基于模块化教学的机械制造工艺课程教学改革研究

曾凡娇，李文雅

（河南农业职业学院，河南 郑州451450）

0 前言

《机械制造工艺》是高职类院校机械制造与自动化等相关专业的一门必修课，涉及的知识面非常广，以机加工工艺规程的制定与实施为主线，岗位能力培养为目标，把金属切削原理和刀具、典型零件的加工工艺、机床夹具等知识有机的融合在一起[1]，就是为了让同学们掌握车、铣、刨、磨、镗、钻等各种加工方法的特点和工艺范围，能够完成简单零件的工艺规程的编制，成为合格的技能型人才。考虑到课程实践性强，从职业教育的目标出发，构建“教学做”一体化的模块化教学模式，并进行了试点教学，取得了良好的效果，这对于提升教学质量有十分重要的指导意义。

1 模块化教学的特点

模块化教学在高职类院校中应用广泛，它以就业为导向、以学生为主体，坚持理论适度实践够用原则，推崇“工学结合”的教学模式，统筹编排教学内容、制定教学方案，侧重培养学生的岗位职业能力[3]。综合起来，主要有以下特点：①让学生深刻的感受到自己才是课程的中心。课堂上老师先串讲主要内容，然后分配任务并指导同学们制定计划、完成实施，充分激发学生的内在动力，使其主观能动性得以最大程度的发挥；②实现知识目标和素质目标的双赢。机械制造工艺课不仅要求学生获取一定的知识能力目标，同时还要培养良好的动手操作和团队合作能力。模块化教学的分组分任务模式，有利于把知识目标和能力目标、素质目标等几大目标有机地融合在一起；③师生之间形成良好的互动循环。传统的老师讲学生听的教学模式，学生的疑问得不到及时有效的解决，再加上个体知识层面的差异，导致彼此之间差距越来越大。而模块化教学中把学生分成几个小组，老师结合各小组反馈的情况给予不同的辅导，直到都完成任务，这样不仅沟通效率和学生的参与度都得到提高，彼此间的差距逐步缩小。

2 模块化教学的基本框架

机械制造工艺课程与实践联系紧密，删除了繁琐的理论推导，避免原各门课程中内容的重复，增加实用的例题、手册和图表的应用，使内容更趋于简洁、实用。结合企业的岗位能力需求把课程内容分成六个模块，如表1所示。每个模块包含若干子任务，它们之间相互独立又紧密联系，每个模块中充分考虑到新工艺、新技术的应用和现代制造技术的发展方向，设置了相关的拓展板块，以充分调动学生的积极性，帮助他们完成知识的迁移和扩展，培养用发散和发展的眼光看问题的习惯。

表1 课程模块化教学设计

3 模块化教学的实施

模块化教学的实施就是“教学做合一”的实施，是理论和实践结合的教学。老师根据学生的情况、结合企业的要求进行“教”，学生通过“做”来验证和加深“学”[4]。课程理论部分采用多媒体教学，但是由于学生大多缺乏感性认识，很多知识点靠单纯的文字和图片展示，理解起来比较困难。比如轴的加工工艺分析，首先，通过观看轴的加工视频，真实地呈现加工现场，既增强了学生们的感性认识，又加深了对加工流程的认识；其次，给各小组分别分配任务，同时提供相关的文字资料和链接，让同学们根据要求选择合理的加工方案，制定工艺路线，并陈述其理由；第三，对各小组的完成情况进行展示、评价和修正；第四，各小组根据修正结果，用三维软件进行模拟仿真加工，然后小组间对比、讨论、总结、优化。

为了更好地服务于生产实践，不定时地组织学生去附近的企业参观、学习，并联系经验丰富的一线工人给学生讲解典型零件的加工流程和注意事项，同时鼓励同学们提出自己的疑问，在企业现场由工人师傅解疑答惑，课后写出报告，使自己的认知得到深化和补充。

