《先進制造技術》課程的教學模式探討

摘 要：《先進制造技術》具有理論性、學術性強，涉及的學科范圍廣，實踐性較差的特點，采用傳統的教學方式很難達到預期的教學目的。針對這一狀況，筆者在實踐過程中，探索采用老師引導，學生自學、自講和自評的方式進行該課程的教學。結果發現，這一教學模式不但培養了學生的學習興趣與積極性，獲得良好的教學效果，還鍛煉了他們收集信息和處理信息的能力。

關鍵詞：高等教育 教學改革 先進制造技術

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1673-9795（2013）04（b）-0043-02

《先進制造技術》課程是我校近兩年來新開的一門機械類專業選修課程，教學對象是我院大四學生。開課的主旨思想是通過介紹先進制造技術的各項關鍵技術的內涵、特征、技術發展前沿和關鍵技術等，使學生了解和掌握先進制造技術的各種新思想、新方法、新技術，了解本學科發展的前沿狀況，拓展學生的知識面，使學生適應由傳統制造業的設計思想和制造方式向先進制造業的設計思想和制造方式轉變，并能在今后工作崗位上加強先進制造技術的應用，適應社會生產發展的需要。課程的目的在于使學生能在總體上了解先進制造技術的基本內容及其在提高國民經濟發展水平方面的巨大潛力，從而去影響和推動相關人員共同奮斗，不斷地推廣先進制造技術，并在實踐中勇于提高和創新，不斷地提高我國的機械制造技術水平，以增強國力和世界市場的競爭能力。

1 課程特點

1.1 《先進制造技術》的課程特點

先進制造是由多學科高新技術集成的制造工程科學，它以制造工藝技術為核心，體現制造過程的物理本質，是先進制造的使能技術，圍繞制造的物理本質，綜合了高新技術的輔助技術群，如過程控制、柔性制造系統（含組織由于調度）、并行工程、全面質量管理、虛擬企業及企業聯盟，先進制造的終極目的是滿足顧客提出的要求。

因此，《先進制造技術》課程不但具有多學科交叉性，更具有科研前沿性。傳統制造技術或工藝類課程，不但可以列舉出很多應用實例，還可以帶學生到生產現場實習，通過感官體驗來加深印象；而《先進制造技術》，主要介紹的是一種大制造概念，引領未來制造業的具有創新性的制造理念，比如可持續制造、綠色制造、人文制造、生物制造等，它更多的是提出一種理念，而這種理念是目前制造行業的發展方向，因此，很難找到與此相符合的生產實例。再比如，虛擬制造技術與網絡制造，他們是目前制造行業科研的熱點課題，但具體的實際應用或生產，卻很難體現。

針對《先進制造技術》課程的這些交叉性、前沿性、學術性的特點，在教學過程中，如何選擇合適的教學方式或實踐方式，使學生在較短的時間內了解這些大制造概念下的先進制造工藝、先進制造模式以及未來先進制造理念，是我們老師應該重點思考的問題。

1.2 教學對象的特點

本課程是機械類專業的專業選修課程，教學對象是大四上學期的本科生。對于本科生，大四第一學期是最繁忙和迷茫的時期。在這一時期，少部分學生準備考研，學習時間的安排也一切以考研科目為重。大部分學生要找工作，而大四第一學期也是各種招聘會、公務員考試、各種職業資格考試最多的學期，所以，學生們很少有時間或把興趣放在專業選修課程上。更多的關注是拿到專業選修課程要求的學分。

因此，教學對象的實際情況也提高了對教師的要求，教師不但要知識講清楚，更要提高學生們的興趣，在有限的教學時間內達到事半功倍的效果。

2 教學改革實踐的嘗試

2.1 備課

《先進制造技術》的課程特點以及學生自身的實際情況，就要求老師在進行備課的時候不能僅僅關注課程的知識點，而更多的結合目前制造業的實際以及學生就業或進一步深造的心理，從《先進制造技術》課程所涉及到的行業發展高度，對學生的就業做指導。

例如，在《先進制造技術》課程加工域活動中的“快速原型技術”部分，該部分主要介紹與傳統的“減量制造概念”相對的“增量制造概念”。就課程內容本身來說，雖然是研究熱點，但在實際生產中很難遇到。而三維模型與快速原型設備之間的接口程序卻與目前機械制造行業的數控加工、加工中心的接口程序很相近。因此，在備課過程中，我就從這一“相近性”著手，對“接口程序”內容查閱了大量的資料，包括目前常見的數控接口程序、加工中心接口程序等非常具有現實意義的應用實例，然后逐步擴展至快速原型的接口程序與標準。

2.2 授課環節的探討

（1）教材知識點的講授。

《先進制造技術》課程涉及到很多交叉學科、研究前沿的知識點，這每一個知識點，實際上都是一個學科方向或學科前沿。因此，在有限的課堂時間內，很難把這些知識點向學生講述透徹，并且，對于大多數知識點，筆者認為，也沒必要全部理解。因此，在講述過程中，筆者一般都是用很短的時間對這些知識點或學科前沿進行講述，但要求學生對這些學科方向或研究領域所涉及的一點關鍵知識點進行筆記記錄。然后根據每個學生的不同興趣，讓學生對自己感興趣的領取去查閱資料，并形成約20分鐘的課件，在下次上課過程中進行講述。這一環節，主要是培養學生自主學習、自主從各個渠道獲得知識的能力。

