畢業(yè)設(shè)計工作匯報范文

時間:2023-07-11 17:51:27

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關(guān)鍵詞: 任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法 園林專業(yè) 畢業(yè)設(shè)計

畢業(yè)設(shè)計是園林專業(yè)本科人才培養(yǎng)的重要實踐教學(xué)環(huán)節(jié)之一,是將大學(xué)四年所學(xué)理論知識與園林專業(yè)生產(chǎn)實踐相結(jié)合,鞏固、拓寬、綜合運用理論知識解決工程實際問題的過程,對學(xué)生理論知識的深化與融會貫通、技術(shù)應(yīng)用能力及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)具有極其重要的作用。同時,畢業(yè)設(shè)計的質(zhì)量是高校辦學(xué)水平的重要標(biāo)志。因而本科畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量問題已引起人們的高度重視。近年來,隨著招生規(guī)模的不斷擴大,生源質(zhì)量及其他方面的原因,導(dǎo)致園林專業(yè)畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量呈現(xiàn)明顯的下降趨勢。改進教學(xué)方式方法,提高畢業(yè)設(shè)計教學(xué)質(zhì)量,已引起了人們的高度重視。

一、任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法的內(nèi)涵及特點

任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法是指把課程學(xué)習(xí)目標(biāo)和內(nèi)容轉(zhuǎn)化為學(xué)生探究學(xué)習(xí)的任務(wù),教師的教和學(xué)生的學(xué)都以任務(wù)為引領(lǐng)開展活動。在教學(xué)過程中,教師將任務(wù)展示給學(xué)生,引導(dǎo)學(xué)生分析任務(wù)、執(zhí)行任務(wù),并對任務(wù)完成情況進行評價。學(xué)生在完成任務(wù)的過程中,不斷發(fā)現(xiàn)問題,解決問題,復(fù)習(xí)、鞏固、深化理論知識,提高實踐技能,同時培養(yǎng)探索精神、自主學(xué)習(xí)習(xí)慣、技術(shù)應(yīng)用能力、創(chuàng)新意識。

任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法與傳統(tǒng)的教學(xué)模式不同,它將教學(xué)過程與具體的工作任務(wù)充分地融為一體,圍繞具體的任務(wù)構(gòu)建教學(xué)內(nèi)容體系,組織實施教學(xué),學(xué)習(xí)過程成為學(xué)生人人參與的自己的實踐活動,教學(xué)過程是理論和實踐有機結(jié)合的過程[1]。任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法具有兩個適用性特點:一是適用于學(xué)習(xí)操作類知識和技能;二是適用于培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力和獨立分析問題的能力[2]。因而,任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法在實踐性較強的課程教學(xué)中的應(yīng)用受到了越來越多的關(guān)注,許多學(xué)者對其在教學(xué)中的應(yīng)用進行了探索,比如高虹[3]在《高職應(yīng)用文》、江務(wù)學(xué)等[4]在《數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用》課程教學(xué)中,對任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法的具體應(yīng)用進行了研究與實踐。

二、任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法在園林專業(yè)畢業(yè)設(shè)計教學(xué)中的應(yīng)用

園林專業(yè)畢業(yè)設(shè)計包括兩個大的方向:畢業(yè)論文和畢業(yè)設(shè)計。其中,畢業(yè)設(shè)計又分為方案設(shè)計與工程設(shè)計。對于園林工程設(shè)計方向,要求完成的工作內(nèi)容主要包括:外文翻譯、綜述撰寫、工程設(shè)計。本文以其中的部分教學(xué)內(nèi)容園林綠地噴灌系統(tǒng)工程設(shè)計為例,說明任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法在園林專業(yè)畢業(yè)設(shè)計教學(xué)中的具體應(yīng)用。

