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一、畢業設計圖紙存在的主要問題
其一,是圖紙的標準化問題。學生的標準化意識淡薄,作圖隨心所欲,標準件不按照標準畫,如螺紋、滾動軸承、齒輪、皮帶輪、鏈輪等的表示。另外,表現在圖幅大小以及比例的不按標準選擇。譬如,所有的零件圖,無論尺寸大小均采用相同的圖幅,造成大圖紙畫小零件,圖面留出大片的空白,而一些較大尺寸的機架零件、箱體零件,畫在較小的圖幅上,除了頂天立地外,用于反映結構的局部視圖或剖切圖便無空間表達;對于標題欄、明細欄的填寫也非常隨意,或直接簡單套用國外三維軟件中的格式,不符合我國的技術制圖規范;在圖線應用上也是粗細不分、虛實不分,標注所有的字體大小不規范等現象也時常發生。
其二,是零部件的表達方法問題。目前,學生在做設計時,一般先應用電腦軟件完成三維建模,再將三維模型在電腦中轉化成二維工程圖。一些學生不具體分析零件的結構,在轉化成二維工程圖時一概用三視圖表達。實際上一些簡單的軸、蓋、輪、環等,一個或兩個視圖就能表達清楚;而復雜的箱體零件可能需要三個以上視圖表達。另外不會選擇合適的剖視圖也是一個突出的問題,一些學生對需要剖切的部分不作剖切,既使剖切也只采用單一的剖切平面畫全剖視圖,不會使用多個剖切面或其它剖視圖。
其三,是尺寸標注問題。學生對于裝配圖的尺寸并不清楚應標注哪幾類,通常只標注總體尺寸,裝配尺寸、安裝尺寸遺漏較多;而對于零件圖的尺寸很少考慮設計與工藝基準問題;常見結構的尺寸標注不采用標準符號,如沉孔、倒角等的尺寸;另外,亦存在裝配圖上的配合尺寸與零件圖上的公差數值不對應,在裝配圖上漏注配合尺寸和在零件圖上漏注公差等更是常見病。
以上諸多問題的存在,反映學生在多門基礎課程和專業課程學習中的不足,當然機械制圖及計算機繪圖課程首當其沖。機械制圖是機械專業唯一一門學習投影制圖的基礎課程,對學生基本投影方法的建立、制圖國家標準的掌握以及零部件表達方法有著非常重要的作用。學生對課程內容掌握的程度將直接反映在畢業設計圖紙上。如何針對學生在畢業設計圖紙上所反映出的不足,對《機械制圖》課程進行相應調整與優化,筆者從《機械制圖》課程教師的角度,結合在教學實踐中的體會提出一些建議。
二、《機械制圖》課程體系的優化
雖然機械制圖課程指導委員會對課程的學時數有指導意見,但目前大多數學校對課時都會壓縮,以緩解其它新設課程所帶來的課時緊張。學生應對就業的壓力的提前實習,更加重了教學時數的緊張。在這種情況下,課程體系的優化尤為重要,包括內容的增減,練習的方式,教學手段的配合等,以保證學生在有限的學時內學得更實用、更扎實。
1.《機械制圖》課程內容的優化
(1)強化學生的標準意識
工程圖紙稱為“工程界的語言”,是科學技術交流、生產管理中不可或缺的部分。因此,圖樣的繪制必須建立在統一的標準基礎上,如在國家《技術標準》《機械制圖》標準中,針對圖紙幅面、標題欄、明細欄,繪圖的比例、圖線以及圖中所注的尺寸、書寫的字體等都有明確規定。而在平時的教學過程中,僅用幾節課的時間介紹標準,難以培養學生自覺貫徹執行標準的意識,應在整個課程的學習過程中反復訓練、逐步培養,如在畫三視圖、剖視圖的練習時加入標題欄的填寫、尺寸標注訓練,并強調各種圖線的正確應用。此外,在計算機繪圖的教學中,強調標準的執行尤為重要,因為大多數繪圖軟件是國外引進的,所采用的標準與我國的標準有所差異,必須強調這種差異,并使學生學會對不符合我國標準的部分加以修改,日常的每次出圖都應符合規范。只有通過反復的訓練,才能使學生牢固建立標準意識,在畢業設計時對標準的應用自然會駕輕就熟。
(2)加強零部件表達訓練
畢業設計課題中,涉及到許多非標準零件的設計,必須通過畫零件圖反映出設計思想。零件圖應包括視圖、完整的尺寸、技術要求和標題欄。其中視圖既要求將零件全部結構形狀表達清楚,又需力求簡潔明了,要達到這一要求并非易事,需在平時加強練習,而實物測繪練習是一個非常有效的的方式。
實物測繪從教學角度看是從形體表達到機械設計的一個臺階,對機械專業的學生來說,如果將來從事制造業,他們也將經常接觸實物測繪,消化吸收先進機械的仿制,首先需要測繪;而當破損的零件缺少備件又無圖樣和資料可查時也需要測繪;對原有設備零件更新改造時,也是在測繪的基礎上進行新產品的設計。因此,實物測繪是機械專業學生必須掌握的基本功。
實物測繪的內容分為兩個部分,單個零件測繪和部件測繪。在教學手段上,讓學生自由分組進行測繪、討論與研究,以增加學生的積極性和主動性,減少因反復練習所帶來的枯燥乏味。
在單個零件測繪中,主要開展零件表達方案討論。例如,主視圖的方向、視圖的數量;用哪一種剖視圖表達中空結構最合適;帶傾斜結構的零件如何用斜視圖和局部視圖結合起來表達。鼓勵小組成員各抒己見,在討論中互相學習,掌握零件表達方法的綜合應用。
在部件測繪中,學生通過拆裝裝配體,了解零件各個結構的功能,明白結構的設計主要由功能所決定。同時,也了解了設計的整體性問題,如結合的可靠性、拆裝的方便性、外形與內形的一致性等,為之后的畢業設計作知識上的鋪墊。忽略零件的工藝結構亦是畢業設計中容易犯的錯誤,對于這方面的錯誤,可通過零部件的拆裝、繪制草圖等練習,加強意識、提高常見工藝結構設計能力。
