機械制造工程學教學論文

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摘要：應用型人才培養模式是以能力為中心，以高質量工程技術人才為目標的培養模式。文章針對機械制造工程學課程教學中存在的問題，從優化教學內容、構建四位一體教學模式、創新教學方法和手段、加強實踐教學、完善成績評價體系等方面提出了機械制造工藝學課程教學改革的對策。

關鍵詞：應用型人才；機械制造工程學；教學改革

當前我國高等教育就人才培養而言，改變了過去行業專家的培養模式，力求造就知識面較廣、適應性較強的寬厚型、復合型、開放型的應用型人才。“機械制造工程學”是機械設計制造及其自動化專業的一門重要專業核心課程，由“金屬切削機床”、“金屬切削原理與刀具”、“機械制造工藝學”、“機床夾具設計”四門課程整合而成，具有較強的理論性、實踐性等特點[1-3]，在整個機械基礎課程中起到承上啟下的重要作用。但是這門課的內容多，開課時間卻十分有限，學時變為原來四門課程總學時的1/3左右，為了能完成教學任務，過去教師常采用“一言堂”、“滿堂灌”的單向灌輸的教學模式，但這種模式無法達到實踐的要求，導致學生學習效果很差。[4]同時，傳統的教育方式在教學上往往局限于對課本知識的記憶，無法激發出學生的創新思維，很難高質量地達到對學生解決問題能力的培養[4]，所以為了培養適應性較強的寬厚型、復合型、開放型的應用型人才，對“機械制造工程學”課程進行教學改革是迫在眉睫。

一、優化教學內容

“機械制造工程學”課程結構安排上側重機械制造方面冷加工領域的基本知識、基本原理和基本方法。由于“機械制造工程學”課程包括“金屬切削機床”、“金屬切削原理與刀具”、“機械制造工藝學”和“機床夾具設計”的內容，內容廣而多，并且原各獨立課程內部需要體系上和結構上的完整性，因此有些相同內容在不同科目中重復，增加了不必要的學時。根據這種情況，對于教學內容的改革，力求做到內容精練、有重點、有特色，在保留了原有課程核心內容的前提下，對課程內容體系進行合理規劃和調整。在教學內容選擇上以應用為目的，以必需、夠用為度。這里重點將原“金屬切削原理與刀具”分為兩部分，即切削加工基本知識部分和刀具部分，并根據刀具的用途，將刀具部分和機床部分相結合，如車床和車刀、銑床和銑刀等，這樣安排便于加深學生對于刀具具體應用的掌握。具體將“機械制造工程學”課程分為五個教學模塊。第一個模塊為切削加工基本知識，側重以掌握概念、強化應用為重點，簡化了切削變形、切削力和切削溫度等公式推導，重點是掌握金屬切削過程中的內在關系和基本規律；第二個模塊為機床和刀具，重點掌握切削加工中常用的機床和機床所用的刀具；第三個模塊為機床夾具，掌握機床夾具設計的基本原理和方法，了解常用機床夾具的結構及特點，重點培養學生具有設計夾具的初步能力；第四模塊為加工和裝配工藝，以制造工藝為主線，掌握機械加工工藝過程和裝配工藝過程的基本理論與知識，培養學生具有設計工藝規程的初步能力；第五個模塊為加工質量，重點培養學生初步具備綜合分析機械加工質量、生產率和經濟性等問題的基本能力。

二、構建四位一體教學模式

由于該課程的內容覆蓋面廣，信息量大，原來傳統的教學模式已不能適應新的教學內容的需要，根據課程和學生的特點，建立了四位一體的教學模式，該模式包括四個環節：課堂教學、實驗教學、課程設計、小論文和學習報告，四者關系如圖1所示。課堂教學是基礎，是知識積累的過程；實驗教學和課程設計是實訓，初步鍛煉學生的實際應用能力；而小論文或學習報告是知識的拓展，通過增加該環節，能夠提高學生查閱專業文獻的能力，擴大學生該課程的知識面，也有利于教師更全面地掌握學生的學習情況。

