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適應海峽西岸經濟區的機械制造產業
機械工業是福建省“十二五”計劃期間的三大主導產業之一，福建省緊緊把握建設海峽西岸經濟區戰略目標，圍繞機械制造這個支柱產業，以海峽西岸優良的天然良港為依托，加快臨海戰略型機械產業及機械產業集群的發展。機械產業及其產業集群發展是建設海峽西岸經濟區的重要依托。經過幾年有效的產業集群的形成和區域發展戰略的實施，培育發展一批具有強競爭力的企業相對集中的機械制造新興產業，涌現一批初具規模的海西機械產業及機械產業集群重點區域。
適應海西機械產業發展，精簡制造類課程，強化課程體系建設
為了適應海峽西岸經濟區的機械制造產業發展要求，課程體系的建設是強化教學目的的關鍵，長期以來，高等院校機械專業制造類傳統課程主要有：《金屬切削原理及刀具設計》、《金屬切削機床》、《金屬工藝學》、《機床夾具》、《機械制造工藝學》、《工程材料與熱處理》等專業課程，這些課程內容豐富、系統性強、銜接性強。學生通過這些課程理論系統學習、課程設計，初步具備刀具設計、機床設計，工藝分析及規程編制、夾具等工裝設計的能力。隨著科學技術的發展和市場需求的變化，要求工程技術人員具有寬知識面、創新和跨學科分析解決工程問題的能力，因此，在機械類專業的培養體系中，單純的工程設計及制造能力的培養已不足以滿足社會的需求，為了拓寬機類、機電信息類和管理類的知識，課程體系中增設了數控技術、計算機信息技術、微電子技術、管理經濟類課程，這些課程的增設為學生培養全方面素質提供了條件，但擠壓了傳統機械制造類課程的課時空間。
為了適應學科的發展和課程改革的需要，我院從90年代開始陸續對制造類的課程進行體系建設，根據課程的內容和特點，重新規劃設置制造類基礎課和核心課，經過充分論證的基礎下，參照兄弟院校的經驗，結合特色專業點建設要求，將《工程材料與熱處理》、《金屬工藝學》（熱加工部分）合并成一門《工程材料及成型技術》專業基礎課，課程學時為60；將《金屬工藝學》（冷加工部分）、《特種加工》、《金屬切削原理及刀具設計》、《金屬切削機床》合并為《機械加工工藝基礎》專業基礎課，課程學時為50；將《機床夾具設計》內容合并入《機械制造工藝學》課程、形成新的《機械制造工藝學》專業核心課，課程學時為60。同時，為了配合理論課程的學習，在制造類實踐課程體系中，設置《工程訓練》4周，《機械認識實習》2周，《工藝課程設計》2周，為了強化工藝分析和工程實踐能力，將《工藝認識實習》和《畢業生產實習》相結合，將畢業實習定位為以工藝為主的《工藝生產實習》，實習時間為4周。在這樣的培養體系中，《機械制造工藝學》作為制造類核心課程，在學生掌握了工程材料、公差、刀具、機床、金屬冷熱成型的基礎理論前提下，它側重于機械制造工藝系統內在規律的研究，同時對基礎理論作了適當的延伸，并結合生產實踐的知識，充分地培養學生扎實的工藝分析，設計能力及一定的開拓創新能力，符合大工程機械類專業人才的培養目標。
優化教學內容，使教學內容模塊化、層次化
《機械制造工藝學》課程教學內容可優化為四個模塊，第一、理論授課模塊，主講授機械制造過程中影響加工質量的各種因素及制定加工、裝配工藝規程的有關原則和分析計算等。第二、實驗模塊，主要通過學生動手實踐的方式，在專用的實驗設備的基礎下，強化對工藝過程中一些工藝參數、工藝規律的理解。第三、工藝生產實習實踐模塊，要求學生在生產現場了解機械制造過程的生產特點、組織形式、管理模式、以及具體刀具、夾具、量具、機床等裝備，鍛煉學生在機械制造過程中發現問題和解決問題的能力，提高學生實踐認知能力。