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一、畢業(yè)設(shè)計圖紙存在的主要問題
其一,是圖紙的標(biāo)準(zhǔn)化問題。學(xué)生的標(biāo)準(zhǔn)化意識淡薄,作圖隨心所欲,標(biāo)準(zhǔn)件不按照標(biāo)準(zhǔn)畫,如螺紋、滾動軸承、齒輪、皮帶輪、鏈輪等的表示。另外,表現(xiàn)在圖幅大小以及比例的不按標(biāo)準(zhǔn)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(jī)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(jié)構(gòu)的局部視圖或剖切圖便無空間表達(dá);對于標(biāo)題欄、明細(xì)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(shù)制圖規(guī)范;在圖線應(yīng)用上也是粗細(xì)不分、虛實不分,標(biāo)注所有的字體大小不規(guī)范等現(xiàn)象也時常發(fā)生。
其二,是零部件的表達(dá)方法問題。目前,學(xué)生在做設(shè)計時,一般先應(yīng)用電腦軟件完成三維建模,再將三維模型在電腦中轉(zhuǎn)化成二維工程圖。一些學(xué)生不具體分析零件的結(jié)構(gòu),在轉(zhuǎn)化成二維工程圖時一概用三視圖表達(dá)。實際上一些簡單的軸、蓋、輪、環(huán)等,一個或兩個視圖就能表達(dá)清楚;而復(fù)雜的箱體零件可能需要三個以上視圖表達(dá)。另外不會選擇合適的剖視圖也是一個突出的問題,一些學(xué)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(biāo)注問題。學(xué)生對于裝配圖的尺寸并不清楚應(yīng)標(biāo)注哪幾類,通常只標(biāo)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(shè)計與工藝基準(zhǔn)問題;常見結(jié)構(gòu)的尺寸標(biāo)注不采用標(biāo)準(zhǔn)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(shù)值不對應(yīng),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(xué)生在多門基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程學(xué)習(xí)中的不足,當(dāng)然機(jī)械制圖及計算機(jī)繪圖課程首當(dāng)其沖。機(jī)械制圖是機(jī)械專業(yè)唯一一門學(xué)習(xí)投影制圖的基礎(chǔ)課程,對學(xué)生基本投影方法的建立、制圖國家標(biāo)準(zhǔn)的掌握以及零部件表達(dá)方法有著非常重要的作用。學(xué)生對課程內(nèi)容掌握的程度將直接反映在畢業(yè)設(shè)計圖紙上。如何針對學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計圖紙上所反映出的不足,對《機(jī)械制圖》課程進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整與優(yōu)化,筆者從《機(jī)械制圖》課程教師的角度,結(jié)合在教學(xué)實踐中的體會提出一些建議。
二、《機(jī)械制圖》課程體系的優(yōu)化
雖然機(jī)械制圖課程指導(dǎo)委員會對課程的學(xué)時數(shù)有指導(dǎo)意見,但目前大多數(shù)學(xué)校對課時都會壓縮,以緩解其它新設(shè)課程所帶來的課時緊張。學(xué)生應(yīng)對就業(yè)的壓力的提前實習(xí),更加重了教學(xué)時數(shù)的緊張。在這種情況下,課程體系的優(yōu)化尤為重要,包括內(nèi)容的增減,練習(xí)的方式,教學(xué)手段的配合等,以保證學(xué)生在有限的學(xué)時內(nèi)學(xué)得更實用、更扎實。
1.《機(jī)械制圖》課程內(nèi)容的優(yōu)化
(1)強(qiáng)化學(xué)生的標(biāo)準(zhǔn)意識
工程圖紙稱為“工程界的語言”,是科學(xué)技術(shù)交流、生產(chǎn)管理中不可或缺的部分。因此,圖樣的繪制必須建立在統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上,如在國家《技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》《機(jī)械制圖》標(biāo)準(zhǔn)中,針對圖紙幅面、標(biāo)題欄、明細(xì)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(guī)定。而在平時的教學(xué)過程中,僅用幾節(jié)課的時間介紹標(biāo)準(zhǔn),難以培養(yǎng)學(xué)生自覺貫徹執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)的意識,應(yīng)在整個課程的學(xué)習(xí)過程中反復(fù)訓(xùn)練、逐步培養(yǎng),如在畫三視圖、剖視圖的練習(xí)時加入標(biāo)題欄的填寫、尺寸標(biāo)注訓(xùn)練,并強(qiáng)調(diào)各種圖線的正確應(yīng)用。此外,在計算機(jī)繪圖的教學(xué)中,強(qiáng)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行尤為重要,因為大多數(shù)繪圖軟件是國外引進(jìn)的,所采用的標(biāo)準(zhǔn)與我國的標(biāo)準(zhǔn)有所差異,必須強(qiáng)調(diào)這種差異,并使學(xué)生學(xué)會對不符合我國標(biāo)準(zhǔn)的部分加以修改,日常的每次出圖都應(yīng)符合規(guī)范。只有通過反復(fù)的訓(xùn)練,才能使學(xué)生牢固建立標(biāo)準(zhǔn)意識,在畢業(yè)設(shè)計時對標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用自然會駕輕就熟。
(2)加強(qiáng)零部件表達(dá)訓(xùn)練
畢業(yè)設(shè)計課題中,涉及到許多非標(biāo)準(zhǔn)零件的設(shè)計,必須通過畫零件圖反映出設(shè)計思想。零件圖應(yīng)包括視圖、完整的尺寸、技術(shù)要求和標(biāo)題欄。其中視圖既要求將零件全部結(jié)構(gòu)形狀表達(dá)清楚,又需力求簡潔明了,要達(dá)到這一要求并非易事,需在平時加強(qiáng)練習(xí),而實物測繪練習(xí)是一個非常有效的的方式。
實物測繪從教學(xué)角度看是從形體表達(dá)到機(jī)械設(shè)計的一個臺階,對機(jī)械專業(yè)的學(xué)生來說,如果將來從事制造業(yè),他們也將經(jīng)常接觸實物測繪,消化吸收先進(jìn)機(jī)械的仿制,首先需要測繪;而當(dāng)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(shè)備零件更新改造時,也是在測繪的基礎(chǔ)上進(jìn)行新產(chǎn)品的設(shè)計。因此,實物測繪是機(jī)械專業(yè)學(xué)生必須掌握的基本功。
實物測繪的內(nèi)容分為兩個部分,單個零件測繪和部件測繪。在教學(xué)手段上,讓學(xué)生自由分組進(jìn)行測繪、討論與研究,以增加學(xué)生的積極性和主動性,減少因反復(fù)練習(xí)所帶來的枯燥乏味。
在單個零件測繪中,主要開展零件表達(dá)方案討論。例如,主視圖的方向、視圖的數(shù)量;用哪一種剖視圖表達(dá)中空結(jié)構(gòu)最合適;帶傾斜結(jié)構(gòu)的零件如何用斜視圖和局部視圖結(jié)合起來表達(dá)。鼓勵小組成員各抒己見,在討論中互相學(xué)習(xí),掌握零件表達(dá)方法的綜合應(yīng)用。
在部件測繪中,學(xué)生通過拆裝裝配體,了解零件各個結(jié)構(gòu)的功能,明白結(jié)構(gòu)的設(shè)計主要由功能所決定。同時,也了解了設(shè)計的整體性問題,如結(jié)合的可靠性、拆裝的方便性、外形與內(nèi)形的一致性等,為之后的畢業(yè)設(shè)計作知識上的鋪墊。忽略零件的工藝結(jié)構(gòu)亦是畢業(yè)設(shè)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(xí),加強(qiáng)意識、提高常見工藝結(jié)構(gòu)設(shè)計能力。
