蔣俊香, 沈 健

(吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院機(jī)械與土木工程學(xué)院，吉林 132101)

機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程將機(jī)械制造工藝學(xué)和金屬切削與刀具內(nèi)容進(jìn)行融合，是機(jī)械設(shè)計(jì)和機(jī)械制造類專業(yè)的專業(yè)主干課，在專業(yè)課程體系中占有重要的地位。通過機(jī)械加工工藝?yán)碚摵偷湫土慵庸すに嚨慕虒W(xué)，培養(yǎng)學(xué)生處理機(jī)械切削加工和裝配中的一般工藝問題，掌握機(jī)械制造相關(guān)專業(yè)知識(shí)，對(duì)提高學(xué)生應(yīng)用和實(shí)踐能力具有重要的作用。目前課程理論教學(xué)主要采用教師講授、學(xué)生被動(dòng)聽講這種普通的教學(xué)模式，實(shí)驗(yàn)教學(xué)僅僅讓學(xué)生操作各種儀器，完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣不高，教學(xué)效果差，達(dá)不到知識(shí)和能力的結(jié)合及課程教學(xué)的目的。隨著科技的迅速發(fā)展，教師應(yīng)該努力嘗試教學(xué)改革，接受新思想、新方法，并將新型的教學(xué)方法應(yīng)用到課程教學(xué)過程中，注重學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)和思想政治建設(shè)，強(qiáng)化學(xué)生樹立工程師般的意識(shí)。

1 課程內(nèi)容特點(diǎn)

機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程主要有以下特點(diǎn)[1]：(1)知識(shí)面廣且多。涉及多門相關(guān)課程內(nèi)容，如機(jī)械制圖、金屬切削原理與刀具、金屬切削機(jī)床等課程，其涵蓋的知識(shí)體系非常豐富，很多知識(shí)都在這些課程的基礎(chǔ)上進(jìn)行講授。(2)理論性知識(shí)強(qiáng)。該課程要求學(xué)生針對(duì)不同結(jié)構(gòu)的零件和裝配體，能夠正確地進(jìn)行機(jī)械加工工藝過程設(shè)計(jì)及裝配工藝設(shè)計(jì)，并能正確編制工藝規(guī)程，這就需要學(xué)生掌握大量的基本知識(shí)。(3)具有很強(qiáng)的實(shí)踐性和應(yīng)用性。機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程主要任務(wù)是向?qū)W生講授零件從毛坯到合格產(chǎn)品的過程、方法，加強(qiáng)學(xué)生工藝?yán)碚撗芯?、工藝設(shè)計(jì)開發(fā)、先進(jìn)制造工藝探討和應(yīng)用等方面的能力，在教學(xué)過程中要注重對(duì)學(xué)生解決實(shí)際問題能力的培養(yǎng)。

2 課程授課現(xiàn)狀

機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程是機(jī)械類專業(yè)的傳統(tǒng)課程，主要以教師為主，學(xué)生為輔。傳統(tǒng)的教學(xué)模式存在很多問題，主要有以下幾個(gè)方面。(1)教學(xué)內(nèi)容過多，層次不清晰。課堂教學(xué)量大，學(xué)生對(duì)各章節(jié)之間的聯(lián)系缺乏清晰地認(rèn)識(shí)，對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解和運(yùn)用仍然沒有質(zhì)的提高，一旦遇到具體工藝問題不知如何解決。(2)主要以板書或者多媒體授課。以教師講授為主的“填鴨式”教學(xué)，課堂氛圍沉悶，學(xué)生容易變成“低頭族”，動(dòng)手能力差，學(xué)習(xí)效果差。在此情況下，教師授課沒有激情，教學(xué)陷入惡性循環(huán)，達(dá)不到課程要求的目的。(3)考試主要以試卷為主。這種考試模式易造成一些學(xué)生期末臨時(shí)突擊，不注重日常學(xué)習(xí)的積累，背各種題庫完成考試。雖然教師出多套試卷，隨機(jī)抽題，但也只是紙上談兵，學(xué)生考完就忘，體現(xiàn)不出學(xué)生應(yīng)用能力和教學(xué)效果，與應(yīng)用型大學(xué)教學(xué)目標(biāo)相悖。

