王磊+魏敏+張巍+王賢斐

摘要：結(jié)合《先進(jìn)制造技術(shù)》課程教學(xué)內(nèi)容和機(jī)械類專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)，剖析授課對(duì)象特點(diǎn)，提出自主式教學(xué)課堂和應(yīng)用“案例+啟發(fā)式”相結(jié)合的教學(xué)方法，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)興趣，對(duì)提高教學(xué)質(zhì)量，提升學(xué)生的工程素養(yǎng)、工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識(shí)具有積極的推動(dòng)作用。

關(guān)鍵詞：先進(jìn)制造技術(shù)；自主式教學(xué)課堂；教學(xué)方法

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2017）22-0175-02

我校2013版人才培養(yǎng)方案中，《先進(jìn)制造技術(shù)》課程是針對(duì)機(jī)械類專業(yè)開設(shè)的專業(yè)必修選修課程，目的在于通過該課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解先進(jìn)制造技術(shù)的基本內(nèi)容和國內(nèi)外先進(jìn)制造水平；掌握先進(jìn)制造技術(shù)中關(guān)鍵技術(shù)的新思想、新方法、新技術(shù)和其內(nèi)涵。培養(yǎng)和提升學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力，工程素養(yǎng)能力和創(chuàng)新思維。

一、課程特點(diǎn)

1.教學(xué)內(nèi)容[1]和培養(yǎng)目標(biāo)特點(diǎn)?！断冗M(jìn)制造技術(shù)》主要介紹的是一種大制造概念，闡述了目前制造行業(yè)的發(fā)展新方向。課程涉及現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)、先進(jìn)制造工藝技術(shù)、制造自動(dòng)化技術(shù)、現(xiàn)代生產(chǎn)管理技術(shù)及其他先進(jìn)制造技術(shù)。融合機(jī)械、材料、電子、信息、生物和管理等多學(xué)科，具有多學(xué)科的交叉性，更具有動(dòng)態(tài)性和前沿性，其教學(xué)內(nèi)容龐雜，更新速度較快。在完成教學(xué)內(nèi)容的同時(shí)，以培養(yǎng)學(xué)生工程素養(yǎng)、工程實(shí)踐和綜合應(yīng)用能力為目標(biāo)，提升學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識(shí)。

2.授課對(duì)象的特點(diǎn)。我校2013級(jí)人才培養(yǎng)方案中，該課程主要針對(duì)我院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)和工業(yè)工程專業(yè)開設(shè)，目的在于通過該課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解和掌握先進(jìn)制造技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)。根據(jù)課程體系需求，該課程安排在整個(gè)課程體系最后，在大四第一個(gè)學(xué)期授課。此階段的學(xué)生忙于考研，公務(wù)員考試，各類招聘面試、考試等各項(xiàng)事務(wù)，對(duì)于專業(yè)選修課僅僅認(rèn)為拿到學(xué)分即可，這有悖于開設(shè)該課程的初衷。因此，如何通過短短的32的課時(shí)學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，主動(dòng)學(xué)習(xí)該課程知識(shí)，并且達(dá)到預(yù)期教學(xué)目標(biāo)，是任課教師應(yīng)該重點(diǎn)思考的問題。

二、改進(jìn)教學(xué)方式

教學(xué)方式的多樣性，是為了激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)教學(xué)順利開展，提高教學(xué)效果，達(dá)到預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)。在課堂教學(xué)中以教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體，轉(zhuǎn)變學(xué)生角色，使學(xué)生由被動(dòng)接收變主動(dòng)自學(xué)，由被動(dòng)學(xué)習(xí)變主動(dòng)理解，積極參與到課堂教學(xué)中來。

