基于模塊化的《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課程教學(xué)新設(shè)計(jì)

李妙玲 朱春熙（洛陽(yáng)理工學(xué)院 河南 洛陽(yáng) 471023）

基于模塊化的《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課程教學(xué)新設(shè)計(jì)

李妙玲 朱春熙
（洛陽(yáng)理工學(xué)院 河南 洛陽(yáng) 471023）

從《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課程的教學(xué)現(xiàn)狀出發(fā)，在對(duì)《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課程教學(xué)內(nèi)容分析的基礎(chǔ)上，應(yīng)用模塊化教學(xué)模式，重組教材章節(jié)，重新安排課程知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)效果表明：各教學(xué)環(huán)節(jié)連貫性好，知識(shí)點(diǎn)層層遞進(jìn)；學(xué)生接受知識(shí)快，對(duì)知識(shí)的理解和應(yīng)用能力得到提高。

模塊化；機(jī)械制造基礎(chǔ)；教學(xué)新設(shè)計(jì)

《機(jī)械制造基礎(chǔ)》是高職高專機(jī)械類專業(yè)的一門(mén)重要技術(shù)基礎(chǔ)課程，其內(nèi)容具有很強(qiáng)的實(shí)用性。主要包括常見(jiàn)工程材料的性能，各種機(jī)械加工方法以及質(zhì)量控制與分析等內(nèi)容。隨著新材料、新技術(shù)、新工藝的不斷涌現(xiàn)，課程內(nèi)容不斷擴(kuò)展。越來(lái)越豐富的教學(xué)內(nèi)容和有限學(xué)時(shí)之間的矛盾沖擊著傳統(tǒng)的教學(xué)方法，如何更合理地優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，提高學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)融會(huì)貫通的能力，高效、優(yōu)質(zhì)地完成教學(xué)內(nèi)容，是新形勢(shì)下專業(yè)課程教師必須考慮的問(wèn)題。

以《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課程的教學(xué)大綱為依據(jù)，以模塊化教學(xué)形式設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容，重新編排教材章節(jié)，既強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)理論對(duì)具體加工方法的指導(dǎo)作用，又重視知識(shí)面的拓展和新理論、新方法的學(xué)習(xí)，對(duì)解決該課程的教學(xué)矛盾、提高教學(xué)質(zhì)量具有重要意義。

《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課程的教學(xué)現(xiàn)狀

隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，機(jī)械制造已經(jīng)發(fā)展成為集材料、機(jī)械、自動(dòng)控制和計(jì)算機(jī)等科學(xué)為一體的專業(yè)學(xué)科體系。為了培養(yǎng)和造就適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的優(yōu)秀機(jī)電產(chǎn)品類設(shè)計(jì)、制造、管理和營(yíng)銷人才，各高校都適時(shí)地調(diào)整課程設(shè)置，將科技發(fā)展帶來(lái)的新理論、新技術(shù)、新方法編入教學(xué)大綱之中。對(duì)于傳統(tǒng)的《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課程來(lái)說(shuō)，現(xiàn)代制造方法不斷涌現(xiàn)，課程內(nèi)容越來(lái)越多，但課時(shí)卻非常有限。突出的問(wèn)題主要表現(xiàn)在幾個(gè)方面：（1）教材中教學(xué)內(nèi)容的編排按部就班，基礎(chǔ)理論與實(shí)踐應(yīng)用教學(xué)內(nèi)容脫節(jié)；（2）學(xué)生對(duì)所講授知識(shí)的用途不夠明確，缺乏學(xué)習(xí)主動(dòng)性，存在教與學(xué)脫節(jié)現(xiàn)象。

但學(xué)生正處于充滿好奇心和創(chuàng)造力的年齡，對(duì)未知事物具有很強(qiáng)的求知欲，對(duì)自己感興趣的事物喜歡刨根問(wèn)底，追究其根源。這些正是改進(jìn)教學(xué)方法、解決教學(xué)中存在問(wèn)題的基礎(chǔ)。

