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先進制造技術(shù)課程探討:先進制造技術(shù)課程教學(xué)方法探討
摘要: 本文分析了先進制造技術(shù)課程教學(xué)的改革方案,探討了課程建設(shè)與教學(xué)改革,提出了教學(xué)方法和手段改革的新思路和新觀點,研究了先進制造技術(shù)教學(xué)課件的制作過程,并在教學(xué)中進行了應(yīng)用實踐。注重學(xué)生現(xiàn)代管理思想與系統(tǒng)集成觀點的形成,從而提高教學(xué)質(zhì)量。
關(guān)鍵詞: 先進制造技術(shù);教學(xué)方法;教學(xué)改革
0 引言
先進制造技術(shù)(AMT)是中國1995年列入為提高工業(yè)質(zhì)量及效益的重點開發(fā)推廣項目,該技術(shù)涉及到信息、機械、電子、材料、能源、管理等方面的知識,對推動國民經(jīng)濟的發(fā)展有著重要的作用。該課程是機械工程及其自動化專業(yè)的專業(yè)課,主要介紹機械制造的前沿技術(shù)及各種現(xiàn)代管理方法。近些年來,我國制造業(yè)發(fā)展迅速,先進制造技術(shù)和現(xiàn)代管理方法在生產(chǎn)中的應(yīng)用越來越多,充分表現(xiàn)出先進制造技術(shù)課程內(nèi)容的重要性。但是由于先進制造技術(shù)涉及到的范圍比較廣,而且內(nèi)容比較的深奧,在生產(chǎn)實際中的應(yīng)用也不太廣泛,使得學(xué)生難以形成感性認識,掌握相關(guān)內(nèi)容。因此,必須改革傳統(tǒng)的教學(xué)形式。
1 教學(xué)內(nèi)容的合理調(diào)整和優(yōu)化
先進制造技術(shù)是一種動態(tài)技術(shù),它不斷吸收各種近期的技術(shù)成果,因此先進制造技術(shù)課程是一門動態(tài)的課程,隨著新科技、新理念的不斷出現(xiàn)而不斷更新、充實和發(fā)展。由于先進制造技術(shù)涉及產(chǎn)品的整個生命周期,從市場調(diào)研、產(chǎn)品設(shè)計、工藝設(shè)計、加工制造、生產(chǎn)管理、售前售后服務(wù)到產(chǎn)品的回收等方方面面的內(nèi)容,因此先進制造技術(shù)課程的內(nèi)容十分龐雜,涉及許多其它學(xué)科的知識,如管理科學(xué)、電子科學(xué)、材料科學(xué)、信息科學(xué)等。由于課時、教學(xué)實際要求等不同,在開展教育教學(xué)工作之前,教師應(yīng)該結(jié)合教學(xué)實際對授課內(nèi)容進行針對性的調(diào)整和優(yōu)化[1]。
1.1 合理制定教學(xué)計劃 本課程知識面比較廣泛,在有限的學(xué)時內(nèi)難以講授與先進制造技術(shù)相關(guān)的全部內(nèi)容,因此,教師應(yīng)該根據(jù)學(xué)時情況,考慮各種因素,依照教學(xué)內(nèi)容的重要程度進行合理取舍,優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,合理制定教學(xué)計劃,既保障教學(xué)要求,又可以教授給學(xué)生必須掌握的內(nèi)容,做到有的放矢。
1.2 保持教學(xué)內(nèi)容的前沿性 先進制造技術(shù)區(qū)別與傳統(tǒng)的制造理念,這決定了先進制造技術(shù)具有更新快,發(fā)展迅速的特點。現(xiàn)代社會已經(jīng)逐步向知識型過渡,新的設(shè)計方法、新的制造工藝和手段,是保持一個企業(yè)競爭力的關(guān)鍵。企業(yè)不僅要求現(xiàn)有的技術(shù)人員加強繼續(xù)教育,逐步適應(yīng)現(xiàn)代企業(yè)生產(chǎn)環(huán)境,更需要高等學(xué)校為他們輸送具備先進制造技術(shù)的人才。因此,先進制造技術(shù)課堂教學(xué)必須順應(yīng)這種形勢,不斷保持教學(xué)內(nèi)容的前沿性。由于制造技術(shù)的快速發(fā)展,形成教材的內(nèi)容大多是已經(jīng)成熟或即將成熟的知識,與相關(guān)學(xué)科的近期進展相比存在一定的時間距離,因此需要授課教師緊密關(guān)注先進制造技術(shù)的近期發(fā)展,并把它們?nèi)谌虢虒W(xué)過程中,使學(xué)生能夠以發(fā)展的眼光來看待這門課程。通過這種教學(xué)方式,極大地開闊了學(xué)生的視野,很好地培養(yǎng)了他們以動態(tài)的思維看待事物的能力[2]。
1.3 整合教學(xué)內(nèi)容,突出課程特色 教師應(yīng)該注重各種先進制造技術(shù)基本理論、原理和方法的論述,使學(xué)生擁有較厚實的基礎(chǔ)知識,同時,以知識為載體培養(yǎng)學(xué)生分析問題的能力,培養(yǎng)學(xué)生將專業(yè)知識與工程實際結(jié)合的能力,使學(xué)生了解先進制造技術(shù)的內(nèi)涵和體系結(jié)構(gòu),熟悉現(xiàn)代設(shè)計技術(shù),掌握先進制造工藝技術(shù)和制造自動化技術(shù),熟悉先進管理模式和方法。培養(yǎng)學(xué)生綜合運用這些技術(shù)的能力,以適應(yīng)現(xiàn)代制造業(yè)的需要。在傳授學(xué)生技術(shù)理論知識的同時,應(yīng)該在教學(xué)中突出當前現(xiàn)代企業(yè)的管理思想,突出先進的設(shè)計思想和先進工藝技術(shù)應(yīng)用分析,突出學(xué)科間的交叉滲透,以突出課程的特色,使學(xué)生對該課程有更的了解。
2 積極探索多種教學(xué)模式
