应用逆序教学法讲授《机械制造基础》课程的分析和研究

聂晶晶　桂伟

摘 要：本文分析了逆序教学法的定义，以及《机械制造基础》课程的特点，针对本课程目前教学中存在的问题，将常见的教学方法与逆序教学法进行比较，针对《机械制造基础》课程分析开展逆序教学的重点要解决的问题，以及在本课程开展逆序教学的必要性。

关键词：逆序教学法 机械制造基础 评价

Analysis and Research on Teaching the Course of "Machinery Manufacturing Fundamentals" by Reverse Teaching Method

Nie Jingjing Gui Wei

Abstract：This article analyzes the definition of the reverse order teaching method and the characteristics of the "Mechanical Manufacturing Fundamentals" course. Aiming at the current teaching problems in this course， the article compares the common teaching methods with the reverse order teaching method， focusing on the "Machinery Manufacturing Fundamentals" course. The article analyzes the key problems to be solved in carrying out reverse order teaching， and the necessity of carrying out reverse order teaching in this course.

Key words：reverse order teaching method， machine manufacturing basis， evaluation

《机械制造基础》课程是一门实践性非常强的专业课，对于机械专业的学生来说是必须要掌握的知识，但是目前这门课程在压缩总学时的情况下，无法讲授的很深入，只能达到让学生初步了解工程材料，成型技术和一些基本加工和工艺方面的知识，再加上学生们对于工程实际接触很少，所以目前这门课程的实际教学效果并不好，学生可以通过记忆和理解达到初步了解的目的，但还远没有达到会应用的阶段。

这门课程教学过程中如何配合提前开设的金工实习的教学环节，教学效果会更佳，但如果有些学校的实习条件达不到，无法让学生认识和操作铸，锻，焊和机床加工这些机械制造的基本环节，那么学生在学习《机械制造基础》这门课时就会感觉非常抽象，不容易理解一些难点问题，更难以掌握加工工艺的制定方法。

目前很多学校開设这门课时用到的方法还是以讲授法为主，也有很多老师为了提升教学质量，进行了教学方法的改革，比如采用了研讨式教学，项目式教学，翻转课堂，任务驱动式教学、立体化教学等等。用这些方法辅助课堂讲授，可以很好的培养学生的实践能力，这些方法的优缺点如表1所示。

著名的心理学家皮亚杰提出的建构主义学习理论认为，知识不是通过教师传授得到的，而是学生在一定的情景下，借助他人（包括教师和同学）的帮助，利用必要的学习资料，通过意义建构的方式而获得。逆序教学法是在构建主义的指导下，从工程实践出发，先让学生观察到具体的现象和当中存在的问题，再从实践中总结出问题所在，师生合作试图找出解决问题的方法，归纳总结该类现象的理论意义及现有的理论方法，最后再次回归到实践中去。学习过程穿插解决问题的步骤和方法。从而培养工科学生掌握解决复杂问题的方法，遇到实际工程问题时知道如何解决问题，这正是培养工科人才最重要的目标。

相比常规的理论教学，逆序教学方法的理论教学阶段更多强调的是对实际操作的总结和归纳。该环节中教师可以适时的讲解原本抽象的名词和概念，由于学生具备对于实物的体验和经验，并且还带着某些具体问题，期待得到解答，原理图的方框不再是一个方框，而是有元件有连线，有血有肉的操作对象。传统教学时学生仅仅只能凭借想象力体会理解深奥的知识。当老师授课过程中涉及到某些具体的现象的时候，更能让学生的实践与理论知识碰撞出新的火花，进一步加深对理论与实践的理解。[1]

成为一个合格的机械工程师，通常要经历从制定加工工艺流程到审阅他人制 了评价指标的基础上先做审核，后做工艺流程制定的规则和步骤，这样可以更快的掌握相关的流程和工艺要求，有助于日后从事相关工作。

工艺评价指标可以分为五个方面：即时间，成本，资源，质量和环境。通过对不同方案的五个方面的评价来选取合适的加工方案。在环境影响因素下包括：人身及财产安全、固体、液体和气体污染、电磁及辐射污染、噪声污染;资源利用效率因素包括：能源利用率、材料及设备资源利用率及信息资源利用率;加工成本因素包括：机器设备等折旧成本、材料消耗性成本、能源成本和人力及信息成本;加工质量因素包括：社会对产品的满意度、社会对产品的需求度及产品对相关标准的符合度;加工时间因素包括：产品加工时间和加工生产率。[2]

