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【摘要】结合我校21世纪教改课题以及省级精品课程建设,开展“机械制造工艺学”教学改革和创新实践,有机整合机械制造工艺、夹具设计、先进制造技术等内容,紧密结合机械制造生产实际,通过实验、课程设计、实习环节等系统的工程实践,将工艺基础知识和工程实际有机结合,更好地培养学生分析和解决专业问题的能力和动手创新能力。
【关键词】机械制造 工艺 教学改革 工程实践
【中图分类号】G642.0 【文献标识码】A 【文章编号】1009-9646(2009)02(a)-0024-02
1 课程改革必要性与总体思路
1.1 课程改革的必要性
我国正逐步成为全球制造业大国、强国。制造业是我国国民经济的支柱产业,制造业的兴衰关系到国家的竞争力和安全。机械制造技术是机械工程的核心,先进制造技术迅速发展,新的生产模式不断出现,对现代制造业的技术革新以及对机械制造领域专业技术人才的培养都提出新的迫切要求。随着教育部颁布新的普通高校专业目录, 用“机械设计制造及其自动化”宽口径专业代替旧的“机械制造工艺及设备”等专业,国内高校对机械专业主干课程的教学进行了不懈的改革。围绕机械制造类课程的教学内容、体系与方法也进行了卓有成效的探索,取得积极成效,但仍存在着一些重要问题。如:课程知识面较窄,教学方法以课堂教学为主,学生缺少实践的机会,综合运用基本理论与知识进行工艺设计的方法与手段训练不够等。“机械制造工艺学”是“机械设计制造及其自动化”专业的一门实践性、综合性、系统性很强的主干专业课程,1953年首次由原苏联专家节门杰夫教授在我国清华大学正式讲授。经过我国学者多年努力,内容不断充实和发展,意在培养学生初步具备综合分析和解决实际机械加工工艺问题的能力。为了适应现代制造业快速发展形势下机械工程专业人才的培养目标和要求,有必要对其教学体系和方法进行持续的改革和探索。
1.2 课程教学改革思路
目前,国内对机械制造类课程的教学内容和体系进行的改革主要有两种思路。一种是将机械工程及其自动化专业传统的“机械制造工艺学”、“金属切削机床概论”及“金属切削原理与刀具”等专业课合并为“机械制造技术基础”一门课程;另一种是在传统制造技术的基础上增加了工程材料、铸造、塑性成型、焊接、表面技术等内容。两种改革对制造技术基础知识进行了有机的整合, 删除原课程中脱离现代实际应用的陈旧部分,保留必备的制造基础知识, 介绍新知识、新技术;为适应重基础、宽口径、通识化教学的需要进行积极有益的探索。但改革后新课程的教学内容的知识点多,而学时相对较少,不利于学生系统扎实地掌握机械制造与加工方面的基本理论与基础知识,也不利于学生学习了解机械制造技术发展的最新技术与成果。
根据国家教委关于面向21世纪高等工程教育教学内容与课程体系改革的计划与要求,结合“机械制造工艺学”福建省精品课程建设,我们探索“机械制造工艺学”课程的改革与实践。单独设立课程保留原有“机械制造工艺学”的主体内容,加入“机床夹具设计”“先进制造技术”等内容;努力克服和现代机械制造业的生产实际存在的脱节现象,教学内容特别要反映机械制造业的最新技术和生产实际的相关知识。强化实践教学,增设课程实验环节,进行机械制造工艺的综合课程设计。教学过程积极引导学生开展自主探索学习,充分发挥学生的主动性、积极性和首创精神,注重培养学生理论联系实际和分析解决问题的能力,努力使课程教学能适应21世纪科技发展和我校学生专业适应能力和创新能力的培养要求。
2 课程教学改革的实施
2.1 教学内容整合优化
