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基于应用型人才培养的“机械制造技术”课程特色教学模式探讨

作者:未知

  摘要:以应用型人才培养目标要求,结合机械制造技术课程的教学特点,从课程教学体系建设、创新多媒体课堂立体教学方法,完善课程综合实践内容等方面进行研究,通过特色教学多角度提高课程教学质量,把理论与工程实践紧密结合起来,切实提高学生的综合素质和工程实践能力。
  关键词:应用型;机械制造技术;教学模式;工程实践
  中图分类号:G642.0     文献标志码:A     文章编号:1674-9324(2019)18-0179-02
   一、引言
  随着国家经济的快速发展,高等教育事业也迎来了突飞猛进的扩张和发展。培养应用型创新人才,建设发展新工科,是当前高等教育改革和发展的必然趋势,也是新形势下人才培养工作的新任务。应用型本科教育的课程体系打破了传统教学中以课本知识传授为主,重理论轻实践的局限,建立了以技术体系为依据,突出了各学科之间、各课程群之间相互渗透、相互沟通的课程内容体系[1-2]。
  《机械制造技术》是蚌埠学院机械设计制造及其自动化专业的一门重要的专业基础课,是机械制造类课程体系的核心,也是后续课程及工程技术体系的基础,在本专业的整个教学体系中具有承上启下的重要作用。
  机械制造技术课程在内容上整合了“金属切削原理及刀具”“金属切削机床”“机械制造工艺学”“机床夹具设计”等四门课程。该课程内容丰富、涉及知识点庞杂,理论与工程实际联系紧密,同时实践性要求强于理论性教学。随着课程改革的不断深入,理论课时不断缩减,教学进度加快,部分基础理论选择性讲授或由学生自学完成,使得该课程学习难度进一步加大,学习效果不理想。因此通过该课程的教学模式探讨,改革传统教学中重理论轻实践的教学模式,打破旧有的课程教学理念,加强本课程知识的适用性和学生工程应用能力和创新意识的培养。
  二、教学内容的改革与创新
  1.建立课程立体教学体系,突出工程应用能力培养。以应用型人才培养为目标,强调理论与工程实际相结合。结合新工科建设,校企合作优化课程理论教学与课程设计大纲、强化实验与生产实习要求、精选及自编教材、制定课程考核与评价新标准体系。在明确专业培养目标的基础上,引入企业生产项目驱动机制,建立课程立体教学体系。选用企业机械制造典型案例进行分析,结合企业实际生产情况,以产品制造任务驱动,将产品制造过程中的相关技术要求分配到课程各章节教学活动,同时配以课堂讨论、现场教学等方法。从各教学环节整体要求出发,把理论教学与现代机械加工技术有机地融合在一起,有效地拓展了课程空间,同时把理论与实践更紧密地结合在一起,加强了对学生实践创新能力和素质的培养。在教学内容安排上,对教学内容认真梳理,结合教学实际,有机融合各章节内容,打破教材内容割裂。突出“以点带面”的教学模式,以机械加工工艺规程(工序过程卡、工艺卡)设计为主线,优化工艺方案、合理安排工艺路线,从机床与刀具的选用、夹具选择与设计、工艺参数制订等方面保障机械加工质量。改革课程的评价体系,着力构建多元的课程评价标准,从期末理论考试、实验实践成绩及小组分析与讨论等多方面综合进行评价,着力突出学生的工程应用能力培养。
  2.创新立体教学方法,强化工程应用能力培养。根据“机械制造技术”课程的特点,结合专业实习基地生产实际情况,在教学中大力倡导项目教学法、案例法、问题探究等立体教学方法。以学生工程应用能力培养为核心,注重体现多学科交叉融合的教学理念和教学方法。在教学过程中,以机械产品制造过程为线索,以加工质量控制为目标,从材料性能、受力变形、受热变性、磨擦磨损等方面引导和鼓励学生提出问题、分析问题和解决问题,促使学生主动将相关学科知识融合应用。同时,让学生融入课堂教学中,通过小组分析,小组代表试讲和组间相互质疑,调动学生的学习主动性,使学生在交流中学习知识,提高解决实际问题的能力。在教学手段上,根据教学内容的不同,教学中灵活运用多媒体课件、实物教具、现场教学等辅助教学手段。如讲解机床结构和传动系统时,传统教学中采用机床剖切图,机床结构复杂,平面图形演示性差,学生难以看清楚机床内部结构,不能直观观察各部分传动链传动过程,学生难以理解。为此通过Pro/E软件建立了典型机床CA6140及Y3150E机床整體传动系统的3D模型并进行了运动仿真,根据机床加工特点可动态演示机床内外传动链的构成及传动要求,可直观了解到机床每个部件的构成和空间位置关系,分析了不同齿形和加工误差对传动精度的影响等,动态直观,增强学生的学习兴趣,使学生更好地理解并掌握相关知识要点。
  课前课后除布置思考题和作业,安排习题课及作业讲评。由于课程部分知识学生已在相关课程上有所掌握,因此根据各章节知识点结构特点,课前课后布置具体的综合性案例问题,要求学生充分利用图书馆、网络去查阅和收集资料,深入到实习工厂和实习基地请教工程技术人员。同时充分运用网络课程教学平台,实现师生网上交流与互动。通过围绕典型案列分析讨论,培养学生信息收集整理、组织辨别及合理利用资源的意识,根据工程实际去理解课程理论知识,使理论知识与工程实践紧密结合,不断提升学生的综合应用能力。
