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技工院校的机电专业设计是对学生学习效果展开考核的重要方式,也是培养学生实践能力以及工作能力的教学方法。随着机械制造业的发展,社会对服务第一线的具有熟练技能的高素质技术应用型人才提出更多的要求。因此,技工院校培养理论知识扎实、操作技能高超、具有一定设计能力的高级技工学生迫在眉睫。而毕业设计是提高学生根据企业生产的需求综合应用所学知识和技能达到产品的合理化设计和工装要求的最好方式。
一、机电专业设计的重要意义
毕业设计是许多技工院校专业中教学内容的重要环节,也是一项综合性、实践性很强的活动任务。尤其是在机电专业,通过对自身工学专业知识的实践应用展开设计是对高级技工学生在教学过程中联系理论知识、检验教学成果的主要内容,也是锻炼学生通过所学内容进行独立完成工作的重要考验。通过毕业设计,学生能自主查阅资料文献,正确运用工具书和机械设计手册,提高对工程的设计能力和计算能力,树立正确的设计思想。机电专业毕业设计是学生从学校步入自身工作岗位的重要过渡阶段,对学生在社会中生存发展起到承上启下的关键作用,因此其质量好坏是影响学生获得毕业资格的重要参考依据,也是对学生进行实践检验,了解学校教学质量的重要方式。
二、机电专业设计的选题
(一)选题原则
选题是毕业设计的首要环节,也是关系到整个毕业设计质量的重要步骤。毕业设计作为学生在校学习课程体系的最后环节,在工学结合人才培养模式下,无论是教学目标、授课特点,还是教学模式,必须着眼于企业生产实际,紧密贴合学生的就业岗位,绝不能关起门来搞设计。所以,毕业设计课题选择时应当树立“以就业为导向”的教学理念,切实为学生就业和可持续发展服务[1]。
(二)选题策略
目前大部分技工院校在选定毕业设计课题时,是由指导教师模拟设计课题,此类课题属于“纸上谈兵”,缺乏设计的针对性和实际意义。基于工学结合,机电专业高技毕业设计的选题可以从以下三个方面选择:一是结合岗位需求,比如数控技术专业,可以选择轴类零件的加工及夹具设计为毕业设计课题。这类课题贴合就业岗位,对接岗位技能需求和职业能力,技术性强。二是结合企业生产需要,参与企业研发或生产的项目,为企业解决技术难题。这类课题来自企业一线生产实际,实战性强,通过实践研究综合培养学生各方面的能力,增加实际工作经验,提升就业竞争力。三是学生自由选择。比如笔者所在学校,13级机电班某学生小组毕业设计课题为《生产线上的机械手以及打物料的设计》,该课题是由参加机器人兴趣小组的几位学生根据共同的专业兴趣爱好选择的,设计积极性非常高。在设计过程中由于学生设计理念一致,分工明确,参与度高,取得良好的效果,该设计被评为校优秀毕业设计作品。这类课题由学生根据兴趣爱好和专业特长自由选择,能激发学生参与设计的主动性和求知欲,增强团队合作意识,加强与老师、企业技术人员的联系,提高社会交往能力和自主择业能力,为其就业创造良好的能力支持。
三、机电专业毕业设计的流程
在机电专业高级技工班毕业设计中通常可以分成三个主要的阶段,分别是前期的准备阶段、研究设计阶段、总结答辩阶段。具体流程如下:
(一)前期准备
首先是进行机电专业毕业设计的选题工作。在这一点上前文已有叙述。其次在选题确定之后,就可以完成毕业设计的任务书,在这一环节中指导教师需要准确把握设计课题难易度,合理确定设计课题的工作量。设计课题过难则难以保证完成性,过易则达不到人才培养要求,因此在选择设计课题时需要考虑设计环境和学生学情。考虑设计环境,即考虑学校的设备设施和企业一线技术支持等是否能满足课题需要;学生学情即为学生目前掌握的课程理论知识、技能操作水平是否能支撑毕业设计。并且课题本身的难易度也很关键,既要适合学生的学情能让学生在规定时间内完成,又要有一定的深度和广度,能让学生经过一番研究和努力保质保量完成。同时,在学生毕业设计时还需要完成一定的工作量,比如绘制装配图和零件图的数量,编制工艺卡的工序数量,撰写设计说明书的页数。指导教师在课题选择时需要综合考虑如上几个方面,由此保证毕业设计顺利的开展和完成。
(二)研究设计
基于工学结合人才培养模式,在毕业设计过程中需要注意两个方面:一是指导教师需要加大企业调研的力度。在毕业设计前期,指导教师应该组织学生分批进入当地知名企业参观、调研,了解最新技术、生产加工方式和用人单位对毕业生的显性和隐形的要求,从而增加学生对就业岗位的了解,打开学生的设计思路,拓宽学生的设计视野。二是注重毕业设计成果实物化。充分利用学校现有的设施设备和技术资料,鼓励学生从设计到制造全过程的毕业设计,即学生个人或小组合作加工出产品或设计出实物成果。以数控加工专业为例,毕业设计应包括零件工艺设计、自动编程、加工制造、零件检测四个阶段的内容,通过加工零件,使得学生对机床操作技能、零件工艺分析、产品检测检验技能等职业能力得到综合的应用。
(三)毕业答辩
在设计完成之后需要准备相关的答辩过程,在答辩结束后需要对设计材料进行妥善管理,将毕业设计整理上交给指导教师,由教研室保存。
四、结合工学基础的机电专业毕业设计改进方式
(一)以就业为导向,突出设计的实用性
在技工院校的教育目标中,需要培养学生的专业基础素质,将学生培养成为合格的高级技术工人,其中包括了:职业技能、专业知识水平、职业综合能力等。需要学生在教学的过程中培养出专业领域的创新能力以及职业技术的实践应用能力。而根据这一教育标准,在毕业设计选题上应当体现出技工院校的教学特色,选择的内容应当面向实际经济生活,面向生产第一线,直接为生产建设和经济发展服务,符合当前机电技术领域中先进的科学技术发展方向,这就需要在毕业设计中充分发挥出教师的指导功能,课题必须来源于企业生产实际,贴近职业岗位需求,满足专业相关岗位或岗位群核心技术能力和综合专业素质要求,从而缩短学生就业适应期,提高学生的职业能力,促进学生后续的专业发展[2]。例如,笔者所在学校在确定13级机电一体化专业高技工班学生毕业设计课题时,通过调查杭州登鸿、伟刚实业、胜达集团等企业实际需求,确定了楼梯扶手自动打磨机设计、瓦楞纸的加强筋黏贴流水线设计、V型纸板传递装置设计、瓦楞纸贴标机开发与设计及等课题,以项目为载体,围绕对接企业生产实际需求,完成技术改造和设备的研发。
(二)结合高技学生特点,发挥创新能力
培养创新能力是机电专业毕业设计中最为重要的指导思想,尤其是针对技工院校的高级技工学生,由于其工作性质属于动手操作性极强,因此想要创新思维能够被发挥,重点是对设计内容不能过于限制,可以根据学生以往的知识以及相关设计思维进行综合性的分析,找到最适合自己的毕业设计方案,让学生能够在广阔的空间里发挥自己的创造力。例如在数控技术的设计中,可以根据学生的兴趣选择不同的设计工艺方法、不同的加工模式、编写不同的控制程序等,这就使得在设计方案中可以存在很大的自主性。在整个设计环节中教师主要负责主体方向的把握,给学生正确的引导。同时在设计开始之前,教师可以只提供基本的数据资料,剩余的资料可以有学生自行查找,同时根据查找到的相关材料设计出不同的方案。
(三)理论结合实践,培养职业素养
在机电专业毕业设计中,学生需要设计零部件,然后进行装配,最终完成一个合格的设计产品。许多机电设备对于机械的各个零件都有很严格的要求,因此在设计过程中需要学生与企业一线技术人员进行交流、探讨零件的加工工艺,从而纠正在设计中出现的错误,实现了学生在理论设计与实践工作上的有机结合,也使得学生能够明白在许多看似简单的零件设计中其实隐藏着很多知识。例如在机械手的设计中,会有很多不同丝杠的设计,这些丝杠在尺寸上都严格的规定,因此在设计中提高了零件的加工难度,需要在设计的过程中进行反复的测量与更改,通过这一过程使得学生能够清楚只有将自身所学的知识与实际的工作相结合才能使自己获得真正的经验。
(四)提升指导教师的专业能力
在毕业设计当中,指导教师的作用至关重要,因此想要提高机电专业毕业设计的质量,还需要不断加强对指导教师的专业培养。由于技工院校教师所从事的多是专业理论教学和基本实操训练,其知识结构往往跟不上当今先进技术的发展。这就要求专业教师不仅要有扎实的专业知识,更要具备丰富的实践经验,这在强调技能为主的技工院校教育中尤为重要[3]。通过专业技能培训、下企业实践等方式,增加教师对岗位职业能力需求、企业工作流程、生产加工过程、生产设备使用等相应的专业理论知识、专业技能及职业素养等多方面的了解,提高专业技能,丰富专业知识,拓展专业外延。使得教师能够拥有较强的教学能力以及丰富的机电产品设计经验,保障机电专业毕业设计能够顺利完成。总而言之,毕业设计是技工院校对学生进行一次兼备学习、创新、研发、实践的综合性活动。尤其是基于工学基础上的机电专业高技班的毕业设计,选题应以就业为导向,强化指导教师的专业能力,提高学生的研究设计能力和创新能力,培养学生的综合职业能力,增强学生的就业竞争力,从而为本地机械行业培养出优秀的高技能人才。
参考文献:
[1]杨杨.机械中专教学内容的科学选择[J].科技资讯,2012(6):85
一、引言
毕业设计是教学过程中最后一个重要的实践性教学环节,五年制高职机电专业毕业设计的目的是培养学生综合运用所学的基础理论、专业知识和基本技能,提高独立分析和解决问题的能力,也是培养以后从事企业进行技术改革工作的初步能力的一个重要环节。为了贯彻《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》(教高[2006]16号)文件精神,“以服务为宗旨,以就业为导向,走工学结合发展道路”的办学方针,根据教育部高等职业教育毕业设计方面的要求,我们总结了近几年各职业院校的实际教学经验与教改情况:由具有丰富专业教学经验及生产实际经验的双师型教师来指导学生的毕业设计,以工作任务为驱动、工作过程为导向的“教、学、做”三合一的职业技术项目的设计。其特点有以下几点。
1.内容选择上充分体现“理论够用,能力为本,应用型人才培养”的新世纪应用型人才培养的思想,以工作任务为中心,彰显针对性、实践性和指导性强的特征,通过设计日常生活中经常遇到的实例,按照生产实际要求和实际方法、步骤,进行设计、选材、加工等。
2.精选日常生活中常见的典型题目,查询所必需的一般设计资料和最新的国家标准及行业标准,对产品的加工工艺及毕业设计的相关知识进行必要的融合,对引导学生形成实践计划方案,完成具体的工作任务,针对性很强。
3.从拓展学生对本专业广度和深度的要求角度出发,我们选择了10个典型的毕业设计课题,对于培养学生解决实际问题有很好的作用。
从当前机电专业的普通高校的本科、专科;职业院校的专科、电大生五年制高职的学生毕业设计的情况(如下表)调查情况看:
1.普通高校的多以论文和样品的形式,论文为主,样品为辅;
2.职业院校的专科、电大生以论文的形式,论文为主;
3.五年制高职以论文和样品的形式,论文为辅,机械加工产品为主。
毕业课题列表
根据高职学生的技能优势,我校根据学生的实际情况,对2005级学生的毕业设计小组要进行课题的开题报告论证、要进行中期毕业设计进程的报告、要进行毕业设计答辩及毕业成果演示。
二、确定选题进行理论设计
05大专机电有两个班级,80多人,我们把它分成10个小组。每个小组7―9名学生。
1.选题并确立10个课题。选题主要从机电专业的培养目标出发,在利于巩固、深化、扩大所学知识;利于培养学生独立工作能力,使学生能够得到全面的训练;尽可能与生产、科研、管理、教学等实际需要相结合。课题由指导教师组提供十个选题方向的主导意见,允许学生提供建议供指导教师组参考。选题应尽可能选择已经在实际生产中投入使用的,在内容的深度和广度符合教学要求、价格适中、能够组装完成的产品。选题难度要适中,任务量应保证中等水平学生经努力八周时间内能完成,不得选择纯论文性的选题。教师指导组经过分析、筛选提供的十个题目是:交通灯智能控制系统的设计、自动化立体仓库的设计、弓形模具的设计、基于单片机的路灯照明控制系统设计与应用、物料自动分拣系统、圆形薄片冲裁模的设计、智能小车的设计、CA6140车床控制系统的设计、机械手的制作设计、四层楼自动控制系统的设计。
学生可以自由结合组成10个小组,但是每个组的人员不能偏差过大。每个小组组长根据学生个人的特点,合理地把小组成员进行分工。允许每个小组在10个课题内自选,每个小组完成一个选题相关资料的查阅工作。
根据选题时查阅资料的情况,学生要做好开题报告。开题报告是毕业设计可行性的论证,也可作为毕业设计(论文)答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下,由学生在毕业设计(论文)工作前期内完成,经指导教师签署意见及系审查后生效。
开题报告一般由本课题的研究目的及意义、本课题的国内外的研究现状;本课题的研究内容和拟解决的主要问题、本课题的研究思路和方法、本课题的预期效果、本课题研究的进度安排六个部分组成。
中期汇报主要是学生对前期设计的情况是否和计划中一致,存在什么问题,如何解决,后期如何修正计划,可能出现什么问题,采取什么措施进行完善。答辩领导小组的建议。
2.毕业设计的书面文字的形成
毕业设计既要保证每个学生经历一个课题的全过程,又要保证每个学生均有其独立完成的部分。学生通过网上查询,图书资料的查阅,把自己的思路和指导老师交流,通过多次的修改后,形成书面文字,理论部分的文字说明和图形不得少于8000字,不包括封面、目录、总结、参考资料,等等。所有图形、表格和文字都须用计算机打印,装订成册,人手两册。
3.答辩
答辩是检查学生毕业设计质量的一场“口试”。通过这一形式,有助于学生进一步总结设计、材料购买、零件加工、产品装配的过程中需要注意的问题,提高应变能力及自信心,为真正走上社会打下坚实的基础。答辩主要考查学生的一些专业基础知识和基本理论。答辩的过程实际上也是帮助学生总结的过程。教师要积极引导学生总结在设计过程中积累起来的经验,分析设计效果,找出不足和改进方法,帮助学生把实践转化成自己的知识和技能。答辩专家组由本专业的专家和校外院校专家组成,指导教师不能参加,并邀请学生家长和相关用人企业的领导参加,让家长和企业了解毕业生的学习情况和工作能力,为下一步学生就业做好宣传工作。
学生答辩小组,由本小组推选一到两人主答辩,其他同学辅助答辩,主答辩要把小组人员的分配情况、开题报告的论证、设计的思路、设计过程遇到的问题及解决方法、零件购买、加工、装配过程、演示效果进行汇报。专家组提出的问题原则上应该由分工的组员回答,其他同学可以进行补充,并充分利用毕业设计成果的运行,回答直到专家满意为好。
4.成绩评定
评定成绩的根据主要有几个方面:一是毕业设计的质量;二是答辩的表现,而答辩的表现不低于毕业设计的质量;三是选题报告;四是毕业设计中期汇报;五是材料购买的价格及质量的好坏的评定;六是产品加工、装配后的运行效果如何。成绩评定分优秀、良好、及格和不及格四个档次。
三、产品的形成
购买小组的同学要进行市场调研,了解材料及各种零件的性价比。把需要的材料、外购件及标准件买回来。
负责加工小组的同学了解零件使用的材料及性能,熟悉零件图纸,了解加工方法及加工设备。同学们有的要进行钳工加工、焊接、车工加工、数控加工、线切割,等等。
装配小组要了解机电设备的装配工艺过程,做好装配前的准备工作,研究和熟悉产品装配图及有关的技术资料,了解产品的结构,各零件的作用,相互关系及连接方法。确定装配方法,确定装配顺序,检查装配时所需的工具、量具和辅具,对照装配图清点零件、外购件、标准件,等等。对装配零件进行清理和清洗,对某些零件还需进行装配前的钳加工(如:刮削、修配、平衡试验、配钻、铰孔,等等)。先进行组件装配,再部件装配,最后总装配。调节零件和机构的相互位置、配合间隙、结合松紧,等等,使机构或机器工作协调(轴承间隙、镶条位置、齿轮轴向位置的调整,等等)。用量具或量仪对产品的工作精度、几何精度进行检验,直至达到技术要求为止。进行空运转和负载运转,试验其灵活性、振动、温升、密封性、转速、功率、动态性能。凡要求不发生漏油、漏水和漏油的零件或部件在装配前都需做密封性试验。为了防止不加工面锈蚀和使产品外表美观要进行喷漆和涂油处理。
四、实物成果演示
学生通过亲自动手购买材料,加工零件,组装产品,试运转,收获了成果,感到五年的学习还是有成效的,心理上得到满足。小组成员轮流担任演示员,向评委专家、企业领导、学生家长及学校领导、老师和学生展示自己的成果,向他们解说产品的功能;也是向领导、老师、同学们汇报自己五年来的学习是有效的劳动;还可以把自己毕业设计产品的制作过程用相机录制下来,作为自己就业时的一种很好的推荐材料。
五、成果扩大
经过05级学生的第一次毕业设计的成功,我们对五年制高职毕业设计的前景有了很大的信心;06机电大专我们也选择了10个不同课题,不同的是毕业设计指导老师的经验丰富多了,把05机电学生毕业设计的优缺点分析给06的学生听,让他们在毕业设计中少走弯路;07机电大专也选择了10个不同的课题,他们毕业设计的质量将会越来越高。现在我们的毕业设计成果展览室的样品越来越多,我们诚心地邀请领导、专家和同行们来我校指导、交流。
五、结语
我校机电专业的学生,通过毕业设计,既能符合普通大专生理论毕业设计的要求,又能把五年制高职学生的技能水平展示出来。这向社会说明在职业学校的学习是有很大收获的,展示了高职学校学生的能力,向社会交出了一份满意的答卷。
参考文献:
[1]张桂香主编.机电类专业毕业设计指南.机械工业出版社.
