應(yīng)用型本科“機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)”課程的教學(xué)改革與實(shí)踐

李菊麗 郭華鋒 武峰

摘要：“機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)”課程是機(jī)械類各專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程。根據(jù)機(jī)械類專業(yè)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)要求，在理論教學(xué)與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合、課程知識與實(shí)踐創(chuàng)新相融合、教學(xué)改革與資源建設(shè)相結(jié)合等方面進(jìn)行了研究與實(shí)踐探索，取得了顯著的成效。

關(guān)鍵詞：應(yīng)用型人才；機(jī)械制造；教學(xué)改革；實(shí)踐

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）30-0115-02

應(yīng)用型本科教育是以培養(yǎng)知識、能力和素質(zhì)全面協(xié)調(diào)發(fā)展，具有較強(qiáng)的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神，面向生產(chǎn)、建設(shè)、管理等一線的高級應(yīng)用型人才為目標(biāo)定位的高等教育[1]。發(fā)展應(yīng)用型本科教育，既是我國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的要求，也對高等教育大眾化進(jìn)程起到了積極的促進(jìn)作用。我校依據(jù)應(yīng)用型的辦學(xué)定位和區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需求，以“大應(yīng)用觀、大工程觀”為引領(lǐng)確立了應(yīng)用型專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)，構(gòu)建了新的人才培養(yǎng)方案。《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》課程是機(jī)械類各專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，課題組根據(jù)學(xué)校教學(xué)改革精神及機(jī)械類專業(yè)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)要求，對課程在理論教學(xué)與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合、課程知識與實(shí)踐創(chuàng)新相融合、教學(xué)改革與資源建設(shè)相結(jié)合等方面進(jìn)行了研究與實(shí)踐探索，取得了顯著的效果。

一、將理論教學(xué)與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合

應(yīng)用型本科教育的課程體系具有其特點(diǎn)，它不是建立在學(xué)科體系上而是以技術(shù)體系為依據(jù)的課程內(nèi)容體系[2]。在“厚基礎(chǔ)、重實(shí)踐、能創(chuàng)新、高素質(zhì)”目標(biāo)指導(dǎo)下，強(qiáng)調(diào)理論的應(yīng)用性與技術(shù)的先進(jìn)性。該課程的教學(xué)內(nèi)容與制造企業(yè)的生產(chǎn)實(shí)際密切相關(guān)，它主要介紹機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)過程及生產(chǎn)活動的組織、機(jī)械加工方法、機(jī)械加工過程及其系統(tǒng)。為了滿足機(jī)械類應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)要求，教學(xué)內(nèi)容體系以實(shí)際工程為背景，以機(jī)械制造工藝過程為主線，從機(jī)床、刀具到夾具設(shè)計、工藝制訂、加工裝配，均要符合企業(yè)技術(shù)體系和實(shí)際流程。教學(xué)內(nèi)容強(qiáng)調(diào)基本理論、基礎(chǔ)知識與工程應(yīng)用的有機(jī)結(jié)合，根據(jù)徐州的地緣優(yōu)勢，引入了工程機(jī)械零件如油缸、殼體等零件的加工工藝，并注重經(jīng)典知識與新技術(shù)相結(jié)合，保證了教學(xué)內(nèi)容的先進(jìn)性。

面向應(yīng)用型工程人才的培養(yǎng)，專業(yè)理論以“夠用”為度，強(qiáng)化案例教學(xué)，突出實(shí)用性。對課堂活動應(yīng)精心設(shè)計和組織，課程各章節(jié)以案例導(dǎo)入、問題導(dǎo)向，充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。講授中采用置疑討論、交流互動等啟發(fā)式教學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生積極思考、分析討論，避免單純“灌輸型”傳授知識。對于重點(diǎn)難點(diǎn)內(nèi)容，精講多練，有助于課堂教學(xué)質(zhì)量的提高。對于卓越班采用小班授課，更易于師生交流互動、翻轉(zhuǎn)課堂，強(qiáng)化了對學(xué)生分析解決問題能力的培養(yǎng)。

