机械制造基础课程新体系的构建

摘 要：机械制造基础课程是高等工科院校机械类和近机械类专业学生必修的一门重要的专业技术基础课,教师应通过整合机械类和近机械类部分专业基础、专业课程及有关的实践环节等内容,形成一门新型的体现应用型人才培养特色的核心基础课程.

关 键 词：机械制造基础课程；新体系；构建举措

1.前言

机械制造基础课程是高等工科院校机械类和近机械类专业学生必修的一门重要的专业技术基础课,它包含机械工程材料、金属热加工基础、机械加工基础等内容,是一门知识覆盖面广,厚理论、重实践、强工艺的课程.整合机械类和近机械类部分专业基础、专业课程及有关的实践环节等内容,可形成一门新型的体现应用型人才培养特色的核心基础课程.学生通过对机械制造基础课程的学习,可初步掌握各种成型方法、零件加工工艺和结构工艺性等基本知识,具有选择毛坯、零件加工方法及进行工艺分析的初步能力；可了解现代机械制造有关的新材料、新工艺、新技术及其发展趋势；为学习其他相关后续课程、从事机械设计和机械制造工作,奠定必要的基础.

2.机械制造基础课程的现状

《机械制造基础》课程脱胎于《金属工艺学》,其课程内容普遍存在三种问题：一是课程的教学内容一般存在知识陈旧的部分,有些内容很少反映现代科技水平；二是内容上未能很好地协调,有些内容在相关课程间重复是普遍存在的问题.金属工艺学课程与后续的金属切削机床、金属切削原理及刀具、机械制造工艺学等工艺性专业课在教学内容上重复较多,比如零件的结构工艺性分析、特种加工等内容就与机械制造工艺学课程中的相关内容重复；三是课程的教学内容顺序衔接都不同程度地存在不利学生能力培养的问题.

机械制造基础是一门实践相当强的技术基础课程,同时也是机械加工领域的核心专业基础课程,原有的课程《机械制图》、《工程力学》、《机械设计基础》、《工程材料与热处理》、《公差配合与技术测量》等,围绕专业能力的培养进行了一定程度和范围上的改革,但由于仅限于单门课程或1—2门课程之间的局部改革,难以与其他相关课程很好地协调和衔接.本应课堂教学和实践教学各有侧重,互为补充,但目前关系仍没有理顺,理论教学与工程训练相互独立和分离,其间隔时间有时相隔一学期甚至两学期,这样一方面在一定程度上影响了理论教学的教学效果,如只在课堂上讲授加工设备和加工方法,由于学生缺少感性认识,变得十分枯燥,教学很难达到好的效果.另一方面不利于工程训练教学本身提升到更高的水平,因为没有理论教学支撑的工程训练必然只能停留在获取一些感性知识和操作技能的较低层次上,这就难以满足对学生工程素质教育和创新能力培养的要求.

在实验教学上,一是课程总学时不断减少,实验学时数减少更多；二是现有的实验主要为验证性实验,缺少综合性和设计性的实验,不利于学生能力的培养；三是重理论轻实践、重设计轻工艺的思想观念在长期制约着制造业发展的同时,深刻地影响着工科大学机械制造基础课程的教学.

工程训练作为十分重要的实践环节,可为机械设计打下较好的实践基础的同时,也为机械制造提供了较好广阔的实践空间.但由于客观条件和训练时间的限制,学生仅通过短暂的工程训练所获得的制造基础知识既比较零散和片面,又难以达到为后续课程打基础和在实际工作中应用的程度.

3.构建机械制造基础课程新体系的意义

机械制造基础课程的知识体系既含有科学理论知识,又含有工艺技术知识,还含有工程实践知识,因此在课程教学活动中,对突出学生的工程创新意识,培养学生的工程实践能力,提高学生的工程综合素质,具有重要和深远的意义.

3.1我们以能力为本位构建模块化的机械制造基础课程新体系.课程模块化是在总结国外经验的基础上,兼容我国以学科为中心的传统三段式课程模式和以工作能力为中心的能力本位课程模式的长处,形成具有我国特色的又符合教育内在规律,并考虑学生个性发展的课程模式.所谓模块,是一个自身相对独立但又能与其他模块保持一定联系的课程组成元素,一门课程可以由多个模块构成.一般情况下,模块本身并不发生变化,但随着市场需求的不断变化发展,部分陈旧的模块内容将会被淘汰,一些新的科技发现可以随着经济的日益发展而逐渐形成新的模块.一方面,机械制造基础课程新体系能够使学生满足行业多岗位转换甚至岗位工作内涵变化发展所需的知识和能力的要求,另一方面,机械制造基础课程新体系使学生具有知识内化、迁移和继续学习的能力.新的课程体系具有灵活性、模块化特点,围绕专业培养目标,拓宽学生的知识面,培养学生的工程素质和提高学生的应用能力,采用理论教学与实践教学合一的教学模式,满足行业岗位对知识和能力的需求,培养学生更能适应行业和社会对应用型人才规格多变的需求.

3.2通过对机械制造基础课程的课程内容的整合与改革,力求做到“宽、浅、精、实”.在原工程材料与机械制造工艺基础课程的基础上,吸取相关的最新知识和研究成果,对课程内容进行整合,如精选保留传统教学内容中的基本原理和重要的工艺方法,删除那些陈旧过时的内容,把技术上较成熟、应用范围较宽的“三新”,即新材料、新技术、新工艺内容作为基本内容引入课堂教学,再通过吸收过去机械制造及其自动化专业课程的部分基础性内容,并对主干课程和相关教学环节组成一个系统,进行统一规划,与后续课程形成一组系列的基础课程群,这样既能加强课程之间的内在联系,又能减少不必要的交叉重叠,使课程设置更加精练,使之在有限的课时基础上,最大限度地拓展课程空间；同时在课程体系上,使机械制造基础课程的改革与选修课、并行课和后续课配套进行,避免教学内容简单重复,达到整合优化的目的.