在实际工业生产中，根据工艺工程师的经验和思路不同，可以有多种不同的加工工艺方案，如果在不考虑现场生产条件的情况下，可以制定的方案就更多，那么怎样根据评价体系来优选最合适的加工工艺方案就是在实际工作中常遇到的问题。学生在学习机械制造基础中的各种加工方法时，更多的是了解了各种机床，了解各种机床上能够进行的加工方法，以及常见零件使用什么方法去加工，那么在遇到一些比较简单常见的零件，比如阶梯轴、盘类零件时，同学们都很清楚应该选择什么类型的车床，按照零件的尺寸安排加工工艺流程，但是当遇到一些没见过的零件，比如需要用到好几种不同的机床来加工的复杂零件，过程中如果又涉及到需要更换夹具、机床、刀具时，就不知道该怎么安排加工的前后顺序，或者是同时出现了好几种不同的加工方案，不知道选择哪一种方案最合适。会制定加工工艺流程是在学完本课程后学生应该掌握的能力，但是往往按照课本的顺序按部就班的学习后，学生还是不知道该怎么制定加工工艺流程，用学生的话来说，就是能看懂已有的加工工艺流程图，但是让他们自己来根据给定图纸设计工艺流程图，简单的没问题，遇到复杂的图纸就感觉无从下手。分析这个原因，一方面是因为同学们见过的加工工艺比较少，缺少现场加工的经验，但还有一个很重要的原因是因为同学们不知道什么样的加工工艺就算是比较好，比较合适的，怎样的加工工艺又是不够完善的。那如果同学们了解了这个判断的标准，在学习完各种不同加工方法后，就可以根据这些标准和指标来制定比较完善的加工工艺。这个标准一定要是在工程行业大家普遍都认可的一套标准。

一般按照正常的学习次序，一定是先学各种机床的构成，在每种机床上可以进行的加工类型，然后学习如何针对给定图纸制定加工工艺流程，最后再学习加工工艺方案的评价标准。如果按照逆序来进行学习，先掌握了判断标准，知道什么样的加工工艺才算合适，接下来根据指标来选择合适的机床和工艺，再确定加工工艺参数，夹具，刀具等等，这样可以保证整个学习是有效的，正确的。同学们也感觉思路很清晰，需要什么类型的机床，不清楚的可以查资料，不知道怎么选择加工工艺参数的，可以查手册，更加有针对性，也能保证自己设计的加工工艺流程是符合评价体系的。

从构建主义的角度来分析这个学习过程，不难发现，这是先把规则和标准告知了学生，然后学生是以解決问题的方式进行学习，带着问题学习效率要比灌输式的学习效率高很多，在教学过程中，教师会使用的教学方法包括有讲授法，讨论法，直观演示法，任务驱动法，现场教学法等等，但是在安排教学内容时，按照与传统思路相反的顺序来组织教学内容，这样进行教学其实与前面提到的各种教学方法并不矛盾，是在学习每一个模块的知识时，先学习标准和应用要求，再来学习原理和基本结构等知识，其目的是为了让同学们先了解应用场景、应用要求，在课堂上讲授时仍然可以采用多种多样的教学方法和形式，其目的是用多种多样的教学形式来提高同学们的学习兴趣，从而提高学习效率。

因此，采用逆序教学对于《机械制造基础》这样一门应用性，实践性非常强的课程来说是非常有必要的。对于学生来说，了解了评价指标，就相当于知道了评分细则，学生们可以自己判定自己做的方案或者工艺图纸是否合适，在掌握了评价指标之后再去学习相对来说比较枯燥、需要记忆的基本概念，基本结构，设计要求和设计禁忌等知识点，就是有的放矢的学习，那就跟查手册一样简单易操作;对于老师来说，教学目的会更加明确，也能确保在完成教学任务后能够达到教学目标，但是老师需要做大量的教学准备工作，因为逆序教学是一个逆向倒退的过程，每一个环节都要有对应的知识点支撑，方案里每一个数据或者条件都要有据可查，这对于开展OBE教学也是一个非常有效的教学方法。

基金项目：2017年度武汉市级教学研究项目，以培养创新技术人才为目标的逆序教学设计研究——以《机械制造基础》为例，项目编号：2017030

参考文献：

[1]聂璇郦，龙慧. 电力拖动自动控制系统从实践到理论逆序教学方法实践[J]. 科技信息，2012，卷缺失（20）：68.

[2]付宏鸽，毋长琳，郭惠贤. 面向绿色制造的机械加工工艺评价系统研究[J].北华航天工业学院学报，2013，23（4）：18-20.