由于专业培养计划和课程结构调整,有的高校“机械制造工艺学”内容并入其他课程,内容和课时急剧减少,实践教学环节压缩到极限甚至取消。在内容扩充基础上,我们仍保留“机械制造工艺学”54学时,并安排3-4周的综合课程设计。现有的机械类专业“机械制造工艺学”课程教材的体系和内容较长时期保持不变,比较偏重工艺理论分析,缺乏面向制造业生产实际的内容。为此,我们重新整合课程体系和教学内容,在少学时背景下努力引导学生学会学习,做到精内容、广知识、宽适应。通过编写补充教材,改革传统教材的教学内容和结构体系,一方面结合生产实际,增加量大面广的典型零件的制造工艺,注重学生基础工艺知识在实际加工中的应用,扩充代表先进制造技术方向的特种加工、高速和超高速加工、精密和超精密加工、微细加工等高新技术和方法的内容。另一方面针对课程性质,对原有的教学计划进行大幅度调整,尽量压缩理论课学时,增加实验课学时,课程实验环节安排8-10学时,做到紧密结合实践学习工艺知识,而不死记硬背。比如,对教学计划中分配给“机床夹具设计”部分的学时,理论授课控制在4-6学时,简单讲授机床夹具设计的一些基本原理和知识点以及自主实践中应注意的问题,其余课时全部用于实践课时。
2.2 实验教学三性化改革
“机械制造工艺学”与实践联系十分紧密,许多学生缺乏实践知识,学习上难于理解、困难重重。由于课时减少,课程实践教学环节在不少学校被压缩甚至取消,极少的实验课成为参观和验证性教学,缺乏创新性,实验方法基本是机械模仿。我们在课程教学中安排6学时以上开展综合型、设计型实验,采用以学生为主的启发式、交互式、讨论式、问题式的教学方法,使学生主动参与实验,加强对抽象理论的理解。比如《机床夹具观摩与拆装》综合性实验,综合“机械制造工艺学”课程中有关机床夹具设计的基础知识,包括定位原理和元件选用、支承和夹紧机构设计、典型夹具结构分析和设计要点等知识,重在培养学生应用机械制造工艺理论和相关知识分析和解决机床夹具设计中主要问题的能力。为了适应新型自主实践学习的需要,对机械制造工艺的实验设备进行大面积更新和扩充,如:从湖南大学教学用具厂购置数佰套各种类型的车床、铣床、钻床、镗床等夹具和模型,并收集生产实际使用的夹具实物。参加实验的同学做到人手至少一套,轮流拆装。每个人都有动手机会,改变过去一人动手几人围观的局面。实验指导书的编写也改变传统给出详细实验过程和步骤的方式,而以提问的方式引导学生开展自主探索学习,针对机床夹具定位元件、夹紧机构、夹具构造等每一部分内容提出几十个相关的问题,有的问题可以通过自学课本和参考书得到答案,有的通过实物观摩分析得到解答,有的要通过小组协作讨论取得共识。问题的答案并非唯一,根据观察的内容得到,避免学生抄袭现象。要求学生在实验之前,应自学教材和参考书的有关内容,实验中要带着相关问题对照实物进行分析并解答问题,了解夹具的构造、组成、功能等,在认真观察思考后自行发现并提出有关的新问题,课后提交详细报告。指导教师从单纯讲授转变为设计问题、发现问题、总结问题,观察学生的兴趣点、问题的难点以及关键点,激发他们的兴趣和求知欲。学生从传统的被动学习过程变为在教师引导下自主学习过程,促使学生在学习理论知识时,不限制于书本,勇于探索,在探究和合作学习中发现问题、分析问题、解决问题,突出学习的自主性。
2.3 强化课程设计实践锻炼
“机械制造工艺学”课程学习之后又安排3-4周的课程设计。课程设计对于培养学生掌握机器零件机械加工工艺和机器装配工艺的综合知识，正确地制订机械加工工艺规程和装配工艺规程,掌握综合分析生产中影响加工质量、生产率和加工成本的因素,以及机床夹具设计的基本原理和方法有着重要的影响。随着机械设计制造专业学生数不断增加,办学层次不断扩展,原来作为综合课程设计使用的零件种类和数量无法满足一人一题的要求,难免出现设计的雷同感、重复感,甚至抄袭现象,影响综合课程设计的质量。为此,我们重新编写“机械制造工艺学”综合课程设计指导书,面向机械加工企业,通过教师科研和实践教学中的联系,收集更多富有特色的适合于课程设计的典型零件,扩充课程设计题库,并不断更新。以实际零件的加工工艺为题材,按照实际生产过程来指导课程设计,让学生在校期间更好地接受工程训练,有效减少设计盲目性、随意性,培养学生工程实践、创新和动手能力。
2.4 结合生产实习深化理解
