李妙玲 朱春熙（洛陽理工學(xué)院 河南 洛陽 471023）

基于模塊化的《機械制造基礎(chǔ)》課程教學(xué)新設(shè)計

李妙玲 朱春熙
（洛陽理工學(xué)院 河南 洛陽 471023）

從《機械制造基礎(chǔ)》課程的教學(xué)現(xiàn)狀出發(fā)，在對《機械制造基礎(chǔ)》課程教學(xué)內(nèi)容分析的基礎(chǔ)上，應(yīng)用模塊化教學(xué)模式，重組教材章節(jié)，重新安排課程知識點的教學(xué)效果表明：各教學(xué)環(huán)節(jié)連貫性好，知識點層層遞進(jìn)；學(xué)生接受知識快，對知識的理解和應(yīng)用能力得到提高。

模塊化；機械制造基礎(chǔ)；教學(xué)新設(shè)計

《機械制造基礎(chǔ)》是高職高專機械類專業(yè)的一門重要技術(shù)基礎(chǔ)課程，其內(nèi)容具有很強的實用性。主要包括常見工程材料的性能，各種機械加工方法以及質(zhì)量控制與分析等內(nèi)容。隨著新材料、新技術(shù)、新工藝的不斷涌現(xiàn)，課程內(nèi)容不斷擴展。越來越豐富的教學(xué)內(nèi)容和有限學(xué)時之間的矛盾沖擊著傳統(tǒng)的教學(xué)方法，如何更合理地優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，提高學(xué)生對專業(yè)知識融會貫通的能力，高效、優(yōu)質(zhì)地完成教學(xué)內(nèi)容，是新形勢下專業(yè)課程教師必須考慮的問題。

以《機械制造基礎(chǔ)》課程的教學(xué)大綱為依據(jù)，以模塊化教學(xué)形式設(shè)計教學(xué)內(nèi)容，重新編排教材章節(jié)，既強調(diào)基礎(chǔ)理論對具體加工方法的指導(dǎo)作用，又重視知識面的拓展和新理論、新方法的學(xué)習(xí)，對解決該課程的教學(xué)矛盾、提高教學(xué)質(zhì)量具有重要意義。

《機械制造基礎(chǔ)》課程的教學(xué)現(xiàn)狀

隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，機械制造已經(jīng)發(fā)展成為集材料、機械、自動控制和計算機等科學(xué)為一體的專業(yè)學(xué)科體系。為了培養(yǎng)和造就適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的優(yōu)秀機電產(chǎn)品類設(shè)計、制造、管理和營銷人才，各高校都適時地調(diào)整課程設(shè)置，將科技發(fā)展帶來的新理論、新技術(shù)、新方法編入教學(xué)大綱之中。對于傳統(tǒng)的《機械制造基礎(chǔ)》課程來說，現(xiàn)代制造方法不斷涌現(xiàn)，課程內(nèi)容越來越多，但課時卻非常有限。突出的問題主要表現(xiàn)在幾個方面：（1）教材中教學(xué)內(nèi)容的編排按部就班，基礎(chǔ)理論與實踐應(yīng)用教學(xué)內(nèi)容脫節(jié)；（2）學(xué)生對所講授知識的用途不夠明確，缺乏學(xué)習(xí)主動性，存在教與學(xué)脫節(jié)現(xiàn)象。

但學(xué)生正處于充滿好奇心和創(chuàng)造力的年齡，對未知事物具有很強的求知欲，對自己感興趣的事物喜歡刨根問底，追究其根源。這些正是改進(jìn)教學(xué)方法、解決教學(xué)中存在問題的基礎(chǔ)。

針對《機械制造基礎(chǔ)》課程的教學(xué)現(xiàn)狀，不能再按照傳統(tǒng)的教學(xué)方式進(jìn)行教學(xué)，應(yīng)根據(jù)教學(xué)大綱的要求和學(xué)生的特點，把課程內(nèi)容重新整理，設(shè)定不同的教學(xué)模塊，循序漸進(jìn)地引導(dǎo)學(xué)生掌握每一模塊中的基本理論和應(yīng)用技術(shù)。通過設(shè)定問題、引導(dǎo)討論、給出解決方法，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用專業(yè)知識解決復(fù)雜問題的能力。

模塊化教學(xué)的實施策略

（一）模塊化教學(xué)的內(nèi)容

模塊化教學(xué)是一種較新的教學(xué)理念，一些高校將其應(yīng)用于專業(yè)課程教學(xué)模式改革的探索之中，取得了明顯的成效。尤其是在高職教育中，這種教育模式得到了普遍認(rèn)可，也是我國職業(yè)教育的成功經(jīng)驗。在《機械制造基礎(chǔ)》課程教學(xué)中應(yīng)用模塊化教學(xué)的理念，重點內(nèi)容有以下幾個方面。