針對(duì)《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課程的教學(xué)現(xiàn)狀，不能再按照傳統(tǒng)的教學(xué)方式進(jìn)行教學(xué)，應(yīng)根據(jù)教學(xué)大綱的要求和學(xué)生的特點(diǎn)，把課程內(nèi)容重新整理，設(shè)定不同的教學(xué)模塊，循序漸進(jìn)地引導(dǎo)學(xué)生掌握每一模塊中的基本理論和應(yīng)用技術(shù)。通過(guò)設(shè)定問(wèn)題、引導(dǎo)討論、給出解決方法，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用專業(yè)知識(shí)解決復(fù)雜問(wèn)題的能力。

模塊化教學(xué)的實(shí)施策略

（一）模塊化教學(xué)的內(nèi)容

模塊化教學(xué)是一種較新的教學(xué)理念，一些高校將其應(yīng)用于專業(yè)課程教學(xué)模式改革的探索之中，取得了明顯的成效。尤其是在高職教育中，這種教育模式得到了普遍認(rèn)可，也是我國(guó)職業(yè)教育的成功經(jīng)驗(yàn)。在《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課程教學(xué)中應(yīng)用模塊化教學(xué)的理念，重點(diǎn)內(nèi)容有以下幾個(gè)方面。

進(jìn)行知識(shí)重組，使授課內(nèi)容模塊化 《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課程所要達(dá)到的教學(xué)目的很明確：使學(xué)生獲得機(jī)械制造生產(chǎn)過(guò)程的基本知識(shí)，具備運(yùn)用機(jī)械加工方法提供合格機(jī)器零件的能力，培養(yǎng)和鍛煉其理論聯(lián)系實(shí)際的作風(fēng)。學(xué)生學(xué)習(xí)該課程之前，已經(jīng)開(kāi)設(shè)了工程材料和熱處理等相關(guān)課程，那么，本課程的理論教學(xué)應(yīng)以通俗、概括、夠用為原則，在講清基本概念的基礎(chǔ)上，注重培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)方法解決實(shí)際問(wèn)題的能力。因此，對(duì)于教材中章節(jié)的順序應(yīng)當(dāng)作相應(yīng)的調(diào)整，重組知識(shí)結(jié)構(gòu)，建立模塊化教學(xué)體系。

考核方式模塊化 《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課程的特點(diǎn)是實(shí)踐性強(qiáng)，如果單純地考核課本知識(shí)，會(huì)把學(xué)生的學(xué)習(xí)局限于書(shū)本知識(shí)的范疇之中，使其重記憶、重復(fù)述，不利于培養(yǎng)學(xué)生思考問(wèn)題、探究問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，久而久之，創(chuàng)新的意識(shí)淡薄了，進(jìn)取的銳氣磨滅了。采用模塊化的考核方式，以課堂所授基本理論和方法為導(dǎo)向，督促學(xué)生探討“為什么這樣做”、“我會(huì)怎么做”、“怎樣做最好”，可使學(xué)習(xí)行為由被動(dòng)到主動(dòng)，由死記硬背到靈活運(yùn)用，促使學(xué)生學(xué)會(huì)利用圖書(shū)館、閱覽室以及網(wǎng)絡(luò)等查閱資料，進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室、實(shí)習(xí)車間動(dòng)手實(shí)踐。

（二）模塊化教學(xué)的實(shí)施

在對(duì)我校機(jī)械制造與自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)班的教學(xué)中，選用的《機(jī)械制造基礎(chǔ)》教材分為機(jī)械制造實(shí)踐基礎(chǔ)（上篇）和機(jī)械制造理論基礎(chǔ)（下篇）兩大部分，上篇偏重于設(shè)備認(rèn)知、操作方法以及工裝夾具、刀具的選用等，下篇偏重于材料特性、成形原理及制造工藝分析等。如果按照教材章節(jié)授課，知識(shí)點(diǎn)非常分散，難以突出重點(diǎn)，且每一種加工工藝的提出顯得也很突兀，學(xué)生接受起來(lái)比較困難。

按照模塊化教學(xué)內(nèi)容的要求，首先對(duì)教材內(nèi)容進(jìn)行了重組。指導(dǎo)思想是將基礎(chǔ)理論和相應(yīng)的制造方法進(jìn)行融合，形成一個(gè)教學(xué)模塊，貫徹基礎(chǔ)理論為實(shí)踐（機(jī)器制造過(guò)程）服務(wù)、學(xué)習(xí)內(nèi)容夠用即可的原則，在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)優(yōu)質(zhì)、高效地完成教學(xué)內(nèi)容。重組后的教學(xué)內(nèi)容分為五個(gè)大的模塊，每一模塊又細(xì)分為若干子模塊。各模塊的主要內(nèi)容和結(jié)構(gòu)組成如下：