第四、工藝課程設計模塊，利用教師科研中、工藝生產實習中一些典型的工藝零件，作為課程設計的對象，分析零件加工工藝特點，編制合理的工藝規程，合理設計一些重要工序的工裝夾具及完成相關計算等。通過課程設計直接培養學生工程設計能力。在課程內容四個模塊的教學組織上，按前述的時間順序安排教學，同時遵循“理論—實踐—再實踐”的方法論來組織教學，在理論學習中增強實踐感知能力，在實踐中體會真知。在理論授課模塊中內容安排上，圍繞“工藝、成本、效益”原則展開，在保證加工零件質量效益的前提下，采用科學合理的工藝，使得生產成本最小化。因此將課程內容可以進一步細化為五個子模塊，依次為工藝基礎知識模塊、機械加工質量模塊、加工工藝規程模塊、裝配工藝模塊、制造新工藝、新方法模塊。
工藝基礎知識模塊主要指機械制造過程中生產規模及工藝特點、工件的六點定位原理、粗精基準概念及選擇原則、機械加工工業過程的基本概念等；機械加工質量模塊主要指機械制造過程中，影響工件加工精度、表面質量的各種工藝因素及其控制工藝措施等；加工工藝規程模塊指制定一個零件完整工藝規程的過程及相關工藝尺寸鏈計算等；裝配工藝模塊指機器裝配工藝過程及相關裝配尺寸鏈計算；制造的新工藝、新方法模塊指現代制造工藝理論和方法。在5個模塊的內容銜接上，采用三個典型零件（凸輪軸類零件、變速箱箱體零件、連桿零件）為例子，首先分析零件加工表面工藝特點、在分析工藝特點過程中引入講授工藝基礎知識比如六點定位原理、工件的夾緊以及工序、工位、工藝系統等基本概念，其次，根據三個典型零件的加工要求，制訂合理的機械加工工藝規程，在這個過程中，引入工件的加工方法選擇、工藝路線的安排、工藝規程制定及相關工藝尺寸鏈計算等內容，同時在加工工藝規程制定中，分析各種因素對加工精度和表面質量的影響，以及控制這些因素的措施和方法，緊接著通過機器裝配，把三個零件裝配到發動機，在這個過程中，引入講授裝配工藝規程的制定、裝配結構工藝性分析、裝配精度分析、裝配方法、裝配尺寸鏈計算等，最后，利用一個PROE軟件完成零件幾何建模、工藝分析、加工及工藝規程制訂，通過這樣一個完整過程，展開介紹一些先進制造新工藝、新理論、新方法。這樣，通過一些典型零件的制造過程，把理論授課5個模塊的內容有機地銜接起來，在銜接的過程中，深入理解、掌握工藝基礎理論知識和典型零件的加工、裝配工藝流程。
實驗教學模塊含4-6個學時，主要安排2-3個實驗內容，依次為：典型夾具的分析及繪制、活塞銷的加工誤差統計分析、CA6140車床主軸回轉誤差測量、磨床磨頭的動態特性測試分析。通過實驗模塊的實踐教學，加強學生對影響加工誤差和表面質量的工藝因素的理解，進一步掌握零件加工誤差的因素分析法和統計分析法，以及掌握工藝系統動剛度概念。工藝生產生產模塊是課程理論授課結束后，集中到學院的兩個生產實習教學基地實習（湖北十堰二汽實習基地、中國洛陽第一拖拉機制造集團實習基地），通過在發動廠、裝配廠、工裝廠、模具廠、油嘴油泵廠、工程機械廠、收獲機械廠等基地分廠的車間實習，完成實習手冊的記錄、一張夾具裝配圖的繪制，一個工藝專題報告、一篇實習心得體會。其中實習手冊的記錄要求包含各個專業廠的指定典型零件的工藝流程、工裝夾具等設備的詳細內容。工藝課程設計模塊主要是根據在生產實習期間，指定一個典型的撥叉類零件為對象，編制其工藝規程、選擇一道工序的工裝夾具設計、一份設計說明書等。課程的教學內容模塊化，各個模塊內容相輔相成，組成了一個有機的整體，在具體的教學實踐過程中，根據每一個教學模塊的內容、特點、教學要求和教學目標，分別采用不同的方法教學，取得了較好的教學效果。#p#分頁標題#e#
改革實踐環節，增強課程工程性