1.任務(wù)設(shè)計

教學(xué)目標(biāo)。本任務(wù)的教學(xué)目標(biāo)包括如下幾點:①掌握園林綠地灌溉制度的主要內(nèi)容及確定方法。②掌握固定式園林綠地噴灌系統(tǒng)工程設(shè)計中噴頭選型及布置的工作方法。③掌握噴灌系統(tǒng)管網(wǎng)布置的技術(shù)要點。④掌握噴灌系統(tǒng)管徑確定的工作方法。⑤掌握噴灌系統(tǒng)施工圖的主要內(nèi)容及圖示方法。⑥掌握設(shè)計說明的撰寫方法。⑦進一步培養(yǎng)應(yīng)用圖紙資料進行工程設(shè)計的工作能力,培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)興趣。

教學(xué)內(nèi)容。本任務(wù)教學(xué)內(nèi)容包括以下幾點:①園林綠地灌溉制度確定的基本知識。②園林綠地常用噴頭的主要類型及技術(shù)參數(shù)、適用條件。③園林綠地噴頭選型、噴頭布置、管網(wǎng)布置的基本知識。④噴灌系統(tǒng)管道管徑確定的基本知識。⑤水泵及動力設(shè)備選型的基本知識。⑥噴灌系統(tǒng)施工圖的主要內(nèi)容及圖示方法。⑦設(shè)計說明的基本結(jié)構(gòu)、語言特點及撰寫方法。

教師在設(shè)計本任務(wù)時,可以結(jié)合自身或?qū)W生企業(yè)實踐,以企業(yè)真實的園林綠地噴灌系統(tǒng)工程設(shè)計作為教學(xué)任務(wù),提供基址圖、景觀設(shè)計平面圖、豎向設(shè)計圖、植物種植設(shè)計圖及相關(guān)資料。

學(xué)生通過《園林工程》的學(xué)習(xí),對園林綠地噴灌系統(tǒng)工程設(shè)計有了一定的理解與認(rèn)識,但對于相當(dāng)一部分學(xué)生來說,其知識基礎(chǔ)依然薄弱、技術(shù)綜合應(yīng)用能力不能適應(yīng)畢業(yè)設(shè)計工作的需要。為便于引導(dǎo)學(xué)生盡早進入角色,順利開展畢業(yè)設(shè)計,將該任務(wù)分解為幾個子任務(wù),各子任務(wù)的名稱、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容如表1所示。

表1 園林綠地噴灌系統(tǒng)工程設(shè)計子任務(wù)表

2.任務(wù)展示

教師以PPT課件的形式向?qū)W生展示任務(wù)所選定的園林綠地方案設(shè)計圖、豎向設(shè)計圖、種植設(shè)計圖及相關(guān)資料;以PPT課件或視頻形式介紹園林植物對園林綠地景觀實現(xiàn)的意義,以及灌溉對園林植物生長的影響,激發(fā)學(xué)生對本任務(wù)的學(xué)習(xí)興趣。

3.任務(wù)分析

引導(dǎo)學(xué)生閱讀實訓(xùn)任務(wù)書及相關(guān)圖紙、文字資料,了解設(shè)計區(qū)域土壤、氣候、地塊輪廓、植被類型、水源條件等相關(guān)信息,明確實訓(xùn)工作任務(wù)的具體內(nèi)容、基址條件、相關(guān)要求、成果形式及考核標(biāo)準(zhǔn)。

4.任務(wù)執(zhí)行

本任務(wù)以2~3人為一小組,選定組長一人,分工協(xié)作完成學(xué)習(xí)任務(wù)。具體工作步驟包括:資料搜集與分析整理、噴頭選型與布置、輪灌區(qū)劃分、管網(wǎng)布置、水力計算、水泵選型或噴灌管網(wǎng)入口設(shè)計工作壓力確定、圖表繪制、設(shè)計說明撰寫幾個環(huán)節(jié)。