另外,畢業設計課題中有不少會要求對機器的機身、大型底座進行設計,這部分通常是焊接結合件,需要焊接圖方面的知識作支撐。因此焊接圖不能因為課時原因不納入教學內容的范疇,相反應該加強焊接圖表達的學習,同時掌握標注標準焊接符號。
(3)注重簡化畫法的應用
傳統制圖教學中截交線和相貫線的繪制,向來是《機械制圖》課程的重點和難點,講解這些內容耗費了較多的課時。隨著計算機設計與繪圖技術的普遍應用,學生的三維造型能力普遍提高,截交線和相貫線的的投影通過實體造型可方便獲得,學生只需掌握相交實體的形狀,截切平面的位置,掌握交線的走向,其結果只需以簡單的線條表示。在國家標準GB/T16675.1中,對表面交線的簡化畫法都有說明,在工程實際應用中也是簡化處理的。對于簡化截交線和相貫線知識的講解,既可以精簡學時,又可以解決教學難點。除此之外,常用的螺紋緊固件(GB/T4459.1)、滾動軸承(GB/T4459.7)等在制圖國家標準中都有簡化表示,教學中加以強調,練習、考試也以簡化畫法為主,提高學生制圖的簡便性。
2.《機械制圖》課程與其它課程銜接的優化
《機械制圖》一般在大一第一學期開設,學生從學校到學校,許多學生都沒有看到過機床等加工設備,更不可能了解一個零件是怎樣加工出來的,所以在講解“尺寸標注”“公差與配合”等內容時,學生對設計基準和工藝基準難以理解,對配合方式的選擇和公差的標注感到困惑也是可以理解的;對這部分內容在本課程中可以加以淡化,把本課程結束時的制圖大作業延遲到《金工實習》《互換性與公差配合》《機械設計》等課程上完以后進行,再來結合大作業加強“尺寸標注”“公差與配合”等教學內容,學生會容易理解和掌握。一些專業基礎課、專業課之后都會有課程設計,其中的制圖部分一點也不能放松要求,要完全按規范進行。只有將機械制圖貫穿機械專業學生四年學習的全過程,才能讓學生循序漸進,不斷深入地掌握好這門工程界的“語言”。
三、結束語
畢業設計,是學生對大學期間所學知識的綜合應用,也是進入職場前的模擬考,通過《機械制圖》課程體系現的優化,對提高學生的圖紙質量會有一定積極的作用。而要全面提高畢業設計的質量,需要學生、教師、學校有關部門等多方共同的努力,如優化基礎課程、專業基礎課程、專業課程及相關實踐性課程的銜接,優化各課程的教學內容及課時安排;畢業設計的選題最好來自廠礦企業實際課題,與學生今后從事的工作相關,吸引學生投入更多精力;做好畢業設計過程的管理,使學生有充裕的時間對課題進行論證,對圖紙進行修改,保證畢業設計質量。
參考文獻:
[1]萬宏強.機械專業畢業設計中的設計與繪圖問題.科技創新導報,2010,(12).
關鍵詞:卓越工程師培養計劃;課程體系;實踐教學;教學改革
“卓越工程師教育培養計劃”(簡稱“卓越計劃”)是促進我國從工程教育大國向工程教育強國的邁進重大舉措之一,為今后工程教育發展、人才培養模式創新提供了明確的指導思想、總體思路、主要目標、重點任務和保障措施,“卓越計劃”培養學生的專業項目策劃、工程設計、施工技術、項目管理與研發等能力,其目標是培養具有較強的實踐能力、創新能力、適應經濟社會發展需要的各類型高素質工程技術后備人才。河南理工大學獲批卓越工程師教育培養計劃高校學科專業名單,測繪工程專業加入“卓越計劃”,對本科人才培養、教育質量、創新人才培養具有示范作用,根據“卓越計劃”要求,大學期間要有超過一學年的企業實踐經歷,因此,對其培養方案改革、特別是實踐教學課程體系改革是十分必要的。
一、測繪工程專業特點及現有實踐教學體系
(一)測繪工程專業特點
測繪工程是通過測定、描述地球的形狀、大小、重力場、地表形態以及它們的各種變化,確定地物的空間位置及屬性,并繪制相應地圖及建立其空間信息關系。根據學校辦學特色和專業特點,該專業相對于其他專業有以下特點。
1.實踐教學中獨立動手能力要求更強。測繪工程技術人員要掌握測量儀器的工作原理和使用方法,培養學生的儀器獨立使用、檢驗與校正能力,要求學生具有較強的實踐動手能力,各實習小組之間相對比較分散,在明確實習目的與任務后,在教師指導下由學生獨立完成測量、計算、繪圖等環節。
2.實踐教學與理論教學聯系更加緊密。測繪工程專業課程均有相應的課堂或集中實踐教學內容,實踐教學與理論教學是相輔相承、密不可分的,實踐教學穿插在理論教學中,前一章節的實踐教學內容是下一章節理論教學的基礎,理論教學需通過實踐環節加深學生印象、促進知識理解。
3.團隊協作配合要求更嚴格。測繪是一個團隊配合的工作,任何個人很難獨立完成測繪任務,都是要一個工作團體協作完成。測量工作需要測量員、記錄員和跑尺員,他們之間需相互配合。
4.工作內容的行業化更明顯。社會建設中許多行業都需要測繪人才,但不同行業對測繪技能的要求不盡相同,在工程建設企業側重要求測繪施工放樣等技能,規劃、國土部門側重要求地圖的繪制技能,煤炭、隧道企業側重地下工程測量等技能,地理信息部門側重要求測繪的信息獲取、分析、處理等技能。
(二)現有實踐教學體系構成及存在問題
1.現行實踐課程體系。測繪工程現有專業課程的課堂實習所占課程總學時比重較大,約為20%,有些課程如測量學基礎課堂實習20學時、理論教學40學時、數字測圖原理與方法課堂實習20學時、理論教學20學時。
