機(jī)械制造工藝學(xué)課程多元化教學(xué)研究

王垠皓

摘 要：當(dāng)前，在機(jī)械制造專(zhuān)業(yè)教育中利用CDIO工程教育理念來(lái)打造機(jī)械制造工藝學(xué)課程多元化教學(xué)體系成為越來(lái)越普遍的做法。為了將課程設(shè)計(jì)、課程實(shí)習(xí)、理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、創(chuàng)新設(shè)計(jì)等多元化教學(xué)模式充分融合，實(shí)現(xiàn)教學(xué)的多元互動(dòng)，應(yīng)以學(xué)科知識(shí)為基礎(chǔ)，對(duì)多元化教學(xué)模式的發(fā)展進(jìn)行研究。本文對(duì)機(jī)械制造工藝學(xué)課程多元化教學(xué)進(jìn)行了研究，期望為社會(huì)培養(yǎng)更多的綜合型高素質(zhì)專(zhuān)業(yè)人才。

關(guān)鍵詞：機(jī)械制造 工藝學(xué) 多元化教學(xué)

當(dāng)前在高校機(jī)械制造專(zhuān)業(yè)中，機(jī)械制造工藝學(xué)是一門(mén)主修課程。該課程涉及理論知識(shí)、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、課程實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)等多個(gè)方面，實(shí)踐性與工程性比較突出。通過(guò)對(duì)這門(mén)課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠了解與掌握工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)效率與生產(chǎn)質(zhì)量，為今后進(jìn)入社會(huì)從事機(jī)械設(shè)計(jì)與制造類(lèi)技術(shù)工作打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

一、存在的問(wèn)題

（一）理論教學(xué)

這一課程的理論教學(xué)要比實(shí)踐教學(xué)先進(jìn)行，所以在理論教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生尚無(wú)實(shí)際操作機(jī)會(huì)，會(huì)感覺(jué)到理論知識(shí)枯燥乏味且抽象，無(wú)法真正理解和掌握。若將課程實(shí)習(xí)安排在理論課程之前，由于沒(méi)有理論知識(shí)的指導(dǎo)，學(xué)生無(wú)法對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的相關(guān)設(shè)備和零件等有相應(yīng)的認(rèn)識(shí)，無(wú)法對(duì)課程實(shí)習(xí)有所幫助。此外，在理論教學(xué)過(guò)程中會(huì)用到許多工程實(shí)例，由于這些案例沒(méi)有視頻資料、素材模型等，教師在授課過(guò)程中只能開(kāi)展平面教學(xué)，整個(gè)教學(xué)過(guò)程抽象乏味，影響學(xué)生學(xué)習(xí)該門(mén)課程的積極性和主動(dòng)性。

（二）實(shí)驗(yàn)教學(xué)

現(xiàn)在機(jī)械制造專(zhuān)業(yè)已經(jīng)增設(shè)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程，但實(shí)驗(yàn)教學(xué)要求學(xué)生自己動(dòng)手設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行加工操作，還要完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。因此實(shí)驗(yàn)過(guò)程中所加工的零件質(zhì)量是否過(guò)關(guān)會(huì)直接影響到實(shí)驗(yàn)的最終效果。零件若過(guò)于簡(jiǎn)單，會(huì)讓部分學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性嚴(yán)重下降;零件若過(guò)于復(fù)雜，又會(huì)導(dǎo)致部分學(xué)生無(wú)法順利完成任務(wù)而打擊他們學(xué)習(xí)的積極性。

（三）課程實(shí)習(xí)

一般來(lái)說(shuō)，由合作企業(yè)為學(xué)生提供課程實(shí)習(xí)的地方，但是可供學(xué)生進(jìn)行課程實(shí)習(xí)的企業(yè)不多，而幾個(gè)綜合水平較高的企業(yè)會(huì)吸引全國(guó)高校該專(zhuān)業(yè)的學(xué)生來(lái)實(shí)習(xí)，導(dǎo)致實(shí)習(xí)企業(yè)過(guò)于擁擠。而且企業(yè)對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度并不認(rèn)可，導(dǎo)致實(shí)習(xí)內(nèi)容相應(yīng)匱乏，因此課程實(shí)習(xí)的質(zhì)量也會(huì)嚴(yán)重下降。

