高云 崔宇

（神木職業(yè)技術(shù)教育中心，陜西 榆林）

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化是一門綜合性技術(shù)學(xué)科，研究范圍廣泛，包括各種工業(yè)機(jī)械設(shè)備和機(jī)電產(chǎn)品，從設(shè)計(jì)、制造到生產(chǎn)過程的運(yùn)行管理，其目標(biāo)是培養(yǎng)具有機(jī)械生產(chǎn)基本知識和應(yīng)用能力，可以在工業(yè)生產(chǎn)第一線的機(jī)械生產(chǎn)、技術(shù)開發(fā)、應(yīng)用研究、運(yùn)營管理和運(yùn)營銷售領(lǐng)域工作的人才。為了提升機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)的課堂教學(xué)水平，并且能培養(yǎng)出具有生產(chǎn)自動(dòng)化及其專業(yè)技能、知識，并能很好地應(yīng)用于實(shí)踐或科學(xué)工程領(lǐng)域的技術(shù)專業(yè)人才，適應(yīng)時(shí)代的需要，給企業(yè)帶來優(yōu)秀的工程師和技術(shù)人員，學(xué)校要不斷優(yōu)化課程教學(xué)設(shè)計(jì)。

一、機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化

當(dāng)前的機(jī)械設(shè)計(jì)制造包括機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制造，這兩個(gè)方面涉及的內(nèi)容很多，所以這些設(shè)備的結(jié)構(gòu)和潤滑方式的運(yùn)作要重視傳達(dá)方式和結(jié)構(gòu)的構(gòu)造，這對現(xiàn)在機(jī)械設(shè)計(jì)的發(fā)展起著非常重要的作用。我國工業(yè)發(fā)展迅速，為機(jī)械設(shè)計(jì)在制造業(yè)中的應(yīng)用創(chuàng)造了新的機(jī)會，并為這一發(fā)展做出了重大貢獻(xiàn)。隨著智能自動(dòng)化技術(shù)的進(jìn)步，智能化已經(jīng)成為許多行業(yè)未來的發(fā)展方向。將自動(dòng)化技術(shù)與手工制造相結(jié)合，不僅可以輔助機(jī)械設(shè)計(jì)模型的開發(fā)，還可以顯著提高設(shè)計(jì)的質(zhì)量和效率。自動(dòng)化的輔助大大加快了機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域的虛擬開發(fā)進(jìn)程，幫助企業(yè)全面控制生產(chǎn)進(jìn)度，有效避免人為因素造成的誤差，實(shí)現(xiàn)機(jī)械科學(xué)設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化。由于使用了自動(dòng)化輔助技術(shù)，參數(shù)分析更加準(zhǔn)確，傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)得到了優(yōu)化，從而提高了該技術(shù)的整體價(jià)值。自動(dòng)化輔助技術(shù)引領(lǐng)了機(jī)械設(shè)計(jì)和制造業(yè)的智能化發(fā)展，為該領(lǐng)域的長期可持續(xù)發(fā)展提供了基礎(chǔ)，并為企業(yè)帶來了更大的經(jīng)濟(jì)效益[1]。

在以往的機(jī)械設(shè)計(jì)中，用人工作為設(shè)計(jì)主體的方式受到了很多因素的制約，特別是在某些數(shù)據(jù)和表格的處理方面。這不僅導(dǎo)致資源浪費(fèi)，還無法達(dá)到預(yù)期效果。自動(dòng)化的使用不僅提高了效率，還在很大程度上避免了計(jì)算能力不足的影響，也使設(shè)計(jì)更加高效，節(jié)省了時(shí)間。在機(jī)械設(shè)計(jì)和制造中使用自動(dòng)化可以刺激創(chuàng)新，并幫助設(shè)計(jì)師評估相關(guān)數(shù)據(jù)。計(jì)算機(jī)具有強(qiáng)大的記憶功能，允許設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)和制造過程中隨時(shí)存儲和檢查錯(cuò)誤，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并消除出現(xiàn)的問題，及時(shí)糾正錯(cuò)誤并糾正設(shè)計(jì)結(jié)果，以有效避免重復(fù)工作。不久的將來，機(jī)械設(shè)計(jì)、制造業(yè)可以利用自動(dòng)化技術(shù)、人工智能等高級技術(shù)進(jìn)行綜合開發(fā)。機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化工作效率高、錯(cuò)誤少、時(shí)間短，會給企業(yè)的發(fā)展帶來高效的幫助。

二、機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)中的問題分析

（一）教育中缺少實(shí)踐活動(dòng)

