示范專業優質核心課程的教學模式探索：以《現代制造技術》課程為例

2012-02-21 07:28:32孟令啟

裝備制造技術 2012年11期

張華，孟令啟，陳豐

（安徽科技學院機電與車輛工程學院，安徽鳳陽233100）

2010年以來，安徽省成立了本科應用型示范高校聯盟，在全國率先開展本科應用型示范校建設，我校被確立為示范建設高校，并確立了三個省級示范專業，其中就包括了機械電子工程專業。以此為抓手，進行人才培養模式和教學模式的大膽改革，突出學生應用能力的提升和創新創業意識的增強，其改革成果預期可以為安徽省乃至全國高校的類似專業起到良好的示范作用。

1 人才培養方案的制定

我校新的應用型人才培養方案，經過前期充分的調研、考察和研討已經形成定稿，機械電子工程專業的人才培養模式采取2+1+1的模式[1]，即兩年通識教育階段，一年專業教育階段，1年企業實習階段。在專業教育階段，重點開設了四門優質核心課程，其中包括：《現代設計技術》、《現代制造技術》、《機電系統控制工程及應用》、《機械設備故障診斷與維修》，并設置了兩個方向模塊，即機電液一體化控制方向和數字化設計與制造方向。優質核心課程是本專業學生應掌握專業知識的凝練，也是以往幾門課程的整合，其授課模式將采取教學做一體、理實結合的模式。

2 課程改革

在課程改革中，我們充分意識到：人才培養方案的改革最終必須體現在課程改革的層次上，以《現代制造技術》課程為例，其內容大致涵蓋了以往的《機械制造技術》、《數控技術》、《計算機輔助設計與制造》、《先進制造技術》等相關內容。所以說，其是多門課程的整合，通過該門課程的學習，學生應能掌握基本制造技術和現代制造技術的原理，并能將其應用于機電產品的制造過程。這無疑從教材、教法、實驗設備等方面都提出了很高的要求，尤其為了突出學生應用能力的培養，必須要讓學生動手去做，但是老師教什么？學生學什么？怎么做？這都是擺在授課老師面前的實際問題。

既然是改革，就不能再按照以往的授課模式進行，比如理論和實踐要結合進行，但是我們又沒有足夠數量的設備，甚至有些設備根本沒有，那該怎么辦？有些設備價格昂貴，稍有操作不當，可能會造成貴重儀器設備的損壞，又該怎么辦？比如數控加工中心，我院工程訓練中心僅有一臺，價格昂貴，而該設備又是《現代制造技術》重要的課程實驗設備，需要讓學生去動手訓練，如何解決這些矛盾？為此，經過認真積極的探索，本人提出采用虛擬和現實相結合的模式開展授課，可能是最佳的解決思路。

具體來說就是：老師教給學生計算機輔助制造的基本原理和應用軟件的操作步驟，并把具體案例的要求給學生提出來，學生學習軟件操作，并按照案例要求，在電腦上進行產品造型、工藝分析、刀位生成和軌跡仿真、后置處理、生成G代碼，并進行代碼的模擬傳輸，即將代碼傳輸到數控仿真軟件中進行仿真操縱，所有的過程步驟將與操作實際的數控機床完全一致，等到學生模擬操作非常熟練，再轉移到實際的數控機床進行操作，這就是虛擬現實。采用這一模式，可以節約實驗成本，有效保護貴重實驗設備，提高操作成功率。這一模式可用框圖表示，如圖1所示。在圖1中，從幾何造型一直到代碼傳輸都是在CAD/CAM應用軟件里面（如CAXA制造工程師）以人機交互的模式進行的，代碼傳輸到數控仿真系統（如上海宇龍仿真系統）進行仿真操作，也是在電腦上以人機交互的方式進行的。這種可視化的編程與操作方式使得操作者有如身臨其境，有效縮短了與實際操作的距離，同時也激發了學生的學習興趣。