《先進(jìn)制造技術(shù)》課程的教學(xué)模式探討

摘 要：《先進(jìn)制造技術(shù)》具有理論性、學(xué)術(shù)性強(qiáng)，涉及的學(xué)科范圍廣，實(shí)踐性較差的特點(diǎn)，采用傳統(tǒng)的教學(xué)方式很難達(dá)到預(yù)期的教學(xué)目的。針對這一狀況，筆者在實(shí)踐過程中，探索采用老師引導(dǎo)，學(xué)生自學(xué)、自講和自評的方式進(jìn)行該課程的教學(xué)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，這一教學(xué)模式不但培養(yǎng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與積極性，獲得良好的教學(xué)效果，還鍛煉了他們收集信息和處理信息的能力。

關(guān)鍵詞：高等教育 教學(xué)改革 先進(jìn)制造技術(shù)

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1673-9795（2013）04（b）-0043-02

《先進(jìn)制造技術(shù)》課程是我校近兩年來新開的一門機(jī)械類專業(yè)選修課程，教學(xué)對象是我院大四學(xué)生。開課的主旨思想是通過介紹先進(jìn)制造技術(shù)的各項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)的內(nèi)涵、特征、技術(shù)發(fā)展前沿和關(guān)鍵技術(shù)等，使學(xué)生了解和掌握先進(jìn)制造技術(shù)的各種新思想、新方法、新技術(shù)，了解本學(xué)科發(fā)展的前沿狀況，拓展學(xué)生的知識(shí)面，使學(xué)生適應(yīng)由傳統(tǒng)制造業(yè)的設(shè)計(jì)思想和制造方式向先進(jìn)制造業(yè)的設(shè)計(jì)思想和制造方式轉(zhuǎn)變，并能在今后工作崗位上加強(qiáng)先進(jìn)制造技術(shù)的應(yīng)用，適應(yīng)社會(huì)生產(chǎn)發(fā)展的需要。課程的目的在于使學(xué)生能在總體上了解先進(jìn)制造技術(shù)的基本內(nèi)容及其在提高國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平方面的巨大潛力，從而去影響和推動(dòng)相關(guān)人員共同奮斗，不斷地推廣先進(jìn)制造技術(shù)，并在實(shí)踐中勇于提高和創(chuàng)新，不斷地提高我國的機(jī)械制造技術(shù)水平，以增強(qiáng)國力和世界市場的競爭能力。

1 課程特點(diǎn)

1.1 《先進(jìn)制造技術(shù)》的課程特點(diǎn)

先進(jìn)制造是由多學(xué)科高新技術(shù)集成的制造工程科學(xué)，它以制造工藝技術(shù)為核心，體現(xiàn)制造過程的物理本質(zhì)，是先進(jìn)制造的使能技術(shù)，圍繞制造的物理本質(zhì)，綜合了高新技術(shù)的輔助技術(shù)群，如過程控制、柔性制造系統(tǒng)（含組織由于調(diào)度）、并行工程、全面質(zhì)量管理、虛擬企業(yè)及企業(yè)聯(lián)盟，先進(jìn)制造的終極目的是滿足顧客提出的要求。

因此，《先進(jìn)制造技術(shù)》課程不但具有多學(xué)科交叉性，更具有科研前沿性。傳統(tǒng)制造技術(shù)或工藝類課程，不但可以列舉出很多應(yīng)用實(shí)例，還可以帶學(xué)生到生產(chǎn)現(xiàn)場實(shí)習(xí)，通過感官體驗(yàn)來加深印象；而《先進(jìn)制造技術(shù)》，主要介紹的是一種大制造概念，引領(lǐng)未來制造業(yè)的具有創(chuàng)新性的制造理念，比如可持續(xù)制造、綠色制造、人文制造、生物制造等，它更多的是提出一種理念，而這種理念是目前制造行業(yè)的發(fā)展方向，因此，很難找到與此相符合的生產(chǎn)實(shí)例。再比如，虛擬制造技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)制造，他們是目前制造行業(yè)科研的熱點(diǎn)課題，但具體的實(shí)際應(yīng)用或生產(chǎn)，卻很難體現(xiàn)。

