基于模块化的《机械制造基础》课程教学新设计

李妙玲 朱春熙（洛阳理工学院 河南 洛阳 471023）

基于模块化的《机械制造基础》课程教学新设计

李妙玲 朱春熙
（洛阳理工学院 河南 洛阳 471023）

从《机械制造基础》课程的教学现状出发，在对《机械制造基础》课程教学内容分析的基础上，应用模块化教学模式，重组教材章节，重新安排课程知识点的教学效果表明：各教学环节连贯性好，知识点层层递进；学生接受知识快，对知识的理解和应用能力得到提高。

模块化；机械制造基础；教学新设计

《机械制造基础》是高职高专机械类专业的一门重要技术基础课程，其内容具有很强的实用性。主要包括常见工程材料的性能，各种机械加工方法以及质量控制与分析等内容。随着新材料、新技术、新工艺的不断涌现，课程内容不断扩展。越来越丰富的教学内容和有限学时之间的矛盾冲击着传统的教学方法，如何更合理地优化教学内容，提高学生对专业知识融会贯通的能力，高效、优质地完成教学内容，是新形势下专业课程教师必须考虑的问题。

以《机械制造基础》课程的教学大纲为依据，以模块化教学形式设计教学内容，重新编排教材章节，既强调基础理论对具体加工方法的指导作用，又重视知识面的拓展和新理论、新方法的学习，对解决该课程的教学矛盾、提高教学质量具有重要意义。

《机械制造基础》课程的教学现状

随着科学技术的飞速发展，机械制造已经发展成为集材料、机械、自动控制和计算机等科学为一体的专业学科体系。为了培养和造就适应现代工业发展的优秀机电产品类设计、制造、管理和营销人才，各高校都适时地调整课程设置，将科技发展带来的新理论、新技术、新方法编入教学大纲之中。对于传统的《机械制造基础》课程来说，现代制造方法不断涌现，课程内容越来越多，但课时却非常有限。突出的问题主要表现在几个方面：（1）教材中教学内容的编排按部就班，基础理论与实践应用教学内容脱节；（2）学生对所讲授知识的用途不够明确，缺乏学习主动性，存在教与学脱节现象。

但学生正处于充满好奇心和创造力的年龄，对未知事物具有很强的求知欲，对自己感兴趣的事物喜欢刨根问底，追究其根源。这些正是改进教学方法、解决教学中存在问题的基础。

针对《机械制造基础》课程的教学现状，不能再按照传统的教学方式进行教学，应根据教学大纲的要求和学生的特点，把课程内容重新整理，设定不同的教学模块，循序渐进地引导学生掌握每一模块中的基本理论和应用技术。通过设定问题、引导讨论、给出解决方法，培养学生应用专业知识解决复杂问题的能力。

模块化教学的实施策略

（一）模块化教学的内容

模块化教学是一种较新的教学理念，一些高校将其应用于专业课程教学模式改革的探索之中，取得了明显的成效。尤其是在高职教育中，这种教育模式得到了普遍认可，也是我国职业教育的成功经验。在《机械制造基础》课程教学中应用模块化教学的理念，重点内容有以下几个方面。

进行知识重组，使授课内容模块化 《机械制造基础》课程所要达到的教学目的很明确：使学生获得机械制造生产过程的基本知识，具备运用机械加工方法提供合格机器零件的能力，培养和锻炼其理论联系实际的作风。学生学习该课程之前，已经开设了工程材料和热处理等相关课程，那么，本课程的理论教学应以通俗、概括、够用为原则，在讲清基本概念的基础上，注重培养学生运用所学方法解决实际问题的能力。因此，对于教材中章节的顺序应当作相应的调整，重组知识结构，建立模块化教学体系。

考核方式模块化 《机械制造基础》课程的特点是实践性强，如果单纯地考核课本知识，会把学生的学习局限于书本知识的范畴之中，使其重记忆、重复述，不利于培养学生思考问题、探究问题、解决问题的能力，久而久之，创新的意识淡薄了，进取的锐气磨灭了。采用模块化的考核方式，以课堂所授基本理论和方法为导向，督促学生探讨“为什么这样做”、“我会怎么做”、“怎样做最好”，可使学习行为由被动到主动，由死记硬背到灵活运用，促使学生学会利用图书馆、阅览室以及网络等查阅资料，进入实验室、实习车间动手实践。

（二）模块化教学的实施

在对我校机械制造与自动化专业教学班的教学中，选用的《机械制造基础》教材分为机械制造实践基础（上篇）和机械制造理论基础（下篇）两大部分，上篇偏重于设备认知、操作方法以及工装夹具、刀具的选用等，下篇偏重于材料特性、成形原理及制造工艺分析等。如果按照教材章节授课，知识点非常分散，难以突出重点，且每一种加工工艺的提出显得也很突兀，学生接受起来比较困难。