先進制造技術(shù)是一門系統(tǒng)化和集成化的集多學(xué)科為一體的新型交叉學(xué)科,它具有內(nèi)容廣泛、動態(tài)發(fā)展、實用性強等特點。如果按照傳統(tǒng)的教學(xué)模式,很難滿足該課程信息量大、內(nèi)容豐富、圖片多的特點。因此,在實際教學(xué)工作中,教師應(yīng)該積極探索新的教學(xué)模式,以促進該課程教學(xué)的順利展開[3]。
2.1 重視CAI課件的制作 針對該課程信息量大,內(nèi)容豐富的特點,可以采用多媒體CAI課件輔助教學(xué)來增強學(xué)習(xí)效果和提高效率。利用計算機對文字、圖像、視頻及聲音強大的處理功能,可以建立各章節(jié)生動化、形象化的聯(lián)系,從而改變傳統(tǒng)教學(xué)方法,不僅使學(xué)生感到耳目一新,產(chǎn)生強烈的視覺和聽覺沖擊,有效地提高學(xué)習(xí)的興趣,同時還可將教師從繁重的板面書寫中解脫出來。由于該課程信息量大、圖片也較多,教師除了認真做好課件以外,還應(yīng)該積極在網(wǎng)上搜索有關(guān)動畫、視頻、圖片等資料在課堂播放,使講解的過程更生動,增加學(xué)生的感性認識,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情,從而提高了課堂教學(xué)的效果。但是應(yīng)該注意的是,采用多媒體教學(xué)只是一種輔助教學(xué)的手段,而教師在課堂的主導(dǎo)作用是不能丟棄的。利用多媒體,但不能依賴它,結(jié)合教學(xué)內(nèi)容,在黑板上做一些必要的板書和引導(dǎo),采用多媒體和板書結(jié)合的方式授課,用心觀察學(xué)生的表情,幫助學(xué)生回憶一些學(xué)過的知識,適當?shù)靥岢鲆恍┰O(shè)計好的問題,引導(dǎo)學(xué)生與教師互動,積極思考,從而充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,滿足課程教學(xué)改革的需要,使課堂教學(xué)更加的有效率[4]。
2.2 構(gòu)建先進制造技術(shù)課程多種實驗教學(xué)體系 先進制造技術(shù)這門課程知識面覆蓋比較廣,理解難度相對比較大,學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中難以形成感性的認識,一部分學(xué)生認為這門課程的知識仿佛離我們很遙遠,久而久之,對這門課程產(chǎn)生厭倦的情緒。這樣會極大的削弱教學(xué)效果,因此,教師應(yīng)該在講解專業(yè)知識的同時,應(yīng)該構(gòu)建該課程的實驗教學(xué)體系,培養(yǎng)學(xué)生的動手能力,培養(yǎng)他們的興趣,讓他們從思想上喜歡這門課程。例如,教師可以組織學(xué)生到一些大型企業(yè)、研究所或其它高校的實驗室參觀那些先進的設(shè)備和制造工藝,在提高感性認識的同時讓他們認識到很多先進制造技術(shù)在工程中已普遍應(yīng)用,并產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟效益。再如,教師在深入研究機械類專業(yè)培養(yǎng)計劃的基礎(chǔ)上,通過深入研究現(xiàn)代設(shè)計方法、先進制造工藝、制造自動化技術(shù)、先進管理模式等現(xiàn)代制造技術(shù)與方法,并根據(jù)機械設(shè)計專業(yè)特點,建立以三維CAD技術(shù)為基礎(chǔ)的集成化實驗教學(xué)體系,形成一個從設(shè)計、分析、優(yōu)化、工藝、制造、仿真等循序漸進的計算機應(yīng)用實驗教學(xué)主線。通過各種相關(guān)實驗體系的建立,可以很好的和理論知識相聯(lián)系,培養(yǎng)學(xué)生運用知識的能力,同時使學(xué)生容易理解并掌握相關(guān)知識[5]。
先進制造技術(shù)課程探討:先進制造技術(shù)課程自主學(xué)習(xí)教學(xué)模式探索
摘 要:針對先進制造技術(shù)課程內(nèi)容廣、更新快、知識交叉等特點以及影響學(xué)生建立應(yīng)用先進制造技術(shù)意識的教學(xué)目的,提出以自主學(xué)習(xí)為主要教學(xué)方式,通過課程網(wǎng)站學(xué)習(xí)教學(xué)基本內(nèi)容,通過自主講座培養(yǎng)學(xué)生獲取制造技術(shù)近期發(fā)展的意識和能力,鍛煉學(xué)生資料查閱與整理,語言與文字表達等多方面的綜合素質(zhì)。
關(guān)鍵詞:先進制造技術(shù) 教學(xué)內(nèi)容 自主學(xué)習(xí)
先進制造技術(shù)是制造業(yè)為了適應(yīng)現(xiàn)代生產(chǎn)環(huán)境以及市場動態(tài)變化,在傳統(tǒng)制造技術(shù)基礎(chǔ)上通過不斷吸收科學(xué)技術(shù)近期成果而逐漸發(fā)展起來的一個新興技術(shù)群,包括現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)、先進制造工藝技術(shù)、制造系統(tǒng)綜合自動化技術(shù)和現(xiàn)代管理技術(shù)。機械類本科專業(yè)開設(shè)先進制造技術(shù)課程,可以大大拓寬學(xué)生專業(yè)視野,掌握制造技術(shù)近期發(fā)展,以適應(yīng)現(xiàn)代制造企業(yè)對人才的需求,其重要性日趨顯著。然而,由于全球高新技術(shù)的高速發(fā)展以及先進技術(shù)的龐大信息量,決定了本課程教學(xué)實施的難度。傳統(tǒng)的以教師為主、學(xué)生為客的教學(xué)模式,教師要了解先進制造技術(shù)的近期動態(tài),往往心有余而力不足,學(xué)生被動接受教學(xué)內(nèi)容,學(xué)習(xí)積極性往往不高。而且,先進制造技術(shù)發(fā)展日新月異,培養(yǎng)學(xué)生獲取制造技術(shù)近期發(fā)展的能力顯得更為重要。自主學(xué)習(xí)是與傳統(tǒng)的接受性學(xué)習(xí)相對應(yīng)的一種現(xiàn)代學(xué)習(xí)模式,通過課程網(wǎng)站學(xué)習(xí)先進制造技術(shù)課程的教學(xué)基本內(nèi)容,通過自主講座,培養(yǎng)學(xué)生獲取制造技術(shù)近期發(fā)展的能力,為日后推廣先進制造技術(shù),提高我國機械制造技術(shù)水平奠定基礎(chǔ)。
