荆攀峰
【摘要】工业4.0的到来,使得世界范围内的机械产业发展迅猛,机械推动了社会进步和经济发展。机械领域的产品设计水平是一个国家创新能力和竞争能力的决定因素,汽修专业相关专业人才的需求剧增,如何有效改进高校的课堂教学和高效的培养人才,是我国的机械工程产业未来十年的核心任务。
【关键词】中专汽修专业实习教学艺术
1中专汽修专业对人才的需求
近年以来,随着网络与信息技术的快速发展,信息的传播速度与规模正日益增大,信息化已全面实现,信息技术以及网络技术已经成为了现代信息社会不可或缺的基本设施,信息及网络技术也对当代的教育产生了巨大的冲击。互联网的日益发展,教育教学与信息技术不断融合,由新兴信息技术带来的教育教学模式创新不断涌现。
第一次工業革命时期,我国处于闭关锁国阶段:第二次工业革命我们是一块被西方列强分割的肥肉;第三次信息革命,我国正处于建国初期没有足够的物力、财力来寻求发展,2013年德国联邦教研室与联邦经济技术部提出工业4.0,即是将“网络、计算机技术、信息技术、软件与自动化技术的深度交织产生新的智能化、个性化虚拟网络联合为一整个实体物理系统”,前三次工业革命我们都错过了,目前我国工程机械行业的技术和产业仍然处于工业2.0、3.0阶段,我们必须抓住这个发展新机遇,实现工业4.0的跨越发展。
高等学校有三大职能,即培养社会所需的专业人才、提供科学研究与服务社会,而培养专门人才是高等学校的首要任务。新工业时代的到来,这必然要求我国教育工作者的教育思想和教育方法紧跟时代的步伐,并具有超前意识,这样才能使我们培养的学生满足未来社会的要求,培养出适合新时代的专业人才。“工业4.0”时代的到来,企业发展竞争要求最新技术,使用先进的数字化设计代替陈旧的二维设计是有必要的,这些需求首先影响到汽修专业制造专业人才的培养方向。我国需要大量高水平汽修专业人才,来满足未来制造业发展的需要。先进的三维设计及其制造方式正在全面展开,各种与计算机结合的三维参数化设计技术在工程实际中的应用也日益显著,可以说已成为现代产品设计与制造的主流技术手段,为适应企业对设计与制造类人才需求的发展,使学生具备一定的三维设计技能是很有必要的,鼓励学生采用三维设计软件进行三维实体设计,让学校汽修专业课堂的教学与现代企业要求接轨。
2“汽修专业”课程教学现状与应用
作为一门工科院校重要的专业基础课,“汽修专业”在汽修专业专业教育领域中占据着重要的地位。课程涉及的知识面广泛,课程内一些零件的运动原理、工作特性、受力状况及结构设计复杂,学生不易理解而老师不易教授。
2.1传统的课堂教学
传统的汽修专业课程的教学方式主要使用是直接照本宣科的教学,教学资源主要分为两种:教材和PPT幻灯片,教学资源往往采用传统手工绘图或者AutoCAD绘制的效果图进行实例展示,存在非常大的弊端:
首先,教材文字过多,静态教材无法展示机构的运动过程。教材内容较为详尽,较适合学生自学,但过多的文字无形中增添了学习的乏味感。PPT幻灯片的文字内容过少,不利于理论的讲解,视频和图片对机械运动原理的展示不完善。PPT即为教师课程内容的展示,文字较少,只有重点概念进行了文字化,其余多为教师讲解,不利于学生自学。
其次,对于机构运动的展示,教师常常使用PPT主要应用二维静态图片,常常使用AutoCAD设计和制作的效果图。教师在便利教学的同时,给学生的三维思维带来制约:
老师按照课本上图示讲解每一个零件的作用和安装顺序,这样的讲解方式不能给学生留下深刻的印象,尤其是装配顺序等。
传统AutoCAD的修改、设计等工作很复杂繁琐,这将大大影响设计效率,与现代数字化设计理念相违背,不能满足现代汽修专业的要求。
进行汽修专业课程设计的过程中,以二维设计为主导展开实践教学,学生仅从二维层面去理解设计过程,无法上升到三维设计层面,对主要零部件之间的装配关系、运动关系等难以获得充分的认识,因此对大的机构和装置的整体设计与装配过程缺乏全面了解。
局限于二维设计就会导致学生自身空间想象能力和工程实践能力得不到较大提高,也不利于学生对专业软件知识的掌握及将专业软件应用于工程设计的能力培养,更加制约了学生创新能力的发展。
2.2 MOOC课程教学
网络化的生活已经全面步入了人们的生活,《汽修专业》MOOC平台的构建转变了教学的中心,学生成了学习的主人,学生可以根据各自的需要通过课程中心自由下载需要的学习材料。其线论坛及答疑板块,能提供及时的课程信息及在线答疑,学生们可以通过网络向老师提出疑问并且得到答复。
在数字化MOOC课程中,汽修专业的教学资源包括视频资源。课程中的视频进行讲解,使得机构运动的展示十分直观,但视频的缺乏交互,其不受控性仅适用于对机械运动过程的展示,但是不易于针对机构运动的某个状态进行定点、深入的讲解。
将汽修专业与三维仿真技术相结合,对《汽修专业》的教学改革是一个挑战,对于促进学生的理解、增强学习体验、提高教学的质量和效率具有重要意义。然而机械类课程在MOOC中目前仍处于发展非常薄弱的状态,所以在《汽修专业课程设计》中,将三维数字化设计代替传统的二维制图是课程改革的一个重点,并对二维设计的机械课程进行整体优化。在教学中引入类似Solid Works的三维仿真软件极有必要。在汽修专业教学过程中,将机械制图软件与教学相结合,能通过三维软件培养学生的空间思维和三维设计能力,让学生懂得汽修专业国家标准。
可以预见的是,随着现代技术的不断发展和企业生产需求的不断扩大,《汽修专业》课程的教学方法、教学手段、教学媒体必须得到进一步的发展。高校和教师要鼓励学生采用三维设计软件进行三维实体设计,汽修专业课程的教学必须与现代企业的要求接轨。