《先進(jìn)制造技術(shù)》教學(xué)模式探索

薛浩 高波

《先進(jìn)制造技術(shù)》是機(jī)械設(shè)計(jì)制造類專業(yè)的一門選修課，該課程除了涵蓋先進(jìn)的設(shè)計(jì)技術(shù)、先進(jìn)制造工藝、制造自動(dòng)化技術(shù)等內(nèi)容外，還與企業(yè)先進(jìn)的管理方法、材料、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化等多門學(xué)科有關(guān)系，相當(dāng)于制造業(yè)的一部大百科全書。通過學(xué)習(xí)本課程，學(xué)生能了解當(dāng)今制造業(yè)中一些比較先進(jìn)的技術(shù)概念、我國(guó)制造業(yè)的現(xiàn)狀及未來的發(fā)展方向，拓寬視野，增加學(xué)習(xí)的動(dòng)力。

一、《先進(jìn)制造技術(shù)》課程特點(diǎn)

該課程理論知識(shí)極多，很多都是概念性的文字，有些連比較專業(yè)的技術(shù)教師都沒有接觸過，對(duì)相關(guān)理論的理解浮在表面?，F(xiàn)如今，國(guó)家越來越重視應(yīng)用型人才的培養(yǎng)，但局限于學(xué)校的實(shí)驗(yàn)條件，這門課還是以理論為主，忽略了對(duì)學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力和解決問題能力的培訓(xùn)。由于本課程中很多都是概念性的知識(shí)，學(xué)生理解起來比較吃力，也比較乏味，導(dǎo)致課堂效果不是十分理想。

二、教學(xué)過程中存在的問題

（一）相關(guān)學(xué)科知識(shí)的欠缺

《先進(jìn)制造技術(shù)》與很多學(xué)科有關(guān)，包括材料、新能源、力學(xué)、自動(dòng)化、機(jī)器人、管理等方面。由于涵蓋面太廣，學(xué)生的相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)比較薄弱，學(xué)起來不是很容易，容易把它當(dāng)成一門概念性的課程來學(xué)習(xí)。上課時(shí)，教師還是大段地給學(xué)生講述概念性知識(shí)，枯燥乏味，影響教學(xué)效果。教師不能對(duì)相關(guān)知識(shí)進(jìn)行很好的拓展延伸，并結(jié)合中國(guó)乃至世界當(dāng)今制造業(yè)的特點(diǎn)，激發(fā)學(xué)生的興趣，鍛煉他們發(fā)現(xiàn)問題的能力，并試著去解決。例如，講“精益生產(chǎn)”的時(shí)候，教師為了方便學(xué)生理解，舉一個(gè)做漢堡的例子，讓學(xué)生從十幾個(gè)工序中挑出4個(gè)增值工序，并說出原因。這4個(gè)增值工序分別是向漢堡里放醬料、正面烘烤牛肉3分鐘、反面烘烤牛肉3分鐘、把肉夾進(jìn)漢堡里。因?yàn)榻處熥陨韺?duì)漢堡行業(yè)不是很了解，講課的時(shí)候就會(huì)有點(diǎn)空洞。

（二）教材內(nèi)容不能及時(shí)更新

《先進(jìn)制造技術(shù)》這門課程中，書中知識(shí)的更新周期很長(zhǎng)，教材從編好到出版再到我們使用，已經(jīng)過去了很長(zhǎng)的時(shí)間，由于課本中的知識(shí)沒有被更新，導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)這門課程的時(shí)候，書中的一些內(nèi)容可能已經(jīng)不是當(dāng)下最新鮮、最先進(jìn)的了。

（三）實(shí)踐環(huán)節(jié)欠缺

受限于學(xué)校的實(shí)驗(yàn)條件，人才培訓(xùn)計(jì)劃依舊以理論課為主。學(xué)生們學(xué)到的知識(shí)，跟自己去現(xiàn)場(chǎng)感受體驗(yàn)的效果相去甚遠(yuǎn)。從學(xué)校教學(xué)資源方面分析，學(xué)校教學(xué)配套資源更新緩慢，一方面由于教學(xué)配套資源的購入審批手續(xù)復(fù)雜，另一方面也受經(jīng)費(fèi)限制，各高校先進(jìn)制造技術(shù)方面的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)器材更新緩慢，存在與時(shí)代脫軌現(xiàn)象。以工業(yè)機(jī)器人為例，學(xué)校沒有相關(guān)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，學(xué)校附近也沒有與機(jī)器人有關(guān)的企業(yè)。如果能到工廠進(jìn)行參觀學(xué)習(xí)，不僅能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，更能讓他們學(xué)到不少書本上沒有的知識(shí)。

