【機械制造論文】新工科下的機械制造工程課程改革

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1、【機械制造論文】新工科下的機械制造工程課程改革 ［摘要］為了主動適應世界范圍內(nèi)的科技革命和產(chǎn)業(yè)變革發(fā)展趨勢，服務“中國制造2025”，我國積極推進新工科建設。高等工程教育是新工科建設的主戰(zhàn)場，其中普通高等院校機械設計制造及自動化專業(yè)是新工科建設的重要一環(huán)。機械制造工程作為機械專業(yè)主干專業(yè)課程應及時進行課程改革，以應對技術革新和產(chǎn)業(yè)升級對人才培養(yǎng)的要求。分析機械制造工程課程特點，結(jié)合新工科建設特點指出現(xiàn)階段課程存在的問題，就課程改革的方向和具體措施進行探討。 ［關鍵詞］新工科；高校課程改革；機械制造工程 一、機械制造工程課程特點 機械制造工

2、程課程是機械專業(yè)本科生的主干專業(yè)課。通過本門課程的學習，學生應該掌握機械制造技術與工藝的基礎知識，理解金屬切削原理與機理，熟悉工藝系統(tǒng)各組成要素刀具、機床和夾具的工作原理和設計方法，初步具備制定工藝規(guī)程的能力?？梢哉f，熟練掌握這些內(nèi)容是機械相關領域從業(yè)者的“基本功”，要求學生既有一定的理論功底，又要有動手動腦的能力。 1.教學內(nèi)容自成系統(tǒng)，學時長。以機電專業(yè)為例，機械制造工程課程要在一個學期之內(nèi)學完整本教材，包括七章內(nèi)容，共80學時。這七章內(nèi)容前后關聯(lián)，缺一不可，課程體系完整。這樣設置教學內(nèi)容便于學生系統(tǒng)掌握機械制造領域的專業(yè)知識，但也會使教學內(nèi)容繁多，各個知識點都要涉及。在這

3、種情況下，即使安排80學時，時間仍不富余，教學過程較快，未給學生留出足夠的“消化吸收”的時間。 2.與其他課程的關聯(lián)程度大。機械制造工程課程是大三開設的專業(yè)課程，要求學生具有機械設計、互換性與測量、機械制圖、工程材料等課程的學習基礎，并且要安排在金工實習之后，使學生接觸實物，同時具備一定的動手能力。有的專業(yè)并未開設系統(tǒng)的互換性與測量課程，學生在學習機械制造工程課程時會遇到有些知識點不清楚的情況，有的學生對工程材料課程的知識點十分生疏，也會對機械制造工程課程的學習產(chǎn)生較大影響。 3.課程內(nèi)容較枯燥，學生學習積極性不高。機械制造工程課程的教學內(nèi)容不僅有抽象的理論知識

4、，而且涉及與工廠生產(chǎn)緊密結(jié)合的實物和實踐經(jīng)驗。學生大多缺乏工廠實踐經(jīng)驗，也沒有見過實物，時常出現(xiàn)對某個概念完全不知的情況，嚴重挫傷學生學習的積極性。 二、新工科背景下現(xiàn)行機械制造工程課程存在的問題 新工科建設是主動應對新一輪科技革命與產(chǎn)業(yè)變革的行動。圍繞新工科建設，先后形成了“復旦共識”[１]“天大行動”[２]和“北京指南”[３]，奏響了工程教育的主旋律。教育部辦公廳《關于公布首批“新工科”研究與實踐項目的通知》指出，要把握好新工科建設的內(nèi)涵，統(tǒng)籌考慮“新的工科專業(yè)、工科的新要求”，加快培養(yǎng)新興領域工程科技人才，改造升級傳統(tǒng)工科專業(yè)，主動布局未來領域人才培養(yǎng)[４