机械设计制造及其自动化专业学生在2年基础课程学习完成后安排2周时间进行机械工程认识实习,为后续的专业基础课和专业课学习提供机械工程感性认识,实习的地点和内容都是在机床厂等实际生产企业进行,接触的生产实际和“机械制造工艺学”紧密相关。课题组老师在指导认识实习过程中,紧密结合金工实习和机械加工工艺的有关知识,编制详细的实习指导书,由浅入深以问题的形式将有关知识点列出,引导学生带着问题在工厂寻求答案,结合现场完整的机械轴类、盘类、箱体类等典型零件加工工艺过程,注重实际加工工艺的现场解剖,引导学生分析加工工艺的重点、难点、关键点,为今后课程学习提供直观的工程知识,提前和工艺学课程教学内容接轨。在进行课程实践环节教学时,学生就不会感到陌生抽象,很多夹具在实习现场都接触过,了解实际应用的方法、场合,在分析定位、夹紧原理时就不会感到抽象。
在课程结束以后,还有为期3-4周的毕业前实习。通过长期的合作和积累,我们在东风汽车工业公司等大型机械制造企业建立了良好的实习基地。这些企业的实习内容主要围绕机械制造工艺展开。通过较为系统的实践接触,对于培养学生理论联系实际,将课本知识与生产实践统一起来,今后更好服务于生产劳动具有重要意义。学生在实习过程结合我国机械产品在质量,品种,效率等方面的现状以及今后制造业发展的现实需要,面向企业的产品和生产现场,以制造工艺为主线,了解产品质量、加工效率与经济性三者之间的协调关系,系统理解工艺系统的刀具、机床、夹具、工件等各要素在生产现场的具体功能和应用,在工程实例分析中总结理论知识,得到升华。
2.5 教学手段多样化
随着现代教育技术的不断发展,电化教学、多媒体教学、计算机网络教学等手段在课堂教学乃至实验教学中的应用越来越多。应用多媒体教学不仅增加教学信息量,提高效率,而且图文并茂,形象逼真,便于理解,有助学生课后自主学习、探索研究,调动学习积极性和学习兴趣,是非常有效的教学工具。
为适应“广知识、少学时、精内容”的要求,我们自主开发该课程多媒体教学课件用于课堂教学,使得课堂教学变得更加形象生动。例如,用动画模拟分析加工方法的原理、加工过程的影响因素等,更容易调动学生的感官功能,增强学生的理解和记忆,提高教学效果。但多媒体课件不应该成为教案的简单复制,需要形象、直观,又要重点突出,在使用课件时如果信息量过大,文字过多,学生由于精力集中阅读屏幕内容,往往会忽视了对内容的理解,也来不及做笔记。因此,黑板仍是不可缺少的教学手段,应将多媒体屏幕与黑板结合起来。例如,可以在一张幻灯片上表达知识点的基本内容和原理图,而将扩展内容在黑板上展示出来,教师板演的过程也是帮助学生思考、理解和笔记的过程,使得多媒体屏幕与黑板在教学中相辅相成。
积极支持教师开发和应用网上教学资源,建立了“机械制造工艺学”教学网站,将相关的教学资源放在网站内,包含课程简介、教学管理、教学资源、实践教学、师生交流、网络课程等内容,建设网络课程和在线答疑系统,实现教师和学生在网络上的及时交流沟通。学生学习不受课堂时间、空间的限制,便于随时学习、理解和掌握。
科学研究、生产服务也是高校的主要职能。将学校科研融入到课程教学中,能够促进学生了解和掌握学科领域的最新知识,使讲授的知识与生产实际紧密联系起来,激发学生学习课程的兴趣,培养学生的工程意识。鼓励教师利用自己的科研经验和成果进行教学,补充大量的工程应用实例,结合来源于生产实际的课题进行项目式教学。通过解剖工程实际问题,对学生言传身教,使学生领会如何分析问题的产生原因、选择优化解决方案,培养实际工程意识。
经过多年的预就业培养模式的探索和实践,我校机械专业越来越多学生和福建省的机械制造业龙头企业建立预就业的培养关系。一方面,新的预就业培养方式,对学生和教师的学习和教学提出新的要求,需要我们更新教学观念,改革教学方式,优化机械制造类课程教学内容。另一方面,企业生产实际为这部分学生的理论课程、实验教学、课程设计、毕业实习等教学环节提供了鲜活的素材,为开展教学改革提供实践基地。实践环节题目可以直接来自就业企业,面向生产实际,可以在学校也可以在企业完成,可以由企业技术人员和老师共同指导。使得预就业学生既能完成相关的理论学习,又能提前了解、体会到所服务的企业生产实际。