[2]张华主编.电类专业毕业设计指导.机械工业出版社.
[3]孙波主编.机械专业毕业设计宝典.西安电子科技大学出版社.
[4]宋守许,刘志峰,夏链,李军鹏,李旗号.工科大学毕业设计调查及其分析.合肥工业大学学报.
[5]韩晓燕,张彦通,李汉邦.对本科教学工作水平评估中毕业设计评审的分析和建议.高教发展与评估.
(1)改革课程教学模式,设置有利于学生自由发展的教学环节。引导学生“主动参与”的教学模式,教师在课程教学初期提出目标,如以往届“机械创新设计竞赛”为主题,并明确目标完成质量,将纳入期末考核并给定所占总成绩的比例,一般不应大于50%;学生自行提出任务,3人一组自由组队,寻找方法,教师在目标提出约两周后组织学生对任务进行答辩,对任务进行客观、准确评价,指出下一步学习的重点;在学期中组织“机构创意搭接”活动,在学期末组织“机构设计及动力学仿真”活动,激发学生热情。课程教学模式不局限于教师课堂讲授,可以是学生任务汇报、教师指导答疑、活动演示等多种形式并存。教师引导:提出目标、不规定任务;不规定方法;督促实施、解答疑问。学生主动参与:明确目标,提出任务;寻找方法;边学边干,完成实践。
(2)改革课程教学方法,营造学生自主探究的环境。引导学生“主动参与”的教学方法,教师在课程讲授过程中取材以教材为线索,又不局限于教材,在学生自行寻找的任务中,找到具有共性的问题,引入课堂;在各章节围绕技术的发展,增加新的内容;不拘泥于程式方法的符合度,看重对方法(路径)的找寻过程,看重结果的创新度。
(3)改革课程考核方式,重点以考核学生能力为主,多种考核形式并存,客观准确评价学生成绩。打破传统的以考核学生对书本知识掌握程度的限时书面考试方式,传统考试方式会使学生临时抱佛脚,放松平时的学习。加强对平时任务完成情况考核、对组织活动参与情况考核、对实验室开放参与程度考核,加大平时考核在综合成绩中所占的比重,在一定程度上促使学生重视平时各个教学环节,使学生的学习过程变成循序渐进的过程,防止学生考前的突击应付,提高平时学习的自觉性和主动性,考试题目增加一定量的设计型题目,强调工程背景,克服传统考试中题目的限时性、定向性、唯一性、单纯性的弊端,着意考察学生综合运用知识解决实际问题和创新思维的能力。
(4)改革课程对应集中性实践环节教学内容,将任务从课内延伸至课外。多数作品可作为课程设计继续研究,丰富课程设计内容;部分作品可作为毕业设计题目深入分析;优秀作品可参加辽宁省机械创新设计大赛。
1.2改革目标
通过课堂讲授与学生自主实践,培养学生具有:
(1)根据目标范围找寻社会需求提炼课题的能力;
(2)对于机械工程问题进行系统表达、建立模型、分析求解和论证的能力;
(3)独立创新设计机械系统与零部件的能力;
(4)在团队中工作、与他人合作的能力。
2机械设计基础课程改革实施方案
学生的学习分别通过若干个学习任务来完成,每个任务均要求学生通过小组动手实践直接掌握实践知识。在实践中遇到了问题,又使学生对理论的学习变成内在需要。学生在学习专业理论之时,又通过实践巩固理论知识,从而使理论知识学习与实践知识学习有机地结合在一起。以学生“主动参与”为中心,进行各方面能力的培养与锻炼,每个任务都是一个完整的工作过程,是一个获取信息—制定计划—做出决定—实施计划—检查控制—评定反馈的过程。
3机械设计基础课程改革成效
3.1组织与课程密切相关的教学活动
在2013/2014学年第二学期,对机械设计基础课程进行了改革的尝试,涉及三个班级。在课程前半部分常用机构理论内容讲解完,组织学生开展“首届机构创意搭接竞赛”活动。
3.2机械设计基础课程改革取得成果
共收集作品32件,分别是:颚式破碎机、飞机起落架、活塞泵、压盖机、蛋糕切片机、汽车雨刷器、印花机、台式电风扇摇头机构、带式输送机、鹤式起重机、摄影升降台、机器人腿部机构、车载起重机、多连杆式独立悬挂机构、机械手手指机构、精压机机构、缝纫机踏板机构、机械手手臂机构、筛料机机构、内燃机、活塞泵、插床插削机构、带传动传送机构、飞剪机构、后备箱开启闭合机构、单缸四冲程内燃机、牛头刨床机构、门式起重机、振动筛料机、挖掘机、洗瓶器、浴室搓澡器。每件作品包括:设计任务书、答辩PPT、机构搭接视频、活动总结。评选出特等奖1项,一等奖3项,二等奖6项,三等奖6项。其中,单缸四冲程内燃机获特等奖;颚式破碎机、后备箱开启闭合机构、牛头刨床机构获一等奖;飞机起落架、汽车雨刷器、摄影升降台、精压机机构、插床插削机构、飞剪机构获二等奖;活塞泵、压盖机、门式起重机、振动筛料机、挖掘机、洗瓶器获三等奖。
1.机械电子工程办学模式及特点
国外的高等工科教育,十分重视微电子技术与机械工程的结合,在高等院校中正式建立机械电子专业的大致有两种类型,一种以机械制造过程机电一体化为方向,如日本的丰桥技术科技入学生产系统工程系和英国勃莱德福的制造系统工程系;另一种以产品机电一体化为方向,如日本的静岗大学光电机械学科。日本名古屋大学电子机械工程系的学者认为:过去是机械工程和电子工程分别作为两个独立的领域,今后,社会和发展形势迫切需要能够掌握机械工程和电子工程两个领域的人才。这个系设有电子机械基础理论、电子机械应用设计、超精密加工、电子机械测量、集成机械工程等5个教研室。日本东京大学机械工程系设计与制造系统专业(相当于我们现在的机械设计与制造专业)的课程设计考虑了培养机电一体化人才的需要。他们认为在机电一体化产品中有关传感技术,数据转换、传递与处理技术,接口技术和计算机的操作与控制技术,以及应用软件等知识,已成为现代机械工程师必须具备的基本知识。因此他们在专业教学中增设了以下一些课程:机械工程学、机构与信息、信息化生产系统、CAD/CAM、自动化、先进制造技术、信号与图象处理、系统管理、机电一体化、系统动力学、机械动力学、工业综述、工业系统以及应用软件技术等。
我国高校机械电子工程专业的设置始于20世纪80年代。最初机电工程专业是依据各校归口行业应急的需要,对原有相关专业进行调整而设置的,教学计划的制定明显带有“机靠电”或“电靠机”的倾向。而课程设置,尤其是体现机电一体化新技术的专业课程设置远跟不上技术发展的速度。尽管如此,由于微电子技术、计算机技术的率先渗透,这一时期系统性教育结合进修性教育培养出的机电一体化人才,在生产实践中,对改造企业的老产品、旧设备和生产线,提高自动化水平和经济效益起到了一定的推动作用。进入20世纪90年代以后,机电一体化人才的培养为了适应经济体制逐步转轨以及学科迅猛发展所带来的变化,许多高校对机械电子工程的专业结构、课程设置、教学内容均进行了大幅度的调整。
上海交通大学精密仪器专业立足于原有专业的改造,彻底更新原有的课程设置体系。该专业教改从优化专业课程设置入手,以“精密机械设计”“传感器”“微机及接口技术”等核心课程为结合点,链接反映学科新兴技术应用的相关课程。如在精密机械设计分支中,增设了“精密机械CAD、仪器CAD”等课程;在传感器分支中,增设了与提高产品质量休戚相关的“仪器可靠性设计”和为加强电路系统设计能力的“精密仪器电路”等课程。与此同时,考虑到近年来光机电一体化系统的研究已经步入产品化阶段,出于光、机、电、智能伺服系统综合设计能力培养的需要,又增设了“仪器光学基础”“自动控制系统”等课程。优化后的课程体系,总体分布趋于合理,较充分地体现了先进性、及时性、实用性的特点,形成了机、电、计算机技术“三足鼎立”之势。
哈尔滨工业大学机械电子工程专业的教学改革自始至终是与学校211工程发展规划以及教改立项研究结合在一起的。为了挖掘内部潜力、调动积极因素、发挥综合优势,哈工大将校内原“精密机械及仪器制造工程”专业、“机电控制及自动化”专业以及机器人研究所、现代生产技术中心合并,重新组合成立了机械电子工程专业。这种集科研、教学、工程实践于一体的教学体系,不仅在师资力量、教学设施上为专业教改奠定了基础,而且合一化机制自身所具有的自动反馈功能,更为及时调整教学环节、更新教学内容提供了保证。重新制定的教学计划中,专业课程的设置具有学时少、针对性强的特点,经适当搭配后,与统设专业基础课组织,不仅形成了“机电控制和自动化”、“机电一体化产品设计和制造”两个专业方向(这与当前机电工程专业机械产品机电一体化和机械制造过程机电一体化分别设置的发展新趋势相吻合),同时,突出了知识传授与工程实际需要的紧密结合。
综上所述,机械电子工程办学模式的共同特点是:
(1)基于机械电子学从理论到实践的不断延伸和扩展,基于机械电子工程综合性人才培养的需要,遵循“宽口径、广适应”的原则,专业方向以机械产品机电一体化和机械制造过程机电一体化两个大方向来划分。
(2)站在市场经济对专业知识结构的总体高度上来权衡课程设置、教学内容与教学时数,摒弃以往单纯强调课程自身完整性的作法。对专业基础课,要削枝强干、精心搭配;对专业课,要反应现代科技水平,突出新、简明、实用。
(3)加强实践性教学环节,探索适应经济新机制的管理方法。提倡三结合,gfl:理论与实践相结合,教学实践与生产实践相结合,实践环节要体现机与电的结合。
2.机械电子工程课程设置
借鉴国内外髙校设置机械电子工程取得的经验和成果,结合我院自身特点及地理优势,总结我院第一届机械电子工程办学经验,在“保证基础、突出主干、注重能力、增强适应性”培养原则的基础上,修改机械电子工程教学计划。建议课程设置如下:
(1)保留通识教育课程。
(2)修改学科基础课程设置。保留机械制图、理论力学、材料力学、机械原理、机械设计、机电传动与控制、测试传感技术、液压与气动,将互换性与技术测量、工程材料及成型技术与机械制造工程原理整合为一门课,压缩学时:加强电工与电子技术课程,具体将电子技术改为模拟电子技术和数字电子技术,并增加电工部分的电路分析;加强微机原理与接口技术课程,增设计算机辅助设计与制造课程。
(3)修改专业课程设置。保留控制工程基础、机电一体化系统设计;将数控技术与制造系统的计算机控制整合为一,改设为计算机控制技术并增加学时,增设数控机床与编程,增设机器人技术。
(4)合理设置选修课。对任选课可按照“宽而浅”的原则设置课程,组织教学内容,一般每门任选课以20~30学时为宜;对于跨专业的任选课可采用讲座方式,一般每门课程的讲座时间10〜15学时为宜,以拓宽知识面、增加信息量、扩大视野、促进能力与素质的培养提高为目的。
3.机械电子工程实践教学环节
为了在大学的有限时间内,有效地培养学生的综合能力和创新能力,提高学生的素质,除了课堂教学部分的课程设置、教学内容以及教学方法应围绕上述培养目标进行改革外,还应重视实验教学及工程实践教学在人才培养中的重要性。这是因为在实验教学及工程实践教学的过程中,学生将所学的知识用于解决工程实际问题,从而产生从感性认识到理性认识的6跃;通过实验及实践教学,学生提高了学习兴趣,贴近了工程实际,进一步明确了学习目的。尤为重要的是还为提高学生的综合能力和素质,培养学生的创新精神提供了一个合适的环境。基于上述原因,我们对机械电子工程实践教育体系的建设进行了探讨研究。
3.1 机械电子工程实践教学体系
以本科培养方案和教学大纲为依据、以评估要求为标准,建议我院机械电子工程实践分为3个阶段,贯穿于大学四年教学全过程,且每个阶段都有一定的目的与要求,各阶段的基本内容下:第一阶段为实践认知阶段,本阶段教学主要沿工程设计的实际过程展开,使学生通过参观、调研、资料查询检索、采购与经济核算、动手拆装、模型制作、计算机绘图大作业的实践,得到一个真实的较完整的工程经历,强化学生的工程意识,加深对机电结构的感性认知,并结合有关的机电工程导论课使学生对机械电子工程有一个比较全面的了解。
第二阶段是基础实践阶段,使学生通过金工实习、电工电子实习,机械原理与机械设计、机电传动与控制、测试传感技术、液压与气动、微机原理等课程的实验、课程设计和大作业等环节,了解制造与控制的基本工程知识与设计过程,训练学生逐步树立工程观念,提高解决工程实际问题的能力,培养学生的创新意识。
第三阶段是综合实践阶段,把工程设计与机电课程结合起来,进行机械设计与机电控制相结合的综合设计。在这一阶段学生结合专业方向课程的学习,首先通过机电系统综合实验的yii练,然后通过专业课程设计、生产实习、毕业设计,使学生综合解决工程实际问题的初步能力得到系统的培养与锻炼。
在实践时间安排上,除了在学期末安排一段集中时间实施外,基础实验采用单独设课的形式;专业综合实验采用比较灵活的方式,只给学生布置一定的实验任务与最终要求,而完成实验任务的过程则由学生自己确定;在实验进度安排上,只要求学生在规定的某…段时间内(如一个学期内)完成,实验室在规定的时间内对学生完全开放,学生完成实验有较大的灵活性,从而为学生的个性发展与创造性的发挥创建一个适宜的环境。
3.2 机械电子工程综合实验课程设置
针对机械电子工程的特点,建设机电系统综合性实验平台。设计符合新形势下的科学合理的实验教学体系方案,充分突出综合性实验的主体作用,提高共享性、开放程度和效率。
机电系统综合实验是机械电子工程的综合性实验课程,其主要目的是培养学生综合运用已学的力学、机械原理和机械设汁、控制工程、测试技术、微机原理、计算机控制技术等课程知识来提高解决实际工程问题的能力。该课程通过学生亲自、独立完成一系列较有针对性的小设计小制作,使学生在独立工作能力、实验实践以及专业技术知识与技能的综合应用等方面得到比较实在的锻炼和培养。具体题目是从教学、科研、生产实际课题中提炼而出,每种题目由一至两名教师负责辅导,各班学生分为4〜5种不同类型、不同内容的题目。如机械电子的具体综合实验题目可以设为:①单片机实验系统一应用硬件及软件的设计与研制;②爬楼轮椅的设计和实验模型的设计、制作;③单片机控制电梯教学模型;④带闭环控制功能的单相交流伺服电动机调速系统;⑤单相调速电动机控制的机械手;⑥单片机直流电动机控制系统。