1 先進制造技術(shù)課程的特點
(1)內(nèi)容綜合性。先進制造技術(shù)是一門交叉學(xué)科,涉及眾多學(xué)科的知識內(nèi)容,授課教師不可能對所有領(lǐng)域都進行過深入研究,采用多位教師授課的教學(xué)模式效果會好一點,但一般普通本科院校均不具備這樣的條件。對于不是自己研究方向的內(nèi)容,往往通過資料查閱和整理再灌輸給學(xué)生,這樣教學(xué)效果很難提高。
(2)教材滯后性。先進制造技術(shù)是一門前沿科學(xué),教材內(nèi)容與技術(shù)近期進展相比存在一定滯后性。因此,授課教師必須及時檢索、查閱相關(guān)技術(shù)近期研究成果并補充到教學(xué)內(nèi)容中,使學(xué)生能夠掌握制造技術(shù)的近期知識。
(3)理論基礎(chǔ)性。先進制造技術(shù)涉及眾多學(xué)科的理論知識,如管理科學(xué)、電子科學(xué)、材料科學(xué)、信息科學(xué)等,這些課程機械類本科專業(yè)學(xué)生大多都未開設(shè),先進制造技術(shù)課程教學(xué)學(xué)時有限,無法在規(guī)定時間內(nèi)讓學(xué)生掌握各種新技術(shù)的內(nèi)涵與應(yīng)用。
(4)技術(shù)先進性。先進制造技術(shù)作為制造領(lǐng)域的新興技術(shù)群,在實際生產(chǎn)中應(yīng)用往往還不廣泛,作為應(yīng)用性人才的普通本科院校學(xué)生,認為這些技術(shù)自己今后工作中大多都不會涉及,影響了學(xué)習(xí)的興趣。
2 先進制造技術(shù)課程開展自主學(xué)習(xí)的必要性
自主學(xué)習(xí)是與傳統(tǒng)的接受學(xué)習(xí)相對應(yīng)的一種現(xiàn)代學(xué)習(xí)方式。以學(xué)生作為學(xué)習(xí)的主體,通過學(xué)生獨立的分析、探索、實踐、質(zhì)疑、創(chuàng)造等方法來實現(xiàn)學(xué)習(xí)目標[1]。以自主學(xué)習(xí)作為先進制造技術(shù)課程主要教學(xué)模式的必要性是由課程的特點及教學(xué)目的決定的。
(1)先進制造技術(shù)覆蓋面廣,王隆太主編的《先進制造技術(shù)》教材涵蓋了計算機輔助設(shè)計、優(yōu)化設(shè)計、反求工程等6項現(xiàn)代設(shè)計技術(shù);材料受迫成形工藝技術(shù)、超精密加工技術(shù)、高速加工技術(shù)等6項先進制造工藝技術(shù),其中的材料受迫成形工藝技術(shù)又有10余項;制造系統(tǒng)綜合自動化技術(shù)包括了機床數(shù)控技術(shù)、工業(yè)機器人和柔性制造技術(shù):現(xiàn)代管理技術(shù)包括了物料需求計劃、制造資源計劃等6項技術(shù)。這些技術(shù)的基本原理各不相同,許多技術(shù)哲理深奧,理解和掌握都比較困難,往往需要單獨開設(shè)一門課程才能講清楚。以課堂教學(xué)方式,在一門少學(xué)時課程中要將眾多技術(shù)的基本原理、關(guān)鍵技術(shù)、發(fā)展趨勢等內(nèi)容都講清楚,是不現(xiàn)實的。
(2)機械類本科專業(yè)開設(shè)先進制造技術(shù)課程的主要目的在于拓寬學(xué)生專業(yè)視野,建立推廣先進制造技術(shù)的意識。因此,讓學(xué)生意識到先進制造技術(shù)對制造業(yè)的巨大推動作用以及知道如何獲取制造技術(shù)近期發(fā)展比讓學(xué)生了解單項技術(shù)的內(nèi)涵與現(xiàn)狀更加重要。由此可見,先進制造技術(shù)課程改革的方向不是“怎樣使學(xué)生在有限的時間內(nèi)學(xué)到更多知識?”而是“怎樣使學(xué)生感受到先進制造技術(shù)的巨大威力,了解獲取制造技術(shù)近期發(fā)展的途徑”。
自主學(xué)習(xí),學(xué)生可以按照自己的實際需要選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容,突破了時間和空間的限制,通過自主講座,培養(yǎng)學(xué)生獲取制造技術(shù)近期發(fā)展的能力。因此,開展自主學(xué)習(xí)是先進制造技術(shù)課程的改革方向。
3 基于課程網(wǎng)站的自主學(xué)習(xí)
通過課程網(wǎng)站學(xué)習(xí)先進制造技術(shù)課程的教學(xué)基本內(nèi)容。課程網(wǎng)站主要包括以下三部分內(nèi)容:
(1)將先進制造技術(shù)課程的體系結(jié)構(gòu),各項技術(shù)的基本原理、關(guān)鍵技術(shù)、發(fā)展趨勢等內(nèi)容制成多媒體課件,供學(xué)生通過校園網(wǎng)教學(xué)平臺瀏覽學(xué)習(xí)。課程網(wǎng)站應(yīng)包括大量圖片、動畫、電影等多媒體資料,這些資料除了上網(wǎng)查詢外,還可以通過參加相關(guān)學(xué)術(shù)會議、邀請專家講學(xué)等方式獲取。
(2)結(jié)合科研、生產(chǎn)實際,建立應(yīng)用先進制造技術(shù)的典型案例庫。教師結(jié)合本人承擔的科研項目、為企業(yè)解決的生產(chǎn)難題,進行理論剖析,使學(xué)生感到直觀具體,生動形象,印象深刻。
