示范专业优质核心课程的教学模式探索：以《现代制造技术》课程为例

2012-02-21孟令启

装备制造技术 2012年11期

张华，孟令启，陈丰

（安徽科技学院机电与车辆工程学院，安徽凤阳233100）

2010年以来，安徽省成立了本科应用型示范高校联盟，在全国率先开展本科应用型示范校建设，我校被确立为示范建设高校，并确立了三个省级示范专业，其中就包括了机械电子工程专业。以此为抓手，进行人才培养模式和教学模式的大胆改革，突出学生应用能力的提升和创新创业意识的增强，其改革成果预期可以为安徽省乃至全国高校的类似专业起到良好的示范作用。

1 人才培养方案的制定

我校新的应用型人才培养方案，经过前期充分的调研、考察和研讨已经形成定稿，机械电子工程专业的人才培养模式采取2+1+1的模式[1]，即两年通识教育阶段，一年专业教育阶段，1年企业实习阶段。在专业教育阶段，重点开设了四门优质核心课程，其中包括：《现代设计技术》、《现代制造技术》、《机电系统控制工程及应用》、《机械设备故障诊断与维修》，并设置了两个方向模块，即机电液一体化控制方向和数字化设计与制造方向。优质核心课程是本专业学生应掌握专业知识的凝练，也是以往几门课程的整合，其授课模式将采取教学做一体、理实结合的模式。

2 课程改革

在课程改革中，我们充分意识到：人才培养方案的改革最终必须体现在课程改革的层次上，以《现代制造技术》课程为例，其内容大致涵盖了以往的《机械制造技术》、《数控技术》、《计算机辅助设计与制造》、《先进制造技术》等相关内容。所以说，其是多门课程的整合，通过该门课程的学习，学生应能掌握基本制造技术和现代制造技术的原理，并能将其应用于机电产品的制造过程。这无疑从教材、教法、实验设备等方面都提出了很高的要求，尤其为了突出学生应用能力的培养，必须要让学生动手去做，但是老师教什么？学生学什么？怎么做？这都是摆在授课老师面前的实际问题。

既然是改革，就不能再按照以往的授课模式进行，比如理论和实践要结合进行，但是我们又没有足够数量的设备，甚至有些设备根本没有，那该怎么办？有些设备价格昂贵，稍有操作不当，可能会造成贵重仪器设备的损坏，又该怎么办？比如数控加工中心，我院工程训练中心仅有一台，价格昂贵，而该设备又是《现代制造技术》重要的课程实验设备，需要让学生去动手训练，如何解决这些矛盾？为此，经过认真积极的探索，本人提出采用虚拟和现实相结合的模式开展授课，可能是最佳的解决思路。

具体来说就是：老师教给学生计算机辅助制造的基本原理和应用软件的操作步骤，并把具体案例的要求给学生提出来，学生学习软件操作，并按照案例要求，在电脑上进行产品造型、工艺分析、刀位生成和轨迹仿真、后置处理、生成G代码，并进行代码的模拟传输，即将代码传输到数控仿真软件中进行仿真操纵，所有的过程步骤将与操作实际的数控机床完全一致，等到学生模拟操作非常熟练，再转移到实际的数控机床进行操作，这就是虚拟现实。采用这一模式，可以节约实验成本，有效保护贵重实验设备，提高操作成功率。这一模式可用框图表示，如图1所示。在图1中，从几何造型一直到代码传输都是在CAD/CAM应用软件里面（如CAXA制造工程师）以人机交互的模式进行的，代码传输到数控仿真系统（如上海宇龙仿真系统）进行仿真操作，也是在电脑上以人机交互的方式进行的。这种可视化的编程与操作方式使得操作者有如身临其境，有效缩短了与实际操作的距离，同时也激发了学生的学习兴趣。