針對(duì)目前的教學(xué)狀況，迫切需要教師利用現(xiàn)代的教學(xué)手段，改進(jìn)教學(xué)方法，從知識(shí)內(nèi)容、教學(xué)形式及評(píng)價(jià)指標(biāo)等各個(gè)方面進(jìn)行改革[2]。課程的特點(diǎn)、目標(biāo)決定了教學(xué)過程中需要打破傳統(tǒng)的教學(xué)模式，構(gòu)建以能力培養(yǎng)為目標(biāo)，以工作過程為導(dǎo)向，以具體的項(xiàng)目化教學(xué)為基本點(diǎn)的新型教學(xué)模式[3]。這一教學(xué)模式要以實(shí)踐型的項(xiàng)目教學(xué)為中心，圍繞項(xiàng)目的實(shí)施開展學(xué)習(xí)活動(dòng)。

3 項(xiàng)目教學(xué)模式

3.1 項(xiàng)目劃分

基于項(xiàng)目的課程教學(xué)模式在課堂理論教學(xué)模式基礎(chǔ)上，引入一系列與課程理論教學(xué)內(nèi)容密切相關(guān)的課程項(xiàng)目，學(xué)生利用一定的課內(nèi)時(shí)間和大量的課外時(shí)間自主開展項(xiàng)目的實(shí)施，使學(xué)生能夠有機(jī)會(huì)主動(dòng)學(xué)習(xí)，在做中學(xué)，學(xué)以致用[4]。整個(gè)機(jī)械制造工藝系統(tǒng)由機(jī)床、刀具、夾具、工件四部分組成。故按照課程特點(diǎn)，打破常規(guī)內(nèi)容分布，把課程分為八個(gè)大項(xiàng)目，每個(gè)項(xiàng)目設(shè)定具體小項(xiàng)目，共計(jì)24個(gè)小項(xiàng)目。在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)培養(yǎng)方案中，該課程明確劃分理論和實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)，根據(jù)項(xiàng)目化實(shí)施方案，打破理論學(xué)時(shí)和實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)的限制，根據(jù)每個(gè)大項(xiàng)目要求、內(nèi)容量的大小及項(xiàng)目的重要性，為每個(gè)小項(xiàng)目劃分學(xué)時(shí)。項(xiàng)目實(shí)施過程中，一些內(nèi)容需要小組團(tuán)隊(duì)來完成，小組人數(shù)不宜過多，一般4～5人。

3.2 項(xiàng)目具體內(nèi)容

3.2.1 機(jī)械制造技術(shù)導(dǎo)論 根據(jù)機(jī)械產(chǎn)品公司的實(shí)際生產(chǎn)案例講解傳動(dòng)軸的制造過程，使學(xué)生了解生產(chǎn)過程、工藝過程與工藝系統(tǒng)的概念，了解生產(chǎn)類型與工藝特點(diǎn)，為后續(xù)項(xiàng)目化教學(xué)實(shí)施打基礎(chǔ)。要求學(xué)生明確本課程的重要性及課程實(shí)施的相關(guān)要點(diǎn)和要求。讓學(xué)生從思想上接受課程教學(xué)的相關(guān)要求，并積極主動(dòng)地配合。

3.2.2 機(jī)床 主要內(nèi)容為各種機(jī)床特點(diǎn)及使用方法。此部分包含3個(gè)小項(xiàng)目，分別為普通車床、數(shù)控車床、其它種類機(jī)床(普通銑床、數(shù)控銑床、磨床、刨床等)。教學(xué)方法主要為理實(shí)一體。學(xué)生小組分析機(jī)床的主要部件，主要技術(shù)參數(shù)，傳動(dòng)系統(tǒng)以及操縱控制系統(tǒng)，并形成項(xiàng)目報(bào)告書。小組互評(píng)過程中，教師參與并融入一般車床的分類、運(yùn)動(dòng)及傳動(dòng)相關(guān)知識(shí)，對(duì)關(guān)鍵問題和重要內(nèi)容強(qiáng)調(diào)及補(bǔ)充。項(xiàng)目實(shí)施地點(diǎn)選在實(shí)訓(xùn)中心，比如數(shù)控車床，每組分配一臺(tái)數(shù)控車床，根據(jù)項(xiàng)目書的相關(guān)要求，了解掌握數(shù)控車床的牌號(hào)、基本結(jié)構(gòu)、各個(gè)部件的功能及特點(diǎn)、機(jī)床維護(hù)與保養(yǎng)等。教師查漏補(bǔ)缺，補(bǔ)充學(xué)生不懂或者漏掉的相關(guān)知識(shí)。

