陳蘭張新洲 任乃飛 甘淑媛 王園
摘 要: 機械制造工藝類課程是機械類專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,具有知識點散、專業(yè)面寬、實踐性強和綜合性強等特點。本文分析了該類課程目前存在的問題,提出了具體的改進措施,創(chuàng)新性地提出了理論學習、課程設(shè)計和工藝實習等多環(huán)節(jié)一體化教學方法,對機械制造工藝類課程教學的改革創(chuàng)新起到了一定的推動作用。
關(guān)鍵詞: 機械制造工藝學 實踐教學 教學方法 教學改革
1.引言
機械制造工藝類課程是本科院校、高職高專和成人教育學院機械類、近機械類專業(yè)學生必修的一門重要的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課。特別是對于機械設(shè)計制造及其自動化等機械類專業(yè),占有較多的課程學時量,是機械類專業(yè)的核心課程之一。通過理論教學、實驗教學、課程設(shè)計和生產(chǎn)實習等課程體系環(huán)節(jié),使學生鞏固和加強對機械制造技術(shù)基礎(chǔ)理論的認識和理解,獲得機械制造的常用工藝方法和零件加工工藝過程及裝配的基礎(chǔ)知識,培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維和處理一般工程技術(shù)問題的初步能力,從而對機械制造工藝過程形成一個完整全面的認識,為學生在畢業(yè)后的生產(chǎn)實踐中分析和解決機械制造技術(shù)問題奠定基礎(chǔ)。
機械制造工藝類課程具有以下特點[1],[2]:
(1)專業(yè)面寬、綜合性強:機械制造工藝類課程融合了機械制圖、公差配合與技術(shù)測量、工程材料及成型基礎(chǔ)、機械原理及設(shè)計、金屬切削原理與刀具、金屬切削機床等多門課程的內(nèi)容,涉及各類制造方法和過程,從毛坯的制造、熱處理、機械加工、表面處理、裝配到檢驗等,都有涉及,各部分課程內(nèi)容之間又相互交叉、滲透,并且對于新技術(shù)、新材料、新工藝要求有一定的了解,涉及的專業(yè)面很廣。
(2)實踐性強:本類課程的教學內(nèi)容均是從科學實驗與生產(chǎn)實踐中精選出來的,且直接用于和指導生產(chǎn)實踐,每一種零件的加工工藝不同,即使是相同的零件,對于不同的工藝人員、不同的企業(yè)、不同的生產(chǎn)條件,該零件所采用的加工方案也不盡相同,因此該類課程具有很強的實踐性。
(3)知識點廣、散、乏味:教學內(nèi)容主要包括工件定位與裝夾、夾具設(shè)計、切削加工原理、零件加工方法、機械加工質(zhì)量分析與控制、機械加工工藝過程設(shè)計、機械裝配工藝等幾部分,各個章節(jié)既相互聯(lián)系又獨立成章,知識點比較多、比較散,不容易記憶,對于很多學生來說,比較乏味。
從課程教授情況來看,很多學生難以掌握本類課程內(nèi)容,學習情況不容樂觀。
2.機械制造工藝類課程存在的問題
2.1教學方法傳統(tǒng)
雖然有了多媒體的輔助,但現(xiàn)在的教學方法仍是傳統(tǒng)的“教師講,學生聽”的教學方法,加之課程內(nèi)容知識點眾多、內(nèi)容抽象復雜且涉及實際制造場景,因此很難調(diào)動學生的積極性和主動性。
2.2大班授課
受制于師資力量和學生擴招的影響,很多課程都是大班授課,甚至出現(xiàn)了兩百多學生在階梯教室同時上課的現(xiàn)象。對于一些講座類內(nèi)容,尚可達到預期教學目的,但對于機械制造工藝類的專業(yè)核心課程,就很難實現(xiàn)預期的教學目標。
2.3學生自律性差
手機類電子產(chǎn)品的普及,對課堂教學也產(chǎn)生了較大的影響。個別學校甚至出現(xiàn)了進教室前要交出手機的現(xiàn)象,可見手機類電子產(chǎn)品對教學的影響極深。加之本類課程較枯燥乏味,也使得部分學生上課玩手機等。
2.4各個環(huán)節(jié)連續(xù)性差
機械制造工藝類課程完整的環(huán)節(jié)應(yīng)包含理論教學、實驗教學、課程設(shè)計、工藝實習等內(nèi)容,但在學校實際安排時,往往由于各種原因,不能將各個環(huán)節(jié)緊湊地安排在一起,從而影響了學生最終的掌握程度。
