機(jī)械制造技術(shù)系列課程實(shí)踐教學(xué)的改革與探索

周華 胡慶松 姜少杰 王競(jìng)

上海海洋大學(xué)工程學(xué)院 上海 201306

機(jī)械制造技術(shù)是機(jī)械工程類專業(yè)的專業(yè)教育核心課程，在課程組教師的共同努力下，經(jīng)過2005年校級(jí)一般項(xiàng)目建設(shè)、2009年重點(diǎn)課程建設(shè)、2012年精品課程建設(shè)，課程的教學(xué)水平和教學(xué)質(zhì)量得到全面提高。除了機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)開設(shè)機(jī)械制造技術(shù)課程外，工業(yè)工程專業(yè)、物流工程專業(yè)也開設(shè)少學(xué)時(shí)的機(jī)械制造工程，列為專業(yè)基礎(chǔ)課，全校每年開設(shè)相關(guān)課學(xué)生數(shù)達(dá)250人。

新一輪的精品課程建設(shè)已拉開序幕，總結(jié)過去，立足現(xiàn)在，展望未來，突出課程特色，理論聯(lián)系實(shí)際，加強(qiáng)課程實(shí)踐教學(xué)改革，成為進(jìn)一步開展課程建設(shè)的抓手。

1 實(shí)踐教學(xué)改革的必要性

進(jìn)入21世紀(jì)，機(jī)械制造業(yè)發(fā)生巨大的變化，機(jī)械工程學(xué)科突破傳統(tǒng)意義上學(xué)科的概念。信息技術(shù)等高新技術(shù)向機(jī)械行業(yè)滲透，機(jī)械設(shè)計(jì)和制造的模式發(fā)生深刻的變革，機(jī)械制造成為新世紀(jì)工業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的重要領(lǐng)域之一。不能采用昨天的教育模式去培養(yǎng)今天的學(xué)生，然后讓他們?nèi)ソ鉀Q明天的問題；應(yīng)當(dāng)針對(duì)本專業(yè)寬口徑的特點(diǎn)和應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)定位及其知識(shí)、能力、素質(zhì)結(jié)構(gòu)，制定合理、高效的人才培養(yǎng)方案。

上海海洋大學(xué)機(jī)械類專業(yè)本科人才培養(yǎng)目標(biāo)的定位是應(yīng)用型人才，機(jī)械制造技術(shù)系列課程的教學(xué)改革應(yīng)圍繞人才培養(yǎng)目標(biāo)和社會(huì)需求展開，因此，突出課程特色成為機(jī)械制造技術(shù)課程建設(shè)的主要內(nèi)容。

工科類高校都將機(jī)械制造技術(shù)課程歸為機(jī)械工程類專業(yè)的專業(yè)教育核心課程，該課程從機(jī)械制造技術(shù)的基本理論和基本技能出發(fā)，將原有的金屬切削原理與刀具、金屬切削機(jī)床、機(jī)床夾具、機(jī)械制造工藝學(xué)等多門專業(yè)課程有機(jī)地融合在一起，構(gòu)成新的課程體系，力求基礎(chǔ)扎實(shí)、重點(diǎn)突出、結(jié)構(gòu)緊湊、內(nèi)容先進(jìn)，通過教學(xué)使學(xué)生建立起較為完整的機(jī)械制造技術(shù)的知識(shí)結(jié)構(gòu)。

2 突出課程特色是改革實(shí)踐教學(xué)的關(guān)鍵

突出課程特色是課程建設(shè)中的一個(gè)關(guān)鍵。圍繞機(jī)械制造技術(shù)課程特色進(jìn)行建設(shè)和改革，不僅能抓住重點(diǎn)，盡快提高課程水平，而且能將有限的資金投入到最容易產(chǎn)生標(biāo)志性成果的點(diǎn)上，以此為突破口，以點(diǎn)帶面地開展各個(gè)環(huán)節(jié)的建設(shè)工作，以全面提升課程的水平和地位。

機(jī)械制造技術(shù)課程是多門課程優(yōu)化組合形成，課程教學(xué)要求體現(xiàn)機(jī)械制造的最新技術(shù)與成果，教學(xué)內(nèi)容與工程實(shí)際密切相關(guān)，課程知識(shí)點(diǎn)多，往往是學(xué)生自主就業(yè)時(shí)被問及最多的，它是該課程的一個(gè)特色。學(xué)生對(duì)該課程基本知識(shí)的掌握和運(yùn)用與否也許會(huì)成為其能否順利就業(yè)的關(guān)鍵。

