從現代制造技術發(fā)展看課程改革論文
摘要：隨著科技的迅猛發(fā)展，現代機械制造技術有了長足進步，具有將現代技術貫穿制造全過程，技術、管理、人員三結合，多學科交叉融合，支持可持續(xù)發(fā)展和系統(tǒng)工程綜合運用等特點。因此，現代制造技術對教學改革提出了新要求，工程院校的現代制造技術課程應適應此要求進行改革與優(yōu)化，在整合主體技術群、支撐技術群和制造技術環(huán)境的基礎上，更新教學內容，修訂教學計劃，突出創(chuàng)新能力和應用能力的培養(yǎng)，注重與企業(yè)的現實需要相對接。
關鍵詞：現代制造技術；課程建設；教學改革
一、現代制造技術的發(fā)展趨勢
機械制造業(yè)的生產發(fā)展規(guī)模經歷了從少品種、小批量到多品種大批量的轉變，資源配置從過去的勞動密集和設備密集向技術密集和知識密集的方向發(fā)展，生產方式也沿著手工、機械化、單機自動化、剛性流水自動化、柔性自動化、智能自動化的軌跡不斷進化。制造技術的發(fā)展增強了企業(yè)的生產能力和市場適應性，產品結構也走向多元化，產品性能大幅度提高。
當前，我國的經濟逐漸與國際接軌，國內企業(yè)大量采用現代制造技術參與國際競爭，因此形成了對掌握先進制造技術人才的巨大需求。隨著現代科學技術的進步，特別是隨著微電子技術、計算機技術、信息技術、現代管理技術、制造技術與機械制造技術的不斷融合，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(tǒng)、集成制造系統(tǒng)、虛擬制造、敏捷制造、并行工程等許多先進的制造方法和生產模式，形成了現代制造技術體系�，F代制造技術是傳統(tǒng)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成果，并將其綜合應用于制造全過程，以實現優(yōu)質、高效、低消耗、清潔、靈活生產，從而取得較理想的技術與經濟效果的制造技術的總稱。先進的制造技術是制造業(yè)的技術支柱，是一個國家科技水平、綜合國力的重要體現，制造技術的發(fā)展是經濟持續(xù)增長的根本動力。
二、現代制造技術發(fā)展的特點
1.貫穿制造全過程
傳統(tǒng)制造技術一般指加工制造的工藝方法，實際上只是制造全過程的一部分；而現代制造技術則貫穿了從市場預測、產品設計、采購、生產經營管理、制造裝配、質量保證、市場銷售、售后服務、報廢處理甚至回收再利用等整個制造過程，使整個制造過程成為一個大系統(tǒng)。
2.技術、管理、人員三者結合
現代制造技術已不是一個單純的技術問題，已發(fā)展為由技術支撐轉變?yōu)榧夹g、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(tǒng)，就必須首先對所有員工進行培訓，改變傳統(tǒng)的思維模式。而精良生產理論提出的市場驅動、需求牽引理念，強調用戶是核心，快速響應市場需求。
3.多學科交叉融合
傳統(tǒng)制造技術的專業(yè)、學科單一，不同專業(yè)之間界限分明；而現代制造技術的專業(yè)、學科之間不斷滲透、交叉、融合，其界限逐漸淡化甚至消失，這使得現代制造技術趨于系統(tǒng)化和集成化，并發(fā)展成為集機械、電子、材料和管理等技術于一體的新興交叉技術。如快速成型技術就是機械工程、CAD、數控、激光以及材料等技術交叉優(yōu)化集成的結果。
4.支持可持續(xù)發(fā)展
資源、環(huán)境與人口是當今社會面臨的三大主要問題�，F代制造技術強調優(yōu)質、高效、低耗、清潔、靈活生產，它所倡導的綠色制造、清潔制造、生態(tài)工廠等新概念、新哲理，是支持可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的有力武器。
5.制造過程是個系統(tǒng)工程
機械制造過程是一種離散的生產過程，制造過程中的各個環(huán)節(jié)之間可以彼此關聯或不關聯。用系統(tǒng)論的觀點來分析和研究制造過程，就出現了制造系統(tǒng)的概念，并形成了現代制造系統(tǒng)工程學。制造系統(tǒng)由物質流系統(tǒng)、能量流系統(tǒng)和信息流系統(tǒng)三個基本要素組成。計算機技術、數控技術、微電子技術、傳感技術等的發(fā)展，促進了制造系統(tǒng)的形成和發(fā)展。
三、現代制造技術對教學改革的要求
由于現代制造技術不是指某項技術，而是一個綜合的系統(tǒng)技術，這對當前的教學內容、培養(yǎng)體系以及專業(yè)和學科間的交叉滲透提出了新的挑戰(zhàn)。拓寬專業(yè)、培養(yǎng)通才，是面向21世紀教學改革的一個重要內容。而教學計劃受學時數的限制，許多新的制造技術卻無法一一單獨安排，學生也難以自由選擇專業(yè)和課程，因此導致他們的知識面狹窄。
現代制造技術要求從業(yè)人員在掌握堅實的自然科學知識和寬廣的人文社會科學知識的基礎上，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活動能力等，尤其是要求不斷增加創(chuàng)新能力和工程實踐能力。因此，急需加強教育與產業(yè)部門間的密切交流與合作。從某種意義上說，產學研結合的教育模式已成為提高教育質量、培養(yǎng)應用型人才的重要途徑。
目前，制造業(yè)產業(yè)結構調整的頻率和產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(tǒng)的一次性教育模式已不能適應新的時代要求，這對當前的培養(yǎng)模式與教育手段提出了新的要求。