進(jìn)行知識重組，使授課內(nèi)容模塊化 《機械制造基礎(chǔ)》課程所要達(dá)到的教學(xué)目的很明確：使學(xué)生獲得機械制造生產(chǎn)過程的基本知識，具備運用機械加工方法提供合格機器零件的能力，培養(yǎng)和鍛煉其理論聯(lián)系實際的作風(fēng)。學(xué)生學(xué)習(xí)該課程之前，已經(jīng)開設(shè)了工程材料和熱處理等相關(guān)課程，那么，本課程的理論教學(xué)應(yīng)以通俗、概括、夠用為原則，在講清基本概念的基礎(chǔ)上，注重培養(yǎng)學(xué)生運用所學(xué)方法解決實際問題的能力。因此，對于教材中章節(jié)的順序應(yīng)當(dāng)作相應(yīng)的調(diào)整，重組知識結(jié)構(gòu)，建立模塊化教學(xué)體系。

考核方式模塊化 《機械制造基礎(chǔ)》課程的特點是實踐性強，如果單純地考核課本知識，會把學(xué)生的學(xué)習(xí)局限于書本知識的范疇之中，使其重記憶、重復(fù)述，不利于培養(yǎng)學(xué)生思考問題、探究問題、解決問題的能力，久而久之，創(chuàng)新的意識淡薄了，進(jìn)取的銳氣磨滅了。采用模塊化的考核方式，以課堂所授基本理論和方法為導(dǎo)向，督促學(xué)生探討“為什么這樣做”、“我會怎么做”、“怎樣做最好”，可使學(xué)習(xí)行為由被動到主動，由死記硬背到靈活運用，促使學(xué)生學(xué)會利用圖書館、閱覽室以及網(wǎng)絡(luò)等查閱資料，進(jìn)入實驗室、實習(xí)車間動手實踐。

（二）模塊化教學(xué)的實施

在對我校機械制造與自動化專業(yè)教學(xué)班的教學(xué)中，選用的《機械制造基礎(chǔ)》教材分為機械制造實踐基礎(chǔ)（上篇）和機械制造理論基礎(chǔ)（下篇）兩大部分，上篇偏重于設(shè)備認(rèn)知、操作方法以及工裝夾具、刀具的選用等，下篇偏重于材料特性、成形原理及制造工藝分析等。如果按照教材章節(jié)授課，知識點非常分散，難以突出重點，且每一種加工工藝的提出顯得也很突兀，學(xué)生接受起來比較困難。

按照模塊化教學(xué)內(nèi)容的要求，首先對教材內(nèi)容進(jìn)行了重組。指導(dǎo)思想是將基礎(chǔ)理論和相應(yīng)的制造方法進(jìn)行融合，形成一個教學(xué)模塊，貫徹基礎(chǔ)理論為實踐（機器制造過程）服務(wù)、學(xué)習(xí)內(nèi)容夠用即可的原則，在有限的學(xué)時內(nèi)優(yōu)質(zhì)、高效地完成教學(xué)內(nèi)容。重組后的教學(xué)內(nèi)容分為五個大的模塊，每一模塊又細(xì)分為若干子模塊。各模塊的主要內(nèi)容和結(jié)構(gòu)組成如下：

鑄鍛焊模塊 主要包括金屬變形理論、鑄鍛焊毛坯制造方法和缺陷分析。按照循序漸進(jìn)的方法對各部分進(jìn)行教學(xué)，如鑄造子模塊的教學(xué)順序為合金的充型能力和收縮性、砂型鑄造和特種鑄造方法、鑄鐵的熔煉、澆注和鑄造缺陷、鑄件結(jié)構(gòu)工藝性分析和選材；鍛壓子模塊的教學(xué)順序為金屬的塑性變形和鍛造性能、冷變形和熱變形、自由鍛和模鍛、合金的鍛造性能和特點；焊接子模塊的教學(xué)順序為手工電弧焊和焊條、焊件結(jié)構(gòu)工藝性、焊接變形和應(yīng)力分析、金屬材料的焊接性能、其他焊接方法。

機械加工技術(shù)模塊 主要包括車、銑、刨、磨、鉆、鏜等傳統(tǒng)的機械加工方法和金屬切削加工工藝基礎(chǔ)子模塊。各種具體的金屬切削方法都包括了機床、刀具、附件、夾具、工件裝卡和切削特點，在此基礎(chǔ)上，可以引導(dǎo)和啟發(fā)學(xué)生總結(jié)出金屬切削加工過程的特點，根據(jù)實習(xí)期間觀察到的現(xiàn)象，提出問題，激發(fā)學(xué)生解決問題的好奇心和興趣，促使其渴望學(xué)習(xí)金屬切削加工工藝基礎(chǔ)知識，使理論子模塊的學(xué)習(xí)變成了學(xué)生的自覺行為。

機械制造工藝方案模塊 包括典型表面加工方法和制造工藝過程分析子模塊。以軸、曲柄、箱體等典型零件的制造工藝過程為例，將本來孤立的、零散的、缺乏相互聯(lián)系的選材、毛坯制造、機械加工方法聯(lián)系起來，使所學(xué)知識成為一個較為完整的理論和實踐應(yīng)用體系。