三、創新教學方法與手段

“機械制造工程學”課程有較強的理論性、實踐性、應用性等特點，課程的內容與生產實踐聯系十分緊密，各種加工設備、工藝方法等只靠傳統方法來講解，不僅枯燥無味，而且難以表達清楚。所以在“機械制造工程學”課程中應盡量采用理論教學、實驗教學等多種形式相結合的方式進行教學，以提高教學效果。在新的教學方法中要改變以教師為中心的傳統理念，樹立“以學生為本”的教育理念，因此在教學過程中要調整教與學的關系，要遵循“學生是教育教學活動的主體”原則。[5]在課程講解中采用傳統講授法與現代教學手段相配合的方式，聯系生產實際講授應用性的基本理論和基本方法，采用多媒體、板書等方法交替進行。對于教學中難以表達、難以理解的抽象內容，利用多媒體視頻等手段予以解決，增加課程內容的趣味性與直觀性，充分調動學生的積極性和主動性，有效地突破教學重點與難點。同時還根據教學內容采用以下教學方法。（一）討論式教學法對課程核心內容可采用課堂討論的形式，要始終讓學生參與到教學過程中，改變“一言堂”的教學模式，這樣能很好地激發學生的學習積極性和主動性，學生對所學知識的理解會更深刻。例如在講解CA6140型車床螺紋進給傳動鏈時，先通過公制螺紋講解，教會學生如何分析螺紋傳動鏈，使他們掌握分析傳動鏈的方法和步驟。然后對于模數制螺紋、英制螺紋、徑節螺紋傳動鏈就可以采用討論式教學法引導學生討論分析，激發了大家的學習興趣，并以此來培養學生綜合分析問題和解決問題的能力。（二）項目教學法“機械制造工程學”課程實踐性強，由于學生尚未有工程概念，結果造成學生對教學內容理解不足，不知道學了以后如何應用，難以激起學生的學習熱情和積極性。例如在講授工藝規程制定時，如果只是單純講解工藝路線編制的基本內容和基本原則，學生沒有直觀的認識，很難理解相應知識，因此學生在后期課程設計具體應用時，常常不知道某一表面加工時，該采用哪種加工方法、使用什么樣的刀具和采用哪種機床。所以在講授這部分內容時，可以采用項目教學法，以典型零件加工為例，如軸類零件加工，通過軸類工藝規程的制定，講授和討論要完成這一項目的相關內容，最后通過項目的完成，學生對工藝規程制定的教學內容能夠深入理解，能夠學以致用，大大地提高學生的學習質量。

四、改革實踐教學環節

實踐教學環節是學生提高實踐技能的重要環節，對學生分析和解決生產實際問題能力的提高起著十分重要的作用，本課程的實踐教學包括課程實驗和課程設計。在實驗教學環節，進一步充實、完善、發揮實驗室的功能，不斷開拓新的實驗項目，滿足不斷發展的教學需要。目前根據“機械制造工程學”課程的特點開設了驗證性實驗和綜合性實驗，同時日常還對實驗室進行開放，學生可利用業余時間到實驗室了解常用的加工設備、工藝裝備，還可以進行零件的加工等，更好地培養學生獨立思考的能力，提高學生的感性認識和動手能力。“機械制造工程學”課程設計是培養學生工程能力另一重要的環節，內容主要包括零件機械加工工藝規程設計和專用機床夾具設計。課程設計首要的問題是設計題目的選擇，盡可能結合學生掌握的程度，選擇難度適中，與實際生產緊密結合的題目。同時為了提高課程設計質量，提前下達設計題目，讓學生在課程學習過程中熟悉設計任務，引導其積極、主動地學習相關知識。

五、增加小論文或學習報告

該課程知識面廣、實踐性強，要講授好這門課的難度很大。隨著教學改革的不斷深入，教學質量在不斷提高，但受學時的限制，雖然講授的內容多而廣，但有些具體內容又顯得不夠。如在教學中對刀具的講解原則上只以車刀為例，對于成形表面加工刀具、螺紋加工刀具等常用表面的加工刀具講得很少或省略不講，其深度和廣度都不夠，而這些內容在工藝設計中又是非常重要的，導致學生在實際應用時有些細節問題不可能去認真思考，從而影響了教學效果，因此有必要通過其他方式讓學生補充這方面的知識。同時，了解制造技術的新發展，有利于激發學生的學習興趣，提高學生自主學習的能力。六、完善多元化成績評價體系針對“機械制造工程學”課程的特點和教學要求，結合應用型人才培養模式的要求，采用基于過程的多元化綜合考核方式，學生的期末課程總評成績由4部分構成，分別為課堂考核、實驗考核、知識拓展考核和期末考試。課堂考核占總成績的20%，主要考核學生平時課堂出勤、作業、課堂表現等等。實驗考核占總成績的10%；知識拓展考核占總成績的10%，以學生所寫的小論文或學習報告來考核。期末考試占總成績的70%，采用閉卷考試方式進行，主要考核理論知識和知識的應用。在多元化的成績評價體系中增大實踐部分的內容，注重對學習過程的考核，這樣的考核體系大大提高了學生的學習主觀能動性和實際動手能力。“機械制造工程學”課程具有很強的實踐性，因此，在“機械制造工程學”教學中要強化實踐教學，注重工程實際應用，增強學生的實踐能力和創新思維能力，為應用型人才培養打下堅實的基礎。

參考文獻：

[1]汪洪峰，左敦穩，汪建利.《機械制造工程》教學改革設想[J].滁州學院學報，2002，（5）.

[2]彭海燕，王曉軍，周莉等.機械制造技術基礎課程教學改革的探討[J].廣東技術師范學院學報，2008，（9）.

[3]左敦穩，李軍，黎向鋒等.國內部分高校機械制造技術類專業必修課的比較研究[J].南京航空航天大學學報：社會科學版，2009，（1）.

[4]成仕蘭.提高《機械制造基礎》課程教學效率的研究[J].當代職業教育，2013，（4）.

[5]于庚蒲.關于高等教育理念與教學改革的若干思考[J].北華大學學報：社會科學版，2001，（3）.

作者:蘆玉梅 于鳳云 唐慶菊 單位:黑龍江科技大學