基于模塊化教學的機械制造工藝課程教學改革研究

曾凡嬌，李文雅

（河南農業職業學院，河南 鄭州451450）

0 前言

《機械制造工藝》是高職類院校機械制造與自動化等相關專業的一門必修課，涉及的知識面非常廣，以機加工工藝規程的制定與實施為主線，崗位能力培養為目標，把金屬切削原理和刀具、典型零件的加工工藝、機床夾具等知識有機的融合在一起[1]，就是為了讓同學們掌握車、銑、刨、磨、鏜、鉆等各種加工方法的特點和工藝范圍，能夠完成簡單零件的工藝規程的編制，成為合格的技能型人才。考慮到課程實踐性強，從職業教育的目標出發，構建“教學做”一體化的模塊化教學模式，并進行了試點教學，取得了良好的效果，這對于提升教學質量有十分重要的指導意義。

1 模塊化教學的特點

模塊化教學在高職類院校中應用廣泛，它以就業為導向、以學生為主體，堅持理論適度實踐夠用原則，推崇“工學結合”的教學模式，統籌編排教學內容、制定教學方案，側重培養學生的崗位職業能力[3]。綜合起來，主要有以下特點：①讓學生深刻的感受到自己才是課程的中心。課堂上老師先串講主要內容，然后分配任務并指導同學們制定計劃、完成實施，充分激發學生的內在動力，使其主觀能動性得以最大程度的發揮；②實現知識目標和素質目標的雙贏。機械制造工藝課不僅要求學生獲取一定的知識能力目標，同時還要培養良好的動手操作和團隊合作能力。模塊化教學的分組分任務模式，有利于把知識目標和能力目標、素質目標等幾大目標有機地融合在一起；③師生之間形成良好的互動循環。傳統的老師講學生聽的教學模式，學生的疑問得不到及時有效的解決，再加上個體知識層面的差異，導致彼此之間差距越來越大。而模塊化教學中把學生分成幾個小組，老師結合各小組反饋的情況給予不同的輔導，直到都完成任務，這樣不僅溝通效率和學生的參與度都得到提高，彼此間的差距逐步縮小。

2 模塊化教學的基本框架

機械制造工藝課程與實踐聯系緊密，刪除了繁瑣的理論推導，避免原各門課程中內容的重復，增加實用的例題、手冊和圖表的應用，使內容更趨于簡潔、實用。結合企業的崗位能力需求把課程內容分成六個模塊，如表1所示。每個模塊包含若干子任務，它們之間相互獨立又緊密聯系，每個模塊中充分考慮到新工藝、新技術的應用和現代制造技術的發展方向，設置了相關的拓展板塊，以充分調動學生的積極性，幫助他們完成知識的遷移和擴展，培養用發散和發展的眼光看問題的習慣。

表1 課程模塊化教學設計

3 模塊化教學的實施

模塊化教學的實施就是“教學做合一”的實施，是理論和實踐結合的教學。老師根據學生的情況、結合企業的要求進行“教”，學生通過“做”來驗證和加深“學”[4]。課程理論部分采用多媒體教學，但是由于學生大多缺乏感性認識，很多知識點靠單純的文字和圖片展示，理解起來比較困難。比如軸的加工工藝分析，首先，通過觀看軸的加工視頻，真實地呈現加工現場，既增強了學生們的感性認識，又加深了對加工流程的認識；其次，給各小組分別分配任務，同時提供相關的文字資料和鏈接，讓同學們根據要求選擇合理的加工方案，制定工藝路線，并陳述其理由；第三，對各小組的完成情況進行展示、評價和修正；第四，各小組根據修正結果，用三維軟件進行模擬仿真加工，然后小組間對比、討論、總結、優化。

為了更好地服務于生產實踐，不定時地組織學生去附近的企業參觀、學習，并聯系經驗豐富的一線工人給學生講解典型零件的加工流程和注意事項，同時鼓勵同學們提出自己的疑問，在企業現場由工人師傅解疑答惑，課后寫出報告，使自己的認知得到深化和補充。