（四）教師的教學(xué)水平參差不齊

跟我一樣，不少教師是研究生畢業(yè)之后直接來學(xué)校就業(yè)的。存在兩個(gè)問題。第一，就我們機(jī)制專業(yè)來說，雖然大部分教師本科、碩士研究生讀的都是本專業(yè)，但因?yàn)椴皇菍I(yè)的師范院校畢業(yè)生，所以教學(xué)技能方面肯定有所欠缺。雖然來學(xué)校工作后考取了教師資格證，普通話這塊兒也沒有問題，但教育學(xué)、心理學(xué)方面我們也只是學(xué)了點(diǎn)皮毛。第二，大部分教師是從學(xué)生身份直接轉(zhuǎn)換為教師身份，雖然跟學(xué)生之間的距離很近，但對(duì)機(jī)械廠、汽車廠等跟機(jī)械相關(guān)的企業(yè)，還有機(jī)床如何工作、車間怎么布置、加工知識(shí)、工藝知識(shí)等，都沒有實(shí)地去進(jìn)行學(xué)習(xí)、觀察、研究過。所以，教師本身對(duì)這門課的認(rèn)識(shí)就不深入，對(duì)機(jī)械行業(yè)很多知識(shí)自身都沒有接觸過。沒了解清楚，如何將這些教給學(xué)生？就算教給學(xué)生，也如空中樓閣，紙上談兵。

三、教學(xué)方法改進(jìn)

（一）教學(xué)內(nèi)容

教師在前期備課過程中，可以查閱文獻(xiàn)，了解一些比較先進(jìn)的制造知識(shí)，在課堂上給同學(xué)們拓展。可以對(duì)比著講，外國(guó)怎么樣、中國(guó)怎么樣;過去怎么樣、現(xiàn)在怎么樣。不但要了解比較先進(jìn)的知識(shí)，還要了解這個(gè)知識(shí)產(chǎn)生的背景、發(fā)展過程等。講課的時(shí)候，教師要有自己的看法和見解，比如牛頓怎么說、愛因斯坦怎么說、我怎么說。并啟發(fā)學(xué)生發(fā)表自己的看法，引導(dǎo)他們獨(dú)立思考、解決問題的能力。

（二）教學(xué)模式

《先進(jìn)制造技術(shù)》有很多概念性的知識(shí)，這些知識(shí)點(diǎn)比較碎，而且有的知識(shí)概念比較抽象。對(duì)于這些知識(shí)點(diǎn)，老師可以采用微課的模式，每個(gè)小知識(shí)點(diǎn)用3—5分鐘的時(shí)間講解清楚。這些微課可以做成在線的教學(xué)課件，同學(xué)們可以利用碎片化時(shí)間學(xué)習(xí)不少知識(shí)。在制作微課時(shí)，可以在里面插入一些小視頻。比如，我在講模塊化設(shè)計(jì)的時(shí)候，當(dāng)時(shí)通過一個(gè)小視頻，大家很快就理解了模塊化設(shè)計(jì)的概念;再講到模塊化跟先進(jìn)制造技術(shù)的關(guān)系時(shí)，理解起來就會(huì)容易很多。對(duì)基本概念掌握之后，有條件的可以帶學(xué)生去做實(shí)驗(yàn)，也可以帶學(xué)生去工廠參觀。這種理論和實(shí)踐相結(jié)合的方式，能激發(fā)學(xué)生的興趣，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，直接決定了課堂的教學(xué)效果。

