機械制造技術系列課程實踐教學的改革與探索

周華 胡慶松 姜少杰 王競

上海海洋大學工程學院 上海 201306

機械制造技術是機械工程類專業的專業教育核心課程，在課程組教師的共同努力下，經過2005年校級一般項目建設、2009年重點課程建設、2012年精品課程建設，課程的教學水平和教學質量得到全面提高。除了機械設計制造及其自動化專業開設機械制造技術課程外，工業工程專業、物流工程專業也開設少學時的機械制造工程，列為專業基礎課，全校每年開設相關課學生數達250人。

新一輪的精品課程建設已拉開序幕，總結過去，立足現在，展望未來，突出課程特色，理論聯系實際，加強課程實踐教學改革，成為進一步開展課程建設的抓手。

1 實踐教學改革的必要性

進入21世紀，機械制造業發生巨大的變化，機械工程學科突破傳統意義上學科的概念。信息技術等高新技術向機械行業滲透，機械設計和制造的模式發生深刻的變革，機械制造成為新世紀工業競爭的重要領域之一。不能采用昨天的教育模式去培養今天的學生，然后讓他們去解決明天的問題；應當針對本專業寬口徑的特點和應用型人才培養目標定位及其知識、能力、素質結構，制定合理、高效的人才培養方案。

上海海洋大學機械類專業本科人才培養目標的定位是應用型人才，機械制造技術系列課程的教學改革應圍繞人才培養目標和社會需求展開，因此，突出課程特色成為機械制造技術課程建設的主要內容。

工科類高校都將機械制造技術課程歸為機械工程類專業的專業教育核心課程，該課程從機械制造技術的基本理論和基本技能出發，將原有的金屬切削原理與刀具、金屬切削機床、機床夾具、機械制造工藝學等多門專業課程有機地融合在一起，構成新的課程體系，力求基礎扎實、重點突出、結構緊湊、內容先進，通過教學使學生建立起較為完整的機械制造技術的知識結構。

2 突出課程特色是改革實踐教學的關鍵

突出課程特色是課程建設中的一個關鍵。圍繞機械制造技術課程特色進行建設和改革，不僅能抓住重點，盡快提高課程水平，而且能將有限的資金投入到最容易產生標志性成果的點上，以此為突破口，以點帶面地開展各個環節的建設工作，以全面提升課程的水平和地位。

機械制造技術課程是多門課程優化組合形成，課程教學要求體現機械制造的最新技術與成果，教學內容與工程實際密切相關，課程知識點多，往往是學生自主就業時被問及最多的，它是該課程的一個特色。學生對該課程基本知識的掌握和運用與否也許會成為其能否順利就業的關鍵。

機械制造技術課程的先導課程是金工實習、工程材料及機械制造基礎等；后續課程為集中安排的實踐環節，具體有生產實習、專業課程設計等，理論聯系實際、承上啟下是該課程的又一個特色。機械類專業主要培養的是工程技術人才——工程師，其培養的主體是大學本科生。世界各國的經驗表明，培養一名合格的工程師，要經歷工程科學知識的學習、工程實踐的訓練和工作實踐的鍛煉，大約需要7～9年時間；學生畢業后，需要工作3～5年，取得實際經驗后才能成為高素質的企業工程師。那么，機械制造技術等課程的學習及其相關實踐環節的訓練就成為培養企業工程師的搖籃。

表1 實驗項目一覽表

3 實踐教學改革的思路與途徑

根據認知規律，學生在接受工程教育時，需要遵循由感性認識到理性認識，再由理性認識指導實踐的認知過程。同時，在畢業生直接面對就業市場的情況下，學生的知識結構應具有很強的綜合適應能力，以及很強的繼續學習能力(在實踐中進行自學的能力)。

針對學校機械類本科人才培養的目標定位，以培養應用型人才為指導思想，以理論聯系實際為中心，突出課程特色，把工程實踐能力培養貫穿于新一輪課程建設之中。那么，核心課程的實踐教學改革顯得尤為重要。

3.1 實驗教學內容的改革

實驗教學是課程教學的重要組成部分，是理論聯系實際的重要環節，目的是使學生全面和深入掌握理論知識，掌握基本的實驗技能。機械制造技術系列課程的實驗主要圍繞“刀具”“加工方法”和“夾具”等內容展開。基于學生在金工實習時接觸了數量種類不多的機床、刀具和夾具的現狀，面對專業課教學時數又不斷縮減的狀況，在廣泛調研的基礎上確立4個實驗項目，在同類院校專業中屬于較多的，并計劃開設更多實驗項目(表1)。