4 模塊化教學改革的效果

針對以上模塊化教學方法，我們學院對機械制造與自動化、機電一體化這兩個專業的機械制造工藝課，進行了改革嘗試，取得了較好的效果，得到了實習企業的好評。（1）模塊內容依據崗位需求設定，以分解的小任務為載體，每個模塊需要掌握的知識和技能很明確，學生從不同的角度了解到企業加工的過程，避免教學與企業的脫節，為畢業后進入一線工作奠定基礎。（2）發動了學生的主觀能動性。模塊化教學根據學生的知識差異，把任務按難易程度分配，學生可以更有效的利用有限的資源，變被動為主動，在任務的實施過程中，他們會查漏補缺，為了解決問題查閱各種手冊和參考資料，甚至相互展開激烈的討論。（3）促進老師的自我提升。為了促使“教學做模塊化”的順利實施，老師也需要不斷的提升自己的專業素養和知識儲備，不斷的完善自己鍛煉自己，只有這樣，才能在教學中做到融匯貫通、游刃有余。如果在教學過程當中構建有效的評價體制，源源不斷地發掘學生的潛能，效果會更好。

由于該課程以“應用”為主旨和特征構建課程內容體系，學生能學以致用，畢業生受到了企業的好評。幾年來畢業生就業率一直居江蘇省前列，近年更是處于供不應求的狀態。2004年我院機電類專業的招生分數線比我院招生分數線平均高約50分，良好的就業率引發了考生的報考熱情。我院機電類專業已與無錫威孚集團公司、無錫柴油機廠、瓦爾特（無錫）有限公司、蘇州三光科技有限公司、無錫歐克機械有限公司等單位都已經建立了用人協議。目前，還有多家企業正在建立用人協議。數控和機電專業的在校學生和在企業的畢業生，多次代表省、市參加各類操作技能比賽，并取得好成績。

5 課程改革中存在的問題和解決方案

5.1 配套教材難求

教學做一體化對課程的開展形式要求比較高，需要根據現有的設備和條件，結合學生的知識水平，準備與之相匹配的教材和實訓指導書[5]。這就要求編者不僅對企業的生產和工藝非常熟悉，還要熟知先進的裝備及先進的制造工藝，畢竟，社會在發展，企業的技術和裝備、工藝都在不斷的更新迭代，所以教學內容也要不斷地更新，與時俱進。因此，任課教師也需要經常參加一些崗位技能培訓，及時有效地彌補自身的不足。

5.2 實訓基地和設備要求高

機械制造工藝學的根本和核心是工藝規程的編制，而工藝規程涉及的面很廣，從毛坯的制造、選擇，到常見的金屬切削加工，以及熱處理、數控操作、表面處理、裝備、質檢等等，每個環節都需要有相匹配的場地和裝備。像鑄造、鍛造和熱處理實訓室，設備配置比較困難，可以用蠟油代替溫度較高的熔融金屬，這樣既能提高安全性，又能滿足學生的操作需求。有些零件的局部尺寸精度和形位公差要求比較高，需要精加工工序才能完成，這就需要有更完善的配套設備。

5.3 教學組織協調頻率高

課程中需要根據學生的理論知識掌握程度安排現場操作，上課靈活性大，需要經常和實訓部門協調，對實訓老師的數量和機動時間要求比較高。

6 結語

模塊化教學給師生搭建了更好的溝通和交流平臺，極大程度地激發了學生和老師的潛能，讓老師更加深入細致地研究教學的同時，也提高了學生分析、解決問題的能力，強化了學生的專業操作水平和團隊合作能力，既有利于形成良好的師生關系，又相互促進相互進步，可謂雙贏。在進行模塊化教學時，不但需要學院在實訓場地、實訓設備、指導老師、經費等方面給予大力支持，也要求學生有相關的操作技能證，只有這樣才有利于保證該教學方法的順利實施。實踐證明，模塊化教學有效地改善了以往的教學現狀，是提高教學質量、強化操作技能，提升學生認知和能力的行之有效的方法。