在专业综合实验的内容和时间安排上,采用比较灵活的方式,只给学生布置一定的实验任务与最终要求,而完成实验任务与过程则由学生自己确定;在时间安排上,只要求学生在规定的某一段时间内(如一个学期内)完成,实验室在规定的时间内对学生完全开放,学生完成实验有较大的灵活性,为学生的个性发展与创造性的发挥创建一个适宜的环境。同时又可以较好地解决了实验室的设备在集中实验时不够用,空时又闲置着的矛盾,较好地发挥实验设备的效能。
3.3 机械电子工程毕业设计
进入21世纪后,我国社会主义现代化建设进入了更高层次、更快速度的发展时期,需要大量不仅有较深的专业知识,而且知识面更宽、素质全面的高等工程技术人才。机械电子工程要求学生具有较强的工程素质和工程技术综合应用能力,毕业后能胜任机械电子工程方面的设计、制造、研究开发、维护与使用、生产及经营管理等方面的工作。学生毕业后能否适应多项技术工作的需要,是否具有一定的开拓和创新能力,在很大程度上取决毕业设计的效果。为此,毕业设计要着眼于市场,选择科学研究与新产品开发相结合的“实战”题目,将新技术运用融入技能培养之中,同时让同学们接触市场经济知识,使他们在实战演练中不仅增长技术才干,而且感受到市场竞争的严峻。
建议从三年级下学期开始实行导师制,学生可以选择毕业设计的方向和指导教师,结合导师的科研项目,提前进入毕业设计,为保证毕业设计质量打下基础。坚持选择科研项目和有生产应用背景的题目,真题真做,使学生受到严格的工程实践和科研训练。已经签定就业协议的,毕业设计的题目可以征求用人单位的意见,将毕业设计题目与企业生产中的实际问题和教师科研成果联系起来。少数学生的毕业设计可以在用人单位做,由学校和企业的工程技术人员联合指导。学生不仅可以综合应用所学知识,而且可以亲生经历企业实际的工程训练过程,对现实社会有直接的了解,为今后上岗工作奠定基础。
总之,实践性教学体系的改革是专业总体改革的重要组成部分,始终遵循“来源于实际,还原于实际”的指导思想。
4.结语
机械电子工程培养的是复合型应用人才,是从事机电一体化产品设计、制造、运行、试验、开发研究的高级技术人才。要求他们既具有扎实的机械、电子、信息等方面的理论基础,又具有较强的动手能力、工程设计和综合调试能力,从而能综合运用系统理论、机械技术、电子和计算机技术及其现代技术,实现硬件技术和软件技术的巧妙结合,形成优化设计方案,研制出高功能、高质量、高可靠性、低成本的机电产品和系统。要实现上述培养目标,必须从各方面采取措施:
(1)课程设置做适当调整,学生在学习机械类知识的同时,必须加强电类知识、计算机应用和机电接口技术、自动化技术的学习。
(2)加强实践环节,建设机电系统综合实验平台。
[中图分类号] G42 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2014)14-0012-03
一、引言
2000 年10 月,CDIO 工程教育改革的项目由美国麻省理工学院和瑞典皇家工学院等工程院校共同发起,经过近十年的传播,已经扩展到全世界。该改革的愿景是为学生提供一种强调工程基础,基于真实产品的构思、设计、执行、运作过程的工程教育[1]。CDIO代表构思、设计、实现和运作,是“做中学”和“基于项目教育和学习”的集中概括和抽象表达。它以产品的从研发到运行的生命周期为载体让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程。
项目教学法起源于美国,盛行于德国,近年来流传到我国。目前,在我国的中、高职院校的教学中应用项目教学法已渐普及,应用型本科院校盛行CDIO工程教育模式,在CDIO模式下,应用项目教学法的研究尚少,还处在一种探索阶段。如何以CDIO 为教育理念,借鉴成熟国家的项目教学法做法,在应用型本科工程实践中实施“项目教学”呢?不乏是一个新的课题。
二、国外项目教学法研究
它最初的含义是“知识可以在一定的条件下自主建构获得, 学习是信息与知识、技能与行为、态度与价值观等方面的长进,教育是满足长进需要的有意识、有系统、有组织的持续交流活动”。[2]2003年7月德国联邦政府教育部职教所制定了以行动为导向的项目教学法,不仅传授给学生理论知识和操作技能,更重要的是培养他们的职业能力。
德国项目教学法为什么能够盛行多年不衰呢?源于德国先进的职业技术教育体制,为发展我国的职教事业提供了可借鉴的经验。[3]
德国项目教学法的实施过程包括布置项目、分析项目相关学科知识、材料购置及经济核算、项目设计及制造分工、项目总成本核算等。下面以 “立式铣床” 模型为例,介绍德国原汁原味的项目教学法的实施过程。
1.布置项目。项目名称――立式铣床模型的设计与制造。此环节首先由盖尔森基辛(Gelsenkirchen)的职业技术学院的老师Rode先生周密地准备一套立式铣床模型,展现在同学们的面前,演示立式铣床模型的三个自由度的运动,提出项目任务,激发学生的兴趣。
2.老师向学生分析跨专业学科相关知识
(1)CNC与经济关系。例:从简单的零件到复杂的装配好的立式铣床模型,教师首先从材料角度分析,从而引出其价格不同,要求学生通过数学计算,计算出最低耗材成本。
(2)CNC与电子、控制学关系。老师演示了一个方向在伺服电机驱动下,通过丝杠副传动机构的传递,完成一个自由度的运动功能。这涉及到了电子。类似关联学科的相关知识仍存在,不再赘述。
(3)学生(可以是不同专业的学生)在老师的指导下集中采购材料,了解市场成品“象棋”的价钱,从而体验市场经济,珍惜材料,计算成本。
(4) 学生在教师指导下,分小组实施完成项目,不同小组之间协作完成不同项目内容:设计图纸、编写工艺、制造加工、检测、装配等。
(5)学生对项目总成本进行核算,为提高生产率找出最低成本。
(6)老师提到了如果把立式铣床模型实施三个方向数控化,如何实现?
在以上六个环节中,贯穿在这个项目中有很多跨学科的知识在其内。设计阶段涉及到了机械设计的知识,加工前材料的采购阶段涉及到物理学的知识,物资采购的能力以及经济关系,制造装配阶段,需要查工具书、切削参数的选择、工艺的确定、程序的编制,实际操作机床进行加工、监测以及最后的装配,涉及到了学生制造能力的培养,成本核算阶段涉及到了数学和金融的知识,采用数控化机床与传统机床的设计制造进行比较,提出问题,让学生考虑解决的方法,涉及到了电子、控制学等相关技术。
一个看似相对简单的立式铣床模型竟然包含了如此广的知识面,德国教师在设计方面所下的功夫很大。项目“小组”的形式体现了学生团队合作精神,共同或分工完成整个项目的设计和制作。参加项目教学工作小组的学生来自不同的专业和工种,甚至不同的专业领域,目的是训练他们今后在实际工作中与不同专业、不同的部门同事的合作能力。
综上分析,德国的项目教学法滋生在“双元制”教育体制的土壤内,教师综合素质很高,每个专业教师都具备很宽泛又很扎实的专业功底。我国的中、高职业教育与崇尚技艺的德国相比,无论在教育发展的成熟程度,还是在人们心理认同程度上都存在一定的差距。
三、在国内应用型本科中,尝试以CDIO为理念,“项目”引领工程实践
德国的学生在学习阶段采用项目式教学方法,一切学习活动都是围绕“项目”进行。工程实践在本科院校是指实验、课程设计、毕业设计、工程训练、生产实习等环节。
1.开发项目
我们从德国开发项目的设计中得到的启发是:在本科实践环节中,抓住每一种工程实践的特点,确定相关的项目。例如:开发各类小装备、参加的各种级别的机械设计比赛、机电液课程设计项目等,都属于收集典型项目的焦点。
2. 以CDIO为教育理念,实证应用型本科院校“项目”引领工程实践
首先,确定方案,实现设计单一机构向综合机构教学转移,比较方案、验证方案可行性并优化方案;其次,准确设计机构;最后,实施制造,实现理论向实践转移,“知”向“行”转移;最后,知行合一。
(1)构思项目:(Conceive ): 概念阶段。针对工程实践,让学生掌握专业知识的基本原理,确定“项目”的未来发展方向。接到项目首先研究项目产品完成的任务,然后构思整个项目的架构和初步方案。让学生构思出整个产品的几个分机构的设计,结合以前所学,学生在指导老师的指导下,就会对该项目有一定的进一步认识和构思,从而对整个项目实现草案设计。
以2011年第八届浙江省机械设计大赛为例,小车能顺利穿越一区的狭窄隧道和二区并到达三区、四区完成救援任务,为实现短时间内救援机器人顺利完成救援任务,其行走机构除具备良好的转向性能及行驶稳定性之外,还必须具有较高的行驶效率。
项目要求得到的相应构思:主要分两大类,构思一: “救援小车”的行走机构,满足速度、满足差速转向、满足通过隧道、满足车体拓宽,构思二:“救援小车”的救援目标抓取机构,满足限定范围内的救援活动,构思机械手式抓取还是吸盘吸入式。
(2)设计项目(Design):技术阶段。以项目产品设计与规划为核心,通过研发,拟解决某一具体的问题或某些问题。仍以“救援小车”为例:根据构思的初步草案,学生通过了解现有的产品设计思路,产品功能、应用领域,结合自己所学提出优化设计理念和产品设计改进建议,对于能力比较强的学生选为技术小组组长,带领其他组员主要解决设计和创新过程中,发现的一些问题,提交指导教师或通过查阅资料解决。
仍以“救援小车”为例,构思一中,可分解出两类机构的设计:变距装置结构设计、差速转向行走机构设计;构思二中,可分解出机械手式抓取机构设计、机械臂结构设计、扫铲式救援装置设计、吸盘式救援装置设计等。分解出的机构中通过比较进行优化设计阶段,确定最后方案。在每一个机构的设计中,都可以有不同种实现的途径,这个时候一定要发挥学生之所能,让学生进行发散思维,翻阅丰富的参考资料,设计各个不同的分机构,然后小组成员在老师的带动下,优化取舍,确定最佳方案,这是个很艰苦的重要阶段。图1 、图2为学生设计的“救援小车”的三维设计和二维设计。
(3)执行项目(Implement):制造阶段。以制造、建造为核心,组织一体化的项目制造。结合“产、学、研”互动的特色,将设计产品引入到工程训练中心来,学生自己动手完成零件的加工和装配,以设计图纸为蓝本,完全按照工件图纸要求进行,把所有零件加工后,组装成装配产品。在制造过程中直接加工零件和装配零件,可以增强学生的生产劳动观念、产品质量观念和经济价值观念,零件加工和装配的训练过程为培养学生的工程实践素质、理论联系实际和严肃认真的工作作风打下了坚实的基础,过程中产生的问题可以磨练学生的工程意志和提升学生的工程素质。图3、图4分别为学生设计的“救援小车”的行走机构图,和“救援小车”的抓取结构。
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图3 “救援小车”的行走机构
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图4 “救援小车”的抓取结构
(4)运作项目(Operate):服务阶段。各个机构设计完整后,确定最终方案,制造组装出来完整的产品。可以对项目进行运作,完成任务。图5和图6为学生设计的“救援小车”的最后两种不同方案的“救援小车”。
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图5 “救援小车”方案一图 图6 “救援小车”方案二
四、CDIO与项目引领工程实践的相辅相成的关系
CDIO工程教育虽然包含培养学生实践能力的教学项目,但不同于项目教学。在应用型本科的工程实践中,两者是相辅相成的。CDIO工程教育在一体化的课程体系中不仅包括实践教学项目,也包括专业技术的系统知识教育,具有长期性与学制化的特点;而项目教学是针对某一具体项目开展的教学活动,具有短期性与临时性的特点 [4,5];从表面上看,两者有些相似,项目教学包括立项、计划、实施、展示和结项等各个阶段,学生需要在教师的帮助下对各个阶段中可能产生的问题找出相应的解决方法。但是两者的实质性不同在于,CDIO工程教育旨在提供一种学生获取知识与经验的背景环境,它是制度化的、循环性的,而不是即时性的,并不随着实践教学项目的完成而终结。而项目引领工程实践是实实在在的项目在贯穿整个工程实践的训练。
五、总结
借鉴德国“项目教学”的做法,以CDIO为工程教育理念,项目引领工程实践,不仅提高了学生综合素质、工程意识和创新能力,而且促进教师和学生互动实践教学。对比德国项目教学法,也看到了我国项目引领工程实践实施的软硬环境均存在不足之处,德国项目教学注重项目成本的核算、指导教师的综合素质较高、项目完成后的功能拓展、制造项目的工业化程度等等,而应用性本科的工程实践,若要借鉴德国项目教学法,与师资力量、实践教学体制、软硬件都存在直接关联。因此,在科学的方法论指导下与严谨的行动框架内推进应用型本科的项目引领工程实践不妨是一个很有效的尝试和发展趋势。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 顾佩华,陆小华.CDIO工作坊手册[M].汕头:汕头大学出版社,2008.