3.3机械制造基础工程训练作为十分重要的实践环节,它可为机械设计打下较好的实践基础,同时也为机械制造提供较好广阔的实践空间.因此,必须对机械制造基础课程进行归纳、拓宽、加深和应用,尤其当专业面进一步拓宽,制造技术专业课进行合并和学时锐减的情况下更应如此.

4.构建机械制造基础课程新体系的举措

4.1构建模块化的机械制造基础课程的新体系.课程模块化中的模块课程又称为“积木课程”,其最大的优点就体现在其组合特点.我们可以把模块课程定义为一个自我包容的包,它包括有计划的一系列学习经验,设计这些经验的目的是帮助学生达到具体的目标.在实施进程中,模块式课程主要由主体、定向、辅助三个模块组成.主体模块具有奠基功能,由机械工程材料、金属热加工基础、实践教学环节等组成；定向模块具有专业功能,包括机械加工基础、公差配合与技术测量等组成；辅助模块具有发展功能,由纳米技术、新型高能材料、高温超导材料、激光技术、大规模集成电路等组成,用于扩大学生的知识面.4.2对机械制造基础课程内容进行整合优化,使之成为一门适用于机械类和近机械类专业学生的专业基础课程.

4.2.1根据整合优化的总体思路,将该课程分为两部分.第一部分安排在第三学期进行,内容涵盖工程材料、材料的性能和材料的成形,该部分将形成以材料和工艺为核心内容,以工程材料和成形原理为基础理论,以选材料、毛坯、工艺和设备为主线的内容体系.其任务和目的是培养学生能够运用机械工程材料、成形加工技术手册,在材料和材料成形方面具有较宽的知识面,具有合理选用常用材料及常用热处理、成型方法及工艺过程的初步能力.在具体讲授内容上加强手册的使用方法的学习,在工程材料方面重点介绍工业用钢、铸铁、常用合金等金属材料的性能、改性和选用,增强对常用非金属材料的介绍；在材料成形方面,着重对成形原理的理解,去掉繁冗的工艺细节,适当增加新工艺和非金属材料成形的内容.第二部分安排在第四学期进行,内容涵盖公差配合与技术测量、切削原理、切削机床、机械制造工艺、机床夹具和刀具、机械装配等,该部分将形成以机械加工工艺为核心内容,以切削原理为基础理论,以工艺过程和加工质量,为主线的内容体系.其任务和目的是培养学生在机械加工方面具有较广泛的知识面,具有选择零部加工方法和制定加工工艺、控制机械加工质量,以及综合运用工艺知识,分析零件结构工艺性的初步能力.在具体讲授内容上,加强机械加工工艺过程和加工质量的影响因素及其控制,将公差与配合融入具体的工艺过程中,以强调其应用性,并通过应用场合实现概念清楚,应用目的明确,同时要简化互换性原理的计算和分析,重点突出尺寸公差、形位公差和表面粗糙度的一般选用、查表方法,适当讲授先进加工技术,拓宽学生的知识面,激发深入学习专业课程的兴趣.

4.2.2吸收科学技术发展的最新成果.随着科学技术发展的突飞猛进,机械制造基础课程的有关领域无论是科学理论研究,还是应用技术成果,新技术、新成果不断涌现.大学生更需要了解科学技术发展的新动态和信息,了解先进科学技术的目的是将来能在激烈的市场竞争中生存发展,更好地怎么写作于社会,造福于人类.因此,机械制造基础课程的教学应重视知识的更新换代,及时吸收先进的科学技术发展新成果,在教学中向学生介绍机械制造基础领域的科学技术发展最新成果、新知识、新理论,如纳米技术、新型高能材料、高温超导材料、激光技术、大规模集成电路等,开阔学生的视野,丰富科技知识.同时结合教学进度,组织学生参观工厂和实验车间,加深对高科技知识的认识,提高其鉴赏和分析问题的能力.

4.3改革机械制造基础课程的教学方法和教学手段.在机械制造基础课程的建设与改革中,我们要重视教学方法和教学手段的改革与创新.本课程要求教师在教学过程中体现“工学结合”的理念,采用融“教、学、做”为一体的教学手段,充分利用多媒体技术,把实际生产的教学录像以多媒体形式展现在课堂上,对见习和实习内容进行情景再现,帮助学生巩固知识.多媒体教学能激发学生的学习兴趣,提高课堂教学效率和教学质量,有助于加强基本技能训练.

4.4建立一支思想稳定热爱专业基础教学、刻苦钻研、积极上进、年龄和知识结构较为合理的教学队伍.打造一支既具有扎实理论知识,又具有丰富实践经验的课程建设团队是课程改革与建设成功的关键所在.同时,提高教师的教学与学术水平,是机械制造基础课程生存和发展的必要条件,在机械制造基础课程新体系的构建中,院系可通过安排课程组教师,特别是中青年教师到企业顶岗实践或可以安排理论教师到实训场所学习,使教师积累实践工作经验,提高课程组教师的实践教学和综合素质能力,从而提高教师的综合素质与教学能力.

5.结语

机械制造基础是在将一些专业和专业基础课程的部分内容进行整合后形成的一门适用于机械类和近机械类学生的专业基础课程.该课程体系的构建充分考虑了其实践性强的特点,将理论、实验、工程实训和课程设计有机结合,形成“四位一体”的课程新体系格局.