機(jī)械制造技術(shù)課程的先導(dǎo)課程是金工實(shí)習(xí)、工程材料及機(jī)械制造基礎(chǔ)等；后續(xù)課程為集中安排的實(shí)踐環(huán)節(jié)，具體有生產(chǎn)實(shí)習(xí)、專業(yè)課程設(shè)計(jì)等，理論聯(lián)系實(shí)際、承上啟下是該課程的又一個(gè)特色。機(jī)械類專業(yè)主要培養(yǎng)的是工程技術(shù)人才——工程師，其培養(yǎng)的主體是大學(xué)本科生。世界各國的經(jīng)驗(yàn)表明，培養(yǎng)一名合格的工程師，要經(jīng)歷工程科學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)、工程實(shí)踐的訓(xùn)練和工作實(shí)踐的鍛煉，大約需要7～9年時(shí)間；學(xué)生畢業(yè)后，需要工作3～5年，取得實(shí)際經(jīng)驗(yàn)后才能成為高素質(zhì)的企業(yè)工程師。那么，機(jī)械制造技術(shù)等課程的學(xué)習(xí)及其相關(guān)實(shí)踐環(huán)節(jié)的訓(xùn)練就成為培養(yǎng)企業(yè)工程師的搖籃。

表1 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目一覽表

3 實(shí)踐教學(xué)改革的思路與途徑

根據(jù)認(rèn)知規(guī)律，學(xué)生在接受工程教育時(shí)，需要遵循由感性認(rèn)識(shí)到理性認(rèn)識(shí)，再由理性認(rèn)識(shí)指導(dǎo)實(shí)踐的認(rèn)知過程。同時(shí)，在畢業(yè)生直接面對(duì)就業(yè)市場(chǎng)的情況下，學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)應(yīng)具有很強(qiáng)的綜合適應(yīng)能力，以及很強(qiáng)的繼續(xù)學(xué)習(xí)能力(在實(shí)踐中進(jìn)行自學(xué)的能力)。

針對(duì)學(xué)校機(jī)械類本科人才培養(yǎng)的目標(biāo)定位，以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為指導(dǎo)思想，以理論聯(lián)系實(shí)際為中心，突出課程特色，把工程實(shí)踐能力培養(yǎng)貫穿于新一輪課程建設(shè)之中。那么，核心課程的實(shí)踐教學(xué)改革顯得尤為重要。

3.1 實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的改革

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是課程教學(xué)的重要組成部分，是理論聯(lián)系實(shí)際的重要環(huán)節(jié)，目的是使學(xué)生全面和深入掌握理論知識(shí)，掌握基本的實(shí)驗(yàn)技能。機(jī)械制造技術(shù)系列課程的實(shí)驗(yàn)主要圍繞“刀具”“加工方法”和“夾具”等內(nèi)容展開。基于學(xué)生在金工實(shí)習(xí)時(shí)接觸了數(shù)量種類不多的機(jī)床、刀具和夾具的現(xiàn)狀，面對(duì)專業(yè)課教學(xué)時(shí)數(shù)又不斷縮減的狀況，在廣泛調(diào)研的基礎(chǔ)上確立4個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，在同類院校專業(yè)中屬于較多的，并計(jì)劃開設(shè)更多實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目(表1)。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革從最基本的演示型、驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)入手，增設(shè)綜合型、設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)，并將有關(guān)刀具、夾具等理論教學(xué)概述部分的內(nèi)容安排在陳列室、實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，實(shí)物總是比枯燥的文字更能吸引人，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣大大提高。在此基礎(chǔ)上，正計(jì)劃開設(shè)“零件加工的誤差統(tǒng)計(jì)分析”“車削力測(cè)量與工藝參數(shù)優(yōu)化”等綜合型實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生由淺入深地掌握課程知識(shí)，發(fā)揮自己的聰明才智和想象空間以解決工程問題，同時(shí)獲得最基本的工程能力的訓(xùn)練。

3.2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件的改善與優(yōu)化

首先，建立一支具有豐富工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的教師隊(duì)伍，承擔(dān)課程教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)是關(guān)鍵，教學(xué)團(tuán)隊(duì)中有的教師具有10多年的企業(yè)工作經(jīng)歷，有的教師是從最基層的初級(jí)操作工成長起來成為有高級(jí)技師職稱的，還有教師在海外學(xué)習(xí)工作一年，為理論聯(lián)系實(shí)際的教學(xué)打下良好的基礎(chǔ)。

2008年，工程學(xué)院建立“機(jī)械制造裝備陳列室”和“機(jī)械制造技術(shù)實(shí)驗(yàn)室”，并逐步增加相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，如三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)、快速成型機(jī)等，為提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平提供保障。配合實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的步伐，組織編寫機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，以保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。

3.3 教學(xué)內(nèi)容與實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)緊密聯(lián)系

