機械制造工程學(xué)教學(xué)論文

時間:2022-02-24 09:39:21

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摘要:應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式是以能力為中心,以高質(zhì)量工程技術(shù)人才為目標(biāo)的培養(yǎng)模式。文章針對機械制造工程學(xué)課程教學(xué)中存在的問題,從優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、構(gòu)建四位一體教學(xué)模式、創(chuàng)新教學(xué)方法和手段、加強實踐教學(xué)、完善成績評價體系等方面提出了機械制造工藝學(xué)課程教學(xué)改革的對策。

關(guān)鍵詞:應(yīng)用型人才;機械制造工程學(xué);教學(xué)改革

當(dāng)前我國高等教育就人才培養(yǎng)而言,改變了過去行業(yè)專家的培養(yǎng)模式,力求造就知識面較廣、適應(yīng)性較強的寬厚型、復(fù)合型、開放型的應(yīng)用型人才?!皺C械制造工程學(xué)”是機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的一門重要專業(yè)核心課程,由“金屬切削機床”、“金屬切削原理與刀具”、“機械制造工藝學(xué)”、“機床夾具設(shè)計”四門課程整合而成,具有較強的理論性、實踐性等特點[1-3],在整個機械基礎(chǔ)課程中起到承上啟下的重要作用。但是這門課的內(nèi)容多,開課時間卻十分有限,學(xué)時變?yōu)樵瓉硭拈T課程總學(xué)時的1/3左右,為了能完成教學(xué)任務(wù),過去教師常采用“一言堂”、“滿堂灌”的單向灌輸?shù)慕虒W(xué)模式,但這種模式無法達(dá)到實踐的要求,導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)效果很差。[4]同時,傳統(tǒng)的教育方式在教學(xué)上往往局限于對課本知識的記憶,無法激發(fā)出學(xué)生的創(chuàng)新思維,很難高質(zhì)量地達(dá)到對學(xué)生解決問題能力的培養(yǎng)[4],所以為了培養(yǎng)適應(yīng)性較強的寬厚型、復(fù)合型、開放型的應(yīng)用型人才,對“機械制造工程學(xué)”課程進(jìn)行教學(xué)改革是迫在眉睫。

一、優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

“機械制造工程學(xué)”課程結(jié)構(gòu)安排上側(cè)重機械制造方面冷加工領(lǐng)域的基本知識、基本原理和基本方法。由于“機械制造工程學(xué)”課程包括“金屬切削機床”、“金屬切削原理與刀具”、“機械制造工藝學(xué)”和“機床夾具設(shè)計”的內(nèi)容,內(nèi)容廣而多,并且原各獨立課程內(nèi)部需要體系上和結(jié)構(gòu)上的完整性,因此有些相同內(nèi)容在不同科目中重復(fù),增加了不必要的學(xué)時。根據(jù)這種情況,對于教學(xué)內(nèi)容的改革,力求做到內(nèi)容精練、有重點、有特色,在保留了原有課程核心內(nèi)容的前提下,對課程內(nèi)容體系進(jìn)行合理規(guī)劃和調(diào)整。在教學(xué)內(nèi)容選擇上以應(yīng)用為目的,以必需、夠用為度。這里重點將原“金屬切削原理與刀具”分為兩部分,即切削加工基本知識部分和刀具部分,并根據(jù)刀具的用途,將刀具部分和機床部分相結(jié)合,如車床和車刀、銑床和銑刀等,這樣安排便于加深學(xué)生對于刀具具體應(yīng)用的掌握。具體將“機械制造工程學(xué)”課程分為五個教學(xué)模塊。第一個模塊為切削加工基本知識,側(cè)重以掌握概念、強化應(yīng)用為重點,簡化了切削變形、切削力和切削溫度等公式推導(dǎo),重點是掌握金屬切削過程中的內(nèi)在關(guān)系和基本規(guī)律;第二個模塊為機床和刀具,重點掌握切削加工中常用的機床和機床所用的刀具;第三個模塊為機床夾具,掌握機床夾具設(shè)計的基本原理和方法,了解常用機床夾具的結(jié)構(gòu)及特點,重點培養(yǎng)學(xué)生具有設(shè)計夾具的初步能力;第四模塊為加工和裝配工藝,以制造工藝為主線,掌握機械加工工藝過程和裝配工藝過程的基本理論與知識,培養(yǎng)學(xué)生具有設(shè)計工藝規(guī)程的初步能力;第五個模塊為加工質(zhì)量,重點培養(yǎng)學(xué)生初步具備綜合分析機械加工質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性等問題的基本能力。

