本站原创摘 要：机械工程及自动化（师范）专业的人才培养有别于机械工程及自动化专业的人才培养,机械制造技术模块在该专业的人才培养中起着举足轻重的作用.机械制造技术模块由多门理论课程和多个实践教学环节所组成,应正确处理好理论教学与实践教学之间的关系,使它们相互支撑、互为促进,形成一个有机的整体,才能保证机械制造技术模块的教学质量和教学效果.
关 键 词：机械工程及自动化（师范）专业；机械制造技术模块；教学方法；教学改革
中图分类号：G712文献标识码：A文章编号：1672-5727（2014）02-0152-03
机械工程及自动化（师范）专业（简称机械师范专业）以培养中等机械职业学校教师为目标,所培养出来的学生除应具有机械工程及自动化专业所需的专业知识和能力外,还应具备理论课程教学和实践课程教学的能力.机械师范专业的知识和能力培养体系可分为五大模块：素质教育模块、机械设计模块、机械制造技术模块、机电检测与控制技术模块和教育学模块.由于中等机械职业学校人才培养目标是机械类操作型、技能型人才,所培养的毕业生主要从事机械加工、设备维护与维修等技能性工作,机械制造过程中的机械加工（包括冷、热加工）要求岗位从业人员具备较好的理论基础和操作技能.这样一来,对中等职业学校教师的专业知识和能力就提出了特殊要求,要求在五大知识和技能模块中对机械制造技术模块应有所侧重.所以,机械制造技术模块在机械师范人才培养中有着举足轻重的作用,必须十分重视这一模块.但目前机械师范专业人才的培养基本采用机械工程及自动化专业的培养模式,无非是多加了几门教育学课程和教学实践项目,机械加工操作技能培养没有得到应有的重视.另外,机械制造技术模块是一门实践性非常强的知识体系,没有足够的实践知识,很难在理论学习时达到完全理解和掌握,这已成为机械制造技术模块课程任课教师及机械专业学生的共识.虽然机械制造技术模块里也安排了金工实习、生产实习,但其质量和效果尚未得到有效保证.具体表现为理论教学时学生显得实践知识不够,不容易理解；实习时又觉得没有较好的理论指导,不知所以然.为此,我们对机械师范专业的机械制造技术模块课程进行系统改革,提出了金工实习、生产实习和理论教学的综合改革措施.
金工实习教学方式改革
金工实习改革的总体思路是：改变过去金工实习中单纯而枯燥的操作技能训练,做到操作训练与机械制造工艺知识的初步认识有机结合；改变过去金工实习仅仅是对机械加工的初步认识和对机械加工操作技能的初步掌握的较低要求,而是通过初级金工实习——理论学习——高级金工实习的三个教学环节,特别是高级金工实习环节,既可验证和巩固学生对机械制造技术模块知识的掌握,又可使学生获得较高的操作技能,从而实现机械加工工艺知识掌握和操作技能提高双丰收,也避免了只懂理论而不会操作或会操作而不懂工艺的现象出现.因此,机械师范专业的金工实习应做如下具体改革.
将金工实习分为两个阶段：第一阶段时间为3周,主要是传统的车工、铣工、刨工、磨工、铸工、锻工和焊工等实习,安排在第一学年进行,放在“工程材料及热处理”及“机械制造基础”课程之前.通过金工实习使学生初步认识机械加工,初步掌握机械加工操作技能,为后续机械专业课的学习,特别是“机械制造基础”、“机械制造工艺学”等课程的学习提供认识和实践支撑.为此,理论课教师可以根据以往在“机械制造基础”、“机械制造工艺学”等课程教学过程中的体会,对现行的金工实习提出配合理论教学的要求.特别是对“机械制造工艺学”课程的教学,需要金工实习的有力帮助.例如,金工实习训练应帮助学生了解工件的三种装夹方式,即直接找正法、画线找正法和夹具装夹法；通过金工实习训练,使学生对车刀的具体结构及五个几何角度的概念、作用及合理选择有初步的了解.
