价导向,就有什么样的学习努力方向。建立健全、科学的评价机制,将对学生起到积极正向的导向作用。

       适当提高平时成绩的百分比。以往的理论考试只注重识记,学生是为了考试而学习,考试完学生就将课程内容忘得所剩无几。目前,本课程的考试方式是平时成绩占总成绩的30%,期末考试成绩占的70%。若让平时成绩由原来的30%提高到40%,其余60%为期末成绩。这样的话可让每个学生注重平时的课堂学习,充分调动他们的学习积极性,让其高度重视自己所学的课程。慢慢地也就提高了他们对这门课的学习兴趣。

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四结语

        “中国制造2025”为我国未来制造业的发展指明了方向,同时也对数控技术人才提出了更高的要求。我校最为独立学院要紧跟国家发展的步伐,明确自己的定位,采用国际上先进的CDIO人才培养理念和教学模式,为国家和社会培养出更多优秀的高素质、复合型人才。

参考文献

[1]顾佩华,陆小华,沈民奋.CDIO大纲与标准[M].广东:汕头大学出版社,2008.
[2]王高升,邓奕,关跃奇,曹亮.卓越计划背景下探究式教学在数控加工技术课程中的应用[J].教育现代化,2018,5(07):208-209.
[3]焦连岷,韩志宏.应对“智能制造”调整数控技术人才培养策略[J].金属加工(冷加工),2016(17):58-60.
[4]张艳丽.工程教育新理念CDIO对数控专业教育模式改革的几点启示[J].中国现代教育装备,2010(15):164-166.
[5]王岗.重构知识体系回归课程本质——《数控车削加工技术与技能加工技术与技能》教学策略探索[J].课程教育研究,2017(30):112-113.

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