3.2.3 刀具 主要內(nèi)容為車刀、鉆頭、鉸刀等各種刀具。分析刀具材料、刀具角度、刀具特點(diǎn)及測(cè)量方法等。此部分分成3個(gè)小項(xiàng)目完成。比如小組抽簽決定分析哪一種機(jī)床刀具，要求學(xué)生根據(jù)實(shí)物，了解刀具應(yīng)用特點(diǎn)，刀具受力受熱變形及刀具磨損等相關(guān)知識(shí)，并完成項(xiàng)目報(bào)告書，教師解決學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的難點(diǎn)。小組之間刀具輪換，經(jīng)驗(yàn)分享，每個(gè)同學(xué)都要掌握本項(xiàng)目的各種刀具。

3.2.4 夾具 主要內(nèi)容是各種機(jī)床夾具。包含5個(gè)小項(xiàng)目，分別為車床夾具、銑床夾具、鉆床夾具、鏜床夾具、焊接夾具。針對(duì)每類機(jī)床夾具要求掌握夾具的構(gòu)成、各部分的作用、設(shè)計(jì)要點(diǎn)、應(yīng)用注意事項(xiàng)等。項(xiàng)目進(jìn)行過程中，每個(gè)小組要課外查資料并學(xué)習(xí)一種機(jī)床夾具實(shí)際應(yīng)用案例，并做成PPT形式，進(jìn)行優(yōu)秀案例課堂展示。其中焊接夾具可以聘請(qǐng)企業(yè)的高級(jí)工程師來授課，彌補(bǔ)教師實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的不足。

3.2.5 工件加工工藝設(shè)計(jì) 此部分包含7個(gè)小項(xiàng)目，分別為軸類零件、孔類零件、含平面類零件、加工較易的綜合零件、加工難度適中的零件、復(fù)雜零件、工藝設(shè)計(jì)。項(xiàng)目內(nèi)容主要為生產(chǎn)案例，所有項(xiàng)目案例均來自企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)案例。根據(jù)課程進(jìn)度，學(xué)習(xí)過程由簡單的典型零件到復(fù)雜的機(jī)械零件，最終培養(yǎng)學(xué)生工件加工工藝設(shè)計(jì)能力。此部分內(nèi)容是課程的核心內(nèi)容和重點(diǎn)內(nèi)容，融合了前四個(gè)大項(xiàng)目的相關(guān)知識(shí)，是前期知識(shí)的延伸，也是后續(xù)知識(shí)的連接點(diǎn)，是課程內(nèi)容的綜合應(yīng)用，要求具備一定實(shí)踐能力的教師來完成，結(jié)合企業(yè)的生產(chǎn)案例來開展教學(xué)。內(nèi)容應(yīng)由易到難，先分別介紹軸類、孔類、平面類三個(gè)典型特征的加工工藝，熟悉機(jī)械加工工藝過程。其次介紹綜合零件的工藝設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的零件應(yīng)從易到難，加強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手能力。課程延伸可以結(jié)合UG軟件一體化設(shè)計(jì)、編程、加工。

3.2.6 工件質(zhì)量分析 此部分包含2個(gè)小項(xiàng)目，分別為工件加工精度和工件加工表面質(zhì)量。主要教學(xué)方法為專題討論。根據(jù)生產(chǎn)案例加工過程及報(bào)廢件的特點(diǎn)，專題討論原始誤差的種類，機(jī)床、刀具、工件受力和受熱對(duì)加工的影響。需要根據(jù)項(xiàng)目設(shè)置討論問題，小組討論互評(píng)。根據(jù)生產(chǎn)案例鏜床加工件的加工誤差，分析誤差源?？梢圆捎盟悸穼?dǎo)圖的方法，學(xué)生根據(jù)形象思維繪制樹形、花形、蔓藤形等圖形，形象表達(dá)原始誤差的種類，通過這種方法，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)學(xué)生的記憶力。如傳動(dòng)鏈誤差，可以做一個(gè)小游戲，根據(jù)教室座位，每列同學(xué)作為一個(gè)游戲?qū)ο?，從前向后傳遞一個(gè)物品，根據(jù)最后一個(gè)同學(xué)拿到物品的時(shí)間和準(zhǔn)確性，判斷傳遞的效率。在做游戲過程中，學(xué)生體驗(yàn)了傳動(dòng)鏈誤差的來源及解決方案。此部分內(nèi)容概念性理論性內(nèi)容比較多，所以要求授課方式靈活多樣。

