郭洪宇 謝哲東

摘 要：先進(jìn)制造技術(shù)是機(jī)械學(xué)科相關(guān)專業(yè)學(xué)生的一門比較重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，而其實(shí)驗(yàn)教學(xué)是該門課程必修的部分，是將理論知識(shí)與實(shí)踐操作結(jié)合的重要環(huán)節(jié)。本文主要針對(duì)農(nóng)業(yè)院校中的機(jī)械學(xué)科專業(yè)在先進(jìn)制造技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)中普遍存在的“重理論、輕實(shí)踐”，對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)重視程度不足，相關(guān)實(shí)驗(yàn)教學(xué)師資力量薄弱，實(shí)驗(yàn)教學(xué)缺乏整體提升模塊，缺少重要設(shè)備的資金投入等現(xiàn)狀問題進(jìn)行研究，并將吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院開設(shè)先進(jìn)制造技術(shù)課程的專業(yè)作為研究對(duì)象，通過對(duì)先進(jìn)制造技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的部分模式改進(jìn)，從而使教學(xué)達(dá)到更加理想的效果。

關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)院校;機(jī)械學(xué)科;先進(jìn)制造技術(shù)課程;實(shí)驗(yàn)教學(xué)

中圖分類號(hào)：S-0

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

DOI：10.19754/j.nyyjs.20190815069

前言

我國(guó)的工科專業(yè)的本科教育自20世紀(jì)90年代起逐步完成了相關(guān)專業(yè)的合理設(shè)置，形成了以機(jī)械類、電子類為基礎(chǔ)的工科專業(yè)的教學(xué)體系，現(xiàn)在很多農(nóng)業(yè)院校都是涵蓋多學(xué)科門類的綜合性大學(xué)，其中工科專業(yè)也是比較重要的學(xué)科分支。2015年3月5日，李克強(qiáng)總理在全國(guó)兩會(huì)上作《政府工作報(bào)告》時(shí)首次提出“中國(guó)制造2025”的宏大計(jì)劃。這一國(guó)家級(jí)戰(zhàn)略的提出，對(duì)于制造業(yè)的發(fā)展提供了千載難逢的機(jī)遇，也對(duì)高校工科專業(yè)的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)以及相關(guān)課程的教學(xué)方式方法提出了更高的要求。

先進(jìn)制造技術(shù)（advanced manufacturing technique，AMT），就是指集機(jī)械工程技術(shù)、電子技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、信息技術(shù)等多種技術(shù)為一體所產(chǎn)生的技術(shù)、設(shè)備和系統(tǒng)的總稱。主要包括：計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助制造、集成制造系統(tǒng)等。先進(jìn)制造技術(shù)這門課程是工科專業(yè)，特別是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化、自動(dòng)化等專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課。通過這門課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生可以掌握部分先進(jìn)制造技術(shù)的原理，了解目前先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展方向，而先進(jìn)制造技術(shù)的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)可以使學(xué)生熟悉部分先進(jìn)制造設(shè)備的加工方式和操作方法，是一個(gè)夯實(shí)基礎(chǔ)知識(shí)、提高實(shí)踐動(dòng)手能力的重要過程[1]。

1 先進(jìn)制造技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的特點(diǎn)

先進(jìn)制造技術(shù)課程是一門綜合性很強(qiáng)的機(jī)械學(xué)科專業(yè)理論課程，涉及到的概念、理論、方法比較多，同時(shí)，在學(xué)習(xí)過程中還會(huì)運(yùn)用到其他機(jī)械學(xué)科的課程的相關(guān)知識(shí)，例如：機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械原理、互換性與測(cè)量技術(shù)等。因此，先進(jìn)制造技術(shù)這門課程，在整個(gè)機(jī)械學(xué)科的課程安排中有著重要的地位。

機(jī)械學(xué)科專業(yè)設(shè)置的課程，如果只有課堂上理論知識(shí)的講解是無法培養(yǎng)出合格的工科專業(yè)人才的。實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開展對(duì)于學(xué)生深入掌握專業(yè)知識(shí)，提高動(dòng)手能力，培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力起著關(guān)鍵作用。先進(jìn)制造技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為先進(jìn)制造技術(shù)課程的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，以提高學(xué)生靈活運(yùn)用專業(yè)知識(shí)、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力為方向;以了解機(jī)械制造前沿科學(xué)技術(shù)為引領(lǐng);以夯實(shí)理論知識(shí)及加強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手操作能力為抓手;以實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師的講授和各種網(wǎng)路資源的應(yīng)用為方法;以學(xué)生的實(shí)際操作和經(jīng)驗(yàn)總結(jié)為過程開展實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)。