[2] 李坤.赵阳.宁静等.德国职教项目教学法的理论研究与实践及推行策略[J].吉林工程技术师范学院学报,2009(3):25-27.
1建立突出实践能力的独立实践教学体系
西安邮电学院是以本科教育为主的地方院校,以培养工程应用型人才为其主要责任。工程应用型人才的培养,实践教学尤其重要,实践才能出真知。合理的实践教学体系,对我们能否实现教学目标至关重要。我院的人才培养指导思想是,保证学生掌握基本的理论基础,充分发挥实践教学的作用,丰富实践教学的手段,把教学与实际应用相结合,教学与学科竞赛相结合,教学与教师科研方向相结合,以此带动促进教学。实践教学应尽量与实际应用相一致,通过实践训练强化学生的工程实践意识,培养其综合运用专业知识分析问题、解决问题的能力。
我院实践教学体系打破了依附于理论教学的传统模式,更加重视实践教学的系统性,在内容上统筹设计。该体系理顺了各个实践教学环节,以机器人技术为核心,把课内实验、课程设计、开放实验、业余科技活动、科研训练等教学环节的内容统一规划、合理设置,形成主线清晰、层次分明、内容丰富、难度适当的有机体系。
总的来说,我院实践教学体系分为课内实践教学、课余实践活动两大部分。
1) 课内实践教学。首先,我们在课内实践教学的实验内容上作出了很多调整,通过调整,使不同课程分散的实验内容尽量体现在同样的对象上,进而将不同课程的内容更好地串联起来。其次,对课程设计的题目,我们尽量做到针对性、统一性更强。我院智能科学与技术专业开设了4门专业课程设计,分别是单片机课程设计、机器人竞技、虚拟现实课程设计、专业方向课程设计。专业方向课程设计对应专业的两个方向:机器人技术和智能信息处理。机器人技术方向4门课程设计的内容既相互独立,又相互联系,对应着小型移动机器人的4个组成部分:基本驱动和传感、行为模式控制、图像采集及识别、智能控制及优化。当学生到大学4年级时,就可以制作出一台简单的小型移动机器人。最后是开设实验选修课,即开放实验,我们要求学生在大学3年级必须选择其中1门课程设计,但不限于3年级,也不限1门。实际上开放实验是一种介于课内与课余之间的教学组织形式。
2) 课余实践教学的安排,以引导鼓励学生多学习、多研究、多实践为主要目的,以期形成良好的学习风气。课余实践教学内容上,以学科竞赛作为导向,目的明确,学生的积极性也高。在组织形式上,主要是学生成立业余的科技兴趣小组,由专门的教师以“导师”身份辅导。学生之间形成高年级学生指导低
年级学生的传帮带队伍。目前我院成立的小组有智能车设计小组、机器人擂台赛小组、无线传感器设计小组、电子竞赛兴趣组、网站设计联盟等。我院参加的各项学科竞赛队员基本都从这些业余科技小组选拔。往届参加这些兴趣小组的学生,毕业时就业都很受企业欢迎,工作待遇相对也好一些,充分说明了实践教学环节的重要作用。
2实践教学环节的内容设置
实践教学内容可分为演示性内容、基础技能、原理验证性内容、简单应用性内容、综合设计性内容。具体的教学环节有认识实习、课内实验、上机操作、课程设计、开放实验(实验选修课)、生产实习、毕业设计以及课余科技活动。
演示性内容主要是专业认识实习以及部分生产实习内容。专业认识实习的内容主要有参观专业实验室,演示一些典型实验,例如倒立摆、机器人踢球、机器人擂台赛表演等;观看本专业所从事工作的教学录像,加深对专业的认识,录像内容主要播放专家对智能科学与技术专业的介绍、展望,相关智能产品的展示等。生产实习中的演示内容,主要是指实际生产过程(实际工作内容)的观察认识,是更高层次的一种认识。
基础技能是指通用工具的使用能力学习。它包括计算机基本操作、基本电子仪器仪表的使用、电子元器件的选型及基本检测方法、手工焊接及制版的操作等,学生主要在硬件基础实习中完成这些学习,并在后续实验教学中逐渐加深。
原理验证性内容和简单应用性内容,基本上在课内安排,随理论课同步进行,实验内容是以机器人技术为导向。例如,传感器原理课程,我们在众多种类的传感器中,选择红外传感器、超声波传感器、光电编码器等作为重点,而工业上常用的压力传感器、流量传感器、温度传感器不作为重点。
综合设计性实验内容在课内实验中比较少,主要在课程设计、开放实验、毕业设计以及课余科技活动中进行。4门专业课程设计的内容,对应着小型移动机器人的4个组成部分,既相互独立,又相互联系。学生在一套模板上不断累加,到4年级时,就可以制作出一台简单的小型移动机器人。
开放实验和课余科技活动围绕两个主题开展,一是学科竞赛,二是科研项目,以前者为主。近年来,大学生机器人竞赛的影响越来越大,对智能科学与技术专业实践教学的内容、目标、性质和定位有良好的引导作用。其他相关的竞赛项目,如“全国大学生电子设计大赛”、“挑战杯全国大学生课外学术科技作品竞赛”等,同样可以鼓励学生参加。
竞赛是对实践教学的一种综合考验,是对专业教学状况、实践操作能力、创新设计能力以及临场应变能力的全方位检测。相应地,竞赛同时又是促进教学的动力,在某种程度上模仿了某种实际应用,为实践教学指引方向。这是一种关联互动、互相促进的关系。竞争机制也刺激学生更加努力地学习。
3实验平台的建设
根据我院几年来的教学经验,以及本专业课程体系的设置,智能科学与技术专业形成了现在的实践教学体系,如图1所示。其中,第3学年专业方向一的内容包括4门课程的实验:机器人、智能控制、机器视觉、控制电机;专业方向二的内容也包括4门课程的实验:机器学习、数字视频技术、生物特征识别技术、计算智能。第4学年的选修课实验是专业任选课的实验内容,主要有嵌入式控制系统、语音识别技术、机器翻译、数据库设计、电脑围棋等。
根据此实践教学体系,我们决定建立以教学机器人为主要实验设备的实验平台。机器人是一种能够通过程序控制,自主完成某类任务的机器系统。它综合了机械、电子、控制、信息处理、人工智能等多个学科知识,是锻炼学生实践能力、创新思维的良好工具。教育机器人是指应用于教育领域的机器人,它具有良好的开放性和可扩展性,可以根据需要方便地增、减功能模块,进行自主创新,有友好的人机交互界面,便于教学实践[1]。机器人项目有很强的趣味性和挑战性,能有效地激发学生的学习兴趣,使大学的创新教育、实践教育以及专业技术教育拥有了全新的模式,激活和强化了学生的多元能力特长,训练了学生的创新能力、实践能力及自主建构知识的能力。教育机器人创新实践课程帮助学生对产品开发、项目管理等有了直观的认知,同时有助于教师掌握全新的教育理念,有助于学校决策层系统推动教育改革[2]。
机器人教学平台可分为模块化教学机器人和智能机器人系统两大部分,模块化教学机器人,是一种普及型机器人教学工具,它由一套散件组成,可以自由组合,形成多种结构形式,也能实现比较复杂的创意设计。模块化机器人套件主要为创作机器人而设计。它使用32位的处理器和总线式舵机,采用图形化和C语言两种软件开发手段,可处理视频、语音、大容量存储;接口丰富,连接方便。它可由浅入深地指引学生搭建机器人结构并学习传感、执行、控制原理和应用,学习机器人控制算法以及机器视觉、语音识别与合成等复杂处理。它能充分激发学生的创造力,构建出独特的机器人。模块化教学机器人作为机器人、嵌入式系统设计等课程的课内实验设备,还能进行课程设计以及部分开放实验、毕业设计等。利用模块化教学机器人套件,经过适当改造,就可以参加一些机器人竞赛项目。近年,我们使用该组件,参加过机器人武术擂台赛、机器人灭火比赛,取得了较好的成绩,学生得到了很好的锻炼。
智能机器人综合实验平台,是在中型移动机器人
的基础上,增加其他功能单元,组成了一套大型的模块化智能机器人系统。它在结构上包括中型机器人本体部分、多自由度机械手、二维激光测距系统、无线定位导航系统、双目立体视觉系统、语音识别系统等几个部分,它是一个开放式平台,可以根据需要扩展其他的子系统。该系统可进行图像处理方向的实验与研究,如全景图像采集及环境重构、多图像目标跟踪定位、图像压缩、模式识别;机器人运动的智能控制实验:系统分析、系统建模、模糊控制、神经网络控制、多自由度手臂路径规划;超声波、远红外等测量传感器技术实验、多传感器信息融合;网络控制技术、无线传感器网络技术。
智能机器人综合实验平台可实现的实验内容分为两个方向,第一个方向是软硬件相结合的嵌入式设计,内容为机器感知与行为控制,涵盖的课程包括传感器原理及应用、控制电机、机器人以及机器人技术课程设计;第二个是以软件为主的信息处理、智能决策,内容为语音处理与机器视觉、动作规划与决策,涵盖的课程包括智能控制、机器视觉、无线传感器、语音识别技术以及机器人技术课程设计。
4结语
我院以人才培养模式改革为核心,以创新实践为主线,以教学机器人为平台,对智能科学与技术专业的实践教学内容进行了大胆改革,重组了实验体系,带动了本专业的建设和发展,形成特色鲜明的专业人才培养模式。这个实践教学体系的特点体现在两方面:一是各个教学环节之间联系紧密;二是注重发挥课余教学实践的作用。希望通过实践教学,切实为国家、为社会培养高素质的工程应用型人才。
参考文献:
[1] 马志诚,陈敏. 教育机器人在创新实践教学中的应用[J]. 实验科学与技术,2008(12):96-98.
[2] 黄文恺,陈虹. 机器人创新性教学平台的实践与探索[J]. 今日科苑,2009(5):131.
Discussion on Practice System of Intelligent Science and Technology Specialty
WANG Shu-guang
一、更新教育理念,培养学生的创新意识从未来的趋势看,生产一线对自动化人才需求的层次越来越高;既需求技能型人才,更需要具有积极进取开拓创新能力的人才。现代教学理论认为:传统模式过分看重知识的传授,强调教育在课堂上的核心作用,忽视了学生的个性差别,从而严重损失教学效率;过多强调学习,从而损失了学生的发现、创新兴趣;传统模式以教师为中心,学生成为被动的“填鸭”对象,或装知识的容器,抹杀了学生的主动精神和创造潜能。这样的模式很难培养学生的创新意识,更不用说培养创造性人才。 因此,更新教育理念,变传统教育模式为创造型模式及以学生为中心,加强学生在教学中的主体地位,是未来教育的发展趋势。在教学中,不仅要传授学生知识,更要授与学生探索问题和解决问题的方法和能力,启发学生自觉运用知识、不断创新的意识。 创新是一个人的才智因素和非才智因素的综合发挥,创新并非神秘莫测,大多数人经过学习和训练,都会提高创新意识,开发出创新能力。创新思维一般程序为:发现问题、提出问题、提出假设、解决方法及检验、否定、再另寻求解决方法及检验,直到真正解决并通过检验等。程序的每一过程,都要有良好的思维意识,创新教育强调的是“发现”知识的过程,而不是简单的获取结果,强调的是创造性解决问题的方法和形成探索的精神。随着现代科学技术的发展,传统教学理念已不适应PLC课程的教学。因此,我们尝试采用创新型教学模式,激发学生自觉学习的积极性。 PLC教学核心内容是根据控制要求进行编程设计,编程设计是要强调个性化的,这就要充分发挥学生在学习中的主观能动性、积极性和创造性。通过提出各种课题来鼓励学生自主思考,标新立异,勇于质疑,培养学生的发散思维,引导学生想出更多的方法来解决问题。如在讲解PLC的基本指令时,为了加深对指令的理解,每个指令都会引用一个例子来介绍。在讲到综合性应用时,如用PLC控制交通灯、机械手时,会采用多种方法进行设计,如:基本指令编程、顺序控制指令编程、功能指令编程、比较指令编程等。为了提高学生的理性认识,力求避免空洞、枯燥的理论阐述,经常给学生分析讲解实际的工程案例,如针对目前正在院内使用的PLC控制恒压供水应用实例,进行现场教学,从可行性分析、设备选型、变频器参数设定、控制程序设计、安装调试过程中抗干扰因素的处理等多方面进行分析,按照实际工程规范要求来引导学生,使学生形成理论与实际相结合的思维模式。 此外,在上实验课之前,老师事先给出控制要求,使学生自己有足够的时间进行独立思考、然后上机调试验证。课外作业的批改也改变传统做法,教师只负责指导,让学生自己通过上机调试验证来发现问题,老师通过讨论、讲评、赞扬、鼓励,及时发现学生的创新潜能,及时肯定编程作业中的创新思维。结果是学生的编程作业可谓思路各异,丰富多彩,其中不乏创新之处。几年的实践证明:通过这种方式,培养了学生的创新意识,又极大的提高了学生的学习兴趣和自信心。这样的训练使学生有了成就感,并为提高创新能力打下基础。对于布置课外作业的内容,不局限于课本知识,而是给出一些实际问题,让学生独立思考,寻找解决问题的方法,使学生自觉充分利用课余时间,通过图书馆、互连网等方式查询资料,上机调试,这个过程提高了学生解决问题的能力,同时也开阔了学生的视野。
二、转换教师角色 和创新教学方式实施课程教学创新教育必须要发挥教师作用,教师把自身的创造品质与人格、民主平等的教学理念直接、轻松活泼的课堂气氛等传递给学生,给学生以长期不懈,潜移默化的感染,是提高学生对此门课程兴趣的关键,也是创新教育的关键。学生对PLC课程感兴趣,才会有创新的激情。 在我们以往的PLC教学中,担任理论课教学的教师不用负责实验、实训课,只是埋头书本理论教学;而担任实验、实训课的教师,又不用担任理论课教学;这样的结果往往造成理论与实践的脱节;理论课上讲的内容到了实验、实训课不能及时反映,实验、实训课学生提出的问题又不能及时得到理论上的指导,这样往往造成学生无所适从。而理论课教师无法直接了解学生的动手能力,实验、实训课教师也无法直接了解学生理论知识掌握进度和程度,教师本身的创新精神也受到限制和压抑,造成教学方法僵化、以分数衡量一切,这样的教师不可能培养出创新型的学生。为了解决这一矛盾,首先改变这种做法,要求教师既教理论课程,又负责实验、实训课,既讲理论,又亲自动手,及时解答学生的疑问,及时发现学生的一些创新思想、创新意识,并及时给以肯定和赞扬。这样安排的结果,无形之中建立了一种相互理解、相互尊重、相互信任、融洽、和谐的新型师生关系。 此外,在教学方式上,要求教师不局限于传统方法,而是尝试和采用了一下几种新的教学模式:
(一)采用“一体化”教学模式 注重能力培养、强化技能训练、提高综合素质的一体化培养模式,理论课与实践课交叉进行的教学模式,实践始终贯穿在整个教学过程。形成融知识传授、能力培养、提高技能、素质教育于一体的可编程控制器应用“一体化教学模式”。突出实践教学,理论教学为实际应用服务的思想。整个教学过程围绕PLC技能训练(实验)、PLC综合训练(课程设计训练)及PLC控制系统设计(毕业设计)三个主要实践环节来完成。通过以上环节的训练学生能完成PLC的正确选型、PLC的程序设计与调试、PLC控制系统的设计与调试的整个过程。整个课程体系包括前期课程准备、理论与实践教学大纲、教学计划、理论教学设计、实践教学设计、课程考核方法。
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(二)构筑“立体化”的教学方法和手段 将教材、教学参考书、多媒体课件、现代化实验平台、网络技术等融为一体,应用多媒体技术,网络技术等现代化教学手段,将课内讲授和课外自主式学习有机结合,使教学内容互相渗透,突出PLC基本原理、基本编程方法及基本技能的培养。注重教学内容、方法、实验、技术与生产实际相结合,培养学生掌握PLC技术解决实际问题的能力。
(三)案例教学法 通过一个个生动的单个实例引入,将PLC的定义、指令、程序设计的方法由枯燥变得生动,激发了学生的学习兴趣; PLC的系统设计从解决实际问题项目实例入手,层层分析,逐步完成,最后归纳总结系统设计的详细思路,使难以理解的问题变得思路清晰、迎刃而解,从而激发起学生的创造潜力。
(四)“任务驱动式”实践教学法 突出实践教学,注重学生动手能力培养。实践教学与理论教学学时数达到1:1以上,实践内容包括:利用课余时间通过社会实践的形式完成的PLC应用调查报告、围绕课前提出任务完成PLC程序设计或实用小制作、课程实验(16学时)、两周的课程设计、十周的毕业设计等。整个实践教学环节围绕最终学生能够“完成一个PLC应用系统”这一任务为主线,层层推进,培养学生知识应用的能力。
三、更新评价机制在对学生学习PLC课程的成绩进行评定时,设法避免了以往一卷评终身的评分方式,以重视个性为指导原则,从重结果评价转向重过程评价,不以成绩的好坏来评价学生,而重视学生的再学习能力、独立思考能力、解决问题的能力及创新思维能力等。 PLC理论课程成绩和课程设计考核的评定是分开进行的。理论课程考核的最终成绩包含如图1所示的四个部分。(1)平时成绩指作业完成情况、上课出勤及课堂提问回答的表现。(2)实验成绩指完成课程实验规定的实验内容及实验报告的提交情况。(3)调查报告成绩指学生利用课余时间完成的PLC应用调查报告。(4)期末考试卷面成绩。课程设计考核的最终成绩包含五部分(1)平时成绩指课程设计出勤及工作态度;(2)系统软硬件设计;(3)系统安装调试;(4)设计资料整理;(5)答辩成绩。 总之,从传授知识的教育理观念向注重能力培养的教育理念转变。注重对学生创新能力、综合能力、实践能力、合作能力的培养,从“教师如何教好”向“教师如何让学生学好”转变。教学各环节都应该围绕着帮助学生“如何学”、“如何学好”来开展是PLC教学中的改革与创新的最终目标。
参考文献:
1.《可编程序控制器原理.应用.实验》 常斗南主编 机械工业出版社 1998年7月第1版第1次印刷
2.《互动式教学在可编程控制器教学中的应用》[J].邓朝阳.职业教育研究,2006
论文键词:自主学习;工作坊;效果;不足
自主学习,又称自我调节的学习,一般是指学习者自觉确定学习目标、选择学习方法、进行学习监控、评价学习结果的过程。自主学习对于激发学生学习动机、挖掘学习潜能、培养创新精神以及形成独立学习和终身学习的思想等都具有重要意义。
现阶段调查研究表明,高职学生的自主学习主动性普遍偏低,主要表现为学习方法不明确、理论与实践结合能力较弱、工艺能力和工艺优化能力与理论结合能力不强、自主学习理论和专业技术的氛围不浓厚及自主学习条件不足。
一、工作坊教学模式的运作
2010年年末宁波职业技术学院将工作坊教学模式引入教学工作中。“工作坊”就是以实际项目为载体、以学生锻炼实际动手能力、强化专业技能、体验职业氛围及开展科技创新实践活动为目的的新型实训场所,是学生进行课外工作实践和提高自我管理能力的场所,同时也可作为学生完成毕业设计和教师进行技术研发提供项目设计和制作平台。
(一)工作坊的组成
工作坊以项目团队为单位,项目团队由不同年级、不同专业的学生自愿组合而成,每个项目配备指导技师,均利用课外时间进行。
(二)工作内容的确定
工作坊的内容以项目为核心,项目的题目或由指导技师给定,或由学生自己提出,学生写出项目的可行性报告,经项目审核小组审核,审核通过的作为工作坊项目开展活动。
(三)工作坊的管理方式
工作坊的运作完全由学生自主管理,学生自主选出项目组组长、副组长,明确分工,并自主完成项目资料收集、项目策划、制定技术方案、拟制项目计划书、技术设计、加工制作、成果评价、成果等各个过程。项目进行中的资金管理、进度检查、会议和讨论安排等事务均由学生自己完成。
(四)学生自主实践的运作
在活动中,学生凭个人兴趣爱好,在老师的指导下,设计自己所要制作的物品,利用课外时间进入工作坊从事设计、制图、加工制作、装配调试和修理。
每一位使用工作坊设备的人员必须接受不少于3小时的安全培训,并经考核合格后方可进入操作技能培训环节。学生进工作坊凭学生卡登录,凭实践卡进行活动。经过工作坊培训并能积极参加活动的学生,达到一定的活动时间并能独立制作完整作品,经指导教师考核认定后可以计算公选课学分,毕业时还可以获得实践经历的证明材料。
二、工作坊教学模式取得的效果
(一)搭建了自主学习平台,丰富学生课余生活,提高学生自主学习能力
工作坊的建设为学生搭建了自主学习平台,学生利用课余时间参加自己感兴趣的工作坊实践活动,不仅丰富了学生的课余生活,而且使学生的课余时间更多的用于知识、技能的学习上,激发了学生的学习兴趣,变被动学习为主动学习,提高了学生的自主学习能力。
(二)推进创新人才培养的理念和模式,提高学生自主创新能力
工作坊工作的推进倡导校园“无界化”理念,通过不同专业、不同年级学生的自由组合,学生之间互相学习,取长补短,丰富了学生的学习领域知识,为学生提供“文(科)工(科)交叉,多元发展”的平台。学生通过自我管理、自主完成项目开发、设计,不仅激发学生的学习兴趣,而且提高了学生的创新意识、发现和解决实际问题能力以及自我管理等能力。学生通过小组协作完成项目的开发,增强了学生的团队协作意识,避免出现我行我素的“人才”,提高了学生组织、交流、协调能力。
(三)发现人才、储备参加技能大赛人才
在每期的项目开发过程中,都会有十分优秀的学生脱颖而出,这些优秀学生将作为工作坊的指导小老师,负责指导下一期的学生,并作为科技大赛储备人才。其中“机械手的制作与操作”工作坊的同学在参加2011年浙江省高职院校“机器人”项目技能大赛暨全国职业院校技能大赛选拔赛中获得一等奖,“机械创新设计与制作”工作坊的同学在参加2011年浙江省大学生职业技能大赛暨全国职业院校技能大赛选拔赛机械部件创新设计与制造项目技能大赛中获得二等奖。这些参加大赛的同学都是在工作坊的学习选拔中发现的优秀学生。学生之所以能够取得这些可喜的成绩,都是学生平时通过在工作坊的项目开发过程中不断学习与磨练的结果。
(四)为教师科技研发提供平台,提高教师的科研能力
工作坊不仅为学生提供自主学习的平台,同时也为教师提供了科技研发的平台,教师在指导学生的过程中同学生一起发现问题、解决问题,在研讨的过程中,发现了现有产品中存在许多不足之处,并将这些不足作为技术难题攻关,这为教师提供了很有价值的科研项目。教师在工作坊中同学生一起动手操作,不仅提高了学生的实践动手能力,同时也为教师提供了一个实践操作的场地。
三、工作坊存在的不足之处
工作坊的建设还在起步阶段,还存在许多不足之处。
(一)工作坊的指导老师由专业教师兼职,教师指导学生同时还要担任教学任务,由于指导教师的精力有限因此指导教师不能将全部经历花费在工作坊的指导工作中,虽然工作坊配备了企业技术兼职人员,企业技术员由于工作原因也不能随时指导学生,因此学生在遇到自己无法解决的问题需要指导老师的帮助时不能第一时间得到帮助,影响工作坊项目的进度。因此工作坊还需配备专职的指导教师。
(二)由于大部分专业教师缺乏实践经验,对遇到的许多实践操作方面的难题有时也无法解决,从而影响工作坊的成绩的提高。因此教师还需要经常到企业实践,以提高自身的实践能力。
(三)学生在开展工作坊项目时,学生参差不齐,能力强的学生能够按照指导老师的要求完成各项任务,有些同学能力相对较弱,虽然参与的积极性很高,但在遇到自己不能解决的问题时,依赖老师、其他同学的依赖性很强,因此工作坊的开展还应考虑针对不同层次的学生在分配任务方面应依据不同学生的特点,针对其长处分配不同任务,充分调动学生的积极性,使学生的特长能够得到充分发挥。
作者简介:陈水宣(1980-),男,福建厦门人,厦门理工学院机械工程系,讲师;易际明(1954-),男,湖南桃源人,厦门理工学院机械工程系,教授。(福建 厦门 361024)
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2012)15-0053-02
“卓越工程师教育培养计划”(以下简称“卓越计划”)是国家教育部2010年6月启动的重大改革项目,也是促进我国由工程教育大国迈向工程教育强国的重大举措。[1-2]卓越计划对高等教育面向社会需求培养人才,调整人才培养结构,提高人才培养质量,推动教育教学改革,增强毕业生就业能力都具有十分重要的示范和引导作用。[3]
作为第二批加入卓越计划的高校,厦门理工学院结合本校的办学特色,在前期进行了广泛的论证和调研工作。本课题提出基于企业攻关课题的卓越工程师培养模式。攻关课题的立项遵循“行业指导、校企合作、分类实施、形式多样”的原则,其立论依据是通过校企的产学研合作联合培养人才,其载体是企业导师、高校导师共建的以解决实际生产问题为目的的攻关问题。
一、问题及现实需要分析
在卓越计划中,学生是对象,企业和高校则起主导作用。与传统高校为主的培养模式不同的是,在卓越计划实施过程中,学生将直接接触企业生产现场,参与实际工程训练;而企业作为双导师之一,成为其中十分关键的环节,直接参与人才订单式培养模式的制订,为企业积累对口的人才储备。此外,对高校导师的素质提出了更高的要求,要求具备企业工作经历。卓越计划培养模式改革力度大。但是通过前期的调研工作和试点,突显出以下问题:
1.企业参与卓越计划缺乏积极性
因企业没有法定的育人责任和义务,如何调动企业参与“卓越计划”的积极性、保证校企合作的稳定性以及本科阶段累计1年企业学习阶段的效果是国家和学校在制度、政策上亟待解决的问题。
2.企业学习阶段的安全隐患
学生在企业学习阶段需要到生产现场接受与培养方案相关的学习和项目的训练,因学生经验不足以及缺乏足够的安全培训,存在一定的安全隐患。学生安全事故的防范以及风险承担须政府、高校、企业部门制订有关规章制度。
3.学生合法权益受到侵害的风险
部分企业可能将到企业学习的学生视为替代操作工的廉价劳动力,不按校企所定协议进行有效的教学。学生承受长期加班、在非无害工作环境里工作等,尤其是从事的工作为重复性的劳作,容易影响学生在企业学习的积极性,其学习效果也会大打折扣。
4.高校教师实际工程经历不足
高校里具备工程实践背景的教师较为欠缺,特别是应用型本科院校教师的工作经历绝大多数是从学校到学校,对企业的工作流程和运作模式了解甚少。缺乏企业经历的教师在卓越计划实施时难以有效指导学生参与实际工程项目课题。
本研究旨在针对前期工作中面临的若干严峻问题和难点,提出基于企业攻关课题的卓越工程师培养模式,其目的是通过该创新模式的探索和试点,培养造就一批面向机制专业的实践能力强、适应现代机械专业发展需要的高质量工程技术人才,促进本校高等教育面向社会需求培养人才,提高工程教育人才质量。
课题结合企业导师和高校导师的双带教作用,围绕以服务企业为导向的攻关课题,实现卓越工程师培养过程的企业、导师、学生三方共赢。在卓越计划中,企业攻关课题的构建及课题实施过程中双导师带教方法的探索是本课题的主要研究内容。
1.攻关课题的定义
由高校、企业和学生“三结合”组成,以解决企业关键技术问题和提升学生实际工程能力为目的。特点是课题紧贴企业技术需求,且需要结合高校指导导师丰富的理论基础,最终在培养学生的同时取得明显的技术成果和经济效益。
2.攻关课题的构建原则
首先,所选攻关课题以服务企业为导向,是真刀真枪的实际问题。比如,2011年11月与厦门林德叉车立项实施的《林德叉车液力变矩叉车缓动功能研究》、《宝力系列叉车减震功能优化》等,该类项目是解决企业产品的重要问题,也是迫切依托高校解决的问题。
其次,结合实际、务实管用。所选课题以应用研究为主,做到课题是学科专业知识的延伸,学科专业知识是课题的基础,并始终坚持“课题就是问题”、“成果就是办法”、“研究就要管用”的原则。所立的每一项课题都与本专业联系十分紧密。比如,与厦门和丰利除污设备有限公司合作立项的《汽车轮胎模具干冰清洗机械手》与机械系机制专业的专业知识工作密切相关。
再次,集思广益、系统论证。企业和高校的双导师共同研讨攻关课题,拟采用固定选题和参考选题的方法,采取自上而下的方式由导师分配课题,采用自下而上的方式由学生根据兴趣和专长挑选课题,把卓越工程师的要求和企业自身的需要紧密结合起来,最后由校企卓越计划专家委员会论证最终确定选题。
3.具体选题及实施
