工學(xué)結(jié)合模式下《先進(jìn)制造技術(shù)》教學(xué)改革研究

吳斌++陳敏

文章編號：2095-6835（2017）10-0142-02

摘 要：先進(jìn)制造技術(shù)是機(jī)械制造領(lǐng)域未來重要的發(fā)展方向。分析了當(dāng)前先進(jìn)制造技術(shù)課程的教學(xué)現(xiàn)狀，結(jié)合課程特點(diǎn)與實(shí)際教學(xué)條件，提出了在工學(xué)結(jié)合模式下對該課程進(jìn)行教學(xué)改革的觀點(diǎn)與措施。教學(xué)實(shí)踐表明，所提出的教學(xué)改革措施能有力提升該課程的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：工學(xué)結(jié)合；機(jī)械制造；制造技術(shù)；管理模式

中圖分類號：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.10.142

《先進(jìn)制造技術(shù)》是機(jī)械制造與自動化等機(jī)械類專業(yè)學(xué)生的必修專業(yè)課程，主要講述各種先進(jìn)機(jī)械制造技術(shù)以及現(xiàn)代管理技術(shù)。隨著制造業(yè)的快速發(fā)展，尤其是德國工業(yè)4.0和中國制造2025的提出，先進(jìn)制造技術(shù)被擺在了重要的位置。目前《先進(jìn)制造技術(shù)》課程教材大都是文字性的介紹各種先進(jìn)制造技術(shù)的概念、原理以及應(yīng)用，加上內(nèi)容廣泛、先進(jìn)制造技術(shù)類別多，學(xué)生在學(xué)習(xí)時覺得枯燥無味，缺乏感性認(rèn)識，不利于學(xué)生的理解與接受。因此，對《先進(jìn)制造技術(shù)》的教學(xué)方法和手段、教學(xué)理念與模式進(jìn)行改革很有必要。

工學(xué)結(jié)合提倡“學(xué)中做”“做中學(xué)”，把課堂中所學(xué)的理論知識與工作過程中的實(shí)踐結(jié)合起來，對于增加學(xué)生的感性認(rèn)識，促進(jìn)學(xué)生對知識點(diǎn)的理解很有幫助。廣州鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院花都工學(xué)結(jié)合示范園“廠中校”“校中廠”為學(xué)生在工學(xué)結(jié)合模式下學(xué)習(xí)先進(jìn)制造技術(shù)課程提供了有利的條件。

1 《先進(jìn)制造技術(shù)》的教學(xué)內(nèi)容

先進(jìn)制造技術(shù)是在20世紀(jì)80年代末期，美國根據(jù)本國制造業(yè)面臨的挑戰(zhàn)和機(jī)遇，對其制造業(yè)存在的問題進(jìn)行深刻反省，為了提升其制造業(yè)的競爭力和促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)增長而提出的，并得到了充分的重視。

廣義的先進(jìn)制造技術(shù)除了包含各種先進(jìn)的制造加工技術(shù)以外，還包括先進(jìn)的企業(yè)組織管理模式。該課程主要的教學(xué)內(nèi)容可以概括為以下幾個方面：①先進(jìn)制造工藝技術(shù)。主要包括激光加工技術(shù)、高能束加工技術(shù)、超高速加工技術(shù)、超精密加工技術(shù)、微型機(jī)械加工技術(shù)、快速成形技術(shù)等。②計算機(jī)輔助與綜合自動化技術(shù)。主要包括CAD/CAPP/CAM一體化技術(shù)、制造模擬仿真技術(shù)、工業(yè)機(jī)器人（Industrial Robot）、柔性制造系統(tǒng)、虛擬軸機(jī)床技術(shù)、生產(chǎn)物流技術(shù)等。③先進(jìn)制造模式。主要包括虛擬制造、計算機(jī)集成制造、綠色制造、敏捷制造、生物制造、精益生產(chǎn)、智能制造、制造全球化和網(wǎng)絡(luò)化等。④現(xiàn)代管理技術(shù)。主要包括制造資源規(guī)劃、企業(yè)資源規(guī)劃、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理等。

課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)框架如圖1所示。

2 《先進(jìn)制造技術(shù)》課程的特點(diǎn)

2.1 實(shí)用性強(qiáng)

先進(jìn)制造技術(shù)是一項(xiàng)面向工業(yè)應(yīng)用，具有很強(qiáng)實(shí)用性的新技術(shù)。先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展往往是針對某一具體的制造業(yè)（比如汽車制造、電子工業(yè)）的需求而發(fā)展起來的先進(jìn)、適用的制造技術(shù)，有明確的需求導(dǎo)向特征。學(xué)生掌握這門課程對以后職業(yè)生涯的發(fā)展有很好的幫助。

2.2 內(nèi)容非常廣泛性

《先進(jìn)制造技術(shù)》涵蓋了產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)準(zhǔn)備、加工與裝配、銷售使用、維修服務(wù)甚至回收再生的整個過程。該課程除了講授智能制造等諸多的制造技術(shù)之外，還講授企業(yè)的生產(chǎn)與管理模式等，且先進(jìn)制造技術(shù)是一門涉及到機(jī)械、電子、生物、材料、信息和管理的交叉學(xué)科，內(nèi)容的涵蓋面非常廣泛。

2.3 課程內(nèi)容更新速度快

隨著時代的發(fā)展與技術(shù)的進(jìn)步，《先進(jìn)制造技術(shù)》的內(nèi)容并不是一成不變的，而是會根據(jù)技術(shù)的發(fā)展而更新。這就要求在授課時一定要注重技術(shù)的發(fā)展前沿，不斷地吸收補(bǔ)充和擴(kuò)展新的知識。