機(jī)械類專業(yè)本科教學(xué)計(jì)劃中安排了多項(xiàng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，目的是使學(xué)生得到最貼近工程實(shí)際的訓(xùn)練，對(duì)學(xué)生進(jìn)行較全面的實(shí)踐能力的培養(yǎng)。通過“金工實(shí)習(xí)”“生產(chǎn)實(shí)習(xí)”“畢業(yè)實(shí)習(xí)”等環(huán)節(jié)的教學(xué)，使學(xué)生接觸實(shí)際，了解社會(huì)，體察國情，把書本知識(shí)和生產(chǎn)實(shí)際有機(jī)地結(jié)合起來，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決實(shí)際問題的初步能力，并能從生產(chǎn)實(shí)際加深對(duì)理論教學(xué)中基本知識(shí)的理解與應(yīng)用。

機(jī)械制造技術(shù)課程的先導(dǎo)課程是金工實(shí)習(xí)，后續(xù)課程有生產(chǎn)實(shí)習(xí)、專業(yè)課程設(shè)計(jì)等實(shí)踐環(huán)節(jié)，課程教學(xué)應(yīng)與實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué)有機(jī)聯(lián)系，前后呼應(yīng)。除了要求主講教師熟悉、了解金工實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)等實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué)內(nèi)容外，還能在理論教學(xué)中承上啟下，因材施教，突出重點(diǎn)。如：在講授“機(jī)械制造中的加工方法與裝備”章節(jié)內(nèi)容時(shí)，應(yīng)結(jié)合學(xué)生金工實(shí)習(xí)使用過的加工方法和操作過的設(shè)備儀器而展開；講授“工藝規(guī)程設(shè)計(jì)”章節(jié)內(nèi)容時(shí)，能聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)習(xí)要去的如上海機(jī)床廠有限公司、上海新建重型機(jī)械有限公司的典型產(chǎn)品的工藝規(guī)程，這樣更加生動(dòng)，也為后續(xù)實(shí)習(xí)作了很好的鋪墊；講授“切削過程及控制”章節(jié)內(nèi)容時(shí)，結(jié)合上海工具廠的刀具產(chǎn)品展開，則更有理論聯(lián)系實(shí)際的意義。

3.4 加強(qiáng)實(shí)習(xí)基地建設(shè)，使實(shí)踐教學(xué)與地區(qū)建設(shè)相聯(lián)系

2008年學(xué)校整體搬遷到臨港新城后，打破原先依靠老校區(qū)周邊企業(yè)為主要實(shí)習(xí)基地的格局，調(diào)整了以這些企業(yè)主打產(chǎn)品為案例進(jìn)行教學(xué)的狀況，在新校區(qū)周圍建立新的實(shí)習(xí)基地，尋求更合適的典型產(chǎn)品結(jié)合到實(shí)踐教學(xué)中，成為課程建設(shè)中一個(gè)需要突破的方面。電氣集團(tuán)臨港重裝備基地是上海聚焦國家戰(zhàn)略、聚焦重大項(xiàng)目，目標(biāo)是要建設(shè)成為國內(nèi)一流、國際先進(jìn)，具有創(chuàng)新活力、國際競(jìng)爭(zhēng)力和可持續(xù)發(fā)展能力的現(xiàn)代裝備制造業(yè)大集團(tuán)。2010年前后，上海汽車工業(yè)(集團(tuán))總公司的榮威生產(chǎn)線落戶臨港，學(xué)校能近距離了解這家具有核心競(jìng)爭(zhēng)能力和國際經(jīng)營能力的藍(lán)籌汽車公司。在生產(chǎn)實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)，多次組織學(xué)生參觀電氣集團(tuán)臨港重裝備基地，上海汽車、通用汽車、新建重工等生產(chǎn)基地，使實(shí)踐教學(xué)能結(jié)合區(qū)域建設(shè)的相關(guān)產(chǎn)品，如大型船用曲軸、汽車零部件生產(chǎn)及裝配和工程機(jī)械產(chǎn)品等，無疑將更有生命力和活力。

工程學(xué)院在制定學(xué)科發(fā)展3年規(guī)劃和“工科類專業(yè)085建設(shè)項(xiàng)目”中都明確了目標(biāo)，立足臨港的企業(yè)資源，利用臨港重裝備產(chǎn)業(yè)及物流產(chǎn)業(yè)的工科特性，尋求相關(guān)部門的支持與幫助，建立能滿足學(xué)生學(xué)習(xí)要求和實(shí)踐需求的基地，將建成“科研——實(shí)習(xí)——就業(yè)”一體化的新型實(shí)習(xí)基地作為努力的目標(biāo)，目前已取得階段性成果。

4 結(jié)束語

專業(yè)技術(shù)課承載著一個(gè)專業(yè)的特色和生命力，它們應(yīng)具有與基礎(chǔ)課同等重要的地位。課程建設(shè)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，課程實(shí)踐教學(xué)的改革要適應(yīng)人才培養(yǎng)目標(biāo)。在多年課程建設(shè)的改革與實(shí)踐中，深深體會(huì)到突出課程特色是關(guān)鍵，加強(qiáng)課程和實(shí)踐環(huán)節(jié)之間的有機(jī)聯(lián)系是迅速提升課程整體水平的有效途徑。