(江蘇省江陰中等專業(yè)學(xué)校,江蘇 江陰 214433)

0 引言

隨著全球制造業(yè)的迅速發(fā)展和技術(shù)的飛速進(jìn)步,智能制造已成為制造業(yè)的新發(fā)展方向。智能化生產(chǎn)系統(tǒng)的引入,不僅提高了生產(chǎn)效率和質(zhì)量,還為制造業(yè)注入了新的活力[1-2]。在這一背景下,機(jī)械制造工藝的傳統(tǒng)模式已經(jīng)無法滿足新的生產(chǎn)需求,需要與時(shí)俱進(jìn)地進(jìn)行改革和創(chuàng)新。在這個(gè)過程中,機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)課程也需要適應(yīng)新的制造模式和技術(shù)要求,對課程內(nèi)容和教學(xué)方法進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整。

然而,當(dāng)前機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)課程存在內(nèi)容過時(shí)、教學(xué)方法單一等問題,不僅影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,也制約了我國制造業(yè)的發(fā)展[3]。因此,本文旨在探討機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)課程的改革方向和具體措施,以期對相關(guān)教育機(jī)構(gòu)和教師提供有價(jià)值的參考和借鑒。同時(shí),也希望引起更多人對于制造業(yè)智能化和機(jī)械制造工藝課程的關(guān)注和思考。

1 機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)課程存在的問題

1.1 理論與實(shí)踐脫節(jié)

1.1.1 過時(shí)的教材和內(nèi)容

傳統(tǒng)機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)課程往往使用陳舊的教材和教學(xué)內(nèi)容,課程內(nèi)容可能已經(jīng)過時(shí),會導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)到過時(shí)的工藝和技術(shù),難以適應(yīng)現(xiàn)代制造業(yè)的快速發(fā)展和技術(shù)創(chuàng)新。

1.1.2 過于理論化的課程

一些傳統(tǒng)課程偏向于理論知識的灌輸,而忽視了實(shí)際操作和實(shí)踐技能的培養(yǎng)。學(xué)生可能會在理論知識上花費(fèi)大量時(shí)間,但缺乏必要的實(shí)際技能來應(yīng)對制造業(yè)的需求。

1.1.3 缺乏與實(shí)際工作場景的聯(lián)系

課程內(nèi)容往往與學(xué)生將來在實(shí)際工作場景中面對的挑戰(zhàn)和問題脫節(jié),學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中未能獲得與現(xiàn)實(shí)制造環(huán)境相關(guān)的經(jīng)驗(yàn),導(dǎo)致學(xué)生在畢業(yè)后難以順利過渡到職場環(huán)境當(dāng)中。

1.1.4 學(xué)生難以將理論知識轉(zhuǎn)化為實(shí)際技能

學(xué)生可能會在理論知識方面表現(xiàn)出色,但當(dāng)面臨實(shí)際的機(jī)械制造任務(wù)時(shí),不知道如何將這些知識應(yīng)用于實(shí)際操作中,導(dǎo)致他們感到失望和困惑。

1.1.5 技術(shù)更新滯后

制造業(yè)技術(shù)不斷發(fā)展和演變,但傳統(tǒng)課程未能跟上這些變化的步伐,進(jìn)而影響學(xué)生未能獲得最新的工業(yè)技術(shù),從而在就業(yè)市場上競爭力受損。

1.2 缺乏現(xiàn)代技術(shù)

現(xiàn)代制造業(yè)對于數(shù)字化工具和自動化流程的需求不斷增長,機(jī)械制造工藝涵蓋了許多現(xiàn)代技術(shù),如計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和制造(CAD/CAM)、3D打印、數(shù)控機(jī)床等[4-6],傳統(tǒng)課程未能充分覆蓋或深入教授現(xiàn)代關(guān)鍵技術(shù),學(xué)生難以勝任數(shù)字化工具和自動化流程在現(xiàn)代制造中的關(guān)鍵角色,無法適應(yīng)現(xiàn)代制造業(yè)的要求,并且難以在競爭激烈的市場中脫穎而出。