教師在授課過程中，應結合生產中遇見的工藝性問題來教授工藝理論知識，從生產的實際引入工藝的理論知識，通過理論知識的講授，即分析了問題，又解決了問題。在這個教學過程中，不僅促進了課程設置的改革和教學內容的更新，而且提高了學生的工程分析和解決工程問題的能力。同時，克服了傳統教學中理論與實踐相脫節的缺陷，使理論授課內容和工程實際相結合，這不但鞏固學生基礎理論知識，而且能使學生知識結構以及對知識的掌握從深度和廣度兩個方面進行擴展，同時又能調動學生參與實踐的積極性，進一步提高學生的工程設計能力和工藝能力，提高了應用性人才的培養質量。
隨著現代科學技術的不斷發展，機械制造學科也不斷向前發展，出現一些新工藝、新方法，在生產實際過程中，出現新現象、新問題，如何分析這些現象以及對新現象規律的總結，探索未知領域的知識，是科技工作者努力的方向，作為機械類專業的本科生來說，培養其具有一定的科學研究的能力也是人才培養的必然要求。因此，為了鼓勵學生積極參與科學研究活動，我們在課程實驗環節中，將一些與機械制造工藝學課程相關的科研課題，如主軸回轉誤差測試分析、機床導軌誤差補償、機床熱變形等，都通過實驗環節，讓學生利用實驗裝置自己動手設計實驗方案，來研究工藝知識，或驗證書本上學過的理論知識。在整個實驗環節中，也可以老師人為事先設計一個綜合性實驗，讓學生應用多個課程的知識，通過實驗的方式去完成。因此，通過實驗環節的改革，讓學生積極地參與科學研究活動，培養其科學研究的興趣，提高其綜合能力。
工藝生產實習與工藝課程設計都是課程實踐教學非常重要的環節，為了提高二者教學效果，將工藝生產實習與工藝課程設計相結合，使其內容相互滲透。在課程的系統的理論授課完后，緊接著安排四周的工藝生產實習，讓學生在系統學習了工藝基礎理論知識后，及時投入的一線的生產現場，在實踐中進一步去掌握工藝理論知識。實習結束后，安排兩周的工藝課程設計，課程設計的對象來自實習車間的一些典型零件，這樣就把兩個教學活動穿插起來，互相促進，通過這樣的內容銜接，課程設計不在是紙上談兵，而是貼切實際，實習不再盲目，無所適從，把課程學習的理論知識運用到實踐中去，在進行四周的實習活動后，對工藝有個深入的認識，能在生產現場中學習到各種大批量典型零件的加工工藝流程、工裝設備的設計制造過程等，這樣在后兩周的課程設計中就會如魚得水，把生產實際與書本知識結合起來，設計出合理的工藝規程與裝備。
改革教學方法、改進教學手段，增強教學效果
教學有法，教無定法。為達到教與學的最佳效果，應根據教學模塊內容及課程特點，采用靈活多樣的教學方式。以“學生”為主體，采取“啟發”式教學，增強學生主觀能動性在傳統的“填鴨式”授課方式中，老師不顧學生的接受程度，把所有理論授課知識點一股腦地全拋給學生，這樣的教學效果顯然不符合現代的教學要求，因此，在實際的教學過程中，應以“學生”為主體，講授中積極應用“啟發式”教學方式，所謂的啟發式教學，即在一定的條件下，由教師啟發學生自己動腦去發掘尚未掌握的知識，尋找尚未知曉的事物。采用啟發式教學，能調動學生學習的積極性，引導學生積極思考，在教師的啟發下，充分發揮自身潛能，掌握所學的知識，這樣，在師生教與學過程中，營造出生動活潑、相互交互式教學情景，提高了教學效果。以工程為背景，采取“解決問題”式授課方式由于課程具有工程性的特點，工藝理論的知識都是來自于生產實際，都是對生產實際的工藝規律的歸納與演繹，因此，在傳授工藝知識點時，采用“解決問題”的教學方式，能更好提高教學效果。如在講授每個理論知識模塊開始前，都以工程實際的例子為切合點，引導學生去分析工程實際問題，啟發學生去尋找解決問題的途徑，在已知與未知之間建立聯系，設置多個中間環節問題，通過教師的正確引導，學生的積極參與，使教學過程如同師生共同攻關，當一個個中間環節問題被解決時，問題的答案就油然而生。
