荊攀峰
【摘要】工業4.0的到來,使得世界范圍內的機械產業發展迅猛,機械推動了社會進步和經濟發展。機械領域的產品設計水平是一個國家創新能力和競爭能力的決定因素,汽修專業相關專業人才的需求劇增,如何有效改進高校的課堂教學和高效的培養人才,是我國的機械工程產業未來十年的核心任務。
【關鍵詞】中專汽修專業實習教學藝術
1中專汽修專業對人才的需求
近年以來,隨著網絡與信息技術的快速發展,信息的傳播速度與規模正日益增大,信息化已全面實現,信息技術以及網絡技術已經成為了現代信息社會不可或缺的基本設施,信息及網絡技術也對當代的教育產生了巨大的沖擊。互聯網的日益發展,教育教學與信息技術不斷融合,由新興信息技術帶來的教育教學模式創新不斷涌現。
第一次工業革命時期,我國處于閉關鎖國階段:第二次工業革命我們是一塊被西方列強分割的肥肉;第三次信息革命,我國正處于建國初期沒有足夠的物力、財力來尋求發展,2013年德國聯邦教研室與聯邦經濟技術部提出工業4.0,即是將“網絡、計算機技術、信息技術、軟件與自動化技術的深度交織產生新的智能化、個性化虛擬網絡聯合為一整個實體物理系統”,前三次工業革命我們都錯過了,目前我國工程機械行業的技術和產業仍然處于工業2.0、3.0階段,我們必須抓住這個發展新機遇,實現工業4.0的跨越發展。
高等學校有三大職能,即培養社會所需的專業人才、提供科學研究與服務社會,而培養專門人才是高等學校的首要任務。新工業時代的到來,這必然要求我國教育工作者的教育思想和教育方法緊跟時代的步伐,并具有超前意識,這樣才能使我們培養的學生滿足未來社會的要求,培養出適合新時代的專業人才。“工業4.0”時代的到來,企業發展競爭要求最新技術,使用先進的數字化設計代替陳舊的二維設計是有必要的,這些需求首先影響到汽修專業制造專業人才的培養方向。我國需要大量高水平汽修專業人才,來滿足未來制造業發展的需要。先進的三維設計及其制造方式正在全面展開,各種與計算機結合的三維參數化設計技術在工程實際中的應用也日益顯著,可以說已成為現代產品設計與制造的主流技術手段,為適應企業對設計與制造類人才需求的發展,使學生具備一定的三維設計技能是很有必要的,鼓勵學生采用三維設計軟件進行三維實體設計,讓學校汽修專業課堂的教學與現代企業要求接軌。
2“汽修專業”課程教學現狀與應用
作為一門工科院校重要的專業基礎課,“汽修專業”在汽修專業專業教育領域中占據著重要的地位。課程涉及的知識面廣泛,課程內一些零件的運動原理、工作特性、受力狀況及結構設計復雜,學生不易理解而老師不易教授。
2.1傳統的課堂教學
傳統的汽修專業課程的教學方式主要使用是直接照本宣科的教學,教學資源主要分為兩種:教材和PPT幻燈片,教學資源往往采用傳統手工繪圖或者AutoCAD繪制的效果圖進行實例展示,存在非常大的弊端:
首先,教材文字過多,靜態教材無法展示機構的運動過程。教材內容較為詳盡,較適合學生自學,但過多的文字無形中增添了學習的乏味感。PPT幻燈片的文字內容過少,不利于理論的講解,視頻和圖片對機械運動原理的展示不完善。PPT即為教師課程內容的展示,文字較少,只有重點概念進行了文字化,其余多為教師講解,不利于學生自學。
其次,對于機構運動的展示,教師常常使用PPT主要應用二維靜態圖片,常常使用AutoCAD設計和制作的效果圖。教師在便利教學的同時,給學生的三維思維帶來制約:
老師按照課本上圖示講解每一個零件的作用和安裝順序,這樣的講解方式不能給學生留下深刻的印象,尤其是裝配順序等。
傳統AutoCAD的修改、設計等工作很復雜繁瑣,這將大大影響設計效率,與現代數字化設計理念相違背,不能滿足現代汽修專業的要求。
進行汽修專業課程設計的過程中,以二維設計為主導展開實踐教學,學生僅從二維層面去理解設計過程,無法上升到三維設計層面,對主要零部件之間的裝配關系、運動關系等難以獲得充分的認識,因此對大的機構和裝置的整體設計與裝配過程缺乏全面了解。
局限于二維設計就會導致學生自身空間想象能力和工程實踐能力得不到較大提高,也不利于學生對專業軟件知識的掌握及將專業軟件應用于工程設計的能力培養,更加制約了學生創新能力的發展。
2.2 MOOC課程教學
網絡化的生活已經全面步入了人們的生活,《汽修專業》MOOC平臺的構建轉變了教學的中心,學生成了學習的主人,學生可以根據各自的需要通過課程中心自由下載需要的學習材料。其線論壇及答疑板塊,能提供及時的課程信息及在線答疑,學生們可以通過網絡向老師提出疑問并且得到答復。
在數字化MOOC課程中,汽修專業的教學資源包括視頻資源。課程中的視頻進行講解,使得機構運動的展示十分直觀,但視頻的缺乏交互,其不受控性僅適用于對機械運動過程的展示,但是不易于針對機構運動的某個狀態進行定點、深入的講解。
將汽修專業與三維仿真技術相結合,對《汽修專業》的教學改革是一個挑戰,對于促進學生的理解、增強學習體驗、提高教學的質量和效率具有重要意義。然而機械類課程在MOOC中目前仍處于發展非常薄弱的狀態,所以在《汽修專業課程設計》中,將三維數字化設計代替傳統的二維制圖是課程改革的一個重點,并對二維設計的機械課程進行整體優化。在教學中引入類似Solid Works的三維仿真軟件極有必要。在汽修專業教學過程中,將機械制圖軟件與教學相結合,能通過三維軟件培養學生的空間思維和三維設計能力,讓學生懂得汽修專業國家標準。
可以預見的是,隨著現代技術的不斷發展和企業生產需求的不斷擴大,《汽修專業》課程的教學方法、教學手段、教學媒體必須得到進一步的發展。高校和教師要鼓勵學生采用三維設計軟件進行三維實體設計,汽修專業課程的教學必須與現代企業的要求接軌。