通過在實踐教學基地的集中實踐教學活動,培養學生的測繪綜合技能、團隊配合意識。四年教學期間有五門集中教學實踐活動、兩門相關課程設計和畢業設計(論文)。測繪工程專業集中教學實踐主要有:數字測圖實習、控制測量學課程設計、控制測量學實習、工程測量學課程設計、工程測量學實習、數字攝影測量實習、畢業實習和畢業設計等。
2.實踐課程體系存在的問題。首先,現行實踐課程體系相對較為分散,不利于集中企業實踐教學安排;其次,實踐教學多為模擬式實習,與企業測繪工程項目存在一定的差距;最后,缺少對企業文化、項目招投標、案例分析等方面的訓練項目。
二、測繪工程卓越計劃專業實踐教學課程體系設置要求
根“卓越計劃”要求,培養采用“3+1”模式,即3年在校學習,1年企業實踐。通過企業實習,依托校外實踐基地和企業測繪工程項目,著力加強現代測繪技術的綜合訓練,強化學生面向工程、面向生產實際的技術應用能力和創新意識。通過企業工程實踐,貫通學生所學有關專業知識,培養和提高學生的實踐動手能力。在實踐教學過程中,培養學生的專業素養和專業技能,主要包括以下幾個方面。
工程實踐能力:經過測繪工程集中實踐性環節的實習、實訓、課程設計和畢業設計,具備一定的工程項目操作能力。參與工程項目實施和項目管理,受到生產管理和技術管理的全面訓練,具備獨立工作能力,熟悉和適應實習企業的社會環境、經濟環境和人文關系環境。
信息獲取和自主學習能力:通過參與企業工程項目案例分析、現場交流等途徑,獲取生產技術信息和資料,并能夠進行分類、提煉、整理和總結,在企業培養階段能夠發現自身知識、能力的不足,明確努力方向并自主學習,培養終生學習的意識。
溝通交流能力:在實習生產企業現有體制下,通過與工程技術人員、工人的書面和口頭交流,養成正確處理人際關系能力和團隊協作精神。
三、測繪工程實踐教學課程體系構建
(一)實踐教學課程體系設置要求
1.校內課堂實踐與企業實踐相結合。根據測繪工程專業特點,實踐教學課程體系應包括校內和企業兩部分。在校內實踐教學,培養學生的基本實踐認知能力,通過課堂實踐和學習,掌握儀器使用的基本技能,促進校內課堂理論教學的理解與掌握。通過企業實踐,培養學生的工程實踐、溝通交流等綜合實踐能力。形成企業實踐為主、課堂實習有力補充的實踐教學課程體系。
2.模塊化企業實踐與綜合性畢業實習相結合。為了使學生全面掌握測繪專業技能,要把企業實踐部分進行模塊化設置,每個模塊應相對獨立、功能各異,各個模塊安排在不同行業的企業進行培養。安排學生畢業前在綜合性測繪企業進行綜合性測繪實踐活動,模塊化企業實踐與綜合性畢業實習相結合。
3.注重企業實踐課程體系的設計性、綜合性和創新性。要依靠企業先進的儀器、設備,借助企業完善的生產、設計、開發和創新條件,利用企業真實的工程實踐環境以及先進的文化氛圍,與企業具有豐富工程實踐經驗的工程師和高級管理人員一起做好實踐課程模塊的設計和建設,建設有設計性、綜合性和創新性的企業實踐課程模塊。
采用“相對集中、靈活安排”的原則,使1年企業實習的要求在三、四年級這兩年中進行,累積企業實踐達到或超過1年。既保證了企業實踐累積1年的要求,又滿足了理論指導實踐、實踐增強理論認知能力的需求。學生在企業的學習任務主要是培養他們的工程實踐能力,養成工程創新意識,同時把在企業實踐期間發現的專業問題集中起來,再在學校進行系統的理論學習、研究。
(二)測繪工程實踐教學課程體系的建立
1.課堂實習的構成。根據理論教學需求,隨堂進行認識、儀器使用的實習。第一,理論與實踐相結合,課堂實習便于理論知識的理解,鞏固理論知識;第二,在進入企業實習之前,掌握了儀器的基本操作,以便于縮短在企業適應過程。把課堂實習內容中的一些綜合性實習轉移到企業實習中去,課堂實習只保留認識、簡單操作類的內容。
2.企業實習的構成。“卓越計劃”中企業實習是十分重要的教學環節,合理、科學地制定好企業實習的課程體系、大綱要求和時間安排是十分重要的。將學生參與實際測繪工程項目研究活動作為實踐性課程,使學生在校內或企業導師的指導下開展實際工程項目的研究。由于測繪工程專業所對應的實習企業類型不同,可以分為面向基建工程、面向變形監測、面向礦山、面向國土測繪等,因此把1年的企業實習采用“相對集中、靈活安排”的原則,分成3段集中時間,針對不同的實踐內容安排不同的企業。
企業實踐教學體系安排內容主要有:測繪工程認識實習、測繪基礎技能學習與實踐、測繪工程項目招投標、控制測量項目方案設計、控制測量生產實踐、工程測量項目方案設計、工程測量生產實踐、攝影測量(遙感)綜合技能企業實踐、測繪生產技能拓展企業實踐、測繪工程項目管理企業實踐、企業工程項目案例分析和企業生產實踐及畢業設計。
相對原有的校內模擬實習,增加了招投標、技能拓展、案例分析、項目管理等方面的實踐內容,促進學生全面熟悉項目實施過程,增加W生對測繪工程項目實施的認知能力、工程實踐能力、信息獲取、自主學習能力和溝通交流能力。
四、結論
在“卓越計劃”的框架下,分析測繪工程專業特點,理清實踐教學的改革思路,開展測繪工程專業實踐教學改革,采用“相對集中、靈活安排”的原則,構建了該專業的企業實踐教學體系,對培養學生工程實踐能力、信息獲取和自主學習能力、溝通交流能力、提高實踐教學質量有重要意義。
參考文獻:
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[2]林健.面向卓越工程師培養的研究性學習[J].高等工程教育研究,2011,6:5-15.