經(jīng)濟性分析模塊 包括機械加工經(jīng)濟性分析和質(zhì)量管理、環(huán)境保護(hù)子模塊。通過分析技術(shù)與經(jīng)濟之間的互相制約、互相促進(jìn)關(guān)系，向?qū)W生灌輸技術(shù)經(jīng)濟的觀點。以常見零件的加工為例，提出各種可行的工藝方法，引導(dǎo)學(xué)生評價其經(jīng)濟效果和對環(huán)境的影響，通過比較尋找技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟合理的最佳解決途徑，使學(xué)生逐步樹立經(jīng)濟性是技術(shù)發(fā)展動力的概念，學(xué)會用全面的觀點看待問題。

新技術(shù)、新工藝模塊 分為工程材料、特種加工、精加工、經(jīng)濟型數(shù)控加工、機械制造自動化子模塊。與教學(xué)內(nèi)容模塊化相適應(yīng)，考核同樣采用模塊化方式。第一，各模塊內(nèi)容的分別考核。一個模塊內(nèi)教學(xué)計劃完成后，適時進(jìn)行考核。一般采用隨堂考試的方式測試學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的掌握程度，再給出2~3個生產(chǎn)實際問題，由學(xué)生課后查資料，提出自己的思路和解決問題的途徑。測評結(jié)果及時反饋給學(xué)生，以鼓勵和督促其認(rèn)真學(xué)習(xí)下一個模塊的知識。第二，模塊知識綜合應(yīng)用能力的考核。在完成了兩個或兩個以上模塊的教學(xué)計劃或所有的教學(xué)計劃全部完成后，及時進(jìn)行綜合測試。測試內(nèi)容側(cè)重于知識的連貫性和結(jié)合點的掌握程度，同樣采用隨堂考試和課后查資料的方式進(jìn)行。

通過模塊化考核，便于及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生在各階段以及知識聯(lián)系環(huán)節(jié)上的共性問題。例如，在鑄鍛焊毛坯制造模塊的測試中，一部分學(xué)生認(rèn)為鑄造輪輻數(shù)為偶數(shù)較好。顯然，這種錯誤出現(xiàn)的原因是混淆了鑄造和焊接兩種工藝產(chǎn)生應(yīng)力的原因和避免缺陷的方式。偶數(shù)個輪輻時，兩個輪輻對稱分布，處于同一水平線上，鑄件收縮時無法變形而容易在內(nèi)應(yīng)力的作用下產(chǎn)生裂紋；奇數(shù)個輪輻時，兩個輪輻不在同一水平線上，鑄件收縮產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力可以通過輪輻的微小變形得到緩解。而焊接時，焊縫布置應(yīng)盡可能對稱，以減小焊件彎曲變形或互相抵消。在給學(xué)生糾正錯誤認(rèn)識之前，特意布置他們觀察一下汽車、摩托車輪子輪輻的數(shù)量，然后才給他們解釋選用奇數(shù)輪輻的原因。問題的及時解決，特別有利于后續(xù)模塊中知識的學(xué)習(xí)和理解。

在《機械制造基礎(chǔ)》課程中實施模塊化教學(xué)的實踐表明，學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性明顯提高，思考問題和探索解決途徑的習(xí)慣逐漸養(yǎng)成。同時，與教學(xué)內(nèi)容模塊化相配套的考核方式模塊化，顯著加深了學(xué)生對基礎(chǔ)知識的理解，其綜合分析問題的能力得到了鍛煉。采用模塊化教學(xué)達(dá)到了課程教學(xué)的目的，解決了教學(xué)內(nèi)容和授課學(xué)時之間的矛盾，對于推進(jìn)教學(xué)方式改革和教學(xué)效果評價體系改革具有重要的意義。

[1]劉春林.適合新形勢要求的機械制造基礎(chǔ)課程教學(xué)改革[J].寧波工程學(xué)院學(xué)報，2009，21（3）:89-91.

[2]鐘青霖.實施“模塊教學(xué)模式”，整合理論與實踐課程——高職高專院校教學(xué)模式改革之探索[J].教育與教學(xué)研究，2009，3 （7）:97-99.

[3]王艷莉，巫恒兵，高超學(xué).“教學(xué)做合一”模塊化教學(xué)在《工程材料》中的應(yīng)用[J].廣西輕工業(yè)，2009，131（10）:148-149.

[4]孟令東，戴琨.高級維修電工模塊化教學(xué)模式初探[J].陶瓷研究與職業(yè)教育，2006，15（4）:23-24.

[5]宋昭祥.機械制造基礎(chǔ)[M].北京:機械工業(yè)出版社，2009.

G712

A

1672-5727（2011）08-0080-02

李妙玲（1970—），女，河南洛陽人，博士，洛陽理工學(xué)院講師，工程師，研究方向為復(fù)雜零件成形新工藝、新技術(shù)以及先進(jìn)復(fù)合材料制備工藝和數(shù)值模擬技術(shù)。

*科研項目：浙江省教育廳科研項目《校企合作模式下的電類專業(yè)特色教材》（項目編號：ZC200806088）