對多年來參與教學(xué)實(shí)踐的工作情況進(jìn)行總結(jié)和分析，我發(fā)現(xiàn)部分教學(xué)工作者在機(jī)械設(shè)計(jì)自動(dòng)化課堂上的講課習(xí)慣較為保守，課堂活動(dòng)多以教師的片面性分析為主，學(xué)生在課堂上仍然是旁聽的身份，缺少實(shí)踐的機(jī)會。學(xué)生沒有動(dòng)手機(jī)會，無法展開訓(xùn)練，沒有機(jī)會把課堂上學(xué)到的抽象課程知識與理論與實(shí)踐知識相結(jié)合，不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

（二）師生之間的交流較少

部分學(xué)校機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化課堂中，教師不注重引導(dǎo)學(xué)生，讓學(xué)生自學(xué)，也沒有與學(xué)生及時(shí)保持溝通。一些教師只是根據(jù)教學(xué)大綱和計(jì)劃草率完成教學(xué)任務(wù)，這樣的情況下，課堂就顯得很枯燥乏味，學(xué)生在課堂上缺少發(fā)言權(quán)和積極性，學(xué)習(xí)積極性和能動(dòng)性沒有得到發(fā)揮，課堂上的學(xué)習(xí)氣氛一直處于不活躍的狀態(tài)[2]。

（三）教學(xué)中忽視了探究式教學(xué)、情境式教學(xué)

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化課堂教學(xué)中，部分教師沒有找到正確、合適的教學(xué)方法，如探究式教學(xué)方法、情境式教學(xué)方法、多媒體教學(xué)方法，多是用說教的方式展開教學(xué)，學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性被壓制，學(xué)科知識學(xué)習(xí)與生活實(shí)踐脫節(jié)。

三、機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)的教學(xué)方案優(yōu)化

可以說，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化課堂教學(xué)關(guān)系著機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域的發(fā)展前景，決定著機(jī)械工程行業(yè)的未來，專業(yè)教師必須不斷提高自己的專業(yè)知識和職業(yè)教育水平，重視學(xué)生學(xué)習(xí)能力的差異和學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，提高學(xué)生創(chuàng)新應(yīng)用、綜合實(shí)踐和自學(xué)的能力，使學(xué)生對機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化學(xué)習(xí)產(chǎn)生積極性和熱情。

（一）引導(dǎo)學(xué)生開展社會實(shí)踐活動(dòng)和實(shí)驗(yàn)教育活動(dòng)

教師應(yīng)以科學(xué)思想為指導(dǎo)，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用創(chuàng)新能力，多在機(jī)械設(shè)計(jì)制造和自動(dòng)化課程中添加實(shí)踐活動(dòng)，為學(xué)生提供參與社會實(shí)踐和動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的機(jī)會，真正根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)與機(jī)械工程行業(yè)的實(shí)際情況開展教學(xué)，為學(xué)生提供最先進(jìn)的課程知識，鼓勵(lì)他們收集與自己專業(yè)發(fā)展和其領(lǐng)域邊界相關(guān)的信息，并提供給學(xué)生實(shí)習(xí)的機(jī)會，從而培養(yǎng)學(xué)生在實(shí)踐活動(dòng)中的動(dòng)手技能和理論聯(lián)系實(shí)踐的技能[3]。

（二）以學(xué)生為主體，以教師為主導(dǎo)，加強(qiáng)學(xué)生與教師的溝通對話

教師應(yīng)該及時(shí)與學(xué)生溝通，并在課堂上進(jìn)行對話，以便學(xué)生有足夠的時(shí)間和機(jī)會在課堂上表達(dá)自己的想法并及時(shí)提供反饋。另外，教師還能從與學(xué)生的交流對話中發(fā)現(xiàn)自己教學(xué)的不足以及需要改進(jìn)和加強(qiáng)的地方，同時(shí)鼓勵(lì)和支持學(xué)生的優(yōu)勢和長處，幫助他們進(jìn)一步提高。首先，教師必須與學(xué)生建立友好的師生關(guān)系。需要注意的是，教師與學(xué)生的關(guān)系是平等的，教師要關(guān)注學(xué)生，并為師生之間的互動(dòng)提供良好的保障。其次，考慮到學(xué)生的地位，教師應(yīng)把教和學(xué)進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，避免“滿堂灌”的教學(xué)模式，教師要轉(zhuǎn)化為課堂活動(dòng)的組織者和引導(dǎo)者，更好地進(jìn)行師生互動(dòng)。在具體的教學(xué)活動(dòng)中，教師要積極引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)。最后，教師必須正確運(yùn)用激勵(lì)機(jī)制。在具體的教育活動(dòng)中實(shí)施多重獎(jiǎng)勵(lì)和指導(dǎo)，尊重學(xué)生的觀點(diǎn)，鼓勵(lì)他們創(chuàng)新。