[3]周英.落實卓越工程師教育培養計劃 大力培養工程科技創新人才[J].中國大學教學,2011,8:11-13.
[關鍵詞]地理類專業 實習-畢業設計-就業 培養模式
[中圖分類號] G642.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437(2013)23-0007-02
我校(重慶交通大學)分別于2001年開設資源環境與城鄉規劃管理(現人文地理與城鄉規劃)專業,2006年開設地理信息系統(現地理信息科學)專業,通過院系領導和全體教師的積極努力,取得了一定成績,培養方案趨于優化,學生在用人單位的反應良好,也得到了同行專家的積極認可。但是作為新辦專業,這兩個專業都還存在較多問題,如培養目標不清晰,學科特點不突出,專業定位與社會需求錯位,課程體系不完善,學生實踐動手能力不強等,甚至在招生和就業方面都處于比較尷尬的境地。
針對我校地理類專業目前的處境,積極探討如何培養適應市場需求的高素質人才,對于地理類專業的生存和發展具有重要意義。本文從如何增強學生畢業設計水平、提高學生專業素質和適應用人單位需求的角度出發,提出“畢業實習—畢業設計—就業”一體化的培養模式,以期為地理類專業的發展提供參考。
一、實施“實習-畢業設計-就業”一體化培養模式的積極意義
通過實施這種“實習-畢業設計-就業”一體化的培養模式,讓學生提前走出校園,與社會接軌、與生產實踐接軌,對于學生提升專業水平、提高就業競爭力、增強學生學習興趣和提高學校及專業知名度都具有重要作用。
(一)提高學生就業能力
我校兩個地理類專業自從開設以來,就業率一直不夠理想,應該說原因很多,如地理類專業本身屬于比較冷門的專業、學生基礎有限、師資力量缺乏,導致學生學不到過硬的專業知識,就業競爭力不強,更嚴重的是社會認可度不夠。在交通院校這種專業性大學開設地理類專業很難得到社會用人單位的認可,如每年學校召開的就業“雙選會”上很少有適合地理類學生的工作崗位可選擇。這樣的情況對于學生的學習積極性極容易產生負面影響。由于心智不夠成熟,很多低年級的學生也會受“傳染”而產生厭學情緒,最后形成惡性循環。
將大四學生的畢業實習與畢業設計結合起來,讓有意加入相關單位的學生提前融入單位的氛圍中,也間接地向用人單位推介了專業品牌,使學生能在感興趣的單位一直做下去。通過這種模式,能將傳授間接知識的教育背景與直接獲得實踐經驗和能力的生產環境有機結合,真正做到讓學生在做中學、在學中做,確保畢業生與社會需求崗位“零對接”。這樣不但可以提高學生學習的積極性,建立其強烈的成就感,使其認識到本專業的社會價值和市場需求,培養起專業感情,而且可以使學生的專業綜合素質、能力素質和就業競爭力得到極大的提高。在此模式下培訓出的學生在就業崗位上普遍上手快,縮短了就業適應期,在一定程度上降低了單位的培訓成本,提高了用人單位的生產效率。同時使學生得到了社會的普遍歡迎,更容易贏得用人單位的青睞。[1]
(二)使畢業設計與生產實踐相結合,提高學生積極性及實習效率
雖然人文地理與城鄉規劃、地理信息科學這兩個專業與實踐結合得非常緊密,但是由于這兩個專業的辦學歷史都不長,師資力量缺乏,特別是在學術界和社會上有一定影響力的專家奇缺,所以科研項目很少,學生實際參與的機會更少,這就很容易導致教學與實踐脫節的現象發生。傳統培養模式下,多數教師的畢業設計題目都是偏純理論性質的,無法體現生產實際;而本科學生的理論水平本身就不高,加上有網絡資源可以利用,所以不少學生的畢業論文都是由多篇文獻拼湊而成,甚至有學生直接抄襲碩士論文來應付了事,這樣的畢業設計對學生素質的提高可以說沒有任何意義。
為了使學生在畢業設計中提高實際操練能力和專業綜合素質,充分激發他們的創造力、想象力與積極性,在“畢業實習-畢業設計-就業”一體化的培養模式下,可以讓有意向加入公司的學生提前融入,將生產實習與畢業設計結合起來。在單位技術人員與本校教師的指導下由學生自己命題,自己解決問題,自己總結經驗,完成畢業設計,教師只負責理論指導。這樣不僅給學生帶來了創新的樂趣,提高了他們學習的積極性,讓他們產生了強烈的成就感,而且使學生有了充足的時間來進行企業的產品研發、生產和市場推廣等活動。通過將畢業設計帶到實際工作中,真正做到讓學生在做中學,激發了學生的興趣,提高了學生的積極性,學生的實習效率也得到了提高。
二、實施“實習-畢業設計-就業”一體化培養模式應注意的問題
雖然“畢業實習-畢業設計-就業”一體化培養模式在提高培養水平、增強學生就業能力方面具有積極作用,但是還存在以下問題。
(一)學校與社會用人單位的合作問題
實踐教學走生產教學相結合的道路,是確保教育體系和辦學模式發生根本性轉變的必由之路,同時也是人才培養最有效、最基本的途徑。[2][3]實現實踐過程中學生、教師、用人單位人員間的合作關系是實現“畢業實習-畢業設計-就業”一體化培養模式的重要途徑。這就需要學校院系相關領導和教師們積極加強與社會相關單位的聯系和溝通,建立起合作的平臺。如我校教師積極聯系了中地GIS公司重慶分公司、重慶數字城市公司等GIS開發和一些土地利用規劃、環境規劃、環境影響評價、房地產測繪與評估等方面的公司作為學生的實習單位,為學生實習創造了較好的機會。同時,校內教師應該加強與用人單位技術人員和領導的溝通,加強對學生實習表現和專業知識方面的反饋,并針對學生在實踐中體現的專業知識方面的不足進行積極指導,保證學生通過實踐提升專業素質。