(3)建立國內(nèi)外有關(guān)先進制造技術(shù)主要網(wǎng)站的鏈接。重點包括先進制造技術(shù)教學(xué)、論壇、期刊、公司網(wǎng)站等,方便學(xué)生了解和學(xué)習(xí)先進制造技術(shù)內(nèi)容。
4 面向自主講座的自主學(xué)習(xí)
給學(xué)生布置課外論文作業(yè),讓學(xué)生在給定范圍內(nèi)自由選題,通過作業(yè)對有關(guān)課題進行分析研究,發(fā)現(xiàn)問題并提出解決方案,能充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)新性思維。但課外論文是在下課后完成的,學(xué)生撰寫論文時大多都不太認真,甚至抄襲他人,從而達不到教學(xué)目的。互主教學(xué)法[2]讓學(xué)生參與課程的準備與講授,調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性。因此,我們在布置課外論文作業(yè)后,安排了學(xué)生自主講座教學(xué)環(huán)節(jié)。
面向自主講座自主學(xué)習(xí)的具體方案為:根據(jù)先進制造技術(shù)的體系結(jié)構(gòu),把同學(xué)按照學(xué)號分為現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)、先進制造工藝技術(shù)、制造系統(tǒng)綜合自動化技術(shù)和現(xiàn)代管理技術(shù)四組。每位學(xué)生圍繞專題收集資料,撰寫論文,并做成PPT上臺講課,時間10~15分鐘,講完后老師點評,其他學(xué)生提問。每組學(xué)生講課時另安排一組學(xué)生給他們實名打分,分A、B、C、D四級,規(guī)定各級打分比例原則上各占25%,根據(jù)打分結(jié)果確定論文作業(yè)成績。
增加自主講座教學(xué)環(huán)節(jié),學(xué)生普遍加強了論文撰寫的投入,取得良好的教學(xué)效果。考慮到大多數(shù)學(xué)生沒有講課經(jīng)歷,我們預(yù)先給出了講課提綱,讓學(xué)生針對某項先進制造技術(shù)的基本原理、關(guān)鍵技術(shù)、技術(shù)特點、應(yīng)用條件等展開討論,并選出學(xué)生PPT課件作為樣例,供下一屆學(xué)生參考。
5 結(jié)語
先進制造技術(shù)覆蓋面廣,普通本科院校教學(xué)和實驗資源又比較匱乏,以傳統(tǒng)課堂講授為主的教學(xué)模式,學(xué)生注意力難以持久。為此,我們只選取若干制造技術(shù)進行課堂講授,其余教學(xué)內(nèi)容均采用自主學(xué)習(xí)的教學(xué)模式。這樣不但保障了課堂教學(xué)的效果,也培養(yǎng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力,充分調(diào)動學(xué)生的能動性,達到較好的教學(xué)效果。
先進制造技術(shù)課程探討:論先進制造技術(shù)課程的教學(xué)特色與教學(xué)方法
摘 要 分析先進制造技術(shù)課程教學(xué)的內(nèi)容與特點,結(jié)合高校對應(yīng)用型人才培養(yǎng)的目標,在先進制造課程教學(xué)方面提出了教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化的問題,并探討了如何采取有效的教學(xué)方法和教學(xué)手段。通過對傳統(tǒng)的教學(xué)方法進行創(chuàng)新,注重教學(xué)的互動性和實踐性,來提高教學(xué)質(zhì)量,增強教學(xué)效果。
關(guān)鍵詞 先進制造技術(shù) 課程教學(xué) 教學(xué)方法 教學(xué)質(zhì)量
0 引言
隨著電子信息技術(shù)、計算機技術(shù)的飛速發(fā)展,我國制造業(yè)也發(fā)生了較大的變革,傳統(tǒng)的依靠手工制作的制造業(yè)也越來越多的融入了現(xiàn)代信息技術(shù)的元素,其產(chǎn)品的設(shè)計、制作的工藝、企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營管理方式等均得到不斷的優(yōu)化。先進制造技術(shù)也越來越多的被應(yīng)用到生產(chǎn)實踐過程中,從而對員工的素質(zhì)提出了更高的要求,因此,各大高校紛紛將先進制造技術(shù)這門課作為機械工程及自動化專業(yè)的專業(yè)課,從而系統(tǒng)地介紹先進制造技術(shù)及工程應(yīng)用方面的內(nèi)容。由于先進制造技術(shù)是集機械、自動化、信息技術(shù)于一體的多學(xué)科交叉課程,其涉及的范圍較廣、內(nèi)容紛繁復(fù)雜,并且技術(shù)更新?lián)Q代速度較快。因此,必須改革傳統(tǒng)的教學(xué)方法,在理論教學(xué)的同時,增加實踐操作教學(xué)的比例,將所學(xué)的先進制造技術(shù)理論課程知識運用到實際生產(chǎn)中,讓學(xué)生在實踐過程中對給門課程的知識有一個感性的認識,從而對相關(guān)知識掌握得更加牢靠,印象更加深刻。
1 先進制造技術(shù)課程教學(xué)的內(nèi)容與特色
1.1 先進制造技術(shù)課程教學(xué)的內(nèi)容
