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從現(xiàn)代制造技術(shù)發(fā)展看課程改革論文
摘要：隨著科技的迅猛發(fā)展，現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)有了長(zhǎng)足進(jìn)步，具有將現(xiàn)代技術(shù)貫穿制造全過(guò)程，技術(shù)、管理、人員三結(jié)合，多學(xué)科交叉融合，支持可持續(xù)發(fā)展和系統(tǒng)工程綜合運(yùn)用等特點(diǎn)。因此，現(xiàn)代制造技術(shù)對(duì)教學(xué)改革提出了新要求，工程院校的現(xiàn)代制造技術(shù)課程應(yīng)適應(yīng)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(chǔ)上，更新教學(xué)內(nèi)容，修訂教學(xué)計(jì)劃，突出創(chuàng)新能力和應(yīng)用能力的培養(yǎng)，注重與企業(yè)的現(xiàn)實(shí)需要相對(duì)接。
關(guān)鍵詞：現(xiàn)代制造技術(shù)；課程建設(shè)；教學(xué)改革
一、現(xiàn)代制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
機(jī)械制造業(yè)的生產(chǎn)發(fā)展規(guī)模經(jīng)歷了從少品種、小批量到多品種大批量的轉(zhuǎn)變，資源配置從過(guò)去的勞動(dòng)密集和設(shè)備密集向技術(shù)密集和知識(shí)密集的方向發(fā)展，生產(chǎn)方式也沿著手工、機(jī)械化、單機(jī)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(qiáng)了企業(yè)的生產(chǎn)能力和市場(chǎng)適應(yīng)性，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)也走向多元化，產(chǎn)品性能大幅度提高。
當(dāng)前，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)逐漸與國(guó)際接軌，國(guó)內(nèi)企業(yè)大量采用現(xiàn)代制造技術(shù)參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)，因此形成了對(duì)掌握先進(jìn)制造技術(shù)人才的巨大需求。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，特別是隨著微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、現(xiàn)代管理技術(shù)、制造技術(shù)與機(jī)械制造技術(shù)的不斷融合，機(jī)械制造工業(yè)的面貌發(fā)生了很大的變化，相繼出現(xiàn)了數(shù)控機(jī)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(jìn)的制造方法和生產(chǎn)模式，形成了現(xiàn)代制造技術(shù)體系。現(xiàn)代制造技術(shù)是傳統(tǒng)制造業(yè)不斷吸收機(jī)械、電子、信息、材料、能源及現(xiàn)代管理等技術(shù)成果，并將其綜合應(yīng)用于制造全過(guò)程，以實(shí)現(xiàn)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(jì)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(guó)家科技水平、綜合國(guó)力的重要體現(xiàn)，制造技術(shù)的發(fā)展是經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長(zhǎng)的根本動(dòng)力。
二、現(xiàn)代制造技術(shù)發(fā)展的特點(diǎn)
1.貫穿制造全過(guò)程
傳統(tǒng)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(xiàn)代制造技術(shù)則貫穿了從市場(chǎng)預(yù)測(cè)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、采購(gòu)、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(bào)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(tǒng)。
2.技術(shù)、管理、人員三者結(jié)合
現(xiàn)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(zhuǎn)變?yōu)榧夹g(shù)、管理、人員三者的有機(jī)集成，它強(qiáng)調(diào)更加靈活的組織管理模式，以使制造全過(guò)程達(dá)到優(yōu)化運(yùn)行。例如，一家企業(yè)要建立計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)，就必須首先對(duì)所有員工進(jìn)行培訓(xùn)，改變傳統(tǒng)的思維模式。而精良生產(chǎn)理論提出的市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)、需求牽引理念，強(qiáng)調(diào)用戶(hù)是核心，快速響應(yīng)市場(chǎng)需求。
3.多學(xué)科交叉融合
傳統(tǒng)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(xiàn)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(xiàn)代制造技術(shù)趨于系統(tǒng)化和集成化，并發(fā)展成為集機(jī)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(jī)械工程、CAD、數(shù)控、激光以及材料等技術(shù)交叉優(yōu)化集成的結(jié)果。
4.支持可持續(xù)發(fā)展