第二阶段时间为3周,安排在第三学年学完机械制造技术模块理论课程之后.任务是对车、铣、刨、磨、钳工种的操作技能进一步提高和强化,验证工艺设计的正确性.方法是：第一周先对第一阶段进行复习,第二周开始根据所学知识,结合指导教师给出的具体要求,让学生自己设计出机械加工工艺规程,交指导教师检查认可后加工出实际零件.通过实际零件加工和检验,验证工艺的正确性和操作的正确性.安排这一阶段的目的是：一方面,检验和巩固学生所学工艺理论知识的掌握程度；另一方面,提高学生的操作技能,而且是高级操作技能.
理论课程教学方式改革
机械制造技术模块理论课程主要有“工程材料及热处理”、“机械制造基础”和“机械制造工艺学”.有些学校将“工程材料及热处理”、“机械制造基础”合为“机械制造基础”.目前,笔者所在学院机械师范专业仍然将“工程材料及热处理”、“机械制造基础”分成两门课来组织教学.“工程材料及热处理”的内容特点是以叙述为主,所以仍以传统教学方法为主.由于“机械制造基础”的内容均与实际操作紧密相联,传统教学方法很难取得较好的教学效果,为此专门购买了农业广播电视学校录制出版的“机械制造基础”课程声像光盘,光盘中的某些教学内容是现场录制或专门制作的CAI课件,内容很生动,讲解也很清楚.
机械制造技术模块理论课程改革的重点是“机械制造工艺学”课程.“机械制造工艺学”课程实践性非常强,给学生的感觉是抽象、难以理解.虽然机械制造模块里也安排了金工实习、生产实习等实践环节,但其质量和效果尚未得到足够的保证,使得理论教学非常困难,效果大打折扣.总体印象是理论教学时学生实践知识不够,听得云里雾里；实习时又觉得没有理论支持、不知所以然.理论与实践结合的紧密性和针对性不够,做不到互为支撑、互为促进.另外,根据认知理论,智力技能的获得必须通过“做”来实现.所以,学生要真正掌握机械加工工艺的设计能力,必须通过诸如课程设计等实践环节来保证.为此,我们对“机械制造工艺学”课程的理论教学提出如下几项改革措施.
金工实习为理论教学提供认识支撑改变过去金工实习中单纯而枯燥的操作技能训练,将实习中的操作训练与机械制造工艺知识掌握结合起来,使金工实习为“机械制造工艺学”课程的学习提供一定的感性认识基础.生产实习与理论教学合一,实施现场教学、理实一体化教学生产实习不单独设立环节,与理论教学合为理实一体化教学,可由主讲教师负责统一实施.其目的是使生产实习更具目的性、针对性、指导性.生产实习为理论学习服务,理论学习指导生产实习,这既有助于理论知识的理解和掌握,也有助于提高生产实习的有效性和目的性.根据学生实践经验少而课程实践性强的特点,采用理论教学与现场教学并行的方式进行.课程中理论性强的部分在课堂上讲,实践性强的内容放在现场教学中讲.根据教学内容和教学进程,实施理论教学与现场教学穿插进行.具体各阶段的划分和要求如下：（1）第一阶段是机械制造过程认识实习,以现场教学为主.先粗略介绍机械产品的生产过程和机械加工工艺过程的基本概念,然后带领学生参观机械制造工厂,了解生产的整个过程、工艺过程和各种加工方法,感受企业生产气氛和企业文化.（2）第二阶段是机械制造工艺规程制定,以理论教学为主.在实习基础上总结概述生产过程、工艺过程的基本概念,然后学习机械加工工艺规程的制定.（3）第三阶段为机床夹具设计,以现场教学为主.现场介绍各类工件的装夹、各类夹的结构,然后回到课堂介绍定位原理、定位误差计算及机床夹具的设计过程、设计准则等理论知识.