相對(duì)于其他一些機(jī)械學(xué)科專業(yè)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，先進(jìn)制造技術(shù)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)既要通過實(shí)驗(yàn)設(shè)備對(duì)一些重要的理論知識(shí)部分進(jìn)行講解與操作，還要利用各種教學(xué)資源對(duì)先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展前景及現(xiàn)階段應(yīng)用情況進(jìn)行介紹。因此，先進(jìn)制造技術(shù)實(shí)驗(yàn)可分為理論指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)和前沿技術(shù)引導(dǎo)實(shí)驗(yàn)。先理論，再前沿，激發(fā)學(xué)生對(duì)于先進(jìn)制造技術(shù)以及機(jī)械制造學(xué)習(xí)的強(qiáng)烈興趣，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立自主的創(chuàng)新實(shí)踐能力以及一定水平的工程素養(yǎng)。

2 農(nóng)業(yè)院校機(jī)械學(xué)科先進(jìn)制造技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的主要問題

2.1 對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重視程度不夠及實(shí)驗(yàn)設(shè)備設(shè)置不足

農(nóng)業(yè)院校是我國(guó)高等教育學(xué)校設(shè)置中十分重要的組成部分，與農(nóng)業(yè)相關(guān)的專業(yè)是學(xué)校以及所在省份教育部門支持優(yōu)先發(fā)展的學(xué)科，經(jīng)費(fèi)、人力等資源必然會(huì)優(yōu)先投入到這些學(xué)科。機(jī)械學(xué)科作為工科專業(yè)的一支，不是學(xué)校的優(yōu)勢(shì)學(xué)科，必然出現(xiàn)重視程度不夠、基礎(chǔ)薄弱、發(fā)展遲緩的問題[2]。這些問題的存在一定程度上影響了教學(xué)及科研等工作的開展，也讓一些任課教師產(chǎn)生了消極的情緒，特別是對(duì)于實(shí)驗(yàn)課程更是有了“能不麻煩就不麻煩”的態(tài)度;同時(shí)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)中需要對(duì)一些實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行操作演示，部分任課教師缺乏相關(guān)設(shè)備操作的培訓(xùn)及使用經(jīng)驗(yàn)，導(dǎo)致一些設(shè)備無法使用，也讓有的任課教師產(chǎn)生了“期末考試又不考設(shè)備操作”的想法。部分農(nóng)業(yè)院校在所在省份是省屬重點(diǎn)院校，非“985”和“211”院校，高考招生中生源素質(zhì)不是特別理想，很多學(xué)生進(jìn)入到大學(xué)校園后，認(rèn)為自己“自由”了，缺乏繼續(xù)深造的動(dòng)力和自主學(xué)習(xí)的能力，對(duì)實(shí)驗(yàn)課程也不夠重視。

以先進(jìn)制造技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)為代表的工科專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)室以及實(shí)驗(yàn)設(shè)備的要求較高，但實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)和相關(guān)設(shè)備的設(shè)置需要大量的經(jīng)費(fèi)。為了完成人才培養(yǎng)方案的最低要求，只購(gòu)置了一些滿足基本教學(xué)需要的設(shè)備，數(shù)量少、技術(shù)含量低，特別是先進(jìn)制造技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)需要的一些實(shí)驗(yàn)設(shè)備涉及到很多前沿技術(shù)，例如：柔性制造系統(tǒng)、超精密加工機(jī)床、激光切割機(jī)床、快速成型設(shè)備等由于價(jià)格昂貴，在很多農(nóng)業(yè)院校的實(shí)驗(yàn)室中還是空白，導(dǎo)致“實(shí)驗(yàn)課無動(dòng)手操作”，學(xué)生無法真正接觸到先進(jìn)制造技術(shù)的新技術(shù)、新科技，甚至一些已經(jīng)發(fā)展很多年的先進(jìn)制造技術(shù)都只是“書本上的東西”。老師講授過程沒有新意，學(xué)生沒有學(xué)習(xí)的興趣，使農(nóng)業(yè)院校中機(jī)械學(xué)科的學(xué)生在繼續(xù)深造和就業(yè)上沒有優(yōu)勢(shì)。