針對《先進(jìn)制造技術(shù)》課程的這些交叉性、前沿性、學(xué)術(shù)性的特點(diǎn)，在教學(xué)過程中，如何選擇合適的教學(xué)方式或?qū)嵺`方式，使學(xué)生在較短的時(shí)間內(nèi)了解這些大制造概念下的先進(jìn)制造工藝、先進(jìn)制造模式以及未來先進(jìn)制造理念，是我們老師應(yīng)該重點(diǎn)思考的問題。

1.2 教學(xué)對象的特點(diǎn)

本課程是機(jī)械類專業(yè)的專業(yè)選修課程，教學(xué)對象是大四上學(xué)期的本科生。對于本科生，大四第一學(xué)期是最繁忙和迷茫的時(shí)期。在這一時(shí)期，少部分學(xué)生準(zhǔn)備考研，學(xué)習(xí)時(shí)間的安排也一切以考研科目為重。大部分學(xué)生要找工作，而大四第一學(xué)期也是各種招聘會(huì)、公務(wù)員考試、各種職業(yè)資格考試最多的學(xué)期，所以，學(xué)生們很少有時(shí)間或把興趣放在專業(yè)選修課程上。更多的關(guān)注是拿到專業(yè)選修課程要求的學(xué)分。

因此，教學(xué)對象的實(shí)際情況也提高了對教師的要求，教師不但要知識(shí)講清楚，更要提高學(xué)生們的興趣，在有限的教學(xué)時(shí)間內(nèi)達(dá)到事半功倍的效果。

2 教學(xué)改革實(shí)踐的嘗試

2.1 備課

《先進(jìn)制造技術(shù)》的課程特點(diǎn)以及學(xué)生自身的實(shí)際情況，就要求老師在進(jìn)行備課的時(shí)候不能僅僅關(guān)注課程的知識(shí)點(diǎn)，而更多的結(jié)合目前制造業(yè)的實(shí)際以及學(xué)生就業(yè)或進(jìn)一步深造的心理，從《先進(jìn)制造技術(shù)》課程所涉及到的行業(yè)發(fā)展高度，對學(xué)生的就業(yè)做指導(dǎo)。

例如，在《先進(jìn)制造技術(shù)》課程加工域活動(dòng)中的“快速原型技術(shù)”部分，該部分主要介紹與傳統(tǒng)的“減量制造概念”相對的“增量制造概念”。就課程內(nèi)容本身來說，雖然是研究熱點(diǎn)，但在實(shí)際生產(chǎn)中很難遇到。而三維模型與快速原型設(shè)備之間的接口程序卻與目前機(jī)械制造行業(yè)的數(shù)控加工、加工中心的接口程序很相近。因此，在備課過程中，我就從這一“相近性”著手，對“接口程序”內(nèi)容查閱了大量的資料，包括目前常見的數(shù)控接口程序、加工中心接口程序等非常具有現(xiàn)實(shí)意義的應(yīng)用實(shí)例，然后逐步擴(kuò)展至快速原型的接口程序與標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 授課環(huán)節(jié)的探討

（1）教材知識(shí)點(diǎn)的講授。

《先進(jìn)制造技術(shù)》課程涉及到很多交叉學(xué)科、研究前沿的知識(shí)點(diǎn)，這每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)，實(shí)際上都是一個(gè)學(xué)科方向或?qū)W科前沿。因此，在有限的課堂時(shí)間內(nèi)，很難把這些知識(shí)點(diǎn)向?qū)W生講述透徹，并且，對于大多數(shù)知識(shí)點(diǎn)，筆者認(rèn)為，也沒必要全部理解。因此，在講述過程中，筆者一般都是用很短的時(shí)間對這些知識(shí)點(diǎn)或?qū)W科前沿進(jìn)行講述，但要求學(xué)生對這些學(xué)科方向或研究領(lǐng)域所涉及的一點(diǎn)關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行筆記記錄。然后根據(jù)每個(gè)學(xué)生的不同興趣，讓學(xué)生對自己感興趣的領(lǐng)取去查閱資料，并形成約20分鐘的課件，在下次上課過程中進(jìn)行講述。這一環(huán)節(jié)，主要是培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、自主從各個(gè)渠道獲得知識(shí)的能力。