（2）學生自講自評。

每次上課，均安排1～2個學生走向講臺，根絕自己獲得的信息來講述相關知識點，然后學生互相提問。在剛開始進行這種教學實踐的時候，筆者還心存疑慮，怕學生已經習慣了傳統的填鴨式教學而不愿走向講臺，但經過兩次實踐以后，學生非常配合。其實，在學生內心里，都有一種求知欲和被認可的心理。通過學生的互評和老師的鼓勵，很多學生走上講臺后都信心十足，準備的內容也越來越詳細，越來越多，表達能力也逐步增強。在最初上課階段，有幾個學生一直坐在教室的后排，不是睡覺就是低著頭看其他與課堂無關的書籍。通過幾次實踐后，大家都坐在了一起，課堂氣氛活躍了很多。比如在講述“快速原型工藝”部分時候，有一學生根據自己熟悉計算機繪圖以及動畫的特點，把原本很生硬和難懂的設備原理圖繪制成了三維動畫，非常生動形象。不但把這一生硬的工藝過程講得栩栩如生，還得到了同學生的鼓掌和羨慕。不但使同學們獲得了知識，自己的特長也得以發揮，培養了學生自主學習的興趣與能力。

（3）教師—— 學生互動。

在開始上課階段，筆者一直是站在講臺上講述與回答學生的問題。但是，在這樣的教學過程中，筆者發現，老師一旦站在講臺上，與學生之間的距離就拉大了很多，學生有很多問題都不敢大膽提出。后來，筆者就嘗試著走下講臺。走下講臺發現，學生對這種科技前沿的東西很感興趣。網絡和電腦的普及，提供給學生很多獲取知識的渠道。走下講臺后，筆者每提出一個問題，學生們都嘰嘰喳喳，非常踴躍的發言。很多時候，都是學生走上講臺，把自己的理解與認識拿出來與大家共同討論。

（4）教研相輔。

科研意識是指積極從事科研工作的動力，潛心捕捉和研究問題的探求欲，是科研素質的基礎；而教育科研意識則是指：“教師對教育活動的有意識的探索和革新，是運用教育科學理論指導教育活動的自覺性，是對所從事的教育活動的一種清晰而完整的認識。它既表現為行為主體對教育環境的主動適應，也表現為行為主體對教育環境的積極影響與改造。”教育科研意識高的教師深知教學與科研相互消長的關系，善于運用自身所學的教育科學理論來指導日常教學，不斷以科學理論為標準總結日常教學經驗，善于發現問題，并能及時地根據教育科學理論來調整教學細節，以求解決問題完善教學。教育科研意識高的教師還善于提高自身的專業素養及科學素養，熟悉本學科的科研發展新動向、新成果，知道如何根據所掌握的新動向、新成果來指導自身的科研及教學。中國的教育要與國際接軌，教育改革要繼續推進，各高校要培養出有較強綜合能力及市場競爭力的大學生，就要求教師優化教育科研意識，通過教育科研活動來改變傳統的教學模式，真正培養出有自主學習能力、創新能力的優秀人才。

在講述過程中，筆者經常根據授課內容，將自己目前正在從事或以前的科研成果展示給同學們。比如，在講到“快速原型材料”的時候，筆者就將自己目前正在研究的“梯度功能復合材料”的成果展示大家，并結合自己的貼身體會，和同學們交流科研的實質與方法。不但打破了學生對科研的神秘感，更提高了他們對科研的認識，對創新實質的體會，培養了學生們的科研興趣。

（5）擇業交流。

由于教學對象是大四第一學期的本科生，他們都面臨擇業和考研的壓力與迷茫。對于大多數學生來講，他們正在積極盲目的參加各種招聘會。究其原因，是同學們對自己的行業還不了解，對自己的特點或優勢還看不清楚。筆者就結合自己的經驗和所見對同學們進行交流。這也是每次課堂教學中同學們最為活躍的部分。其實，這一看似和教學無關的環節，卻引起了學生們的極大思考。

大學是青少年走向社會的過渡階段，但是，作為大四學生，由于在大學期間的教育基本上都是填鴨式的學習，所以，學生很少自己去獨立思考，并且，由于和實際生產（尤其對于機械類專業）的脫節，很多學生不知道自己的專業究竟有什么前途。尤其對機械行業，很多學生都普遍認為是一個“夕陽產業”，但是，大家又不想背離自己的專業，所以，很多學生感到很迷茫，就穿梭與各種招聘會，不但耽誤了大量的時間，還喪失了很多很好簽約機會。根據學生的這一心理特征，從機械行業的內涵與外延出發，結合《先進制造技術》所提倡的大制造感念，對機械類行業的發展進行了探討。逐步破解學生的迷茫心理，并大大提升了他們對自己專業的了解與信心。

3 結語

教—— 學的目的，最終還是為了學生的“學”，因此，教師在整個教學環節中，都應該圍繞著學生的“學”為中心。而“學”又分為教材知識的學習和學習能力的學習。在當今這個科技進步日新月異的世紀，個人認為，學生的學習能力更為重要。因此，就要求老師在教學過程中更應該注重這一點。

前面對《先進制造技術》課程特點的介紹可知，該課程是一門專業選修課，是目前國內外大制造概念中的科技前沿，是涉及到多學科的交叉技術。因此，在講述該課程的過程中，培養學生的學習能力更應該放在首位。為了達到這一目的，個人認為，應該打破或不局限于傳統的“教師灌輸，學生吸收”的教學模式，一切有利于培養學生學習能力的手段與方法都可使用。下面幾點就是作者本人對該課程教學改革的幾點思考總結：

（1）在備課中，應該收閱大量的資料，尤其注重科技前沿與目前生產實際的聯系了，注重多學科交叉知識點的歸納與分解。

（2）教學過程中，應盡量采用和學生面對面交流的方式，注重培養學生的興趣以及自主思考學習能力。

（3）注重從學生的心理實際出發，激發學生的個性與特長。

參考文獻

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