農(nóng)業(yè)院校機(jī)械制造工藝學(xué)課程教學(xué)改革與實(shí)踐

宋 江，王 明，李玉清，李寶玉，劉麗華

（1.黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，黑龍江大慶 163319；2.黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)農(nóng)學(xué)院，黑龍江大慶 163319）

0 引言

“機(jī)械制造工藝學(xué)”作為農(nóng)業(yè)院校機(jī)械制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)重要的專(zhuān)業(yè)核心課程，在提高學(xué)生分析和解決問(wèn)題能力方面起到重要的作用。該課程由于基礎(chǔ)理論與實(shí)踐操作相結(jié)合，而受到眾院校的青睞，學(xué)生可以通過(guò)課程的學(xué)習(xí)，掌握機(jī)械零部件加工與裝配的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，也可以鍛煉實(shí)際操作能力，對(duì)學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)起著重要的作用。然而，現(xiàn)階段該課程采用講授法教學(xué)、卷面考核方式，很難調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，多數(shù)學(xué)生學(xué)習(xí)本課程僅為應(yīng)付考試，完全失去了課程開(kāi)設(shè)的意義。因此，從內(nèi)容、方法、手段以及學(xué)生的考核方式上對(duì)該課程進(jìn)行全面變革勢(shì)在必行。鑒于此，本文將從機(jī)械制造工藝學(xué)教學(xué)內(nèi)容和考核方式入手，開(kāi)展教學(xué)改革與實(shí)踐，并將改革和實(shí)踐的成果應(yīng)用于機(jī)械系2016年入學(xué)的學(xué)生，為學(xué)校工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證的相關(guān)課程的改革與實(shí)踐提供參考。

1 機(jī)械制造工藝學(xué)課程研究現(xiàn)狀

常州工學(xué)院通過(guò)實(shí)施以工程能力培養(yǎng)為核心的機(jī)械制造工藝學(xué)教學(xué)模式，進(jìn)行理論與實(shí)踐性環(huán)節(jié)的整合，實(shí)施一體化教學(xué)方法，提高學(xué)生的工程素養(yǎng)，培養(yǎng)其團(tuán)隊(duì)意識(shí)和創(chuàng)新精神[1]。東北林業(yè)大學(xué)針對(duì)機(jī)械制造工藝學(xué)課程教學(xué)現(xiàn)狀和存在問(wèn)題，通過(guò)改革教學(xué)觀念與教學(xué)體系，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容和方法，加強(qiáng)校內(nèi)實(shí)踐環(huán)節(jié)，開(kāi)設(shè)課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的方式，進(jìn)行機(jī)械制造工藝學(xué)課程教學(xué)改革[2]。重慶理工大學(xué)以面向應(yīng)用、重視實(shí)踐能力為基本教學(xué)目標(biāo)，提出以成果目標(biāo)為主線的教學(xué)模式，并系統(tǒng)地給出了教學(xué)方法和考核內(nèi)容的實(shí)施方案。更好地解決了學(xué)生分析、解決問(wèn)題的能力[3]。桂林電子科技大學(xué)以產(chǎn)出導(dǎo)向理念為指導(dǎo)，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，利用雨課堂軟件輔助教學(xué)，采用線上線下混合式教學(xué)方式，增加教學(xué)內(nèi)容并提高了教學(xué)質(zhì)量[4]。浙江師范大學(xué)以典型零部件的制造工藝為主線，在理論教學(xué)中融入工程背景的知識(shí)，運(yùn)用舉例法將重點(diǎn)章節(jié)知識(shí)要點(diǎn)對(duì)應(yīng)分解到典型零件制造過(guò)程之中，通過(guò)任務(wù)驅(qū)動(dòng)設(shè)定任務(wù)與要求以及達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，以實(shí)現(xiàn)理論教學(xué)與實(shí)踐相結(jié)合[5]。江蘇大學(xué)提出了案例導(dǎo)向式教學(xué)模式，旨在幫助學(xué)生建立知識(shí)體系和解決問(wèn)題的基本思路，面向現(xiàn)代化制造業(yè)需要，建立“課程教學(xué)-工藝課程設(shè)計(jì)-工藝生產(chǎn)實(shí)習(xí)”一體化課堂教學(xué)內(nèi)容，拓寬學(xué)生的視野，幫助學(xué)生建立面向?qū)嶋H的扎實(shí)的專(zhuān)業(yè)背景，學(xué)生創(chuàng)造為主的教學(xué)內(nèi)容柔性擴(kuò)展，目標(biāo)在于進(jìn)一步彌補(bǔ)學(xué)生創(chuàng)新性思維、知識(shí)背景和表達(dá)能力的不足的教學(xué)方法[6]。湖南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院按照機(jī)械制造工藝學(xué)教材章節(jié)要求，對(duì)課堂理論講授、實(shí)踐教學(xué)和零件加工教學(xué)等幾個(gè)方面進(jìn)行教法創(chuàng)新[7]。燕山大學(xué)采用先進(jìn)教學(xué)手段，發(fā)揮課堂教學(xué)優(yōu)勢(shì)，構(gòu)建結(jié)構(gòu)優(yōu)化，教學(xué)合理的機(jī)械制造工藝學(xué)課程新體系，培養(yǎng)學(xué)生分析能力、知識(shí)拓展能力和創(chuàng)新能力[8]。華南農(nóng)業(yè)大學(xué)在機(jī)械制造工藝學(xué)課程研究中，采用多元化教學(xué)方法，提高課程整體教學(xué)質(zhì)量，取得良好教學(xué)效果[9]。江蘇科技大學(xué)從“機(jī)械制造工藝學(xué)”實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)出發(fā)，提出“機(jī)械制造工藝學(xué)”一系列教學(xué)改革措施，提高了學(xué)生工程實(shí)踐、設(shè)計(jì)和創(chuàng)新能力[10]。貴州理工學(xué)院分析機(jī)械制造工藝學(xué)課程教學(xué)現(xiàn)狀，指出存在的主要問(wèn)題，相應(yīng)提出了改進(jìn)教學(xué)模式、提高指導(dǎo)老師工程實(shí)踐能力、增加實(shí)踐平臺(tái)資源等措施。初步實(shí)踐證明，提出的措施得當(dāng)，效果明顯[11]。