另外,畢業(yè)設(shè)計課題中有不少會要求對機(jī)器的機(jī)身、大型底座進(jìn)行設(shè)計,這部分通常是焊接結(jié)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(xué)內(nèi)容的范疇,相反應(yīng)該加強(qiáng)焊接圖表達(dá)的學(xué)習(xí),同時掌握標(biāo)注標(biāo)準(zhǔn)焊接符號。
(3)注重簡化畫法的應(yīng)用
傳統(tǒng)制圖教學(xué)中截交線和相貫線的繪制,向來是《機(jī)械制圖》課程的重點和難點,講解這些內(nèi)容耗費了較多的課時。隨著計算機(jī)設(shè)計與繪圖技術(shù)的普遍應(yīng)用,學(xué)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(xué)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(jié)果只需以簡單的線條表示。在國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T16675.1中,對表面交線的簡化畫法都有說明,在工程實際應(yīng)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(xué)時,又可以解決教學(xué)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(biāo)準(zhǔn)中都有簡化表示,教學(xué)中加以強(qiáng)調(diào),練習(xí)、考試也以簡化畫法為主,提高學(xué)生制圖的簡便性。
2.《機(jī)械制圖》課程與其它課程銜接的優(yōu)化
《機(jī)械制圖》一般在大一第一學(xué)期開設(shè),學(xué)生從學(xué)校到學(xué)校,許多學(xué)生都沒有看到過機(jī)床等加工設(shè)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(biāo)注”“公差與配合”等內(nèi)容時,學(xué)生對設(shè)計基準(zhǔn)和工藝基準(zhǔn)難以理解,對配合方式的選擇和公差的標(biāo)注感到困惑也是可以理解的;對這部分內(nèi)容在本課程中可以加以淡化,把本課程結(jié)束時的制圖大作業(yè)延遲到《金工實習(xí)》《互換性與公差配合》《機(jī)械設(shè)計》等課程上完以后進(jìn)行,再來結(jié)合大作業(yè)加強(qiáng)“尺寸標(biāo)注”“公差與配合”等教學(xué)內(nèi)容,學(xué)生會容易理解和掌握。一些專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)課之后都會有課程設(shè)計,其中的制圖部分一點也不能放松要求,要完全按規(guī)范進(jìn)行。只有將機(jī)械制圖貫穿機(jī)械專業(yè)學(xué)生四年學(xué)習(xí)的全過程,才能讓學(xué)生循序漸進(jìn),不斷深入地掌握好這門工程界的“語言”。
三、結(jié)束語
畢業(yè)設(shè)計,是學(xué)生對大學(xué)期間所學(xué)知識的綜合應(yīng)用,也是進(jìn)入職場前的模擬考,通過《機(jī)械制圖》課程體系現(xiàn)的優(yōu)化,對提高學(xué)生的圖紙質(zhì)量會有一定積極的作用。而要全面提高畢業(yè)設(shè)計的質(zhì)量,需要學(xué)生、教師、學(xué)校有關(guān)部門等多方共同的努力,如優(yōu)化基礎(chǔ)課程、專業(yè)基礎(chǔ)課程、專業(yè)課程及相關(guān)實踐性課程的銜接,優(yōu)化各課程的教學(xué)內(nèi)容及課時安排;畢業(yè)設(shè)計的選題最好來自廠礦企業(yè)實際課題,與學(xué)生今后從事的工作相關(guān),吸引學(xué)生投入更多精力;做好畢業(yè)設(shè)計過程的管理,使學(xué)生有充裕的時間對課題進(jìn)行論證,對圖紙進(jìn)行修改,保證畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量。
參考文獻(xiàn):
[1]萬宏強(qiáng).機(jī)械專業(yè)畢業(yè)設(shè)計中的設(shè)計與繪圖問題.科技創(chuàng)新導(dǎo)報,2010,(12).
關(guān)鍵詞:卓越工程師培養(yǎng)計劃;課程體系;實踐教學(xué);教學(xué)改革
“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”(簡稱“卓越計劃”)是促進(jìn)我國從工程教育大國向工程教育強(qiáng)國的邁進(jìn)重大舉措之一,為今后工程教育發(fā)展、人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新提供了明確的指導(dǎo)思想、總體思路、主要目標(biāo)、重點任務(wù)和保障措施,“卓越計劃”培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)項目策劃、工程設(shè)計、施工技術(shù)、項目管理與研發(fā)等能力,其目標(biāo)是培養(yǎng)具有較強(qiáng)的實踐能力、創(chuàng)新能力、適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需要的各類型高素質(zhì)工程技術(shù)后備人才。河南理工大學(xué)獲批卓越工程師教育培養(yǎng)計劃高校學(xué)科專業(yè)名單,測繪工程專業(yè)加入“卓越計劃”,對本科人才培養(yǎng)、教育質(zhì)量、創(chuàng)新人才培養(yǎng)具有示范作用,根據(jù)“卓越計劃”要求,大學(xué)期間要有超過一學(xué)年的企業(yè)實踐經(jīng)歷,因此,對其培養(yǎng)方案改革、特別是實踐教學(xué)課程體系改革是十分必要的。
一、測繪工程專業(yè)特點及現(xiàn)有實踐教學(xué)體系
(一)測繪工程專業(yè)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(tài)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(yīng)地圖及建立其空間信息關(guān)系。根據(jù)學(xué)校辦學(xué)特色和專業(yè)特點,該專業(yè)相對于其他專業(yè)有以下特點。
1.實踐教學(xué)中獨立動手能力要求更強(qiáng)。測繪工程技術(shù)人員要掌握測量儀器的工作原理和使用方法,培養(yǎng)學(xué)生的儀器獨立使用、檢驗與校正能力,要求學(xué)生具有較強(qiáng)的實踐動手能力,各實習(xí)小組之間相對比較分散,在明確實習(xí)目的與任務(wù)后,在教師指導(dǎo)下由學(xué)生獨立完成測量、計算、繪圖等環(huán)節(jié)。
2.實踐教學(xué)與理論教學(xué)聯(lián)系更加緊密。測繪工程專業(yè)課程均有相應(yīng)的課堂或集中實踐教學(xué)內(nèi)容,實踐教學(xué)與理論教學(xué)是相輔相承、密不可分的,實踐教學(xué)穿插在理論教學(xué)中,前一章節(jié)的實踐教學(xué)內(nèi)容是下一章節(jié)理論教學(xué)的基礎(chǔ),理論教學(xué)需通過實踐環(huán)節(jié)加深學(xué)生印象、促進(jìn)知識理解。
3.團(tuán)隊協(xié)作配合要求更嚴(yán)格。測繪是一個團(tuán)隊配合的工作,任何個人很難獨立完成測繪任務(wù),都是要一個工作團(tuán)體協(xié)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(nèi)容的行業(yè)化更明顯。社會建設(shè)中許多行業(yè)都需要測繪人才,但不同行業(yè)對測繪技能的要求不盡相同,在工程建設(shè)企業(yè)側(cè)重要求測繪施工放樣等技能,規(guī)劃、國土部門側(cè)重要求地圖的繪制技能,煤炭、隧道企業(yè)側(cè)重地下工程測量等技能,地理信息部門側(cè)重要求測繪的信息獲取、分析、處理等技能。
(二)現(xiàn)有實踐教學(xué)體系構(gòu)成及存在問題