在任務(wù)執(zhí)行過程中,教師不但要定期與學(xué)生進行面對面的交流,還要通過QQ、微信、電子郵件等形式,與學(xué)生保持密切聯(lián)系。及時了解學(xué)生的工作狀態(tài)與工作進度,對工作認(rèn)真、進度較快的小組,給予表揚與鼓勵;對學(xué)習(xí)不積極、工作拖拉的小組,進行必要的督促、引導(dǎo)與教育;對學(xué)生畢業(yè)設(shè)計中遇到的困難,及時予以解決;對共性問題,集中講解;根據(jù)各組學(xué)生的特點與實際情況,對任務(wù)大小、教學(xué)內(nèi)容、目標(biāo)要求進行適當(dāng)調(diào)整,努力做到因材施教。

5.任掌蘭

任務(wù)評價包括組內(nèi)自評、組間互評及教師評價三個環(huán)節(jié)。

組內(nèi)自評。組長組織本組同學(xué),對各自的工作成果進行交流討論,解決存在的問題,完善設(shè)計成果,并準(zhǔn)備小組匯報材料。

組間互評。教師組織全體同學(xué),以組為單位進行工作匯報。每組選派代表,對本組工作成果進行匯報,對實訓(xùn)過程中遇到的問題及解決途徑進行總結(jié)概括,對本組總體工作表現(xiàn)進行自我評價,接受其他同學(xué)及教師的提問并回答相關(guān)問題。

教師評價。教師對各組任務(wù)完成情況、工作成果質(zhì)量及匯報答辯情況進行評價,肯定成績,指出存在的問題,并對重點、難點問題進行講解說明,以幫助各組進一步完善畢業(yè)設(shè)計工作任務(wù)。

三、任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法實施效果

任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法應(yīng)用于園林專業(yè)畢業(yè)設(shè)計,取得了良好的教學(xué)效果,具體表現(xiàn)在:

1.有效降低了學(xué)習(xí)難度

任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法,將教學(xué)內(nèi)容以任務(wù)形式呈現(xiàn),有明確的知識點與學(xué)習(xí)目標(biāo),有效改變了學(xué)生畢業(yè)設(shè)計初期茫然不知所措的局面,并且,對于較為復(fù)雜的教學(xué)任務(wù),進一步分解成若干子任務(wù),先易后難,循序漸進,有效降低了學(xué)生的學(xué)習(xí)難度,學(xué)生很快就能進入角色,開始畢業(yè)設(shè)計。

2.有效調(diào)動了學(xué)習(xí)積極性

任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法教學(xué)任務(wù)目標(biāo)明確,大小適宜,考查標(biāo)準(zhǔn)可操作性強,便于引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)與探索,有效調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

3.學(xué)生綜合素質(zhì)得到了鍛煉與提高

任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法以組為單位,開展教學(xué)活動,學(xué)生分工協(xié)作,邊做邊學(xué),遇到問題共同討論,協(xié)商解決,培養(yǎng)了學(xué)生的語言表達、溝通協(xié)調(diào)能力及團隊意識。

四、結(jié)語

園林專業(yè)畢業(yè)設(shè)計是園林專業(yè)人才培養(yǎng)的最后一個實踐教學(xué)環(huán)節(jié),對畢業(yè)生資料搜集與分析能力、外文閱讀與翻譯能力、科研論文撰寫能力、應(yīng)用園林專業(yè)理論知識解決工程設(shè)計實際問題能力及學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)具有極其重要的意義。采用任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法,將相關(guān)畢業(yè)設(shè)計教學(xué)內(nèi)容分解,設(shè)計成一系列的教學(xué)任務(wù),并結(jié)合各任務(wù)的特點,進行合理的任務(wù)展示、任務(wù)分析、任務(wù)執(zhí)行及任務(wù)評價,可以有效彌補學(xué)生進行畢業(yè)設(shè)計時理論基礎(chǔ)、技術(shù)綜合應(yīng)用能力及學(xué)習(xí)能力、學(xué)習(xí)習(xí)慣方面的不足,幫助學(xué)生盡快進入角色,充分發(fā)揮積極主動性,循序漸進,克服困難,順利完成畢業(yè)設(shè)計,對畢業(yè)設(shè)計教學(xué)質(zhì)量的提高有著重要的意義。

參考文獻:

[1]周麗宏.任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法在服裝結(jié)構(gòu)設(shè)計教學(xué)中的運用[J].職業(yè)教育研究,2010(3):86-88.