按照模块化教学内容的要求，首先对教材内容进行了重组。指导思想是将基础理论和相应的制造方法进行融合，形成一个教学模块，贯彻基础理论为实践（机器制造过程）服务、学习内容够用即可的原则，在有限的学时内优质、高效地完成教学内容。重组后的教学内容分为五个大的模块，每一模块又细分为若干子模块。各模块的主要内容和结构组成如下：

铸锻焊模块 主要包括金属变形理论、铸锻焊毛坯制造方法和缺陷分析。按照循序渐进的方法对各部分进行教学，如铸造子模块的教学顺序为合金的充型能力和收缩性、砂型铸造和特种铸造方法、铸铁的熔炼、浇注和铸造缺陷、铸件结构工艺性分析和选材；锻压子模块的教学顺序为金属的塑性变形和锻造性能、冷变形和热变形、自由锻和模锻、合金的锻造性能和特点；焊接子模块的教学顺序为手工电弧焊和焊条、焊件结构工艺性、焊接变形和应力分析、金属材料的焊接性能、其他焊接方法。

机械加工技术模块 主要包括车、铣、刨、磨、钻、镗等传统的机械加工方法和金属切削加工工艺基础子模块。各种具体的金属切削方法都包括了机床、刀具、附件、夹具、工件装卡和切削特点，在此基础上，可以引导和启发学生总结出金属切削加工过程的特点，根据实习期间观察到的现象，提出问题，激发学生解决问题的好奇心和兴趣，促使其渴望学习金属切削加工工艺基础知识，使理论子模块的学习变成了学生的自觉行为。

机械制造工艺方案模块 包括典型表面加工方法和制造工艺过程分析子模块。以轴、曲柄、箱体等典型零件的制造工艺过程为例，将本来孤立的、零散的、缺乏相互联系的选材、毛坯制造、机械加工方法联系起来，使所学知识成为一个较为完整的理论和实践应用体系。

经济性分析模块 包括机械加工经济性分析和质量管理、环境保护子模块。通过分析技术与经济之间的互相制约、互相促进关系，向学生灌输技术经济的观点。以常见零件的加工为例，提出各种可行的工艺方法，引导学生评价其经济效果和对环境的影响，通过比较寻找技术先进、经济合理的最佳解决途径，使学生逐步树立经济性是技术发展动力的概念，学会用全面的观点看待问题。

新技术、新工艺模块 分为工程材料、特种加工、精加工、经济型数控加工、机械制造自动化子模块。与教学内容模块化相适应，考核同样采用模块化方式。第一，各模块内容的分别考核。一个模块内教学计划完成后，适时进行考核。一般采用随堂考试的方式测试学生对教学内容的掌握程度，再给出2~3个生产实际问题，由学生课后查资料，提出自己的思路和解决问题的途径。测评结果及时反馈给学生，以鼓励和督促其认真学习下一个模块的知识。第二，模块知识综合应用能力的考核。在完成了两个或两个以上模块的教学计划或所有的教学计划全部完成后，及时进行综合测试。测试内容侧重于知识的连贯性和结合点的掌握程度，同样采用随堂考试和课后查资料的方式进行。

通过模块化考核，便于及时发现学生在各阶段以及知识联系环节上的共性问题。例如，在铸锻焊毛坯制造模块的测试中，一部分学生认为铸造轮辐数为偶数较好。显然，这种错误出现的原因是混淆了铸造和焊接两种工艺产生应力的原因和避免缺陷的方式。偶数个轮辐时，两个轮辐对称分布，处于同一水平线上，铸件收缩时无法变形而容易在内应力的作用下产生裂纹；奇数个轮辐时，两个轮辐不在同一水平线上，铸件收缩产生的内应力可以通过轮辐的微小变形得到缓解。而焊接时，焊缝布置应尽可能对称，以减小焊件弯曲变形或互相抵消。在给学生纠正错误认识之前，特意布置他们观察一下汽车、摩托车轮子轮辐的数量，然后才给他们解释选用奇数轮辐的原因。问题的及时解决，特别有利于后续模块中知识的学习和理解。

在《机械制造基础》课程中实施模块化教学的实践表明，学生学习的积极性和主动性明显提高，思考问题和探索解决途径的习惯逐渐养成。同时，与教学内容模块化相配套的考核方式模块化，显著加深了学生对基础知识的理解，其综合分析问题的能力得到了锻炼。采用模块化教学达到了课程教学的目的，解决了教学内容和授课学时之间的矛盾，对于推进教学方式改革和教学效果评价体系改革具有重要的意义。

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G712

A

1672-5727（2011）08-0080-02

李妙玲（1970—），女，河南洛阳人，博士，洛阳理工学院讲师，工程师，研究方向为复杂零件成形新工艺、新技术以及先进复合材料制备工艺和数值模拟技术。

*科研项目：浙江省教育厅科研项目《校企合作模式下的电类专业特色教材》（项目编号：ZC200806088）