2.2 教學(xué)模式古老，不能合理利用網(wǎng)絡(luò)資源

由于對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重視程度不夠及實(shí)驗(yàn)設(shè)備設(shè)置不足等原因，操作實(shí)驗(yàn)變成演示實(shí)驗(yàn)，老師“講”、學(xué)生“看”，部分認(rèn)真學(xué)習(xí)的學(xué)生會(huì)跟隨實(shí)驗(yàn)教師的思路完成學(xué)習(xí)，大部分學(xué)生卻沒有融入，致使實(shí)驗(yàn)課變成了效果不佳的“雞肋課程”。而使用的一些實(shí)驗(yàn)教材和指導(dǎo)書，年頭較長(zhǎng)、內(nèi)容古老，缺乏對(duì)當(dāng)代大學(xué)生工程素養(yǎng)以及創(chuàng)新實(shí)踐綜合能力的培養(yǎng)與整體提升。

當(dāng)今社會(huì)，是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)高度發(fā)達(dá)和高速發(fā)展的時(shí)代，合理利用網(wǎng)絡(luò)資源服務(wù)于高等教育的各個(gè)環(huán)節(jié)，是這個(gè)時(shí)代對(duì)所有教育的參與者的新要求。但是，目前很多機(jī)械學(xué)科教師和學(xué)生還沒有順應(yīng)這個(gè)時(shí)代潮流，還是“課堂+書本”的模式，不能合理利用網(wǎng)絡(luò)資源。

2.3 實(shí)驗(yàn)教學(xué)與實(shí)際生產(chǎn)以及新技術(shù)發(fā)展“脫鉤”

機(jī)械學(xué)科培養(yǎng)的學(xué)生大部分在今后的工作崗位的選擇上，都要從事與機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制造、機(jī)械自動(dòng)化相關(guān)的領(lǐng)域，而這些都需要學(xué)生具備扎實(shí)的理論知識(shí)、較強(qiáng)的動(dòng)手操作能力、綜合解決問題的能力以及創(chuàng)新實(shí)踐的能力，最終將這些能力運(yùn)用到實(shí)際生產(chǎn)中。但是目前的實(shí)驗(yàn)教學(xué)缺少與實(shí)際生產(chǎn)的相互融合，缺少“雙師型”實(shí)驗(yàn)教師的指導(dǎo)，導(dǎo)致學(xué)生“機(jī)械式”完成了學(xué)習(xí)任務(wù)，畢業(yè)后無法馬上成為生產(chǎn)單位需要的專業(yè)人才。

3 先進(jìn)制造技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的模式改進(jìn)措施

3.1 發(fā)揮農(nóng)業(yè)院校優(yōu)勢(shì)，提高機(jī)械學(xué)科課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重視程度

提高機(jī)械學(xué)科課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重視程度，需要院校、任課教師、專業(yè)學(xué)生共同努力。

在“新工科”、“新農(nóng)科”等概念相繼提出的背景下，機(jī)械學(xué)科所屬的工科專業(yè)是綜合性農(nóng)業(yè)院校學(xué)科融合發(fā)展，提高學(xué)校綜合競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力必不可少的學(xué)科配置。學(xué)校應(yīng)從學(xué)科建設(shè)的高度上，加強(qiáng)學(xué)科間的融合，促進(jìn)學(xué)科間的協(xié)調(diào)共同發(fā)展;為學(xué)科建設(shè)與發(fā)展?fàn)幦「嘀醒牒偷胤降恼吆唾Y金的支持力度，加大實(shí)驗(yàn)設(shè)備特別是先進(jìn)制造前沿技術(shù)設(shè)備的購(gòu)置力度;讓實(shí)驗(yàn)教學(xué)的任課教師“走出去”，通過繼續(xù)培養(yǎng)提高任課教師整體水平，讓具有一定實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的企業(yè)人員“請(qǐng)進(jìn)來”，通過“傳幫帶”指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作。

任課教師作為整個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)關(guān)節(jié)的講授者，應(yīng)明確作為教師的使命和責(zé)任，意識(shí)到實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要作用，主動(dòng)學(xué)習(xí)先進(jìn)制造前沿技術(shù)的內(nèi)容，加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)的深度和廣度，學(xué)會(huì)合理利用網(wǎng)絡(luò)資源，進(jìn)一步優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)指導(dǎo)的內(nèi)容。