先進制造技術(shù)是將傳統(tǒng)的制造技術(shù)結(jié)合機械、電子信息、經(jīng)營管理等現(xiàn)代化技術(shù),并將其應(yīng)用于產(chǎn)品的設(shè)計、制作加工、經(jīng)營管理、售后服務(wù)等過程中,以便實現(xiàn)生產(chǎn)過程的高效、低耗和清潔,從而在市場競爭中獲取低成本、高收益的優(yōu)勢。各大高校所使用的《先進制造技術(shù)》課程涉及的內(nèi)容較多,較深,前后章節(jié)之間的銜接性不是很好,學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中表現(xiàn)得很吃力,對先進制造技術(shù)在實際生產(chǎn)中的應(yīng)用不太熟練,教學(xué)效果不太理想。因此,必須改變傳統(tǒng)的先進制造技術(shù)課程教學(xué)方法,提高教學(xué)質(zhì)量。
1.2 先進制造技術(shù)課程教學(xué)的特色
首先,先進制造技術(shù)是一門多學(xué)科交叉的從課程,其綜合性較強。由于該課程涉及到機械、電子信息、自動化、現(xiàn)代管理等各方面的技術(shù),包含了信息流、物質(zhì)流和資金流等的多學(xué)科交叉融合的課程,其涵蓋的內(nèi)容、過程和信息相當?shù)膹?fù)雜。
其次,先進制造技術(shù)是一門內(nèi)容覆蓋面廣的學(xué)科。與傳統(tǒng)的制造技術(shù)相比,現(xiàn)代先進制造技術(shù)涉及到產(chǎn)品生產(chǎn)加工的整個生命周期,從最初的產(chǎn)品設(shè)計、到產(chǎn)品生產(chǎn)加工、生產(chǎn)過程中的管理,到銷售及售后服務(wù)的跟蹤與質(zhì)量服務(wù)等各方面的過程,其運用到的技術(shù)包括自動化技術(shù)、產(chǎn)品制作加工技術(shù)、以及生產(chǎn)管理技術(shù)等等。因此,現(xiàn)代制造技術(shù)在傳統(tǒng)制造技術(shù)的基礎(chǔ)上融入了更多跨學(xué)科的技術(shù)和知識,對學(xué)生來說,無形中加大了學(xué)習(xí)的難度和強度,并且技術(shù)更新的速度較快,學(xué)生適應(yīng)能力也不斷受到挑戰(zhàn)。
再者,先進制造技術(shù)是一門動態(tài)發(fā)展的技術(shù),由于先進制造技術(shù)融入了信息技術(shù)、自動化技術(shù)、管理技術(shù)等,而這些技術(shù)滲透到了制造業(yè)的每一個環(huán)節(jié),從最初的設(shè)計到生產(chǎn)加工到生產(chǎn)管理再到的銷售和售后整個環(huán)節(jié)。只有每一個環(huán)節(jié)都做得好,才能實現(xiàn)高效、低耗和清潔生產(chǎn)的目的。因此,隨著新技術(shù)的不斷革新,先進制造技術(shù)課程內(nèi)容也要隨著發(fā)生變化,并不斷得到更新和發(fā)展。
,先進制造技術(shù)課程的實用性較強。由于先進制造技術(shù)在現(xiàn)代加工制造業(yè)的應(yīng)用較為廣泛,實踐性較強。與傳統(tǒng)的純理論教學(xué)方法不同,先進制造技術(shù)課程不僅重視技術(shù)的學(xué)習(xí),還重視生產(chǎn)過程中的管理技術(shù),技術(shù)與管理的結(jié)合使得先進制造技術(shù)課程的實用性得到加強。
2 先進制造技術(shù)課程教學(xué)方法的研究
2.1 合理選擇教材,優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容
由于先進制造技術(shù)課程是一門動態(tài)變化的課程,隨著新技術(shù)的不斷更新和變化,教材和教學(xué)內(nèi)容也應(yīng)該隨之做出調(diào)整。首先,要合理地制定教學(xué)計劃,由于該課程涉及的內(nèi)容較多,覆蓋的學(xué)科范圍較廣,在有限的教學(xué)課時內(nèi),難以兼顧到教材所涵蓋的全部內(nèi)容。因此,教師應(yīng)該根據(jù)相關(guān)知識板塊的重要性程度做出課程所需課時的安排,對教學(xué)內(nèi)容進行合理取舍,從而優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,使學(xué)生能夠把握課程的重點,有的放矢地去學(xué)習(xí)相關(guān)知識點。其次,先進制造技術(shù)更新?lián)Q代的速度較快,為了贏得市場競爭力,企業(yè)對員工的素質(zhì)提出了更高的要求,因此,掌握先進制造技術(shù)的應(yīng)用型人才受到制造型企業(yè)的青睞。為了順應(yīng)這種市場形勢,高校必須保障先進制造課程教學(xué)內(nèi)容的前沿性。這就要求教師要熟悉近期的先進制造技術(shù),并將其融入到課堂教學(xué)中來,以便開闊學(xué)生的視野,啟發(fā)學(xué)生的思維,使學(xué)生能夠以發(fā)展的眼光來學(xué)習(xí)這門課程。,教學(xué)內(nèi)容應(yīng)該突出先進制造技術(shù)課程的特色,由于這門課程是一門實踐性較強的課程,教師在授課過程中不僅要要求學(xué)生掌握好相關(guān)的基礎(chǔ)知識,還要培養(yǎng)學(xué)生分析問題的能力,培養(yǎng)學(xué)生的工程思想,將所學(xué)知識與實際工程應(yīng)用相結(jié)合。
2.2 更新教學(xué)理念,優(yōu)化教學(xué)方法
由于先進制造技術(shù)課程更新速度較快,課程內(nèi)容具有前沿性,為了培養(yǎng)具有先進制造技術(shù)的應(yīng)用型人才,必須要更新教學(xué)理念。另外,現(xiàn)代制造型企業(yè)已經(jīng)從傳統(tǒng)的加工裝配延伸到產(chǎn)品的整個生命周期,這就要求學(xué)生不僅要掌握好先進制造的技術(shù)還要具備現(xiàn)代管理知識,具備團隊合作能力和工程實踐能力。理念指導(dǎo)實踐,隨著新理念的誕生,新的技術(shù)也隨之出現(xiàn),因此,隨著先進制造理念的獨斷發(fā)展變化,先進制造技術(shù)也不斷得到發(fā)展。只有讓學(xué)生掌握好了新的理念,才能更好地將其運用到工程實踐中,才能有所創(chuàng)造有所作為。