二、構(gòu)建四位一體教學(xué)模式

由于該課程的內(nèi)容覆蓋面廣,信息量大,原來傳統(tǒng)的教學(xué)模式已不能適應(yīng)新的教學(xué)內(nèi)容的需要,根據(jù)課程和學(xué)生的特點,建立了四位一體的教學(xué)模式,該模式包括四個環(huán)節(jié):課堂教學(xué)、實驗教學(xué)、課程設(shè)計、小論文和學(xué)習(xí)報告,四者關(guān)系如圖1所示。課堂教學(xué)是基礎(chǔ),是知識積累的過程;實驗教學(xué)和課程設(shè)計是實訓(xùn),初步鍛煉學(xué)生的實際應(yīng)用能力;而小論文或?qū)W習(xí)報告是知識的拓展,通過增加該環(huán)節(jié),能夠提高學(xué)生查閱專業(yè)文獻(xiàn)的能力,擴(kuò)大學(xué)生該課程的知識面,也有利于教師更全面地掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。

三、創(chuàng)新教學(xué)方法與手段

“機械制造工程學(xué)”課程有較強的理論性、實踐性、應(yīng)用性等特點,課程的內(nèi)容與生產(chǎn)實踐聯(lián)系十分緊密,各種加工設(shè)備、工藝方法等只靠傳統(tǒng)方法來講解,不僅枯燥無味,而且難以表達(dá)清楚。所以在“機械制造工程學(xué)”課程中應(yīng)盡量采用理論教學(xué)、實驗教學(xué)等多種形式相結(jié)合的方式進(jìn)行教學(xué),以提高教學(xué)效果。在新的教學(xué)方法中要改變以教師為中心的傳統(tǒng)理念,樹立“以學(xué)生為本”的教育理念,因此在教學(xué)過程中要調(diào)整教與學(xué)的關(guān)系,要遵循“學(xué)生是教育教學(xué)活動的主體”原則。[5]在課程講解中采用傳統(tǒng)講授法與現(xiàn)代教學(xué)手段相配合的方式,聯(lián)系生產(chǎn)實際講授應(yīng)用性的基本理論和基本方法,采用多媒體、板書等方法交替進(jìn)行。對于教學(xué)中難以表達(dá)、難以理解的抽象內(nèi)容,利用多媒體視頻等手段予以解決,增加課程內(nèi)容的趣味性與直觀性,充分調(diào)動學(xué)生的積極性和主動性,有效地突破教學(xué)重點與難點。同時還根據(jù)教學(xué)內(nèi)容采用以下教學(xué)方法。(一)討論式教學(xué)法對課程核心內(nèi)容可采用課堂討論的形式,要始終讓學(xué)生參與到教學(xué)過程中,改變“一言堂”的教學(xué)模式,這樣能很好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性,學(xué)生對所學(xué)知識的理解會更深刻。例如在講解CA6140型車床螺紋進(jìn)給傳動鏈時,先通過公制螺紋講解,教會學(xué)生如何分析螺紋傳動鏈,使他們掌握分析傳動鏈的方法和步驟。然后對于模數(shù)制螺紋、英制螺紋、徑節(jié)螺紋傳動鏈就可以采用討論式教學(xué)法引導(dǎo)學(xué)生討論分析,激發(fā)了大家的學(xué)習(xí)興趣,并以此來培養(yǎng)學(xué)生綜合分析問題和解決問題的能力。(二)項目教學(xué)法“機械制造工程學(xué)”課程實踐性強,由于學(xué)生尚未有工程概念,結(jié)果造成學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容理解不足,不知道學(xué)了以后如何應(yīng)用,難以激起學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和積極性。例如在講授工藝規(guī)程制定時,如果只是單純講解工藝路線編制的基本內(nèi)容和基本原則,學(xué)生沒有直觀的認(rèn)識,很難理解相應(yīng)知識,因此學(xué)生在后期課程設(shè)計具體應(yīng)用時,常常不知道某一表面加工時,該采用哪種加工方法、使用什么樣的刀具和采用哪種機床。所以在講授這部分內(nèi)容時,可以采用項目教學(xué)法,以典型零件加工為例,如軸類零件加工,通過軸類工藝規(guī)程的制定,講授和討論要完成這一項目的相關(guān)內(nèi)容,最后通過項目的完成,學(xué)生對工藝規(guī)程制定的教學(xué)內(nèi)容能夠深入理解,能夠?qū)W以致用,大大地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量。