攻关课题的选题特点是“小”、“实”、“活”、“新”。“小”,即提倡小课题、小项目,课题难度符合本科生的培养目标,避免片面追求力不能及的“大而全”课题;“实”,即课题目标明确,措施具体,方法运用适当,尽量不脱离专业知识范畴;“活”,即活动形式灵活多样,对学生有吸引力,容易产生学习兴趣;“新”,即思想观念、学习形式、成果总结、发表等要不断创新,不墨守成规。
课题搭建双导师带教机制的核心思想是在攻关课题的实施中实现“问题具体化、目标定量化、方法科学化、结果应用化”。企业导师重点完成问题挖掘、目标定量监控,高校导师指导学生采用科学化的方法分析问题、解决问题,并最终实现研究结果的应用化。
三、双导师制培养模式保障
1.建立企业和高校的双导师带教机制
课题重点研究围绕攻关课题的双导师带教机制,由学校配套具备工程背景的指导老师,同时从企业选拔实际经验丰富、从事机制相关领域的优秀工程师作为学生攻关课题的指导老师,力争每5名学生配一名企业指导老师。[3]
根据“卓越工程师培养计划”的培养要求,采用校企联合培养模式,把工程师素质培养分为校内学习和企业学习两个相对集中的培养阶段。实施“3+1”培养模式,即3年在校学习,最后1年集中在企业学习。[4]
土木工程实习工作总结1一 实习概况
1.1
实习概况
1.1实习目的
1、通过学习,对一般工业与民用建筑施工前的准备工作、整个施工过程和监理的基本知识体系有较清晰的了解,巩固课本上的知识。
2、理论联系实际,巩固和深入理解已学的理论知识,并为以后课程的学习积累感性知识,积累经验。
3、通过亲身参加施工实践,培养分析问题和解决问题的独立工作能力,用理论联系实际,为将来参加工作作好准备。
4、通过实习和劳动,了解施工的基本生产工艺过程中的生产技术规范的监理细则。
5、了解目前我国过施工技术与施工组织管理与监理的实际水平,联系专业培养目标,树立献身社会注意现代化建设,提高我国建筑施工水平的远大志向。
6、与工人和基层生产干部密切接触,学习他们的优秀品质和先进事迹。
7虚心学习,了解具体施工细节,学习工人师傅在长期的实践中总结的宝贵经验。
8、通过接触和参加实际工作,充实和扩大自己的知识面,培养综合应用的能力实习报告,为以后走上工作岗位打下基础。
1.1.2
实习时间
20__年2月21日 20__年3月18日
1.1.3
实习工地
某大学新校区 32#学生公寓楼
1.2工程概况
1.2.1
工程建设概况
本工程为学生公寓住宅楼,位于某大学新校区。
本工程总建筑面积27083.6㎡,占地面积4627.2㎡,建筑总高度20.15㎡,宿舍间数706间,总容纳2820人,本工程由2幢多层砖混结构楼组成,建筑结构安全等级二级,建筑耐火等级二级,抗震设防烈度7度,建筑屋面防水二级。设计使用年限50年。
1.2.2结构设计概况
本工程的建筑结构安全等级为二级,结构重要系数1.0,抗震设防烈度7度。本工程图纸上所标注的尺寸除标高以m为单位外,其余均以mm为单位。设计室内地面标高0.000,室内外高差0.75m。建筑物的伸缩缝、沉降缝及抗震缝内的施工垃圾应全部清除干净,充分保证设计所要求的缝宽上下贯通。
二 实习的工作和内容
2.1
实习内容
在实习期间遵守实习单位和学校的安全规章制度,出勤率高,积极向工人师傅请教善于发现问题,并运用所学的理论知识,在工地技术员的帮助下解决问题。对基础工程、钢筋工程、模板工程、混凝土工程等有了很具体的了解,同时对部分工程进行实践操作。
2.1.1基础工程
由于基础是整幢楼最为关键的部分,所以也是工程的重中之重,做好基础至关重要,基础工程包括了土方开挖,打桩,断桩处理,承台、地基梁的施工等等。由于整个工程的土方开挖和打桩已经基本结束,实习期间没能接触到。所以以下只做简单的介绍。主要介绍一下工程上比较常用的人工挖孔桩的做法:首先介绍一下断桩的处理流程。打完桩,做完静载实验后,做动测实验,动测报告出来以后就知道桩断在几米深的地方。若动测报告显示桩断在4m左右,然后进行人工挖孔。
在人工挖孔的过程中必须十分注意安全,洞口的保护至关重要。围护结构一般有二种,一种为-0.0m ~-1.50m之间,用砼作为围护结构,再往下一般用钢护筒作为围护结构。待挖至断桩处再深20cm~50cm,用吊车将桩断的部分取出,将预制好的钢筋智笼吊下去,较正以后,开始浇筑砼。整个浇筑过程需要混凝土搅拌车、吊车、挂篮一起配合,工人还得用振动棒加以振动。
在浇筑桩的过程中,将钢护筒拔出要有相当的技术,大约浇筑2~3挂篮的砼时,就应将铁护筒取出。
断桩处理完则进入下一个流程为浇筑桩蕊和浇筑承台垫层,在这一流程中要注意的问题是混凝土标号的控制,用来浇灌的混凝土需要添加膨胀剂,因为这样待混凝土凝结以后可以使承台和桩更好的连接在一起。承台的模板也需引起特别的注意,由于体积比较大,所以承台模板的加固体系间距应比较小,防止胀模的发生。承台和地梁钢筋安装也比较复杂,特别是交接处的地方,由于属于隐蔽工程,所以应做好检查验收工作。
2.1.2钢筋工程
钢筋使用必须坚持先检查后使用的原则;钢筋必须有出厂合格证和检验报告,按国家规范进行复检合格后方可用于工程中,钢筋在现场加工,制作加工工序为:钢筋机械安装钢筋对焊 锥螺纹加工 弯曲成型 钢筋绑扎。
钢筋是钢筋混凝土结构的骨架,依靠握裹力与混凝土结合成整体。钢筋工程乃混凝土结构工程的三大工程之一。
钢筋的分类一般可以按生产工艺的不同,直径大小,钢筋的强度进行分类。生产工艺与一般可分为热扎钢筋,冷扎钢筋,冷拉钢筋,冷拔钢筋。按不同的直径主要有以下几种钢筋:8mm、10mm、12mm、14mm、16mm、18mm、20mm、22mm、25mm等。在强度上钢筋可分为HPB235、HPB335、HPB400、RRB400级钢筋。其中HPB235、HPB335为最常用的两种钢筋。
因为混凝土浇筑后,钢筋的质量难以检查,因此钢筋工程属于隐蔽工程,需要在施工过程中严格检查,并建立起必要的检查与验收制度。为了确保混凝土结构在使用阶段正常工作钢筋工程施工时,钢筋的规格和位置必须与结构施工图一致。
一般的钢筋工程的施工过程如下:结构施工图 绘钢筋翻样图和填写配料单 材料购入、检查及保管 钢筋加工 钢筋连接与安装隐蔽工程检查验收。钢筋的安装对工人的看图能力要求较高,钢筋的型号,数量,位置要求很高,一般应和图纸一致。
工程中钢筋往往因长度不足或因施工工艺的要求等必须连接。所以钢筋的连接在钢筋工程中是一个重要的环节。以下是学习的三种连接方式:
1、绑扎连接:绑扎是目前仍为钢筋连接的主要手段之一。
采用绑扎连接时其位置和搭接长度必须满足《混凝土结构设计规范》(GB50204-20__)中的规定,轴心受拉及小偏心受拉构件的纵向受力钢筋不得采用绑扎接头。钢筋的绑扎接头是采用20~22号火烧丝或镀锌丝,按规范规定的最小搭接钢筋长度,绑扎在一起而成的钢筋接头。
本工程中在梁、板钢筋的连接上通常使用绑扎,但当钢筋的直径过大时则不能采用绑扎连接,因为这样会产生偏心作用的不良效果。2、焊接连接:混凝土结构设计规范规定,钢筋的接头宜优先采用焊接接头。焊接接头的焊接质量与钢材的焊接性、焊接工艺有关。焊接又分为闪光对焊、电弧焊、电渣压力焊。其中闪光对焊以及电渣压力焊在工程上使用较为频繁。本工程中柱筋的连接通常采用电渣压力焊,而梁筋中直接较大的钢筋则采用闪光对焊。
3、机械连接:钢筋机械连接是通过机械手段将两钢筋端头连接连接在一起。
本工程中地下室的梁筋连接全部采用直螺纹套筒连接,机械连接质量上会优于焊接,但是在造价上处于劣势,成本较高。
2.1.3模板工程
模板及其支架应根据工程结构形式、荷载大小、地基土类别、施工设备和材料供应等条件进行设计。模板及其支架应具有足够的承载能力、刚度和稳定性,能可靠地承受浇筑混凝土的重量、侧压力以及施工荷载。浇筑混凝土时模板及支架在混凝土重力、侧压力及施工荷载等作用下胀模(变形)、跑模(位移)甚至坍塌的情况时有发生。为避免事故,保证工程质量和施工安全,提出了对模板及其支架进行观察、维护和发生异常情况时进行处理的要求。
混凝土结构的模板工程,是混凝土成型施工中的一个十分重要的组成部分。我们所说的模板其实包含了两部分,其一是形成混凝土构件形状和设计尺寸的模板:其二是保证模板形状,尺寸及其空间位置的支撑系统。模板应具有一定的强度和刚度,以保证混凝土自重、施工荷载及混凝土的侧压力作用下不破坏,不变形。支撑系统既要保证模板的空间位置的准确性,又要承受模板、混凝土的自重及施工荷载,因此也应具有足够的强度、刚度和稳定性,以保证在上荷花载的作用下不沉陷,不变形,不破坏。
模板在材料与种类上也有很大的区别。一般可分为本模板、钢模板、胶合板,本工程多数使用胶合板模板。
模板的作用便是在结构的施工过程中,刚从搅拌机中拌和出来的混凝土呈液态,需要浇筑在与构件形状尺寸相同的模型号内,这样砼凝结硬化之后,才能形成所需要的结构构件,模板就是使钢筋混凝土结构或构件成型的模型。
2.1.3混凝土工程
结构混凝土的强度等级必须符合设计要求。用于检查结构构件混凝土强度的试件,应在混凝土的浇筑地点随机抽取。取样与试件留置应符合下列规定:
1、每拌制100盘且不超过100m?的同配合比的混凝土,取样不得少于一次;
2、每工作班拌制的同一配合比的混凝土不足100盘时,取样不得少于一次;3、当一次连续浇筑超过100m?时,同一配合比的混凝土每200m?取样不得少于一次;
4、每一楼层、同一配合比的混凝土,取样不得少于一次;
5、每次取样应至少留置一组标准养护试件,同条件养护试件的留置组数应根据实际需要确定。
混凝土工程包括制备、运输、浇筑、养护等施工过程,各施工过程既相互联系,又相互影响,任一过程施工不当都会影响混凝土工程的最终质量。混凝土的制备包括了混凝土的配制与混凝土的搅拌,每一步都至关重要。混凝土的配制还包含了混凝土的设计配合以及混凝土的施工配合比。
施工配合比是根据实验室的设计配合比提高一个数值,并有95%的强度保证率。混凝土施工配料计量必须准确,才能保证所拌制的混凝土满足设计和施工的要求。其偏差不得超过规范规定。施工配合比与实验配合比的差别在于含水率的区别。由于混凝土强度值对水灰比的变化十分敏感。由于实验室在试配混凝土时的砂、石实际含水率。为保证现场混凝土准确的水灰比,应按现场砂、石实际含水率对用水量予以调整。
混凝土的搅拌,要获得均匀一致的混凝土,必须对其原材料充分搅拌,使原材料彻底混合。工程中混凝土的搅拌一般采用机械搅拌,一般要注意搅拌时间的控制,以及送料机时间的控制。
混凝土的浇筑是混凝土工程的重中之重,也只有合格的浇筑,才能保证混凝土的强度,密实性符合设计的要求,才能保证结构的整体性和耐久性,尺寸准确,才能保证拆模后混凝土表面平整光洁。
混凝土浇筑之前要做好隐蔽工程的验收,而且还检查模板的尺寸,轴线及其支架承载力和稳定性。浇筑质量还以浇筑工人的技术水平有密切的关系。若浇筑过程中振捣不够很容易产生离析现象,而且容易产生蜂窝、麻面,甚至产生露筋现象。
施工缝的留置也是混凝土浇筑的一种特殊工艺,由于某些原因,不能连续将结构整体浇筑完成,且停歇时间可能超过混凝土的凝结时间,则应预先确定在适当的部位留置施工缝。一般施工缝应留在结构受剪力较小的部位,应用时考虑施工的方便。
2.2
施工技术
2.2.1
木工
1、模板的种类及制作方法;
2、各种结构模板安装的质量标准; 3、现浇结构模板安装的质量标准; 4、现浇结构模板拆除的时间和顺序;5、模板拆除的注意事项;
6、模板的清理,堆放和维修的方法及要求;
2.2.2
钢筋工
1、钢筋的种类及外形特征;
2、钢筋的焊接方法及质量要求; 3、钢筋冷加工的方法及工艺; 4、钢筋的绑扎的方法及质量要求;5、钢筋绑扎的搭接长度要求
6、各种构件保护层厚度的控制方法;
7、掌握隐蔽工程记录方法及主要内容;
2.2.3
混凝土工
1、搅拌机的种类,规格,拌和的原理;
2、震动器的种类,适用范围;
3、施工配合比的换算及标志牌的内容;
4、施工缝的留设及其处理方法;
5、混泥土的养护方法及要求;
6、混泥土表面缺陷产生原因及预防处理方法;
7、混泥土工程的质量检查内容;
3.1
问题与不足
不实习很多问题都考虑不到,实习后才知道什么情况都可能遇到,这就要求我们必须有丰富的实践经验,像刚刚走出校门的实习生实践经验还很不丰富,但理论中的东西要是也什么都不会,那在实习过程中就吃不开了。到了施工现场经过一个月时间的实习,虽然不长,但体会到并不是课本中学的东西用不上,而是要看你会不会用,懂不懂得变通和举一反三的道理。本次实习中比较严重的问题有以下几个:
1、对理论知识掌握不够扎实,例如:混凝土、砂浆试块的养护时间,做试块时应该振捣到什么程度,混凝土浇筑完毕后的养护温度、养护时间,另外对混凝土出现裂缝分析不出原因等等。
2、熟悉图纸的能力差,对平面的图形想象不出立体的样子。
致使不能明确的判断出施工的对错。
3、对于最新的施工规范不知道,致使不能很快的判断出施工的对错。
4、对于一些施工顺序还不太明了,对每一个施工过程的操作不了解。
5、理论联系实际的能力差。
对于建筑方面的一些出新了解太少。
3.2
认识与收获
首先说实习对我来说是个既熟悉又陌生的字眼,因为我十几年的学生生涯也经历过很多的实习,但这次却又是那么的与众不同。实习将全面检验我各方面的能力:学习、生活、心理、身体、思想等等。就像是一块试金石,检验我能否将所学理论知识用到实践中去。关系到我将来能否顺利的立足于这个充满挑战的社会,也是我建立信心的关键所在,所以,我对它的投入也是百分之百的!紧张的一个月的实习生活结束了,在这一个月里我还是有不少的收获。
实习结束后有必要好好总结一下。首先,通过一个月的实习,通过实践,使我学到了很多实践知识。所谓实践是检验真理的唯一标准,通过旁站,使我近距离的观察了整个房屋的建造过程,学到了很多很适用的具体的施工知识,这些知识往往是我在学校很少接触,很少注意的,但又是十分重要基础的知识。