另外,除了要更新教學(xué)理念之外,還要對教學(xué)方法進行優(yōu)化,也就是根據(jù)教學(xué)內(nèi)容,采取有針對性的教學(xué)方法,以提高教學(xué)效果。由于先進制造技術(shù)課程既有對基本概念的講解,也有對相關(guān)技術(shù)知識的講解,應(yīng)分別采取不同的教學(xué)方法。例如對基本概念的講解可以采用授業(yè)式講解,對技術(shù)知識的講解可以采用案例教學(xué)、互動式教學(xué)或者兩者相互結(jié)合的方法。通過學(xué)生自己查閱資料解決相關(guān)問題,然后在課堂上一起討論的方法,培養(yǎng)了學(xué)生思考問題、分析問題、解決問題的能力以及學(xué)生的創(chuàng)造性思維。因此,對于先進制造技術(shù)課程這樣的多學(xué)科交叉的課程,教師應(yīng)該有針對性地采取不同的教學(xué)方法進行教學(xué),不斷更新教學(xué)理念,優(yōu)化教學(xué)方法,以便達到更好的教學(xué)效果。
2.3 結(jié)合先進技術(shù),優(yōu)化教學(xué)手段
先進制造技術(shù)課程涉及的內(nèi)容較多,課程信息量大,教師可以借助于多媒體進行輔助教學(xué)。利用多媒體,將文字、圖形圖像、音頻視頻等將教學(xué)內(nèi)容生動形象的展示出來,給學(xué)生以視覺和聽覺的沖擊,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,改善教學(xué)效果。同時,利用多媒體進行教學(xué),不僅節(jié)省上課板書的時間,使教師將主要的時間用于相關(guān)知識的講解上面。并且,在教學(xué)過程中,穿插一些動畫、視頻等,不僅使課堂內(nèi)容更加豐富,還能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,對相關(guān)的知識點有更加感性的認識,對教學(xué)內(nèi)容的印象也更加深刻。但應(yīng)該注意的是,多媒體教學(xué)只是一種輔助教學(xué)手段,教師還是應(yīng)該對整個課程講解起到主導(dǎo)作用,在多媒體授課過程中,對相關(guān)重難知識點做出板書,方便學(xué)生理解。除此之外,教師應(yīng)該提前設(shè)計一些問題,引導(dǎo)學(xué)生進行思考,同時增加學(xué)生和教師之間的互動性,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,變被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí),從而既提高了教學(xué)的效率,又增加了教學(xué)的效果。
2.4 注重實踐教學(xué),優(yōu)化教學(xué)效果
先進制造課程的實用性和工程性表明這門課程不僅要有理論教學(xué),還要注重實踐教學(xué)。再加上這門課程涉及的內(nèi)容較多,覆蓋面較廣,學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中難以理解相關(guān)的知識點,對理論知識難以形成感性認識,學(xué)習(xí)起來較為吃力,久而久之,便逐漸產(chǎn)生厭學(xué)的情緒。因此,必須要加大先進制造課程實踐教學(xué)的比重,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和工程意識。具體可以從以下兩個方面進行先進制造技術(shù)課程的實踐教學(xué):一方面可以進行實驗教學(xué),實驗教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、創(chuàng)新能力方面有著重大的作用。學(xué)生通過實驗進行觀察、思考和操作,能夠?qū)碚撝R形成更加直觀的認識,通過參與到實驗室的項目中來,既能培養(yǎng)學(xué)生的團隊合作能力,溝通交流能力,解決問題和分析問題的能力。另一方面,教師也可以組織學(xué)生到大型制造型企業(yè)、科研機構(gòu)或者其他實驗基地進行觀察和體驗,從而對先進的設(shè)備和制作工藝有一個更加感官的接觸,讓學(xué)生深刻體會到先進制造課程在企業(yè)的實際應(yīng)用中的重要性。這樣學(xué)生便能對所學(xué)的知識產(chǎn)生一種新的認識,并且更加愿意去探索和挖掘這些理論知識的實用型。
3 總結(jié)
先進制造技術(shù)課程是一門多學(xué)科交叉的綜合性學(xué)科,涵蓋的內(nèi)容較多,知識面較廣,并且由于先進制造技術(shù)融入了信息技術(shù)、自動化技術(shù)、管理技術(shù)等,隨著技術(shù)的不斷革新,先進制造技術(shù)也要不斷地發(fā)生變化,以便適應(yīng)市場需求的發(fā)展。除此之外,先進制造技術(shù)還是一門實用性較強的課程,教師在教學(xué)過程中,除了要講授基本的理論知識,還要加大實踐課程的比重,培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新意識。因此,通過對先進制造技術(shù)課程教學(xué)方法進行研究,本文提出了四種教學(xué)方法,分別從教學(xué)內(nèi)容、講學(xué)方法、教學(xué)手段和實踐教學(xué)效果著幾個方面著手進行優(yōu)化教學(xué),以便提高教學(xué)質(zhì)量,增強教學(xué)效果。
先進制造技術(shù)課程探討:面向車輛工程的先進制造技術(shù)課程改革探討