  3.加强课程实践教学,强化学生应用能力锻炼。“机械制造技术”课程理论与生产实践联系密切。基于工程化、应用型教学目标,必须加强实践教学环节教学。蚌埠学院积极致力于“机械设计制造及其自动化专业”的建设,并依托“机械工程专业”工程化建设平台,建立了从“实验室+金工实习车间+实训中心+实习基地”等多元一体的实践教学平台,同时积极开展校企合作创新实践教育教学平台。基于机械类学科竞赛活动,从实验教学、课程设计、综合实习等方面改革课程实践教学大纲,突出培养学生的工程创新意识和工程应用能力。该课程的实践环节包括金工实习、课程实验、生产实习和课程设计四个阶段[3]。①金工实习属于衔接课程,通过学生在实习工厂的动手操作,对零件传统机械加工方法及数控加工方法等有一定的感性认识,为后期课程学习铺垫基础。②利用学校的教学实验平台,以制造装备为主线,结合所学理论知识,完成验证型、演示型实验到综合创新型实验的转变,进行传统的教学实验向综合性实验改革。③生产实习环节集中在中国一拖集团有限公司等企业进行,由经验丰富的老师带领学生深入企业生产一线,充分认识冷热加工、不同生产纲领零件生产制造艺方案制定原则,不同热处理方案的成本控制,零件生产与产品装配过程工序分散与工序集中的区别等知识,通过校企结合共同培养机械类应用型人才。实习过程中,在企业工程技术人员结合企业生产讲解之后,带队专业教师由生产实际结合课程理论知识点对重点问题进行分析,在每一分厂实习结束后组织学生分组讨论,补充完善实习日记,及时总结并完成实习报告。④程设计以选择企业案例中的典型零件为对象,从零件加工工艺、工装夹具设计等方面完成设计任务。由多课程交叉的综合性课程设计取代传统单一的课程设计,在传统经典设计内容的基础上结合现代制造技术,特别是数控加工技术,使学生充分应用所学理论知识,完成中等复杂零件工艺技术课题。课程设计手段由二维设计逐渐向三维设计、动态设计、装配过渡。鼓励学生充分利用计算机辅助设计、计算机辅助工艺和计算机辅助制造等先进手段完成课程设计内容。通过课程设计环节的技能训练,有利于本专业所学知识的全面融会贯通,为后继毕业设计打下坚实基础,同时也使学生实际工程应用能力得到明显提升,为以后从事相关工作做好技术储备。   三、结论
  在我国制造技术快速发展的大背景下,应用型人才培养模式是高等教育深化改革,走内涵发展的关键因素。以应用型人才培养为目标,结合机械制造技术课程特点进行了课程的教学模式探讨,构建基于应用能力培养的“机械制造技术”课程教学体系,通过特色教学多角度提高课程教学质量,把理论与工程实践紧密结合起来,切实提高学生的综合素质和工程实践能力。
  参考文献:
  [1]吴中江,黄成亮.应用型人才内涵及应用型本科人才培養[J].高等工程教育研究,2014,(2):66-70.
  [2]李菊丽,郭华锋,武峰.应用型本科“机械制造技术基础”课程的教学改革与实践[J].教育教学论坛,2016,30(7):115-116.
  [3]魏效玲,尉鹤缤,陈华.机械制造技术基础课程教学方法改革研究[J].河北工程大学学报(社会科学版)2016,33(1):85-87.
  Abstract:Based on the orientation of applied talents cultivation,combining with the characteristics of mechanical manufacturing technology teaching,from teaching system construction,teaching method and teaching means reform,practice teaching reform,through the special teaching angles improves the teaching quality of the course,make the curriculum theory and mechanical engineering actual close union,and improve the students' comprehensive quality and engineering practice ability.
  Key words:application type;machine manufacturing technology;teaching mode;engineering practice
论文来源:《教育教学论坛》 2019年18期
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