3.2.7 機(jī)器裝配 此部分包含2個(gè)小項(xiàng)目，分別為減速器裝配和自行車裝配。每個(gè)小組分配一個(gè)減速器，學(xué)生需了解此減速器的工作原理及特點(diǎn)，在拆卸減速器過程中掌握零部件的連接關(guān)系，根據(jù)裝配工藝卡的要求完成相應(yīng)內(nèi)容。繪制減速器的裝配系統(tǒng)圖，包括部件、組件、裝配體的系統(tǒng)圖，要求繪圖清晰完整。最后根據(jù)裝配關(guān)系將減速器裝配完畢。學(xué)生在操作過程中，實(shí)踐學(xué)習(xí)了零部件的相關(guān)概念，裝配方法及裝配順序，并能編制裝配工藝規(guī)程。

3.2.8 機(jī)械制造新技術(shù) 講授目前先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)，開拓學(xué)生視野。學(xué)生每組課外搜集資料學(xué)習(xí)一種先進(jìn)制造技術(shù)，并做成PPT的形式，課堂展示。為了避免學(xué)生在準(zhǔn)備內(nèi)容時(shí)重復(fù)，提前給學(xué)生布置幾個(gè)題目，如特種加工技術(shù)、快速成型技術(shù)、高速加工技術(shù)和超高速加工技術(shù)、精密加工和納米技術(shù)、柔性制造技術(shù)、智能制造、綠色制造、敏捷制造、虛擬制造等。每組選其中一個(gè)題目，也可自選題目。但小組與小組之間選題不得重復(fù)。進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂[5]，每組都要展示，每小組展示時(shí)間控制在10分鐘內(nèi)，要求介紹技術(shù)的含義、發(fā)展、應(yīng)用現(xiàn)狀，包含圖片和視頻。

4 項(xiàng)目實(shí)施要點(diǎn)

在項(xiàng)目實(shí)施過程中，授課教師應(yīng)靈活應(yīng)用各種手段，項(xiàng)目進(jìn)行過程中應(yīng)注意以下五點(diǎn)內(nèi)容：(1)選擇項(xiàng)目適合的生產(chǎn)案例。選取的生產(chǎn)案例應(yīng)該體現(xiàn)生產(chǎn)應(yīng)用，適合教學(xué)，學(xué)生容易接受，并且生產(chǎn)案例采用由簡到繁，逐漸深入的方式。故選取適合的案例是關(guān)鍵問題?？梢圆捎门c學(xué)校合作的實(shí)習(xí)單位的生產(chǎn)案例，鼓勵(lì)企業(yè)的工程師講授部分教學(xué)內(nèi)容。授課教師不只是一名教師，它可以是一個(gè)團(tuán)隊(duì)，根據(jù)不同教師的特點(diǎn)，結(jié)合課程內(nèi)容合理分配。(2)知識(shí)與項(xiàng)目有效結(jié)合。生產(chǎn)案例教學(xué)過程中，需考慮如果把案例沒有體現(xiàn)的知識(shí)內(nèi)容加入到項(xiàng)目進(jìn)行過程中，不能只是簡單介紹案例，要將項(xiàng)目的手段和知識(shí)有效結(jié)合。學(xué)生不應(yīng)只學(xué)會(huì)案例的內(nèi)容，要舉一反三，由個(gè)別到一般，靈活應(yīng)用知識(shí)。(3)有效提升學(xué)生實(shí)踐能力。項(xiàng)目化教學(xué)過程中要強(qiáng)調(diào)分工合作和自主實(shí)施。項(xiàng)目的實(shí)施要有明確的時(shí)間、具體內(nèi)容、實(shí)施方法、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)等，讓學(xué)生了解項(xiàng)目所需要解決的問題或需要完成的任務(wù)。對(duì)于小組完成的內(nèi)容，確定小組負(fù)責(zé)人和每個(gè)成員的具體任務(wù)，避免一個(gè)人做完所有事情，充分發(fā)揮每個(gè)學(xué)生的優(yōu)勢(shì)，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)意識(shí)。(4)充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)課程功能。教學(xué)過程中學(xué)生要完成各個(gè)項(xiàng)目書、工藝加工和裝配卡片、翻轉(zhuǎn)課堂PPT等內(nèi)容，為了方便學(xué)生上交各部分內(nèi)容，充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)課程功能，采用網(wǎng)上提交作業(yè)。教師及時(shí)查看學(xué)生作業(yè)內(nèi)容的豐富程度，及時(shí)整改，獎(jiǎng)罰同時(shí)進(jìn)行，督促學(xué)生。(5)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)。評(píng)分要講究公平，也要激發(fā)學(xué)生的積極性。項(xiàng)目實(shí)施一部分內(nèi)容是小組來完成的，要對(duì)小組各個(gè)成員的表現(xiàn)綜合評(píng)價(jià)，避免個(gè)別學(xué)生偷懶的現(xiàn)象。課堂PPT要根據(jù)內(nèi)容豐富程度，發(fā)言人表現(xiàn)，展示時(shí)間綜合評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)，要求小組之間互相打分。每個(gè)項(xiàng)目執(zhí)行過程中，表現(xiàn)突出的個(gè)人要單獨(dú)打分。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)細(xì)化。

