基于小型机床构建机类专业基础课公共教学平台 - 上海厚载智能科技

1、基于小型机床构建机类专业基础课公共教学平台基于小型机床构建机类专业基础课公共教学平台王吉连1 杨铁牛2 崔敏2 叶榕伟2（1 上海厚载智能科技有限公司 2 五邑大学 机电工程学院） 【摘要】本文首先分析了就业市场特点的变化及其对机类专业基础课的教学变革要求，在此基础上提出了基于小型机床构建机类专业基础课综合与公共教学平台的课程改革思路，并结合正在编写的两本教材阐述了基于小型机床改造机类专业基础课实验教学的实践。 【关键词】小型机床 专业基础课 课程改革 AITUD 教学模式1、 就业市场特点的变化及其对机类专业基础课的教学新要求进入二十一世纪以来，全球的经济形势发生了重大变化，中国的工程教育形

2、势也发生了重大变化，这些变化无疑将对机类专业的传统专业基础课的教学、乃至课程体系的建设都提出了新的要求，例如：1、 大学教育的普及使得工科学生中设计岗位的就业比重日益下降，销售、服务等岗位急剧增加，现有的课程体系学以致用的成效不显著。2、 就业压力巨大与企业缺人严重的矛盾说明当前的学校教育与市场需求严重不匹配，而近几年高职院校的教学改革力度很大、成效明显，也将对高校就业形势形成冲击。3、 大规模专业化生产体系的日益成熟大大降低了传统设计的深度，但提高了宽度，要求设计人员知识面更宽，对工艺、造型、成本、客户需求、供应体系等应有深入的了解。4、 设计工具的快速发展大大降低了传统设计的难度。5、 全

3、球经济一体化进程的迅速发展使得创新、设计效率尤为重要。总之，近十年来，技术、经济、市场等环境均已发生了深刻的变化，这些变化要求我们的学生应该具有更强的市场意识、更强的成本意识、更全的知识面、更扎实的专业能力、更强的动手实践能力和更强的适应社会的能力。作为机类专业重要的技术基础课程，机械原理、互换性与技术测量、机械设计等课程既包含了完整的理论知识体系，又蕴含了丰富的实践内涵，如何在学时不足、教学投入不足等诸多现实困难下提高教学效果、提高学生的学习兴趣、提高学生的工艺能力和综合应用知识的能力等已经是非常紧迫的现实课题。2、 机类专业基础课教学改革的基本思路1、 以知识的应用为主要教学目标，提高实验

4、与应用案例教学比重长期以来，我们的专业基础课教学比较注重理论知识的传授，忽视工作过程知识的传授。所谓工作过程知识，是指有丰富经验的技术人员或工人所特有的、与工作过程相关的知识，工作过程知识多数是隐性的，是工作经验与专业理论知识相结合的产物。工作过程知识的获取只能在工作过程中获得。由于教育体系和条件所限，我国的专业基础课教学基本上以理论知识教学为主，实验为辅，实验往往与工业应用又相距甚远，教学与实验效果不佳。鉴于教育改革和市场需求形势的变化，笔者认为，机类专业基础课的教学目标应该予以调整，应适当降低理论知识的深度，以知识的应用和学生综合职业能力的培养为主要目标，强化实验教学和应用案例教学。2、

5、基于小型机床构建公共教学平台机床是机类专业最典型的工程对象，机类专业所有相关的专业基础课的知识在机床上都能很好地得到体现，如果能结合机床进行教学设计，或者，结合机床开设相关的实验教学，老师的教、学生的学都将变得直观、形象，学生的学习兴趣也将大大提升。经过考察，我们在机类专业基础课的教学中，引进了具有加工能力的系列小型机床，将其作为机械原理、互换性与技术测量、机械制造技术基础等相关课程的公共、综合教学平台。基于小型机床的专业基础课教学应用教 具工艺及加工基础训练拆装训练课程实验课程设计毕业设计案例教学认识实践（金工实习）公共专业基础课教学平台小型车床工装及功能套件趣味模型小型铣床工装及功能套件迷

6、你机床（可以变形）小型机床，具有与工业机床相似的结构、功能，能完整体现工业机床的工作原理，但其体积小，只有不到一米长、三十公分宽；重量轻，只有三十几公斤；耗电低，只有三百五十瓦；安全性好。总体的投入成本和运行成本不高，便于实验室建设。所谓公共教学平台，是指，建设的小型机床实验室具有四方面的作用：第一，作为教具，增加学生对机床及工装夹具的认识；第二，作为所有相关专业基础课的实验和教学设备，支持完成相关实验；第三，服务于工艺及基础加工训练、拆装训练，课程设计或毕业设计；第四，服务于新型的案例教学模式。3、 开发与设备融为一体的实验教材和项目教材将小型机床作为机类专业基础课的教学平台，尚处于探索阶段