教學(xué)中靈活運(yùn)用多媒體課件、實(shí)物教具等輔助教學(xué)手段，可顯著提高課堂教學(xué)效果。對多媒體課件要精心設(shè)計，合理選用動態(tài)仿真、現(xiàn)場視頻、3D模型等，創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，豐富信息量，使學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性更高。如講解機(jī)床結(jié)構(gòu)和傳動系統(tǒng)時，若采用機(jī)床剖切圖或錄像進(jìn)行教學(xué)的話，學(xué)生難以看清楚機(jī)床內(nèi)部結(jié)構(gòu)，教學(xué)效果不理想。為此課題組基于Pro/E軟件建立了CA6140機(jī)床的3D模型并進(jìn)行了運(yùn)動仿真，課堂教學(xué)中可演示機(jī)床每個部件的構(gòu)成、空間位置關(guān)系、傳動系統(tǒng)特點(diǎn)等，非常直觀形象，使學(xué)生能深入理解并掌握知識要點(diǎn)，增強(qiáng)了課程學(xué)習(xí)的趣味性。充分利用多種教具和現(xiàn)場教學(xué)，形象直觀，可促使理論與實(shí)踐有機(jī)結(jié)合。如講解車刀和鉆、擴(kuò)、攻絲、磨削等加工工藝時，教師將車刀及模型、小型手工電鉆、拋光機(jī)、磨平機(jī)等帶進(jìn)課堂，對照實(shí)物講解刀具幾何角度、現(xiàn)場在鋁板上進(jìn)行鉆孔、攻絲、對板件進(jìn)行磨邊、拋光等[3]，并在課間和課后現(xiàn)場指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行試加工，增強(qiáng)學(xué)生對機(jī)加工工藝的感性認(rèn)識。

課后除布置思考題和作業(yè)，安排習(xí)題課及作業(yè)講評，鞏固課堂所學(xué)知識外，充分運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)平臺開辟第二課堂，實(shí)現(xiàn)師生網(wǎng)上交流與互動，引導(dǎo)學(xué)生挖掘和利用網(wǎng)絡(luò)中與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的信息資源，在牢固掌握課程知識的基礎(chǔ)上，培養(yǎng)學(xué)生信息收集、辨別及合理利用的意識，不斷提升學(xué)生的綜合能力。課程設(shè)計以選擇企業(yè)案例中的典型零件為對象，增強(qiáng)了課程設(shè)計的真實(shí)性[4]。設(shè)計任務(wù)包括繪制零件圖、毛坯圖，編制零件機(jī)械加工工藝卡、工序卡，繪制夾具裝配圖和撰寫設(shè)計說明書等，進(jìn)行綜合訓(xùn)練。設(shè)計手段由二維設(shè)計逐漸向三維設(shè)計、裝配過渡，以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計和工程實(shí)踐能力。為保證課程設(shè)計質(zhì)量，指導(dǎo)教師組成答辯小組，對每個學(xué)生進(jìn)行答辯，從圖紙、說明書、對知識的掌握程度等方面嚴(yán)格把關(guān)。生產(chǎn)實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)集中在中國一拖集團(tuán)有限公司等企業(yè)進(jìn)行，學(xué)校與企業(yè)結(jié)合共同培養(yǎng)機(jī)械類應(yīng)用型人才。為保證實(shí)習(xí)效果，實(shí)施“企業(yè)導(dǎo)師講解+校內(nèi)導(dǎo)師講解+分組討論+教師總結(jié)+撰寫實(shí)習(xí)報告”的實(shí)習(xí)模式。企業(yè)導(dǎo)師講解之后，校內(nèi)導(dǎo)師必須將重點(diǎn)問題逐個講解，各分廠實(shí)習(xí)結(jié)束后在非生產(chǎn)區(qū)分組討論，補(bǔ)充完善實(shí)習(xí)日記及實(shí)習(xí)報告。

二、將課程知識與實(shí)踐創(chuàng)新相融合

對機(jī)械類應(yīng)用型人才不僅要強(qiáng)化工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)，更要注重對學(xué)生科技創(chuàng)新意識的培養(yǎng)[5]。課題組教師積極指導(dǎo)學(xué)生參與科研課題、課外科技活動等創(chuàng)新活動，組織學(xué)生參加國家、省市等各大賽事，以培養(yǎng)和提高學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力。對于本課程教學(xué)中的難點(diǎn)和學(xué)生不易理解的知識點(diǎn)，如刀具的幾何角度部分，教師將其問題提煉出來以項目的形式帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行研究，設(shè)計了基于單片機(jī)集語音、動作、視頻為一體的多功能動態(tài)刀具幾何角度演示裝置，獲得了全國大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計大賽二等獎，獲江蘇省大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計大賽一等獎，并授權(quán)發(fā)明專利。這既解決了教學(xué)難題，又鍛煉了學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計能力。針對課程中刀具切削溫度的知識點(diǎn)，教師指導(dǎo)學(xué)生開發(fā)了基于紅外測溫技術(shù)的刀具溫度測量裝置等，既鍛煉了學(xué)生的創(chuàng)新能力，也具有很好的應(yīng)用效果。課題組教師鼓勵學(xué)生積極申報各類大學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新訓(xùn)練計劃項目，指導(dǎo)學(xué)生將課程和生活中的有關(guān)技術(shù)問題進(jìn)行提煉，并通過創(chuàng)新項目加以解決。指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科技論文寫作和專利申報，培養(yǎng)其科學(xué)素養(yǎng)。實(shí)踐表明，對學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)，能有效地促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新能力的提升。兩年來，充分利用我校的國家級工程實(shí)踐教育中心的優(yōu)勢條件，指導(dǎo)學(xué)生完成了國家級、省級實(shí)踐創(chuàng)新訓(xùn)練項目3項，指導(dǎo)學(xué)生發(fā)表學(xué)術(shù)論文2篇，獲批發(fā)明專利和實(shí)用新型專利3項。指導(dǎo)學(xué)生獲得第四屆、第五屆“浩辰杯”華東區(qū)大學(xué)生CAD應(yīng)用技能競賽中獲一等獎2項、二等獎6項。指導(dǎo)學(xué)生獲省級優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計三等獎1項、校級優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計獎2項。

