從現代制造技術(shù)發(fā)展看課程改革論文
摘要：隨著(zhù)科技的迅猛發(fā)展，現代機械制造技術(shù)有了長(cháng)足進(jìn)步，具有將現代技術(shù)貫穿制造全過(guò)程，技術(shù)、管理、人員三結合，多學(xué)科交叉融合，支持可持續發(fā)展和系統工程綜合運用等特點(diǎn)。因此，現代制造技術(shù)對教學(xué)改革提出了新要求，工程院校的現代制造技術(shù)課程應適應此要求進(jìn)行改革與優(yōu)化，在整合主體技術(shù)群、支撐技術(shù)群和制造技術(shù)環(huán)境的基礎上，更新教學(xué)內容，修訂教學(xué)計劃，突出創(chuàng )新能力和應用能力的培養，注重與企業(yè)的現實(shí)需要相對接。
關(guān)鍵詞：現代制造技術(shù)；課程建設；教學(xué)改革
一、現代制造技術(shù)的發(fā)展趨勢
機械制造業(yè)的生產(chǎn)發(fā)展規模經(jīng)歷了從少品種、小批量到多品種大批量的轉變，資源配置從過(guò)去的勞動(dòng)密集和設備密集向技術(shù)密集和知識密集的方向發(fā)展，生產(chǎn)方式也沿著(zhù)手工、機械化、單機自動(dòng)化、剛性流水自動(dòng)化、柔性自動(dòng)化、智能自動(dòng)化的軌跡不斷進(jìn)化。制造技術(shù)的發(fā)展增強了企業(yè)的生產(chǎn)能力和市場(chǎng)適應性，產(chǎn)品結構也走向多元化，產(chǎn)品性能大幅度提高。
當前，我國的經(jīng)濟逐漸與國際接軌，國內企業(yè)大量采用現代制造技術(shù)參與國際競爭，因此形成了對掌握先進(jìn)制造技術(shù)人才的巨大需求。隨著(zhù)現代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，特別是隨著(zhù)微電子技術(shù)、計算機技術(shù)、信息技術(shù)、現代管理技術(shù)、制造技術(shù)與機械制造技術(shù)的不斷融合，機械制造工業(yè)的面貌發(fā)生了很大的變化，相繼出現了數控機床、加工中心、柔性制造系統、集成制造系統、虛擬制造、敏捷制造、并行工程等許多先進(jìn)的制造方法和生產(chǎn)模式，形成了現代制造技術(shù)體系�，F代制造技術(shù)是傳統制造業(yè)不斷吸收機械、電子、信息、材料、能源及現代管理等技術(shù)成果，并將其綜合應用于制造全過(guò)程，以實(shí)現優(yōu)質(zhì)、高效、低消耗、清潔、靈活生產(chǎn)，從而取得較理想的技術(shù)與經(jīng)濟效果的制造技術(shù)的總稱(chēng)。先進(jìn)的制造技術(shù)是制造業(yè)的技術(shù)支柱，是一個(gè)國家科技水平、綜合國力的重要體現，制造技術(shù)的發(fā)展是經(jīng)濟持續增長(cháng)的根本動(dòng)力。
二、現代制造技術(shù)發(fā)展的特點(diǎn)
1.貫穿制造全過(guò)程
傳統制造技術(shù)一般指加工制造的工藝方法，實(shí)際上只是制造全過(guò)程的一部分；而現代制造技術(shù)則貫穿了從市場(chǎng)預測、產(chǎn)品設計、采購、生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理、制造裝配、質(zhì)量保證、市場(chǎng)銷(xiāo)售、售后服務(wù)、報廢處理甚至回收再利用等整個(gè)制造過(guò)程，使整個(gè)制造過(guò)程成為一個(gè)大系統。
2.技術(shù)、管理、人員三者結合