本此实习的另一个收获就是学会了适应环境。虽说以后不一定去工地工作,但有了这段时间的锻炼,不论以后做什么工作心中都有了一种吃苦耐劳的毅力,也学会了适应环境。另外就是在工地上知道了一些与学校不同的问题,就是在工地上知道了作为一名技术人员应该怎样去和工人交流等。
工地锻炼的是解决问题的实践能力。例如:墙体也会发生偏移,楼梯支模时楼梯间的高度不够,阳台、凸窗的尺寸标高有微小变动等等很多问题,都是工程中可能发生的一些问题。只有通过实践后才能找到问题发生的原因,才能找到解决的办法。
另外,通过帮助资料员填写部分资料,使我对填写施工资料也有了一定的认识,知道什么时候该填什么资料,需什么人签字等,这些是我以前没有接触过的。
我坚信通过这一段时间的实习,所获得的实践经验对我终身受益,在我毕业后的实际工作中将不断的得到验证,我会不断的理解和体会实习中所学到的知识,在未来的工作中我将把我所学到的理论知识和实践经验不断的应用到实际工作来,充分展示自我的个人价值和人生价值。为实现自我的理想和光明的前程努力。
土木工程实习工作总结2从6月3日到6月5日,在此期间我们土木工程专业到合肥市三个大型建筑工地上实习,虽然在此之前我们的专业课还没有开设,但通过此次的实习也让我们每个土木人受益非浅,让我们对建筑物有了初步的感行认识,以及为我们今后开设专业课,学习专业知识打下坚实的基础。非常感谢学校给我们这次实习的机会,让我们有机会到建筑工地现场观看实习,让我们亲眼目睹施工人员如何对建筑物施工。我们每个人都很高心能够有这样的机会,让我们学习到很多书本上学不到知识。
三天到工地上实习,学校都是用校车专车接送,当我们到达工地集合地点时,我看到同学们头上都戴着安全帽;同时工地的生活区与施工区的门上也写着:不戴安全帽者不得进如施工现场;当然在建筑物结构主体外面的防护网上也写着标语:安全责任,重于泰山;由此可见在建筑施工当中首先要注意的问题就是安全问题。过去由于生产企业不重视民工安全造成了很多工伤和死亡事故,这些事故给工人和企业带来了很大的损害!同时,为了确保施工能顺利进行和施工的安全,工地是要用砖墙围护起来的,只有建筑施工的各种车辆和内?a href='//xuexila.com/yangsheng/kesou/' target='_blank'>咳嗽辈趴梢猿鋈耄颐鞘迪耙惨孪群褪┕し叫魃桃榫堑摹?/p>进到施工区,我们一眼就看到了建筑物的结构主体,当时结构主体给我的感觉就是不像建筑很不好看。这个可能是因为它和我所看到过的已经建好并投入使用的楼不同。主体前面有个很大的场地,这个场地是堆放建筑材料用的,可以看到所堆放的建材主要是钢筋,没有水泥、砂、石之类的建材,这是因为现在已经都采用了成品混凝土来浇筑结构了。这样可以保证混凝土的质量,减少施工浪费和降低生产成本。在钢筋堆放区我们可以看到不同型号的钢筋是分开放的,而且还在其前面标明钢筋的型号和进场时间等信息。
在建筑工地上我看到我从未看到过的建筑材料,名字记的不太清楚了,叫加压混凝气团,目前合肥很少有建筑公司在使用这种材料,相对那些传统红砖来说这种材料有很多红砖所不具有的特点:具有隔音保温的作用。用这么多优点,价格当然比那些红砖价格要高出很多。这种材料虽然占据很大体积但它却很轻。力气大的人一支手都可将起举起
在三天的实习中,我们每个土木人都学到了很多的知识,以下是我通过三天实习所学到的知识,它们分别为:基础底板及基础梁钢筋;墙筋绑扎;构造柱钢筋的绑扎;梁钢筋;板箍筋绑扎。
一、基础底板及基础梁钢筋
1.按弹出的钢筋位置线,先铺底板下层钢筋。
根据底板受力情况,决定下层钢筋哪个方向钢筋在下面,一般情况下先铺短向钢筋,再铺长向钢筋。
2.摆放底板混凝土保护层用砂浆垫块,垫块厚度等于保护层厚度,按每1m左右距离可缩小,甚至砂浆垫块可改用铁块代替。
3.底板如有基础梁,可分段绑扎成型,然后安装就位,或根据梁位置线就地绑扎成型。
4.底板钢筋如有绑扎接头时,钢筋搭接长度及搭接位置应符合施工规范要求,钢筋搭接处应用铁丝在中心及两端扎牢。
如采用焊接接头,除应按焊接规程规定抽取试样外,接头位置也应符合施工规范的规定。
5.根据弹好的墙、柱位置线,将墙、柱伸入基础的插筋绑扎牢固,插入基础深度要符合设计要求,甩出长度不宜过长,其上端应采取措施保证甩筋垂直,不歪斜、倾倒、变位。
二、墙筋绑扎
1.在底板混凝土上弹出墙身及门窗洞口位置线,再次校正预埋插筋,如有位移时,按洽商规定认真处理。
墙模板宜采用“跳间支模”,以利于钢筋施工。
2.先绑2~4根竖筋,并画好横筋分档标志,然后在下部及齐胸处绑两根横筋定位,并画好竖筋分档标志。
一般情况横筋在外,竖筋在里,所以先绑竖筋后绑横筋。横竖筋的间距及位置应符合设计要求。
3.所有钢筋交叉点应逐点绑扎,其搭接长度及位置要符合设计图纸及施工规范的要求。
4.为保证门窗洞口标高位置正确,在洞口竖筋上划出标高线。
门窗洞口要按设计要求绑扎过梁钢筋,锚入墙内长度要符合设计要求。
5.各连接点的抗震构造钢筋及锚固长度,均应按设计要求进行绑扎。
如首层柱的纵向受力钢筋伸入地下室墙体深度;墙端部、内外墙交接处受力钢筋锚固长度等,绑扎时应注意。
6.配合其他工种安装预埋管件、预留洞口等,其位置,标高均应符合设计要求。
三、板钢筋绑扎
1.清理模板上面的杂物,用粉笔在模板上划好主筋,分布筋间距。
2.按划好的间距,先摆放受力主筋、后放分布筋。
预埋件、电线管、预留孔等及时配合安装。双向受力板,短方向钢筋在下,长方向钢筋在上。
3.在现浇板中有板带梁时,应先绑板带梁钢筋,再摆放板钢筋。
4.在钢筋的下面垫好砂浆垫块,间距1.5m。
垫块的厚度等于保护层厚度,应满足设计要求,如设计无要求时,板的保护层厚度应为15㎜,钢筋搭接长度与搭接位置的要求与前面所述梁相同。
通过此次的实习,我有所感触,主要从几个方面讲:“路漫漫其修远兮,吾将上下而求索”:第一次,亲身感受到土木工程是一门大学问,有很多很多的知识。我还是个连土木工程门都没进的无知学生,要学的很多,要做的很多,今后的时光应该是自己发奋读书的日子,是努力求索的日子。从理论到实践还有一段路要走:在我们的第一天站在建筑物的施工现场,我们从书本上学到的很多的知识不能和实践相结合。
以后,我们要多加努力,大学不是高中,要学真本事,能把课本上的东西运用到实际中去,并有所创新,才能算是真正学会了,才是真正的本事。要想学好,先要“三勤”:在许多工地,工地技术人员等给我们最多、最宝贵经验就是“三勤”,勤看、勤问、勤思。对各工地、工程,要多留心看,施工技术、施工方法、施工管理等要多留心看。
另外,就是对于专业书籍等要多看;对发现的问题和不太清楚的地方要多问,问技术人员,问工人师傅,总之,要在最短的时间内,把问题解决好,搞清楚;对于任何问题、任何方法等,都要经过自己的认真思考,不要把问题留给别人去解决,不要简单的照搬别人的方法,思考是进步的捷径。学真本事,有自己的一技之长:这次老师和工地技术人员,让我记忆最深的话就是“学真本事,有自己的一技之长”。不要死钻课本,但也不要脱离课本,联系实际,要把本事真正学到手,学过的就要能用的上,能在将来的岗位上,施展自己的本领。
要有自己的特长,用工人师傅的一句话就是“一招先吃遍天”,要有自己的夺人之处,才有自己的立足之地。搞工程要能吃苦,要有耐力:一个连阳光都见不得的人,会有什么作为呢?一个一遇到困难,就退缩的人更不会有什么作为.这次实习我的又一收获,就是自己的毅力,又得到了一定的锻炼,为将来更好的走上工作岗位,准备了一份适应力。
总的来说很高心能够有机会参加实习。让我们学到了很多的知识。对此次实习感到很满意。以上内容为我在实习中所学所感。报告到此结束,谢谢!
土木工程实习工作总结3经过两周的生产实习,感受深刻。在施工技术上,实际操作以理论知识为基础,但又比理论知识更具有灵活性和可操作性,这需要学好专业知识的同时在工作中积极思考,灵活应用,培养自己的思维创新与独立解决问题的能力。同时,利用这次实习机会接触社会,得到很好的锻炼,明确了在剩余的一年大学生活中应该发展的方向,特别是需要锻炼语言交流与沟通能力,努力学习,踏实工作,积极面对每一次挑战。
生产实习是土木工程专业教学计划中必不可少的实践教学环节,它是所学理论知识与工程实践的统一。在实习过程中,我以技术员的身份深入到建筑施工单位,以一个高层住宅小区为实习场所,在项目部技术室主任的指导下,参加工程施工工作,顺利完成了两周的实习任务。同时,也为大学毕业后从事工程时间打下良好基础。
实习对我来说是个既熟悉又陌生的字眼,因为我十几年的学生生涯也经历过很多的实习,但这次却又是那么的与众不同。他将全面检验我各方面的能力:学习、生活、心理、身体、思想等等。就像是一块试金石,检验我能否将所学理论知识用到实践中去。关系到我将来能否顺利的立足于这个充满挑战的社会,也是我建立信心的关键所在,所以,我对它的投入也是百分之百的!紧张的一个月的实习生活结束了,在这半多月里我还是有不少的收获。实习结束后有必要好好总结一下。首先,通过两的实习,通过实践,使我学到了很多实践知识。所谓实践是检验真理的唯一标准,通过旁站,使我近距离的观察了整个房屋的建造过程,学到了很多很适用的具体的施工知识,这些知识往往是我在学校很少接触,很少注意的,但又是十分重要基础的知识。
本工程在施工中采用了较多的新技术、新材料。主体结构是全现浇剪力墙结构,墙内设置暗柱和暗梁,增加了房间的开间面积和净空高度。装修中,如厨房、卫生间的装修采用了轻质陶粒混凝土隔墙条板,此隔墙板与以往砖砌墙相比,具有自重轻、安装简便、强度可靠等优点,不仅使现浇楼板所承受的荷载大大减小,而且加快施工进度,缩短工期,节约成本。
在构造柱配筋验收过程中,设计单位在立筋的采用上选择光圆筋,而施工队在施工过程时绑扎的箍筋与光圆筋之间的摩擦力过小,导致箍筋向下滑移,给施工带来不便。因此,施工队擅自将光圆筋改为螺纹筋来增大摩擦力,以便于箍筋的绑扎施工,但这一变动极大的增加了成本。通过积极思考,我向技术室主任提出如下整改方案:暗柱四根立筋采用2光圆筋和2螺纹筋,施工时交叉对角放置,
学习是无止境的,通过看到的结果,积极思考问题产生的原因以及处理方法,这样才能在工作中学到更多知识,真正起到理论联系实际的良好实习效果,在处理遇到的工程技术题的过程中,增强分析问题、解决问题的能力。
实习结束后有必要好好总结一下。首先,通过两周的实习,通过实践,使我学到了很多实践知识。所谓实践是检验真理的唯一标准,通过实习,使我近距离的观察了整个房屋的建造过程,学到了很多很适用的具体的施工知识,这些知识往往是我在学校很少接触,很少注意的,但又是十分重要、十分基础的知识。
在学习实践了许多课内外的具体施工方法的同时还对许多具体施工细节以及管理过程有了更真实更进一步的了解。
在施工项目管理的过程中涉及到的具体管理进度及计划的变更以及项目进度计划及评价由于受到各种干扰,经常出现实际进度与计划进度不一致的现象。这种偏差必须采取措施予以纠正。我们通常采用对进度计划的执行情况进行跟踪检查,发现问题后,及时采取措施加以解决。
通过项目经理部的管理施工进度旬月报,对工程的施工进度及存在的问题进行了解。由负责计划的工程师去现场,检查进度计划的实际执行情况,并定期与不定期的参加现场会议,了解工程实际进展情况,同时协调有关方面的进度关系。在我公司承建的中环线张贵庄路顶管工程中,我项目部采用横道图比较法对照工程的实际执行状况与计划目标的差异。
当出现工程进度出现大于10天以上的偏差时,我们一般要分析偏差的原因,分析偏差是否影响到后续工作和总工期,这种分析是通过时标网络计划进行的。我们在采取了各种手段解决进度滞后问题后,一般还要调整工作顺序、改变某些工作的逻辑关系、缩短某些工作的持续时间等方法,用工期优化的方法对原网络计划进行调整。
在实习中不仅可以学到知识,也可以让你怎样处理好人际关系,施工单位是个人员和复杂的单位,我们要真诚待人。我刚来到时,遇到很多新的面孔,由于和他们未熟悉,所以不敢和他们说太多的话,而且对工作未曾了解,开始觉得不太适应。后来我慢慢发现,只要真诚待人,虚心请教同事,他们也很乐意和我交往往。还教会我一些技术,由此我深感真诚的重要性,在公司里不但要学会如何做事,而且要学会如何做人。正确处理同事之间的关系是非常重要的,它会关系到你能否开展工作。孤芳自赏并不能说明你有个性,过于清高是很难融入大集体的。勤学好问。刚来到单位时,我对很多方面都未熟悉,这就需要我勤学好问。因为经验对于新人来说是很重要的,不过能学到东西才是最重要的。做事要讲究条理。年轻人刚到工作单位时往往会表现急躁,这是正常的,但最好不要急功近利,急于表现自己可能会使自己处于不利地位。我们要抱着踏实的态度来做事,虚心点往往能得到别人的认同。其实我发觉前辈做事有一点很值得学习的,就是他们做事很讲究条理,他们遇到问题会一步步去解决,而不是惊慌失策。多和同事交流。同事们都有工作经验,多和他们交流,能从中学到不少社会经验,也可避免走一些弯路。
紧张的两周的实习生活结束了,在这两周里我还是有不少的收获。以上提到的管理经验与做法,是我几年来在结合知识学习与施工现场工作中得来的。可见要想做好施工进度的有效控制,将会成为一个企业能否占领建设市场的一个关键。
施工项目是建筑施工企业对一个建筑产品的施工过程和成果,也就是建筑施工企业的生产对象,可能是一个建设项目的施工,也可能是其中的一个单项工程或单位工程的施工。其主要特征:一是建设项目或是其中的单项工程,或单位工程的施工任务;二是以企业建筑施工企业为管理主体的;三是任务的范围是由工程承包合同界定的。施工项目管理包含以下几方面内容:一、施工项目的组织机构管理二、施工项目质量管理三、施工项目的成本管理四、施工项目安全生产与文明施工的管理,管理好一项工程需要从各个方面具体着手控制好各项具体施工步骤。
两周的实习虽然短暂,让我学会了不少东西,继续回到学校脚踏实地的努力工作学习,摆正自己的心态,从初涉社会工作的被动状态转变到开始适应社会的主动状态,以放松的心情,充沛的精力重新回到紧张的学习工作当中。
