基于模塊化的《機械制造基礎》課程教學新設計

李妙玲 朱春熙（洛陽理工學院 河南 洛陽 471023）

基于模塊化的《機械制造基礎》課程教學新設計

李妙玲 朱春熙
（洛陽理工學院 河南 洛陽 471023）

從《機械制造基礎》課程的教學現狀出發，在對《機械制造基礎》課程教學內容分析的基礎上，應用模塊化教學模式，重組教材章節，重新安排課程知識點的教學效果表明：各教學環節連貫性好，知識點層層遞進；學生接受知識快，對知識的理解和應用能力得到提高。

模塊化；機械制造基礎；教學新設計

《機械制造基礎》是高職高專機械類專業的一門重要技術基礎課程，其內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量控制與分析等內容。隨著新材料、新技術、新工藝的不斷涌現，課程內容不斷擴展。越來越豐富的教學內容和有限學時之間的矛盾沖擊著傳統的教學方法，如何更合理地優化教學內容，提高學生對專業知識融會貫通的能力，高效、優質地完成教學內容，是新形勢下專業課程教師必須考慮的問題。

以《機械制造基礎》課程的教學大綱為依據，以模塊化教學形式設計教學內容，重新編排教材章節，既強調基礎理論對具體加工方法的指導作用，又重視知識面的拓展和新理論、新方法的學習，對解決該課程的教學矛盾、提高教學質量具有重要意義。

《機械制造基礎》課程的教學現狀

隨著科學技術的飛速發展，機械制造已經發展成為集材料、機械、自動控制和計算機等科學為一體的專業學科體系。為了培養和造就適應現代工業發展的優秀機電產品類設計、制造、管理和營銷人才，各高校都適時地調整課程設置，將科技發展帶來的新理論、新技術、新方法編入教學大綱之中。對于傳統的《機械制造基礎》課程來說，現代制造方法不斷涌現，課程內容越來越多，但課時卻非常有限。突出的問題主要表現在幾個方面：（1）教材中教學內容的編排按部就班，基礎理論與實踐應用教學內容脫節；（2）學生對所講授知識的用途不夠明確，缺乏學習主動性，存在教與學脫節現象。

但學生正處于充滿好奇心和創造力的年齡，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。這些正是改進教學方法、解決教學中存在問題的基礎。

針對《機械制造基礎》課程的教學現狀，不能再按照傳統的教學方式進行教學，應根據教學大綱的要求和學生的特點，把課程內容重新整理，設定不同的教學模塊，循序漸進地引導學生掌握每一模塊中的基本理論和應用技術。通過設定問題、引導討論、給出解決方法，培養學生應用專業知識解決復雜問題的能力。

模塊化教學的實施策略

（一）模塊化教學的內容

模塊化教學是一種較新的教學理念，一些高校將其應用于專業課程教學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可，也是我國職業教育的成功經驗。在《機械制造基礎》課程教學中應用模塊化教學的理念，重點內容有以下幾個方面。

進行知識重組，使授課內容模塊化 《機械制造基礎》課程所要達到的教學目的很明確：使學生獲得機械制造生產過程的基本知識，具備運用機械加工方法提供合格機器零件的能力，培養和鍛煉其理論聯系實際的作風。學生學習該課程之前，已經開設了工程材料和熱處理等相關課程，那么，本課程的理論教學應以通俗、概括、夠用為原則，在講清基本概念的基礎上，注重培養學生運用所學方法解決實際問題的能力。因此，對于教材中章節的順序應當作相應的調整，重組知識結構，建立模塊化教學體系。

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

（二）模塊化教學的實施

在對我校機械制造與自動化專業教學班的教學中，選用的《機械制造基礎》教材分為機械制造實踐基礎（上篇）和機械制造理論基礎（下篇）兩大部分，上篇偏重于設備認知、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，學生接受起來比較困難。

按照模塊化教學內容的要求，首先對教材內容進行了重組。指導思想是將基礎理論和相應的制造方法進行融合，形成一個教學模塊，貫徹基礎理論為實踐（機器制造過程）服務、學習內容夠用即可的原則，在有限的學時內優質、高效地完成教學內容。重組后的教學內容分為五個大的模塊，每一模塊又細分為若干子模塊。各模塊的主要內容和結構組成如下：

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。按照循序漸進的方法對各部分進行教學，如鑄造子模塊的教學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、鑄件結構工藝性分析和選材；鍛壓子模塊的教學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；焊接子模塊的教學順序為手工電弧焊和焊條、焊件結構工藝性、焊接變形和應力分析、金屬材料的焊接性能、其他焊接方法。

機械加工技術模塊 主要包括車、銑、刨、磨、鉆、鏜等傳統的機械加工方法和金屬切削加工工藝基礎子模塊。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，在此基礎上，可以引導和啟發學生總結出金屬切削加工過程的特點，根據實習期間觀察到的現象，提出問題，激發學生解決問題的好奇心和興趣，促使其渴望學習金屬切削加工工藝基礎知識，使理論子模塊的學習變成了學生的自覺行為。

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、缺乏相互聯系的選材、毛坯制造、機械加工方法聯系起來，使所學知識成為一個較為完整的理論和實踐應用體系。

經濟性分析模塊 包括機械加工經濟性分析和質量管理、環境保護子模塊。通過分析技術與經濟之間的互相制約、互相促進關系，向學生灌輸技術經濟的觀點。以常見零件的加工為例，提出各種可行的工藝方法，引導學生評價其經濟效果和對環境的影響，通過比較尋找技術先進、經濟合理的最佳解決途徑，使學生逐步樹立經濟性是技術發展動力的概念，學會用全面的觀點看待問題。

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

通過模塊化考核，便于及時發現學生在各階段以及知識聯系環節上的共性問題。例如，在鑄鍛焊毛坯制造模塊的測試中，一部分學生認為鑄造輪輻數為偶數較好。顯然，這種錯誤出現的原因是混淆了鑄造和焊接兩種工藝產生應力的原因和避免缺陷的方式。偶數個輪輻時，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應力的作用下產生裂紋；奇數個輪輻時，兩個輪輻不在同一水平線上，鑄件收縮產生的內應力可以通過輪輻的微小變形得到緩解。而焊接時，焊縫布置應盡可能對稱，以減小焊件彎曲變形或互相抵消。在給學生糾正錯誤認識之前，特意布置他們觀察一下汽車、摩托車輪子輪輻的數量，然后才給他們解釋選用奇數輪輻的原因。問題的及時解決，特別有利于后續模塊中知識的學習和理解。

在《機械制造基礎》課程中實施模塊化教學的實踐表明，學生學習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慣逐漸養成。同時，與教學內容模塊化相配套的考核方式模塊化，顯著加深了學生對基礎知識的理解，其綜合分析問題的能力得到了鍛煉。采用模塊化教學達到了課程教學的目的，解決了教學內容和授課學時之間的矛盾，對于推進教學方式改革和教學效果評價體系改革具有重要的意義。

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G712

A

1672-5727（2011）08-0080-02

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

*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特色教材》（項目編號：ZC200806088）