农业院校机械制造工艺学课程教学改革与实践

宋 江，王 明，李玉清，李宝玉，刘丽华

（1.黑龙江八一农垦大学机电工程学院，黑龙江大庆 163319；2.黑龙江八一农垦大学农学院，黑龙江大庆 163319）

0 引言

“机械制造工艺学”作为农业院校机械制造及其自动化专业重要的专业核心课程，在提高学生分析和解决问题能力方面起到重要的作用。该课程由于基础理论与实践操作相结合，而受到众院校的青睐，学生可以通过课程的学习，掌握机械零部件加工与装配的专业基础知识，也可以锻炼实际操作能力，对学生综合能力的培养起着重要的作用。然而，现阶段该课程采用讲授法教学、卷面考核方式，很难调动学生学习的积极性，多数学生学习本课程仅为应付考试，完全失去了课程开设的意义。因此，从内容、方法、手段以及学生的考核方式上对该课程进行全面变革势在必行。鉴于此，本文将从机械制造工艺学教学内容和考核方式入手，开展教学改革与实践，并将改革和实践的成果应用于机械系2016年入学的学生，为学校工程教育专业认证的相关课程的改革与实践提供参考。

1 机械制造工艺学课程研究现状

常州工学院通过实施以工程能力培养为核心的机械制造工艺学教学模式，进行理论与实践性环节的整合，实施一体化教学方法，提高学生的工程素养，培养其团队意识和创新精神[1]。东北林业大学针对机械制造工艺学课程教学现状和存在问题，通过改革教学观念与教学体系，优化教学内容和方法，加强校内实践环节，开设课程设计环节的方式，进行机械制造工艺学课程教学改革[2]。重庆理工大学以面向应用、重视实践能力为基本教学目标，提出以成果目标为主线的教学模式，并系统地给出了教学方法和考核内容的实施方案。更好地解决了学生分析、解决问题的能力[3]。桂林电子科技大学以产出导向理念为指导，优化教学内容，利用雨课堂软件辅助教学，采用线上线下混合式教学方式，增加教学内容并提高了教学质量[4]。浙江师范大学以典型零部件的制造工艺为主线，在理论教学中融入工程背景的知识，运用举例法将重点章节知识要点对应分解到典型零件制造过程之中，通过任务驱动设定任务与要求以及达到预期目标，以实现理论教学与实践相结合[5]。江苏大学提出了案例导向式教学模式，旨在帮助学生建立知识体系和解决问题的基本思路，面向现代化制造业需要，建立“课程教学-工艺课程设计-工艺生产实习”一体化课堂教学内容，拓宽学生的视野，帮助学生建立面向实际的扎实的专业背景，学生创造为主的教学内容柔性扩展，目标在于进一步弥补学生创新性思维、知识背景和表达能力的不足的教学方法[6]。湖南工业职业技术学院按照机械制造工艺学教材章节要求，对课堂理论讲授、实践教学和零件加工教学等几个方面进行教法创新[7]。燕山大学采用先进教学手段，发挥课堂教学优势，构建结构优化，教学合理的机械制造工艺学课程新体系，培养学生分析能力、知识拓展能力和创新能力[8]。华南农业大学在机械制造工艺学课程研究中，采用多元化教学方法，提高课程整体教学质量，取得良好教学效果[9]。江苏科技大学从“机械制造工艺学”实践性强的特点出发，提出“机械制造工艺学”一系列教学改革措施，提高了学生工程实践、设计和创新能力[10]。贵州理工学院分析机械制造工艺学课程教学现状，指出存在的主要问题，相应提出了改进教学模式、提高指导老师工程实践能力、增加实践平台资源等措施。初步实践证明，提出的措施得当，效果明显[11]。

综上所述，各类院校针对机械制造工艺学的教学体系、内容、方法、手段上都进行一系列探讨，并取得了一定成效。但在工程教育专业认证的背景下，适应农业院校人才培养的机械制造工艺学课程教学内容和教学方法亟待探索和实践。

2 课程教学内容的设计

结合农业院校的特色，以本团队研发的平贝母中药材收种一体化装备的零部件为教学对象，以保证零件加工质量，整机工作性能为目标，围绕工艺规程设计、夹具设计及装配工艺等重点章节，将相关知识点融入到该装备的轴、板材、齿轮等主要零件制造过程实例当中，分析工艺路线的制定原则，关键环节夹具的设计方法和步骤，通过平贝母中药材收种装备的装配工艺规程设计与解析，以达到学生掌握机械加工工艺学的基本理论与内涵，具体内容见图1所示。

图1 教学内容的结构组成

3 课程教学方法的应用

本课程教学过程中使用讲授法、案例教学法和研讨法等多种方法来提高学生对课程的理解。对于轴、板材、齿轮等主要零件工艺分析和夹具设计采用讲授和案例教学法。对重要的理论知识，直接讲授、快速掌握，使学生打好坚实的理论基础，并以平贝母中药材收种一体化装备的典型零件作为案例，进行分析和讨论，做出合理的研究、判断和评价。对于部件及整机的装配工艺，将信息技术手段与该课程整合，利用多媒体、演示课件、虚拟装配等手段，为学生提供快速灵活的信息获取资源，培养学生自主发现和自主探索的创新精神。对于课程的实验部分采用讲授和讨论相结合的方法，让学生在小组或团队中进行研讨，激发和促进学生学习兴趣，培养学生创新思维、技术表达和分析总结能力。

4 结语

利用平贝母中药材机械化研究成果为例，以其典型零件的加工工艺，部件及整机的装配工艺为举例对象，将课程的各部分内容衔接起来，激发了学生的学习兴趣，使学生更好地将机械制造工艺学的理论应用到生产实践中去。实践证明，机械制造工艺课程的教学内容和教学方法的探索和实践有利于提高学生的理论知识与实践的应用能力，有利于提高学生的专业技能与素质，为学生毕业后从事专业工作奠定良好基础。