（2）學(xué)生自講自評。

每次上課，均安排1～2個(gè)學(xué)生走向講臺(tái)，根絕自己獲得的信息來講述相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，然后學(xué)生互相提問。在剛開始進(jìn)行這種教學(xué)實(shí)踐的時(shí)候，筆者還心存疑慮，怕學(xué)生已經(jīng)習(xí)慣了傳統(tǒng)的填鴨式教學(xué)而不愿走向講臺(tái)，但經(jīng)過兩次實(shí)踐以后，學(xué)生非常配合。其實(shí)，在學(xué)生內(nèi)心里，都有一種求知欲和被認(rèn)可的心理。通過學(xué)生的互評和老師的鼓勵(lì)，很多學(xué)生走上講臺(tái)后都信心十足，準(zhǔn)備的內(nèi)容也越來越詳細(xì)，越來越多，表達(dá)能力也逐步增強(qiáng)。在最初上課階段，有幾個(gè)學(xué)生一直坐在教室的后排，不是睡覺就是低著頭看其他與課堂無關(guān)的書籍。通過幾次實(shí)踐后，大家都坐在了一起，課堂氣氛活躍了很多。比如在講述“快速原型工藝”部分時(shí)候，有一學(xué)生根據(jù)自己熟悉計(jì)算機(jī)繪圖以及動(dòng)畫的特點(diǎn)，把原本很生硬和難懂的設(shè)備原理圖繪制成了三維動(dòng)畫，非常生動(dòng)形象。不但把這一生硬的工藝過程講得栩栩如生，還得到了同學(xué)生的鼓掌和羨慕。不但使同學(xué)們獲得了知識(shí)，自己的特長也得以發(fā)揮，培養(yǎng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣與能力。

（3）教師—— 學(xué)生互動(dòng)。

在開始上課階段，筆者一直是站在講臺(tái)上講述與回答學(xué)生的問題。但是，在這樣的教學(xué)過程中，筆者發(fā)現(xiàn)，老師一旦站在講臺(tái)上，與學(xué)生之間的距離就拉大了很多，學(xué)生有很多問題都不敢大膽提出。后來，筆者就嘗試著走下講臺(tái)。走下講臺(tái)發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對這種科技前沿的東西很感興趣。網(wǎng)絡(luò)和電腦的普及，提供給學(xué)生很多獲取知識(shí)的渠道。走下講臺(tái)后，筆者每提出一個(gè)問題，學(xué)生們都嘰嘰喳喳，非常踴躍的發(fā)言。很多時(shí)候，都是學(xué)生走上講臺(tái)，把自己的理解與認(rèn)識(shí)拿出來與大家共同討論。

（4）教研相輔。

科研意識(shí)是指積極從事科研工作的動(dòng)力，潛心捕捉和研究問題的探求欲，是科研素質(zhì)的基礎(chǔ)；而教育科研意識(shí)則是指：“教師對教育活動(dòng)的有意識(shí)的探索和革新，是運(yùn)用教育科學(xué)理論指導(dǎo)教育活動(dòng)的自覺性，是對所從事的教育活動(dòng)的一種清晰而完整的認(rèn)識(shí)。它既表現(xiàn)為行為主體對教育環(huán)境的主動(dòng)適應(yīng)，也表現(xiàn)為行為主體對教育環(huán)境的積極影響與改造?！苯逃蒲幸庾R(shí)高的教師深知教學(xué)與科研相互消長的關(guān)系，善于運(yùn)用自身所學(xué)的教育科學(xué)理論來指導(dǎo)日常教學(xué)，不斷以科學(xué)理論為標(biāo)準(zhǔn)總結(jié)日常教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，善于發(fā)現(xiàn)問題，并能及時(shí)地根據(jù)教育科學(xué)理論來調(diào)整教學(xué)細(xì)節(jié)，以求解決問題完善教學(xué)。教育科研意識(shí)高的教師還善于提高自身的專業(yè)素養(yǎng)及科學(xué)素養(yǎng)，熟悉本學(xué)科的科研發(fā)展新動(dòng)向、新成果，知道如何根據(jù)所掌握的新動(dòng)向、新成果來指導(dǎo)自身的科研及教學(xué)。中國的教育要與國際接軌，教育改革要繼續(xù)推進(jìn)，各高校要培養(yǎng)出有較強(qiáng)綜合能力及市場競爭力的大學(xué)生，就要求教師優(yōu)化教育科研意識(shí)，通過教育科研活動(dòng)來改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式，真正培養(yǎng)出有自主學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力的優(yōu)秀人才。