1.現(xiàn)行實踐課程體系。測繪工程現(xiàn)有專業(yè)課程的課堂實習(xí)所占課程總學(xué)時比重較大,約為20%,有些課程如測量學(xué)基礎(chǔ)課堂實習(xí)20學(xué)時、理論教學(xué)40學(xué)時、數(shù)字測圖原理與方法課堂實習(xí)20學(xué)時、理論教學(xué)20學(xué)時。
通過在實踐教學(xué)基地的集中實踐教學(xué)活動,培養(yǎng)學(xué)生的測繪綜合技能、團(tuán)隊配合意識。四年教學(xué)期間有五門集中教學(xué)實踐活動、兩門相關(guān)課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計(論文)。測繪工程專業(yè)集中教學(xué)實踐主要有:數(shù)字測圖實習(xí)、控制測量學(xué)課程設(shè)計、控制測量學(xué)實習(xí)、工程測量學(xué)課程設(shè)計、工程測量學(xué)實習(xí)、數(shù)字?jǐn)z影測量實習(xí)、畢業(yè)實習(xí)和畢業(yè)設(shè)計等。
2.實踐課程體系存在的問題。首先,現(xiàn)行實踐課程體系相對較為分散,不利于集中企業(yè)實踐教學(xué)安排;其次,實踐教學(xué)多為模擬式實習(xí),與企業(yè)測繪工程項目存在一定的差距;最后,缺少對企業(yè)文化、項目招投標(biāo)、案例分析等方面的訓(xùn)練項目。
二、測繪工程卓越計劃專業(yè)實踐教學(xué)課程體系設(shè)置要求
根“卓越計劃”要求,培養(yǎng)采用“3+1”模式,即3年在校學(xué)習(xí),1年企業(yè)實踐。通過企業(yè)實習(xí),依托校外實踐基地和企業(yè)測繪工程項目,著力加強(qiáng)現(xiàn)代測繪技術(shù)的綜合訓(xùn)練,強(qiáng)化學(xué)生面向工程、面向生產(chǎn)實際的技術(shù)應(yīng)用能力和創(chuàng)新意識。通過企業(yè)工程實踐,貫通學(xué)生所學(xué)有關(guān)專業(yè)知識,培養(yǎng)和提高學(xué)生的實踐動手能力。在實踐教學(xué)過程中,培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)和專業(yè)技能,主要包括以下幾個方面。
工程實踐能力:經(jīng)過測繪工程集中實踐性環(huán)節(jié)的實習(xí)、實訓(xùn)、課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)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(chǎn)管理和技術(shù)管理的全面訓(xùn)練,具備獨立工作能力,熟悉和適應(yīng)實習(xí)企業(yè)的社會環(huán)境、經(jīng)濟(jì)環(huán)境和人文關(guān)系環(huán)境。
信息獲取和自主學(xué)習(xí)能力:通過參與企業(yè)工程項目案例分析、現(xiàn)場交流等途徑,獲取生產(chǎn)技術(shù)信息和資料,并能夠進(jìn)行分類、提煉、整理和總結(jié),在企業(yè)培養(yǎng)階段能夠發(fā)現(xiàn)自身知識、能力的不足,明確努力方向并自主學(xué)習(xí),培養(yǎng)終生學(xué)習(xí)的意識。
溝通交流能力:在實習(xí)生產(chǎn)企業(yè)現(xiàn)有體制下,通過與工程技術(shù)人員、工人的書面和口頭交流,養(yǎng)成正確處理人際關(guān)系能力和團(tuán)隊協(xié)作精神。
三、測繪工程實踐教學(xué)課程體系構(gòu)建
(一)實踐教學(xué)課程體系設(shè)置要求
1.校內(nèi)課堂實踐與企業(yè)實踐相結(jié)合。根據(jù)測繪工程專業(yè)特點,實踐教學(xué)課程體系應(yīng)包括校內(nèi)和企業(yè)兩部分。在校內(nèi)實踐教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的基本實踐認(rèn)知能力,通過課堂實踐和學(xué)習(xí),掌握儀器使用的基本技能,促進(jìn)校內(nèi)課堂理論教學(xué)的理解與掌握。通過企業(yè)實踐,培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐、溝通交流等綜合實踐能力。形成企業(yè)實踐為主、課堂實習(xí)有力補(bǔ)充的實踐教學(xué)課程體系。
2.模塊化企業(yè)實踐與綜合性畢業(yè)實習(xí)相結(jié)合。為了使學(xué)生全面掌握測繪專業(yè)技能,要把企業(yè)實踐部分進(jìn)行模塊化設(shè)置,每個模塊應(yīng)相對獨立、功能各異,各個模塊安排在不同行業(yè)的企業(yè)進(jìn)行培養(yǎng)。安排學(xué)生畢業(yè)前在綜合性測繪企業(yè)進(jìn)行綜合性測繪實踐活動,模塊化企業(yè)實踐與綜合性畢業(yè)實習(xí)相結(jié)合。
3.注重企業(yè)實踐課程體系的設(shè)計性、綜合性和創(chuàng)新性。要依靠企業(yè)先進(jìn)的儀器、設(shè)備,借助企業(yè)完善的生產(chǎn)、設(shè)計、開發(fā)和創(chuàng)新條件,利用企業(yè)真實的工程實踐環(huán)境以及先進(jìn)的文化氛圍,與企業(yè)具有豐富工程實踐經(jīng)驗的工程師和高級管理人員一起做好實踐課程模塊的設(shè)計和建設(shè),建設(shè)有設(shè)計性、綜合性和創(chuàng)新性的企業(yè)實踐課程模塊。
采用“相對集中、靈活安排”的原則,使1年企業(yè)實習(xí)的要求在三、四年級這兩年中進(jìn)行,累積企業(yè)實踐達(dá)到或超過1年。既保證了企業(yè)實踐累積1年的要求,又滿足了理論指導(dǎo)實踐、實踐增強(qiáng)理論認(rèn)知能力的需求。學(xué)生在企業(yè)的學(xué)習(xí)任務(wù)主要是培養(yǎng)他們的工程實踐能力,養(yǎng)成工程創(chuàng)新意識,同時把在企業(yè)實踐期間發(fā)現(xiàn)的專業(yè)問題集中起來,再在學(xué)校進(jìn)行系統(tǒng)的理論學(xué)習(xí)、研究。
(二)測繪工程實踐教學(xué)課程體系的建立
1.課堂實習(xí)的構(gòu)成。根據(jù)理論教學(xué)需求,隨堂進(jìn)行認(rèn)識、儀器使用的實習(xí)。第一,理論與實踐相結(jié)合,課堂實習(xí)便于理論知識的理解,鞏固理論知識;第二,在進(jìn)入企業(yè)實習(xí)之前,掌握了儀器的基本操作,以便于縮短在企業(yè)適應(yīng)過程。把課堂實習(xí)內(nèi)容中的一些綜合性實習(xí)轉(zhuǎn)移到企業(yè)實習(xí)中去,課堂實習(xí)只保留認(rèn)識、簡單操作類的內(nèi)容。
2.企業(yè)實習(xí)的構(gòu)成?!白吭接媱潯敝衅髽I(yè)實習(xí)是十分重要的教學(xué)環(huán)節(jié),合理、科學(xué)地制定好企業(yè)實習(xí)的課程體系、大綱要求和時間安排是十分重要的。將學(xué)生參與實際測繪工程項目研究活動作為實踐性課程,使學(xué)生在校內(nèi)或企業(yè)導(dǎo)師的指導(dǎo)下開展實際工程項目的研究。由于測繪工程專業(yè)所對應(yīng)的實習(xí)企業(yè)類型不同,可以分為面向基建工程、面向變形監(jiān)測、面向礦山、面向國土測繪等,因此把1年的企業(yè)實習(xí)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(nèi)容安排不同的企業(yè)。
企業(yè)實踐教學(xué)體系安排內(nèi)容主要有:測繪工程認(rèn)識實習(xí)、測繪基礎(chǔ)技能學(xué)習(xí)與實踐、測繪工程項目招投標(biāo)、控制測量項目方案設(shè)計、控制測量生產(chǎn)實踐、工程測量項目方案設(shè)計、工程測量生產(chǎn)實踐、攝影測量(遙感)綜合技能企業(yè)實踐、測繪生產(chǎn)技能拓展企業(yè)實踐、測繪工程項目管理企業(yè)實踐、企業(yè)工程項目案例分析和企業(yè)生產(chǎn)實踐及畢業(yè)設(shè)計。
相對原有的校內(nèi)模擬實習(xí),增加了招投標(biāo)、技能拓展、案例分析、項目管理等方面的實踐內(nèi)容,促進(jìn)學(xué)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(rèn)知能力、工程實踐能力、信息獲取、自主學(xué)習(xí)能力和溝通交流能力。
四、結(jié)論