4 模块化教学改革的效果

针对以上模块化教学方法，我们学院对机械制造与自动化、机电一体化这两个专业的机械制造工艺课，进行了改革尝试，取得了较好的效果，得到了实习企业的好评。（1）模块内容依据岗位需求设定，以分解的小任务为载体，每个模块需要掌握的知识和技能很明确，学生从不同的角度了解到企业加工的过程，避免教学与企业的脱节，为毕业后进入一线工作奠定基础。（2）发动了学生的主观能动性。模块化教学根据学生的知识差异，把任务按难易程度分配，学生可以更有效的利用有限的资源，变被动为主动，在任务的实施过程中，他们会查漏补缺，为了解决问题查阅各种手册和参考资料，甚至相互展开激烈的讨论。（3）促进老师的自我提升。为了促使“教学做模块化”的顺利实施，老师也需要不断的提升自己的专业素养和知识储备，不断的完善自己锻炼自己，只有这样，才能在教学中做到融汇贯通、游刃有余。如果在教学过程当中构建有效的评价体制，源源不断地发掘学生的潜能，效果会更好。

由于该课程以“应用”为主旨和特征构建课程内容体系，学生能学以致用，毕业生受到了企业的好评。几年来毕业生就业率一直居江苏省前列，近年更是处于供不应求的状态。2004年我院机电类专业的招生分数线比我院招生分数线平均高约50分，良好的就业率引发了考生的报考热情。我院机电类专业已与无锡威孚集团公司、无锡柴油机厂、瓦尔特（无锡）有限公司、苏州三光科技有限公司、无锡欧克机械有限公司等单位都已经建立了用人协议。目前，还有多家企业正在建立用人协议。数控和机电专业的在校学生和在企业的毕业生，多次代表省、市参加各类操作技能比赛，并取得好成绩。

5 课程改革中存在的问题和解决方案

5.1 配套教材难求

教学做一体化对课程的开展形式要求比较高，需要根据现有的设备和条件，结合学生的知识水平，准备与之相匹配的教材和实训指导书[5]。这就要求编者不仅对企业的生产和工艺非常熟悉，还要熟知先进的装备及先进的制造工艺，毕竟，社会在发展，企业的技术和装备、工艺都在不断的更新迭代，所以教学内容也要不断地更新，与时俱进。因此，任课教师也需要经常参加一些岗位技能培训，及时有效地弥补自身的不足。

5.2 实训基地和设备要求高

机械制造工艺学的根本和核心是工艺规程的编制，而工艺规程涉及的面很广，从毛坯的制造、选择，到常见的金属切削加工，以及热处理、数控操作、表面处理、装备、质检等等，每个环节都需要有相匹配的场地和装备。像铸造、锻造和热处理实训室，设备配置比较困难，可以用蜡油代替温度较高的熔融金属，这样既能提高安全性，又能满足学生的操作需求。有些零件的局部尺寸精度和形位公差要求比较高，需要精加工工序才能完成，这就需要有更完善的配套设备。

5.3 教学组织协调频率高

课程中需要根据学生的理论知识掌握程度安排现场操作，上课灵活性大，需要经常和实训部门协调，对实训老师的数量和机动时间要求比较高。

6 结语

模块化教学给师生搭建了更好的沟通和交流平台，极大程度地激发了学生和老师的潜能，让老师更加深入细致地研究教学的同时，也提高了学生分析、解决问题的能力，强化了学生的专业操作水平和团队合作能力，既有利于形成良好的师生关系，又相互促进相互进步，可谓双赢。在进行模块化教学时，不但需要学院在实训场地、实训设备、指导老师、经费等方面给予大力支持，也要求学生有相关的操作技能证，只有这样才有利于保证该教学方法的顺利实施。实践证明，模块化教学有效地改善了以往的教学现状，是提高教学质量、强化操作技能，提升学生认知和能力的行之有效的方法。