（四）課程設(shè)計(jì)

課程設(shè)計(jì)是學(xué)生完成該門(mén)課程的最后環(huán)節(jié)，但是部分學(xué)生對(duì)夾具的結(jié)構(gòu)沒(méi)有正確認(rèn)識(shí)，且在先前幾個(gè)步驟中也沒(méi)有對(duì)三維動(dòng)態(tài)夾具模型的講解，致使學(xué)生對(duì)夾具結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)和掌握不到位，從而影響課程設(shè)計(jì)的最終效果。課程設(shè)計(jì)的題目往往與歷史題目相似或重復(fù)，容易出現(xiàn)抄襲的行為，而且課程設(shè)計(jì)一般是利用計(jì)算機(jī)繪制，也便于學(xué)生進(jìn)行抄襲。

二、借鑒CDIO教學(xué)理念

當(dāng)前，中國(guó)迫切需要對(duì)工程教育進(jìn)行改革，各方面積極性也較高。為了培養(yǎng)綜合型科技人才，必須優(yōu)化高校教學(xué)方式，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)?？山梃bCDIO教學(xué)理念，重視實(shí)踐教學(xué)，將課程的教學(xué)工作與具體產(chǎn)品的生產(chǎn)周期相結(jié)合，致力于培養(yǎng)高質(zhì)量、高水平的工程師。CDIO教學(xué)理念是以整個(gè)工程項(xiàng)目為主體，從研發(fā)到運(yùn)行整個(gè)周期都讓學(xué)生參與。讓高校學(xué)生能夠在重視理論知識(shí)的同時(shí)，還能將實(shí)踐知識(shí)進(jìn)行轉(zhuǎn)化，在學(xué)習(xí)的過(guò)程中強(qiáng)調(diào)動(dòng)手能力。不但能讓學(xué)生完成理論知識(shí)與實(shí)踐的結(jié)合，還能培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神以及項(xiàng)目設(shè)計(jì)的能力。

三、開(kāi)展多元化教學(xué)實(shí)踐

（一）課堂講授引入案例式教學(xué)并豐富教學(xué)資源庫(kù)

在該課程的講授過(guò)程中，引入CDIO教學(xué)理念來(lái)強(qiáng)化基礎(chǔ)知識(shí)的教學(xué)。教師在講授課程的時(shí)候，對(duì)重點(diǎn)難點(diǎn)進(jìn)行講解時(shí)要做好設(shè)計(jì)工作。根據(jù)該課程的學(xué)習(xí)特點(diǎn)，用三維動(dòng)態(tài)模型、生產(chǎn)實(shí)例視頻資料、人機(jī)互換模型等充實(shí)教學(xué)內(nèi)容。在教學(xué)過(guò)程中還要堅(jiān)持與時(shí)俱進(jìn)，播放生產(chǎn)實(shí)例視頻資料，讓學(xué)生學(xué)習(xí)高水平的制造工藝與方法，上課所用的視頻資源素材還可同步到分享交流平臺(tái)。在教學(xué)過(guò)程中，用三維動(dòng)態(tài)模型來(lái)充實(shí)課堂內(nèi)容，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，從而提高教學(xué)效果。課下利用分享交流平臺(tái)進(jìn)行互動(dòng)性學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生鞏固知識(shí)，充分利用課余時(shí)間進(jìn)行課程教學(xué)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，從而達(dá)到良好的學(xué)習(xí)效果。此外，在教學(xué)過(guò)程中，還要重視使用啟發(fā)式教學(xué)，利用科研項(xiàng)目或?qū)嶋H生產(chǎn)中的案例進(jìn)行教學(xué)，讓學(xué)生能夠做到學(xué)以致用。