資源、環(huán)境與人口是當(dāng)今社會(huì)面臨的三大主要問(wèn)題�，F(xiàn)代制造技術(shù)強(qiáng)調(diào)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活生產(chǎn)，它所倡導(dǎo)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(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的有力武器。
5.制造過(guò)程是個(gè)系統(tǒng)工程
機(jī)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(jié)之間可以彼此關(guān)聯(lián)或不關(guān)聯(lián)。用系統(tǒng)論的觀點(diǎn)來(lái)分析和研究制造過(guò)程，就出現(xiàn)了制造系統(tǒng)的概念，并形成了現(xiàn)代制造系統(tǒng)工程學(xué)。制造系統(tǒng)由物質(zhì)流系統(tǒng)、能量流系統(tǒng)和信息流系統(tǒng)三個(gè)基本要素組成。計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)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(tǒng)的形成和發(fā)展。
三、現(xiàn)代制造技術(shù)對(duì)教學(xué)改革的要求
由于現(xiàn)代制造技術(shù)不是指某項(xiàng)技術(shù)，而是一個(gè)綜合的系統(tǒng)技術(shù)，這對(duì)當(dāng)前的教學(xué)內(nèi)容、培養(yǎng)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(zhàn)。拓寬專(zhuān)業(yè)、培養(yǎng)通才，是面向21世紀(jì)教學(xué)改革的一個(gè)重要內(nèi)容。而教學(xué)計(jì)劃受學(xué)時(shí)數(shù)的限制，許多新的制造技術(shù)卻無(wú)法一一單獨(dú)安排，學(xué)生也難以自由選擇專(zhuān)業(yè)和課程，因此導(dǎo)致他們的知識(shí)面狹窄。
現(xiàn)代制造技術(shù)要求從業(yè)人員在掌握?qǐng)?jiān)實(shí)的自然科學(xué)知識(shí)和寬廣的人文社會(huì)科學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)上，具有廣泛收集與處理信息的能力、獲取新知識(shí)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(diào)能力、表達(dá)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(qiáng)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(jié)合的教育模式已成為提高教育質(zhì)量、培養(yǎng)應(yīng)用型人才的重要途徑。
目前，制造業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的頻率和產(chǎn)品更新的周期不斷加快，知識(shí)失效的速度也明顯加快，工科畢業(yè)生知識(shí)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(yīng)新的時(shí)代要求，這對(duì)當(dāng)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(yīng)現(xiàn)代制造技術(shù)發(fā)展的高層次工程技術(shù)應(yīng)用人才，必須適時(shí)調(diào)整機(jī)械制造技術(shù)類(lèi)課程的體系結(jié)構(gòu)和教學(xué)內(nèi)容，使學(xué)生初步建立起與現(xiàn)代制造技術(shù)相適應(yīng)的知識(shí)體系。學(xué)生除了具備機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)、專(zhuān)門(mén)知識(shí)和相關(guān)的職業(yè)技能外，還應(yīng)該拓寬知識(shí)面，注重培養(yǎng)創(chuàng)新應(yīng)用能力和綜合素質(zhì)，提高畢業(yè)后對(duì)工作環(huán)境的專(zhuān)業(yè)適應(yīng)性。
四、現(xiàn)代制造技術(shù)課程建設(shè)的基本思路
為適應(yīng)機(jī)械制造及自動(dòng)化和機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)課程設(shè)置調(diào)整的需要，通過(guò)對(duì)先進(jìn)制造技術(shù)的主要內(nèi)容進(jìn)行綜合提煉，我們開(kāi)設(shè)了現(xiàn)代制造技術(shù)這門(mén)課程，用以簡(jiǎn)要地介紹現(xiàn)代制造領(lǐng)域的設(shè)計(jì)、制造、加工自動(dòng)化和生產(chǎn)管理等技術(shù)，并展望了現(xiàn)代制造技術(shù)今后的發(fā)展趨勢(shì)。課程設(shè)置的目的是為了拓寬學(xué)生的知識(shí)面，培養(yǎng)他們對(duì)新技術(shù)的跟蹤適應(yīng)能力，提高機(jī)械類(lèi)各專(zhuān)業(yè)學(xué)生的就業(yè)能力。
現(xiàn)代制造技術(shù)課程建設(shè)的基本思路是：以現(xiàn)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(guó)內(nèi)外新成果和新技術(shù)的采用，對(duì)與我國(guó)、特別是本地機(jī)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(tǒng)的角度介紹現(xiàn)代制造技術(shù)的內(nèi)涵、特征、技術(shù)發(fā)展前沿和關(guān)鍵技術(shù)等內(nèi)容。根據(jù)這個(gè)目標(biāo)制定了以下四項(xiàng)具體目標(biāo)：
(1)將各類(lèi)相關(guān)課程之間進(jìn)行最佳組合，實(shí)現(xiàn)課程設(shè)置科學(xué)化；(2)調(diào)整課程內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)課程知識(shí)結(jié)構(gòu)的綜合化、教學(xué)內(nèi)容的現(xiàn)代化；(3)改進(jìn)教學(xué)方法和手段，實(shí)現(xiàn)教學(xué)手段的現(xiàn)代化，提高教學(xué)效果和質(zhì)量；(4)拓寬學(xué)生的知識(shí)面，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，實(shí)現(xiàn)人才素質(zhì)的優(yōu)化。
