機(jī)械制造及自動(dòng)化專業(yè)課程教學(xué)體系改革分析

李玉紅

摘要：高職院校作為專業(yè)培養(yǎng)技能型人才的院校，對(duì)于機(jī)械制造及自動(dòng)化這類(lèi)技術(shù)性要求較高的專業(yè)是非常重視的。但目前高職院校對(duì)于該專業(yè)的課程教學(xué)還不能夠滿足社會(huì)人才的需求，需要學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)及專業(yè)課教師進(jìn)行進(jìn)一步鉆研，優(yōu)化該專業(yè)的課程教學(xué)體系，為社會(huì)輸出更多的機(jī)械制造及自動(dòng)化專業(yè)人才。本文針對(duì)機(jī)械制造及自動(dòng)化專業(yè)課程教學(xué)體系存在的問(wèn)題及優(yōu)化策略進(jìn)行分析探討，希望能夠促進(jìn)其教學(xué)體系改革，提升教學(xué)質(zhì)量，加速人才產(chǎn)出。

Abstract： Higher vocational colleges， as specialized training of skilled talents， attach great importance to mechanical manufacturing and automation， which have higher technical requirements. However， higher vocational colleges are still unable to meet the needs of social talents in the course teaching of this major， so it is necessary for school leaders and teachers of specialized courses to further study， optimize the course teaching system of this major， and output more mechanical manufacturing and automation professionals to the society. This paper analyzes and discusses the problems existing in the course teaching system of mechanical manufacturing and automation major and the optimization strategy， hoping to promote the reform of its teaching system， improve the teaching quality and accelerate the output of talents.

關(guān)鍵詞：機(jī)械制造;機(jī)械自動(dòng)化;專業(yè)課程;教學(xué)體系

Key words： machinery manufacturing;mechanical automation;specialized courses;teaching system

中圖分類(lèi)號(hào)：TH16-4;G712? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-957X（2021）01-0230-02

0? 引言

高職院校作為技能型人才的專業(yè)培育院校，目前的機(jī)械制造及自動(dòng)化專業(yè)課程教學(xué)體系仍然存在很多的問(wèn)題，難以滿足當(dāng)今社會(huì)的人才需求。針對(duì)這一情況，學(xué)校及教師應(yīng)該對(duì)該專業(yè)課程教學(xué)體系問(wèn)題進(jìn)行深入研究，并探索相應(yīng)的策略進(jìn)行優(yōu)化，促進(jìn)高職院校機(jī)械制造及自動(dòng)化專業(yè)的發(fā)展，向社會(huì)輸出高質(zhì)量、高素質(zhì)、高技術(shù)的專業(yè)人才，進(jìn)而推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)進(jìn)步。

1? 機(jī)械制造及自動(dòng)化專業(yè)課程教學(xué)體系中存在的問(wèn)題

1.1 課程目標(biāo)設(shè)計(jì)不科學(xué)，專業(yè)方向不明確? 課程目標(biāo)在整個(gè)課程教學(xué)過(guò)程中起到的是導(dǎo)向作用，一旦設(shè)計(jì)得不合理，使得整個(gè)教學(xué)過(guò)程看起來(lái)較混亂，不利于學(xué)生針對(duì)性地學(xué)習(xí)知識(shí)。然而，在現(xiàn)在的高職院校機(jī)械制造及自動(dòng)化專業(yè)就存在著嚴(yán)重的課程目標(biāo)設(shè)計(jì)方面的問(wèn)題，導(dǎo)致很多高職院校機(jī)械制造及自動(dòng)化專業(yè)的課程方向不明確，嚴(yán)重阻礙了學(xué)生專業(yè)水平的提升。其課程目標(biāo)設(shè)計(jì)不合理，主要是由于教師對(duì)教材研究不透徹，對(duì)學(xué)生的具體學(xué)習(xí)情況及知識(shí)能力不了解，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果也不夠關(guān)注。