1.建設(shè)自主式學(xué)習(xí)課堂[2]。針對(duì)該課程概念多，內(nèi)容前沿和更新速度快等特點(diǎn)，提出自主式課堂教學(xué)。課堂中，教師引導(dǎo)全體學(xué)生主動(dòng)參與教學(xué)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，使得學(xué)生參與教學(xué)，激發(fā)學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中主動(dòng)獲取、主動(dòng)發(fā)展的動(dòng)力，改變被動(dòng)地灌輸與接受。首先，教師應(yīng)上好第一堂課。根據(jù)課程所涉及的內(nèi)容結(jié)合當(dāng)前制造行業(yè)的熱點(diǎn)問題提煉出相關(guān)話題，例如納米加工、高速切削、高精密加工、工業(yè)機(jī)器人、3D打印等；其次，轉(zhuǎn)變學(xué)生角色，將學(xué)生按3—4人分組，小組學(xué)生應(yīng)根據(jù)問題從具體應(yīng)用入手結(jié)合知識(shí)點(diǎn)完成PPT、動(dòng)畫的制作；再次，完成10—15分鐘的學(xué)生授課，并回答任課教師和其他學(xué)生提出的問題。最后，教師對(duì)該組學(xué)生的講課內(nèi)容進(jìn)行講評(píng)，并完成該組學(xué)生授課內(nèi)容的知識(shí)拓展。在這個(gè)過程中，小組組長根據(jù)各成員優(yōu)勢(shì)進(jìn)行任務(wù)協(xié)調(diào)，主動(dòng)完成查閱資料，動(dòng)畫制作、PPT制作和課堂講授。機(jī)制2013級(jí)學(xué)生授課過程中，講述的“3D打印先進(jìn)制造技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用”，學(xué)生針對(duì)該問題，以“3D打印一體成形自行車”為例，從設(shè)計(jì)、材料選取、工藝、制造、裝配和庫存的整個(gè)制造工藝過程。通過該環(huán)節(jié)，幫助學(xué)生更好地理解該課程中涉及到的各個(gè)學(xué)科的知識(shí)。學(xué)生通過查閱大量資料，完成該項(xiàng)工作，在這種自主學(xué)習(xí)的過程中，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和閱讀文獻(xiàn)、整理文獻(xiàn)的能力和語言表達(dá)能力，同時(shí)也培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，為后續(xù)的畢業(yè)設(shè)計(jì)做好前期準(zhǔn)備。

2.啟發(fā)式+案例式教學(xué)法[3]。針對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造專業(yè)學(xué)生在授課過程中重點(diǎn)講述：現(xiàn)代設(shè)計(jì)、工業(yè)技術(shù)、制造自動(dòng)化技術(shù)，這些章節(jié)中概念多，學(xué)生容易感覺到枯燥，所以在授課過程融合了啟發(fā)式教學(xué)、案例式教學(xué)等多種教學(xué)手段。案例來自生產(chǎn)實(shí)例、第二課堂或先導(dǎo)課程《機(jī)制工藝學(xué)》的課程設(shè)計(jì)。教學(xué)過程中，教師應(yīng)準(zhǔn)備好案例和引導(dǎo)問題，從案例入手提出問題，經(jīng)學(xué)生討論，最終解決問題。教師做好引導(dǎo)，啟發(fā)學(xué)生思考，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，有效地提高教學(xué)效果。在講授先進(jìn)制造工藝技術(shù)內(nèi)容時(shí)，以“全國大學(xué)生工程能力綜合競賽”中的閥芯和閥體設(shè)計(jì)制造及配合為例，從制造精度和配合精度等方面設(shè)計(jì)問題。對(duì)《機(jī)械制造基礎(chǔ)》中的材料加工方法，《機(jī)械制造工藝學(xué)》中尺寸測(cè)量方法、精度檢測(cè)和公差配合等進(jìn)行回顧。通過此過程對(duì)課程體系進(jìn)行串聯(lián)，培養(yǎng)并提升學(xué)生思考問題，分析問題，解決問題的能力。

