機械制造基礎課程教學(xué)改革探討的論文

　　摘 要：針對《機械制造基礎》課程的現狀及存在問(wèn)題,提出有關(guān)教學(xué)內容、教學(xué)方式及金工實(shí)習等方面教學(xué)改革措施。

　　關(guān)鍵詞：機械制造基礎

　　“機械制造基礎”是高等院校機械類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎課，主要介紹機械制造常用的加工方法及其機床、零件制造工藝及其夾具等基礎知識。通過(guò)學(xué)習該課程，學(xué)生應掌握機械制造技術(shù)方面的基礎知識，具備分析和解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力。該課程有助于提高機械類(lèi)學(xué)生的全面專(zhuān)業(yè)素質(zhì)，對于培養具有扎實(shí)基礎知識、過(guò)硬技術(shù)水平的高素質(zhì)機械工程技術(shù)人員具有重要意義。

　　但是，隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機械制造領(lǐng)域的生產(chǎn)設備越來(lái)越先進(jìn)，操控越來(lái)越智能化。為培養符合時(shí)代要求的機械制造工程技術(shù)人員，“機械制造基礎”課程的教學(xué)必須轉變思想觀(guān)念，改革教學(xué)內容，尋求新的教學(xué)模式、方法和手段。

　　一、“機械制造基礎”課程特點(diǎn)和教學(xué)存在的問(wèn)題

　　“機械制造基礎”課程具有與其他課程不同的特點(diǎn)。

　　首先，“機械制造基礎”課程涉及知識面廣、綜合性強。該課程由“金屬切削原理”、“金屬切削機床”以及“機械制造工藝學(xué)”等課程精煉整合而成，知識點(diǎn)多，內容龐雜，課程學(xué)習對學(xué)生的要求很高，教學(xué)存在較大難度。

　　其次，“機械制造基礎”課程內容都是機械制造中應用的成熟技術(shù)知識，實(shí)踐性很強。由于缺乏相關(guān)實(shí)踐經(jīng)驗，學(xué)生學(xué)習抽象的概念和理論存在較大難度，這往往導致課程教學(xué)枯燥乏味，學(xué)生學(xué)習興趣不高。

　　另外，隨著(zhù)機械工業(yè)現代化的發(fā)展，傳統的機械制造技術(shù)和設備在工程應用中越來(lái)越少，先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)和裝備應用越來(lái)越多，使傳統“機械制造基礎”教學(xué)內容與現實(shí)應用脫鉤越來(lái)越嚴重，這進(jìn)一步增加了該課程的教學(xué)難度。[1]如何增強教學(xué)效果，培養學(xué)生的工程意識，解決課程中傳統機械制造技術(shù)、先進(jìn)制造技術(shù)的比重和關(guān)系是該課程面臨的新挑戰。

　　二、“機械制造基礎”教學(xué)內容改革探討

　　傳統的“機械制造基礎”課程內容僅限于金屬切削原理、各類(lèi)切削機床及夾具、機械加工工藝學(xué)等知識，但隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，新材料、新的加工工藝及成形方法、新的加工機床等不斷涌現并廣泛應用于機械制造領(lǐng)域，“機械制造基礎”課程中涉及的機械制造技術(shù)已發(fā)展成為集材料科學(xué)、機械科學(xué)和計算機科學(xué)為一體的綜合技術(shù)�，F行的“機械制造基礎”課程內容陳舊、落后，與當今機械制造工程實(shí)際嚴重不符，必須進(jìn)一步深化課程教學(xué)內容改革。

　　1.理論教學(xué)內容

　　目前的“機械制造基礎”課程內容體系是在傳統的機械加工工藝方法基礎上建立起來(lái)的，加工制造技術(shù)主要包括金屬材料的加工成形方法(車(chē)、磨、鉆、銑、刨等方法)和特種制造方法。隨著(zhù)工業(yè)領(lǐng)域內新技術(shù)、新材料和新工藝的不斷涌現，“機械制造基礎”課程的內容體系也大大豐富。加工材料從金屬到各種非金屬和復合材料，加工方法從傳統的冷熱加工到應用聲、光、電的特種加工，設備控制從普通的機電控制到數字程序的控制，加工系統從單機版數控加工到計算機集成制造系統，“機械制造基礎”課程教學(xué)內容的選擇范圍不斷擴展。[2]為緊跟機械工業(yè)的發(fā)展趨勢以及培養高素質(zhì)的機械工程技術(shù)人員，“機械制造基礎”課程內容體系需進(jìn)一步改革。教材仍以“零件工藝分析—材料選擇—毛坯成形方法—零件加工方法—生產(chǎn)管理”為主線(xiàn)，但教材內容應適當加入當前先進(jìn)的機械制造方面的知識，如數控機床、加工中心及三束加工技術(shù)。[3，4]雖然機械類(lèi)學(xué)生在學(xué)習完“機械制造基礎”課程后還會(huì )學(xué)習“先進(jìn)制造技術(shù)”課程(選修或考查課的形式)，但在“機械制造基礎”課程中加入部分先進(jìn)制造技術(shù)方面的內容，會(huì )使課程更貼近工程實(shí)際。另外，為培養學(xué)生的工程意識，對教材中過(guò)于單純的理論闡述應予以適當的刪減，如金屬切削方面的部分理論;對工藝技術(shù)基礎方面的理論內容應予以加強，使學(xué)生能更好地掌握機械制造技術(shù)方案的分析與選擇，提高解決工程問(wèn)題的能力。