鑄鍛焊模塊 主要包括金屬變形理論、鑄鍛焊毛坯制造方法和缺陷分析。按照循序漸進(jìn)的方法對(duì)各部分進(jìn)行教學(xué)，如鑄造子模塊的教學(xué)順序?yàn)楹辖鸬某湫湍芰褪湛s性、砂型鑄造和特種鑄造方法、鑄鐵的熔煉、澆注和鑄造缺陷、鑄件結(jié)構(gòu)工藝性分析和選材；鍛壓子模塊的教學(xué)順序?yàn)榻饘俚乃苄宰冃魏湾懺煨阅?、冷變形和熱變形、自由鍛和模鍛、合金的鍛造性能和特點(diǎn)；焊接子模塊的教學(xué)順序?yàn)槭止る娀『负秃笚l、焊件結(jié)構(gòu)工藝性、焊接變形和應(yīng)力分析、金屬材料的焊接性能、其他焊接方法。

機(jī)械加工技術(shù)模塊 主要包括車、銑、刨、磨、鉆、鏜等傳統(tǒng)的機(jī)械加工方法和金屬切削加工工藝基礎(chǔ)子模塊。各種具體的金屬切削方法都包括了機(jī)床、刀具、附件、夾具、工件裝卡和切削特點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上，可以引導(dǎo)和啟發(fā)學(xué)生總結(jié)出金屬切削加工過(guò)程的特點(diǎn)，根據(jù)實(shí)習(xí)期間觀察到的現(xiàn)象，提出問(wèn)題，激發(fā)學(xué)生解決問(wèn)題的好奇心和興趣，促使其渴望學(xué)習(xí)金屬切削加工工藝基礎(chǔ)知識(shí)，使理論子模塊的學(xué)習(xí)變成了學(xué)生的自覺(jué)行為。

機(jī)械制造工藝方案模塊 包括典型表面加工方法和制造工藝過(guò)程分析子模塊。以軸、曲柄、箱體等典型零件的制造工藝過(guò)程為例，將本來(lái)孤立的、零散的、缺乏相互聯(lián)系的選材、毛坯制造、機(jī)械加工方法聯(lián)系起來(lái)，使所學(xué)知識(shí)成為一個(gè)較為完整的理論和實(shí)踐應(yīng)用體系。

經(jīng)濟(jì)性分析模塊 包括機(jī)械加工經(jīng)濟(jì)性分析和質(zhì)量管理、環(huán)境保護(hù)子模塊。通過(guò)分析技術(shù)與經(jīng)濟(jì)之間的互相制約、互相促進(jìn)關(guān)系，向?qū)W生灌輸技術(shù)經(jīng)濟(jì)的觀點(diǎn)。以常見(jiàn)零件的加工為例，提出各種可行的工藝方法，引導(dǎo)學(xué)生評(píng)價(jià)其經(jīng)濟(jì)效果和對(duì)環(huán)境的影響，通過(guò)比較尋找技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的最佳解決途徑，使學(xué)生逐步樹(shù)立經(jīng)濟(jì)性是技術(shù)發(fā)展動(dòng)力的概念，學(xué)會(huì)用全面的觀點(diǎn)看待問(wèn)題。

新技術(shù)、新工藝模塊 分為工程材料、特種加工、精加工、經(jīng)濟(jì)型數(shù)控加工、機(jī)械制造自動(dòng)化子模塊。與教學(xué)內(nèi)容模塊化相適應(yīng)，考核同樣采用模塊化方式。第一，各模塊內(nèi)容的分別考核。一個(gè)模塊內(nèi)教學(xué)計(jì)劃完成后，適時(shí)進(jìn)行考核。一般采用隨堂考試的方式測(cè)試學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容的掌握程度，再給出2~3個(gè)生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題，由學(xué)生課后查資料，提出自己的思路和解決問(wèn)題的途徑。測(cè)評(píng)結(jié)果及時(shí)反饋給學(xué)生，以鼓勵(lì)和督促其認(rèn)真學(xué)習(xí)下一個(gè)模塊的知識(shí)。第二，模塊知識(shí)綜合應(yīng)用能力的考核。在完成了兩個(gè)或兩個(gè)以上模塊的教學(xué)計(jì)劃或所有的教學(xué)計(jì)劃全部完成后，及時(shí)進(jìn)行綜合測(cè)試。測(cè)試內(nèi)容側(cè)重于知識(shí)的連貫性和結(jié)合點(diǎn)的掌握程度，同樣采用隨堂考試和課后查資料的方式進(jìn)行。