四、改革實踐教學(xué)環(huán)節(jié)

實踐教學(xué)環(huán)節(jié)是學(xué)生提高實踐技能的重要環(huán)節(jié),對學(xué)生分析和解決生產(chǎn)實際問題能力的提高起著十分重要的作用,本課程的實踐教學(xué)包括課程實驗和課程設(shè)計。在實驗教學(xué)環(huán)節(jié),進(jìn)一步充實、完善、發(fā)揮實驗室的功能,不斷開拓新的實驗項目,滿足不斷發(fā)展的教學(xué)需要。目前根據(jù)“機械制造工程學(xué)”課程的特點開設(shè)了驗證性實驗和綜合性實驗,同時日常還對實驗室進(jìn)行開放,學(xué)生可利用業(yè)余時間到實驗室了解常用的加工設(shè)備、工藝裝備,還可以進(jìn)行零件的加工等,更好地培養(yǎng)學(xué)生獨立思考的能力,提高學(xué)生的感性認(rèn)識和動手能力?!皺C械制造工程學(xué)”課程設(shè)計是培養(yǎng)學(xué)生工程能力另一重要的環(huán)節(jié),內(nèi)容主要包括零件機械加工工藝規(guī)程設(shè)計和專用機床夾具設(shè)計。課程設(shè)計首要的問題是設(shè)計題目的選擇,盡可能結(jié)合學(xué)生掌握的程度,選擇難度適中,與實際生產(chǎn)緊密結(jié)合的題目。同時為了提高課程設(shè)計質(zhì)量,提前下達(dá)設(shè)計題目,讓學(xué)生在課程學(xué)習(xí)過程中熟悉設(shè)計任務(wù),引導(dǎo)其積極、主動地學(xué)習(xí)相關(guān)知識。

五、增加小論文或?qū)W習(xí)報告

該課程知識面廣、實踐性強,要講授好這門課的難度很大。隨著教學(xué)改革的不斷深入,教學(xué)質(zhì)量在不斷提高,但受學(xué)時的限制,雖然講授的內(nèi)容多而廣,但有些具體內(nèi)容又顯得不夠。如在教學(xué)中對刀具的講解原則上只以車刀為例,對于成形表面加工刀具、螺紋加工刀具等常用表面的加工刀具講得很少或省略不講,其深度和廣度都不夠,而這些內(nèi)容在工藝設(shè)計中又是非常重要的,導(dǎo)致學(xué)生在實際應(yīng)用時有些細(xì)節(jié)問題不可能去認(rèn)真思考,從而影響了教學(xué)效果,因此有必要通過其他方式讓學(xué)生補充這方面的知識。同時,了解制造技術(shù)的新發(fā)展,有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。六、完善多元化成績評價體系針對“機械制造工程學(xué)”課程的特點和教學(xué)要求,結(jié)合應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式的要求,采用基于過程的多元化綜合考核方式,學(xué)生的期末課程總評成績由4部分構(gòu)成,分別為課堂考核、實驗考核、知識拓展考核和期末考試。課堂考核占總成績的20%,主要考核學(xué)生平時課堂出勤、作業(yè)、課堂表現(xiàn)等等。實驗考核占總成績的10%;知識拓展考核占總成績的10%,以學(xué)生所寫的小論文或?qū)W習(xí)報告來考核。期末考試占總成績的70%,采用閉卷考試方式進(jìn)行,主要考核理論知識和知識的應(yīng)用。在多元化的成績評價體系中增大實踐部分的內(nèi)容,注重對學(xué)習(xí)過程的考核,這樣的考核體系大大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)主觀能動性和實際動手能力?!皺C械制造工程學(xué)”課程具有很強的實踐性,因此,在“機械制造工程學(xué)”教學(xué)中要強化實踐教學(xué),注重工程實際應(yīng)用,增強學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新思維能力,為應(yīng)用型人才培養(yǎng)打下堅實的基礎(chǔ)。

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作者:蘆玉梅 于鳳云 唐慶菊 單位:黑龍江科技大學(xué)