在“卓越計劃”的框架下,分析測繪工程專業(yè)特點,理清實踐教學(xué)的改革思路,開展測繪工程專業(yè)實踐教學(xué)改革,采用“相對集中、靈活安排”的原則,構(gòu)建了該專業(yè)的企業(yè)實踐教學(xué)體系,對培養(yǎng)學(xué)生工程實踐能力、信息獲取和自主學(xué)習(xí)能力、溝通交流能力、提高實踐教學(xué)質(zhì)量有重要意義。
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[關(guān)鍵詞]地理類專業(yè) 實習(xí)-畢業(yè)設(shè)計-就業(yè) 培養(yǎng)模式
[中圖分類號] G642.0 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 2095-3437(2013)23-0007-02
我校(重慶交通大學(xué))分別于2001年開設(shè)資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理(現(xiàn)人文地理與城鄉(xiāng)規(guī)劃)專業(yè),2006年開設(shè)地理信息系統(tǒng)(現(xiàn)地理信息科學(xué))專業(yè),通過院系領(lǐng)導(dǎo)和全體教師的積極努力,取得了一定成績,培養(yǎng)方案趨于優(yōu)化,學(xué)生在用人單位的反應(yīng)良好,也得到了同行專家的積極認(rèn)可。但是作為新辦專業(yè),這兩個專業(yè)都還存在較多問題,如培養(yǎng)目標(biāo)不清晰,學(xué)科特點不突出,專業(yè)定位與社會需求錯位,課程體系不完善,學(xué)生實踐動手能力不強(qiáng)等,甚至在招生和就業(yè)方面都處于比較尷尬的境地。
針對我校地理類專業(yè)目前的處境,積極探討如何培養(yǎng)適應(yīng)市場需求的高素質(zhì)人才,對于地理類專業(yè)的生存和發(fā)展具有重要意義。本文從如何增強(qiáng)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計水平、提高學(xué)生專業(yè)素質(zhì)和適應(yīng)用人單位需求的角度出發(fā),提出“畢業(yè)實習(xí)—畢業(yè)設(shè)計—就業(yè)”一體化的培養(yǎng)模式,以期為地理類專業(yè)的發(fā)展提供參考。
一、實施“實習(xí)-畢業(yè)設(shè)計-就業(yè)”一體化培養(yǎng)模式的積極意義
通過實施這種“實習(xí)-畢業(yè)設(shè)計-就業(yè)”一體化的培養(yǎng)模式,讓學(xué)生提前走出校園,與社會接軌、與生產(chǎn)實踐接軌,對于學(xué)生提升專業(yè)水平、提高就業(yè)競爭力、增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和提高學(xué)校及專業(yè)知名度都具有重要作用。
(一)提高學(xué)生就業(yè)能力
我校兩個地理類專業(yè)自從開設(shè)以來,就業(yè)率一直不夠理想,應(yīng)該說原因很多,如地理類專業(yè)本身屬于比較冷門的專業(yè)、學(xué)生基礎(chǔ)有限、師資力量缺乏,導(dǎo)致學(xué)生學(xué)不到過硬的專業(yè)知識,就業(yè)競爭力不強(qiáng),更嚴(yán)重的是社會認(rèn)可度不夠。在交通院校這種專業(yè)性大學(xué)開設(shè)地理類專業(yè)很難得到社會用人單位的認(rèn)可,如每年學(xué)校召開的就業(yè)“雙選會”上很少有適合地理類學(xué)生的工作崗位可選擇。這樣的情況對于學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性極容易產(chǎn)生負(fù)面影響。由于心智不夠成熟,很多低年級的學(xué)生也會受“傳染”而產(chǎn)生厭學(xué)情緒,最后形成惡性循環(huán)。
將大四學(xué)生的畢業(yè)實習(xí)與畢業(yè)設(shè)計結(jié)合起來,讓有意加入相關(guān)單位的學(xué)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(yè)品牌,使學(xué)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(jīng)驗和能力的生產(chǎn)環(huán)境有機(jī)結(jié)合,真正做到讓學(xué)生在做中學(xué)、在學(xué)中做,確保畢業(yè)生與社會需求崗位“零對接”。這樣不但可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,建立其強(qiáng)烈的成就感,使其認(rèn)識到本專業(yè)的社會價值和市場需求,培養(yǎng)起專業(yè)感情,而且可以使學(xué)生的專業(yè)綜合素質(zhì)、能力素質(zhì)和就業(yè)競爭力得到極大的提高。在此模式下培訓(xùn)出的學(xué)生在就業(yè)崗位上普遍上手快,縮短了就業(yè)適應(yīng)期,在一定程度上降低了單位的培訓(xùn)成本,提高了用人單位的生產(chǎn)效率。同時使學(xué)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(yè)設(shè)計與生產(chǎn)實踐相結(jié)合,提高學(xué)生積極性及實習(xí)效率
雖然人文地理與城鄉(xiāng)規(guī)劃、地理信息科學(xué)這兩個專業(yè)與實踐結(jié)合得非常緊密,但是由于這兩個專業(yè)的辦學(xué)歷史都不長,師資力量缺乏,特別是在學(xué)術(shù)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(xué)生實際參與的機(jī)會更少,這就很容易導(dǎo)致教學(xué)與實踐脫節(jié)的現(xiàn)象發(fā)生。傳統(tǒng)培養(yǎng)模式下,多數(shù)教師的畢業(yè)設(shè)計題目都是偏純理論性質(zhì)的,無法體現(xiàn)生產(chǎn)實際;而本科學(xué)生的理論水平本身就不高,加上有網(wǎng)絡(luò)資源可以利用,所以不少學(xué)生的畢業(yè)論文都是由多篇文獻(xiàn)拼湊而成,甚至有學(xué)生直接抄襲碩士論文來應(yīng)付了事,這樣的畢業(yè)設(shè)計對學(xué)生素質(zhì)的提高可以說沒有任何意義。
為了使學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計中提高實際操練能力和專業(yè)綜合素質(zhì),充分激發(fā)他們的創(chuàng)造力、想象力與積極性,在“畢業(yè)實習(xí)-畢業(yè)設(shè)計-就業(yè)”一體化的培養(yǎng)模式下,可以讓有意向加入公司的學(xué)生提前融入,將生產(chǎn)實習(xí)與畢業(yè)設(shè)計結(jié)合起來。在單位技術(shù)人員與本校教師的指導(dǎo)下由學(xué)生自己命題,自己解決問題,自己總結(jié)經(jīng)驗,完成畢業(yè)設(shè)計,教師只負(fù)責(zé)理論指導(dǎo)。這樣不僅給學(xué)生帶來了創(chuàng)新的樂趣,提高了他們學(xué)習(xí)的積極性,讓他們產(chǎn)生了強(qiáng)烈的成就感,而且使學(xué)生有了充足的時間來進(jìn)行企業(yè)的產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)和市場推廣等活動。通過將畢業(yè)設(shè)計帶到實際工作中,真正做到讓學(xué)生在做中學(xué),激發(fā)了學(xué)生的興趣,提高了學(xué)生的積極性,學(xué)生的實習(xí)效率也得到了提高。
二、實施“實習(xí)-畢業(yè)設(shè)計-就業(yè)”一體化培養(yǎng)模式應(yīng)注意的問題
雖然“畢業(yè)實習(xí)-畢業(yè)設(shè)計-就業(yè)”一體化培養(yǎng)模式在提高培養(yǎng)水平、增強(qiáng)學(xué)生就業(yè)能力方面具有積極作用,但是還存在以下問題。
(一)學(xué)校與社會用人單位的合作問題