（二）實(shí)驗(yàn)教學(xué)采用多種模式并開(kāi)設(shè)虛擬實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)可利用多種實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方式進(jìn)行，如綜合性實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)等。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)是基礎(chǔ)類(lèi)型的實(shí)驗(yàn)，主要是讓學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行驗(yàn)證和鞏固學(xué)習(xí)，強(qiáng)化學(xué)習(xí)理論概念等;而綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)則是根據(jù)課程知識(shí)做出拓展性延伸，鞏固學(xué)生所學(xué)知識(shí)。在虛擬實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，學(xué)生可對(duì)實(shí)驗(yàn)的條件進(jìn)行任意更改，從而觀察各種條件下的變化，以完成知識(shí)的學(xué)習(xí);對(duì)各類(lèi)假設(shè)性數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，延伸他們的知識(shí)面，為學(xué)習(xí)理論知識(shí)做好支撐。而在驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，可以利用虛擬實(shí)驗(yàn)的方式來(lái)彌補(bǔ)教學(xué)資源的不足。此外，還可根據(jù)課程學(xué)習(xí)需要對(duì)工程零部件進(jìn)行加工和檢測(cè)。由于具體實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)具有一定的難度和強(qiáng)度，在設(shè)計(jì)零部件時(shí)可采取分組的形式來(lái)進(jìn)行。這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方式就很好地應(yīng)用了CDIO教學(xué)理念，實(shí)現(xiàn)了學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)與實(shí)踐的培養(yǎng)。

（三）建設(shè)課程實(shí)習(xí)基地與探索實(shí)習(xí)新機(jī)制

課程實(shí)習(xí)是學(xué)生進(jìn)行綜合性練習(xí)和提升自身能力的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，這一環(huán)節(jié)也很好地體現(xiàn)了CDIO教學(xué)理念。課程實(shí)習(xí)在企業(yè)進(jìn)行是保證學(xué)生實(shí)習(xí)效果的關(guān)鍵。因此，學(xué)校要與企業(yè)建立長(zhǎng)期合作關(guān)系，時(shí)刻關(guān)注企業(yè)發(fā)展動(dòng)向，及時(shí)改善實(shí)習(xí)環(huán)境，幫助他們提高教學(xué)效果。此外，學(xué)校還可發(fā)揮自身科研優(yōu)勢(shì)為企業(yè)產(chǎn)品研發(fā)提供幫助，并為企業(yè)輸送優(yōu)秀畢業(yè)人才，充分調(diào)動(dòng)企業(yè)參與的積極性，加強(qiáng)校企合作。

（四）將課程設(shè)計(jì)引入教學(xué)并優(yōu)化設(shè)計(jì)選題

課程設(shè)計(jì)需要學(xué)生將以前所學(xué)理論知識(shí)進(jìn)行充分利用，將理論轉(zhuǎn)化為實(shí)踐。這一環(huán)節(jié)也能很好地體現(xiàn)CDIO教學(xué)理念，完善對(duì)學(xué)生個(gè)人綜合能力和個(gè)人素質(zhì)的培養(yǎng)。由于學(xué)生缺乏對(duì)零件結(jié)構(gòu)與夾具工作原理的認(rèn)識(shí)與了解，在教學(xué)過(guò)程中使用“夾具課程設(shè)計(jì)CAI教學(xué)”互動(dòng)軟件，實(shí)現(xiàn)對(duì)夾緊機(jī)構(gòu)動(dòng)作的動(dòng)畫(huà)模擬。在課程教學(xué)過(guò)程中還可引用CAI教學(xué)軟件，讓學(xué)生對(duì)夾具的基本結(jié)構(gòu)、組裝工件與步驟有正確認(rèn)識(shí)，從而提高課程設(shè)計(jì)的整體教學(xué)效果。同時(shí)，要重視課程設(shè)計(jì)的選題工作，最好每年的選題都來(lái)自當(dāng)年企業(yè)的新型題目或教師設(shè)計(jì)的科研題目等。由于學(xué)生學(xué)習(xí)的知識(shí)并不全面，自身知識(shí)體系具有一定的局限性，因此，教師可根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)程度適當(dāng)更改題目，增加學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

四、小結(jié)

綜上所述，高校機(jī)械制造工藝學(xué)這門(mén)課程的操作性和專(zhuān)業(yè)性都較高，難度系數(shù)偏大，因此可利用多元化教學(xué)方法提高該門(mén)課程的整體授課質(zhì)量。此外，利用CDIO教學(xué)理念也可幫助學(xué)生強(qiáng)化對(duì)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)和對(duì)實(shí)踐能力的培養(yǎng)，為培養(yǎng)學(xué)生個(gè)人能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力等打下基礎(chǔ)，從而將高校學(xué)生培養(yǎng)成為符合現(xiàn)代企業(yè)需要的綜合型專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才。

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（作者單位：淄博市技師學(xué)院）