摘 要:很多高校都將先進制造技術(shù)作為專業(yè)必修課程,都非常重視先進制造技術(shù)在生產(chǎn)實踐中的應(yīng)用。然而現(xiàn)有的先進制造技術(shù)教材不適應(yīng)當前先進制造技術(shù)的發(fā)展,教學(xué)內(nèi)容針對性不強,并且當前的教學(xué)模式不能夠很好地調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性。針對上述問題,該文立足于車輛制造業(yè),在先進制造技術(shù)課程內(nèi)容體系、教學(xué)模式等方面做出了初步的改革嘗試,在課程內(nèi)容中增加了先進材料成形技術(shù),在教學(xué)模式上嘗試采取流程教學(xué)法。實踐證明,很好地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,收到了良好的效果。
關(guān)鍵詞:先進制造技術(shù) 車輛工程 教學(xué)改革 課程內(nèi)容
1 先進制造技術(shù)課程背景
20世紀80年代末,美國為了應(yīng)對其制造業(yè)所遭遇的挑戰(zhàn),達到促進經(jīng)濟持續(xù)健康發(fā)展和增加就業(yè)的目的,提出了發(fā)展先進制造技術(shù)(Advanced Manufacturing Technology,AMT)以增強其制造業(yè)在國際上的競爭力,由國家科學(xué)工程技術(shù)委員會(FCCSET)主持開始實施先進制造技術(shù)計劃。隨后,歐美日等國家紛紛跟進。
先進制造技術(shù)是現(xiàn)代制造技術(shù)的總稱,涵蓋了制造的各方面,包括工程設(shè)計、制造工藝、管理技術(shù)、物流技術(shù)和相關(guān)學(xué)科的支撐技術(shù)和支撐環(huán)境。
國際生產(chǎn)工程學(xué)會(International Institution for Production Engineering Researeh,CIRP)統(tǒng)計表明,當前先進制造系統(tǒng)和先進制造模式多達30余種[1]。特別是我國近十年來制造業(yè)迅猛發(fā)展,越來越多的先進制造技術(shù)應(yīng)用到生產(chǎn)中。
汽車制造是先進制造技術(shù)最主要的應(yīng)用領(lǐng)域之一。近年來,我國汽車制造業(yè)發(fā)展迅速。根據(jù)國家工業(yè)和信息化部的汽車工業(yè)數(shù)據(jù)顯示,2014年我國汽車總產(chǎn)量為2372.29萬輛,同比增長了7.3%,同時汽車銷量為2349.19萬輛,同比增長了6.9%,產(chǎn)銷量均位列世界及時。其中,前六強為上汽、東風、一汽、長安、北汽和廣汽,其銷量分別為558.37萬輛、380.25萬輛、308.61萬輛、254.78萬輛、240.09萬輛和117.23萬,占2014年全國汽車銷售總量的79.2%。然而,我國自主品牌轎車的銷量為277.44萬輛,僅占轎車銷售市場的22.4%,同比反而下降了17.4%。因此,國產(chǎn)汽車的自主知識產(chǎn)權(quán)的設(shè)計制造技術(shù)亟待提高和加強。相應(yīng)地,作為培養(yǎng)創(chuàng)新人才的高校這方面的課程需要加強。
2 先進制造技術(shù)課程現(xiàn)狀
為了讓學(xué)生能夠了解和掌握相關(guān)的技術(shù),從20世紀90年代起,許多高校就開始面向本科教學(xué)相繼開設(shè)了《先進制造技術(shù)》課程,來滿足工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)的要求。
一直以來,先進制造技術(shù)教材的特點是內(nèi)容,但是重點不突出。大多數(shù)教材都是把先進制造技術(shù)分為幾個主題技術(shù)群,即現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)、先進制造工藝和制造自動化技術(shù)。該分類方法是1994年由美國工業(yè)技術(shù)委員會提出的[2]。然而,時至今日,先進制造技術(shù)發(fā)展了20年,許多新涌現(xiàn)出的技術(shù)尚未吸納進現(xiàn)行的教材中。
先進制造技術(shù)之所以謂之先進,是因為它指的是動態(tài)的技術(shù),是在不斷吸收其它學(xué)科新技術(shù)的基礎(chǔ)上體現(xiàn)其先進性,所以先進制造技術(shù)課程內(nèi)容也應(yīng)該是動態(tài)的,其教學(xué)內(nèi)容應(yīng)該隨著相關(guān)技術(shù)的發(fā)展而不斷更新[3]。
另一方面,現(xiàn)有先進制造技術(shù)的教材內(nèi)容廣泛,但沒有考慮到行業(yè)特點,缺乏對應(yīng)的案例,因此就成了泛泛而談的一些基本概念介紹,造成學(xué)生感覺枯燥乏味的狀況。
3 課程改革
3.1 教學(xué)內(nèi)容改革
針對目前的課程現(xiàn)狀與本校的行業(yè)特點,重慶交通大學(xué)機電學(xué)院著重強調(diào)交通裝備行業(yè)特色,對先進制造技術(shù)課程內(nèi)容進行改革,以車輛制造(汽車、摩托車和軌道車輛)為導(dǎo)向,引入近年來車輛制造企業(yè)逐漸采用的新技術(shù)。
機械產(chǎn)品的制造分為三種方式:去除成形,整體成形和添加成形,對應(yīng)的典型工藝分別為切削加工,材料成形(鑄造、沖壓等)和快速成形。當前幾乎所有的先進制造技術(shù)教材都包含了去除成形和添加成形的內(nèi)容,例如高速加工、精密加工和快速成形,但是現(xiàn)有教材卻始終忽略了材料成形技術(shù)。然而,汽車、軌道車輛等制造企業(yè)已經(jīng)在開始使用這些新技術(shù)。因此,非常有必要對學(xué)生增加這方面的知識。
近年來,出現(xiàn)了許多先進材料成形技術(shù),如漸進成形技術(shù)、多點成形技術(shù)、熱沖壓成形等[4]。因此,在教學(xué)內(nèi)容中增加先進板料成形技術(shù)內(nèi)容。