為培養(yǎng)適應現代制造技術發(fā)展的高層次工程技術應用人才，必須適時調整機械制造技術類課程的體系結構和教學內容，使學生初步建立起與現代制造技術相適應的知識體系。學生除了具備機械制造技術基礎知識、專門知識和相關的職業(yè)技能外，還應該拓寬知識面，注重培養(yǎng)創(chuàng)新應用能力和綜合素質，提高畢業(yè)后對工作環(huán)境的專業(yè)適應性。
四、現代制造技術課程建設的基本思路
為適應機械制造及自動化和機電一體化專業(yè)課程設置調整的需要，通過對先進制造技術的主要內容進行綜合提煉，我們開設了現代制造技術這門課程，用以簡要地介紹現代制造領域的設計、制造、加工自動化和生產管理等技術，并展望了現代制造技術今后的發(fā)展趨勢。課程設置的目的是為了拓寬學生的知識面，培養(yǎng)他們對新技術的跟蹤適應能力，提高機械類各專業(yè)學生的就業(yè)能力。
現代制造技術課程建設的基本思路是：以現代制造技術的前沿性、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的采用，對與我國、特別是本地機械制造行業(yè)關系密切的關鍵技術作重點介紹，注重學科之間的交叉融合，從系統(tǒng)的角度介紹現代制造技術的內涵、特征、技術發(fā)展前沿和關鍵技術等內容。根據這個目標制定了以下四項具體目標：
(1)將各類相關課程之間進行最佳組合，實現課程設置科學化；(2)調整課程內容，實現課程知識結構的綜合化、教學內容的現代化；(3)改進教學方法和手段，實現教學手段的現代化，提高教學效果和質量；(4)拓寬學生的知識面，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識，實現人才素質的優(yōu)化。
五、現代制造技術課程體系建設的改革
現代制造技術包括三大主題技術群：主體技術群、支撐技術群和制造技術環(huán)境。這三大主題技術群不是彼此孤立的，它們之間有信息交換。傳統(tǒng)的課程體系生硬地將實際相互關聯的整體內容人為地分割切塊，這對于各門課程的學習而言，在保證知識的系統(tǒng)性、完整性、條理性、透徹性等許多方面，是有積極意義的。但現代制造技術的一個重要特征是學科間的內容不斷滲透、交叉、融合，界限逐漸淡化，技術也更趨于系統(tǒng)化和集成化，因此，現有體系造成了學生所掌握的知識是零碎散亂的，因而直接導致了學生綜合應用能力的欠缺。
為了應對現代制造技術迅猛發(fā)展帶來的挑戰(zhàn)，必須用先進的制造技術改造傳統(tǒng)學科，淡化專業(yè)劃分，加強素質教育。在教學計劃的安排上，提出了“努力保持傳統(tǒng)制造技術內涵，大力拓展現代制造技術外延”的總體設想，對舊的教學體系進行大刀闊斧的改革，在課程設置和內容上逐年調整，使傳統(tǒng)制造技術和現代制造技術兩條課程主線相互補充、相輔相成，使本專業(yè)畢業(yè)生既能較快地適應傳統(tǒng)制造業(yè)的需求，也能很好地跟蹤先進技術發(fā)展的趨勢，保持可持續(xù)發(fā)展的潛力。近幾年，機械制造各專業(yè)針對周邊地區(qū)機械行業(yè)發(fā)展的需要，不斷對傳統(tǒng)課程進行整合，大幅度壓縮學時，先后開出了機械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、測試技術、現代制造技術等系列課程。在教學內容和體系上逐步突破傳統(tǒng)的CAD和制造工藝教學，構建先進制造技術的知識體系。
雖然過去的教學體系改革中對許多單門課程的教學內容進行了局部優(yōu)化，適時增加了相關的現代制造技術的一些零碎內容，但整個課程體系的整體框架并沒有結構性的變化。我們本著課程體系建設要與社會需求和工程技術發(fā)展水平相適應的原則，對現代制造技術進行了綜合與整合，制訂了新的教學計劃，擬定了新的教學大綱，將各種互相滲透和融合的相關技術集成為現代制造技術內容，安排40學時進行教學，
將眾多的現代制造技術整合成一門課，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，使學生具備先進制造技術的基礎知識，我們采用了宏觀整合和微觀整合的措施，使課程內容較好地反映本課程的宗旨。
宏觀整合是在總體結構上進行整合，解決相關章節(jié)的取舍和編排問題。我們把眾多的先進制造技術按照內容分類，進行整合，確定了按現代設計技術、現代制造工藝技術、制造自動化技術和系統(tǒng)管理技術等幾個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、計算機輔助設計技術、有限元技術等不再講述，以避免重復。
微觀整合則是在教學過程中充分注意授課內容與傳統(tǒng)制造技術及其他知識點的融合銜接問題，按照基本知識、基本方法、主要特點和應用這三個層次，連接與之相關的現代制造技術的基本概念、技術基礎、加工方法和設備等知識內容。同時注重理論聯系實際，用案例說明問題。
在教學中，始終圍繞企業(yè)對人才的需求來設置教學內容，突出創(chuàng)新和應用能力的培養(yǎng)，既保證了教學內容的實用性，又體現了課程設置的先進性。通過以上結構體系的教學改革，使學生對現代制造技術整個內容有了初步的系統(tǒng)認識。近幾年的反饋表明，本專業(yè)的畢業(yè)生能在較短的時間里適應本職工作，對新技術的接受能力強，專業(yè)基礎理論知識扎實，專業(yè)技術水平較高，得到企業(yè)的認可。
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