机械制造工程学教学论文

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摘要：应用型人才培养模式是以能力为中心，以高质量工程技术人才为目标的培养模式。文章针对机械制造工程学课程教学中存在的问题，从优化教学内容、构建四位一体教学模式、创新教学方法和手段、加强实践教学、完善成绩评价体系等方面提出了机械制造工艺学课程教学改革的对策。

关键词：应用型人才；机械制造工程学；教学改革

当前我国高等教育就人才培养而言，改变了过去行业专家的培养模式，力求造就知识面较广、适应性较强的宽厚型、复合型、开放型的应用型人才。“机械制造工程学”是机械设计制造及其自动化专业的一门重要专业核心课程，由“金属切削机床”、“金属切削原理与刀具”、“机械制造工艺学”、“机床夹具设计”四门课程整合而成，具有较强的理论性、实践性等特点[1-3]，在整个机械基础课程中起到承上启下的重要作用。但是这门课的内容多，开课时间却十分有限，学时变为原来四门课程总学时的1/3左右，为了能完成教学任务，过去教师常采用“一言堂”、“满堂灌”的单向灌输的教学模式，但这种模式无法达到实践的要求，导致学生学习效果很差。[4]同时，传统的教育方式在教学上往往局限于对课本知识的记忆，无法激发出学生的创新思维，很难高质量地达到对学生解决问题能力的培养[4]，所以为了培养适应性较强的宽厚型、复合型、开放型的应用型人才，对“机械制造工程学”课程进行教学改革是迫在眉睫。

一、优化教学内容

“机械制造工程学”课程结构安排上侧重机械制造方面冷加工领域的基本知识、基本原理和基本方法。由于“机械制造工程学”课程包括“金属切削机床”、“金属切削原理与刀具”、“机械制造工艺学”和“机床夹具设计”的内容，内容广而多，并且原各独立课程内部需要体系上和结构上的完整性，因此有些相同内容在不同科目中重复，增加了不必要的学时。根据这种情况，对于教学内容的改革，力求做到内容精练、有重点、有特色，在保留了原有课程核心内容的前提下，对课程内容体系进行合理规划和调整。在教学内容选择上以应用为目的，以必需、够用为度。这里重点将原“金属切削原理与刀具”分为两部分，即切削加工基本知识部分和刀具部分，并根据刀具的用途，将刀具部分和机床部分相结合，如车床和车刀、铣床和铣刀等，这样安排便于加深学生对于刀具具体应用的掌握。具体将“机械制造工程学”课程分为五个教学模块。第一个模块为切削加工基本知识，侧重以掌握概念、强化应用为重点，简化了切削变形、切削力和切削温度等公式推导，重点是掌握金属切削过程中的内在关系和基本规律；第二个模块为机床和刀具，重点掌握切削加工中常用的机床和机床所用的刀具；第三个模块为机床夹具，掌握机床夹具设计的基本原理和方法，了解常用机床夹具的结构及特点，重点培养学生具有设计夹具的初步能力；第四模块为加工和装配工艺，以制造工艺为主线，掌握机械加工工艺过程和装配工艺过程的基本理论与知识，培养学生具有设计工艺规程的初步能力；第五个模块为加工质量，重点培养学生初步具备综合分析机械加工质量、生产率和经济性等问题的基本能力。

二、构建四位一体教学模式

由于该课程的内容覆盖面广，信息量大，原来传统的教学模式已不能适应新的教学内容的需要，根据课程和学生的特点，建立了四位一体的教学模式，该模式包括四个环节：课堂教学、实验教学、课程设计、小论文和学习报告，四者关系如图1所示。课堂教学是基础，是知识积累的过程；实验教学和课程设计是实训，初步锻炼学生的实际应用能力；而小论文或学习报告是知识的拓展，通过增加该环节，能够提高学生查阅专业文献的能力，扩大学生该课程的知识面，也有利于教师更全面地掌握学生的学习情况。