5、]。但現(xiàn)行的機械制造工程課程無法適應新工科建設的新要求。 1.教學內(nèi)容與時代脫節(jié)。以機電專業(yè)為例，《機械制造工程》第2章為“金屬切削過程及切削參數(shù)優(yōu)化選擇”，授課過程中仍以最簡單的車削外圓為例，缺乏高速切削、精密與超精密切削等新型切削方式的相關內(nèi)容。誠然“車削外圓”工藝能夠體現(xiàn)基本的金屬切削原理，但已經(jīng)與一些新型切削方式相脫節(jié)。再如第3章“機床、刀具和加工方法”仍然花費較多的課時講授普通車床的傳動系統(tǒng)和原理，但該種機床在現(xiàn)代化工廠里早已實現(xiàn)更新?lián)Q代。 2.缺乏能夠適應新工科建設的新教材。目前，機械制造工程課程相關的教材十分繁多，但都千篇一律，內(nèi)容和模式大同小異。

6、這些教材內(nèi)容陳舊冗長，形式單調(diào)，重點不突出，無法適應新工科建設的教學要求。如有的機械制造工程教材仍沿用上個世紀六七十年代的內(nèi)容，結(jié)構(gòu)固化，圖片陳舊，可閱讀性不強。3.教學目標不明確，教學方式單調(diào)乏味。教學大綱依然沿用傳統(tǒng)理念制定，教學目標不明確，重點不突出，或者與新工科背景下的人才培養(yǎng)目標不符。另一方面，各章節(jié)之間的課時安排頭重腳輕，前緊后松，教師無法合理安排授課計劃，學生也不能很好地適應上課節(jié)奏。授課過程仍然以“教師講，學生聽”為主，聽課“抬頭率”不高，學生參與度和積極性低。 三、新工科背景下機械制造工程課程改革的方向和措施 針對以上問題，結(jié)合新工科建設背景，

7、本文認為可從以下幾個方面對機械制造工程課程進行改革。 1.對接產(chǎn)業(yè)需求，明確教學目標。隨著新一輪科技革命和技術升級，大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能與智能制造等新興產(chǎn)業(yè)得到了突飛猛進的發(fā)展。技術變革日新月異，產(chǎn)業(yè)需求也相應地發(fā)生了根本性變化。機械制造工程課程應當以產(chǎn)業(yè)需求為導向，順應技術發(fā)展趨勢，制定針對性更強的課程教學目標，增加創(chuàng)新意識、動手實踐能力、跨學科交叉融合能力作為學生培養(yǎng)目標的重要方面。 2.跟蹤技術發(fā)展成果，更新教材和教學內(nèi)容。機械制造工程教材應當改變撰寫方式，調(diào)整章節(jié)結(jié)構(gòu)，比如以工程案例為主線貫穿始終，增加應用性和趣味性。刪減與技術發(fā)展趨勢脫節(jié)的

8、內(nèi)容，同時增加虛擬仿真、智能制造、智慧工廠等最新技術成果。教學過程中突出重點，合理分配學時，提高教學質(zhì)量。在不影響教學效果的前提下，減輕學生學習負擔，調(diào)動學生學習的積極性和主動性。 3.創(chuàng)新教學方式，改革考核手段。充分利用“線上線下融合”、慕課、虛擬技術等新型教學手段，創(chuàng)新工程教育方式，增加體驗性，提高教學效率。增加討論和實踐學時，提高學生參與度。鼓勵學生將課堂所學知識應用到各類創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽和工程實踐中去，同時鼓勵學生將參賽和實踐過程中遇到的問題和積累的經(jīng)驗帶入課堂，與同學討論分享，進而豐富課堂內(nèi)容，增加學生的獲得感。改變單純以考試成績?yōu)橹笜说目己朔绞?，完善考核手段，比如以項?/p>

9、的形式布置任務，將項目完成情況作為課程考核的重要內(nèi)容?？傊ㄟ^改革考核手段，使考核結(jié)果能夠真正反映學生從本門課程的學習所得。 四、結(jié)語 綜上所述，在新工科背景下，機械制造工程課程需要進行深度的課程改革。結(jié)合新技術發(fā)展趨勢、新型人才培養(yǎng)理念，借助“線上線下”融合、慕課、虛擬技術等多種新型教學手段，從教學目標與教學大綱、教材與教學內(nèi)容、教學方式與考核手段等方面進行全方位變革，以滿足新時代的人才培養(yǎng)要求。 參考文獻 ［1］“新工科”建設復旦共識. ［2］“新工科”建設行動路線(“天大行動”). ［3］新工科建設指南(“北京指南”)新華網(wǎng). ［4］教育部辦公廳關于公布首批“新工科”研究與實踐項目的通知.