先进制造技术课程自主学习教学模式探索

摘 要：针对先进制造技术课程内容广、更新快、知识交叉等特点以及影响学生建立应用先进制造技术意识的教学目的，提出以自主学习为主要教学方式，通过课程网站学习教学基本内容，通过自主讲座培养学生获取制造技术最新发展的意识和能力，锻炼学生资料查阅与整理，语言与文字表达等多方面的综合素质。

关键词：先进制造技术 教学内容 自主学习

先进制造技术是制造业为了适应现代生产环境以及市场动态变化，在传统制造技术基础上通过不断吸收科学技术最新成果而逐渐发展起来的一个新兴技术群，包括现代设计技术、先进制造工艺技术、制造系统综合自动化技术和现代管理技术。机械类本科专业开设先进制造技术课程，可以大大拓宽学生专业视野，掌握制造技术最新发展，以适应现代制造企业对人才的需求，其重要性日趋显著。然而，由于全球高新技术的高速发展以及先进技术的庞大信息量，决定了本课程教学实施的难度。传统的以教师为主、学生为客的教学模式，教师要全面了解先进制造技术的最新动态，往往心有余而力不足，学生被动接受教学内容，学习积极性往往不高。而且，先进制造技术发展日新月异，培养学生获取制造技术最新发展的能力显得更为重要。自主学习是与传统的接受性学习相对应的一种现代学习模式，通过课程网站学习先进制造技术课程的教学基本内容，通过自主讲座，培养学生获取制造技术最新发展的能力，为日后推广先进制造技术，提高我国机械制造技术水平奠定基础。

1 先进制造技术课程的特点

（1）内容综合性。先进制造技术是一门交叉学科，涉及众多学科的知识内容，授课教师不可能对所有领域都进行过深入研究，采用多位教师授课的教学模式效果会好一点，但一般普通本科院校均不具备这样的条件。对于不是自己研究方向的内容，往往通过资料查阅和整理再灌输给学生，这样教学效果很难提高。

（2）教材滞后性。先进制造技术是一门前沿科学，教材内容与技术最新进展相比存在一定滞后性。因此，授课教师必须及时检索、查阅相关技术最新研究成果并补充到教学内容中，使学生能够掌握制造技术的最新知识。

（3）理论基础性。先进制造技术涉及众多学科的理论知识，如管理科学、电子科学、材料科学、信息科学等，这些课程机械类本科专业学生大多都未开设，先进制造技术课程教学学时有限，无法在规定时间内让学生掌握各种新技术的内涵与应用。

（4）技术先进性。先进制造技术作为制造领域的新兴技术群，在实际生产中应用往往还不广泛，作为应用性人才的普通本科院校学生，认为这些技术自己今后工作中大多都不会涉及，影响了学习的兴趣。

2 先进制造技术课程开展自主学习的必要性

自主学习是与传统的接受学习相对应的一种现代学习方式。以学生作为学习的主体，通过学生独立的分析、探索、实践、质疑、创造等方法来实现学习目标[1]。以自主学习作为先进制造技术课程主要教学模式的必要性是由课程的特点及教学目的决定的。

（1）先进制造技术覆盖面广，王隆太主编的《先进制造技术》教材涵盖了计算机辅助设计、优化设计、反求工程等6项现代设计技术；材料受迫成形工艺技术、超精密加工技术、高速加工技术等6项先进制造工艺技术，其中的材料受迫成形工艺技术又有10余项；制造系统综合自动化技术包括了机床数控技术、工业机器人和柔性制造技术：现代管理技术包括了物料需求计划、制造资源计划等6项技术。这些技术的基本原理各不相同，许多技术哲理深奥，理解和掌握都比较困难，往往需要单独开设一门课程才能讲清楚。以课堂教学方式，在一门少学时课程中要将众多技术的基本原理、关键技术、发展趋势等内容都讲清楚，是不现实的。

（2）机械类本科专业开设先进制造技术课程的主要目的在于拓宽学生专业视野，建立推广先进制造技术的意识。因此，让学生意识到先进制造技术对制造业的巨大推动作用以及知道如何获取制造技术最新发展比让学生了解单项技术的内涵与现状更加重要。由此可见，先进制造技术课程改革的方向不是“怎样使学生在有限的时间内学到更多知识？”而是“怎样使学生感受到先进制造技术的巨大威力，了解获取制造技术最新发展的途径”。

自主学习，学生可以按照自己的实际需要选择学习内容，突破了时间和空间的限制，通过自主讲座，培养学生获取制造技术最新发展的能力。因此，开展自主学习是先进制造技术课程的改革方向。

3 基于课程网站的自主学习

通过课程网站学习先进制造技术课程的教学基本内容。课程网站主要包括以下三部分内容：

（1）将先进制造技术课程的体系结构，各项技术的基本原理、关键技术、发展趋势等内容制成多媒体课件，供学生通过校园网教学平台浏览学习。课程网站应包括大量图片、动画、电影等多媒体资料，这些资料除了上网查询外，还可以通过参加相关学术会议、邀请专家讲学等方式获取。

（2）结合科研、生产实际，建立应用先进制造技术的典型案例库。教师结合本人承担的科研项目、为企业解决的生产难题，进行理论剖析，使学生感到直观具体，生动形象，印象深刻。

（3）建立国内外有关先进制造技术主要网站的链接。重点包括先进制造技术教学、论坛、期刊、公司网站等，方便学生全面了解和学习先进制造技术内容。

4 面向自主讲座的自主学习

给学生布置课外论文作业，让学生在给定范围内自由选题，通过作业对有关课题进行分析研究，发现问题并提出解决方案，能充分发挥学生的创新性思维。但课外论文是在下课后完成的，学生撰写论文时大多都不太认真，甚至抄袭他人，从而达不到教学目的。互主教学法[2]让学生参与课程的准备与讲授，调动了学生学习的主动性。因此，我们在布置课外论文作业后，安排了学生自主讲座教学环节。

面向自主讲座自主学习的具体方案为：根据先进制造技术的体系结构，把同学按照学号分为现代设计技术、先进制造工艺技术、制造系统综合自动化技术和现代管理技术四组。每位学生围绕专题收集资料，撰写论文，并做成PPT上台讲课，时间10～15分钟，讲完后老师点评，其他学生提问。每组学生讲课时另安排一组学生给他们实名打分，分A、B、C、D四级，规定各级打分比例原则上各占25%，根据打分结果确定论文作业成绩。

增加自主讲座教学环节，学生普遍加强了论文撰写的投入，取得良好的教学效果。考虑到大多数学生没有讲课经历，我们预先给出了讲课提纲，让学生针对某项先进制造技术的基本原理、关键技术、技术特点、应用条件等展开讨论，并选出学生优秀PPT课件作为样例，供下一届学生参考。

5 结语

先进制造技术覆盖面广，普通本科院校教学和实验资源又比较匮乏，以传统课堂讲授为主的教学模式，学生注意力难以持久。为此，我们只选取若干制造技术进行课堂讲授，其余教学内容均采用自主学习的教学模式。这样不但保证了课堂教学的效果，也培养了学生自主学习的能力，充分调动学生的能动性，达到较好的教学效果。