現代制造技術(shù)已不是一個(gè)單純的技術(shù)問(wèn)題，已發(fā)展為由技術(shù)支撐轉變?yōu)榧夹g(shù)、管理、人員三者的有機集成，它強調更加靈活的組織管理模式，以使制造全過(guò)程達到優(yōu)化運行。例如，一家企業(yè)要建立計算機集成制造系統，就必須首先對所有員工進(jìn)行培訓，改變傳統的思維模式。而精良生產(chǎn)理論提出的市場(chǎng)驅動(dòng)、需求牽引理念，強調用戶(hù)是核心，快速響應市場(chǎng)需求。
3.多學(xué)科交叉融合
傳統制造技術(shù)的專(zhuān)業(yè)、學(xué)科單一，不同專(zhuān)業(yè)之間界限分明；而現代制造技術(shù)的專(zhuān)業(yè)、學(xué)科之間不斷滲透、交叉、融合，其界限逐漸淡化甚至消失，這使得現代制造技術(shù)趨于系統化和集成化，并發(fā)展成為集機械、電子、材料和管理等技術(shù)于一體的新興交叉技術(shù)。如快速成型技術(shù)就是機械工程、CAD、數控、激光以及材料等技術(shù)交叉優(yōu)化集成的結果。
4.支持可持續發(fā)展
資源、環(huán)境與人口是當今社會(huì )面臨的三大主要問(wèn)題�，F代制造技術(shù)強調優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活生產(chǎn)，它所倡導的綠色制造、清潔制造、生態(tài)工廠(chǎng)等新概念、新哲理，是支持可持續發(fā)展戰略的有力武器。
5.制造過(guò)程是個(gè)系統工程
機械制造過(guò)程是一種離散的生產(chǎn)過(guò)程，制造過(guò)程中的各個(gè)環(huán)節之間可以彼此關(guān)聯(lián)或不關(guān)聯(lián)。用系統論的觀(guān)點(diǎn)來(lái)分析和研究制造過(guò)程，就出現了制造系統的概念，并形成了現代制造系統工程學(xué)。制造系統由物質(zhì)流系統、能量流系統和信息流系統三個(gè)基本要素組成。計算機技術(shù)、數控技術(shù)、微電子技術(shù)、傳感技術(shù)等的發(fā)展，促進(jìn)了制造系統的形成和發(fā)展。
三、現代制造技術(shù)對教學(xué)改革的要求
由于現代制造技術(shù)不是指某項技術(shù)，而是一個(gè)綜合的系統技術(shù)，這對當前的教學(xué)內容、培養體系以及專(zhuān)業(yè)和學(xué)科間的交叉滲透提出了新的挑戰。拓寬專(zhuān)業(yè)、培養通才，是面向21世紀教學(xué)改革的一個(gè)重要內容。而教學(xué)計劃受學(xué)時(shí)數的限制，許多新的制造技術(shù)卻無(wú)法一一單獨安排，學(xué)生也難以自由選擇專(zhuān)業(yè)和課程，因此導致他們的知識面狹窄。
現代制造技術(shù)要求從業(yè)人員在掌握堅實(shí)的自然科學(xué)知識和寬廣的人文社會(huì )科學(xué)知識的基礎上，具有廣泛收集與處理信息的能力、獲取新知識的能力、分析與解決問(wèn)題的能力、組織管理能力、綜合協(xié)調能力、表達溝通能力和社會(huì )活動(dòng)能力等，尤其是要求不斷增加創(chuàng )新能力和工程實(shí)踐能力。因此，急需加強教育與產(chǎn)業(yè)部門(mén)間的密切交流與合作。從某種意義上說(shuō)，產(chǎn)學(xué)研結合的教育模式已成為提高教育質(zhì)量、培養應用型人才的重要途徑。
目前，制造業(yè)產(chǎn)業(yè)結構調整的頻率和產(chǎn)品更新的周期不斷加快，知識失效的速度也明顯加快，工科畢業(yè)生知識的半衰期只有六年左右。因此傳統的一次性教育模式已不能適應新的時(shí)代要求，這對當前的培養模式與教育手段提出了新的要求。