[2]張永平.任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法在中職專業(yè)課教學(xué)中的運用[J].教育探索,2009(5):44-45.

[3]高虹.任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法在高職應(yīng)用文中的研究與實踐[J].黑龍江高教研究,2010(8):176-178.

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[關(guān)鍵詞]工業(yè)工程研究性教學(xué)教學(xué)實踐

[中圖分類號]G642[文獻標(biāo)識碼]A[文章編號]2095-3437(2014)10-0049-03一、工業(yè)工程研究性教學(xué)的意義

工業(yè)工程(IE)是研究工業(yè)系統(tǒng)的效率與發(fā)展的一門工程學(xué)科,IE的許多重要的技術(shù)和理論方法都來源于生產(chǎn)實際,并最終應(yīng)用于制造企業(yè)來提升效率,因此是實踐性極強的專業(yè)。

研究性教學(xué)是教師通過指導(dǎo)學(xué)生從自然、社會和生活中選擇和確定與學(xué)科相關(guān)的專題進行研究,使學(xué)生在獨立的主動探索、主動思考、主動實踐的研究過程中,吸收知識、應(yīng)用知識、解決問題、獲取新穎的經(jīng)驗和表現(xiàn)具有個性特征的行為,從而提高學(xué)生的各方面素質(zhì),培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造能力和創(chuàng)新精神的一種實踐活動。

在工業(yè)工程專業(yè)實施和推廣研究性教學(xué)方式,具有以下重要意義:

(一)有利于學(xué)生更加直觀透徹地掌握課程知識

以“計算機集成制造(CIMS)”課程為例,該課程主要講授信息技術(shù)和自動化技術(shù)在先進制造系統(tǒng)中的應(yīng)用,在以往課堂教學(xué)過程中,學(xué)生因缺乏工程實踐背景,往往對ERP、MES、PDM等信息系統(tǒng)難以理解,通過實施研究性教學(xué),讓學(xué)生參與科研項目,分組學(xué)習(xí)和實際操作這些軟件,并分析企業(yè)對它的需求,就能相對容易地了解這些信息化軟件。

(二)有利于培養(yǎng)學(xué)生的主動實踐能力

相比較傳統(tǒng)的實踐教學(xué)環(huán)節(jié),研究性教學(xué)方式由于分組更小、目標(biāo)更明確、教師(或研究生)對學(xué)生的指導(dǎo)更多更具體、學(xué)生思考的空間更大,因此有利于發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性,提高其主動實踐能力,以“運籌學(xué)”的研究性教學(xué)為例,教師結(jié)合自身的科研項目,先安排幾個專題,讓學(xué)生查閱文獻、進行研討,建立數(shù)學(xué)模型,學(xué)習(xí)Matlab等數(shù)學(xué)軟件,實現(xiàn)算法并進行結(jié)果分析,在整個流程中,學(xué)生的主動實踐將發(fā)揮主要作用。

(三)有利于培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)作精神

研究性教學(xué)方式多采取分組形式,每個小組3-5人,圍繞一個主題來開展,每人都有任務(wù)分工,最后的結(jié)果形成需要大家通力協(xié)作,通過這種方式,學(xué)生們能充分認(rèn)識到分工協(xié)作的重要性。

(四)有利于激發(fā)優(yōu)秀學(xué)生的創(chuàng)新精神

通過研究性教學(xué),一些優(yōu)秀學(xué)生能夠較快地脫穎而出,取得一些創(chuàng)新成果,或發(fā)表科研論文,或申請發(fā)明專利,或在教師的科研項目中取得不俗的成績。