1.2 課程結(jié)構(gòu)陳舊，基礎(chǔ)知識(shí)不足? 課程結(jié)構(gòu)是影響課程教學(xué)體系的重要因素，目前高職院校機(jī)械制作自動(dòng)化專業(yè)的課程結(jié)構(gòu)變化不能夠跟上時(shí)代的腳步，導(dǎo)致學(xué)生的技能學(xué)習(xí)跟不上時(shí)代發(fā)展，無(wú)法獲取最新技術(shù)的知識(shí)。學(xué)校的教學(xué)體系出現(xiàn)這些問(wèn)題的根本原因在于學(xué)校的課程設(shè)計(jì)教師對(duì)學(xué)生的學(xué)情及能力水平了解不足，且不能夠與時(shí)俱進(jìn)掌握機(jī)械行業(yè)的最新技術(shù)，難以將新的知識(shí)和技術(shù)融入教學(xué)當(dāng)中。這使得高職機(jī)械制造及自動(dòng)化專業(yè)課程結(jié)構(gòu)整體落后于時(shí)代技術(shù)發(fā)展。

1.3 缺乏實(shí)訓(xùn)課程，實(shí)習(xí)經(jīng)驗(yàn)不足? 在高職院校的企業(yè)實(shí)訓(xùn)課程中，為了避免影響企業(yè)正常的生產(chǎn)以及保證學(xué)生安全，很多企業(yè)都不讓學(xué)生參與進(jìn)真正的車(chē)間生產(chǎn)中，甚至有的企業(yè)只讓學(xué)生按照規(guī)定的路線進(jìn)行參觀，不允許學(xué)生真正動(dòng)手操作設(shè)備。加上在去企業(yè)實(shí)訓(xùn)期間，車(chē)間大多是不會(huì)停工的，學(xué)習(xí)環(huán)境十分嘈雜，嚴(yán)重影響學(xué)習(xí)效果。像這樣，學(xué)生在實(shí)訓(xùn)課程中看不到具體操作流程，聽(tīng)不清流程及操作講解，自己又不能夠上手去操作，導(dǎo)致生產(chǎn)實(shí)訓(xùn)課完全變成了走馬觀花的參觀實(shí)習(xí)，對(duì)學(xué)生的實(shí)習(xí)經(jīng)驗(yàn)及實(shí)操能力的提升并沒(méi)有什么實(shí)際作用。

1.4 實(shí)訓(xùn)教學(xué)落后，缺乏信息技術(shù)結(jié)合? 在現(xiàn)在信息技術(shù)高速發(fā)展的背景下，高職院校機(jī)械制造及自動(dòng)化專業(yè)的實(shí)訓(xùn)課程仍然處于對(duì)落后技術(shù)的學(xué)習(xí)階段，學(xué)生缺乏對(duì)新型信息技術(shù)在機(jī)械制造中應(yīng)用的認(rèn)識(shí)。這主要是由于某些機(jī)械制造行業(yè)由于生產(chǎn)效益的影響，一些車(chē)間和工位時(shí)常處于停產(chǎn)狀態(tài)，學(xué)生難以看到具體的操作過(guò)程;大多車(chē)間的數(shù)控智能設(shè)備在進(jìn)行生產(chǎn)工作過(guò)程中都處于密閉空間當(dāng)中，學(xué)生去企業(yè)參與實(shí)訓(xùn)也無(wú)法接觸到這些先進(jìn)設(shè)備;加之部分先進(jìn)的生產(chǎn)線和生產(chǎn)車(chē)間屬于行業(yè)機(jī)密，不對(duì)實(shí)習(xí)人員開(kāi)放，導(dǎo)致學(xué)生很難了解到行業(yè)前沿知識(shí)。