為培養適應現代制造技術(shù)發(fā)展的高層次工程技術(shù)應用人才，必須適時(shí)調整機械制造技術(shù)類(lèi)課程的體系結構和教學(xué)內容，使學(xué)生初步建立起與現代制造技術(shù)相適應的知識體系。學(xué)生除了具備機械制造技術(shù)基礎知識、專(zhuān)門(mén)知識和相關(guān)的職業(yè)技能外，還應該拓寬知識面，注重培養創(chuàng )新應用能力和綜合素質(zhì)，提高畢業(yè)后對工作環(huán)境的專(zhuān)業(yè)適應性。
四、現代制造技術(shù)課程建設的基本思路
為適應機械制造及自動(dòng)化和機電一體化專(zhuān)業(yè)課程設置調整的需要，通過(guò)對先進(jìn)制造技術(shù)的主要內容進(jìn)行綜合提煉，我們開(kāi)設了現代制造技術(shù)這門(mén)課程，用以簡(jiǎn)要地介紹現代制造領(lǐng)域的設計、制造、加工自動(dòng)化和生產(chǎn)管理等技術(shù)，并展望了現代制造技術(shù)今后的發(fā)展趨勢。課程設置的目的是為了拓寬學(xué)生的知識面，培養他們對新技術(shù)的跟蹤適應能力，提高機械類(lèi)各專(zhuān)業(yè)學(xué)生的就業(yè)能力。
現代制造技術(shù)課程建設的基本思路是：以現代制造技術(shù)的前沿性、綜合性、交叉性和適用性為原則，注重國內外新成果和新技術(shù)的采用，對與我國、特別是本地機械制造行業(yè)關(guān)系密切的關(guān)鍵技術(shù)作重點(diǎn)介紹，注重學(xué)科之間的交叉融合，從系統的角度介紹現代制造技術(shù)的內涵、特征、技術(shù)發(fā)展前沿和關(guān)鍵技術(shù)等內容。根據這個(gè)目標制定了以下四項具體目標：
(1)將各類(lèi)相關(guān)課程之間進(jìn)行最佳組合，實(shí)現課程設置科學(xué)化；(2)調整課程內容，實(shí)現課程知識結構的綜合化、教學(xué)內容的現代化；(3)改進(jìn)教學(xué)方法和手段，實(shí)現教學(xué)手段的現代化，提高教學(xué)效果和質(zhì)量；(4)拓寬學(xué)生的知識面，培養學(xué)生的創(chuàng )新意識，實(shí)現人才素質(zhì)的優(yōu)化。
五、現代制造技術(shù)課程體系建設的改革
現代制造技術(shù)包括三大主題技術(shù)群：主體技術(shù)群、支撐技術(shù)群和制造技術(shù)環(huán)境。這三大主題技術(shù)群不是彼此孤立的，它們之間有信息交換。傳統的課程體系生硬地將實(shí)際相互關(guān)聯(lián)的整體內容人為地分割切塊，這對于各門(mén)課程的學(xué)習而言，在保證知識的系統性、完整性、條理性、透徹性等許多方面，是有積極意義的。但現代制造技術(shù)的一個(gè)重要特征是學(xué)科間的內容不斷滲透、交叉、融合，界限逐漸淡化，技術(shù)也更趨于系統化和集成化，因此，現有體系造成了學(xué)生所掌握的知識是零碎散亂的，因而直接導致了學(xué)生綜合應用能力的欠缺。