3 课程改革取得的主要成果与展望
课程改革有机整合、优化、拓展了“机械制造工艺学”理论课程、实验教学、课程设计、机械制造生产实习等环节的教学内容,系统改革原有课程教学和实践教学中和现代机械制造业的生产实际相脱节的内容,使得机械制造工艺类课程体系更加合理,教学更能适应新时期制造技术发展和我校学生的培养要求。“机械制造工艺学”课程在2008年评为福建省精品课程。
经过多年的探索与实践,教学效果比较显著, 学生掌握的知识在深度和广度上达到预期目的,学习的积极性和主观能动性得到进一步的提高,学习兴趣较浓,促进了学生专业知识与技术应用能力的同步发展, 对培养学生的工程意识与工程素质有明显的促进作用。
课程建设中也还存在不足之处,有待于今后改善和提高。比如,对富有探索兴趣的同学以及一部分程度较差学生来说,实验时间还显不够。相关实验室应当在课余时间向学生开放,为学生进行深入探究提供平台,实现真正开放实验室。三性实验设施在数量和品种方面还有待改进,可以结合本科生科研实践,将实验教学和科学研究相结合,教师科研课题中适宜学生做的内容,可设计成专题实验,使学生有机会参与教师的科研工作,有时间和空间从事自己感兴趣课题的研究。在应用现代教育技术的深度和广度方面还需要进一步充实,现代信息技术与教学进程密切整合,可以建构出一种较理想的学习环境,可以支持真实的情境创设、不受时空限制的资源共享和协作交流、快速灵活的信息获取、丰富多样的交互方式,有利于培养学生的主动性与创造性。
参考文献
[1] 杨小璠.郑添义.“机械制造技术基础”课的改革与实践[J].集美大学学报.2005,6(4):94-96.
[2] 楚生,梁式,胡映宁等.“机械制造技术基础”新课程的继承与改革[J].高教论坛.2004(4):58-60.
[3] 王先逵.机械制造工艺学[M].北京:机械工业出版社.2007:1-3.
[4] 张茂.机械制造技术基础[M].北京:机械工业出版社.2008:1-5.
[5] 徐锋,左敦稳.关于机械制造技术课程改革的探索与实践[J].高校教育管理.2007(4):1-2.
【关键词】机械制造 工艺 教学改革 工程实践
【中图分类号】G642.0 【文献标识码】A 【文章编号】1009-9646(2009)02(a)-0024-02
1 课程改革必要性与总体思路
1.1 课程改革的必要性
我国正逐步成为全球制造业大国、强国。制造业是我国国民经济的支柱产业,制造业的兴衰关系到国家的竞争力和安全。机械制造技术是机械工程的核心,先进制造技术迅速发展,新的生产模式不断出现,对现代制造业的技术革新以及对机械制造领域专业技术人才的培养都提出新的迫切要求。随着教育部颁布新的普通高校专业目录, 用“机械设计制造及其自动化”宽口径专业代替旧的“机械制造工艺及设备”等专业,国内高校对机械专业主干课程的教学进行了不懈的改革。围绕机械制造类课程的教学内容、体系与方法也进行了卓有成效的探索,取得积极成效,但仍存在着一些重要问题。如:课程知识面较窄,教学方法以课堂教学为主,学生缺少实践的机会,综合运用基本理论与知识进行工艺设计的方法与手段训练不够等。“机械制造工艺学”是“机械设计制造及其自动化”专业的一门实践性、综合性、系统性很强的主干专业课程,1953年首次由原苏联专家节门杰夫教授在我国清华大学正式讲授。经过我国学者多年努力,内容不断充实和发展,意在培养学生初步具备综合分析和解决实际机械加工工艺问题的能力。为了适应现代制造业快速发展形势下机械工程专业人才的培养目标和要求,有必要对其教学体系和方法进行持续的改革和探索。
1.2 课程教学改革思路
