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刊名: 教育研究
主办: 中国教育科学研究院
周期: 月刊
出版地:北京市
语种: 中文;
开本: 大16开
ISSN: 1002-5731
CN: 11-1281/G4
邮发代号:2-277

历史沿革:
专题名称:教育理论与教育管理
期刊荣誉:社科双效期刊;国家新闻出版总署收录;中国期刊网核心源刊;CSSCI 中文社会科学引文索引来源期刊;北京大学《中文核心期刊要目总览》来源期刊;
创刊时间:1979

基于工程人才培养的“机械 制造工艺学”教学改革的探索

【作者】 王新荣 王晓霞 王 冬 李德君

【机构】 黑龙江佳木斯大学

【摘要】
【关键词】
【正文】  摘 要:分析了“机械制造工艺学”课程的主要特点,阐述了该课程的教学方法及教学手段存在的一些问题。结合机械工程人才培养的目标,从“机械制造工艺学”实践性强的课程特点出发,提出教学改革的一系列措施。在教学过程中不断改进教学方法,构建基于项目的课程教学模式,建立高校与企业联合教学机制,提升教师的综合素质,创新课程考核模式。注重学生解决实际问题能力的培养,提高了学生工程实践能力和创新能力。
  关键词:工程人才;实践能力;机械制造工艺学;课程项目;校企联合
  “机械制造工艺学”是高等工科院校机械类专业开设的一门主干专业课[1],其教学目标是培养学生的工艺分析能力、夹具设计能力,使学生受到机械工程师的基本训练。课程内容主要包括零件机械加工工艺规程制订、产品装配工艺过程设计、零件加工质量分析以及机床夹具设计等几部分。课程特点一是实践性很强,授课内容和生产实际紧密相联;二是综合性很强,需要多门学科知识的支持;三是教学内容具有很强的针对性,涉及具体的实用性问题[2]。因此在教学中除了要注重传授专业理论知识,还要加强学生专业素质和工程实践能力的培养,为培养出卓越工程师的后备人才奠定基础。
  一、目前课程教学中存在的问题
  长期以来,由于受传统教学观念的影响及束缚,许多高校普遍存在着重理论轻实践,教学内容更新缓慢,毕业生工程实践能力较弱,缺乏创新精神和团队合作精神,培养的学生与社会需求脱节等问题。通过教学实践及调查研究发现,目前“机械制造工艺学”的课程教学存在如下一些问题。
  1.目前教学方法一般是以教师课堂讲授为主,教师单向灌输知识,学生被动地听课。这种教学方式使课堂教学气氛沉闷,学生不善于动脑思考,学习没有明确的目的,缺乏学习的积极性和主动性。教学结果只能是老师讲多少,学生听多少,对知识点的理解和运用没有质的提高。这种满堂灌的填鸭式教学形式,使课程重点无法凸现出来,教师始终处于主导地位,缺少师生互动,使学生失去学习兴趣,不利于学生创新思维的培养。
  2.课程内容繁杂,综合性强,涵盖的知识体系丰富。学生单纯学习课程某一方面内容时,对知识点的理解和掌握通常都很好,做一些针对性强的作业题及考试题问题都不大。但要将许多知识点综合起来去分析、解决复杂的工艺问题,就会觉得力不从心、无处下手。真正综合应用知识解决工程实际问题,学生就会显得束手无策。
  3.课程实践性很强,需要有生产实际知识做支撑。金工实习是学生学习“机械制造工艺学”课程之前的主要实践环节,但金工实习时学生还没有掌握机械加工工艺理论知识和工艺系统概念等。学习本课程时,如果学生头脑中没有清晰地建立起一个完整加工现场的场景,如机床、刀具、夹具和工件的相互位置关系及相对运动关系,那么许多具体的工艺问题就无法正确地解决,将会严重影响学习效果。
  4.课程评价体系通常是把卷面成绩视为评价学生学习收获的标准。考题多数是记忆性的问题,只有很少的分析性、综合性题目。这种考核方式只能考查学生对课程知识的掌握程度,而学生运用知识解决问题的能力却无处体现。导致学生考前死记硬背,重理论轻实践,考试成绩不能真实地反映学生的学习效果。
  落后的教学方式严重束缚了人才培养质量,为了能培养出高素质的工程人才,应把提高学生的工程实践能力和创新能力贯穿于整个教学过程中。