實踐教學(xué)走生產(chǎn)教學(xué)相結(jié)合的道路,是確保教育體系和辦學(xué)模式發(fā)生根本性轉(zhuǎn)變的必由之路,同時也是人才培養(yǎng)最有效、最基本的途徑。[2][3]實現(xiàn)實踐過程中學(xué)生、教師、用人單位人員間的合作關(guān)系是實現(xiàn)“畢業(yè)實習(xí)-畢業(yè)設(shè)計-就業(yè)”一體化培養(yǎng)模式的重要途徑。這就需要學(xué)校院系相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和教師們積極加強(qiáng)與社會相關(guān)單位的聯(lián)系和溝通,建立起合作的平臺。如我校教師積極聯(lián)系了中地GIS公司重慶分公司、重慶數(shù)字城市公司等GIS開發(fā)和一些土地利用規(guī)劃、環(huán)境規(guī)劃、環(huán)境影響評價、房地產(chǎn)測繪與評估等方面的公司作為學(xué)生的實習(xí)單位,為學(xué)生實習(xí)創(chuàng)造了較好的機(jī)會。同時,校內(nèi)教師應(yīng)該加強(qiáng)與用人單位技術(shù)人員和領(lǐng)導(dǎo)的溝通,加強(qiáng)對學(xué)生實習(xí)表現(xiàn)和專業(yè)知識方面的反饋,并針對學(xué)生在實踐中體現(xiàn)的專業(yè)知識方面的不足進(jìn)行積極指導(dǎo),保證學(xué)生通過實踐提升專業(yè)素質(zhì)。
(二)畢業(yè)實習(xí)過程中如何提高效率的問題
在傳統(tǒng)培養(yǎng)模式下,我校學(xué)生只是在大四下學(xué)期開學(xué)的時候進(jìn)行四周生產(chǎn)實習(xí),時間短,不深入, 基本都是走馬觀花,再加上傳統(tǒng)的實踐教學(xué)模式——教師占主導(dǎo)地位,學(xué)生處于被動地位,缺少必要的積極主動態(tài)度, 沒有壓力和責(zé)任感,致使理論教學(xué)與實踐教學(xué)脫節(jié),實習(xí)效率不高,結(jié)果很不理想。
實施“畢業(yè)實習(xí)-畢業(yè)設(shè)計-就業(yè)”培養(yǎng)模式,可以很好地改善這一狀況。但是如果學(xué)生到實習(xí)單位后從事的工作與專業(yè)關(guān)系不大或者無關(guān),就會大大地降低學(xué)生實習(xí)的效率,并且浪費他們寶貴的學(xué)習(xí)時間。這就要求教師在和實習(xí)單位接洽的時候要盡可能地安排學(xué)生從事與專業(yè)結(jié)合密切的工作。同時在考慮課程學(xué)習(xí)時間時盡量把課程安排在大學(xué)生活的前三年,延長實習(xí)時間,這就需要對專業(yè)培養(yǎng)方案進(jìn)行調(diào)整。
(三)如何提高就業(yè)競爭力的問題
提高畢業(yè)生就業(yè)率可以說是實施“畢業(yè)實習(xí)-畢業(yè)設(shè)計-就業(yè)”一體化培養(yǎng)模式的基本動力和最終目標(biāo)。但是這種培養(yǎng)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(yè)特色和我校學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)和能力,但是另一方面也很有可能帶來負(fù)面效應(yīng),比如學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)不過硬、為人處世能力太差,這不但不能創(chuàng)造品牌效應(yīng),還會砸了招牌。這就要求我們教師平時在認(rèn)真上課傳授知識的同時,對學(xué)生嚴(yán)格要求,讓學(xué)生掌握過硬的專業(yè)技能。另外,還應(yīng)該要求學(xué)生在努力學(xué)習(xí)的同時注意培養(yǎng)和提升自己的談吐水平、人際交往禮儀,從而增強(qiáng)學(xué)生的社會適應(yīng)能力。
三、結(jié)語
大學(xué)實踐教學(xué)可以說是整個教學(xué)過程中的最后一個重要環(huán)節(jié),為了改變我校地理類專業(yè)學(xué)生動手能力較差、專業(yè)知識與技能結(jié)構(gòu)不能滿足社會用人需求的情況,必須根據(jù)我校學(xué)科和師資資源優(yōu)勢設(shè)計出科學(xué)可行的總體培養(yǎng)方案,構(gòu)建出科學(xué)可行的實踐實習(xí)教學(xué)體系,從而提升學(xué)生的實踐能力和就業(yè)競爭能力。為此,加強(qiáng)實踐教學(xué)環(huán)節(jié)是地理類專業(yè)實踐教學(xué)改革的必然選擇,[4]實施“畢業(yè)實習(xí)-畢業(yè)設(shè)計-就業(yè)”一體化培養(yǎng)模式是加強(qiáng)實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的有效途徑。
培養(yǎng)適應(yīng)社會市場需求的高素質(zhì)人才是普通高等院校人才培養(yǎng)模式的必然選擇,地理類專業(yè)“實習(xí)-畢業(yè)設(shè)計-就業(yè)”一體化培養(yǎng)模式探索需得到學(xué)校、教師、學(xué)生、用人單位的全力配合方可順利完成,是確保該類專業(yè)教育體系和辦學(xué)模式發(fā)生根本性轉(zhuǎn)變的必由之路,同時也是人才培養(yǎng)和解決學(xué)生就業(yè)的有效途徑。
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一、畢業(yè)設(shè)計對于中職專業(yè)教學(xué)的重要性
作為專業(yè)人才培養(yǎng)方案的重要組成部分,畢業(yè)設(shè)計對培養(yǎng)合格的應(yīng)用型人才具有十分重要的作用。在中職領(lǐng)域開展畢業(yè)設(shè)計工作,其重要性還體現(xiàn)在:
(1)畢業(yè)設(shè)計適合學(xué)生的現(xiàn)實需求
中職學(xué)生普遍年齡層次低,基礎(chǔ)知識薄弱,學(xué)習(xí)習(xí)慣差,導(dǎo)致專業(yè)理論學(xué)習(xí)難度大、學(xué)習(xí)興趣少。畢業(yè)設(shè)計需要親自動手解決實際的工作問題,符合中職學(xué)生實際操作能力較強(qiáng)、對實用問題感興趣的特點。通過畢業(yè)設(shè)計的實踐活動,能夠幫助學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識、了解所學(xué)專業(yè),從而激發(fā)專業(yè)學(xué)習(xí)的熱情,掌握本專業(yè)的基本技能,為其進(jìn)入高職階段學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。這也是中職專業(yè)教學(xué)的有效性的體現(xiàn)。
(2)畢業(yè)設(shè)計引導(dǎo)專業(yè)建設(shè)的服務(wù)方向
畢業(yè)設(shè)計選題來源于實際工作崗位,采用當(dāng)下最流行的技術(shù)。經(jīng)過畢業(yè)設(shè)計的訓(xùn)練,學(xué)生能夠初步了解并獲取從事專業(yè)工作的職業(yè)資格,使專業(yè)所學(xué)能為崗位所用。畢業(yè)設(shè)計跟隨社會發(fā)展與技術(shù)進(jìn)步不斷更新其主題和內(nèi)容,可以引導(dǎo)專業(yè)建設(shè)及時調(diào)整目標(biāo)與方向,使專業(yè)建設(shè)更好地服務(wù)于區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
(3)畢業(yè)設(shè)計助力課程體系的不斷完善
在完成一個有現(xiàn)實背景的畢業(yè)設(shè)計任務(wù)的過程中,總會遇到這樣那樣的技術(shù)問題,大部分問題綜合所學(xué)即能解決,有些問題則是全新未聞;此外,隨著技術(shù)發(fā)展,會出現(xiàn)新的、更為簡潔的解決方案。不斷解決現(xiàn)實的技術(shù)問題,無疑是課程體系建設(shè)的原動力。作為課程建設(shè)的反饋器,畢業(yè)設(shè)計的推進(jìn)過程,也是對專業(yè)課程結(jié)構(gòu)和課程內(nèi)容設(shè)置的合理性檢驗過程,使得整個課程體系建設(shè)構(gòu)成一個能夠適時完善的閉環(huán)系統(tǒng)。
(4)畢業(yè)設(shè)計促進(jìn)教學(xué)團(tuán)隊專業(yè)成長
中職學(xué)生的特點,決定了畢業(yè)設(shè)計任務(wù)無法交由他們來完全獨立地完成,關(guān)鍵技術(shù)點需要指導(dǎo)教師來攻克?,F(xiàn)實中的專業(yè)教師大多沒有實際的工作經(jīng)歷,缺乏解決技術(shù)問題的習(xí)慣和經(jīng)驗。在指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計的過程中,教師需要同時身兼項目工程師的職責(zé),這種倒逼壓力促使教師主動研究技術(shù),積極探索問題的解決辦法,自身專業(yè)素質(zhì)得到提高,從而帶動整個教學(xué)團(tuán)隊技術(shù)能力的提升。