2? 機(jī)械制造及自動(dòng)化專業(yè)課程教學(xué)體系的改革策略

2.1 明確專業(yè)方向? 目前高職院校在機(jī)械制造及自動(dòng)化專業(yè)的課程教學(xué)中存在專業(yè)方向模糊的現(xiàn)象，這一現(xiàn)象并不利于學(xué)校高技能、高素質(zhì)人才的產(chǎn)生，需要學(xué)校及課程教師針對(duì)這一問(wèn)題進(jìn)行鉆研。對(duì)于學(xué)校來(lái)說(shuō)，應(yīng)該對(duì)該專業(yè)的整體專業(yè)方向進(jìn)行把控，對(duì)學(xué)生整體程的學(xué)習(xí)目標(biāo)進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì);對(duì)于課程教師來(lái)說(shuō)，應(yīng)該針對(duì)所教授的課程教材進(jìn)行深入研讀，明確教材的主要教學(xué)內(nèi)容，并增強(qiáng)與學(xué)生的交流，了解學(xué)生的知識(shí)水平及學(xué)習(xí)能力，根據(jù)學(xué)生的能力結(jié)合教材內(nèi)容設(shè)立合理的、系統(tǒng)的知識(shí)體系與學(xué)習(xí)目標(biāo)，讓學(xué)生能夠形成系統(tǒng)化的學(xué)習(xí)，更好地對(duì)知識(shí)進(jìn)行學(xué)習(xí)和理解，使學(xué)生在不斷完成學(xué)習(xí)任務(wù)的過(guò)程中穩(wěn)步提升自己的專業(yè)知識(shí)和專業(yè)技能。例如在機(jī)械工程綜合設(shè)計(jì)與綜合實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)中，教師可以按機(jī)械加工工藝編制員、工藝裝備設(shè)計(jì)員、機(jī)電產(chǎn)品加工設(shè)備操作員、機(jī)械制圖繪圖員、產(chǎn)品檢驗(yàn)和質(zhì)量管理等崗位工作所需的知識(shí)與技能要求構(gòu)建知識(shí)體系與能力模塊，按“繪制典型零件圖、確定加工工藝——設(shè)計(jì)典型零件各工序涉及的專用夾具——完成典型零件、專用夾具非標(biāo)零件的制作任務(wù)——專用夾具的裝配、調(diào)試”的順序優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計(jì)項(xiàng)目化、遞進(jìn)式的學(xué)習(xí)任務(wù)。

2.2 優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)? 針對(duì)課程結(jié)構(gòu)陳舊這一情況，學(xué)校應(yīng)該對(duì)機(jī)械制造及自動(dòng)化專業(yè)的課程結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，構(gòu)建一個(gè)科學(xué)合理的課程機(jī)構(gòu)，進(jìn)一步完善該專業(yè)的課程教學(xué)體系，促進(jìn)人才產(chǎn)出。學(xué)校可以通過(guò)對(duì)課程的增、刪、合、分、改等方式進(jìn)行課程結(jié)構(gòu)的重新搭建。這樣經(jīng)過(guò)一系列的優(yōu)化完善，能夠有效增強(qiáng)該專業(yè)課程的針對(duì)性和實(shí)用性，使其課程結(jié)構(gòu)能夠更好地促進(jìn)學(xué)生知識(shí)水平及專業(yè)能力的提升，讓學(xué)生更好地適應(yīng)行業(yè)及社會(huì)的發(fā)展。例如近年來(lái)機(jī)械制造行業(yè)數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用廣泛，學(xué)校針對(duì)這一技術(shù)在教學(xué)中增加“數(shù)控車(chē)削外輪廓加工”相關(guān)課程，在其實(shí)踐教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生自行操作機(jī)床進(jìn)行零件加工，使其熟練操作流程。比如在一次操作實(shí)踐中，學(xué)生選擇軸類(lèi)工件進(jìn)行車(chē)削加工，該工件的加工內(nèi)容主要包括外圓粗、精車(chē)削、切割螺紋退刀槽、螺紋車(chē)削幾方面;機(jī)床左端采用三爪自定心卡盤(pán)夾緊，確定坯件軸線和右端大端面為定位基準(zhǔn);工件采用棒料毛坯進(jìn)行加工，由于毛坯余量較大，因此在進(jìn)行外圓精車(chē)前應(yīng)采用外圓粗車(chē)指令G71去除大部分毛坯余量，粗車(chē)后單邊留0.2mm余量，然后再采用G70指令完成外圓輪廓精加工，完成切割螺紋退刀槽后，采用G92指令完成螺紋加工;之后設(shè)置合適的車(chē)削編程，操作機(jī)床開(kāi)始加工，主要步驟為：開(kāi)機(jī)——安裝工件——安裝刀具——手動(dòng)對(duì)刀——程序輸入——仿真加工——加工零件——檢測(cè)零件——打掃機(jī)床。數(shù)控車(chē)削作為機(jī)械制作自動(dòng)化的重要技術(shù)，能夠有效提升工作效率，學(xué)校應(yīng)該重視對(duì)學(xué)生新技術(shù)操作能力的培育，使學(xué)生了解機(jī)械自動(dòng)化制作的最新技術(shù)，熟悉其操作流程，進(jìn)一步提升學(xué)生的能力水平。