  二、课程教学模式的改革
  机械类工程人才的培养目标是以装备制造技术为主线,以工程应用为背景,面向机械制造行业,培养造就一大批具有创新意识和实践能力,能够适应和引领经济社会发展的高质量的工程技术人才[3]。为实现上述工程人才培养目标,本课程主要从以下几个方面进行了教学改革与尝试。
  1.采用精讲、讨论、自学相结合的教学模式
  随着教育改革的不断深入,专业课教学学时逐渐缩减。为了能用较少的学时,较好地完成教学任务,课堂上教师授课必须坚持精讲。为了能使精讲达到良好的效果,教师在讲授每一章时,都要首先向学生讲明本章教学目的,能解决什么问题,重点要掌握的知识,以及学习时应注意的问题等,这些将教会学生学会学习,起到事半功倍的作用。另外还要注重采用讲授、讨论、自学相结合的教学模式,对于重要的、难以理解的知识点,应当由教师讲授;对于某些易于理解的知识,应当辅导学生自学,教师提出学习要求;对于一些比较重要的,但应用已学的知识就能够推导出来的内容,应当引导学生相互讨论[4]。讨论不仅能够活跃课堂气氛,调动学生学习能力,加深对知识的理解和记忆,而且还能够了解学生掌握知识的深度和广度,考察学生创新思维能力以及对问题的理解能力。同时,讨论也是教师和学生沟通的一种有效渠道,通过师生之间的共同探讨,能够发现学生知识掌握和理解上存在的偏差,以便及时给予纠正。完善了课堂教学模式,提高了课堂教学效果。
  2.构建基于项目的课程教学模式
  基于项目的课程教学模式,就是要改变过去的以课堂讲授为主的教学方式,在课堂理论教学基础上,引入一些与教学内容密切相关的课程项目。使学生按照教学进度,一边进行理论知识学习,一边自主开展课程项目的实施。使学生有机会主动学习,在做中学,学以致用。这一教学模式以项目教学为中心,以具体的任务为引领,以若干知识点为支撑,围绕经过精心准备的课程项目,进行教学过程的组织与实施,构建基于项目的实践性教学体系[4]。
  在“机械制造工艺学”课程教学中,深入研究各章节的知识点,进行提炼与整合,结合课程教学目,标构建若干个具体的课程项目。例如在讲授“机械加工工艺规程制订”一章时,选择了一些具有一定工艺特点的典型零件图样,在课程开始时就发给各个讨论、学习小组。教师讲授每个知识点时,都要求学生针对自己手中的零件,进行加工工艺分析与设计,编制工艺方案,提出相应的问题,然后经小组分析讨论后,达成共识。最后学生在教师的指导下,进行零件的加工实践操作,观察其加工工艺过程,制造出满足质量要求的典型零件,并评价工艺方案的合理性。
  实践表明,这种基于项目的教学模式,能加深对课程理论知识的理解,强化学生运用机械加工技术的能力、工艺实施的能力,增强团队意识和思考技能。这种教学模式以能力培养为目标,将理论教学与基于项目的实践教学有机结合起来,强调学生的分工合作和自主实施。项目教学能为学生营造出真实的工程环境,使学生能以机械工程师的角色来解决问题。逐步完成从对理论知识的感性认识,到课程项目的实践认知,再到工程实际能力培养的升华。从而实现“学中做,做中学”学用结合,理论联系实际。
  3.建立高校与企业联合教学机制
  工程教育改革成功的关键在于运用校企联合培养模式,创建高校与企业联合教学的良性合作机制,使企业深度参与到教学中来,充分发挥他们在人才培养中的作用。企业更熟悉本行业的技术现状、发展趋势、人才需求情况;企业拥有高校不具备的真实工程环境,以及经验丰富的工程师,这些对工程人才的培养至关重要[5]。为了有效解决高校人才培养与企业实际需要脱节问题,要将企业工程师丰富的实践经验和高校教师渊博的知识结合起来,联合教学,优势互补。 
  “机械制造工艺学”课程的实践性很强,应邀请企业实践经验丰富、研发能力强的工程技术人员参与制定教学大纲。理论教学由高校教师负责承担,可利用企业生产现场的实际环境和实践教学资源进行实训教学。课程设计、毕业设计等应从企业选题,由企业提供一些真实的工程项目,让学生“真刀真枪”地做,由企业工程师和高校教师共同负责指导。加强实践教学与理论教学的相互渗透与相互促进,着力推行基于问题的探究式学习、基于案例的讨论式学习、基于项目的参与式学习等多种学习方法[2],从根本上解决人才培养中校企脱节的现象,提升学生的工程意识和工程实践能力。
