工學結合模式下《先進制造技術》教學改革研究

吳斌++陳敏

文章編號：2095-6835（2017）10-0142-02

摘 要：先進制造技術是機械制造領域未來重要的發展方向。分析了當前先進制造技術課程的教學現狀，結合課程特點與實際教學條件，提出了在工學結合模式下對該課程進行教學改革的觀點與措施。教學實踐表明，所提出的教學改革措施能有力提升該課程的教學效果。

關鍵詞：工學結合；機械制造；制造技術；管理模式

中圖分類號：TP391 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.10.142

《先進制造技術》是機械制造與自動化等機械類專業學生的必修專業課程，主要講述各種先進機械制造技術以及現代管理技術。隨著制造業的快速發展，尤其是德國工業4.0和中國制造2025的提出，先進制造技術被擺在了重要的位置。目前《先進制造技術》課程教材大都是文字性的介紹各種先進制造技術的概念、原理以及應用，加上內容廣泛、先進制造技術類別多，學生在學習時覺得枯燥無味，缺乏感性認識，不利于學生的理解與接受。因此，對《先進制造技術》的教學方法和手段、教學理念與模式進行改革很有必要。

工學結合提倡“學中做”“做中學”，把課堂中所學的理論知識與工作過程中的實踐結合起來，對于增加學生的感性認識，促進學生對知識點的理解很有幫助。廣州鐵路職業技術學院花都工學結合示范園“廠中校”“校中廠”為學生在工學結合模式下學習先進制造技術課程提供了有利的條件。

1 《先進制造技術》的教學內容

先進制造技術是在20世紀80年代末期，美國根據本國制造業面臨的挑戰和機遇，對其制造業存在的問題進行深刻反省，為了提升其制造業的競爭力和促進國民經濟增長而提出的，并得到了充分的重視。

廣義的先進制造技術除了包含各種先進的制造加工技術以外，還包括先進的企業組織管理模式。該課程主要的教學內容可以概括為以下幾個方面：①先進制造工藝技術。主要包括激光加工技術、高能束加工技術、超高速加工技術、超精密加工技術、微型機械加工技術、快速成形技術等。②計算機輔助與綜合自動化技術。主要包括CAD/CAPP/CAM一體化技術、制造模擬仿真技術、工業機器人（Industrial Robot）、柔性制造系統、虛擬軸機床技術、生產物流技術等。③先進制造模式。主要包括虛擬制造、計算機集成制造、綠色制造、敏捷制造、生物制造、精益生產、智能制造、制造全球化和網絡化等。④現代管理技術。主要包括制造資源規劃、企業資源規劃、產品數據管理等。

課程內容結構框架如圖1所示。

2 《先進制造技術》課程的特點

2.1 實用性強

先進制造技術是一項面向工業應用，具有很強實用性的新技術。先進制造技術的發展往往是針對某一具體的制造業（比如汽車制造、電子工業）的需求而發展起來的先進、適用的制造技術，有明確的需求導向特征。學生掌握這門課程對以后職業生涯的發展有很好的幫助。

2.2 內容非常廣泛性

《先進制造技術》涵蓋了產品設計、生產準備、加工與裝配、銷售使用、維修服務甚至回收再生的整個過程。該課程除了講授智能制造等諸多的制造技術之外，還講授企業的生產與管理模式等，且先進制造技術是一門涉及到機械、電子、生物、材料、信息和管理的交叉學科，內容的涵蓋面非常廣泛。

2.3 課程內容更新速度快

隨著時代的發展與技術的進步，《先進制造技術》的內容并不是一成不變的，而是會根據技術的發展而更新。這就要求在授課時一定要注重技術的發展前沿，不斷地吸收補充和擴展新的知識。

2.4 教學內容各模塊的獨立性較強

基于課程學科的特點，教學內容模塊之間的獨立性較強，比如離子束加工與3D打印之間，超精密加工與綠色制造之間，這些教學模塊獨立性較強。一方面，前者課程的學習情況不影響后續課程的學習；另一方面，要求做好課程的整體體系設計，使學生能夠把知識點連貫起來，易于理解和接受。