（三）把教學(xué)大綱用于指導(dǎo)情境教學(xué)、小組研究和多媒體教育的結(jié)合

在現(xiàn)代信息技術(shù)飛速發(fā)展的時(shí)代，教師必須不斷引入新的教學(xué)資源，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，如引入多媒體資源。多媒體具有豐富的圖形信息和生動(dòng)的動(dòng)畫，對于機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)來說，多媒體能使一些抽象的知識變得具體化和直觀化，如機(jī)械產(chǎn)品的實(shí)例照片或視頻材料，也可以在網(wǎng)絡(luò)中找一些機(jī)器生產(chǎn)的例子，學(xué)生可以更容易地理解這些例子，也可以激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。此外，教師可以選擇立體式教學(xué)。在機(jī)械設(shè)計(jì)與生產(chǎn)及其自動(dòng)化領(lǐng)域，很多機(jī)械結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，書上的平面展示缺乏空間感，如果僅僅依靠教師的口頭講解，學(xué)生很難理解。因此，教師可以采用立體教學(xué)法，即模型和部分實(shí)物零部件有機(jī)結(jié)合，采用零件的三維立體圖像或整機(jī)的三維立體圖像，幫助學(xué)生更好地了解機(jī)械結(jié)構(gòu)的具體情況。

四、自動(dòng)化在機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域中的未來方向

隨著互聯(lián)網(wǎng)的引入，自動(dòng)化已經(jīng)成為力學(xué)模型開發(fā)中最重要的技術(shù)之一。換言之，使用自動(dòng)化技術(shù)可以提高機(jī)械設(shè)計(jì)的質(zhì)量。通過專業(yè)人員的不斷改進(jìn)和完善，改進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)將成為機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展的基礎(chǔ)。電子計(jì)算機(jī)技術(shù)與機(jī)械設(shè)計(jì)制造的結(jié)合在自動(dòng)化中起著決定性作用。電子計(jì)算機(jī)技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)和制造過程中的應(yīng)用大大提高了設(shè)計(jì)性能。電子計(jì)算機(jī)技術(shù)能形象地描繪機(jī)械設(shè)計(jì)設(shè)備的立體圖形，全面解析機(jī)械設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)的不足，從而優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，為后續(xù)的制造提供保障，也能提高設(shè)計(jì)的效率和制造效率[4]。

在電氣工程的自動(dòng)控制系統(tǒng)中，干擾是不可避免的，對此類事件的嚴(yán)格控制需要特殊程序。在過去，人工重復(fù)處理缺陷，貨物效率低下，容易交叉。將內(nèi)燃機(jī)用于電氣工程中的自動(dòng)控制，可以科學(xué)地確定測試參數(shù)，并充分利用自動(dòng)化技術(shù)的優(yōu)勢，以減少中斷時(shí)間并加快診斷速度。此外，使用自動(dòng)化方法來檢測和診斷錯(cuò)誤更精確，以便將其保存為一個(gè)可靠的數(shù)據(jù)庫，并使其更精確。錯(cuò)誤診斷應(yīng)用于整個(gè)電氣工程操作過程中的智能控制系統(tǒng)。通過智能方法消除和糾正錯(cuò)誤，從而防止損壞電氣設(shè)備。手動(dòng)開關(guān)使排除干擾變得困難，并阻止深入分析錯(cuò)誤原因。自動(dòng)化技術(shù)的優(yōu)勢在于，該設(shè)備可以進(jìn)行持續(xù)的檢查和測試，并在運(yùn)行期間正確捕獲某些數(shù)據(jù)，如果一個(gè)系統(tǒng)出現(xiàn)故障，它能夠及時(shí)確定它的位置，以減少系統(tǒng)運(yùn)行過程中的風(fēng)險(xiǎn)。

隨著自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，其被添加到機(jī)械設(shè)計(jì)中，因?yàn)樽詣?dòng)化輔助技術(shù)可以使機(jī)械設(shè)計(jì)更環(huán)保，促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展，開辟新的可能性。即使現(xiàn)有的自動(dòng)化輔助技術(shù)發(fā)展得更快，它們在機(jī)械設(shè)計(jì)和加工中的應(yīng)用也可以是一種新的發(fā)展形式。在機(jī)械設(shè)計(jì)中，為了改進(jìn)自動(dòng)化輔助技術(shù)的應(yīng)用，提高生產(chǎn)效率和加快生產(chǎn)速度，應(yīng)高度重視制造效率的提升，促進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域的發(fā)展。

五、結(jié)語

總而言之，近幾年機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)課堂教學(xué)活動(dòng)中出現(xiàn)了很多的弊端和問題，針對課堂知識與實(shí)踐操作脫節(jié)、教學(xué)人員與學(xué)生之間缺少交流對話、教學(xué)人員使用傳統(tǒng)、保守的“灌輸式”教學(xué)方法等問題，提出以上幾點(diǎn)教學(xué)改進(jìn)措施，以供相關(guān)人員借鑒與參考。