浅谈机械设计制造及其自动化学科的教学难点及对策

陈宏 王晓炜 严银

摘要：随着社会经济的稳定持续发展以及计算机硬件、软件技术的广泛运用，机械设计制造及其自动化行业也面临着改革的契机。在这种社会形势下，各大工科类院校纷纷设置了机械设计制造及其自动化专业，为我国由制造大国向制造强国的转变奠定了技术以及人力资源的基础。但是就现阶段机械设计制造及其自动化专业的教学实践来看，还存在着一系列的教学问题。因此，这就需要各大院校的机械设计制造及其自动化专业教师顺应时代发展的趋势，积极进行专业教学理念、教学模式、人才培养模式等各方面的优化与创新，使培养出的专业人才能更加良好地适应时代发展的需要，更加有效地促进我国经济结构的调整和资源优化。

关键词：机械设计制造及其自动化;教学难点;对策;

引言

从宏观的角度来看，机械设计以及自动化技术是各种机械产品以及设备的交叉性学科技术，同样也是一种多样化的技术。该专业发展前景良好，在未来，不管是轻工业还是重工业，这一学科技术会帮助更多的人从繁重的工作中解放出来，它同样也会改变传统的劳动生产方式，它不仅仅给企业带来巨大的效益，同样也会给我们带来极大的便利。并且从目前的形势来看，我国大力培养应用型人才，这就给该专业带来契机。

一、机械设计制造及其自动化学科教学中存在的难点问题

（一）机械设计制造及其自动化专业教学存在一定的技术滞后性

机械设计制造及其自动化专业是一门具有高度综合性的交叉型学科，不仅需要掌握机械自动化方面的理论知识和机械制造方面的专业技能，同时还应进行机械自动化相关软、硬件技能、调试技能、系统测试技能、销售技能以及技术支持等方面的综合能力培养。但是在现阶段的机械设计制造及其自动化专业的教学中，有一部分教师没有充分认识到专业的发展方向，没有及时进行现代网络信息技术课程的增设与调整，同时对于国际上领先的优秀技术也不注重引入到专业教学中，这就导致在机械设计制造及其自动化专业教学中，不管是理论还是技术、实践方面都存在着一定的滞后性，不利于学生今后社会适应能力的提升。

（二）机械设计制造及其自动化专业教学中缺乏实践性环节

机械设计制造及其自动化专业作为一门具有综合性、实用性的学科，学生不仅需要就进行理论知识方面的学习，同时还应通过实践性环节的训练，才能真正掌握关于机械设计制造及其自动化专业技能，否则只能是“纸上谈兵”，无法运用到具体的生产实践中。但是在现阶段的机械设计制造及其自动化专业教学中，由于实践基地等基础设备构建的不完善，教师只是对学生进行理论知识方面的传授，而不注重对学生进行社会实践活动的设计与实施，使学生无法将理论与实践进行有效的结合，影响了学生实践能力、操作能力、创新能力等综合素质能力的培养与提升。

二、机械设计制造及其自动化学科的教学对策

（一）教學内容改革

近年来，制造业快速发展，人工智能、数字孪生、增材制造等新的技术应运而生，并在工业领域广泛应用。相关技术为机械制造带来了全新的契机，但同时也带来了一些挑战。因此需要更新课程内容，适当讲授增材制造等新兴技术，并借此培养学生的创新能力。例如，针对增材制造技术，介绍其基本原理和优缺点，讲解其对零件设计、加工、制造等带来的机遇和挑战，进一步引导学生利用增材制造进行工程创新设计等。