以课程设计为载体,实施“教学做” 一体化,确保培养学生的能力认知科学认为,智力技能的学习一般分为三个阶段：第一阶段,信息进入,与学生头脑中被激活的相关知识建立联系,从而出现新的意义构建；第二阶段,通过应用规则的变式练习,使规则的陈述性知识向程序性知识转化；第三阶段,程序性知识发展到高级阶段,规则完全支配人的行为,智力技能达到相对自动化.所以,机械加工工艺规程的制定、夹具的设计等知识的巩固和能力培养必须通过“做”来实现,如通过诸如课程设计等实践环节,使规则的陈述性知识向程序性知识转化.学生学完了工艺规程制定和夹具设计等理论教学内容后就可以安排课程设计.课程设计的题目可以来自于工厂实际,以便学生所设计的结果与企业实际进行比较,以验证学生设计的正确性或与实际应用的距离；也可以采用教师自拟的典型零件为实例,学生完成其工艺规程或夹具的设计,但必须通过金工实习后一阶段的实习,加工出实际零件或夹具,以验证设计的有效性和差距.
提高“机械制造工艺学”课重点和难点内容的教学效果“机械制造工艺学”中有许多概念,学生由于缺乏实践基础,初学时很难理解透彻和掌握.这些较难理解的概念有机械加工工序、调整法加工、工件装夹、基准、定位误差、误差复映等.教师首先应自己理解透彻,同时尽可能采用有效的方法帮助学生理解这些概念.例如,介绍机械加工工序时,就可以用包饺子的过程来类比；讲解调整法加工时,可以借用砂轮切割机切割多段等长线材或角钢为例,学生就感觉很直观,也很容易理解.
讲好“典型零件加工工艺”“典型零件加工工艺”是对前述机械加工工艺理论的综合运用,在“机械制造工艺学”课程学习中具有举足轻重的作用.另外,这一章介绍的是典型零件的加工,其加工工艺具有一定的普遍性和规律性.学好了典型零件的加工工艺,对一般零件的加工就有了借鉴的例子,甚至有了模板.所以,教师应讲好这一章内容,学生应学好这一章内容.典型零件主要指轴类零件、套类零件、箱体类零件和齿轮类零件.目前,教材介绍的几种典型零件的加工工艺过程都是用静态文字以表格的形式呈现,不直观、不生动,调动不起学生的学习兴趣,教学效果不佳.为此,我们采用实际加工过程录像或CAI课件,以“动”的形式加以呈现,再加以旁白,教学效果良好.
机械工程及自动化（师范）专业的人才培养有别于机械工程及自动化专业的人才培养,不是机械工程及自动化专业基础上加几门教育学课程那么简单,而是应从中等机械职业学校教师的岗位能力培养出发,培养具有机械工程及自动化专业知识背景和能力,并具有理论课程教学能力和实践教学能力的高技能型人才.在机械工程及自动化师范专业人才培养过程中,应对机械制造技术模块的教学有所侧重.由于机械制造技术模块是实践性非常强的知识体系,没有足够的实践知识,很难达到完全理解和掌握,必须处理好金工实习、生产实习与理论教学的关系,使它们互为支撑、互为促进,形成一个有机整体,才能保证机械制造模块的教学质量和教学效果.为此,我们对机械制造模块教学做了如下三方面的改革：第一,改变过去金工实习中单纯而枯燥的操作技能训练,强调金工实习要为理论教学提供认识基础,降低理论教学难度；第二,将生产实习与理论教学合一,实施理实一体化教学,提高教学效果；第三,以课程设计为载体,实施“教学做”一体化,确保教学质量.这三方面的改革实践证明,机械制造技术模块的教改是有成效的.学生普遍反映,通过该模块的学习和实践,既培养了工艺设计能力,又提高了操作技能.