“機械制造基礎”課程模塊化教學設計與探索

摘 要：教育體制改革的不斷加深使得廣大教學工作者增加了對機械制造基礎課程的重視，但在機械制造基礎長期教學過程中，教學內容枯燥乏味、學生學習興趣不高等問題極大的降低了教學效率。基于此，本文將分析機械制造基礎模塊化教學內容設計，并探究機械制造基礎模塊化教學方法設計，希望為相關教師提供一些幫助。

關鍵詞：模塊化；機械制造基礎；教學設計

對于近機械類、機械類等專業來說，機械制造基礎是一門非常重要的基礎課程，是集合了切削加工技術、零件毛坯成型、熱處理工藝、工程材料等多種內容為一體的課程。機械制造基礎不但發揮著專業教學體系的支柱作用，還是能夠奠定學生未來發展的良好基礎，具備一定的應用性、實踐性與理論性特點。

1 機械制造基礎模塊化教學內容設計

1.1 機械制造基礎中傳統制造的模塊

傳統的制造模塊主要分為金屬切削加工的模塊、熱加工技術的模塊、工程材料的模塊。每個模塊部分的內容應按照循序漸進、由淺入深的方法對學生進行教授，按照工程訓練過程中學生遇到的各種問題有針對性地進行講解。例如，對鋼進行熱處理的理論根據為鐵碳合金的相關分析，因此要將工程材料的模塊安排于熱處理加工技術的模塊之前，這樣的話，學生學習這個模塊的內容便不會感到陌生、晦澀難懂，并且可以更加深入地對熱處理技術進行理解，了解其本質是材料晶粒大小發生改變使材料提高力學的性能，然后教師用示例法給學生教授過冷奧氏體的性能與組織。

又如，焊接的子模塊內容主要有釬焊、壓力焊接、熔化焊接。但進行工程訓練的時候，學生已經經歷過手工點焊與電弧焊的相關訓練，可以焊接簡單形狀的中碳鋼件，不過在補救焊接缺陷和判定焊接質量方面沒有更好地實施。要想充分銜接工程訓練的內容，讓學生對焊接成型理論和方法進行充分理解，教師對焊接的方法進行講授時，應將消除和避免焊接應力、焊接接頭性能和組織、補救焊接變形的手段等內容加入進來[1]。要想使學生視野面更為廣闊，還可以將激光焊、摩擦焊、等離子弧焊等內容加入到焊接的模塊中，使實踐知識與理論知識實現一體化、系統化，從而讓學生綜合運用知識的能力得到提高，充分激發課堂教學過程中學生的自主性與積極性。

1.2 機械制造基礎中先進制造的模塊

先進的制造模塊主要分為特種加工的模塊和數控加工技術的模塊。其中，數控加工技術的模塊分為數控機床編程的基礎、典型的分類、工作原理與組成等子模塊。而特種加工的模塊分為特種加工的最新方法、特種加工的傳統方法等子模塊。把數控編程基礎作為例子，進行工程訓練的過程中，數據加工將特定的單獨零件當作加工的對象，以數控程序編寫的方式來進行零件加工。訓練學生的過程中，學生雖然能夠進行數控加工的動手操作，但是掌握其基本原理的情況卻不理想。因此，針對這一模塊，教師應把數控程序插補原理與結構、數控加工工藝流程、數控編程方法與概念等內容大體上講授給學生，讓學生能夠對基本的數控加工原理有一個全面了解，從而對數控系統之中軟件與硬件的協調工作原理進行理解，有效進行數控加工，實現理論與實際相結合的教學效果。

1.3 機械制造基礎中現代加工最新技術的模塊

教師根據機械制造基礎的教學大綱內容進行教學時，應將機械制造技術最新的內容加入其中，讓學生對現代加工最新技術成果有一個更深入的了解，從而做到靈活、清潔、低耗、高效、優質生產。例如，教師在對激光加工技術進行講授的時候，可以添加3D打印技術，與激光加工有關內容相結合，講解3D打印技術研究現狀、應用范圍、基本原理等內容，讓學生了解當代制造的最新技術。

2 機械制造基礎模塊化教學方法設計

2.1 機械制造基礎中激發回憶的模塊

激發回憶指的是進行工程訓練的過程中，為了讓訓練內容、操作過程等方面在學生腦中更加深刻，借助特定場景與情景的設置，構建一個和諧的訓練環境，讓學生的回憶得以激發，然后切入有關知識點。把鑄造的子模塊作為例子，教師通過多媒體設備將整模造型的視頻播放給學生，展現具體的操作流程、操作方法、操作細節，引起學生回憶[2]。在播放視頻時，教師可以將事先準備好的錯誤操作視頻加入其中讓學生分辨，并和正確操作進行比對和分析，把錯誤操作帶來的嚴重后果告訴學生，和學生進行實時互動交流，然后再切入鑄造的教學內容。

2.2 機械制造基礎中激發興趣的模塊

在傳統的教學過程中，教師受應試教育觀念所影響，習慣使用填鴨式教學方法對學生進行單方面灌輸式教學，這種方法不利于學生學習興趣的激發。因此，教師要從調動學習興趣出發，讓學生獲得學習自主性，從而用更好地精神狀態對專業知識中抽象、復雜的內容進行掌握。把數控加工技術的內容作為例子，在接受完工程訓練之后，學生已經對基本數控編程的方法有一個大體掌握，進行課堂教學前，教師先將數控機床如何將數控程序變為刀具切削運動的視頻播放給學生，然后引入本節課的教學內容，那就是數控加工原理。

2.3 機械制造基礎中激發問題的模塊

在學習的時候，學生或多或少會遇到一些難以理解知識點，讓學生找出學習過程中的問題并帶著它們對有關專業知識進行學習，可以使學生理解與運用這些知識的能力得到加強。把工程材料的模塊作為例子，由于鐵碳合金相圖內容相對抽象，學生很難充分理解，這時，教師可以在課堂教學前對回憶模塊進行利用，提出加工操作理論依據、鋼經過水冷提高硬度的原因等問題，然后把提出的各種問題逐一轉入教學內容，在講授專業知識時揭開各種謎團，升華學生的專業知識運用。

3 結語

總而言之，對機械制造基礎進行模塊化教學設計和探索具有十分重要的意義。為了更好地進行機械制造基礎教學，教師既要做好機械制造基礎中傳統制造的模塊、先進制造的模塊、現代加工最新技術的模塊等教學內容設計，還要做好機械制造基礎中激發回憶的模塊、激發興趣的模塊、激發問題的模塊等教學方法設計，不斷健全和完善專業課程體系，推動機械制造基礎的課程改革。

參考文獻

[1]李瑞祥.探討港口機械制造產品結構件生產流程再造模式——特種大型裝備制造的工位化、工裝化改革發展之路[J].中國戰略新興產業，2018，3（06）：123.

[2]卜祥風，鄧景泉.“新工科”建設背景下的地方高校工科專業改革探索與實踐——以滁州學院機械設計制造及其自動化專業為例[J].高教學刊，2018，（17）：136-138+141.

作者簡介

王威（1985-），男，湖北黃岡人，研究生，助理講師/工程師，研究方向：機械制造及其自動化。