(二)畢業實習過程中如何提高效率的問題
在傳統培養模式下,我校學生只是在大四下學期開學的時候進行四周生產實習,時間短,不深入, 基本都是走馬觀花,再加上傳統的實踐教學模式——教師占主導地位,學生處于被動地位,缺少必要的積極主動態度, 沒有壓力和責任感,致使理論教學與實踐教學脫節,實習效率不高,結果很不理想。
實施“畢業實習-畢業設計-就業”培養模式,可以很好地改善這一狀況。但是如果學生到實習單位后從事的工作與專業關系不大或者無關,就會大大地降低學生實習的效率,并且浪費他們寶貴的學習時間。這就要求教師在和實習單位接洽的時候要盡可能地安排學生從事與專業結合密切的工作。同時在考慮課程學習時間時盡量把課程安排在大學生活的前三年,延長實習時間,這就需要對專業培養方案進行調整。
(三)如何提高就業競爭力的問題
提高畢業生就業率可以說是實施“畢業實習-畢業設計-就業”一體化培養模式的基本動力和最終目標。但是這種培養模式可以說是一把“雙刃劍”,一方面它可以讓用人單位了解我們的專業特色和我校學生的專業素質和能力,但是另一方面也很有可能帶來負面效應,比如學生的專業素質不過硬、為人處世能力太差,這不但不能創造品牌效應,還會砸了招牌。這就要求我們教師平時在認真上課傳授知識的同時,對學生嚴格要求,讓學生掌握過硬的專業技能。另外,還應該要求學生在努力學習的同時注意培養和提升自己的談吐水平、人際交往禮儀,從而增強學生的社會適應能力。
三、結語
大學實踐教學可以說是整個教學過程中的最后一個重要環節,為了改變我校地理類專業學生動手能力較差、專業知識與技能結構不能滿足社會用人需求的情況,必須根據我校學科和師資資源優勢設計出科學可行的總體培養方案,構建出科學可行的實踐實習教學體系,從而提升學生的實踐能力和就業競爭能力。為此,加強實踐教學環節是地理類專業實踐教學改革的必然選擇,[4]實施“畢業實習-畢業設計-就業”一體化培養模式是加強實踐教學環節的有效途徑。
培養適應社會市場需求的高素質人才是普通高等院校人才培養模式的必然選擇,地理類專業“實習-畢業設計-就業”一體化培養模式探索需得到學校、教師、學生、用人單位的全力配合方可順利完成,是確保該類專業教育體系和辦學模式發生根本性轉變的必由之路,同時也是人才培養和解決學生就業的有效途徑。
[ 參 考 文 獻 ]
[1] 秦其明,董廷旭.中國高校地理信息系統專業發展問題探討[J].中國大學教學,2011(5):34-37.
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[3] 趙小風,黃賢金,陸汝成.資源環境與城鄉規劃管理專業教學改革探討[J].高等農業教育, 2009(7):58-60.
一、畢業設計對于中職專業教學的重要性
作為專業人才培養方案的重要組成部分,畢業設計對培養合格的應用型人才具有十分重要的作用。在中職領域開展畢業設計工作,其重要性還體現在:
(1)畢業設計適合學生的現實需求
中職學生普遍年齡層次低,基礎知識薄弱,學習習慣差,導致專業理論學習難度大、學習興趣少。畢業設計需要親自動手解決實際的工作問題,符合中職學生實際操作能力較強、對實用問題感興趣的特點。通過畢業設計的實踐活動,能夠幫助學生進一步認識、了解所學專業,從而激發專業學習的熱情,掌握本專業的基本技能,為其進入高職階段學習奠定基礎。這也是中職專業教學的有效性的體現。
(2)畢業設計引導專業建設的服務方向
畢業設計選題來源于實際工作崗位,采用當下最流行的技術。經過畢業設計的訓練,學生能夠初步了解并獲取從事專業工作的職業資格,使專業所學能為崗位所用。畢業設計跟隨社會發展與技術進步不斷更新其主題和內容,可以引導專業建設及時調整目標與方向,使專業建設更好地服務于區域經濟發展。
(3)畢業設計助力課程體系的不斷完善
在完成一個有現實背景的畢業設計任務的過程中,總會遇到這樣那樣的技術問題,大部分問題綜合所學即能解決,有些問題則是全新未聞;此外,隨著技術發展,會出現新的、更為簡潔的解決方案。不斷解決現實的技術問題,無疑是課程體系建設的原動力。作為課程建設的反饋器,畢業設計的推進過程,也是對專業課程結構和課程內容設置的合理性檢驗過程,使得整個課程體系建設構成一個能夠適時完善的閉環系統。
(4)畢業設計促進教學團隊專業成長
中職學生的特點,決定了畢業設計任務無法交由他們來完全獨立地完成,關鍵技術點需要指導教師來攻克。現實中的專業教師大多沒有實際的工作經歷,缺乏解決技術問題的習慣和經驗。在指導畢業設計的過程中,教師需要同時身兼項目工程師的職責,這種倒逼壓力促使教師主動研究技術,積極探索問題的解決辦法,自身專業素質得到提高,從而帶動整個教學團隊技術能力的提升。
二、如何有效開展中職適用的畢業設計工作
與高等教育相似,中職階段的畢業設計也是要求提交相對完整的工作結果的一項綜合實踐活動。但由于學生整體的差異,需要采用不同的方法。在中職階段,成功實施畢業設計工作,需要關注以下內容:
(1)確定畢業設計課程的設計原則
工作性原則
畢業設計課程的選題應當來自于職業崗位的任務項目。要求學生在給定的時間內,提交合乎客戶需求的產品。其工作流程、執行效率、勞動守則、技術規范、數據標準等方面的要求,與真實工作環境相一致。
綜合性原則
在完成任務的過程中,學生需要了解客戶需求、查詢技術資料和規范,梳理并綜合運用前期課程所學的專業技能。除此之外,還需學會團隊分工合作,養成良好的工作習慣。
獨立性原則
畢業設計應當是在教師的組織和指導下,學生獨立進行的學習和探索過程。以學生為中心,教師通過引導和幫助,學生獨立計劃并完成任務項目,從而得到完成一個實際項目所必需的綜合基本訓練。
創新性原則
現實的項目類型和客戶需求多種多樣,在工作過程中會出現各種已知的和未知的技術問題,需要師生共同學習,激發創新思維,獲取創新的工作成果。
(2)選擇合適的課程模式和教學方法
按照畢業設計的特點,采用工作過程系統化的課程模式。工作任務要清晰完整,學生需要經歷從明確任務、制定計劃、實施檢查到評價反饋的整個工作過程,從中獲取工作過程知識,掌握相關的專業技能,梳理并重構專業知識體系,同時獲得處理信息、掌握計劃、決策和實施、總結評價、團隊協作、溝通交往等關鍵能力。課程實施過程中,以小組為執行單位,學生扮演不同的崗位角色。以行動為導向,在不同階段,針對具體問題的特點,采用探究法、案例教學法、任務教學法、項目教學法等多種形式,使學生在完成畢業設計的同時,能夠學習并掌握相關的核心技術。
(3)指導教師發揮關鍵作用
中職學生的知識與經驗不足,邏輯思維能力、分析問題和解決問題的能力欠缺,無法強求他們能像大學生一樣,獨立、主動地去解決畢業設計中遇到的問題。中職階段的畢業設計,可以不妨設定為企業資深員工帶領新入職人員,共同完成實際工作項目這樣一個情景。指導教師扮演項目工程師、項目經理、技術培訓師三重角色,承擔解決關鍵技術問題、管控項目進展以及知識與技能教學的任務。這對專業教師而言,既是挑戰也是歷練的機遇。指導教師需要努力鉆研技術,多渠道地尋求技術解決方案,并善于對新的技術和技能進行教學化項目設計,采用合適的教學方法,傳遞給學生;此外,還要關注學生的工作過程,調節工作情緒,把控工作進度,確保畢業設計能夠提交相對完整的作品。
(4)加大畢業設計的工作力度
鑒于畢業設計的重要性,需要站在專業建設的層面,集聚科組或專業團隊的力量,來推M畢業設計工作。在設計選題時,要綜合前期課程的學習,選擇應用性強、可持續發展、可累積成果的項目;在隊伍組織上,要動員專業團隊集體攻克技術難關,同時盡力尋求企業的技術協助;在指導策略上,要為學生創造較好的實踐環境,幫助學生解決問題,力爭讓每位學生在通過自身努力后,能完成相應的工作任務,有不同程度的成果收獲和成就感;在總結評價時,既關注工作成果的的目標達成,也關注學生個體通過畢業設計而收獲的個人成長;在工作結束后,要及時回饋畢業設計過程中產生的教學成果,以不斷修正課程結構和課程內容,發揮畢業設計工作的最大效益,使其成為整個專業課程建設中的重頭戲。
中職工科專業教學畢業設計課程的實踐探索
三、畢業設計的應用實例
作為廣州市教育局精品課程“數字地圖加工”的終端教學環節,我校“空間信息處理”專業的“三維地理建模”畢業設計已經連續開展了三年。作為中職生在校的最后一道大餐,師生共同成長,一起收獲了別樣的精彩。在此簡單介紹其過程和心得,以供分享和借鑒。
(1)專業背景及選題
我校開設的“軟件與信息服務(空間信息處理)”專業,其目標是為空間信息處理行業領域培養初級的技術技能型人才,要求學生具有基礎的程序編寫技能,掌握GIS軟件平臺的基本操作技能。在城市數字化的浪潮中,三維地理信息成為應用熱點,3D GIS成為IT領域的熱門技術之一。“三維地理建模”運用到軟件技術、圖形圖像處理技術以及GIS技術,跟本專業課程密切相關;建模尺度可大可小,建模方法也在不斷推陳出新,連同后期的模型應用,本項目可持續開展,獲得系列化的成果。
(2)前期技術準備
前期工作由教師主導,專業社團協助參與完成。工作內容包括新技術調研、工作流程設計、工作規范編制、關鍵技術攻關等。
①技術選擇
當前主流的地理建模技術,是使用Google Earth(以下簡稱GE)獲取衛星影像;使用ArcGIS平臺進行地信數據處理;使用SketchUp(以下簡稱SU)創建3D模型;使用Skyline平臺進行模型展示。這些工具平臺都可以借助代碼來拓展其功能,實現特殊要求。
②工作流程
技術路線與工作流程圖示如下:
所使用到的工具與軟件:全站儀、測距儀、Google Earth、Auto CAD、Global Mapper、ArcGIS、SketchUp、Skyline以及自制工具。
③編制工作規范
各種規范文檔包括:工作紀律規范、技術指導手冊、測繪數據規范、三維建模規范\程序代碼規范等。
④關鍵技術攻關
限于篇幅,這里簡介2個關鍵技術。
編程類:代碼獲取衛星影像數據
GE為普通的地信應用提供了關鍵的衛片底圖數據。手工逐幅截取,后期的拼接和配準工作量巨大,且大范圍時容易失真。代碼截取衛片,可以無縫拼接,確保影像精度和坐標精度。