實驗教學的改革從最基本的演示型、驗證型實驗入手，增設綜合型、設計型實驗，并將有關刀具、夾具等理論教學概述部分的內容安排在陳列室、實驗室進行，實物總是比枯燥的文字更能吸引人，學生的學習興趣大大提高。在此基礎上，正計劃開設“零件加工的誤差統計分析”“車削力測量與工藝參數優化”等綜合型實驗，使學生由淺入深地掌握課程知識，發揮自己的聰明才智和想象空間以解決工程問題，同時獲得最基本的工程能力的訓練。

3.2 實驗教學條件的改善與優化

首先，建立一支具有豐富工程實踐經驗的教師隊伍，承擔課程教學與實踐教學是關鍵，教學團隊中有的教師具有10多年的企業工作經歷，有的教師是從最基層的初級操作工成長起來成為有高級技師職稱的，還有教師在海外學習工作一年，為理論聯系實際的教學打下良好的基礎。

2008年，工程學院建立“機械制造裝備陳列室”和“機械制造技術實驗室”，并逐步增加相關實驗設備，如三坐標測量機、快速成型機等，為提升實驗教學水平提供保障。配合實驗教學改革的步伐，組織編寫機械制造技術基礎實驗指導書，以保證實驗教學質量。

3.3 教學內容與實踐教學環節緊密聯系

機械類專業本科教學計劃中安排了多項實踐教學環節，目的是使學生得到最貼近工程實際的訓練，對學生進行較全面的實踐能力的培養。通過“金工實習”“生產實習”“畢業實習”等環節的教學，使學生接觸實際，了解社會，體察國情，把書本知識和生產實際有機地結合起來，培養學生分析和解決實際問題的初步能力，并能從生產實際加深對理論教學中基本知識的理解與應用。

機械制造技術課程的先導課程是金工實習，后續課程有生產實習、專業課程設計等實踐環節，課程教學應與實踐環節的教學有機聯系，前后呼應。除了要求主講教師熟悉、了解金工實習、生產實習等實踐環節的教學內容外，還能在理論教學中承上啟下，因材施教，突出重點。如：在講授“機械制造中的加工方法與裝備”章節內容時，應結合學生金工實習使用過的加工方法和操作過的設備儀器而展開；講授“工藝規程設計”章節內容時，能聯系生產實習要去的如上海機床廠有限公司、上海新建重型機械有限公司的典型產品的工藝規程，這樣更加生動，也為后續實習作了很好的鋪墊；講授“切削過程及控制”章節內容時，結合上海工具廠的刀具產品展開，則更有理論聯系實際的意義。

3.4 加強實習基地建設，使實踐教學與地區建設相聯系

2008年學校整體搬遷到臨港新城后，打破原先依靠老校區周邊企業為主要實習基地的格局，調整了以這些企業主打產品為案例進行教學的狀況，在新校區周圍建立新的實習基地，尋求更合適的典型產品結合到實踐教學中，成為課程建設中一個需要突破的方面。電氣集團臨港重裝備基地是上海聚焦國家戰略、聚焦重大項目，目標是要建設成為國內一流、國際先進，具有創新活力、國際競爭力和可持續發展能力的現代裝備制造業大集團。2010年前后，上海汽車工業(集團)總公司的榮威生產線落戶臨港，學校能近距離了解這家具有核心競爭能力和國際經營能力的藍籌汽車公司。在生產實習環節，多次組織學生參觀電氣集團臨港重裝備基地，上海汽車、通用汽車、新建重工等生產基地，使實踐教學能結合區域建設的相關產品，如大型船用曲軸、汽車零部件生產及裝配和工程機械產品等，無疑將更有生命力和活力。

工程學院在制定學科發展3年規劃和“工科類專業085建設項目”中都明確了目標，立足臨港的企業資源，利用臨港重裝備產業及物流產業的工科特性，尋求相關部門的支持與幫助，建立能滿足學生學習要求和實踐需求的基地，將建成“科研——實習——就業”一體化的新型實習基地作為努力的目標，目前已取得階段性成果。

4 結束語

專業技術課承載著一個專業的特色和生命力，它們應具有與基礎課同等重要的地位。課程建設是一項系統工程，課程實踐教學的改革要適應人才培養目標。在多年課程建設的改革與實踐中，深深體會到突出課程特色是關鍵，加強課程和實踐環節之間的有機聯系是迅速提升課程整體水平的有效途徑。