(五)有利于教師獲得科研和教學(xué)的靈感

研究性教學(xué)強調(diào)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法的重構(gòu),提倡用“研究”的觀點和方法改造傳統(tǒng)教學(xué),使教學(xué)活動由單向知識傳授為主向?qū)W生和教師一起發(fā)現(xiàn)知識的過程轉(zhuǎn)變。在研究性教學(xué)過程中,學(xué)生實際參與教師的科研項目,雖然還無法取代研究生的作用,但時常也有一些不錯的想法,這些思路對于教師的科學(xué)研究不無裨益。

二、工業(yè)工程研究性教學(xué)的實施流程

研究性教學(xué)方式能否在工業(yè)工程專業(yè)成功實施,取決于兩方面的因素,首先是外部環(huán)境能否支持這種教學(xué)改革,包括課程體系設(shè)置情況、教師的科研項目情況、教師的研究團隊情況、實驗室的軟硬件條件、學(xué)生的基本素質(zhì)等;其次是研究性教學(xué)的實施流程是否合理,包括課程的選擇、學(xué)習(xí)團隊的組建、教學(xué)目標(biāo)的設(shè)置、教學(xué)過程的管理、教學(xué)效果的評價等,可以歸納為“體系支持、項目牽引、團隊保障、嚴(yán)格管理、公平評價”,下面針對其中幾個關(guān)鍵問題進行探討。

(一)課程設(shè)置的調(diào)整

為了在工業(yè)工程專業(yè)推行研究性教學(xué)實踐,首先需要對現(xiàn)有的課程體系設(shè)置進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,目前有條件開展研究性教學(xué)實踐的課程包括部分專業(yè)課程、生產(chǎn)實習(xí)、畢業(yè)設(shè)計等等,具體改革措施如下:

1.壓縮專業(yè)課程的課堂教學(xué)時間,增加課外學(xué)習(xí)時間。課堂教學(xué)約占總課時的75%,主要傳授基本的理論知識,課外學(xué)習(xí)時間分成兩部分,一部分是課時規(guī)定內(nèi)的時間,占總課時的25%,主要進行題目選擇及分組安排、科研項目介紹、分組討論、方案指導(dǎo)、成果匯報等工作;另一部分是課時外時間,要求學(xué)生利用課外時間進行資料查閱、工具軟件學(xué)習(xí)、操作實踐和匯報材料準(zhǔn)備工作。為了不增加學(xué)生的負(fù)擔(dān),應(yīng)注意課程的選擇,條件具備的課程才能開展研究性教學(xué)活動。

2.鼓勵有指導(dǎo)的小組分散實習(xí),取代傳統(tǒng)的大團隊生產(chǎn)實習(xí)方式。傳統(tǒng)的生產(chǎn)實習(xí)往往由一、兩個教師帶隊,去一家制造企業(yè)開展為期三周左右的生產(chǎn)實習(xí),實習(xí)的方式以參觀和授課為主,學(xué)生基本沒有動手實踐的機會。而采用分散實習(xí)后,每個教師只帶5-8個學(xué)生,實習(xí)時間可以更長(比如1~2個月,利用大三結(jié)束后的暑假),教師安排學(xué)生進入自己的科研項目團隊,讓研究生協(xié)助指導(dǎo),甚至可安排學(xué)生去企業(yè)參與項目調(diào)研和方案設(shè)計工作,實踐表明,這種實習(xí)方式非常受學(xué)生歡迎。

3.鼓勵教師依托科研項目安排畢業(yè)設(shè)計題目,并進行雙向選擇。以前的畢業(yè)設(shè)計是單向?qū)W(xué)生安排給指導(dǎo)教師后再確定題目,每年題目的變化不大,學(xué)生有可能選擇不了感興趣的方向,因而積極性也不高。通過雙向選擇方式,可以讓教師結(jié)合自己的科研項目需要,安排具有吸引力的題目,提高學(xué)生開展畢業(yè)設(shè)計的興趣。

4.設(shè)置課外學(xué)分及其他獎勵??梢砸?guī)定如果學(xué)生積極參加研究性教學(xué)實踐活動,并獲得可以考核的不俗成績(比如發(fā)表科研論文,申請發(fā)明專利等),則給予課外學(xué)分,同時在保研時進行加分獎勵,這樣就可以大大提高學(xué)生參與這些活動的積極性。