2.3 強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)? 對(duì)于機(jī)械制造及自動(dòng)化這門(mén)專業(yè)性及技術(shù)性比較強(qiáng)的專業(yè)來(lái)說(shuō)，學(xué)生的實(shí)踐能力在其未來(lái)的發(fā)展路上是非常重要的。對(duì)此，學(xué)校需要對(duì)學(xué)生的實(shí)踐教學(xué)重視起來(lái)，教師可以根據(jù)行業(yè)的職業(yè)崗位及職業(yè)能力需求為主線，重構(gòu)行動(dòng)體系課程模式，以任務(wù)、項(xiàng)目和職業(yè)崗位為導(dǎo)向，讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐操作，使用設(shè)備自行加工出實(shí)物零件。以“零件加工工藝”為例，在零件加工過(guò)程中，零件要保持同軸度，但是加工難度不難，只要工件裝夾沒(méi)有發(fā)生位移，左端外圓？覫38和左端內(nèi)孔？覫24是一次性在裝夾中加工出來(lái)的，必定會(huì)滿足同軸要求。加工零件的尺寸公差在0～0.062mm之間，查表可知外圓內(nèi)孔尺寸公差等級(jí)都是IT8，？覫26公差等級(jí)為IT7，所以普通的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車(chē)床就可滿足加工要求;表面粗糙度要Ra3.2，相對(duì)易加工，所以要注意合理安排工藝。這樣讓學(xué)生參與到實(shí)際操作當(dāng)中，能夠讓學(xué)生在實(shí)踐中解決生產(chǎn)中的問(wèn)題，進(jìn)而提升學(xué)生的知識(shí)廣度及技能深度。