此外，教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生課堂表現(xiàn)，及時(shí)調(diào)整課程進(jìn)度及教學(xué)方法。為了彌補(bǔ)課程進(jìn)程中的不足，鼓勵(lì)學(xué)生網(wǎng)上評(píng)論，課程中期做試卷調(diào)查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。

5 課程教學(xué)特色

基于項(xiàng)目的機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程具有的教學(xué)特色包含以下五點(diǎn)內(nèi)容：(1)知識(shí)體系項(xiàng)目化。機(jī)床是加工設(shè)備，如車床、銑床等；刀具包括車刀砂輪等；夾具是指機(jī)床各種夾具。機(jī)床、刀具、夾具和工件四個(gè)部分在機(jī)械制造加工中密切相關(guān)，必不可少。故按照課程特點(diǎn)，打破常規(guī)內(nèi)容分布，將課程穿線，系統(tǒng)化，把課程分為八大項(xiàng)目，每個(gè)項(xiàng)目設(shè)定具體內(nèi)容及實(shí)施方案。(2)知識(shí)與項(xiàng)目的融合。在項(xiàng)目的實(shí)施過程中，學(xué)生由被動(dòng)學(xué)習(xí)改為主動(dòng)學(xué)習(xí)，學(xué)生參與度大大加強(qiáng)。教師要在項(xiàng)目中靈活融入課程的基本知識(shí)，不應(yīng)因項(xiàng)目化而減少知識(shí)量的講授，項(xiàng)目要與知識(shí)有效結(jié)合。要求教師精心設(shè)計(jì)每一個(gè)項(xiàng)目，項(xiàng)目實(shí)施過程中要根據(jù)問題及時(shí)調(diào)整課程內(nèi)容。(3)教學(xué)方式靈活化。打破常規(guī)教學(xué)方法，采用理實(shí)一體、生產(chǎn)案例、專題討論、小組討論等教學(xué)方法。增大學(xué)生參與度，增強(qiáng)課堂活躍度，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。在教學(xué)過程中適當(dāng)應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)課程的功能，點(diǎn)名、小組討論及加分、上交作業(yè)、資料共享等。(4)重在實(shí)踐能力培養(yǎng)。課程內(nèi)容加大工件工藝設(shè)計(jì)部分的學(xué)時(shí)比例，增加大量的生產(chǎn)案例，使學(xué)生以自己是一名企業(yè)工藝設(shè)計(jì)人員的身份來學(xué)習(xí)，提高學(xué)生分析和解決實(shí)際問題的能力[6]。(5)課程考核改革。取消課程期末考試。根據(jù)項(xiàng)目內(nèi)容多少及重要性，每個(gè)項(xiàng)目均有相應(yīng)分?jǐn)?shù)，所有項(xiàng)目的分?jǐn)?shù)之和就是課程的總成績。合理設(shè)置分值，綜合評(píng)價(jià)每個(gè)學(xué)生的分?jǐn)?shù)，避免小組討論過程中個(gè)別成員“蹭車”的現(xiàn)象。

6 結(jié) 語

基于項(xiàng)目的機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程教學(xué)新模式，打破了傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容的布局，將理論課程和實(shí)踐相融合，根據(jù)課程的特點(diǎn)，整合內(nèi)容，以項(xiàng)目化的教學(xué)方式實(shí)施教學(xué)，根據(jù)不同的項(xiàng)目采用不同的教學(xué)方法。這種授課方式使教學(xué)內(nèi)容體現(xiàn)系統(tǒng)化以及表達(dá)方式新穎化，有利于學(xué)生構(gòu)建整體知識(shí)體系，提高學(xué)生參與度，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，學(xué)習(xí)過程中實(shí)踐能力也得到相應(yīng)提高。這種教學(xué)模式達(dá)到教與學(xué)相輔相成，使教學(xué)效果顯著提高。