在講述過程中，筆者經(jīng)常根據(jù)授課內(nèi)容，將自己目前正在從事或以前的科研成果展示給同學(xué)們。比如，在講到“快速原型材料”的時(shí)候，筆者就將自己目前正在研究的“梯度功能復(fù)合材料”的成果展示大家，并結(jié)合自己的貼身體會(huì)，和同學(xué)們交流科研的實(shí)質(zhì)與方法。不但打破了學(xué)生對科研的神秘感，更提高了他們對科研的認(rèn)識(shí)，對創(chuàng)新實(shí)質(zhì)的體會(huì)，培養(yǎng)了學(xué)生們的科研興趣。

（5）擇業(yè)交流。

由于教學(xué)對象是大四第一學(xué)期的本科生，他們都面臨擇業(yè)和考研的壓力與迷茫。對于大多數(shù)學(xué)生來講，他們正在積極盲目的參加各種招聘會(huì)。究其原因，是同學(xué)們對自己的行業(yè)還不了解，對自己的特點(diǎn)或優(yōu)勢還看不清楚。筆者就結(jié)合自己的經(jīng)驗(yàn)和所見對同學(xué)們進(jìn)行交流。這也是每次課堂教學(xué)中同學(xué)們最為活躍的部分。其實(shí)，這一看似和教學(xué)無關(guān)的環(huán)節(jié)，卻引起了學(xué)生們的極大思考。

大學(xué)是青少年走向社會(huì)的過渡階段，但是，作為大四學(xué)生，由于在大學(xué)期間的教育基本上都是填鴨式的學(xué)習(xí)，所以，學(xué)生很少自己去獨(dú)立思考，并且，由于和實(shí)際生產(chǎn)（尤其對于機(jī)械類專業(yè)）的脫節(jié)，很多學(xué)生不知道自己的專業(yè)究竟有什么前途。尤其對機(jī)械行業(yè)，很多學(xué)生都普遍認(rèn)為是一個(gè)“夕陽產(chǎn)業(yè)”，但是，大家又不想背離自己的專業(yè)，所以，很多學(xué)生感到很迷茫，就穿梭與各種招聘會(huì)，不但耽誤了大量的時(shí)間，還喪失了很多很好簽約機(jī)會(huì)。根據(jù)學(xué)生的這一心理特征，從機(jī)械行業(yè)的內(nèi)涵與外延出發(fā)，結(jié)合《先進(jìn)制造技術(shù)》所提倡的大制造感念，對機(jī)械類行業(yè)的發(fā)展進(jìn)行了探討。逐步破解學(xué)生的迷茫心理，并大大提升了他們對自己專業(yè)的了解與信心。

3 結(jié)語

教—— 學(xué)的目的，最終還是為了學(xué)生的“學(xué)”，因此，教師在整個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中，都應(yīng)該圍繞著學(xué)生的“學(xué)”為中心。而“學(xué)”又分為教材知識(shí)的學(xué)習(xí)和學(xué)習(xí)能力的學(xué)習(xí)。在當(dāng)今這個(gè)科技進(jìn)步日新月異的世紀(jì)，個(gè)人認(rèn)為，學(xué)生的學(xué)習(xí)能力更為重要。因此，就要求老師在教學(xué)過程中更應(yīng)該注重這一點(diǎn)。

前面對《先進(jìn)制造技術(shù)》課程特點(diǎn)的介紹可知，該課程是一門專業(yè)選修課，是目前國內(nèi)外大制造概念中的科技前沿，是涉及到多學(xué)科的交叉技術(shù)。因此，在講述該課程的過程中，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力更應(yīng)該放在首位。為了達(dá)到這一目的，個(gè)人認(rèn)為，應(yīng)該打破或不局限于傳統(tǒng)的“教師灌輸，學(xué)生吸收”的教學(xué)模式，一切有利于培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)能力的手段與方法都可使用。下面幾點(diǎn)就是作者本人對該課程教學(xué)改革的幾點(diǎn)思考總結(jié)：

（1）在備課中，應(yīng)該收閱大量的資料，尤其注重科技前沿與目前生產(chǎn)實(shí)際的聯(lián)系了，注重多學(xué)科交叉知識(shí)點(diǎn)的歸納與分解。

（2）教學(xué)過程中，應(yīng)盡量采用和學(xué)生面對面交流的方式，注重培養(yǎng)學(xué)生的興趣以及自主思考學(xué)習(xí)能力。

（3）注重從學(xué)生的心理實(shí)際出發(fā)，激發(fā)學(xué)生的個(gè)性與特長。

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