2.4 加快信息技術(shù)與專業(yè)課程的整合? 在如今信息技術(shù)飛速發(fā)展的背景下，機(jī)械制造行業(yè)開(kāi)始向自動(dòng)化方向發(fā)展，可以說(shuō)是信息技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)了機(jī)械制造業(yè)的進(jìn)步，由此也顯而易見(jiàn)兩者間的關(guān)系。但是在目前的機(jī)械制造與自動(dòng)化專業(yè)課程教學(xué)體系中的教學(xué)方式并不能體現(xiàn)出信息技術(shù)的發(fā)展。對(duì)于這一情況，學(xué)校應(yīng)該積極在課程中引進(jìn)信息技術(shù)，將信息技術(shù)與專業(yè)課程教學(xué)融會(huì)貫通，增強(qiáng)學(xué)生機(jī)械自動(dòng)化的相關(guān)學(xué)習(xí);學(xué)校還可以建設(shè)信息化教學(xué)平臺(tái)，讓學(xué)生通過(guò)信息化的平臺(tái)軟件進(jìn)行學(xué)習(xí)及課程設(shè)計(jì)，提升學(xué)生機(jī)械自動(dòng)化設(shè)計(jì)水平;除此外，教師應(yīng)該將信息技術(shù)應(yīng)用到學(xué)生的課堂教學(xué)當(dāng)中，在實(shí)訓(xùn)中向?qū)W生展示信息化設(shè)備的操作過(guò)程，在理論課程中運(yùn)用新媒體工具輔助學(xué)生理解知識(shí)，使學(xué)生在日常學(xué)習(xí)中接觸信息技術(shù)，明白信息技術(shù)的重要性。以“數(shù)控車(chē)削外輪廓”仿真練習(xí)為例，數(shù)控技術(shù)本就是信息技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物，其車(chē)削操作也與信息技術(shù)密不可分，尤其是在編寫(xiě)程序進(jìn)行加工時(shí)，最為考驗(yàn)學(xué)生的信息技術(shù)水平。以華中系統(tǒng)的CNC車(chē)床車(chē)削為例，其精車(chē)余量X軸為1mm，Z軸為0.1mm，粗車(chē)的切削速度為100m/min，精車(chē)為80m/min，粗車(chē)時(shí)的每次背吃刀量為2mm;對(duì)此設(shè)置編程程序：

%0001

T0101

G00 X100 Z100

M03 S800

G00 X55 Z2

G71 P10 Q20 U2 R1 X1 W0.1 F100

N10 G01 X0 F80

Z0

G03 X20 Z-10 R10

G03 X30 W-5 R5

G01 W-15

G02 X40 W-30 R33

G01 X50 W-20

G01 W-10

N20 G01 X55

G00 X100 Z100

M30

之后運(yùn)用信息技術(shù)教學(xué)平臺(tái)登陸數(shù)控加工仿真系統(tǒng)，通過(guò)系統(tǒng)選擇合適的機(jī)床、毛坯、刀具等進(jìn)行零件加工;學(xué)生可以通過(guò)屏幕展示，全方位地、清晰地看到機(jī)器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，及其操作流程，通過(guò)信息技術(shù)在系統(tǒng)中設(shè)置合適的數(shù)值對(duì)零件進(jìn)行精細(xì)加工;通過(guò)不斷修改數(shù)值對(duì)刀成功后，將上述編程程序輸入，之后點(diǎn)擊自動(dòng)循環(huán)啟動(dòng)，機(jī)器便開(kāi)始自動(dòng)進(jìn)行零件加工了。在此操作中，學(xué)生能夠?qū)嶋H應(yīng)用信息技術(shù)進(jìn)行實(shí)踐練習(xí)，有利于學(xué)生深入了解操作流程，鞏固理論知識(shí)，使其學(xué)會(huì)使用自動(dòng)化裝置進(jìn)行機(jī)械加工，能夠有效學(xué)生水平能力的提高。

3? 總結(jié)

在如今科技飛速發(fā)展的情況下，機(jī)械制造行業(yè)也得到了迅猛的進(jìn)步，對(duì)人才的要求也越來(lái)越高，這對(duì)以培育專業(yè)技術(shù)人才為使命的高職院校來(lái)說(shuō)，無(wú)疑是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。高職院校機(jī)械制造及自動(dòng)化專業(yè)的教學(xué)必須要跟上行業(yè)發(fā)展的腳步，加速課程教學(xué)體系的改革，全方位提升學(xué)生的專業(yè)知識(shí)及技術(shù)水平，使得學(xué)生能夠更好地適應(yīng)機(jī)械制造行業(yè)的人才需求，加快高素質(zhì)、高質(zhì)量、高技術(shù)人才的產(chǎn)出，進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)機(jī)械制造業(yè)發(fā)展。

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