三、创新教学方法与手段

“机械制造工程学”课程有较强的理论性、实践性、应用性等特点，课程的内容与生产实践联系十分紧密，各种加工设备、工艺方法等只靠传统方法来讲解，不仅枯燥无味，而且难以表达清楚。所以在“机械制造工程学”课程中应尽量采用理论教学、实验教学等多种形式相结合的方式进行教学，以提高教学效果。在新的教学方法中要改变以教师为中心的传统理念，树立“以学生为本”的教育理念，因此在教学过程中要调整教与学的关系，要遵循“学生是教育教学活动的主体”原则。[5]在课程讲解中采用传统讲授法与现代教学手段相配合的方式，联系生产实际讲授应用性的基本理论和基本方法，采用多媒体、板书等方法交替进行。对于教学中难以表达、难以理解的抽象内容，利用多媒体视频等手段予以解决，增加课程内容的趣味性与直观性，充分调动学生的积极性和主动性，有效地突破教学重点与难点。同时还根据教学内容采用以下教学方法。（一）讨论式教学法对课程核心内容可采用课堂讨论的形式，要始终让学生参与到教学过程中，改变“一言堂”的教学模式，这样能很好地激发学生的学习积极性和主动性，学生对所学知识的理解会更深刻。例如在讲解CA6140型车床螺纹进给传动链时，先通过公制螺纹讲解，教会学生如何分析螺纹传动链，使他们掌握分析传动链的方法和步骤。然后对于模数制螺纹、英制螺纹、径节螺纹传动链就可以采用讨论式教学法引导学生讨论分析，激发了大家的学习兴趣，并以此来培养学生综合分析问题和解决问题的能力。（二）项目教学法“机械制造工程学”课程实践性强，由于学生尚未有工程概念，结果造成学生对教学内容理解不足，不知道学了以后如何应用，难以激起学生的学习热情和积极性。例如在讲授工艺规程制定时，如果只是单纯讲解工艺路线编制的基本内容和基本原则，学生没有直观的认识，很难理解相应知识，因此学生在后期课程设计具体应用时，常常不知道某一表面加工时，该采用哪种加工方法、使用什么样的刀具和采用哪种机床。所以在讲授这部分内容时，可以采用项目教学法，以典型零件加工为例，如轴类零件加工，通过轴类工艺规程的制定，讲授和讨论要完成这一项目的相关内容，最后通过项目的完成，学生对工艺规程制定的教学内容能够深入理解，能够学以致用，大大地提高学生的学习质量。

四、改革实践教学环节

实践教学环节是学生提高实践技能的重要环节，对学生分析和解决生产实际问题能力的提高起着十分重要的作用，本课程的实践教学包括课程实验和课程设计。在实验教学环节，进一步充实、完善、发挥实验室的功能，不断开拓新的实验项目，满足不断发展的教学需要。目前根据“机械制造工程学”课程的特点开设了验证性实验和综合性实验，同时日常还对实验室进行开放，学生可利用业余时间到实验室了解常用的加工设备、工艺装备，还可以进行零件的加工等，更好地培养学生独立思考的能力，提高学生的感性认识和动手能力。“机械制造工程学”课程设计是培养学生工程能力另一重要的环节，内容主要包括零件机械加工工艺规程设计和专用机床夹具设计。课程设计首要的问题是设计题目的选择，尽可能结合学生掌握的程度，选择难度适中，与实际生产紧密结合的题目。同时为了提高课程设计质量，提前下达设计题目，让学生在课程学习过程中熟悉设计任务，引导其积极、主动地学习相关知识。

五、增加小论文或学习报告

该课程知识面广、实践性强，要讲授好这门课的难度很大。随着教学改革的不断深入，教学质量在不断提高，但受学时的限制，虽然讲授的内容多而广，但有些具体内容又显得不够。如在教学中对刀具的讲解原则上只以车刀为例，对于成形表面加工刀具、螺纹加工刀具等常用表面的加工刀具讲得很少或省略不讲，其深度和广度都不够，而这些内容在工艺设计中又是非常重要的，导致学生在实际应用时有些细节问题不可能去认真思考，从而影响了教学效果，因此有必要通过其他方式让学生补充这方面的知识。同时，了解制造技术的新发展，有利于激发学生的学习兴趣，提高学生自主学习的能力。六、完善多元化成绩评价体系针对“机械制造工程学”课程的特点和教学要求，结合应用型人才培养模式的要求，采用基于过程的多元化综合考核方式，学生的期末课程总评成绩由4部分构成，分别为课堂考核、实验考核、知识拓展考核和期末考试。课堂考核占总成绩的20%，主要考核学生平时课堂出勤、作业、课堂表现等等。实验考核占总成绩的10%；知识拓展考核占总成绩的10%，以学生所写的小论文或学习报告来考核。期末考试占总成绩的70%，采用闭卷考试方式进行，主要考核理论知识和知识的应用。在多元化的成绩评价体系中增大实践部分的内容，注重对学习过程的考核，这样的考核体系大大提高了学生的学习主观能动性和实际动手能力。“机械制造工程学”课程具有很强的实践性，因此，在“机械制造工程学”教学中要强化实践教学，注重工程实际应用，增强学生的实践能力和创新思维能力，为应用型人才培养打下坚实的基础。

参考文献：

[1]汪洪峰，左敦稳，汪建利.《机械制造工程》教学改革设想[J].滁州学院学报，2002，（5）.

[2]彭海燕，王晓军，周莉等.机械制造技术基础课程教学改革的探讨[J].广东技术师范学院学报，2008，（9）.

[3]左敦稳，李军，黎向锋等.国内部分高校机械制造技术类专业必修课的比较研究[J].南京航空航天大学学报：社会科学版，2009，（1）.

[4]成仕兰.提高《机械制造基础》课程教学效率的研究[J].当代职业教育，2013，（4）.

[5]于庚蒲.关于高等教育理念与教学改革的若干思考[J].北华大学学报：社会科学版，2001，（3）.

作者:芦玉梅 于凤云 唐庆菊 单位:黑龙江科技大学