1.3 教學(xué)方法單一

傳統(tǒng)的課堂講授和實(shí)驗(yàn)室操作雖然有其價(jià)值,但它們通常偏向于 passively 接受知識的方式,學(xué)生可能會感到枯燥和缺乏互動,學(xué)生被動地聽講師傳授知識,導(dǎo)致學(xué)生對課程內(nèi)容的吸收程度下降,難以保持注意力集中。實(shí)驗(yàn)室操作雖然可以提供實(shí)踐機(jī)會,但通常也限制在特定的任務(wù)和步驟中,缺乏更廣泛的探索和創(chuàng)造性的發(fā)揮。

2 改革措施

2.1 強(qiáng)化信息化和智能化內(nèi)容

隨著智能制造技術(shù)的迅猛發(fā)展,機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)課程需要將傳統(tǒng)的機(jī)械制造技術(shù)與信息化、智能化技術(shù)相結(jié)合,引入數(shù)字化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化的理念和方法,教授智能制造技術(shù)和數(shù)字化工廠技術(shù)的知識,提高學(xué)生信息化和智能化技能水平[7-9]。

2.1.1 智能制造技術(shù)教學(xué)

智能制造技術(shù)是實(shí)現(xiàn)智能制造的關(guān)鍵技術(shù)之一,是工業(yè)4.0時(shí)代的重要組成部分。在傳統(tǒng)機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)課程中,應(yīng)加強(qiáng)對智能制造技術(shù)的教學(xué),通過這些內(nèi)容的學(xué)習(xí),學(xué)生可以了解智能制造技術(shù)的基本原理和應(yīng)用場景,掌握智能制造技術(shù)的核心概念和關(guān)鍵技術(shù),提高對智能制造的認(rèn)識和理解。教學(xué)方案如表1所示。

表1 智能制造技術(shù)的教學(xué)方案

2.1.2 數(shù)字化工廠技術(shù)的知識講授

數(shù)字化工廠是智能制造的重要組成部分,其應(yīng)用可以提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量等。因此,數(shù)字化工廠技術(shù)的知識是機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)課程中不可或缺的一部分。通過數(shù)字化工廠技術(shù)的教學(xué),使學(xué)生了解數(shù)字化工廠的概念、特點(diǎn)、技術(shù)體系及應(yīng)用,掌握數(shù)字化工廠技術(shù)的核心概念和關(guān)鍵技術(shù),提高學(xué)生的數(shù)字化工廠技術(shù)水平和應(yīng)用能力。

2.1.3 網(wǎng)絡(luò)化制造技術(shù)教學(xué)

網(wǎng)絡(luò)化制造技術(shù)是指通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)制造流程的協(xié)同和優(yōu)化,是實(shí)現(xiàn)智能制造的重要手段之一。在傳統(tǒng)機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)課程中,應(yīng)加強(qiáng)對網(wǎng)絡(luò)化制造技術(shù)的教學(xué),通過這些內(nèi)容的學(xué)習(xí),學(xué)生可以了解網(wǎng)絡(luò)化制造技術(shù)的基本原理和應(yīng)用場景,掌握網(wǎng)絡(luò)化制造技術(shù)的核心概念和關(guān)鍵技術(shù),提高對網(wǎng)絡(luò)化制造的認(rèn)識和理解。

2.2 強(qiáng)調(diào)工藝的數(shù)字化和模擬化

2.2.1 數(shù)字化設(shè)計(jì)

數(shù)字化設(shè)計(jì)是指采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)等工具,將設(shè)計(jì)過程數(shù)字化,實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)信息的數(shù)字化表達(dá)和管理。在機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)課程中,應(yīng)加強(qiáng)對數(shù)字化設(shè)計(jì)的教學(xué),讓學(xué)生掌握數(shù)字化設(shè)計(jì)的基本概念和技能,培養(yǎng)學(xué)生數(shù)字化設(shè)計(jì)能力。

