工学结合模式下《先进制造技术》教学改革研究

吴斌++陈敏

文章编号：2095-6835（2017）10-0142-02

摘 要：先进制造技术是机械制造领域未来重要的发展方向。分析了当前先进制造技术课程的教学现状，结合课程特点与实际教学条件，提出了在工学结合模式下对该课程进行教学改革的观点与措施。教学实践表明，所提出的教学改革措施能有力提升该课程的教学效果。

关键词：工学结合；机械制造；制造技术；管理模式

中图分类号：TP391 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.10.142

《先进制造技术》是机械制造与自动化等机械类专业学生的必修专业课程，主要讲述各种先进机械制造技术以及现代管理技术。随着制造业的快速发展，尤其是德国工业4.0和中国制造2025的提出，先进制造技术被摆在了重要的位置。目前《先进制造技术》课程教材大都是文字性的介绍各种先进制造技术的概念、原理以及应用，加上内容广泛、先进制造技术类别多，学生在学习时觉得枯燥无味，缺乏感性认识，不利于学生的理解与接受。因此，对《先进制造技术》的教学方法和手段、教学理念与模式进行改革很有必要。

工学结合提倡“学中做”“做中学”，把课堂中所学的理论知识与工作过程中的实践结合起来，对于增加学生的感性认识，促进学生对知识点的理解很有帮助。广州铁路职业技术学院花都工学结合示范园“厂中校”“校中厂”为学生在工学结合模式下学习先进制造技术课程提供了有利的条件。

1 《先进制造技术》的教学内容

先进制造技术是在20世纪80年代末期，美国根据本国制造业面临的挑战和机遇，对其制造业存在的问题进行深刻反省，为了提升其制造业的竞争力和促进国民经济增长而提出的，并得到了充分的重视。

广义的先进制造技术除了包含各种先进的制造加工技术以外，还包括先进的企业组织管理模式。该课程主要的教学内容可以概括为以下几个方面：①先进制造工艺技术。主要包括激光加工技术、高能束加工技术、超高速加工技术、超精密加工技术、微型机械加工技术、快速成形技术等。②计算机辅助与综合自动化技术。主要包括CAD/CAPP/CAM一体化技术、制造模拟仿真技术、工业机器人（Industrial Robot）、柔性制造系统、虚拟轴机床技术、生产物流技术等。③先进制造模式。主要包括虚拟制造、计算机集成制造、绿色制造、敏捷制造、生物制造、精益生产、智能制造、制造全球化和网络化等。④现代管理技术。主要包括制造资源规划、企业资源规划、产品数据管理等。

课程内容结构框架如图1所示。

2 《先进制造技术》课程的特点

2.1 实用性强

先进制造技术是一项面向工业应用，具有很强实用性的新技术。先进制造技术的发展往往是针对某一具体的制造业（比如汽车制造、电子工业）的需求而发展起来的先进、适用的制造技术，有明确的需求导向特征。学生掌握这门课程对以后职业生涯的发展有很好的帮助。

2.2 内容非常广泛性

《先进制造技术》涵盖了产品设计、生产准备、加工与装配、销售使用、维修服务甚至回收再生的整个过程。该课程除了讲授智能制造等诸多的制造技术之外，还讲授企业的生产与管理模式等，且先进制造技术是一门涉及到机械、电子、生物、材料、信息和管理的交叉学科，内容的涵盖面非常广泛。

2.3 课程内容更新速度快

随着时代的发展与技术的进步，《先进制造技术》的内容并不是一成不变的，而是会根据技术的发展而更新。这就要求在授课时一定要注重技术的发展前沿，不断地吸收补充和扩展新的知识。

2.4 教学内容各模块的独立性较强

基于课程学科的特点，教学内容模块之间的独立性较强，比如离子束加工与3D打印之间，超精密加工与绿色制造之间，这些教学模块独立性较强。一方面，前者课程的学习情况不影响后续课程的学习；另一方面，要求做好课程的整体体系设计，使学生能够把知識点连贯起来，易于理解和接受。

3 课程教学改革措施

在分析《先进制造技术》教学内容和课程特点的基础上，结合现有的教学条件，利用“厂中校”“校中厂”以及专业实践教学基地，优化教学理念，将工学结合模式下任务驱动教学法引入到该课程的教学当中。本文进行了以下教学改革探索，并将其运用到实践当中。

3.1 根据专业特点合理选取教学内容

综上所述，先进制造技术所涵盖的范围非常广，内容非常丰富。教师很难在有限的学时里对这些内容深入讲解。必须要根据专业的特点以及当下的技术应用热点合理地安排教学内容。比如，随着德国工业4.0和中国制造2025的提出，智能制造成为了当下的技术热点，应予以重点讲授。工业机器人技术在企业的应用中非常火爆，也应作为教学的重点。

3.2 及时更新前沿知识

《先进制造技术》所涵盖的内容并不是一成不变的。大数据时代下技术的更新交替较快，有些内容目前属于先进制造技术范畴，但未来可能就不再先进，而又有新的前沿技术产生。这就要求教师不断提升自我，关注前沿知识，不断地吸收与补充，及时更新教学内容以保证课程内容具有前瞻性。

3.3 采用“理论+实践”的教学模式

目前，《先进制造技术》的教材大部分都是文字描述性的内容，不利于学生的理解与接受。论文采用的是工学结合模式下“理论+实践”的授课方式。在讲解完某一项具体的先进制造技术原理之后，根据广州铁路职业技术学院学院现有的“校中厂”“厂中校”教学条件，把学生带到实践现场参观，让学生现场观摩或者是自己实际动手操作，增强学生的感性认识，不但能提高学习兴趣，还能促进理解。此外，机械制造和自动化专业还有7 d的先进制造技术实训课时，以某一个具体的先进制造技术任务为驱动（比如3D打印技术），让学生自己动手完成该项技术的全过程，直至制作出样品。实践证明，工学结合模式下任务驱动教学法应用在先进制造技术课程中效果良好。

3.4 培养学生的创新意识和创造性思维

先进制造技术是机械行业未来的核心组成部分，创新又是机械行业的精髓。在国家大力提倡创新创业的背景下，培养学生的创新意识和创造性思维在先进制造技术的教学过程中显得尤其重要。在教学过程中，应充分挖掘学生的创新意识，并鼓励学生多参与相关的竞赛，比如工业机器人竞赛、3D造型竞赛等，通过竞赛来提升学生的动手能力，培养他们的创新性思维。

笔者将上述教学改革观点与措施应用到实际的教学活动过程中，通过一段时间的实践，教学效果得到了较为明显的改善。

4 结束语

先进制造技术是机械制造行业提升竞争力的重点，大数据时代下，先进技术的更新交替较快。根据《先进制造技术》的学科特点，笔者结合在实际教学过程当中的做法与体会，提出了一些提高教学效果的改革方法与措施，并将其运用到了实际教学过程中，取得了良好的效果，注重培养了学生的创新能力和实践能力，为学生的职业生涯的发展奠定坚实的基础。

参考文献

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〔编辑：张思楠〕