為了應對現代制造技術(shù)迅猛發(fā)展帶來(lái)的挑戰，必須用先進(jìn)的制造技術(shù)改造傳統學(xué)科，淡化專(zhuān)業(yè)劃分，加強素質(zhì)教育。在教學(xué)計劃的安排上，提出了“努力保持傳統制造技術(shù)內涵，大力拓展現代制造技術(shù)外延”的總體設想，對舊的教學(xué)體系進(jìn)行大刀闊斧的改革，在課程設置和內容上逐年調整，使傳統制造技術(shù)和現代制造技術(shù)兩條課程主線(xiàn)相互補充、相輔相成，使本專(zhuān)業(yè)畢業(yè)生既能較快地適應傳統制造業(yè)的需求，也能很好地跟蹤先進(jìn)技術(shù)發(fā)展的趨勢，保持可持續發(fā)展的潛力。近幾年，機械制造各專(zhuān)業(yè)針對周邊地區機械行業(yè)發(fā)展的需要，不斷對傳統課程進(jìn)行整合，大幅度壓縮學(xué)時(shí)，先后開(kāi)出了機械CAD原理與應用、有限元法應用、機電一體化基礎、數控加工技術(shù)、測試技術(shù)、現代制造技術(shù)等系列課程。在教學(xué)內容和體系上逐步突破傳統的CAD和制造工藝教學(xué)，構建先進(jìn)制造技術(shù)的知識體系。
雖然過(guò)去的教學(xué)體系改革中對許多單門(mén)課程的教學(xué)內容進(jìn)行了局部?jì)?yōu)化，適時(shí)增加了相關(guān)的現代制造技術(shù)的一些零碎內容，但整個(gè)課程體系的整體框架并沒(méi)有結構性的變化。我們本著(zhù)課程體系建設要與社會(huì )需求和工程技術(shù)發(fā)展水平相適應的原則，對現代制造技術(shù)進(jìn)行了綜合與整合，制訂了新的教學(xué)計劃，擬定了新的教學(xué)大綱，將各種互相滲透和融合的相關(guān)技術(shù)集成為現代制造技術(shù)內容，安排40學(xué)時(shí)進(jìn)行教學(xué)，
將眾多的現代制造技術(shù)整合成一門(mén)課，其難度是相當大的。為了將各項內容有機、有序地整合在一起，使學(xué)生具備先進(jìn)制造技術(shù)的基礎知識，我們采用了宏觀(guān)整合和微觀(guān)整合的措施，使課程內容較好地反映本課程的宗旨。
宏觀(guān)整合是在總體結構上進(jìn)行整合，解決相關(guān)章節的取舍和編排問(wèn)題。我們把眾多的先進(jìn)制造技術(shù)按照內容分類(lèi)，進(jìn)行整合，確定了按現代設計技術(shù)、現代制造工藝技術(shù)、制造自動(dòng)化技術(shù)和系統管理技術(shù)等幾個(gè)方面分別介紹的總體結構。在內容的取舍上，我們主要考慮的是與現有課程的銜接，凡已有單獨安排的內容如數控技術(shù)、計算機輔助設計技術(shù)、有限元技術(shù)等不再講述，以避免重復。
微觀(guān)整合則是在教學(xué)過(guò)程中充分注意授課內容與傳統制造技術(shù)及其他知識點(diǎn)的融合銜接問(wèn)題，按照基本知識、基本方法、主要特點(diǎn)和應用這三個(gè)層次，連接與之相關(guān)的現代制造技術(shù)的基本概念、技術(shù)基礎、加工方法和設備等知識內容。同時(shí)注重理論聯(lián)系實(shí)際，用案例說(shuō)明問(wèn)題。
在教學(xué)中，始終圍繞企業(yè)對人才的需求來(lái)設置教學(xué)內容，突出創(chuàng )新和應用能力的培養，既保證了教學(xué)內容的實(shí)用性，又體現了課程設置的先進(jìn)性。通過(guò)以上結構體系的教學(xué)改革，使學(xué)生對現代制造技術(shù)整個(gè)內容有了初步的系統認識。近幾年的反饋表明，本專(zhuān)業(yè)的畢業(yè)生能在較短的時(shí)間里適應本職工作，對新技術(shù)的接受能力強，專(zhuān)業(yè)基礎理論知識扎實(shí)，專(zhuān)業(yè)技術(shù)水平較高，得到企業(yè)的認可。
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