三、現(xiàn)場教學(xué)，理論聯(lián)系實(shí)際

在制定2013級(jí)培養(yǎng)方案時(shí)，我院先進(jìn)制造技術(shù)相關(guān)實(shí)驗(yàn)室并未建設(shè)，該課程為32理論學(xué)時(shí)，并未設(shè)置實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)。但隨著學(xué)?！耙皇∫恍！表?xiàng)目順利推進(jìn)，學(xué)院建設(shè)了數(shù)控加工實(shí)驗(yàn)室、柔性裝配生產(chǎn)線（油泵）、3D打印實(shí)驗(yàn)室、數(shù)控網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造實(shí)驗(yàn)室和精準(zhǔn)測(cè)量實(shí)驗(yàn)室等一系列現(xiàn)代制造實(shí)驗(yàn)室。授課教師根據(jù)講述知識(shí)點(diǎn)，將理論課堂講解轉(zhuǎn)到實(shí)驗(yàn)室講解，授課教師可邊演示邊授課。例如：講述現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法中反求工程內(nèi)容時(shí)，將課堂設(shè)在三坐標(biāo)三維測(cè)量實(shí)驗(yàn)室，講解機(jī)制工藝學(xué)中的形位誤差、尺寸精度測(cè)量等概念，通過對(duì)零件的三維掃描，逆向反求零件三維實(shí)體模型。通過實(shí)踐聯(lián)合理論的方法，提高學(xué)生的分析問題和解決問題的能力，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力，提升第二課堂實(shí)施效果和畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量。課程結(jié)束后，鼓勵(lì)學(xué)生走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，應(yīng)用所學(xué)的理論知識(shí)解決實(shí)際問題。鼓勵(lì)學(xué)生借助實(shí)驗(yàn)室的先進(jìn)制造設(shè)備完成《機(jī)械制造工藝學(xué)》課程設(shè)計(jì)中涉及的軸類、盤套類零件加工，畢業(yè)設(shè)計(jì)虛擬樣機(jī)的3D打印模型。鼓勵(lì)學(xué)生參加學(xué)校的第二課堂，申報(bào)校級(jí)SRP項(xiàng)目、國家大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目、“互聯(lián)網(wǎng)+”項(xiàng)目、創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新項(xiàng)目等；參加“全國大學(xué)生工程能力綜合競賽”、“全國3D設(shè)計(jì)大賽”等全國重要大賽，學(xué)生在“全國大學(xué)生工程能力綜合競賽”中取得三等獎(jiǎng)，“全國3D設(shè)計(jì)大賽”中榮獲全國一等獎(jiǎng)的好成績，使學(xué)生的工程能力得以實(shí)現(xiàn)和提升。

先進(jìn)制造技術(shù)是一門多交叉學(xué)科知識(shí)的匯總，授課過程中立足于先進(jìn)制造技術(shù)課程的教學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn)，在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段、教學(xué)方式等方面不斷改進(jìn)，激發(fā)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，提升學(xué)生的分析問題能力、解決問題能力、綜合應(yīng)用能力；增強(qiáng)學(xué)生工程素養(yǎng)、工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識(shí)，以適應(yīng)機(jī)械工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)，并更好地適應(yīng)今后工作需求。

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[3]李國偉.面向“卓越計(jì)劃”的“先進(jìn)制造技術(shù)”教學(xué)改革探索[J].中國電力教育，2014，（21）：31-32.

Elementary Discussion on the Optimizing Teaching Methods of "Advanced Manufacturing Technology"

WANG Lei，WEI Min，ZHANG Wei，WANG Xian-fei

（College of Machinery and Electricity Engineering，Shihezi University，Shihezi，Xinjiang 832000，China）

Abstract：With the combination of the content of the course of "Advanced Manufacturing Technology" and the training target of the major in Mechanical Engineering，and the dissection of the students characteristics，a teaching method which is combined with the autonomous teaching classroom and the application of "Case and Illumination" is proposed for the motivation of autonomous learning interest. The proposal has a positive reinforcement for the enhancement of the quality of teaching as well as the promotion of the engineering accomplishment，the engineering practice ability，and innovation and entrepreneurship awareness.

Key words："Advanced Manufacturing Technology"；autonomous teaching classroom，teaching method