學(xué)生作為學(xué)習(xí)過程的“終端”，應(yīng)本著對(duì)自己負(fù)責(zé)任的態(tài)度，認(rèn)真完成各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的安排。積極運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)資源及其他渠道，主動(dòng)了解先進(jìn)制造前沿技術(shù)的內(nèi)容。同時(shí)，通過積極參與各種實(shí)習(xí)實(shí)踐活動(dòng)，大學(xué)生學(xué)科競(jìng)賽，例如：全國(guó)大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽、全國(guó)大學(xué)生工程訓(xùn)練綜合能力競(jìng)賽、全國(guó)大學(xué)生智能農(nóng)業(yè)裝備設(shè)計(jì)大賽等賽事。通過成績(jī)的取得以及準(zhǔn)備過程中的收獲，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，進(jìn)而提高整個(gè)先進(jìn)制造技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量。

3.2 利用網(wǎng)絡(luò)資源等新技術(shù)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)授課模式

積極利用網(wǎng)絡(luò)資源將先進(jìn)制造技術(shù)的前沿科技向?qū)W生進(jìn)行講解，可以一定程度上彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)設(shè)備不足導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)效果不好的弊端。例如：微信的“公眾號(hào)”功能中有一些涉及到先進(jìn)制造技術(shù)的公眾號(hào)，比如“金屬加工”、“數(shù)控工程師”等，可以向?qū)W生介紹，讓學(xué)生每天學(xué)習(xí)，不出校園便可以及時(shí)了解和得到前沿技術(shù)和相關(guān)的資料。利用多媒體技術(shù)將實(shí)驗(yàn)教學(xué)的每個(gè)步驟用圖片、視頻、動(dòng)圖呈現(xiàn)出來，制作成“微課”、“慕課”等新授課方式，讓學(xué)生對(duì)于實(shí)驗(yàn)課充滿興趣和期待，積極主動(dòng)完成實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容[3]。

3.3 實(shí)驗(yàn)室全面開放，開拓校外生產(chǎn)實(shí)習(xí)基地

先進(jìn)制造技術(shù)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備不僅僅是為了完成機(jī)械學(xué)科相關(guān)實(shí)驗(yàn)而準(zhǔn)備的，實(shí)驗(yàn)室應(yīng)面向全校乃至社會(huì)提供服務(wù)，為各學(xué)院學(xué)生參加各種實(shí)習(xí)實(shí)踐活動(dòng)、專業(yè)學(xué)科競(jìng)賽以及協(xié)助完成各學(xué)院教師的科研課題提供設(shè)備基礎(chǔ)。例如：吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)械制造實(shí)驗(yàn)室同信息技術(shù)學(xué)體院合作，完成了“消失模切割機(jī)”、“硬幣分揀識(shí)別設(shè)備”等項(xiàng)目的制造等工作。同時(shí)，開拓校外生產(chǎn)實(shí)習(xí)基地，吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院積極聯(lián)系了中國(guó)第一汽車集團(tuán)公司，中國(guó)中車長(zhǎng)客集團(tuán)公司、等一批有社會(huì)責(zé)任感、有實(shí)力的企業(yè)作為校外生產(chǎn)實(shí)習(xí)基地。

4 結(jié)束語

在先進(jìn)制造技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程開展并改進(jìn)的幾年時(shí)間里，相關(guān)改進(jìn)措施正在逐步摸索與實(shí)施，任課教師“樂于教、精于教”，專業(yè)學(xué)生“樂于學(xué)、精于學(xué)”的氛圍正在形成，為學(xué)生接下來課程的學(xué)習(xí)和個(gè)人的良好發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。近年來，吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院在機(jī)械學(xué)科的教學(xué)、科研等相關(guān)領(lǐng)域都取得了一定成績(jī)和可喜變化，但也存在很多需要繼續(xù)完善和改進(jìn)的地方，任重道遠(yuǎn)，需要繼續(xù)奮斗。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：

郭洪宇（1988-），男，碩士，實(shí)驗(yàn)師。研究方向：先進(jìn)制造技術(shù)與裝備;

謝哲東（1974-），男，博士，副教授。研究方向：先進(jìn)制造技術(shù)與裝備。