7、，需要全新的设备和配套教材。上海厚载智能科技有限公司与五邑大学机电学院正在合作开发两本教材，一本是替代互换性与技术测量的教材，名称为机械产品精度与测量，另一本教材为机械制造技术基础与实践，这两本教材均按照AITUD教学模式、专为高职院校的教学编写，但也可以作为本科的实验教学或项目教学参考。AITUD教学模式由上海厚载智能科技有限公司提出，AITUD则是本教学模式中五个主要教学环节英文首字母合成而来，其教学流程和各教学环节的教学要点如下：学生按照教材的指导完成某个学习情境中特定的一组操作，操作中融合工作过程知识老师对学生刚才完成的一组操作中蕴含的理论知识点和工作过程知识点进行归纳老师对归纳的知识

8、点进行讲解，真正实现“做中教，做中学；用多少，讲多少”在一知识单元教学结束后，老师组织学生进行分组、分主题讨论，重在培养学生的方法能力和社会能力学生对刚刚学习的知识，结合设计的学习情境进行应用性实践，通过应用巩固已学知识并“举一反三”4、 注重学生关键职业能力的培养综 合 职 业 能 力专业能力专业之外的能力方法能力社会能力关键能力学生踏上社会以后，能否快速适应岗位，能否快速适应变动的岗位，除了需要扎实的专业知识和技能即专业能力外，还需要具有较强的分析和解决问题的能力、信息接受和处理的能力、社会交往与不断学习的能力等，这些能力一般与专业无关，属于专业之外的能力，但这些能力却是决定一个人能否成功

9、的关键能力。长期以来，我们的课程教学比较注重知识的传授，忽略了学生关键能力的培养。我们在进行相关课程的教学改革中特别注重学生关键能力的培养，例如，增加了大量要求学生查阅文献、参与主题讨论的内容。5、 积极探索教学模式的改革AITUD教学模式强调理论教学与实践教学的高度融合，学生的动手实践机会大大增加；教学项目来源于小型机床或者是小型零件的加工案例，与工业应用接近，可使学生的综合实践能力得到大大提升。这种教学模式彻底颠覆了学科体系的传统授课模式，当前，在现有教学体系中引入这种模式的困难很大，既包括硬件条件、师资条件等问题，还有诸多课题需要研究。我们的设想是，分步实施，积极探索教学模式的改革方案。

10、第一步，改革实验方案。所有实验尽量基于小型机床开设；增加实验教学时间；有些课程因条件所限未能开设实验的内容，现在也可以考虑开设实验。第二步，将小型机床引进教室，在实验室中进行部分章节内容的教学。例如，在进行机械制造基础、工艺等相关课程的教学时，在实验室中上课，两个学生或一个学生一台机床，开展现场教学，边教边练。3、 基于小型机床的教材与教学项目实践互换性与技术测量是所有机类专业的必修专业基础课，具有很强的理论性和实践性，由于该课的内容抽象，教学枯燥，老师很难讲，学生很难学。机械产品精度与测量专为高职院校的教学编写，是互换性与技术测量的替代教材，其所有教学项目基于小型车床的主要零部件参数的测量展

11、开。机械制造技术基础与实践是多门机类专业基础课程的综合，包括金属材料、机械加工工艺、切削原理、机械原理、机械设计、机床结构等，由于涉及的知识点多、专业性强、学时少、教具少，教学难度大。本教材所有教学项目都基于小型车床和其丰富的工装配件、功能套件而设计，每个项目都是基于车床（该车床可通过功能套件转化成卧铣）的实际加工案例，每个案例均包含一个主要的知识单元，理论知识的教学与实践操作过程知识的教学融为一体，从而，大大改善教学效果。基于小型机床的实验、案例教学项目机械制造技术基础与实践项目1：认识车床项目2：认识机械制造常用材料项目3：车床主轴箱的拆装与测绘项目4：刀具角度的测量与刃磨项目5：切削层变

12、形的观察与测量项目6：切削用量对加工过程影响实验项目7：车床夹具的安装与应用项目8：传动轴、法兰盘等车削加工工艺项目9：机械加工精度测量与分析基于小型车床的实验、案例教学项目机械产品的精度与测量项目1：认识车床项目2：通用量具的认识与使用项目3：尾座的拆装与参数测量项目4：主轴组件参数测量项目5：主轴箱参数测量项目6：中小拖板的拆装与参数测量项目7：轴承参数的测量项目8：齿轮参数的测量项目9：丝杆参数的测量项目10：机床整机装配与尺寸链分析4、 结束语本文第一作者是一个教育服务企业的创办人和经营者，对工程教育的改革特别是实施方案的研究情有独钟，近年来，一直致力于新型工程教育设备和行动导向教材的开发，并与学校开展了广泛而深入的合作，现已产生初步的成效。希望作者的研究对学校的课程改革有所启示，也希望有机会与更多的老师交流、合作。主要参考文献：1 王吉连，AITUD教学模式的理论研究与实践探索，中国职业教育