  4.对教师的要求
  工程人才培养模式是基于学生知识、能力、素质全面发展而构建的。在这种模式下,“机械制造工艺学”课程教学应以获取知识为基础,以素质教育为核心,以能力培养为本位,充分发挥学生的主体作用。这种课程教学模式构建与运行的关键,在于建设一支素质高、能力强的教师队伍。承担工程人才培养任务的教师,不仅要具备大学教师的基本素质,还要具备机械行业工程师应具有的专业素质。为了能胜任其重任,教师应当具备广博的专业知识、丰富的工程实践经验、卓越的工程教学能力和崇高的职业道德等。
  承担“机械制造工艺学”教学任务的教师,在教学中不断地拓展素质教育和能力培养的思路,改革课程体系,更新教学内容,加强学科间的交叉与融合,引导学生自主学习、自主探究,启发学生的创新思维与探索精神,保证实践教学任务实质性地开展,打破高校与社会间的壁垒。
  5.改革考核模式,强化实践模块
  恰当的考核方式对人才的培养至关重要。考核方式是学生学习的指挥棒,对教学活动的开展具有导向作用。长期以来评价学生“机械制造工艺学”这门课程的学习效果,通常都是采用书面考试的形式。这种考核方式不能够真实地反映学生的学习效果,导致学生考前死记硬背,考后全都忘记。
  为扭转这种局面,充分发挥课程考试的激励功能,恰当地评价学生的知识体系和应用能力,需改变过去单一笔试的课程考核模式,不再以卷面分数作为衡量学习效果的唯一标准。在课程教学中,实施多元化的考核模式,课程成绩综合了平时考核、课堂讨论、实验考核、期末考试四个模块。平时考核注重过程考核,通常在学习完一章内容时,都要结合生产实际,给学生留一次大作业。例如在讲完“零件的加工质量”一章时,给学生布置这样一个作业题“零件机械加工后产生了形状误差和表面缺陷”,让学生分析零件产生加工误差及表面缺陷的原因,找出问题所在,提出具体的解决办法。另外,卷面考试题目不再侧重记忆性的知识,而是全方位地考查学生的综合素质及能力。这种多元化的考核方式能够引导学生以积极的态度,正确的方式对待课程学习,突出教学过程的完整性,促进学生知识、能力和素质的全面发展。
  三、结束语
  打破了传统的单项灌输的课堂教学模式,使学生由被动学习变为主动学习,把课堂理论教学与基于项目的实践教学有机结合起来。建立了高校与企业联合教学新机制,充分发挥企业在人才培养中的作用。考核方式由注重结果考核变为注重过程考核,引导学生创造性地学习和进步,最大限度发挥出学生在学习中的主体作用。提高了工程人才培养质量,增强了学生的就业竞争力,取得了明显的教学效果。
  参考文献:
  [1] 王新荣,王俊发,王萍,杨丽华. “机械制造工艺与夹具设计”精品课程建设的探索与实践[J]. 中国电力教育.2012(29).
  [2] 齐继阳. “机械制造工艺学”教学模式的探索[J].中国大学教学.2012(2).
  [3] 曾永卫,刘国荣. “卓越计划”背景下科学构建实践教学体系探析[J].中国大学教学.2011(7).
  [4] 鹿玲,陈锦江,姚建涛,解明利.机械制造工艺学课程基于项目的教学新模式探索与实践[J].教学研究.2011(3).
  [5] 陈志刚,杨新海,吴健荣,付保川,徐宗宁,张兄武. 地方高校工程类应用型创新人才培养模式研究——以苏州科技学院“五化”模式为例[J]. 高等工程教育研究.2012(10).
  作者简介:王新荣(1965-),女,工学硕士,教授,佳木斯大学机械工程学院。
  基金项目:黑龙江省高等教育教学改革项目“高等理工科课程教学改革与整体创新的研究”(JG2201201271);黑龙江省高等教育教学改革工程项目,“基于EIP-CDIO的机械类专业课程教学改革研究与实践”(JG2014011027);佳木斯大学教学研究项目“设计人才基于创新教育与创业服务的教育模式研究”(JYLA2013-11)