農業院校機械制造工藝學課程教學改革與實踐

宋 江，王 明，李玉清，李寶玉，劉麗華

（1.黑龍江八一農墾大學機電工程學院，黑龍江大慶 163319；2.黑龍江八一農墾大學農學院，黑龍江大慶 163319）

0 引言

“機械制造工藝學”作為農業院校機械制造及其自動化專業重要的專業核心課程，在提高學生分析和解決問題能力方面起到重要的作用。該課程由于基礎理論與實踐操作相結合，而受到眾院校的青睞，學生可以通過課程的學習，掌握機械零部件加工與裝配的專業基礎知識，也可以鍛煉實際操作能力，對學生綜合能力的培養起著重要的作用。然而，現階段該課程采用講授法教學、卷面考核方式，很難調動學生學習的積極性，多數學生學習本課程僅為應付考試，完全失去了課程開設的意義。因此，從內容、方法、手段以及學生的考核方式上對該課程進行全面變革勢在必行。鑒于此，本文將從機械制造工藝學教學內容和考核方式入手，開展教學改革與實踐，并將改革和實踐的成果應用于機械系2016年入學的學生，為學校工程教育專業認證的相關課程的改革與實踐提供參考。

1 機械制造工藝學課程研究現狀

常州工學院通過實施以工程能力培養為核心的機械制造工藝學教學模式，進行理論與實踐性環節的整合，實施一體化教學方法，提高學生的工程素養，培養其團隊意識和創新精神[1]。東北林業大學針對機械制造工藝學課程教學現狀和存在問題，通過改革教學觀念與教學體系，優化教學內容和方法，加強校內實踐環節，開設課程設計環節的方式，進行機械制造工藝學課程教學改革[2]。重慶理工大學以面向應用、重視實踐能力為基本教學目標，提出以成果目標為主線的教學模式，并系統地給出了教學方法和考核內容的實施方案。更好地解決了學生分析、解決問題的能力[3]。桂林電子科技大學以產出導向理念為指導，優化教學內容，利用雨課堂軟件輔助教學，采用線上線下混合式教學方式，增加教學內容并提高了教學質量[4]。浙江師范大學以典型零部件的制造工藝為主線，在理論教學中融入工程背景的知識，運用舉例法將重點章節知識要點對應分解到典型零件制造過程之中，通過任務驅動設定任務與要求以及達到預期目標，以實現理論教學與實踐相結合[5]。江蘇大學提出了案例導向式教學模式，旨在幫助學生建立知識體系和解決問題的基本思路，面向現代化制造業需要，建立“課程教學-工藝課程設計-工藝生產實習”一體化課堂教學內容，拓寬學生的視野，幫助學生建立面向實際的扎實的專業背景，學生創造為主的教學內容柔性擴展，目標在于進一步彌補學生創新性思維、知識背景和表達能力的不足的教學方法[6]。湖南工業職業技術學院按照機械制造工藝學教材章節要求，對課堂理論講授、實踐教學和零件加工教學等幾個方面進行教法創新[7]。燕山大學采用先進教學手段，發揮課堂教學優勢，構建結構優化，教學合理的機械制造工藝學課程新體系，培養學生分析能力、知識拓展能力和創新能力[8]。華南農業大學在機械制造工藝學課程研究中，采用多元化教學方法，提高課程整體教學質量，取得良好教學效果[9]。江蘇科技大學從“機械制造工藝學”實踐性強的特點出發，提出“機械制造工藝學”一系列教學改革措施，提高了學生工程實踐、設計和創新能力[10]。貴州理工學院分析機械制造工藝學課程教學現狀，指出存在的主要問題，相應提出了改進教學模式、提高指導老師工程實踐能力、增加實踐平臺資源等措施。初步實踐證明，提出的措施得當，效果明顯[11]。

綜上所述，各類院校針對機械制造工藝學的教學體系、內容、方法、手段上都進行一系列探討，并取得了一定成效。但在工程教育專業認證的背景下，適應農業院校人才培養的機械制造工藝學課程教學內容和教學方法亟待探索和實踐。

2 課程教學內容的設計

結合農業院校的特色，以本團隊研發的平貝母中藥材收種一體化裝備的零部件為教學對象，以保證零件加工質量，整機工作性能為目標，圍繞工藝規程設計、夾具設計及裝配工藝等重點章節，將相關知識點融入到該裝備的軸、板材、齒輪等主要零件制造過程實例當中，分析工藝路線的制定原則，關鍵環節夾具的設計方法和步驟，通過平貝母中藥材收種裝備的裝配工藝規程設計與解析，以達到學生掌握機械加工工藝學的基本理論與內涵，具體內容見圖1所示。

圖1 教學內容的結構組成

3 課程教學方法的應用

本課程教學過程中使用講授法、案例教學法和研討法等多種方法來提高學生對課程的理解。對于軸、板材、齒輪等主要零件工藝分析和夾具設計采用講授和案例教學法。對重要的理論知識，直接講授、快速掌握，使學生打好堅實的理論基礎，并以平貝母中藥材收種一體化裝備的典型零件作為案例，進行分析和討論，做出合理的研究、判斷和評價。對于部件及整機的裝配工藝，將信息技術手段與該課程整合，利用多媒體、演示課件、虛擬裝配等手段，為學生提供快速靈活的信息獲取資源，培養學生自主發現和自主探索的創新精神。對于課程的實驗部分采用講授和討論相結合的方法，讓學生在小組或團隊中進行研討，激發和促進學生學習興趣，培養學生創新思維、技術表達和分析總結能力。

4 結語

利用平貝母中藥材機械化研究成果為例，以其典型零件的加工工藝，部件及整機的裝配工藝為舉例對象，將課程的各部分內容銜接起來，激發了學生的學習興趣，使學生更好地將機械制造工藝學的理論應用到生產實踐中去。實踐證明，機械制造工藝課程的教學內容和教學方法的探索和實踐有利于提高學生的理論知識與實踐的應用能力，有利于提高學生的專業技能與素質，為學生畢業后從事專業工作奠定良好基礎。