(二)科研項目的選擇

進行研究性教學(xué)實踐活動,離不開教師所承擔(dān)的科研項目的支持,科研項目包括企業(yè)合作項目、預(yù)研項目等,進行項目選擇時需要遵循以下原則:首先是要難易適中,適合本科生參與學(xué)習(xí);其次是項目與課程相符,便于學(xué)生更好的掌握本門課程的知識;然后是科研項目實施過程中需要一定的動手實踐能力,而非純粹的理論研究。如果是分散實習(xí),則一般應(yīng)要求該項目是企業(yè)合作項目,能提供學(xué)生去企業(yè)調(diào)研的機會。

(三)教學(xué)團隊的組建

按照課程性質(zhì)來組建研究性教學(xué)團隊:

1.專業(yè)課程教學(xué)

通常包括教師1-2名,研究生3-4名,本科生50-60名,學(xué)生分為10組,每組5-6名學(xué)生,安排5個左右的研究主題,以“決策分析”課程為例,安排了5個題目:“隨機性決策方法”、“設(shè)備維修決策”、“隱馬爾科夫決策方法及應(yīng)用”、“模糊決策方法及應(yīng)用”、“博弈論應(yīng)用”。學(xué)生分組選擇題目,進行研究,最后完成研究報告并進行匯報,研究報告和匯報作為學(xué)生成績評價的重要依據(jù)。

2.分散生產(chǎn)實習(xí)

通常包括教師5-8名,每位教師安排3個研究生進行協(xié)助指導(dǎo),每位教師指導(dǎo)學(xué)生不超過8名。在分散實習(xí)過程中,教師安排學(xué)生參與科研項目,去相關(guān)企業(yè)進行調(diào)研,完成需求分析報告,并學(xué)習(xí)相關(guān)理論知識,在研究生的指導(dǎo)下協(xié)助完成項目的方案設(shè)計。

3.畢業(yè)設(shè)計

畢業(yè)設(shè)計的時間較長,每位教師指導(dǎo)的學(xué)生一般不超過5名,研究生也協(xié)助進行指導(dǎo)。學(xué)生可以較為系統(tǒng)地了解教師所負(fù)責(zé)的一個科研項目,并以其中一項關(guān)鍵技術(shù)為題開展專題研究,最終完成畢業(yè)設(shè)計論文。

(四)教學(xué)過程管理

與課堂科學(xué)及傳統(tǒng)的程序式生產(chǎn)實習(xí)和畢業(yè)設(shè)計相比,研究生教學(xué)實踐的方式較為靈活,時間較長,如果管理不好也會流于形式,經(jīng)過一段時間的實踐后,總結(jié)了如下過程管理方式:嚴(yán)格要求學(xué)生按時到實驗室進行學(xué)習(xí),進行考勤;定期召開Seminar,進行進展匯報交流;研究生和本科生之間建立1對2或1對3的聯(lián)系方式,監(jiān)督學(xué)生的學(xué)習(xí)和研究進程;提供學(xué)生可以操作的實驗環(huán)境,充分激發(fā)學(xué)生的動手實踐興趣。

(五)教學(xué)實踐效果的考核評價

研究性教學(xué)與傳統(tǒng)課堂教學(xué)在形式上存在很大差異,為了對學(xué)生的學(xué)習(xí)效果進行評價,必須引入新的評價方式。評價指標(biāo)包括選題的難易程度、文獻閱讀及綜述情況、研究過程中的紀(jì)律表現(xiàn)、在小組中發(fā)揮的作用、總結(jié)報告的完成情況、匯報答辯情況等6項。指標(biāo)權(quán)重可根據(jù)實際情況來確定。

三、工業(yè)工程研究性教學(xué)實踐案例

下面以工業(yè)工程的“計算機集成制造系統(tǒng)CIMS”課程中的制造物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)為例,介紹研究性教學(xué)實踐的基本過程。