（二）构建互动型教学方式，促进产学研协同育人

互动型教学方式既指师生之间的互动，也指校企之间的互动。通过此类教学方式，可以有效构建产学合作平台，与企业展开合作，将最新工程技术、机械工艺制造融入到日常教学中，拓展实践教学内容，通过“讲”“练”“赛”“导”等多样化的教学方式，设置实践教学项目。具体操作为：（1）充分发挥技师学院、企业产业集群优势和特色，以机械制造业的主流发展方向、趋势为根本，以机械工程专业人士为技师学院教学辅助，发挥其校企人才输送的功能，提升机械设计制造及自动化专业学生的实践能力。（2）以现代工业价值链为教学方向，协同产学研资源，构建协同育人新机制。技师学院管理者和教育工作者应该整合校内学术资源，实现校企资源的互通互联，突破专业限制，跨越实践教学的现实瓶颈，构建多元化培养方式，推进实践教学改革。（3）创建“学业导师制”，在学生毕业的前一年，对其配备导师，加强“教”与“赛”，为其提供全方位指导，积累工程实践经验，帮助其完成毕业课题，构建良好的人才输出模式，弥补技师学院在传统教学中的不足，学生也可以到企业进行顶岗实习，时间为1年。在这1年的实习过程中，企业工程师、专业技术人员作为其项目指导老师，开展“一对一”或者“一对多”的实训教学模式，让学生深入机械产业一线，体悟生产经营氛围，最终全面提升其能力，积累丰富的生产加工经验。

（三）组织活动，制订合理的学习计划

教育的主要目的就是为社会培养符合要求的人才，为了满足社会的需求，教师需要制订合理的教学计划。要求学生理论知识以及实践活动两手都要抓，两手都要硬，任何一个都不能忽视。教师要善于带领学生参加社会实践活动，除了教授学生前沿的技术之外，还可以为学生争取参观工厂、在工厂实习的机会等。比如制造工艺的编制、夹具的设计以及数控机床的实操，都可以是社会实践活动，参与这些活动可以帮助学生更好地了解实际的情况，增加对这一专业的了解。同时，在进行课程设计的时候，教师也要避免盲目化的课程设计，应当根据实际的市场需求以及教学现状、学生的特点来进行制作，从而提高学生的学习效率。因此，在具体的教学之中，应当将实验课以及实训课重视起来，尽量不浪费时间，充实学生的校园生活。其次，教师还应积极进行探究式教学模式的实施。学生作为课堂学习的主体，自主、探究式的学习方式不仅能促进学生学习主体地位的充分发挥，同时更能使学生在自主探究的过程中更加深刻地进行理论知识的理解和专业技能的操作，有助于学生专业综合技能的形成。

（四）使用多媒体技术进行教学

教师应当从目前的教材中发掘出学生难以理解以及掌握的知识点，根据具体的情况确定教学的难点以及重点。可以通过视频以及动态的图片的方式传达给学生。比如在讲授“平面连杆机构”这一课的时候，大多数教师会通过黑板采用图形结合的方式，尽管教师可以通过这一方式将抽象化为具体，但依旧没有将铰链四杆机构运动的性质以及过程完全展现出来，因为黑板是无法展现动态过程的，只能展现静态的过程。而多媒体教学可以还原动态的过程，学生可以通过多媒体看到铰链四杆机构具体的运动过程以及轨迹，从视觉上就加深学生的立体感知情况，让学生更加清晰地了解到各杆在铰链四杆机构中的作用，以此来明确各杆的运动情况。

（五）改进课程考核体系

“机械制造技术”课程内容繁杂、综合性强，学生学习过程中往往存在一定的难度。课程考核要综合考虑学生的理论知识掌握情况、综合运用各方面知识解决复杂问题的能力及团队合作与沟通能力等，因此需要综合运用课程表现、小作业、课程项目设计、期末考试等环节对学生进行考评，以期能准确评估学生的课程目标达成情况。同时，合理设计小作业等环节，通过小作业完成情况，定量分析学生个体对有关知识点的掌握情况及对应课程目标达成状况，对知识点掌握不好的同学进行针对性辅导，使其在后續考核环节中能够达到课程要求，最终达成相应的教学目标，切实保证人才培养质量。

结束语

总的来说，进入21世纪以来，机械设计以及自动化专业在不断发展，它是国家工业生产以及制造行业的重要技术支撑。随着我国的工业化脚步不断加快，我国也开始从制造大国向制造强国迈进。所以，我们急需应用性强的专业化人才，解决目前的教学问题是当务之急，也是长远之计。

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