另外,近年來,隨著節(jié)能環(huán)保日益受到重視,汽車輕量化成為當前的熱點,研究內(nèi)容之一就是輕量化材料的使用。而鋁合金等輕量化材料的焊接不同于傳統(tǒng)的鋼質(zhì)車身,因此例如攪拌摩擦焊等一些新的材料連接技術(shù)被應(yīng)用于車身的焊裝生產(chǎn)[5]。因此,在教學(xué)內(nèi)容中增加先進連接技術(shù)內(nèi)容。
3.2 流程教學(xué)法
現(xiàn)行教材內(nèi)容組織在章節(jié)上基本上分為先進設(shè)計技術(shù)、先進制造工藝、制造自動化、先進生產(chǎn)管理技術(shù)和制造模式幾部分[6],然而企業(yè)生產(chǎn)實踐中,各種技術(shù)的應(yīng)用并沒有明確的界限。為了讓學(xué)生對這些技術(shù)的使用有一個完整的了解,在課堂教學(xué)中,打亂教材的組織順序,以生產(chǎn)實際中制造流程來講授相關(guān)技術(shù)。實踐表明,流程教學(xué)法類似于案例教學(xué)法,更能激發(fā)學(xué)生的興趣和學(xué)習(xí)主動性。
(1)產(chǎn)品開發(fā)階段。從汽車概念設(shè)計開始,在車身造型階段引入逆向工程技術(shù)和CAD建模技術(shù),在車身結(jié)構(gòu)設(shè)計時引入CAE技術(shù),在樣車制造階段引入快速成型技術(shù)。
(2)生產(chǎn)準備階段。針對工裝夾具設(shè)計講解成組技術(shù)和計算機輔助工藝設(shè)計CAPP,針對模具設(shè)計制造講解CAM編程和數(shù)控技術(shù)。
(3)批量生產(chǎn)階段。針對汽車三大部件:發(fā)動機、車身和底盤,以發(fā)動機為對象,講解高速加工技術(shù)、超精密加工技術(shù)和特種加工技術(shù)。以車身沖壓為例,講解先進板料成形技術(shù);以白車身焊接為例,講解攪拌摩擦焊等先進焊接技術(shù);結(jié)合焊接機器人講解機器人技術(shù)。結(jié)合沖壓生產(chǎn)線和總裝生產(chǎn)線,講解先進生產(chǎn)管理技術(shù)和先進制造模式。
通過上述教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式的改革,極大地調(diào)動了學(xué)生的興趣,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性,收到了很好的效果。
先進制造技術(shù)課程探討:基于先進制造技術(shù)課程的創(chuàng)新實踐
摘 要:以先進制造技術(shù)課程為載體,通過教學(xué)目標的重組、教學(xué)內(nèi)容的創(chuàng)新展示了理實一體化教學(xué)實踐的改革成果。
關(guān)鍵詞:制造技術(shù);教學(xué)目標;課程創(chuàng)新
近幾年,學(xué)生的就業(yè)決定了教學(xué)的內(nèi)容與教學(xué)方式,高等職業(yè)院校培養(yǎng)的是面向生產(chǎn)一線的高技能人才,這就決定了高職院校專業(yè)課的教學(xué)亟須打破傳統(tǒng)的教學(xué)方式,進行二次開發(fā),其核心就是教學(xué)模式的改革,即理實一體化教學(xué)。理實一體化教學(xué),就是將某門課的基礎(chǔ)知識與實踐操作知識交替進行教學(xué),讓學(xué)生在學(xué)、做、思的過程中接受新的知識與技能。
一、教學(xué)目標的創(chuàng)新設(shè)計
1.教學(xué)任務(wù)分析
先進制造技術(shù)主要講解的是逆向設(shè)計、建模與加工。其具體的工作流程是針對現(xiàn)有樣品或模型通過三坐標數(shù)字化測量儀、快速地將物體的三維坐標數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)點集的形式獲取得到。在經(jīng)過數(shù)據(jù)處理、構(gòu)建曲面、編輯、修改后,傳送至常用的CAD/ACM系統(tǒng)作進一步的設(shè)計,再由CAD/CAM系統(tǒng)生成刀具的NC加工軌跡傳送至CNC機床制作所需模具,或者生成STL文件傳送到快速成型機將樣品模型制作出來,也可由CAD生成機械加工用的圖紙,再由傳統(tǒng)機床加工出產(chǎn)品零件的流程。
2.學(xué)生情況分析
本門課程的教學(xué)對象是精密機械加工技術(shù)專業(yè)大三的學(xué)生。學(xué)生已進行過三維設(shè)計軟件造型的基本技能訓(xùn)練,具備一定的實際操作能力,學(xué)生學(xué)習(xí)過機械制圖、CAD/CAM技術(shù)等專業(yè)課程,具備了一定的專業(yè)理論基礎(chǔ)知識。
3.教學(xué)資源分析
理實一體教室或?qū)嵱?xùn)室配置有40套三維逆向建模與創(chuàng)新的軟、硬件平臺。
4.教學(xué)目標設(shè)定
綜合以上對教學(xué)任務(wù)、學(xué)生情況和教學(xué)資源的分析,根據(jù)目前職業(yè)教育“以就業(yè)為導(dǎo)向,以能力為本位,以技能為核心”的指導(dǎo)思想,以職業(yè)標準和教學(xué)大綱為依據(jù),設(shè)計本任務(wù)的教學(xué)目標,如表1所示。
二、教學(xué)內(nèi)容重整組合
三、教學(xué)方法推陳出新
充分利用教學(xué)資源,遵循“聽一遍不如看一遍,看一遍不如做一遍,做一遍不如比一遍”的技能認知規(guī)律,采用“聽、看、做、比”相融合的學(xué)習(xí)方法。通過實踐學(xué)習(xí),提供給學(xué)生更多的動手機會,培養(yǎng)他們勤于動手,樂于動腦的好習(xí)慣。
在教學(xué)改革實踐過程中發(fā)展,學(xué)生的技能水平提高了,知識掌握較以往更牢固,學(xué)習(xí)興趣濃厚了。看來高職專業(yè)課的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)該源于工作崗位的任務(wù)和職業(yè)能力的要求,從工作過程的完整性著手。