3.機械制造工藝類課程改進措施
3.1翻轉(zhuǎn)課堂
開放式在線課程MOOCs(Massive Open Online Coursers)是近年來推出的一種新型網(wǎng)絡(luò)在線課程教學模式。這種模式的出現(xiàn),對傳統(tǒng)的教學模式產(chǎn)生了較大的影響和沖擊,隨著一批優(yōu)質(zhì)在線平臺的出現(xiàn),MOOCs教學的優(yōu)點也逐漸體現(xiàn)出來。因此,可以采用傳統(tǒng)教學和MOOCs教學相結(jié)合的方式,提高學生的興趣和積極性,強化教學效果。
傳統(tǒng)教學與MOOCs各有特點,將二者有機結(jié)合起來,發(fā)揮各自的優(yōu)勢,取長補短、相互支持、相互配合,讓學生的學習形式多樣化、個性化,更能滿足不同層次學生的需要,給傳統(tǒng)課堂帶來新的生機與活力,從而實現(xiàn)學校教學活動的最優(yōu)化[3]。
3.2小班、小組化教學
在條件允許的情況下,盡可能地采用小班化教學。改變傳統(tǒng)的“教師講、學生聽”的授課模式,根據(jù)課程教學進度計劃,將學生劃分若干個小組,為每一個小組分配一部分課程內(nèi)容,讓他們利用課外時間學習、討論并制作多媒體課件,課堂內(nèi)讓每個組的學生給全班同學上課,充分調(diào)動學生的積極性,激發(fā)他們的興趣,引導學生相互討論以加深記憶和理解[4]。
3.3充分利用多媒體技術(shù)
本課程的教學涉及三維實體和復雜的運動,充分合理地運用多媒體技術(shù),讓學生更加直觀地了解各種工藝過程,增強教學效果。例如,增加動畫和錄像等工程實例展示、利用動畫演示機床的組成及拆卸,直觀易懂,給學生身臨其境感,讓學生對機床的每個組成部分都能細致的了解,提高課堂教學效率和教學質(zhì)量[5]。
3.4多環(huán)節(jié)一體化教學
課程設(shè)計和工藝實習是機械制造工藝類課程的重要環(huán)節(jié),是為了讓學生學以致用,更好地將所學知識融會貫通。但課程設(shè)計和工藝實習往往都是集中二至三周進行,未能與課程教學有機聯(lián)系起來,學生在學習理論知識時不知如何用,只是機械記憶,學習效率低;在課程設(shè)計和工藝實習方面,因距課程學習時間較長,所學的理論知識忘記,課程設(shè)計難度大,工藝實習效果弱。為了解決以上問題,可以將三者有機結(jié)合起來,穿插進行,在課程學習之前,先進行1~2天的工廠實習參觀,然后給出學生的課程設(shè)計任務(wù),再進行課程理論學習,三者交叉進行,讓學生帶著問題進行課程學習,使得學習更有目的性和針對性,邊學邊思考,工藝實習過程又促進課程的學習。學習興趣更加濃厚,學習效果更加顯著,同時即學即用降低了課程設(shè)計的難度,提高了工藝實習的效果。通過課程學習、課程設(shè)計、工藝實習,學生能夠制定一個中等復雜程度零件的加工工藝規(guī)程,增強學生學習的成就感。
4.結(jié)語
機械制造工藝類課程是機械類和近機械類專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,其教學內(nèi)容和方式也應(yīng)隨時代和技術(shù)的發(fā)展不斷改革和創(chuàng)新,結(jié)合學校的教學實際條件和在線式教學的發(fā)展,精心設(shè)計組織教學內(nèi)容,不斷創(chuàng)新教學模式、形成適合本校學生培養(yǎng)目標的獨特的教學方法,注重學生創(chuàng)新思維能力和綜合能力的提高。
筆者在分析總結(jié)了機械制造工藝類課程教學問題的基礎(chǔ)上,結(jié)合自身的教學感受,提出了相應(yīng)的教學改進措施,對機械制造工藝類課程教學的改革創(chuàng)新起到了一定的推動作用。
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基金項目:江蘇省高校自然科學研究面上項目(15KJB460005);江蘇省博士后科研資助計劃資助項目(1501102C);江蘇大學高級人才科研啟動基金(14JDG138)。
通訊作者:張新洲