（三）教學(xué)手段

把案例教學(xué)和課堂翻轉(zhuǎn)相結(jié)合。例如，針對(duì)一個(gè)具體的知識(shí)點(diǎn)，老師先結(jié)合生活中比較容易理解的例子將知識(shí)點(diǎn)講解清楚，然后讓學(xué)生分組討論剩下的問題;之后，各小分隊(duì)派出自己的代表上講臺(tái)上給大家講解，其他學(xué)生作為評(píng)委提出意見和建議。最后，由老師進(jìn)行總結(jié)性的發(fā)言點(diǎn)評(píng)。這樣既發(fā)揮了老師的主導(dǎo)作用，也發(fā)揮了學(xué)生的主體作用，調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性。讓同學(xué)們參與其中，他們才能更積極地思考問題、解決問題，還能提高大家的團(tuán)隊(duì)意識(shí)。

（四）教師要增強(qiáng)自身素質(zhì)

教師是一個(gè)不斷輸出知識(shí)的職業(yè)。有個(gè)培訓(xùn)教師說，以前你有一桶水才有可能給學(xué)生一滴水，但現(xiàn)在知識(shí)更新太快，這一桶水只有換成活泉水，才能源源不斷地滋潤(rùn)學(xué)生和自身。時(shí)代的快速發(fā)展，對(duì)教師提出了更高的要求，除了學(xué)校安排的培訓(xùn)之外，教師可以趁寒暑假時(shí)間自己找工廠去實(shí)踐學(xué)習(xí)。教師只有自身將理論知識(shí)弄明白了，才能清楚地教給學(xué)生，學(xué)生才會(huì)信服你。只有這樣，自身才會(huì)產(chǎn)生職業(yè)幸福感和成就感，人也會(huì)越來越自信。

（五）考核與評(píng)價(jià)

課前10分鐘小考與激勵(lì)政策。每次上課前10分鐘，教師精選幾道習(xí)題，習(xí)題內(nèi)容可以針對(duì)上節(jié)課的內(nèi)容，也可以是前幾節(jié)課的回顧。學(xué)生的期末考試總成績(jī)，其中平時(shí)成績(jī)占40%，表現(xiàn)好的學(xué)生，可以在平時(shí)成績(jī)這一塊兒加分。例如，舉辦“核心課程學(xué)生講課比賽”活動(dòng)，讓同學(xué)們選擇自己感興趣的章節(jié)，挑10個(gè)學(xué)生，講10小節(jié)，每小節(jié)講10分鐘。對(duì)表現(xiàn)比較好的3個(gè)學(xué)生進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)。

（六）教學(xué)目的

現(xiàn)在都講課堂思政問題，比如在講“綠色制造”這節(jié)課的時(shí)候，我就提到了習(xí)近平總書記說的“綠水青山就是金山銀山”，讓學(xué)生從現(xiàn)在就明確國(guó)家對(duì)制造業(yè)環(huán)境保護(hù)的要求，樹立綠色環(huán)保意識(shí)，畢業(yè)后不管是自己創(chuàng)業(yè)還是從事技術(shù)工作，都會(huì)考慮到環(huán)境保護(hù)的問題。樹立學(xué)生的危機(jī)意識(shí)。在講“精益生產(chǎn)”這節(jié)課的時(shí)候，使學(xué)生明白企業(yè)設(shè)立的每一個(gè)崗位都必須是增值的，不創(chuàng)造價(jià)值，就會(huì)被精簡(jiǎn)。通過學(xué)習(xí)，促使學(xué)生必須好好學(xué)習(xí)，有真本事。

四、結(jié)語

《先進(jìn)制造技術(shù)》作為學(xué)習(xí)了解制造業(yè)前沿知識(shí)的一門專業(yè)課程，內(nèi)容涵蓋廣泛，涉及機(jī)械、電子、材料、計(jì)算機(jī)等多門學(xué)科。結(jié)合傳統(tǒng)教學(xué)方式，在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式、教學(xué)手段、考核與評(píng)價(jià)和教學(xué)目的等六大環(huán)節(jié)開展以學(xué)習(xí)為中心的改進(jìn)，將有助于提高教學(xué)效果。

【基金項(xiàng)目】本文系河南省智能制造技術(shù)與裝備工程技術(shù)研究中心（中心編號(hào)：3118210370）、焦作市數(shù)控銑床設(shè)備工程技術(shù)研究中心基金支持項(xiàng)目。

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（作者單位 黃河交通學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院）