(一)研究性教學(xué)實踐的目的

通過現(xiàn)場參觀、系統(tǒng)演示和介紹、交流討論、動手實驗、工作匯報等方式,讓學(xué)生對制造車間的物理結(jié)構(gòu)、裝配生產(chǎn)線的運行方式、物流配送模式和工作流程、物聯(lián)網(wǎng)的基本概念及工業(yè)應(yīng)用、制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)的應(yīng)用、生產(chǎn)過程質(zhì)量檢測與過程控制等有直觀和較為深入的了解,并能夠設(shè)計一些簡單的實驗,結(jié)合企業(yè)項目完成一定的應(yīng)用驗證。

(二)研究性教學(xué)實踐的軟硬件條件

硬件設(shè)施包括裝配生產(chǎn)線、多套高頻/超高頻RFID讀寫器、天線和標(biāo)簽、Zigbee無線傳感網(wǎng)開發(fā)和測試套件、PLC/RFID集成試驗臺、條碼槍和條碼打印機、手持式RFID/條碼數(shù)據(jù)采集終端、ARM開發(fā)工具、手持平板電腦、常用傳感器等等;軟件設(shè)施包括制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)、物流仿真軟件Tecnomatix、生產(chǎn)線控制軟件、RFID讀寫軟件、物流分析軟件、質(zhì)量分析軟件等。以上條件為開展物聯(lián)網(wǎng)研究性教學(xué)提供了基礎(chǔ)環(huán)境。

(三)研究性教學(xué)實踐的主要過程

將本專業(yè)學(xué)生分為10個小組,每組5人,安排5個專題:

專題1:了解PLC的基本原理和開發(fā)過程,參與設(shè)計并實現(xiàn)一些實驗;

專題2:了解RFID的讀寫過程,參與開發(fā)RFID的讀寫操作;

專題3:了解Zigbee的基本原理,利用Zigbee技術(shù)實現(xiàn)檢測數(shù)據(jù)的自動采集和遠(yuǎn)程傳輸;

專題4:了解裝配生產(chǎn)線的工作流程和控制方式,集成PLC/RFID/Zigbee技術(shù)設(shè)計物聯(lián)網(wǎng)實驗,用于生產(chǎn)線數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控;

專題5:了解制造執(zhí)行系統(tǒng)MES的基本功能,設(shè)計出物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在MES中的應(yīng)用場景。

學(xué)生選擇專題后,就著手開始相關(guān)理論和應(yīng)用開發(fā)知識的學(xué)習(xí),利用實驗室提供的軟硬件設(shè)施,在教師和研究生的指導(dǎo)下,設(shè)計物聯(lián)網(wǎng)實驗,進行軟件開發(fā),并完成實驗驗證,最后,總結(jié)實驗成果,撰寫研究報告,通過PPT進行匯報。

(四)研究性教學(xué)實踐的效果

通過研究性教學(xué)實踐,學(xué)生不但掌握了物聯(lián)網(wǎng)的基本理論知識,更對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在制造車間的應(yīng)用有了比較直觀的認(rèn)識,知道如何設(shè)計物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場景,以及進行軟硬件開發(fā)的基本流程,部分優(yōu)秀學(xué)生還完成了物聯(lián)網(wǎng)實驗的開發(fā),可以通過PLC和RFID的集成實現(xiàn)換刀控制,通過Zigbee實現(xiàn)數(shù)顯卡尺測量數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程采集等。

研究性教學(xué)是現(xiàn)代教育理念的集中體現(xiàn)。本文結(jié)合工業(yè)工程學(xué)科的特點,探討在本科生階段開設(shè)研究性學(xué)習(xí)課程的意義和實施流程,并以一門課程為例,實踐了研究性教學(xué),取得了不錯的效果。

當(dāng)然,研究性教學(xué)過程中也遇到很多困難,它需要有較多的教學(xué)和科研資源投入,包括實驗設(shè)備投入和人員投入等,如何實現(xiàn)常態(tài)化健康運行還需要進一步進行研究和實踐。

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