　　2.實(shí)踐教學(xué)內容

　　工程實(shí)踐訓練是“機械制造基礎”課程非常重要的教學(xué)環(huán)節，其主要目標是培養學(xué)生工程實(shí)踐能力和創(chuàng )新素質(zhì)。按照學(xué)生能力形成的不同階段和認識發(fā)展的規律，結合科技進(jìn)步和社會(huì )發(fā)展現狀，工程實(shí)踐應建立以實(shí)驗類(lèi)、實(shí)習類(lèi)、設計類(lèi)和創(chuàng )新類(lèi)為基本框架的教學(xué)體系。實(shí)驗類(lèi)實(shí)踐教學(xué)的內容要實(shí)現課程之間、學(xué)科之間的廣泛交叉與相互滲透，培養學(xué)生的整體化工程能力。實(shí)習類(lèi)實(shí)踐教學(xué)是通過(guò)校內工程實(shí)踐基地和校外實(shí)習基地給學(xué)生進(jìn)行全面的工程實(shí)踐能力和工程素質(zhì)的培養。設計類(lèi)實(shí)踐教學(xué)主要包括課程設計、課外興趣設計和畢業(yè)設計等內容，課程設計主要強化學(xué)生對理論教學(xué)內容的掌握程度，在畢業(yè)設計方面應加強學(xué)生工程設計方面的基本技能和方法的訓練，培養學(xué)生的實(shí)際工程能力。創(chuàng )新類(lèi)的實(shí)踐教學(xué)過(guò)程應以學(xué)生為主體，對學(xué)生進(jìn)行解決工程問(wèn)題及創(chuàng )新能力的培養，實(shí)現學(xué)生知識運用能力、動(dòng)手能力等多方面能力綜合發(fā)展。以上四類(lèi)實(shí)踐教學(xué)內容相互融合與交叉，構建了培養學(xué)生知識、素質(zhì)、能力為一體的實(shí)踐教學(xué)內容新體系。[5]

　　三、“機械制造基礎”教學(xué)方法改革探討

　　從“機械制造基礎”課程的教學(xué)內容和特點(diǎn)來(lái)看，若其教學(xué)方法采用傳統的“灌輸、填鴨”教學(xué)模式，將難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣，難以實(shí)現其培養目標。該課程的教學(xué)難點(diǎn)在于課程內容包括較多的抽象理論、概念，而學(xué)生恰恰缺乏這方面的感性認識，因此教師必須探索一些先進(jìn)的教學(xué)手段、方法，使抽象的概念、理論和加工工藝變得生動(dòng)、形象。除常見(jiàn)的如“以學(xué)生為主體”、“應用多媒體技術(shù)”等教學(xué)方法和手段外，筆者通過(guò)教學(xué)實(shí)踐，認為以下幾點(diǎn)教學(xué)方法對于“機械制造基礎”課程的教學(xué)十分重要。 1.注重緒論，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣

　　濃厚的學(xué)習興趣可激起強大的'學(xué)習動(dòng)力，教師應把培養學(xué)生興趣放在教學(xué)的首要位置，“機械制造基礎”課程的教學(xué)更應如此。緒論是學(xué)生了解課程內容，培養學(xué)習興趣的關(guān)鍵。在緒論教學(xué)中，首先可以結合日常生活中學(xué)生常見(jiàn)的產(chǎn)品，如電腦機箱外殼、食堂餐盤(pán)等，和學(xué)生感興趣的一些產(chǎn)品，如汽車(chē)上的一些零件等，向學(xué)生提出一些諸如這些產(chǎn)品的材料、加工成形方法等一系列問(wèn)題。通過(guò)列舉這些日常生活中的工程實(shí)例來(lái)說(shuō)明該課程的教學(xué)內容，讓學(xué)生明白制造科學(xué)來(lái)源于生產(chǎn)實(shí)踐，又服務(wù)于生產(chǎn)實(shí)踐的道理，使課程內容具體化、形象化，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣。在此基礎上，還可以通過(guò)分析該課程對培養機械類(lèi)學(xué)生專(zhuān)業(yè)能力、增強就業(yè)競爭優(yōu)勢等來(lái)促進(jìn)學(xué)生對課程的學(xué)習興趣，增強學(xué)生學(xué)習的主動(dòng)性和積極性，使學(xué)生懂得學(xué)好、掌握該門(mén)課程知識的重要性。[6]