在ArcMap的VBA環境中編程,創建UIControl并在其事件中編寫代碼,完成自動截取功能。程序界面如下:
在ArcMap中,繪制一個表示截取范圍的矩形面框,然后單擊“AutoMap”按鈕,啟動自動截取過程:首先獲取截取框的位置坐標,然后從左下角開始,設置GE的Camera.range=300(此時GE衛片的分辨率大致為1:10000),Camera.Tilt=0(確保無傾角),Camera.Azimuth=0(確保正北向),逐幅移動GE中的衛片,同時進行截屏保存圖片,并適時計算其World File數據。下圖為截取的學校附近的1幅衛片,其分辨率足以進行1:10000的矢量化提取。
一期項目計劃完成學校本部、雕塑公園、麓湖公園的三維建模,截取范圍3.26km×1.87km,共截取衛片10×7幅,耗時約2分鐘(跟網速有關)。這70幅衛片可以在ArcMap中直接加載,且無縫拼接。
繪圖類:創建3D地形
SRTM3.0是目前能夠公開獲取的較好的全球高程數據。項目區域所涉及的文件為:SRTM_f03_n029e118.tif.gz。在Global Mapper中加d該文件,并將其轉換為等高線,注意使用5m等高距加密。然后在ArcMap中,按項目所設定的區域,將其修整成封閉曲線,如下圖所示。
該等高線可直接轉至SU中成為三維線,然后使用“沙盒”工具生成三維面。經比較發現,由Tin數據直接轉成的SU三維面更加光順。所以,先在ArcMap中,使用“3D Analyst”插件的“Create TIN From Features”命令,生成TIN數據后,再轉至SU中,得到山體面。
接下來進行道路建模。先在ArcMap中,按照道路寬度,生成緩沖區;合并緩沖區后,轉至SU中,然后執行“曲面投射”指令,將道路面投射到山體面上,然后對道路進行貼圖。最后得到帶路面的山體面,如下圖所示。
(3)組織與實施過程
①創設情境
教師提出項目的任務目標,展示類似的三維地理模型成果;營造實境工作氛圍,宣布工作守則,明確考核方式。
②劃分工作小組
先指定1~2名優秀學生作為項目負責人,然后自主報名,成立若干工作小組,各組推舉1名組長。教師根據學生的能力和特點,進行互補搭配,最終確定工作小組成員。
③制定計劃
指導教師發放實習工作規范文檔和相關的技術支持資源。根據項目的具體情況,為各個工作小組分配任務。組長組織組員分析討論工作任務,對任務進行分解、分工,制定工作計劃,并報備項目負責人,最后由指導教師審定。
④實施檢查
整個實習過程強調學生自我管理、獨立完成。組長管理各個組員,項目負責人管理各個組長,指導教師管控全局,重點聯系項目負責人。要求每天撰寫工作日志,組員向組長、組長向項目負責人、項目負責人向指導教師及時反饋工作進程。指導教師需要及時發現學生出現的工作困難,適時進行個別指導、小組指導和全班指導,及時解決技術障礙,確保實習工作順利進行。
⑤評價反饋
實習結束,舉行“畢業設計分享會”,各工作小組展示工作成果,分享工作心得。根據工作日志的紀錄,組長為其組員評分,項目負責人為各個組長評分,指導教師最后根據整個項目的完成情況,給出團隊評價和個人評價。
(4)實施效果
下圖所示是首次畢業設計完成的三維校園。迄今為止,已經完成學校周邊的雕塑公園、麓湖公園的三維建模,做完白云山風景區后,整個區域連成一片,蔚為壯觀。
隨著經濟社會和高等教育的發展,對人才培養提出了新的要求。工程教育專業認證、應用型人才培養、創新創業教育成為高等教育改革發展的外部環境,這就要求國內各高校要適時修改教學計劃,進行課程改革。另外,隨著現代大學教育從傳統模式轉變為學分制,所有傳統課程都普遍面臨學分壓縮的問題[1]。制圖課程作為工科院校一門實用性很強的重要技術基礎課,也面臨著這樣的問題,無論是機械類、近機械類,還是非機械類制圖課程,這一問題都普遍存在。所以,為滿足各專業的培養計劃,制圖課程的教學體系應進行相應的調整,制定適應新的學時、內容要求的制圖課程教學體系。在這一背景下,我校進行了制圖課程的改革探索。
一、制圖課程教育改革的目標
按照各專業對制圖知識及應用能力的不同要求,分類設置教學內容。刪除陳舊知識,強化計算機應用能力培養,提高學生識圖、制圖的能力,加強學生的機械工程素質培養和創新意識,建立一個具有專業特色的、重視計算機繪圖、制圖實踐教學的,并將尺規繪圖、徒手繪圖與計算機繪圖有機結合起來的現代制圖課程體系。
二、制圖課程教育改革的思路
(一)精選教學內容
制圖課程包括畫法幾何、投影制圖基礎、機械制圖、計算機繪圖和制圖實踐五個教學單元。學校壓縮學分,精簡學時,使新教學計劃下的機械類、近機械類、非機械類制圖理論學時普遍減少。所以新課程內容在滿足精選內容的基礎上,從滿足學生將來的應用出發,對內容進行適當刪減,如刪減畫法幾何中的部分內容等。另外,為適應應用型人才培養,增強學生的工程實踐能力,應拓展制圖課程的外延,引入二維、三維計算機繪圖軟件工具,增加實踐教學學時,有機融合機械、制造、加工等機械設計學科的相關內容,提高學生快速表達設計意圖和使用計算機繪制完成工作圖的能力[2]。再者,為體現專業特色,不同專業的制圖課程講解實例應貼近專業。