2.4 教學(xué)內(nèi)容各模塊的獨(dú)立性較強(qiáng)

基于課程學(xué)科的特點(diǎn)，教學(xué)內(nèi)容模塊之間的獨(dú)立性較強(qiáng)，比如離子束加工與3D打印之間，超精密加工與綠色制造之間，這些教學(xué)模塊獨(dú)立性較強(qiáng)。一方面，前者課程的學(xué)習(xí)情況不影響后續(xù)課程的學(xué)習(xí)；另一方面，要求做好課程的整體體系設(shè)計，使學(xué)生能夠把知識點(diǎn)連貫起來，易于理解和接受。

3 課程教學(xué)改革措施

在分析《先進(jìn)制造技術(shù)》教學(xué)內(nèi)容和課程特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)有的教學(xué)條件，利用“廠中?！薄靶Ｖ袕S”以及專業(yè)實(shí)踐教學(xué)基地，優(yōu)化教學(xué)理念，將工學(xué)結(jié)合模式下任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法引入到該課程的教學(xué)當(dāng)中。本文進(jìn)行了以下教學(xué)改革探索，并將其運(yùn)用到實(shí)踐當(dāng)中。

3.1 根據(jù)專業(yè)特點(diǎn)合理選取教學(xué)內(nèi)容

綜上所述，先進(jìn)制造技術(shù)所涵蓋的范圍非常廣，內(nèi)容非常豐富。教師很難在有限的學(xué)時里對這些內(nèi)容深入講解。必須要根據(jù)專業(yè)的特點(diǎn)以及當(dāng)下的技術(shù)應(yīng)用熱點(diǎn)合理地安排教學(xué)內(nèi)容。比如，隨著德國工業(yè)4.0和中國制造2025的提出，智能制造成為了當(dāng)下的技術(shù)熱點(diǎn)，應(yīng)予以重點(diǎn)講授。工業(yè)機(jī)器人技術(shù)在企業(yè)的應(yīng)用中非?；鸨矐?yīng)作為教學(xué)的重點(diǎn)。

3.2 及時更新前沿知識

《先進(jìn)制造技術(shù)》所涵蓋的內(nèi)容并不是一成不變的。大數(shù)據(jù)時代下技術(shù)的更新交替較快，有些內(nèi)容目前屬于先進(jìn)制造技術(shù)范疇，但未來可能就不再先進(jìn)，而又有新的前沿技術(shù)產(chǎn)生。這就要求教師不斷提升自我，關(guān)注前沿知識，不斷地吸收與補(bǔ)充，及時更新教學(xué)內(nèi)容以保證課程內(nèi)容具有前瞻性。

3.3 采用“理論+實(shí)踐”的教學(xué)模式

目前，《先進(jìn)制造技術(shù)》的教材大部分都是文字描述性的內(nèi)容，不利于學(xué)生的理解與接受。論文采用的是工學(xué)結(jié)合模式下“理論+實(shí)踐”的授課方式。在講解完某一項(xiàng)具體的先進(jìn)制造技術(shù)原理之后，根據(jù)廣州鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)院現(xiàn)有的“校中廠”“廠中?！苯虒W(xué)條件，把學(xué)生帶到實(shí)踐現(xiàn)場參觀，讓學(xué)生現(xiàn)場觀摩或者是自己實(shí)際動手操作，增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識，不但能提高學(xué)習(xí)興趣，還能促進(jìn)理解。此外，機(jī)械制造和自動化專業(yè)還有7 d的先進(jìn)制造技術(shù)實(shí)訓(xùn)課時，以某一個具體的先進(jìn)制造技術(shù)任務(wù)為驅(qū)動（比如3D打印技術(shù)），讓學(xué)生自己動手完成該項(xiàng)技術(shù)的全過程，直至制作出樣品。實(shí)踐證明，工學(xué)結(jié)合模式下任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法應(yīng)用在先進(jìn)制造技術(shù)課程中效果良好。

3.4 培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)造性思維

先進(jìn)制造技術(shù)是機(jī)械行業(yè)未來的核心組成部分，創(chuàng)新又是機(jī)械行業(yè)的精髓。在國家大力提倡創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的背景下，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)造性思維在先進(jìn)制造技術(shù)的教學(xué)過程中顯得尤其重要。在教學(xué)過程中，應(yīng)充分挖掘?qū)W生的創(chuàng)新意識，并鼓勵學(xué)生多參與相關(guān)的競賽，比如工業(yè)機(jī)器人競賽、3D造型競賽等，通過競賽來提升學(xué)生的動手能力，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新性思維。

筆者將上述教學(xué)改革觀點(diǎn)與措施應(yīng)用到實(shí)際的教學(xué)活動過程中，通過一段時間的實(shí)踐，教學(xué)效果得到了較為明顯的改善。

4 結(jié)束語

先進(jìn)制造技術(shù)是機(jī)械制造行業(yè)提升競爭力的重點(diǎn)，大數(shù)據(jù)時代下，先進(jìn)技術(shù)的更新交替較快。根據(jù)《先進(jìn)制造技術(shù)》的學(xué)科特點(diǎn)，筆者結(jié)合在實(shí)際教學(xué)過程當(dāng)中的做法與體會，提出了一些提高教學(xué)效果的改革方法與措施，并將其運(yùn)用到了實(shí)際教學(xué)過程中，取得了良好的效果，注重培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力，為學(xué)生的職業(yè)生涯的發(fā)展奠定堅實(shí)的基礎(chǔ)。

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〔編輯：張思楠〕