《先進制造技術》教學模式探索

薛浩 高波

《先進制造技術》是機械設計制造類專業的一門選修課，該課程除了涵蓋先進的設計技術、先進制造工藝、制造自動化技術等內容外，還與企業先進的管理方法、材料、計算機、自動化等多門學科有關系，相當于制造業的一部大百科全書。通過學習本課程，學生能了解當今制造業中一些比較先進的技術概念、我國制造業的現狀及未來的發展方向，拓寬視野，增加學習的動力。

一、《先進制造技術》課程特點

該課程理論知識極多，很多都是概念性的文字，有些連比較專業的技術教師都沒有接觸過，對相關理論的理解浮在表面。現如今，國家越來越重視應用型人才的培養，但局限于學校的實驗條件，這門課還是以理論為主，忽略了對學生實際動手能力和解決問題能力的培訓。由于本課程中很多都是概念性的知識，學生理解起來比較吃力，也比較乏味，導致課堂效果不是十分理想。

二、教學過程中存在的問題

（一）相關學科知識的欠缺

《先進制造技術》與很多學科有關，包括材料、新能源、力學、自動化、機器人、管理等方面。由于涵蓋面太廣，學生的相關基礎知識比較薄弱，學起來不是很容易，容易把它當成一門概念性的課程來學習。上課時，教師還是大段地給學生講述概念性知識，枯燥乏味，影響教學效果。教師不能對相關知識進行很好的拓展延伸，并結合中國乃至世界當今制造業的特點，激發學生的興趣，鍛煉他們發現問題的能力，并試著去解決。例如，講“精益生產”的時候，教師為了方便學生理解，舉一個做漢堡的例子，讓學生從十幾個工序中挑出4個增值工序，并說出原因。這4個增值工序分別是向漢堡里放醬料、正面烘烤牛肉3分鐘、反面烘烤牛肉3分鐘、把肉夾進漢堡里。因為教師自身對漢堡行業不是很了解，講課的時候就會有點空洞。

（二）教材內容不能及時更新

《先進制造技術》這門課程中，書中知識的更新周期很長，教材從編好到出版再到我們使用，已經過去了很長的時間，由于課本中的知識沒有被更新，導致學生在學習這門課程的時候，書中的一些內容可能已經不是當下最新鮮、最先進的了。

（三）實踐環節欠缺

受限于學校的實驗條件，人才培訓計劃依舊以理論課為主。學生們學到的知識，跟自己去現場感受體驗的效果相去甚遠。從學校教學資源方面分析，學校教學配套資源更新緩慢，一方面由于教學配套資源的購入審批手續復雜，另一方面也受經費限制，各高校先進制造技術方面的實驗實訓器材更新緩慢，存在與時代脫軌現象。以工業機器人為例，學校沒有相關的實驗設備，學校附近也沒有與機器人有關的企業。如果能到工廠進行參觀學習，不僅能激發學生的學習興趣，更能讓他們學到不少書本上沒有的知識。

（四）教師的教學水平參差不齊

跟我一樣，不少教師是研究生畢業之后直接來學校就業的。存在兩個問題。第一，就我們機制專業來說，雖然大部分教師本科、碩士研究生讀的都是本專業，但因為不是專業的師范院校畢業生，所以教學技能方面肯定有所欠缺。雖然來學校工作后考取了教師資格證，普通話這塊兒也沒有問題，但教育學、心理學方面我們也只是學了點皮毛。第二，大部分教師是從學生身份直接轉換為教師身份，雖然跟學生之間的距離很近，但對機械廠、汽車廠等跟機械相關的企業，還有機床如何工作、車間怎么布置、加工知識、工藝知識等，都沒有實地去進行學習、觀察、研究過。所以，教師本身對這門課的認識就不深入，對機械行業很多知識自身都沒有接觸過。沒了解清楚，如何將這些教給學生？就算教給學生，也如空中樓閣，紙上談兵。