通過(guò)模塊化考核，便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生在各階段以及知識(shí)聯(lián)系環(huán)節(jié)上的共性問(wèn)題。例如，在鑄鍛焊毛坯制造模塊的測(cè)試中，一部分學(xué)生認(rèn)為鑄造輪輻數(shù)為偶數(shù)較好。顯然，這種錯(cuò)誤出現(xiàn)的原因是混淆了鑄造和焊接兩種工藝產(chǎn)生應(yīng)力的原因和避免缺陷的方式。偶數(shù)個(gè)輪輻時(shí)，兩個(gè)輪輻對(duì)稱分布，處于同一水平線上，鑄件收縮時(shí)無(wú)法變形而容易在內(nèi)應(yīng)力的作用下產(chǎn)生裂紋；奇數(shù)個(gè)輪輻時(shí)，兩個(gè)輪輻不在同一水平線上，鑄件收縮產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力可以通過(guò)輪輻的微小變形得到緩解。而焊接時(shí)，焊縫布置應(yīng)盡可能對(duì)稱，以減小焊件彎曲變形或互相抵消。在給學(xué)生糾正錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)之前，特意布置他們觀察一下汽車、摩托車輪子輪輻的數(shù)量，然后才給他們解釋選用奇數(shù)輪輻的原因。問(wèn)題的及時(shí)解決，特別有利于后續(xù)模塊中知識(shí)的學(xué)習(xí)和理解。

在《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課程中實(shí)施模塊化教學(xué)的實(shí)踐表明，學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性明顯提高，思考問(wèn)題和探索解決途徑的習(xí)慣逐漸養(yǎng)成。同時(shí)，與教學(xué)內(nèi)容模塊化相配套的考核方式模塊化，顯著加深了學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解，其綜合分析問(wèn)題的能力得到了鍛煉。采用模塊化教學(xué)達(dá)到了課程教學(xué)的目的，解決了教學(xué)內(nèi)容和授課學(xué)時(shí)之間的矛盾，對(duì)于推進(jìn)教學(xué)方式改革和教學(xué)效果評(píng)價(jià)體系改革具有重要的意義。

[1]劉春林.適合新形勢(shì)要求的機(jī)械制造基礎(chǔ)課程教學(xué)改革[J].寧波工程學(xué)院學(xué)報(bào)，2009，21（3）:89-91.

[2]鐘青霖.實(shí)施“模塊教學(xué)模式”，整合理論與實(shí)踐課程——高職高專院校教學(xué)模式改革之探索[J].教育與教學(xué)研究，2009，3 （7）:97-99.

[3]王艷莉，巫恒兵，高超學(xué).“教學(xué)做合一”模塊化教學(xué)在《工程材料》中的應(yīng)用[J].廣西輕工業(yè)，2009，131（10）:148-149.

[4]孟令東，戴琨.高級(jí)維修電工模塊化教學(xué)模式初探[J].陶瓷研究與職業(yè)教育，2006，15（4）:23-24.

[5]宋昭祥.機(jī)械制造基礎(chǔ)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2009.

G712

A

1672-5727（2011）08-0080-02

李妙玲（1970—），女，河南洛陽(yáng)人，博士，洛陽(yáng)理工學(xué)院講師，工程師，研究方向?yàn)閺?fù)雜零件成形新工藝、新技術(shù)以及先進(jìn)復(fù)合材料制備工藝和數(shù)值模擬技術(shù)。

*科研項(xiàng)目：浙江省教育廳科研項(xiàng)目《校企合作模式下的電類專業(yè)特色教材》（項(xiàng)目編號(hào)：ZC200806088）