二、如何有效開展中職適用的畢業(yè)設(shè)計工作
與高等教育相似,中職階段的畢業(yè)設(shè)計也是要求提交相對完整的工作結(jié)果的一項綜合實踐活動。但由于學(xué)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(yè)設(shè)計工作,需要關(guān)注以下內(nèi)容:
(1)確定畢業(yè)設(shè)計課程的設(shè)計原則
工作性原則
畢業(yè)設(shè)計課程的選題應(yīng)當(dāng)來自于職業(yè)崗位的任務(wù)項目。要求學(xué)生在給定的時間內(nèi),提交合乎客戶需求的產(chǎn)品。其工作流程、執(zhí)行效率、勞動守則、技術(shù)規(guī)范、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)等方面的要求,與真實工作環(huán)境相一致。
綜合性原則
在完成任務(wù)的過程中,學(xué)生需要了解客戶需求、查詢技術(shù)資料和規(guī)范,梳理并綜合運(yùn)用前期課程所學(xué)的專業(yè)技能。除此之外,還需學(xué)會團(tuán)隊分工合作,養(yǎng)成良好的工作習(xí)慣。
獨立性原則
畢業(yè)設(shè)計應(yīng)當(dāng)是在教師的組織和指導(dǎo)下,學(xué)生獨立進(jìn)行的學(xué)習(xí)和探索過程。以學(xué)生為中心,教師通過引導(dǎo)和幫助,學(xué)生獨立計劃并完成任務(wù)項目,從而得到完成一個實際項目所必需的綜合基本訓(xùn)練。
創(chuàng)新性原則
現(xiàn)實的項目類型和客戶需求多種多樣,在工作過程中會出現(xiàn)各種已知的和未知的技術(shù)問題,需要師生共同學(xué)習(xí),激發(fā)創(chuàng)新思維,獲取創(chuàng)新的工作成果。
(2)選擇合適的課程模式和教學(xué)方法
按照畢業(yè)設(shè)計的特點,采用工作過程系統(tǒng)化的課程模式。工作任務(wù)要清晰完整,學(xué)生需要經(jīng)歷從明確任務(wù)、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(guān)的專業(yè)技能,梳理并重構(gòu)專業(yè)知識體系,同時獲得處理信息、掌握計劃、決策和實施、總結(jié)評價、團(tuán)隊協(xié)作、溝通交往等關(guān)鍵能力。課程實施過程中,以小組為執(zhí)行單位,學(xué)生扮演不同的崗位角色。以行動為導(dǎo)向,在不同階段,針對具體問題的特點,采用探究法、案例教學(xué)法、任務(wù)教學(xué)法、項目教學(xué)法等多種形式,使學(xué)生在完成畢業(yè)設(shè)計的同時,能夠?qū)W習(xí)并掌握相關(guān)的核心技術(shù)。
(3)指導(dǎo)教師發(fā)揮關(guān)鍵作用
中職學(xué)生的知識與經(jīng)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(qiáng)求他們能像大學(xué)生一樣,獨立、主動地去解決畢業(yè)設(shè)計中遇到的問題。中職階段的畢業(yè)設(shè)計,可以不妨設(shè)定為企業(yè)資深員工帶領(lǐng)新入職人員,共同完成實際工作項目這樣一個情景。指導(dǎo)教師扮演項目工程師、項目經(jīng)理、技術(shù)培訓(xùn)師三重角色,承擔(dān)解決關(guān)鍵技術(shù)問題、管控項目進(jìn)展以及知識與技能教學(xué)的任務(wù)。這對專業(yè)教師而言,既是挑戰(zhàn)也是歷練的機(jī)遇。指導(dǎo)教師需要努力鉆研技術(shù),多渠道地尋求技術(shù)解決方案,并善于對新的技術(shù)和技能進(jìn)行教學(xué)化項目設(shè)計,采用合適的教學(xué)方法,傳遞給學(xué)生;此外,還要關(guān)注學(xué)生的工作過程,調(diào)節(jié)工作情緒,把控工作進(jìn)度,確保畢業(yè)設(shè)計能夠提交相對完整的作品。
(4)加大畢業(yè)設(shè)計的工作力度
鑒于畢業(yè)設(shè)計的重要性,需要站在專業(yè)建設(shè)的層面,集聚科組或?qū)I(yè)團(tuán)隊的力量,來推M畢業(yè)設(shè)計工作。在設(shè)計選題時,要綜合前期課程的學(xué)習(xí),選擇應(yīng)用性強(qiáng)、可持續(xù)發(fā)展、可累積成果的項目;在隊伍組織上,要動員專業(yè)團(tuán)隊集體攻克技術(shù)難關(guān),同時盡力尋求企業(yè)的技術(shù)協(xié)助;在指導(dǎo)策略上,要為學(xué)生創(chuàng)造較好的實踐環(huán)境,幫助學(xué)生解決問題,力爭讓每位學(xué)生在通過自身努力后,能完成相應(yīng)的工作任務(wù),有不同程度的成果收獲和成就感;在總結(jié)評價時,既關(guān)注工作成果的的目標(biāo)達(dá)成,也關(guān)注學(xué)生個體通過畢業(yè)設(shè)計而收獲的個人成長;在工作結(jié)束后,要及時回饋畢業(yè)設(shè)計過程中產(chǎn)生的教學(xué)成果,以不斷修正課程結(jié)構(gòu)和課程內(nèi)容,發(fā)揮畢業(yè)設(shè)計工作的最大效益,使其成為整個專業(yè)課程建設(shè)中的重頭戲。
中職工科專業(yè)教學(xué)畢業(yè)設(shè)計課程的實踐探索
三、畢業(yè)設(shè)計的應(yīng)用實例
作為廣州市教育局精品課程“數(shù)字地圖加工”的終端教學(xué)環(huán)節(jié),我校“空間信息處理”專業(yè)的“三維地理建?!碑厴I(yè)設(shè)計已經(jīng)連續(xù)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(yè)背景及選題
我校開設(shè)的“軟件與信息服務(wù)(空間信息處理)”專業(yè),其目標(biāo)是為空間信息處理行業(yè)領(lǐng)域培養(yǎng)初級的技術(shù)技能型人才,要求學(xué)生具有基礎(chǔ)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(shù)字化的浪潮中,三維地理信息成為應(yīng)用熱點,3D GIS成為IT領(lǐng)域的熱門技術(shù)之一?!叭S地理建?!边\(yùn)用到軟件技術(shù)、圖形圖像處理技術(shù)以及GIS技術(shù),跟本專業(yè)課程密切相關(guān);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(yīng)用,本項目可持續(xù)開展,獲得系列化的成果。
(2)前期技術(shù)準(zhǔn)備
前期工作由教師主導(dǎo),專業(yè)社團(tuán)協(xié)助參與完成。工作內(nèi)容包括新技術(shù)調(diào)研、工作流程設(shè)計、工作規(guī)范編制、關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)等。
①技術(shù)選擇
當(dāng)前主流的地理建模技術(shù),是使用Google Earth(以下簡稱GE)獲取衛(wèi)星影像;使用ArcGIS平臺進(jìn)行地信數(shù)據(jù)處理;使用SketchUp(以下簡稱SU)創(chuàng)建3D模型;使用Skyline平臺進(jìn)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(xiàn)特殊要求。
②工作流程
技術(shù)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(guī)范
各種規(guī)范文檔包括:工作紀(jì)律規(guī)范、技術(shù)指導(dǎo)手冊、測繪數(shù)據(jù)規(guī)范、三維建模規(guī)范\程序代碼規(guī)范等。
④關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)
限于篇幅,這里簡介2個關(guān)鍵技術(shù)。
編程類:代碼獲取衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)