三、將教學(xué)改革與資源建設(shè)相結(jié)合

圍繞機(jī)械類應(yīng)用型人才的教學(xué)目標(biāo)要求深入開展課程教學(xué)改革，促進(jìn)了課程資源的建設(shè)。課題組根據(jù)機(jī)械類應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)要求，結(jié)合工程實(shí)際合理安排課程內(nèi)容體系，強(qiáng)化案例教學(xué)，主編出版了機(jī)械類創(chuàng)新應(yīng)用型人才培養(yǎng)規(guī)劃教材《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》，已在省內(nèi)外多所院校中推廣使用，受到了大家的好評。應(yīng)用型人才的培養(yǎng)更加注重學(xué)生工程實(shí)踐能力的提高。我校不但增加了實(shí)踐類課程的學(xué)分比重，也調(diào)整了實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，以更多的綜合實(shí)驗(yàn)取代傳統(tǒng)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，以更多的生產(chǎn)一線實(shí)景教學(xué)取代傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室模擬教學(xué)。教師積極主持、參與實(shí)踐實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計，指導(dǎo)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)室建設(shè)等實(shí)踐活動，收到了顯著成效。如指導(dǎo)“夾具拆裝與調(diào)整”實(shí)驗(yàn)時，選拔一些學(xué)生參加機(jī)床夾具的設(shè)計制作項目，充實(shí)實(shí)驗(yàn)室資源建設(shè)。學(xué)生利用課外時間完成夾具設(shè)計、工藝制訂、加工裝配等，制作完成機(jī)床夾具實(shí)驗(yàn)裝置2套。在整個項目過程中將設(shè)計（3D建模、裝配、仿真，標(biāo)準(zhǔn)查詢，標(biāo)準(zhǔn)件選型，材料選擇）、繪制工程圖、工藝制訂、機(jī)械加工（車削、銑削、鉆孔、攻絲等）、電火花線切割加工、裝配（含配作加工）全部貫穿起來，有利于本專業(yè)知識的融會貫通，使學(xué)生實(shí)際工程能力得到明顯提升。

改革課程教學(xué)，強(qiáng)化工程應(yīng)用。課題組老師指導(dǎo)學(xué)生實(shí)踐訓(xùn)練與科技創(chuàng)新設(shè)計的刀具角度演示裝置、紅外測溫裝置、機(jī)床夾具、網(wǎng)絡(luò)資源等，既鍛煉了學(xué)生，又豐富了課程教學(xué)資源。通過課內(nèi)與課外、理論與實(shí)踐、創(chuàng)新訓(xùn)練多途徑，開發(fā)利用各種教學(xué)資源，穩(wěn)步提升了辦學(xué)條件和育人水平。

課題組緊密結(jié)合機(jī)械類應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)要求，大力開展課程綜合改革研究與實(shí)踐探索，對于人才培養(yǎng)質(zhì)量的提升效果顯著。本課程在教學(xué)改革中所積累的一些經(jīng)驗(yàn)，對于同類院校相關(guān)專業(yè)的課程教學(xué)改革提供有益的借鑒。教育教學(xué)改革是一項長期艱巨的任務(wù)，我們將繼續(xù)以社會需求為導(dǎo)向、以改革創(chuàng)新為動力，不斷加強(qiáng)專業(yè)與課程內(nèi)涵建設(shè)，進(jìn)一步提高教育教學(xué)水平和應(yīng)用型人才培養(yǎng)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]史秋衡，王愛萍.應(yīng)用型本科教育的基本特征[J].教育發(fā)展研究，2008，（21）：34-37.

[2]吳中江，黃成亮.應(yīng)用型人才內(nèi)涵及應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)[J].高等工程教育研究，2014，（2）：66-70.

[3]郭華鋒，李菊麗.基于卓越計劃的“機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)”課程教學(xué)改革研究與實(shí)踐[J].教育教學(xué)論壇，2014，（49）：177-178.

[4]許蓬子，鄒青，呼詠，等.以培養(yǎng)卓越工程師為目標(biāo)的機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程教學(xué)研究[J].高等教育研究，2015，32（2）：59-61.

[5]王紅軍，張懷存，鐘建琳，等.基于工程能力的“機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)”課程建設(shè)[J].中國電力教育，2013，（1）：87-89.