机械制造工艺学课程多元化教学研究

　　摘 要：当前，在机械制造专业教育中利用CDIO工程教育理念来打造机械制造工艺学课程多元化教学体系成为越来越普遍的做法。为了将课程设计、课程实习、理论教学、实验教学、创新设计等多元化教学模式充分融合，实现教学的多元互动，应以学科知识为基础，对多元化教学模式的发展进行研究。本文对机械制造工艺学课程多元化教学进行了研究，期望为社会培养更多的综合型高素质专业人才。
　　关键词：机械制造 工艺学 多元化教学
　　当前在高校机械制造专业中，机械制造工艺学是一门主修课程。该课程涉及理论知识、实验设计、课程实习、课程设计等多个方面，实践性与工程性比较突出。通过对这门课程的学习，学生能够了解与掌握工业产品的生产效率与生产质量，为今后进入社会从事机械设计与制造类技术工作打下坚实基础。
　　一、存在的问题
　　（一）理论教学
　　这一课程的理论教学要比实践教学先进行，所以在理论教学过程中，学生尚无实际操作机会，会感觉到理论知识枯燥乏味且抽象，无法真正理解和掌握。若将课程实习安排在理论课程之前，由于没有理论知识的指导，学生无法对生产现场的相关设备和零件等有相应的认识，无法对课程实习有所帮助。此外，在理论教学过程中会用到许多工程实例，由于这些案例没有视频资料、素材模型等，教师在授课过程中只能开展平面教学，整个教学过程抽象乏味，影响学生学习该门课程的积极性和主动性。
　　（二）实验教学
　　现在机械制造专业已经增设了实验教学课程，但实验教学要求学生自己动手设计方案，进行加工操作，还要完成实验报告。因此实验过程中所加工的零件质量是否过关会直接影响到实验的最终效果。零件若过于简单，会让部分学生的学习积极性严重下降;零件若过于复杂，又会导致部分学生无法顺利完成任务而打击他们学习的积极性。
　　（三）课程实习
　　一般来说，由合作企业为学生提供课程实习的地方，但是可供学生进行课程实习的企业不多，而几个综合水平较高的企业会吸引全国高校该专业的学生来实习，导致实习企业过于拥挤。而且企业对学生的学习态度并不认可，导致实习内容相应匮乏，因此課程实习的质量也会严重下降。
　　（四）课程设计
　　课程设计是学生完成该门课程的最后环节，但是部分学生对夹具的结构没有正确认识，且在先前几个步骤中也没有对三维动态夹具模型的讲解，致使学生对夹具结构的认识和掌握不到位，从而影响课程设计的最终效果。课程设计的题目往往与历史题目相似或重复，容易出现抄袭的行为，而且课程设计一般是利用计算机绘制，也便于学生进行抄袭。
　　二、借鉴CDIO教学理念
　　当前，中国迫切需要对工程教育进行改革，各方面积极性也较高。为了培养综合型科技人才，必须优化高校教学方式，提高学生的综合素质。可借鉴CDIO教学理念，重视实践教学，将课程的教学工作与具体产品的生产周期相结合，致力于培养高质量、高水平的工程师。CDIO教学理念是以整个工程项目为主体，从研发到运行整个周期都让学生参与。让高校学生能够在重视理论知识的同时，还能将实践知识进行转化，在学习的过程中强调动手能力。不但能让学生完成理论知识与实践的结合，还能培养学生创新意识、团队协作精神以及项目设计的能力。
　　三、开展多元化教学实践
　　（一）课堂讲授引入案例式教学并丰富教学资源库
　　在该课程的讲授过程中，引入CDIO教学理念来强化基础知识的教学。教师在讲授课程的时候，对重点难点进行讲解时要做好设计工作。根据该课程的学习特点，用三维动态模型、生产实例视频资料、人机互换模型等充实教学内容。在教学过程中还要坚持与时俱进，播放生产实例视频资料，让学生学习高水平的制造工艺与方法，上课所用的视频资源素材还可同步到分享交流平台。在教学过程中，用三维动态模型来充实课堂内容，提高学生学习兴趣，从而提高教学效果。课下利用分享交流平台进行互动性学习，帮助学生巩固知识，充分利用课余时间进行课程教学内容的学习，从而达到良好的学习效果。此外，在教学过程中，还要重视使用启发式教学，利用科研项目或实际生产中的案例进行教学，让学生能够做到学以致用。
　　（二）实验教学采用多种模式并开设虚拟实验
　　实验教学可利用多种实验相结合的方式进行，如综合性实验、验证性实验、设计性实验等。验证性实验是基础类型的实验，主要是让学生对所学知识进行验证和巩固学习，强化学习理论概念等;而综合性和设计性实验则是根据课程知识做出拓展性延伸，巩固学生所学知识。在虚拟实验过程中，学生可对实验的条件进行任意更改，从而观察各种条件下的变化，以完成知识的学习;对各类假设性数据进行分析，从而提高学生学习兴趣，延伸他们的知识面，为学习理论知识做好支撑。而在验证性实验过程中，可以利用虚拟实验的方式来弥补教学资源的不足。此外，还可根据课程学习需要对工程零部件进行加工和检测。由于具体实验设计具有一定的难度和强度，在设计零部件时可采取分组的形式来进行。这种实验教学的方式就很好地应用了CDIO教学理念，实现了学生基础知识与实践的培养。
　　（三）建设课程实习基地与探索实习新机制
　　课程实习是学生进行综合性练习和提升自身能力的关键环节，这一环节也很好地体现了CDIO教学理念。课程实习在企业进行是保证学生实习效果的关键。因此，学校要与企业建立长期合作关系，时刻关注企业发展动向，及时改善实习环境，帮助他们提高教学效果。此外，学校还可发挥自身科研优势为企业产品研发提供帮助，并为企业输送优秀毕业人才，充分调动企业参与的积极性，加强校企合作。
　　（四）将课程设计引入教学并优化设计选题
　　课程设计需要学生将以前所学理论知识进行充分利用，将理论转化为实践。这一环节也能很好地体现CDIO教学理念，完善对学生个人综合能力和个人素质的培养。由于学生缺乏对零件结构与夹具工作原理的认识与了解，在教学过程中使用＂夹具课程设计CAI教学＂互动软件，实现对夹紧机构动作的动画模拟。在课程教学过程中还可引用CAI教学软件，让学生对夹具的基本结构、组装工件与步骤有正确认识，从而提高课程设计的整体教学效果。同时，要重视课程设计的选题工作，最好每年的选题都来自当年企业的新型题目或教师设计的科研题目等。由于学生学习的知识并不全面，自身知识体系具有一定的局限性，因此，教师可根据学生的学习程度适当更改题目，增加学生的学习积极性。
　　四、小结
　　综上所述，高校机械制造工艺学这门课程的操作性和专业性都较高，难度系数偏大，因此可利用多元化教学方法提高该门课程的整体授课质量。此外，利用CDIO教学理念也可帮助学生强化对理论知识的学习和对实践能力的培养，为培养学生个人能力、团队协作能力等打下基础，从而将高校学生培养成为符合现代企业需要的综合型专业技术人才。
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