GE為普通的地信應(yīng)用提供了關(guān)鍵的衛(wèi)片底圖數(shù)據(jù)。手工逐幅截取,后期的拼接和配準(zhǔn)工作量巨大,且大范圍時容易失真。代碼截取衛(wèi)片,可以無縫拼接,確保影像精度和坐標(biāo)精度。
在ArcMap的VBA環(huán)境中編程,創(chuàng)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(biāo),然后從左下角開始,設(shè)置GE的Camera.range=300(此時GE衛(wèi)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(wèi)片,同時進(jìn)行截屏保存圖片,并適時計算其World File數(shù)據(jù)。下圖為截取的學(xué)校附近的1幅衛(wèi)片,其分辨率足以進(jìn)行1:10000的矢量化提取。
一期項目計劃完成學(xué)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(wèi)片10×7幅,耗時約2分鐘(跟網(wǎng)速有關(guān))。這70幅衛(wèi)片可以在ArcMap中直接加載,且無縫拼接。
繪圖類:創(chuàng)建3D地形
SRTM3.0是目前能夠公開獲取的較好的全球高程數(shù)據(jù)。項目區(qū)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(zhuǎn)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(shè)定的區(qū)域,將其修整成封閉曲線,如下圖所示。
該等高線可直接轉(zhuǎn)至SU中成為三維線,然后使用“沙盒”工具生成三維面。經(jīng)比較發(fā)現(xiàn),由Tin數(shù)據(jù)直接轉(zhuǎn)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(shù)據(jù)后,再轉(zhuǎn)至SU中,得到山體面。
接下來進(jìn)行道路建模。先在ArcMap中,按照道路寬度,生成緩沖區(qū);合并緩沖區(qū)后,轉(zhuǎn)至SU中,然后執(zhí)行“曲面投射”指令,將道路面投射到山體面上,然后對道路進(jìn)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(chuàng)設(shè)情境
教師提出項目的任務(wù)目標(biāo),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(yōu)秀學(xué)生作為項目負(fù)責(zé)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(jù)學(xué)生的能力和特點,進(jìn)行互補(bǔ)搭配,最終確定工作小組成員。
③制定計劃
指導(dǎo)教師發(fā)放實習(xí)工作規(guī)范文檔和相關(guān)的技術(shù)支持資源。根據(jù)項目的具體情況,為各個工作小組分配任務(wù)。組長組織組員分析討論工作任務(wù),對任務(wù)進(jìn)行分解、分工,制定工作計劃,并報備項目負(fù)責(zé)人,最后由指導(dǎo)教師審定。
④實施檢查
整個實習(xí)過程強(qiáng)調(diào)學(xué)生自我管理、獨立完成。組長管理各個組員,項目負(fù)責(zé)人管理各個組長,指導(dǎo)教師管控全局,重點聯(lián)系項目負(fù)責(zé)人。要求每天撰寫工作日志,組員向組長、組長向項目負(fù)責(zé)人、項目負(fù)責(zé)人向指導(dǎo)教師及時反饋工作進(jìn)程。指導(dǎo)教師需要及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生出現(xiàn)的工作困難,適時進(jìn)行個別指導(dǎo)、小組指導(dǎo)和全班指導(dǎo),及時解決技術(shù)障礙,確保實習(xí)工作順利進(jìn)行。
⑤評價反饋
實習(xí)結(jié)束,舉行“畢業(yè)設(shè)計分享會”,各工作小組展示工作成果,分享工作心得。根據(jù)工作日志的紀(jì)錄,組長為其組員評分,項目負(fù)責(zé)人為各個組長評分,指導(dǎo)教師最后根據(jù)整個項目的完成情況,給出團(tuán)隊評價和個人評價。
(4)實施效果
下圖所示是首次畢業(yè)設(shè)計完成的三維校園。迄今為止,已經(jīng)完成學(xué)校周邊的雕塑公園、麓湖公園的三維建模,做完白云山風(fēng)景區(qū)后,整個區(qū)域連成一片,蔚為壯觀。
隨著經(jīng)濟(jì)社會和高等教育的發(fā)展,對人才培養(yǎng)提出了新的要求。工程教育專業(yè)認(rèn)證、應(yīng)用型人才培養(yǎng)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育成為高等教育改革發(fā)展的外部環(huán)境,這就要求國內(nèi)各高校要適時修改教學(xué)計劃,進(jìn)行課程改革。另外,隨著現(xiàn)代大學(xué)教育從傳統(tǒng)模式轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)分制,所有傳統(tǒng)課程都普遍面臨學(xué)分壓縮的問題[1]。制圖課程作為工科院校一門實用性很強(qiáng)的重要技術(shù)基礎(chǔ)課,也面臨著這樣的問題,無論是機(jī)械類、近機(jī)械類,還是非機(jī)械類制圖課程,這一問題都普遍存在。所以,為滿足各專業(yè)的培養(yǎng)計劃,制圖課程的教學(xué)體系應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整,制定適應(yīng)新的學(xué)時、內(nèi)容要求的制圖課程教學(xué)體系。在這一背景下,我校進(jìn)行了制圖課程的改革探索。
一、制圖課程教育改革的目標(biāo)
按照各專業(yè)對制圖知識及應(yīng)用能力的不同要求,分類設(shè)置教學(xué)內(nèi)容。刪除陳舊知識,強(qiáng)化計算機(jī)應(yīng)用能力培養(yǎng),提高學(xué)生識圖、制圖的能力,加強(qiáng)學(xué)生的機(jī)械工程素質(zhì)培養(yǎng)和創(chuàng)新意識,建立一個具有專業(yè)特色的、重視計算機(jī)繪圖、制圖實踐教學(xué)的,并將尺規(guī)繪圖、徒手繪圖與計算機(jī)繪圖有機(jī)結(jié)合起來的現(xiàn)代制圖課程體系。
二、制圖課程教育改革的思路
(一)精選教學(xué)內(nèi)容
制圖課程包括畫法幾何、投影制圖基礎(chǔ)、機(jī)械制圖、計算機(jī)繪圖和制圖實踐五個教學(xué)單元。學(xué)校壓縮學(xué)分,精簡學(xué)時,使新教學(xué)計劃下的機(jī)械類、近機(jī)械類、非機(jī)械類制圖理論學(xué)時普遍減少。所以新課程內(nèi)容在滿足精選內(nèi)容的基礎(chǔ)上,從滿足學(xué)生將來的應(yīng)用出發(fā),對內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)刪減,如刪減畫法幾何中的部分內(nèi)容等。另外,為適應(yīng)應(yīng)用型人才培養(yǎng),增強(qiáng)學(xué)生的工程實踐能力,應(yīng)拓展制圖課程的外延,引入二維、三維計算機(jī)繪圖軟件工具,增加實踐教學(xué)學(xué)時,有機(jī)融合機(jī)械、制造、加工等機(jī)械設(shè)計學(xué)科的相關(guān)內(nèi)容,提高學(xué)生快速表達(dá)設(shè)計意圖和使用計算機(jī)繪制完成工作圖的能力[2]。再者,為體現(xiàn)專業(yè)特色,不同專業(yè)的制圖課程講解實例應(yīng)貼近專業(yè)。
從制圖整體課程來看,原有制圖課堂理論學(xué)時為96、80、48等,現(xiàn)有學(xué)時為64、48、32等。學(xué)時不同,課程內(nèi)容與要求也是有區(qū)別的。其中,32學(xué)時的主要內(nèi)容為:投影理論、制圖基礎(chǔ)、簡單機(jī)械圖樣的閱讀;48學(xué)時的主要內(nèi)容為:投影理論、制圖基礎(chǔ)、機(jī)械圖樣(簡單零件圖、裝配圖的繪制閱讀);64學(xué)時的內(nèi)容與48學(xué)時的內(nèi)容相比,在標(biāo)準(zhǔn)件、零件圖、裝配圖部分添加了技術(shù)要求、材料、加工工藝常識,要求掌握工程圖樣結(jié)構(gòu)的同時,更強(qiáng)調(diào)學(xué)生的形象思維和工程圖形設(shè)計能力的培養(yǎng)。