從制圖整體課程來看,原有制圖課堂理論學時為96、80、48等,現有學時為64、48、32等。學時不同,課程內容與要求也是有區別的。其中,32學時的主要內容為:投影理論、制圖基礎、簡單機械圖樣的閱讀;48學時的主要內容為:投影理論、制圖基礎、機械圖樣(簡單零件圖、裝配圖的繪制閱讀);64學時的內容與48學時的內容相比,在標準件、零件圖、裝配圖部分添加了技術要求、材料、加工工藝常識,要求掌握工程圖樣結構的同時,更強調學生的形象思維和工程圖形設計能力的培養。
另外,傳統的制圖教學重點在于手工繪制二維平面圖,而現今的制造行業已大多使用三維設計軟件進行產品設計和實現與客戶的數據共享[3]。所以,為使學生尤其是機械類專業學生畢業后能適應新形勢,圍繞就業為導向的觀點,傳統的制圖教學應從單一的繪圖模式解放出來,側重三維計算機繪圖的應用。因此,在教學改革中,計算機繪圖教學由之前的二維繪圖為主的傳統模式轉變為現在的三維設計為主,學時由原來的8學時最多增至32學時。制圖實踐也由原來的簡單齒輪油泵測繪增加了測繪的內容,并與計算機繪圖相結合,注重提高學生的改進、創新意識。
(二)構建新的課程結構
在學校“分層分類教學原則”的指導下,從培養目標出發,針對本校不同專業在制圖課學時上的差異性,相同學時在內容上的差異性,通過到各高校、企業調研、分析,將不同學時的制圖課程內容進行了模塊化分割,以方便不同專業根據培養要求進行選擇和合理搭配。
另外,針對不同專業制定了新的課程結構,將計算機繪圖內容融合到了整個教學過程中,使之成為貫穿全課程的一條主線,并將課堂理論、計算機繪圖、制圖實踐課程適時融合。例如,機械制造及其自動化等專業(機械類)制圖課程結構:課堂理論(64學時)+計算機繪圖(二維、三維共32學時)+測繪(8學時),分上下兩學期進行。在第一、二學期同時開設制圖理論和計算機繪圖課程,將圓弧連接、組合體、剖視圖部分繪圖作業同時采用尺規繪圖和計算機繪圖(二維、三維)兩種方式,與傳統的尺規繪圖相比,激發了學生對現代繪圖技術學習的熱情,對學生掌握制圖課程起到了事半功倍的作用。并且,在課堂理論教學中(零件圖部分)增設制圖測繪內容(2學時),通過實物測繪,使學生能更好地認識零件結構,有助于空間想象能力的培養。為實現連續性教學的思想,在第三學期開設制圖實踐課程(8學時),加深學生的工藝知識,培養學生設計與工藝相結合的工程意識。而對于近機械類專業和非機械類專業的學生,都只在第一學期開設制圖理論和計算機繪圖課程,測繪安排在第二學期。課程結構分別如下,近機械類:課堂理論(48學時)+計算機繪圖(二維、三維共16學時)+測繪(8學時期);非機械類:課堂理論(32學時)+二維計算機繪圖(16學時)+測繪(8學時)。
(三)改進教學方法
制圖課程是一門理論嚴謹、技術性較強的課程,繪圖中的圖線、字體、尺寸標注等必須按標準進行繪制。所以要規范教學方法,嚴格要求,教師以身作則,在進行板書教學時一絲不茍,嚴格按照國家標準繪制圖線,書寫文字,為學生起到示范、榜樣作用。另外,在現有教學資源的基礎上,合理運用多媒體設備,課堂上運用AutoCAD、PRO/E等軟件動態的展示繪圖的過程及立體結構。形象生動,立體感強,降低了知識點的學習難度,提高了學生學習的興趣[4]。
教學過程中,師生要相互交流,共同促進。告別“一張嘴”、“滿堂灌”的教學模式,培養學生的自學能力。理論教學時,結合工程實際,教師從零件加工的角度創設問題情境,讓學生以加工人員的身份想象問題,使設疑、探究、解惑同步推進。例如,組合體尺寸標注時,讓學生按照零件加工順序想象所需尺寸,保證尺寸標注完整。計算機繪圖課程中,教師在機房通過具體實例講解各種命令的應用,大量時間留給學生練習相對應習題,繪圖中遇到問題及時與教師溝通,使學生能夠輕松愉快地學習。在制圖實踐教學中,將單純的零件測繪實踐改為“測繪+設計”的模式。首先,給出某種產品的實物,在測繪之前展示產品的工作原理及各個零件的結構,讓學生確定表達方式,完成零件的測繪;然后,根據測繪數據、依據具體設計裝配要求,完成裝配草圖的繪制,并進行某部分零件的改進設計;最后,要求學生上交所有零件的手繪草圖,并應用計算機二維、三維軟件繪制零件圖、裝配圖,且全部打印出圖。在零件的測繪、設計過程中,豐富了學生的認識,借助實物讓學生更容易發現問題,以尋求解決方案,調動了學生的主動性和積極性。
(四)完善考核方式
在原有考核方式的基礎上完善計算機繪圖、制圖實踐教學環節的考核。計算機繪圖的考核分為測試成績與平時成績。測試時,采用試題庫隨機抽取試題的形式,直接在電腦上進行,因題型不同,體現了每個同學的真實水平。而在平時上機練習時,可分組進行。每班三人為一個小組,每次批改每個小組中一個同學的作業,每次接受批改的同學由教師隨機指定,表現優秀及特別差的同學另做記錄,課程結束后每位同學的成績不少于三次。這種平時成績考核方式促進了同學相互幫助、相互學習,有助于形成良好的學習風氣。
制圖實踐部分內容跟專業結合較緊密,主要考核手工繪圖、計算機繪圖、設計能力及部分專業知識的綜合應用。為了使該課程與課程設計、畢業設計等實踐環節更好地銜接,要從培養應用型畢業生的目標出發,加大設計部分的考核,使總成績=40%手工繪圖+40%計算機繪圖+20%設計。
三、結論