五、現(xiàn)代制造技術(shù)課程體系建設(shè)的改革
現(xiàn)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(tǒng)的課程體系生硬地將實(shí)際相互關(guān)聯(lián)的整體內(nèi)容人為地分割切塊，這對(duì)于各門(mén)課程的學(xué)習(xí)而言，在保證知識(shí)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(xiàn)代制造技術(shù)的一個(gè)重要特征是學(xué)科間的內(nèi)容不斷滲透、交叉、融合，界限逐漸淡化，技術(shù)也更趨于系統(tǒng)化和集成化，因此，現(xiàn)有體系造成了學(xué)生所掌握的知識(shí)是零碎散亂的，因而直接導(dǎo)致了學(xué)生綜合應(yīng)用能力的欠缺。
為了應(yīng)對(duì)現(xiàn)代制造技術(shù)迅猛發(fā)展帶來(lái)的挑戰(zhàn)，必須用先進(jìn)的制造技術(shù)改造傳統(tǒng)學(xué)科，淡化專(zhuān)業(yè)劃分，加強(qiáng)素質(zhì)教育。在教學(xué)計(jì)劃的安排上，提出了“努力保持傳統(tǒng)制造技術(shù)內(nèi)涵，大力拓展現(xiàn)代制造技術(shù)外延”的總體設(shè)想，對(duì)舊的教學(xué)體系進(jìn)行大刀闊斧的改革，在課程設(shè)置和內(nèi)容上逐年調(diào)整，使傳統(tǒng)制造技術(shù)和現(xiàn)代制造技術(shù)兩條課程主線(xiàn)相互補(bǔ)充、相輔相成，使本專(zhuān)業(yè)畢業(yè)生既能較快地適應(yīng)傳統(tǒng)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(shì)，保持可持續(xù)發(fā)展的潛力。近幾年，機(jī)械制造各專(zhuān)業(yè)針對(duì)周邊地區(qū)機(jī)械行業(yè)發(fā)展的需要，不斷對(duì)傳統(tǒng)課程進(jìn)行整合，大幅度壓縮學(xué)時(shí)，先后開(kāi)出了機(jī)械CAD原理與應(yīng)用、有限元法應(yīng)用、機(jī)電一體化基礎(chǔ)、數(shù)控加工技術(shù)、測(cè)試技術(shù)、現(xiàn)代制造技術(shù)等系列課程。在教學(xué)內(nèi)容和體系上逐步突破傳統(tǒng)的CAD和制造工藝教學(xué)，構(gòu)建先進(jìn)制造技術(shù)的知識(shí)體系。
雖然過(guò)去的教學(xué)體系改革中對(duì)許多單門(mén)課程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了局部?jī)?yōu)化，適時(shí)增加了相關(guān)的現(xiàn)代制造技術(shù)的一些零碎內(nèi)容，但整個(gè)課程體系的整體框架并沒(méi)有結(jié)構(gòu)性的變化。我們本著課程體系建設(shè)要與社會(huì)需求和工程技術(shù)發(fā)展水平相適應(yīng)的原則，對(duì)現(xiàn)代制造技術(shù)進(jìn)行了綜合與整合，制訂了新的教學(xué)計(jì)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(xiàn)代制造技術(shù)內(nèi)容，安排40學(xué)時(shí)進(jìn)行教學(xué)，
將眾多的現(xiàn)代制造技術(shù)整合成一門(mén)課，其難度是相當(dāng)大的。為了將各項(xiàng)內(nèi)容有機(jī)、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(chǔ)知識(shí)，我們采用了宏觀整合和微觀整合的措施，使課程內(nèi)容較好地反映本課程的宗旨。
宏觀整合是在總體結(jié)構(gòu)上進(jìn)行整合，解決相關(guān)章節(jié)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(nèi)容分類(lèi)，進(jìn)行整合，確定了按現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)、現(xiàn)代制造工藝技術(shù)、制造自動(dòng)化技術(shù)和系統(tǒng)管理技術(shù)等幾個(gè)方面分別介紹的總體結(jié)構(gòu)。在內(nèi)容的取舍上，我們主要考慮的是與現(xiàn)有課程的銜接，凡已有單獨(dú)安排的內(nèi)容如數(shù)控技術(shù)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)、有限元技術(shù)等不再講述，以避免重復(fù)。
微觀整合則是在教學(xué)過(guò)程中充分注意授課內(nèi)容與傳統(tǒng)制造技術(shù)及其他知識(shí)點(diǎn)的融合銜接問(wèn)題，按照基本知識(shí)、基本方法、主要特點(diǎn)和應(yīng)用這三個(gè)層次，連接與之相關(guān)的現(xiàn)代制造技術(shù)的基本概念、技術(shù)基礎(chǔ)、加工方法和設(shè)備等知識(shí)內(nèi)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(duì)人才的需求來(lái)設(shè)置教學(xué)內(nèi)容，突出創(chuàng)新和應(yīng)用能力的培養(yǎng)，既保證了教學(xué)內(nèi)容的實(shí)用性，又體現(xiàn)了課程設(shè)置的先進(jìn)性。通過(guò)以上結(jié)構(gòu)體系的教學(xué)改革，使學(xué)生對(duì)現(xiàn)代制造技術(shù)整個(gè)內(nèi)容有了初步的系統(tǒng)認(rèn)識(shí)。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(yīng)本職工作，對(duì)新技術(shù)的接受能力強(qiáng)，專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)理論知識(shí)扎實(shí)，專(zhuān)業(yè)技術(shù)水平較高，得到企業(yè)的認(rèn)可。
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