　　2.注重綜合應用的教學(xué)

　　工程技術(shù)領(lǐng)域的理論知識最終是要應用的，“機械制造基礎”課程是由多門(mén)課程整合而成，教學(xué)過(guò)程中應著(zhù)重培養學(xué)生的綜合應用能力。教學(xué)中將“機械制造基礎”的內容綜合化，使學(xué)生掌握多門(mén)學(xué)科的綜合知識，安排一些基礎理論應用的教學(xué)內容，提高學(xué)生運用基礎知識的能力。探索“機械制造基礎”與其他相關(guān)課程的關(guān)系，使學(xué)生專(zhuān)注于綜合知識的學(xué)習及基礎知識的綜合應用。[7]

　　3.設置問(wèn)題，課內外分組討論

　　在上課過(guò)程中，教師可以由學(xué)生熟悉的事物中提出一些問(wèn)題，讓學(xué)生利用所學(xué)的機械制造及相關(guān)方面的知識去思考，然后組織學(xué)生討論并提出解決方案，最后由教師對各種解決方案進(jìn)行分析點(diǎn)評，引出正確結果。這種互動(dòng)、討論式教學(xué)方法活躍了課堂氣氛，使學(xué)生積極參與到課程的教學(xué)活動(dòng)中來(lái)，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習興趣和積極性，而且學(xué)生對課程的重點(diǎn)和難點(diǎn)進(jìn)一步加深了理解。另外，可以改變傳統的課外作業(yè)形式，首先為學(xué)生設置一些工程實(shí)際問(wèn)題，然后組織學(xué)生進(jìn)行課外分組，讓學(xué)生利用所學(xué)的知識、技能、設想共同討論問(wèn)題，交流心得，最后以組為單位提交問(wèn)題解決方案。

　　四、“工程意識”培養方法探討

　　為培養學(xué)生的工程意識，在“機械制造基礎”課程教學(xué)過(guò)程中，除強化實(shí)驗、實(shí)習等實(shí)踐環(huán)節外，還應注意以下方面：

　　1.理論聯(lián)系實(shí)踐

　　“機械制造基礎”課程中包含較多的偏重于應用的知識，如果生硬地把這些知識灌輸給學(xué)生，學(xué)生將很難理解和接受。對于這部分內容，教師應從工程應用的角度去教授給學(xué)生。如對于圓柱銷(xiāo)的定位問(wèn)題，課本上明確提出“長(cháng)圓柱銷(xiāo)能限制工件的兩個(gè)移動(dòng)自由度和一個(gè)轉動(dòng)自由度、而短圓柱銷(xiāo)只能限制工件的兩個(gè)移動(dòng)自由度”。但是單從幾何和力學(xué)角度分析，兩種圓柱銷(xiāo)的定位效果是一樣的。如果生硬地把課本上的知識灌輸給學(xué)生，他們都很難接受。這時(shí)就應該根據工程實(shí)際，賦予定位銷(xiāo)和工件一定的強度、硬度等力學(xué)性能，如果用短圓柱銷(xiāo)限制工件的轉動(dòng)自由度，由于其所受的切削力、夾緊力等，勢必會(huì )造成定位元件和工件的破壞，而且定位精度也難以保證。[8]通過(guò)這樣的講解，學(xué)生不僅可以深刻理解圓柱銷(xiāo)定位的理論知識，而且培養了從工程角度思考問(wèn)題。

　　2.理論知識聯(lián)系生活經(jīng)驗

　　將晦澀難懂的專(zhuān)業(yè)知識與大家熟知的日常生活實(shí)例作類(lèi)比，不僅使知識更易被接受，而且能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣和積極性。如講解不同平面加工方法得到的加工紋理形狀時(shí)，把刨削加工的平面紋理比作犁地犁過(guò)的痕跡，而把端銑方式加工的平面紋理形象地比作拿大掃帚掃地的痕跡。又如粉末冶金的壓制和燒結類(lèi)似于磚瓦加工時(shí)做磚坯和燒制的過(guò)程。

　　五、結束語(yǔ)

　　工程意識是工程師最重要、最基本的素質(zhì)之一，也是當今高等教育的薄弱環(huán)節�！皺C械制造基礎”作為培養高素質(zhì)工程技術(shù)人員的主干課程，其教學(xué)內容、教學(xué)方法改革勢在必行。根據現代機械制造領(lǐng)域的發(fā)展需要，改革教學(xué)內容;根據學(xué)生認知特點(diǎn)和認知發(fā)展階段，改革教學(xué)方法;根據機械類(lèi)、近機類(lèi)學(xué)生的培養目標，從工程意識培養的角度進(jìn)行“機械制造基礎”課程的教學(xué)，才能提高學(xué)生的全面素質(zhì)，培養符合機械制造發(fā)展趨勢的高素質(zhì)工程技術(shù)人員。

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