綜上所述，各類(lèi)院校針對(duì)機(jī)械制造工藝學(xué)的教學(xué)體系、內(nèi)容、方法、手段上都進(jìn)行一系列探討，并取得了一定成效。但在工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證的背景下，適應(yīng)農(nóng)業(yè)院校人才培養(yǎng)的機(jī)械制造工藝學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法亟待探索和實(shí)踐。

2 課程教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)

結(jié)合農(nóng)業(yè)院校的特色，以本團(tuán)隊(duì)研發(fā)的平貝母中藥材收種一體化裝備的零部件為教學(xué)對(duì)象，以保證零件加工質(zhì)量，整機(jī)工作性能為目標(biāo)，圍繞工藝規(guī)程設(shè)計(jì)、夾具設(shè)計(jì)及裝配工藝等重點(diǎn)章節(jié)，將相關(guān)知識(shí)點(diǎn)融入到該裝備的軸、板材、齒輪等主要零件制造過(guò)程實(shí)例當(dāng)中，分析工藝路線的制定原則，關(guān)鍵環(huán)節(jié)夾具的設(shè)計(jì)方法和步驟，通過(guò)平貝母中藥材收種裝備的裝配工藝規(guī)程設(shè)計(jì)與解析，以達(dá)到學(xué)生掌握機(jī)械加工工藝學(xué)的基本理論與內(nèi)涵，具體內(nèi)容見(jiàn)圖1所示。

圖1 教學(xué)內(nèi)容的結(jié)構(gòu)組成

3 課程教學(xué)方法的應(yīng)用

本課程教學(xué)過(guò)程中使用講授法、案例教學(xué)法和研討法等多種方法來(lái)提高學(xué)生對(duì)課程的理解。對(duì)于軸、板材、齒輪等主要零件工藝分析和夾具設(shè)計(jì)采用講授和案例教學(xué)法。對(duì)重要的理論知識(shí)，直接講授、快速掌握，使學(xué)生打好堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)，并以平貝母中藥材收種一體化裝備的典型零件作為案例，進(jìn)行分析和討論，做出合理的研究、判斷和評(píng)價(jià)。對(duì)于部件及整機(jī)的裝配工藝，將信息技術(shù)手段與該課程整合，利用多媒體、演示課件、虛擬裝配等手段，為學(xué)生提供快速靈活的信息獲取資源，培養(yǎng)學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)和自主探索的創(chuàng)新精神。對(duì)于課程的實(shí)驗(yàn)部分采用講授和討論相結(jié)合的方法，讓學(xué)生在小組或團(tuán)隊(duì)中進(jìn)行研討，激發(fā)和促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維、技術(shù)表達(dá)和分析總結(jié)能力。

4 結(jié)語(yǔ)

利用平貝母中藥材機(jī)械化研究成果為例，以其典型零件的加工工藝，部件及整機(jī)的裝配工藝為舉例對(duì)象，將課程的各部分內(nèi)容銜接起來(lái)，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生更好地將機(jī)械制造工藝學(xué)的理論應(yīng)用到生產(chǎn)實(shí)踐中去。實(shí)踐證明，機(jī)械制造工藝課程的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的探索和實(shí)踐有利于提高學(xué)生的理論知識(shí)與實(shí)踐的應(yīng)用能力，有利于提高學(xué)生的專(zhuān)業(yè)技能與素質(zhì)，為學(xué)生畢業(yè)后從事專(zhuān)業(yè)工作奠定良好基礎(chǔ)。