2.2.2 數(shù)字化制造

數(shù)字化制造是指利用數(shù)字化技術(shù),將產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造及生產(chǎn)過程進(jìn)行數(shù)字化,實(shí)現(xiàn)制造過程全程的數(shù)字化控制和管理。數(shù)字化制造可以大大提高制造效率、降低成本、縮短生產(chǎn)周期,并且能夠滿足個(gè)性化定制,快速響應(yīng)市場需求的生產(chǎn)模式。在傳統(tǒng)機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)課程中,應(yīng)加強(qiáng)對數(shù)字化制造的教學(xué),讓學(xué)生了解數(shù)字化制造的基本概念和流程,掌握數(shù)字化制造的關(guān)鍵技術(shù)和方法,提高數(shù)字化制造的應(yīng)用水平。

2.2.3 數(shù)字化仿真

數(shù)字化仿真是指在計(jì)算機(jī)上通過建立虛擬模型來模擬和預(yù)測實(shí)際物理系統(tǒng)的行為和性能,以評估設(shè)計(jì)方案的可行性、優(yōu)化產(chǎn)品性能和改善制造流程等。在制造業(yè)中,數(shù)字化仿真可以用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝規(guī)劃、裝配、維護(hù)等各個(gè)環(huán)節(jié),具有重要意義。通過數(shù)字化仿真教學(xué)教學(xué)內(nèi)容和方法,可以幫助學(xué)生全面了解數(shù)字化仿真技術(shù)在制造業(yè)中的應(yīng)用和優(yōu)勢,掌握數(shù)字化仿真的基本原理和方法,提高數(shù)字化仿真技術(shù)的應(yīng)用和實(shí)踐能力[10-11]。

2.3 加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)設(shè)置

為了更好地落實(shí)機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)課程的改革,應(yīng)加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)設(shè)置。實(shí)踐是學(xué)生獲取知識和技能的重要手段,只有在實(shí)踐中才能真正掌握知識和技能。因此,應(yīng)在課程中加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)的設(shè)置,讓學(xué)生有更多機(jī)會操作,同時(shí)掌握智能制造技術(shù)和數(shù)字化工藝的應(yīng)用。在加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)中,可以通過以下具體措施來實(shí)現(xiàn)。

1)在數(shù)字化設(shè)計(jì)、數(shù)字化制造和數(shù)字化仿真等方面設(shè)置實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生親自動手操作,了解數(shù)字化工藝的基本原理和應(yīng)用方法。

2)與企業(yè)合作,讓學(xué)生到企業(yè)中進(jìn)行實(shí)習(xí),了解數(shù)字化工藝和智能制造技術(shù)在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用,提高學(xué)生的實(shí)際操作能力。

3)設(shè)置數(shù)字化工藝和智能制造技術(shù)相關(guān)的項(xiàng)目,讓學(xué)生組成小組,參與項(xiàng)目的規(guī)劃、實(shí)施和評估,提高學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和實(shí)際應(yīng)用能力。

通過加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)的設(shè)置,可以讓學(xué)生更加深入地了解數(shù)字化工藝和智能制造技術(shù),提高學(xué)生的實(shí)際操作能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力,為學(xué)生未來的就業(yè)和發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3 教學(xué)方案優(yōu)化

本文基于以上優(yōu)化策略,提出優(yōu)化后的機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)課程教學(xué)方案如表2所示,整合后的教案設(shè)計(jì)將教學(xué)目標(biāo)、方法和評估方式更清晰地呈現(xiàn)在一張表格中,以便教師和學(xué)生更容易理解和跟蹤課程的內(nèi)容及進(jìn)度。優(yōu)化后的教學(xué)方案旨在提高學(xué)生的學(xué)術(shù)表現(xiàn)和實(shí)際技能,為他們在機(jī)械制造領(lǐng)域的職業(yè)生涯做好準(zhǔn)備。

表2 機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)課程教學(xué)方案

4 結(jié)論

在現(xiàn)代制造業(yè)快速發(fā)展的背景下,機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)課程的教學(xué)方案必須不斷優(yōu)化。傳統(tǒng)的教學(xué)方法可能會限制學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。本文針對傳統(tǒng)機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)課程教學(xué)存在的問題,提出相應(yīng)的改革策略,引入多樣化的教學(xué)方法,通過優(yōu)化后的教學(xué)方案,旨在可以更好地培養(yǎng)有競爭力的機(jī)械工程師和制造專業(yè)人員,為學(xué)生的未來職業(yè)道路提供了更廣闊的前景。