應用“解決問題”式教學方法，教師傳授的知識點就滲透到每個分析問題與解決問題的過程中，學生在獲得知識的同時，既鍛煉了分析問題與解決問題能力，同時又增強的工程設計能力。實踐證明，“解決問題”式的授課方式，符合學習思維的一般規律，能更好發揮學生學習主觀能動性，增強其思維能力、工程創新能力。授課內容組織上，采取“類比法”教學方法課程內容雖綜合性，但有序，具有相輔相成的特點。為了使學生能更快更好理解、掌握新知識，并加深、鞏固舊知識，使新舊知識融會貫通，采用“類比法”的教學方式，即前后知識點的相類比方式。通過比較，把前后知識點導通，這樣就能從工藝基礎理論知識引申到機械加工質量、加工工藝流程編制等知識點。同時也能從機械加工精度的知識點，反過來復習機械加工工藝流程編制等知識點。因此，在授課內容組織上，采用“類比法”的教學模式，能使得學生全面系統掌握課程內容知識，提高教學效果。
現代化的教學手段如多媒體課件，動畫演示、視頻錄像等由于具有直觀、逼真、形象等特點，越來越多地應用在課程教學中，尤其在專業課的教學中被廣泛地應用，并起到傳統手段所無法起到的作用。筆者根據多年來，在機械制造工藝學課程教學中實踐，歸納如下：在授課過程中，應用動畫演示的方式，能直觀、生動講解工藝知識點，做到了事半功倍的效果。比如六點定位原理、各種夾緊機構說明、調整法加工說明等知識點都應用動畫演示的方式，效果良好。教學錄像穿插說明，能在課堂上傳授一些生產現場的實踐知識。比如一些加工工藝如研磨、絎磨工藝、一些典型零件如連桿、變速箱等零件工程實際的工藝流程現場加工情形，都通過在課堂講授過程中穿插進來，這樣在講解理論知識時，增強了實踐性，工程型，提高學生學習的熱情。利用網絡學術資源，在授課內容上及時更新機械制造學科發展的新知識，在課程講授過程特意安排幾個課時，請相關科研老師，以學科講座的方式，讓學生及時了解本學科的發展動向以及交叉學科的發展前景。同時，也鼓勵學生自己利用網絡資源，查閱文獻，構思小論文，選擇優秀的同學并上臺交流，提高了教學效果。根據特色專業的培養計劃與培養方案，積極編寫教材與輔助教材。利用多年的定點實習基地建設，及科研課題研究，我們整理出了一套課程教材及輔助教材，如自編《機械制造工藝學》、《工藝課程設計題庫》、《工藝生產實習指導教材》、《機械制造工藝學實驗指導書》等。通過這些教材的編寫，使得課程教學更具有針對性。#p#分頁標題#e#
建立以校企合作為紐帶的校外實訓基地
企業為學生《機械制造工藝學》課程的實習、課程設計等提供實習場所和實驗設備，提供設計課題；企業為學校提供優質的兼職教師，如國內外各著名大學工科系的許多教授都是從企業聘請；企業給學校以相應的財力、物力和人力支持。企業成為學校教學的有機延伸，學校則成為企業發展的人力資源庫，學校的專業教學同企業的技術要求密切結合，使教學目標更明確，教學效果更好。試行先企業實踐，后理論學習這種模式打破了傳統的先學習理論知識，后參加企業實習，用實踐驗證理論的教學模式，突出了實踐在學生學習生涯中的作用。學生先到企業進行生產實踐，通過企業真實的生產環境，了解企業的技術水平、崗位的技術要求和職業素質要求，在實踐中認識到理論技術學習對今后發展的重要性。在此基礎上，進行理論教學和學習，有利于學生鞏固專業思想，提高學生理論學習的實效性和針對性，積累研究和實踐經驗，提高《機械制造工藝學》課程的創新和實踐能力。
結束語
為了更好適應新時代國家工程類人才培養的要求，《機械制造工藝學》課程建設是一項長期持續的工作，隨著學科技術的發展和課程教學改革的不斷深入，基于我院國家特色專業的建設要求，課程教學改革將持續在教學體系、教學內容、教學手段、教學方法等方面進行調整、充實和提高。（本文作者：鄭書河 陳學永 單位：福建農林大學機電工程學院）
