向召偉，殷 勤，張明德，舒銳志，汪靜姝

（重慶理工大學機械工程學院，重慶 400054）

為了適應科技發(fā)展和產(chǎn)業(yè)變革，國家積極推進“新工科”建設，提升高等教育人才培養(yǎng)的社會適應能力[1-3]。課堂教學是新工科建設的重要一環(huán)，然而傳統(tǒng)的教學模式已經(jīng)無法滿足當前科技與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)實需求，為了提升人才培養(yǎng)的時代適應性，有必要對傳統(tǒng)教學體系進行改革[4-6]。

“機械制造技術(shù)”是機械設計制造及其自動化專業(yè)的核心課程，在專業(yè)培養(yǎng)體系中具有重要地位。通過該課程的學習，使學生了解和掌握機械制造技術(shù)的有關(guān)基本知識、基本理論、基本工藝編制方法，培養(yǎng)學生綜合運用“機械制造技術(shù)”的基本知識、基本理論、基本工藝方法解決生產(chǎn)實際中的有關(guān)工藝問題的能力，從而達到提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高勞動生產(chǎn)力，降低生產(chǎn)成本的目的。隨著時代進步，制造技術(shù)不斷推陳出新，如智能制造、增材制造、綠色制造、工業(yè)機器人、人工智能等技術(shù)廣泛應用于制造業(yè)中；同時網(wǎng)絡資源等日趨豐富，為課程教學提供了豐富的素材。該課程也應緊跟科技發(fā)展步伐，對課程教學內(nèi)容、教學模式、教學環(huán)節(jié)及考核方式等進行改革創(chuàng)新，以適應社會發(fā)展需求[7-8]。

1 課程特點及存在的問題

“機械制造技術(shù)”是機械設計制造及其自動化專業(yè)一門綜合性極強的專業(yè)核心課程。該課程要求學生掌握金屬切削原理及機床夾具原理的基本知識、零件機械加工工藝規(guī)程制訂的基本理論及方法、零件機械加工質(zhì)量分析與控制的基本理論、機器裝配工藝的基礎(chǔ)知識等；能夠綜合應用機械制造技術(shù)基本知識、基本理論以及相關(guān)資料（如手冊、圖冊、技術(shù)標準、規(guī)范等），對中等復雜程度零件進行機械加工工藝規(guī)程編制；能夠綜合應用機械加工質(zhì)量的基本知識、基本理論，針對機械加工中出現(xiàn)的質(zhì)量、生產(chǎn)率及成本等復雜加工工藝問題進行分析、計算，并提出改進措施；能夠應用機器裝配的基礎(chǔ)知識，提出保證機器裝配精度的方法，并進行機器裝配工藝規(guī)程編制；能夠使用技術(shù)語言，就機械加工領(lǐng)域復雜工程問題與業(yè)界同行進行有效溝通和交流；能夠進行機械加工及裝配等工程文件的編纂，并進行說明與闡釋。學好該課程要求學生掌握并能綜合運用“機械制圖”“材料力學”“機械原理”“機械工程材料”“機械精度設計”等課程的相關(guān)知識，課程內(nèi)容繁雜，具有一定難度。

隨著科技發(fā)展，新興先進制造技術(shù)不斷出現(xiàn)，零件加工制造方法也面臨新的選擇和挑戰(zhàn)。然而，傳統(tǒng)課程內(nèi)容與時代脫節(jié)，缺乏智能制造、工業(yè)機器人、增材制造等新興制造技術(shù)相關(guān)知識，難以激發(fā)學生的學習熱情。傳統(tǒng)教學模式以填鴨式教學為主、教學模式單一，且重在理論知識的講解，學生參與度低、課程目標達成度往往較差。同時，傳統(tǒng)教學過程采用的是單個知識逐一講解的方式，學生學到的知識為零碎的知識點。然而，機械制造過程是一個復雜的工程問題，比如零件的加工工藝規(guī)程制定需要考慮零件的批量、加工精度要求、工藝裝備的加工能力等因素，現(xiàn)有教學內(nèi)容缺乏對加工制造過程進行綜合分析的內(nèi)容，培養(yǎng)的學生往往缺乏綜合運用相關(guān)知識解決復雜工程問題的能力。此外，現(xiàn)有課程內(nèi)容缺乏對學生團隊合作、科技溝通等方面的培養(yǎng)。

如果能以新工科建設為契機，與時俱進更新教學內(nèi)容，合理利用多種新興教學資源，設置更為科學的教學環(huán)節(jié)，將有利于提升人才培養(yǎng)質(zhì)量及其社會適應性。因此，本文將針對“機械制造技術(shù)”課程特點，面向科技發(fā)展和社會需求，在教學內(nèi)容、教學模式、教學環(huán)節(jié)設計等方面進行改革探析。

2 改革與實踐措施

2.1 教學內(nèi)容改革

近年來，制造業(yè)快速發(fā)展，人工智能、數(shù)字孿生、增材制造等新的技術(shù)應運而生，并在工業(yè)領(lǐng)域廣泛應用。相關(guān)技術(shù)為機械制造帶來了全新的契機，但同時也帶來了一些挑戰(zhàn)。因此需要更新課程內(nèi)容，適當講授增材制造等新興技術(shù)，并借此培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。例如，針對增材制造技術(shù)，介紹其基本原理和優(yōu)缺點，講解其對零件設計、加工、制造等帶來的機遇和挑戰(zhàn)，進一步引導學生利用增材制造進行工程創(chuàng)新設計等。

