基于創新能力培養的機械制造技術基礎課程教學改革與研究

王海霞　魏軍英　郭春芬

摘 要 文章結合機械制造技術基礎的內容和特點，以創新能力培養為根本，提出了一種新的實踐教學模式，并對機械制造技術基礎的理論教學和實踐環節進行了探討和研究，通過優化課堂教學體系、構建實驗教學新模式、加強實踐教學環節（如金工實習、生產實習、課程設計）等措施，使三者更有效地結合。通過初步實踐，取得了一定的效果。

關鍵詞 創新能力培養 機械制造技術基礎 理論教學

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A

1 概述

在知識經濟與經濟全球化的今天，培養具有創新精神和創新能力的高素質人才是社會對高校的要求和期望。①機械工業作為制造業的基礎行業，為國民經濟建設提供技術裝備，它的發展更是需要大量全面發展、綜合素質優秀的專業人才，機械工程教育模式必須與快速發展的機械工程技術相適應。從事機械工程高等教育必須創新教育理念和運行機制，跟上時代前進的步伐，大力推行以發展學生創新能力為核心的創造教育。

機械制造技術基礎是機械設計制造及其自動化專業非常重要的一門專業技術基礎課，該課程內容覆蓋面廣、信息量大，包含金屬切削原理與刀具設計、金屬切削機床概論與設計、機械制造工藝學、機床夾具設計原理等多門學科的內容。②③同時機械制造技術基礎也是一門重在實踐的課程，教材中的很多知識需要在實踐中學習和掌握，僅憑根據教材進行理論講解和習題練習遠遠達不到教學效果，學生不能真正地感受到所學知識的用途，更談不上如何應用。

為了適應現代社會對機械專業人才創新能力提出的新要求，培養學生既有動手能力、創新能力又要具備一定的理論深度，本文針對機械制造技術基礎課程進行了一系列的教學改革，構建了實踐教學體系，將理論教學與金工實習、課程實驗、專業課程設計、生產實習等實踐環節有效結合，提高學生在接受知識信息、綜合分析問題及工程實踐等方面的能力。

2 改革內容與舉措

針對機械制造技術基礎課程的上述特點，為達到創新能力培養的預期目標，本文從以下幾方面進行了課程教學的改革。

2.1 加強金工實習教學

金工實習是機械類專業學生學習機械制造技術基礎及工程材料等課程必不可少的實踐基礎課，是機類與非機類有關專業教學計劃中重要的實踐教學環節。④機械金工實習包括車工，銑工，特殊加工（線切割，激光加工），鉗工，砂型鑄造等實踐環節，它對于培養學生的動手能力有很大的意義，同時可以使學生了解傳統的機械制造工藝和現代機械制造技術。

按照本校本專業學生的教學計劃，金工實習在前，機械制造技術基礎理論教學在后，由于沒有針對性地建立兩者的有機聯系，導致學生們的學習是孤立、片面的進行，無法真正達到金工實習的教學效果。本文將機械制造課程的教學任務提前，在進行金工實習時，安排專業教師詳細講述金工實習與機械制造技術基礎課程的內在聯系，并向學生介紹課程的主要內容，在金工實習的整個過程中，指定專業教師對學生進行理論講解、輔導和答疑，深化實習內涵，使學生清楚地認識到金工實習并不是孤立的，提高實習的積極性和主動性，從而為將來的理論課程學習打下良好的基礎。

2.2 優化改革課堂教學體系

為實現學生創新能力的提高，首先要讓學生深入、扎實地掌握理論知識，考慮到該課程知識面廣、信息量大、理論性強的特點，本文運用先進的計算機技術，建立機械制造技術基礎課程的電子教案、多媒體課件等教學素材，在保持原有核心教學內容的基礎上，輔助以大量的圖片、三維動畫與實際加工影像等，豐富形象教學內容，增強學生學習的積極性；同時進行創新性教學模式的探討，變單一教學模式為多樣化教學模式，提高學生學習的主動性，達到較好的課堂教學效果。