这次实习让我深刻体会到读书固然是增长知识开阔眼界的途径,但是多一些实践,畅徉于实事当中,触摸一下社会的脉搏,给自己定个位,也是一种绝好的提高自身综合素质的选择。
此次实习,在社会这个大学校中学习实践知识。这也是我第一次真正接触社会,感受社会。
大学生活是紧张而又充满期望的日子,学习的闲暇时总是憧憬着背起行囊,远离亲人朋友以及师长护佑,去走真正属于自己的路。然而当我们终于可以像刚刚长满羽毛的雏鹰般离开长者们搭建好的巢穴,独自一人走上社会工作这个大舞台时,却发现人生的道路原来是如此的坎坷不平,任何人的成功都是经历一番狂风暴雨的。
很荣幸能接触到师傅来带我,给了我工作上的知道和帮助,在实践中使自己能够充分的将所学的理论与实践结合起来,明确了自己今后的发展方向,虽然在实习的开始过程中碰到了诸如语言等方面的一些障碍,但是更使得自己明确了自身的不足努力学习,塌实工作,积极面对每一次新的机遇。
土木工程实习工作总结4一、实习目的
通过接触和参加实际工作,充实和扩大自己的知识面,培养综合应用的能力,为以后走上工作岗位打下基础。
二、实习内容
参加测量工程、钢筋工程、模板工程、混凝土工程、砌筑工程施工全过程的操作实习,学习每个工种的施工技术和施工组织管理方法,学习和应用有关工程施工规范及质量检验评定标准,学习施工过程中对技术的处理方法。
三、实习概况
在实习期间遵守实习单位和学校的安全规章制度,出勤率高,积极向工人师傅请教善于发现问题,并运用所学的理论知识,在工地技术员的帮助下解决问题。对钢筋工程、模板工程、混凝土工程等有了很具体的了解,同时对部分工程进行实践操作。
1.钢筋工程钢筋使用必须坚持先检查后使用的原则;
钢筋必须有出厂合格证和检验报告,按国家规范进行复检合格后方可用于工程中,钢筋在现场加工,制作加工工序为:钢筋机械安装钢筋对焊锥螺纹加工弯曲成型钢筋绑扎。
2.模板工程模板及其支架应根据工程结构形式、荷载大小、地基土类别、施工设备和材料供应等条件进行设计。
模板及其支架应具有足够的承载能力、刚度和稳定性,能可靠地承受浇筑混凝土的重量、侧压力以及施工荷载。浇筑混凝土时模板及支架在混凝土重力、侧压力及施工荷载等作用下胀模(变形)、跑模(位移)甚至坍塌的情况时有发生。为避免事故,保证工程质量和施工安全,提出了对模板及其支架进行观察、维护和发生异常情况时进行处理的要求。
3.混凝土工程结构混凝土的强度等级必须符合设计要求。
用于检查结构构件混凝土强度的试件,应在混凝土的浇筑地点随机抽取。
取样与试件留置应符合下列规定:
1、每拌制100盘且不超过100m3的同配合比的混凝土,取样不得少于一次;
2、每工作班拌制的同一配合比的混凝土不足100盘时,取样不得少于一次;
3、当一次连续浇筑超过100m3时,同一配合比的混凝土每200m3取样不得少于一次;
4、每一楼层、同一配合比的混凝土,取样不得少于一次;
5、每次取样应至少留置一组标准养护试件,同条件养护试件的留置组数应根据实际需要确定。
四、实习主要工作任务
我们这次实习的主要任务就是看懂实习工地的建筑类型,了解工程的性质,规模,建筑结构特点与施工条件等内容,了解不同机械设备的操作范围和规程,多多请教了解看到的不知道的知识。尽量争取参与并了解工程开工前和施工中的各项准备工作,参与进入施工现场的材料,收集有关技术资料,整理施工实习日记,做好实习收尾工作。我们应该去了解或者熟悉工地上常用的机械设备的性能。
带着各种各样的疑问,我们一边参观一边询问着,尝试了解常用的机械设备。为了了解不同机械设备的操作范围和规程,针对在施工现场看到的“双锥反转出料搅拌机”,操作的师傅细心的告诉我们它是目前在建筑工程中应用较广的一种自落式搅拌机,主要按重力机理进行搅拌作业。观察我们可以看到搅拌筒内壁焊有弧形叶片,当搅拌筒绕水平轴旋转时,叶片不断将物料提升到一定高度,然后自由落下,互相掺合。主要用于一般骨料塑性混凝土的搅拌。为了进行有效的成本控制,工长告诉我们正确的放料顺序为:石子,水,砂。因为放料顺序不对会造成浪费。我们在现场看到有师傅在砌筑空心砖,据他介绍空心砖具有良好绝热性能,主要用于非承重墙或框架结构的填充墙等部位,比如阳台后砌墙。使用砌筑砂浆,孔对孔(空心砖)1/2处,孔向下(将少数分布筋埋入)交错搭接。若空心砖旁要开门窗洞,应将3块实心砖填入其中再施工。我们又询问了为了节约用水,可不可以使用生活用的污水来拌和混凝土。师傅笑了笑说,混凝土用水也需要干净的水,因为污水会影响混凝土的质量。不单是水,对砂、石的细度模数也有要求;对水泥标号也有要求。
五、实习中存在的问题:
不实践很多问题都考虑不到,实践后才知道什么情况都可能遇到,这就要求我们必须有丰富的实践经验,像刚刚走出校门的实习生实践经验还很不丰富,但理论中的东西要是也什么都不会,那在实习过程中就吃不开了。到了施工现场经过一段时间的实习,才体会到并不是课本中学的东西用不上,而是要看你会不会用,懂不懂得变通和举一反三的道理。本次实习中比较严重的问题有以下几个:问题一:对理论知识掌握不够扎实,例如:混凝土、砂浆试块的养护时间,做试块时应该振捣到什么程度,混凝土浇筑完毕后的养护温度、养护时间,另外对混凝土出现裂缝分析不出原因等等。问题二:熟悉图纸的能力差,对平面的图形想象不出立体的样子。致使不能明确的判断出施工的对错。问题三:对于最新的施工规范不知道,致使不能很快的判断出施工的对错。问题四:对于一些施工顺序还不太明了,对每一个施工过程的操作不了解。问题五:理论联系实际的能力差。对于建筑方面的一些出新了解太少。
六、实习心得
实习的中途,领导来看望我们,要我们好好学习,为以后祖国的建设打好基础。各行各业都辛苦,可是我们在这里,不但看到了艰辛,也看到了伟大。民工们在烈日酷寒的天气里,仍然在为城市建设而努力着。在实习的过程中,我们再工地外面看到有民工站在某楼层高处扬言跳楼,想以这种方式来要回辛苦挣的血汗钱,这件事情还引起当地媒体的反应。我不希望民工们再用这种方法来拿回属于自己的钱,法律是最好的武器,所以他们自己也应该去学习相关的法律。这种方式真的已经不是新闻了,我也担心那些克扣拖欠民工工资的人有一天习惯了,不以为然了,民工们怎么办?拖欠民工工资历来是建筑行业的一大问题,因为很多老板是通过贷款来修房子,再卖了房子发工钱,或者直接走人。现在的银行应该建立严格的信贷制度来支持建设支持民工,让辛苦为祖国建设服务的民工没有后顾之忧,在建筑工地上看到的一些情况,让我感慨万千。首先我想到的是安全问题。工人们可能是太熟悉他们的工作了,也认为没有什么大问题,于是就不注重那些器械操作规程,认为怎么好用就怎么用。他们在砌砖的时候,随意搭设脚手架,而且没有按照规定使用扣件,这样做是很危险的。扣件扣紧了钢管才不会乱滚,人站上去才会安全。安全兜网也没有按照规定架设,灰土石块掉下来砸到下面的人就不说了,如果是人掉下来,他的生命安全还能得到保证吗?我们还看到有人用塔吊将钢管或者圆原木运送到楼上,结果被监工骂了而且扣了工钱。是的,如果不小心,材料滚动下来,砸伤了人,后果将会不堪设想。为了生命安全,企业的负责人应该为他们买保险,应该给他们上安全教育课。
七、实习的经验及收获:
首先本此实习最大的收获就是学会了适应环境。未去工地之前我从没想象国两个月的实习我能承下来。但是通过这次实习我适应了这种工地生活。虽说以后不一定去工地工作,但有了这段时间的锻炼,不论以后做什么工作心中都有了一种吃苦耐劳的毅力,也学会了适应环境。另外就是在工地上知道了一些与学校不同的问题,就是在工地上知道了作为一名技术人员应该怎样去和工人交流等。其次,通过这次实习使我对工程方面的有关知识在实际上有了更深一些的了解。应该说在学校学习再多的专业知识也只是理论上的,与实际还是有点差别的。这次实习对我的识图及作图能力都有一定的帮助,识图时知道哪些地方该注意、须细心计算。在结构上哪些地方须考虑施工时的安全问题,在绘图时哪些地方该考虑实际施工中的问题。到即能施工又符合规范要求,达到设计、施工标准化。没有这次实习也许绘图只是用书本上的照搬照画,不会考虑太多的问题,更不可能想到自己的设计是否能施工。工地虽苦,但能学的是一些现实东西,锻炼的是解决问题的实践能力。例如:墙体也会发生偏移,楼梯支模时楼梯间的高度不够,阳台、凸窗的尺寸标高有微小变动等等很多问题,都是工程中可能发生的一些问题。只有通过实践后才能找到问题发生的原因,才能找到解决的办法。另外,通过帮助资料员填写部分资料,使我对填写施工资料也有了一定的认识,知道什么时候该填什么资料,需什么人签字等,这些是我以前没有接触过的。八、总结这次实习是我对建筑设备,建筑基础等有了一定的了解,为我们今后学习专业知识引开了一条路,我们通过观察问询等方式了解到了很多我们不曾知道的东西。除了建筑知识,给我们印象最深的应该是安全问题。每个施工单位都有标语“安全第一”,作为工程人员,应尽力避免安全事故的发生,不但要严格规章制度,还要为员工们灌输安全知识,对他们的生命安全负责。
土木工程实习工作总结5转眼间五周的实习就结束了,此次我所实习的工地是我校广西工学院教职工宿舍楼建筑工地,跟从毕业设计指导老师葛新光老师的安排,到29#楼实习,此工地是由柳州建筑集团公司承建的。在这工地实习让我受益匪浅,使我们更多的掌握了关于建筑方面的理论知识,而理论与实践是紧密相联系的,这次的实习让我很好的了解到实际操作能力,将理论知识全面的融会于工作实践,我更好的在实际作中得到了锻炼。作为一名即将毕业的大学生来说,学好专业课理论知识是必须的,而在这之后实践学习也应该是更为重要和必须的,更是科学的,为此,我们都很认真的对待这次毕业实习,也让我们自己从实践中获得对于这门自己即将从事的专业更加深刻的理性认识,为今后专业性的学习和工作奠定坚实的基础。这里的师傅人都很好,我们有问题,他们都会耐心的给我们讲解,每天去施工现场手把手都教导我们,并给我们讲现场施工注意安全的事项。开始我们都觉得好新鲜,初到时,我以一个初学者的态度来对待自己的所见所闻。这里刚开始施工,从看建施图到到基础钢筋的绑扎以及浇混凝土等等,我们都把我们的所见所闻记到日志里。在这里每天都期待看见新鲜的事物,以满足自己的好奇心。在工地我们要懂的第一件事就是要会看图纸,但我们在学校时几乎没接触过真正的施工图纸,为此在这看图纸上遇到了好多问题,还好师傅们都能耐心的给我们讲,也积累了很多经验知识。
首先,了解了有关塔吊的基础和安装。塔吊的位置是根据本楼房的结构外型,和考虑塔吊的拆除,位置要和施工现场平面布置图基本一致。塔吊的基坑钢筋绑扎要按照施工图绑扎,采用现场绑扎,绑完后要按施工图检查,报监理验收,合格后放可浇砼,浇砼前塔吊地脚地螺栓必须预埋到位,在螺栓端部位丝牙处用黄油涂抹,再也纸包好,以便安装。塔吊的安装程序为:固定塔吊基础安装塔吊标准节至20M吊装塔帽转台和驾驶室塔吊平衡臂卷扬机,备电箱先吊一块配重块吊装起重臂记撑架系统吊装剩余两块配重块穿绕有关绳索系统检查整机的机械部件,结构连接部件,电气部件等调整好各安全保护装置进行试车。
在这期间在资料室里还学到不少东西,资料室都放置有关该工程的施工方案等资料。对一些施工方案也有了一些了解,一般的施工组织设计应该包括编制说明、工程概况、施工组织、现场总平面布置图、施工方案、质量保证措施、安全保证措施、施工进度计划、工期保证措施、劳动力安排、机械设备配备和文明施工措施等内容。作为管理人员不仅要会编制施工组织设计,也要懂得利用施工组织设计进行项目管理,施工组织设计是施工管理的重要依据。在资料室那些学姐的一些话让我深记在心里,要作为一名资料员必须具备,业外必须了解施工顺序,熟悉施工工艺,掌握施工质量状况和进度;内业必须熟练掌握建设工程施工质量验收统一标准和各有关专业工程施工验收规范,要善于收集和积累各种载体的资料“空白表”,日积月累地充实收集,编辑和整理资料的能力。其次对混凝土工程也有了一些了解,混凝土质量的好坏,既对结构物的安全,也对结构物的造价有很大影响,因此在施工中我们必须对混凝土的施工质量有足够的重视。 作业准备:浇筑前应对模板内的垃圾、泥土等杂物及钢筋上的油污清除干净,并经检查钢筋的水泥垫块是否垫好。如果使用木模板时应浇水使模板湿润,柱子模板的清扫口高水平在清除杂物后再封二。
混凝土的浇筑和养护混凝土浇筑是从搅拌厂直接运送过来的,再浇筑。然后要注意的是混凝土的早期养护,其目的在于保持适宜的温湿条件,以达到两个方面的效果:一方面使混凝土免受不利温、湿度变形的侵袭,防止有害的冷缩和干缩。另一方面使水泥水化作用顺利进行,以期达到设计的强度和抗裂能力。从理论上分析,新浇混凝土中所含水分完全可以满足水泥水化的要求而有余。但由于蒸发等原因常引起水分损失,从而推迟或防碍水泥的水化,表面混凝土最容易而且直接受到这种不利影响。因此混凝土浇筑后的最初几天是养护的关键时期,在施工中应切实重视起来。所以在施工时我们要谨慎的处理这些事件,根据不同情况不同处理。 这些问题都是在施工事要注意的,在施工时采用何种水泥,用量都是要注意的,还有混泥土的早期保养。
在跟随师傅巡视工地的过程中,还了解了其它的如柱梁楼板的浇注,钢筋的绑扎等,而在巡视中遇到的问题,也是我学习的机会。我拿着图纸对照现场的时候,有好多难以想象的结构布置就一清二楚了。比如关于吊筋,虽然从课本上和课程设计中,不止一次见到,但直到亲眼看到才明白了它是什么样的布置。刚刚发现吊筋的时候,我兴奋地在每一个主次梁交接处寻找着它的踪影,直到我真正了解了它。在施工操作面上了解认识了结构的真实构造,见识了钢筋工、木工、焊工等的工作情况,初步懂得了钢筋的铺设、绑扎、焊接和模板的支撑与拆卸,其中竖向钢筋的连接采用电渣压力焊是我第一次见到。钢筋的绑扎,底层基础钢筋的绑扎首先要放样,每一跨度里钢筋的接头数只有25%,即4根钢筋里只有一个接头,另外,接头要尽量放在受压区内。