另外,傳統(tǒng)的制圖教學(xué)重點在于手工繪制二維平面圖,而現(xiàn)今的制造行業(yè)已大多使用三維設(shè)計軟件進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計和實現(xiàn)與客戶的數(shù)據(jù)共享[3]。所以,為使學(xué)生尤其是機(jī)械類專業(yè)學(xué)生畢業(yè)后能適應(yīng)新形勢,圍繞就業(yè)為導(dǎo)向的觀點,傳統(tǒng)的制圖教學(xué)應(yīng)從單一的繪圖模式解放出來,側(cè)重三維計算機(jī)繪圖的應(yīng)用。因此,在教學(xué)改革中,計算機(jī)繪圖教學(xué)由之前的二維繪圖為主的傳統(tǒng)模式轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)在的三維設(shè)計為主,學(xué)時由原來的8學(xué)時最多增至32學(xué)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(nèi)容,并與計算機(jī)繪圖相結(jié)合,注重提高學(xué)生的改進(jìn)、創(chuàng)新意識。
(二)構(gòu)建新的課程結(jié)構(gòu)
在學(xué)?!胺謱臃诸惤虒W(xué)原則”的指導(dǎo)下,從培養(yǎng)目標(biāo)出發(fā),針對本校不同專業(yè)在制圖課學(xué)時上的差異性,相同學(xué)時在內(nèi)容上的差異性,通過到各高校、企業(yè)調(diào)研、分析,將不同學(xué)時的制圖課程內(nèi)容進(jìn)行了模塊化分割,以方便不同專業(yè)根據(jù)培養(yǎng)要求進(jìn)行選擇和合理搭配。
另外,針對不同專業(yè)制定了新的課程結(jié)構(gòu),將計算機(jī)繪圖內(nèi)容融合到了整個教學(xué)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(jī)繪圖、制圖實踐課程適時融合。例如,機(jī)械制造及其自動化等專業(yè)(機(jī)械類)制圖課程結(jié)構(gòu):課堂理論(64學(xué)時)+計算機(jī)繪圖(二維、三維共32學(xué)時)+測繪(8學(xué)時),分上下兩學(xué)期進(jìn)行。在第一、二學(xué)期同時開設(shè)制圖理論和計算機(jī)繪圖課程,將圓弧連接、組合體、剖視圖部分繪圖作業(yè)同時采用尺規(guī)繪圖和計算機(jī)繪圖(二維、三維)兩種方式,與傳統(tǒng)的尺規(guī)繪圖相比,激發(fā)了學(xué)生對現(xiàn)代繪圖技術(shù)學(xué)習(xí)的熱情,對學(xué)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(xué)中(零件圖部分)增設(shè)制圖測繪內(nèi)容(2學(xué)時),通過實物測繪,使學(xué)生能更好地認(rèn)識零件結(jié)構(gòu),有助于空間想象能力的培養(yǎng)。為實現(xiàn)連續(xù)性教學(xué)的思想,在第三學(xué)期開設(shè)制圖實踐課程(8學(xué)時),加深學(xué)生的工藝知識,培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計與工藝相結(jié)合的工程意識。而對于近機(jī)械類專業(yè)和非機(jī)械類專業(yè)的學(xué)生,都只在第一學(xué)期開設(shè)制圖理論和計算機(jī)繪圖課程,測繪安排在第二學(xué)期。課程結(jié)構(gòu)分別如下,近機(jī)械類:課堂理論(48學(xué)時)+計算機(jī)繪圖(二維、三維共16學(xué)時)+測繪(8學(xué)時期);非機(jī)械類:課堂理論(32學(xué)時)+二維計算機(jī)繪圖(16學(xué)時)+測繪(8學(xué)時)。
(三)改進(jìn)教學(xué)方法
制圖課程是一門理論嚴(yán)謹(jǐn)、技術(shù)性較強(qiáng)的課程,繪圖中的圖線、字體、尺寸標(biāo)注等必須按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行繪制。所以要規(guī)范教學(xué)方法,嚴(yán)格要求,教師以身作則,在進(jìn)行板書教學(xué)時一絲不茍,嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn)繪制圖線,書寫文字,為學(xué)生起到示范、榜樣作用。另外,在現(xiàn)有教學(xué)資源的基礎(chǔ)上,合理運(yùn)用多媒體設(shè)備,課堂上運(yùn)用AutoCAD、PRO/E等軟件動態(tài)的展示繪圖的過程及立體結(jié)構(gòu)。形象生動,立體感強(qiáng),降低了知識點的學(xué)習(xí)難度,提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣[4]。
教學(xué)過程中,師生要相互交流,共同促進(jìn)。告別“一張嘴”、“滿堂灌”的教學(xué)模式,培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力。理論教學(xué)時,結(jié)合工程實際,教師從零件加工的角度創(chuàng)設(shè)問題情境,讓學(xué)生以加工人員的身份想象問題,使設(shè)疑、探究、解惑同步推進(jìn)。例如,組合體尺寸標(biāo)注時,讓學(xué)生按照零件加工順序想象所需尺寸,保證尺寸標(biāo)注完整。計算機(jī)繪圖課程中,教師在機(jī)房通過具體實例講解各種命令的應(yīng)用,大量時間留給學(xué)生練習(xí)相對應(yīng)習(xí)題,繪圖中遇到問題及時與教師溝通,使學(xué)生能夠輕松愉快地學(xué)習(xí)。在制圖實踐教學(xué)中,將單純的零件測繪實踐改為“測繪+設(shè)計”的模式。首先,給出某種產(chǎn)品的實物,在測繪之前展示產(chǎn)品的工作原理及各個零件的結(jié)構(gòu),讓學(xué)生確定表達(dá)方式,完成零件的測繪;然后,根據(jù)測繪數(shù)據(jù)、依據(jù)具體設(shè)計裝配要求,完成裝配草圖的繪制,并進(jìn)行某部分零件的改進(jìn)設(shè)計;最后,要求學(xué)生上交所有零件的手繪草圖,并應(yīng)用計算機(jī)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(shè)計過程中,豐富了學(xué)生的認(rèn)識,借助實物讓學(xué)生更容易發(fā)現(xiàn)問題,以尋求解決方案,調(diào)動了學(xué)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(chǔ)上完善計算機(jī)繪圖、制圖實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的考核。計算機(jī)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(jī)抽取試題的形式,直接在電腦上進(jìn)行,因題型不同,體現(xiàn)了每個同學(xué)的真實水平。而在平時上機(jī)練習(xí)時,可分組進(jìn)行。每班三人為一個小組,每次批改每個小組中一個同學(xué)的作業(yè),每次接受批改的同學(xué)由教師隨機(jī)指定,表現(xiàn)優(yōu)秀及特別差的同學(xué)另做記錄,課程結(jié)束后每位同學(xué)的成績不少于三次。這種平時成績考核方式促進(jìn)了同學(xué)相互幫助、相互學(xué)習(xí),有助于形成良好的學(xué)習(xí)風(fēng)氣。
制圖實踐部分內(nèi)容跟專業(yè)結(jié)合較緊密,主要考核手工繪圖、計算機(jī)繪圖、設(shè)計能力及部分專業(yè)知識的綜合應(yīng)用。為了使該課程與課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計等實踐環(huán)節(jié)更好地銜接,要從培養(yǎng)應(yīng)用型畢業(yè)生的目標(biāo)出發(fā),加大設(shè)計部分的考核,使總成績=40%手工繪圖+40%計算機(jī)繪圖+20%設(shè)計。
三、結(jié)論
測繪科技論文 測繪論文 測繪專業(yè)論文 測繪技術(shù)論文 測繪專業(yè) 測繪遙感技術(shù) 測繪工程技術(shù) 測繪工作論文 測繪地理信息研究 測繪檔案管理 紀(jì)律教育問題 新時代教育價值觀