2.3 構建實驗教學新模式

目前本課程的實驗內容包括：刀具幾何角度測量、工藝系統靜剛度測定、機床主軸箱拆裝實驗等，多半是傳統的驗證性實驗。⑤通常是由專門的實驗員教師進行題目的下達、內容的指導和成績的評定，實驗員教師無法了解課堂教學的進度和深度，專業課教師不能真正掌握學生實驗操作情況，同時驗證性實驗的目的是使學生掌握課程基本原理，通過親自動手操作驗證并加深學生對理論的認識，但沒有設計性實驗相輔助，就會欠缺了對學生研究創新能力的培養。

針對本課程的實驗教學進行以下改革：（1）對傳統的驗證性實驗（如刀具角度測量等）進行方法和手段的改進，讓專業課教師參與到學生的實驗過程中，結合課堂的講解情況與實驗員教師進行內容的協調與安排，由實驗員教師提前下達任務，學生在動手操作驗證后講解自己的實驗過程和結果，并給出必要的理論支持，變被動學習為主動學習，大大提高了實驗教學的效果。（2）增設創新性實驗環節，根據課堂所學知識和實驗室現有設備設計實驗，由學生自主搭建實驗平臺，在實驗中發現問題和尋找解決問題的方法等等，激發學生的創造性思維，提高學生的創新能力。

2.4 改革生產實習和課程設計

機械制造技術基礎生產實習和課程設計是對該課程進行實踐教學的兩個重要環節，⑥通過這兩個實踐環節，將學生們的課堂理論在實踐中加深理解和進一步驗證，可更好培養學生實踐創新能力。在生產實習過程中，學生可以進一步接觸到真正的企業生產，將對零件、刀具、夾具、機床等裝備的認識實現從理論到實物的轉換，借助課程設計中進行的機械制造技術基礎課程的總結與應用，實現對學生理論知識的考查、鞏固和加深。

本文針對機械制造技術基礎課程設計進行題目選編、時間進度改革、典型零件和夾具的建模與仿真等多項內容改革，⑦并將課程設計融合到機械制造技術基礎理論課程的教學和生產實習中，提前下達設計題目，讓學生在課程學習和生產實習的過程中熟悉設計任務，引導其積極、主動地學習相關知識。

3 總結

學生創新能力的培養是各高校面臨的一項重要任務，不僅涉及到教師的創新素質、學校的創新環境，還和學生自身的創新思維有關，目前在這方面的工作仍處于起步和探索階段。為配合創新能力培養的教學改革，檢驗改革成效，以筆者指導的機械設計制造及其自動化專業2010-2011級本科生十個班級為試點班級，從理論教學和實踐環節等多個方面對機械制造技術基礎課程的教學改革進行了初步嘗試，并取得了一定的效果。

基金項目：本文系“山東科技大學群星計劃項目”（項目編號：QX2013224）的研究成果；本文系“2013年山東省特色名校工程建設—機械制造技術基礎課程資源庫”的研究成果

注釋

① 劉秀蓮.培養機械專業大學生創新能力的方法探索[J].中國電力教學，2013（16）：30-31.

② 王素玉.機械制造技術基礎[M].北京：清華大學出版社，2012.

③ 張樹森.機械制造工程學[M].沈陽：東北大學出版社，2001.

④ 傅水根.創建有中國特色的工程實踐教學體系[J].中國大學教學，2004（7）：24-26.

⑤ 朱從容.機械制造技術基礎課程實踐教學改革探討[J].黑龍江教育（高教研究與評估），2012（3）：6-7.

⑥ 鄒青.機械制造技術基礎課程設計指導教程[M].北京：機械工業出版社，2004.

⑦ 王海霞.機械制造技術課程設計中存在的問題與改革方案[J].內蒙古農業大學學報，2010（6）：154-155.