目前,国内对机械制造类课程的教学内容和体系进行的改革主要有两种思路。一种是将机械工程及其自动化专业传统的“机械制造工艺学”、“金属切削机床概论”及“金属切削原理与刀具”等专业课合并为“机械制造技术基础”一门课程;另一种是在传统制造技术的基础上增加了工程材料、铸造、塑性成型、焊接、表面技术等内容。两种改革对制造技术基础知识进行了有机的整合, 删除原课程中脱离现代实际应用的陈旧部分,保留必备的制造基础知识, 介绍新知识、新技术;为适应重基础、宽口径、通识化教学的需要进行积极有益的探索。但改革后新课程的教学内容的知识点多,而学时相对较少,不利于学生系统扎实地掌握机械制造与加工方面的基本理论与基础知识,也不利于学生学习了解机械制造技术发展的最新技术与成果。
根据国家教委关于面向21世纪高等工程教育教学内容与课程体系改革的计划与要求,结合“机械制造工艺学”福建省精品课程建设,我们探索“机械制造工艺学”课程的改革与实践。单独设立课程保留原有“机械制造工艺学”的主体内容,加入“机床夹具设计”“先进制造技术”等内容;努力克服和现代机械制造业的生产实际存在的脱节现象,教学内容特别要反映机械制造业的最新技术和生产实际的相关知识。强化实践教学,增设课程实验环节,进行机械制造工艺的综合课程设计。教学过程积极引导学生开展自主探索学习,充分发挥学生的主动性、积极性和首创精神,注重培养学生理论联系实际和分析解决问题的能力,努力使课程教学能适应21世纪科技发展和我校学生专业适应能力和创新能力的培养要求。
2 课程教学改革的实施
2.1 教学内容整合优化
由于专业培养计划和课程结构调整,有的高校“机械制造工艺学”内容并入其他课程,内容和课时急剧减少,实践教学环节压缩到极限甚至取消。在内容扩充基础上,我们仍保留“机械制造工艺学”54学时,并安排3-4周的综合课程设计。现有的机械类专业“机械制造工艺学”课程教材的体系和内容较长时期保持不变,比较偏重工艺理论分析,缺乏面向制造业生产实际的内容。为此,我们重新整合课程体系和教学内容,在少学时背景下努力引导学生学会学习,做到精内容、广知识、宽适应。通过编写补充教材,改革传统教材的教学内容和结构体系,一方面结合生产实际,增加量大面广的典型零件的制造工艺,注重学生基础工艺知识在实际加工中的应用,扩充代表先进制造技术方向的特种加工、高速和超高速加工、精密和超精密加工、微细加工等高新技术和方法的内容。另一方面针对课程性质,对原有的教学计划进行大幅度调整,尽量压缩理论课学时,增加实验课学时,课程实验环节安排8-10学时,做到紧密结合实践学习工艺知识,而不死记硬背。比如,对教学计划中分配给“机床夹具设计”部分的学时,理论授课控制在4-6学时,简单讲授机床夹具设计的一些基本原理和知识点以及自主实践中应注意的问题,其余课时全部用于实践课时。
2.2 实验教学三性化改革
“机械制造工艺学”与实践联系十分紧密,许多学生缺乏实践知识,学习上难于理解、困难重重。由于课时减少,课程实践教学环节在不少学校被压缩甚至取消,极少的实验课成为参观和验证性教学,缺乏创新性,实验方法基本是机械模仿。我们在课程教学中安排6学时以上开展综合型、设计型实验,采用以学生为主的启发式、交互式、讨论式、问题式的教学方法,使学生主动参与实验,加强对抽象理论的理解。比如《机床夹具观摩与拆装》综合性实验,综合“机械制造工艺学”课程中有关机床夹具设计的基础知识,包括定位原理和元件选用、支承和夹紧机构设计、典型夹具结构分析和设计要点等知识,重在培养学生应用机械制造工艺理论和相关知识分析和解决机床夹具设计中主要问题的能力。为了适应新型自主实践学习的需要,对机械制造工艺的实验设备进行大面积更新和扩充,如:从湖南大学教学用具厂购置数佰套各种类型的车床、铣床、钻床、镗床等夹具和模型,并收集生产实际使用的夹具实物。参加实验的同学做到人手至少一套,轮流拆装。每个人都有动手机会,改变过去一人动手几人围观的局面。实验指导书的编写也改变传统给出详细实验过程和步骤的方式,而以提问的方式引导学生开展自主探索学习,针对机床夹具定位元件、夹紧机构、夹具构造等每一部分内容提出几十个相关的问题,有的问题可以通过自学课本和参考书得到答案,有的通过实物观摩分析得到解答,有的要通过小组协作讨论取得共识。