授課教師應及時閱讀與課程內(nèi)容相關(guān)的最新文獻資料，結(jié)合自己的學術(shù)研究成果等，適當拓展教學內(nèi)容。此外，相關(guān)課程授課老師應積極參加行業(yè)前沿會議、工業(yè)展等活動，主動了解機械制造領(lǐng)域最新動態(tài)，豐富講課素材和內(nèi)容，提升課程內(nèi)容的時代性和實用性。

2.2 教學模式與手段改革

改變原有的填鴨式教學方法，以問題導向引導學生積極思考，形成以教師為主導、學生為主體的教學模式，提高學生分析問題、解決問題的能力。充分運用多媒體功能，利用短視頻、動畫展現(xiàn)結(jié)構(gòu)原理等，直觀、形象地描述知識，提高課堂教學效率。同時可以利用課間播放與教學內(nèi)容相關(guān)的加工實景錄像等，增進學生的產(chǎn)業(yè)參與感，提升學生的學習熱情。

傳統(tǒng)教學以基于PPT 的內(nèi)容講解為主，講課難易及進度很難滿足所有學生的需求?？梢猿浞掷媚秸n平臺、超星爾雅等進行輔助教學，讓課堂知識講授有的放矢。鼓勵學生關(guān)注相關(guān)精品網(wǎng)絡課程，利用相關(guān)資源進行課前預習，提高課堂學習效果。對于部分難點知識及上課掌握不好的知識，鼓勵學生利用相關(guān)資源進行有針對性的復習，有效促成課程目標達成。同時可以利用相關(guān)平臺的題庫等，對學生知識的掌握情況進行及時考察，根據(jù)考察結(jié)果利用下一節(jié)課上課時段進行有針對性的復習和案例講解等，切實保證學生達成教學目標。

2.3 教學環(huán)節(jié)改革

通過合理安排先修課程及其內(nèi)容，增強學生對制造業(yè)基礎(chǔ)知識及前沿動態(tài)的認識。如在“機械工程學科導論”“智能制造技術(shù)概論”等先修課程中安排數(shù)字化工廠等教學內(nèi)容，在“工程訓練”等教學實踐環(huán)節(jié)安排學生參觀學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實驗室、數(shù)字孿生系統(tǒng)等學校建設的教學科研基地，增進學生對人工智能、數(shù)字孿生、增材制造等先進技術(shù)的了解。課程教學環(huán)節(jié)綜合采用課堂講授、課堂練習、課程項目設計、課外作業(yè)等教學手段。其中課堂講授主要針對重點基本知識、基本理論及應用基本知識、基本理論對實際工藝問題進行分析的方法進行講解。課堂練習以學生為主導，引導學生對某些問題進行分析。課程項目設計給出若干典型零件，讓學生分組進行討論分析，并完成工藝規(guī)程的編制。課外作業(yè)是對一些重要內(nèi)容進行課外練習消化。

在課程后期將學生分成若干小組，每組3～5 人，每組分配不同的軸類零件圖及箱體零件圖。通過課程學習，小組內(nèi)部討論對相應零件進行工藝分析，編制工藝技術(shù)文件。在課程最后，要求各小組就零件工藝編制過程及最終結(jié)果進行課堂答辯。教師對每組的完成情況進行點評，并根據(jù)完成質(zhì)量和小組成員貢獻等綜合給出相應成績。通過該環(huán)節(jié)以期提升學生的參與積極性，增加學生對講授知識的理解，提升學生分析、解決復雜工程問題的能力，并培養(yǎng)學生的溝通能力和團隊合作精神。

2.4 改進課程考核體系

“機械制造技術(shù)”課程內(nèi)容繁雜、綜合性強，學生學習過程中往往存在一定的難度。課程考核要綜合考慮學生的理論知識掌握情況、綜合運用各方面知識解決復雜問題的能力及團隊合作與溝通能力等，因此需要綜合運用課程表現(xiàn)、小作業(yè)、課程項目設計、期末考試等環(huán)節(jié)對學生進行考評，以期能準確評估學生的課程目標達成情況。同時，合理設計小作業(yè)等環(huán)節(jié)，通過小作業(yè)完成情況，定量分析學生個體對有關(guān)知識點的掌握情況及對應課程目標達成狀況，對知識點掌握不好的同學進行針對性輔導，使其在后續(xù)考核環(huán)節(jié)中能夠達到課程要求，最終達成相應的教學目標，切實保證人才培養(yǎng)質(zhì)量。

3 結(jié)論

“機械制造技術(shù)”是機械設計制造及其自動化的專業(yè)核心課程，具有知識分布廣、難度大、實踐性強的特點。在新工科建設背景下，對課程教學內(nèi)容、教學模式與手段、教學環(huán)節(jié)、考核體系等進行了改革和實踐。新的教學體系更加尊重學生對知識的認知規(guī)律，有利于更好的理解、運用相關(guān)知識。新的教學模式與手段下可以提升學生的學習積極性，及時掌握學生的學習狀況，切實保證教學目標達成。同時，通過課程項目設計可以有效增進學生對講授知識的理解，鍛煉學生分析問題、解決問題的能力，并培養(yǎng)學生的溝通能力和團隊合作精神。