三、教學方法改進

（一）教學內容

教師在前期備課過程中，可以查閱文獻，了解一些比較先進的制造知識，在課堂上給同學們拓展。可以對比著講，外國怎么樣、中國怎么樣;過去怎么樣、現在怎么樣。不但要了解比較先進的知識，還要了解這個知識產生的背景、發展過程等。講課的時候，教師要有自己的看法和見解，比如牛頓怎么說、愛因斯坦怎么說、我怎么說。并啟發學生發表自己的看法，引導他們獨立思考、解決問題的能力。

（二）教學模式

《先進制造技術》有很多概念性的知識，這些知識點比較碎，而且有的知識概念比較抽象。對于這些知識點，老師可以采用微課的模式，每個小知識點用3—5分鐘的時間講解清楚。這些微課可以做成在線的教學課件，同學們可以利用碎片化時間學習不少知識。在制作微課時，可以在里面插入一些小視頻。比如，我在講模塊化設計的時候，當時通過一個小視頻，大家很快就理解了模塊化設計的概念;再講到模塊化跟先進制造技術的關系時，理解起來就會容易很多。對基本概念掌握之后，有條件的可以帶學生去做實驗，也可以帶學生去工廠參觀。這種理論和實踐相結合的方式，能激發學生的興趣，提高學生學習的主動性，直接決定了課堂的教學效果。

（三）教學手段

把案例教學和課堂翻轉相結合。例如，針對一個具體的知識點，老師先結合生活中比較容易理解的例子將知識點講解清楚，然后讓學生分組討論剩下的問題;之后，各小分隊派出自己的代表上講臺上給大家講解，其他學生作為評委提出意見和建議。最后，由老師進行總結性的發言點評。這樣既發揮了老師的主導作用，也發揮了學生的主體作用，調動了學生的積極性。讓同學們參與其中，他們才能更積極地思考問題、解決問題，還能提高大家的團隊意識。

（四）教師要增強自身素質

教師是一個不斷輸出知識的職業。有個培訓教師說，以前你有一桶水才有可能給學生一滴水，但現在知識更新太快，這一桶水只有換成活泉水，才能源源不斷地滋潤學生和自身。時代的快速發展，對教師提出了更高的要求，除了學校安排的培訓之外，教師可以趁寒暑假時間自己找工廠去實踐學習。教師只有自身將理論知識弄明白了，才能清楚地教給學生，學生才會信服你。只有這樣，自身才會產生職業幸福感和成就感，人也會越來越自信。

（五）考核與評價

課前10分鐘小考與激勵政策。每次上課前10分鐘，教師精選幾道習題，習題內容可以針對上節課的內容，也可以是前幾節課的回顧。學生的期末考試總成績，其中平時成績占40%，表現好的學生，可以在平時成績這一塊兒加分。例如，舉辦“核心課程學生講課比賽”活動，讓同學們選擇自己感興趣的章節，挑10個學生，講10小節，每小節講10分鐘。對表現比較好的3個學生進行獎勵。

（六）教學目的

現在都講課堂思政問題，比如在講“綠色制造”這節課的時候，我就提到了習近平總書記說的“綠水青山就是金山銀山”，讓學生從現在就明確國家對制造業環境保護的要求，樹立綠色環保意識，畢業后不管是自己創業還是從事技術工作，都會考慮到環境保護的問題。樹立學生的危機意識。在講“精益生產”這節課的時候，使學生明白企業設立的每一個崗位都必須是增值的，不創造價值，就會被精簡。通過學習，促使學生必須好好學習，有真本事。

四、結語

《先進制造技術》作為學習了解制造業前沿知識的一門專業課程，內容涵蓋廣泛，涉及機械、電子、材料、計算機等多門學科。結合傳統教學方式，在教學內容、教學模式、教學手段、考核與評價和教學目的等六大環節開展以學習為中心的改進，將有助于提高教學效果。

【基金項目】本文系河南省智能制造技術與裝備工程技術研究中心（中心編號：3118210370）、焦作市數控銑床設備工程技術研究中心基金支持項目。

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（作者單位 黃河交通學院機電工程學院）