问题的答案并非唯一,根据观察的内容得到,避免学生抄袭现象。要求学生在实验之前,应自学教材和参考书的有关内容,实验中要带着相关问题对照实物进行分析并解答问题,了解夹具的构造、组成、功能等,在认真观察思考后自行发现并提出有关的新问题,课后提交详细报告。指导教师从单纯讲授转变为设计问题、发现问题、总结问题,观察学生的兴趣点、问题的难点以及关键点,激发他们的兴趣和求知欲。学生从传统的被动学习过程变为在教师引导下自主学习过程,促使学生在学习理论知识时,不限制于书本,勇于探索,在探究和合作学习中发现问题、分析问题、解决问题,突出学习的自主性。
2.3 强化课程设计实践锻炼
“机械制造工艺学”课程学习之后又安排3-4周的课程设计。课程设计对于培养学生掌握机器零件机械加工工艺和机器装配工艺的综合知识，正确地制订机械加工工艺规程和装配工艺规程,掌握综合分析生产中影响加工质量、生产率和加工成本的因素,以及机床夹具设计的基本原理和方法有着重要的影响。随着机械设计制造专业学生数不断增加,办学层次不断扩展,原来作为综合课程设计使用的零件种类和数量无法满足一人一题的要求,难免出现设计的雷同感、重复感,甚至抄袭现象,影响综合课程设计的质量。为此,我们重新编写“机械制造工艺学”综合课程设计指导书,面向机械加工企业,通过教师科研和实践教学中的联系,收集更多富有特色的适合于课程设计的典型零件,扩充课程设计题库,并不断更新。以实际零件的加工工艺为题材,按照实际生产过程来指导课程设计,让学生在校期间更好地接受工程训练,有效减少设计盲目性、随意性,培养学生工程实践、创新和动手能力。
2.4 结合生产实习深化理解
机械设计制造及其自动化专业学生在2年基础课程学习完成后安排2周时间进行机械工程认识实习,为后续的专业基础课和专业课学习提供机械工程感性认识,实习的地点和内容都是在机床厂等实际生产企业进行,接触的生产实际和“机械制造工艺学”紧密相关。课题组老师在指导认识实习过程中,紧密结合金工实习和机械加工工艺的有关知识,编制详细的实习指导书,由浅入深以问题的形式将有关知识点列出,引导学生带着问题在工厂寻求答案,结合现场完整的机械轴类、盘类、箱体类等典型零件加工工艺过程,注重实际加工工艺的现场解剖,引导学生分析加工工艺的重点、难点、关键点,为今后课程学习提供直观的工程知识,提前和工艺学课程教学内容接轨。在进行课程实践环节教学时,学生就不会感到陌生抽象,很多夹具在实习现场都接触过,了解实际应用的方法、场合,在分析定位、夹紧原理时就不会感到抽象。
在课程结束以后,还有为期3-4周的毕业前实习。通过长期的合作和积累,我们在东风汽车工业公司等大型机械制造企业建立了良好的实习基地。这些企业的实习内容主要围绕机械制造工艺展开。通过较为系统的实践接触,对于培养学生理论联系实际,将课本知识与生产实践统一起来,今后更好服务于生产劳动具有重要意义。学生在实习过程结合我国机械产品在质量,品种,效率等方面的现状以及今后制造业发展的现实需要,面向企业的产品和生产现场,以制造工艺为主线,了解产品质量、加工效率与经济性三者之间的协调关系,系统理解工艺系统的刀具、机床、夹具、工件等各要素在生产现场的具体功能和应用,在工程实例分析中总结理论知识,得到升华。
2.5 教学手段多样化
随着现代教育技术的不断发展,电化教学、多媒体教学、计算机网络教学等手段在课堂教学乃至实验教学中的应用越来越多。应用多媒体教学不仅增加教学信息量,提高效率,而且图文并茂,形象逼真,便于理解,有助学生课后自主学习、探索研究,调动学习积极性和学习兴趣,是非常有效的教学工具。