3 課程教學改革措施

在分析《先進制造技術》教學內容和課程特點的基礎上，結合現有的教學條件，利用“廠中校”“校中廠”以及專業實踐教學基地，優化教學理念，將工學結合模式下任務驅動教學法引入到該課程的教學當中。本文進行了以下教學改革探索，并將其運用到實踐當中。

3.1 根據專業特點合理選取教學內容

綜上所述，先進制造技術所涵蓋的范圍非常廣，內容非常豐富。教師很難在有限的學時里對這些內容深入講解。必須要根據專業的特點以及當下的技術應用熱點合理地安排教學內容。比如，隨著德國工業4.0和中國制造2025的提出，智能制造成為了當下的技術熱點，應予以重點講授。工業機器人技術在企業的應用中非常火爆，也應作為教學的重點。

3.2 及時更新前沿知識

《先進制造技術》所涵蓋的內容并不是一成不變的。大數據時代下技術的更新交替較快，有些內容目前屬于先進制造技術范疇，但未來可能就不再先進，而又有新的前沿技術產生。這就要求教師不斷提升自我，關注前沿知識，不斷地吸收與補充，及時更新教學內容以保證課程內容具有前瞻性。

3.3 采用“理論+實踐”的教學模式

目前，《先進制造技術》的教材大部分都是文字描述性的內容，不利于學生的理解與接受。論文采用的是工學結合模式下“理論+實踐”的授課方式。在講解完某一項具體的先進制造技術原理之后，根據廣州鐵路職業技術學院學院現有的“校中廠”“廠中校”教學條件，把學生帶到實踐現場參觀，讓學生現場觀摩或者是自己實際動手操作，增強學生的感性認識，不但能提高學習興趣，還能促進理解。此外，機械制造和自動化專業還有7 d的先進制造技術實訓課時，以某一個具體的先進制造技術任務為驅動（比如3D打印技術），讓學生自己動手完成該項技術的全過程，直至制作出樣品。實踐證明，工學結合模式下任務驅動教學法應用在先進制造技術課程中效果良好。

3.4 培養學生的創新意識和創造性思維

先進制造技術是機械行業未來的核心組成部分，創新又是機械行業的精髓。在國家大力提倡創新創業的背景下，培養學生的創新意識和創造性思維在先進制造技術的教學過程中顯得尤其重要。在教學過程中，應充分挖掘學生的創新意識，并鼓勵學生多參與相關的競賽，比如工業機器人競賽、3D造型競賽等，通過競賽來提升學生的動手能力，培養他們的創新性思維。

筆者將上述教學改革觀點與措施應用到實際的教學活動過程中，通過一段時間的實踐，教學效果得到了較為明顯的改善。

4 結束語

先進制造技術是機械制造行業提升競爭力的重點，大數據時代下，先進技術的更新交替較快。根據《先進制造技術》的學科特點，筆者結合在實際教學過程當中的做法與體會，提出了一些提高教學效果的改革方法與措施，并將其運用到了實際教學過程中，取得了良好的效果，注重培養了學生的創新能力和實踐能力，為學生的職業生涯的發展奠定堅實的基礎。

參考文獻

[1]遲明善，王仲文.機械類“ 先進制造技術 ”課程教學研究[J].山東工業技術，2016（15）.

[2]張劍，歐陽陵江.高職“先進制造技術”教學模式與教學措施探討[J].科教文匯，2015（10）.

[3]朱剛賢，王麗芳.淺談如何提高先進制造技術課程教學效果[J].科技信息，2014（01）.

[4]薛會民，劉志民，王凱.先進制造技術課程教學探討[J].河北工程大學學報，2009（01）.

[5]王彤.基于先進制造技術教學的思考[J].湖南農機，2012（09）.

〔編輯：張思楠〕