为适应“广知识、少学时、精内容”的要求,我们自主开发该课程多媒体教学课件用于课堂教学,使得课堂教学变得更加形象生动。例如,用动画模拟分析加工方法的原理、加工过程的影响因素等,更容易调动学生的感官功能,增强学生的理解和记忆,提高教学效果。但多媒体课件不应该成为教案的简单复制,需要形象、直观,又要重点突出,在使用课件时如果信息量过大,文字过多,学生由于精力集中阅读屏幕内容,往往会忽视了对内容的理解,也来不及做笔记。因此,黑板仍是不可缺少的教学手段,应将多媒体屏幕与黑板结合起来。例如,可以在一张幻灯片上表达知识点的基本内容和原理图,而将扩展内容在黑板上展示出来,教师板演的过程也是帮助学生思考、理解和笔记的过程,使得多媒体屏幕与黑板在教学中相辅相成。
积极支持教师开发和应用网上教学资源,建立了“机械制造工艺学”教学网站,将相关的教学资源放在网站内,包含课程简介、教学管理、教学资源、实践教学、师生交流、网络课程等内容,建设网络课程和在线答疑系统,实现教师和学生在网络上的及时交流沟通。学生学习不受课堂时间、空间的限制,便于随时学习、理解和掌握。
科学研究、生产服务也是高校的主要职能。将学校科研融入到课程教学中,能够促进学生了解和掌握学科领域的最新知识,使讲授的知识与生产实际紧密联系起来,激发学生学习课程的兴趣,培养学生的工程意识。鼓励教师利用自己的科研经验和成果进行教学,补充大量的工程应用实例,结合来源于生产实际的课题进行项目式教学。通过解剖工程实际问题,对学生言传身教,使学生领会如何分析问题的产生原因、选择优化解决方案,培养实际工程意识。
经过多年的预就业培养模式的探索和实践,我校机械专业越来越多学生和福建省的机械制造业龙头企业建立预就业的培养关系。一方面,新的预就业培养方式,对学生和教师的学习和教学提出新的要求,需要我们更新教学观念,改革教学方式,优化机械制造类课程教学内容。另一方面,企业生产实际为这部分学生的理论课程、实验教学、课程设计、毕业实习等教学环节提供了鲜活的素材,为开展教学改革提供实践基地。实践环节题目可以直接来自就业企业,面向生产实际,可以在学校也可以在企业完成,可以由企业技术人员和老师共同指导。使得预就业学生既能完成相关的理论学习,又能提前了解、体会到所服务的企业生产实际。
3 课程改革取得的主要成果与展望
课程改革有机整合、优化、拓展了“机械制造工艺学”理论课程、实验教学、课程设计、机械制造生产实习等环节的教学内容,系统改革原有课程教学和实践教学中和现代机械制造业的生产实际相脱节的内容,使得机械制造工艺类课程体系更加合理,教学更能适应新时期制造技术发展和我校学生的培养要求。“机械制造工艺学”课程在2008年评为福建省精品课程。
经过多年的探索与实践,教学效果比较显著, 学生掌握的知识在深度和广度上达到预期目的,学习的积极性和主观能动性得到进一步的提高,学习兴趣较浓,促进了学生专业知识与技术应用能力的同步发展, 对培养学生的工程意识与工程素质有明显的促进作用。
课程建设中也还存在不足之处,有待于今后改善和提高。比如,对富有探索兴趣的同学以及一部分程度较差学生来说,实验时间还显不够。相关实验室应当在课余时间向学生开放,为学生进行深入探究提供平台,实现真正开放实验室。三性实验设施在数量和品种方面还有待改进,可以结合本科生科研实践,将实验教学和科学研究相结合,教师科研课题中适宜学生做的内容,可设计成专题实验,使学生有机会参与教师的科研工作,有时间和空间从事自己感兴趣课题的研究。在应用现代教育技术的深度和广度方面还需要进一步充实,现代信息技术与教学进程密切整合,可以建构出一种较理想的学习环境,可以支持真实的情境创设、不受时空限制的资源共享和协作交流、快速灵活的信息获取、丰富多样的交互方式,有利于培养学生的主动性与创造性。
参考文献
[1] 杨小璠.郑添义.“机械制造技术基础”课的改革与实践[J].集美大学学报.2005,6(4):94-96.
[2] 楚生,梁式,胡映宁等.“机械制造技术基础”新课程的继承与改革[J].高教论坛.2004(4):58-60.
[3] 王先逵.机械制造工艺学[M].北京:机械工业出版社.2007:1-3.
[4] 张茂.机械制造技术基础[M].北京:机械工业出版社.2008:1-5.
[5] 徐锋,左敦稳.关于机械制造技术课程改革的探索与实践[J].高校教育管理.2007(4):1-2.