機(jī)械制造工藝課程設(shè)計改革與實(shí)踐

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1．課程設(shè)計主要內(nèi)容

通常，機(jī)械制造工藝課程教學(xué)采用理論教學(xué)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、課程設(shè)計等三個階段分段實(shí)施，學(xué)生經(jīng)過60～90學(xué)時的基礎(chǔ)理論課學(xué)習(xí)后，由指導(dǎo)教師帶領(lǐng)，深入合作企業(yè)進(jìn)行為期數(shù)周的生產(chǎn)實(shí)習(xí)。通過在生產(chǎn)現(xiàn)場的觀察和學(xué)習(xí)，進(jìn)一步了解和熟悉機(jī)械零件的典型加工方法和工藝過程，課堂教學(xué)的理論知識得以加深。學(xué)生經(jīng)生產(chǎn)現(xiàn)場實(shí)習(xí)后，一般集中進(jìn)行為期三周的課程設(shè)計，對所學(xué)習(xí)的理論、工廠的實(shí)踐知識開展應(yīng)用練習(xí)。本課程設(shè)計一般圍繞如下四個方面進(jìn)行:指導(dǎo)教師下達(dá)設(shè)計任務(wù)，為學(xué)生提供零件圖、設(shè)計要求，講解設(shè)計過程及注意事項(xiàng);學(xué)生針對設(shè)計題目進(jìn)行零件的結(jié)構(gòu)分析和工藝設(shè)計，通過分析、討論、計算，確定毛坯結(jié)構(gòu)和尺寸，并設(shè)計完成該零件的工藝過程卡，編制詳細(xì)的機(jī)械加工工序卡;針對所編制的機(jī)械加工工藝過程，選擇典型表面的加工工序進(jìn)行專用夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計，通過方案分析，選取和設(shè)計定位元件、夾緊機(jī)構(gòu)、導(dǎo)向元件、夾具體等關(guān)鍵部件，并設(shè)計出夾具裝配圖、若干典型零件圖;學(xué)生完成設(shè)計報告，提交設(shè)計成果，然后根據(jù)每個人的設(shè)計內(nèi)容、平時成績，進(jìn)行成績的評定。

2．課程設(shè)計存在的問題分析

(1)“三多三少”問題機(jī)械制造工藝課程設(shè)計是機(jī)械專業(yè)的知識綜合運(yùn)用并有機(jī)結(jié)合起來的訓(xùn)練過程，涉及機(jī)械制造工藝學(xué)、金屬切削原理與刀具、金屬切削機(jī)床及機(jī)床夾具設(shè)計、機(jī)械制圖、公差與技術(shù)測量等內(nèi)容，應(yīng)用知識較多，設(shè)計內(nèi)容包括工藝規(guī)程制定、專用刀具、專用夾具設(shè)計等三方面內(nèi)容，參加設(shè)計的學(xué)生人數(shù)較多。同時，學(xué)生綜合運(yùn)用理論知識和信息資料的能力比較欠缺;為期3周的設(shè)計時間偏少，指導(dǎo)課程設(shè)計的教師人數(shù)較少。

(2)“三不”問題學(xué)生自主性不強(qiáng)。首先，學(xué)生對課程設(shè)計重要性認(rèn)識不夠，比較懈怠，造成前松后緊的學(xué)習(xí)局面;其次，設(shè)計初始階段，不能從設(shè)計題目和任務(wù)中發(fā)現(xiàn)主要問題，不會把已學(xué)知識與需要設(shè)計的內(nèi)容相結(jié)合，一味等待和依賴指導(dǎo)教師，甚至需要指導(dǎo)教師提出設(shè)計方案;再次，針對一些參考資料提供的設(shè)計思路和方法不能進(jìn)行合理選擇，生搬硬套，導(dǎo)致設(shè)計方案不合理，設(shè)計思路混亂，不能體現(xiàn)創(chuàng)造性。有小部分同學(xué)對設(shè)計中出現(xiàn)的困難有畏難情緒，期待抄襲別人的設(shè)計成果，獨(dú)立自主性較差。圖紙繪制不規(guī)范，說明書撰寫不規(guī)范。部分學(xué)生圖紙尺寸標(biāo)注不合理，設(shè)計的工裝零件制造工藝性和裝配工藝性差。設(shè)計說明書中對設(shè)計方案的提出解決問題思路和方法不能明確表述;設(shè)計原理、計算方法闡述條理不清楚和內(nèi)容不對應(yīng)，缺少參考文獻(xiàn)或引用的參考文獻(xiàn)格式錯誤等。

(3)成績評定問題課程設(shè)計成績評定一般依據(jù)三部分:⑴出勤及平時表現(xiàn);⑵設(shè)計、圖紙及說明書質(zhì)量;⑶答辯情況。指導(dǎo)教師不可能長期呆在設(shè)計教室，出勤靠學(xué)生的自覺性，學(xué)生圖紙內(nèi)容相似，說明書內(nèi)容相同，答辯時間較短，提問問題有限。據(jù)此評定成績必然存在弊端。

3．教學(xué)問題及改革方案

教學(xué)是教與學(xué)的有機(jī)統(tǒng)一，授課只是教學(xué)的一部分，對于專業(yè)課應(yīng)盡量與實(shí)踐相結(jié)合。改進(jìn)授課方法，完善實(shí)踐環(huán)節(jié)是確保教學(xué)改革成果轉(zhuǎn)化為學(xué)生知識和能力的有效途徑。

(1)充分調(diào)動學(xué)生積極性，解決學(xué)生對課程設(shè)計的重要性認(rèn)識不足的現(xiàn)狀在進(jìn)行本課程設(shè)計時，學(xué)生已進(jìn)入倒數(shù)第二學(xué)期，很多同學(xué)進(jìn)入畢業(yè)前的忙亂或茫然階段，找工作、考研或?qū)磳㈦x校后的生活不知所措，對課程設(shè)計興趣不高，學(xué)習(xí)態(tài)度不夠端正，沒有正確認(rèn)識到課程設(shè)計對學(xué)習(xí)和培養(yǎng)工程師基本設(shè)計素質(zhì)的重要影響，這些不良情緒往往會造成他們不能積極主動地投入課程設(shè)計工作。在以往的教學(xué)實(shí)施過程中，總有部分學(xué)生對待課程設(shè)計不負(fù)責(zé)任、敷衍了事，無法達(dá)到預(yù)期的教學(xué)要求和課程設(shè)計目的。為改善現(xiàn)狀，筆者深入學(xué)生中與他們進(jìn)行交流、溝通，了解學(xué)生所處的狀態(tài)，積極引導(dǎo)、解決他們面臨的問題。在開展課程設(shè)計時，首先第一日需要做到是為學(xué)生講解，課程設(shè)計的必要性及其意義，通過集中動員，使學(xué)生能夠充分了解課程設(shè)計的地位、作用，以便其今后能夠積極配合相關(guān)工作，與此同時，為學(xué)生講解所設(shè)計的相關(guān)任務(wù)，讓學(xué)生能夠從本質(zhì)上端正態(tài)度，進(jìn)而主動參與到課程設(shè)計中。

(2)課程設(shè)計選題單一，缺乏先進(jìn)性長期以來，不少學(xué)校所開展的課程設(shè)計，都多以零件等機(jī)床夾具設(shè)計、工藝設(shè)計等為主，由于這些課程都為實(shí)際操作課程，且內(nèi)容多為金屬切削機(jī)床與減速箱等操縱部件，這些課程內(nèi)容更利于進(jìn)行課程設(shè)計，同時也容易把握任務(wù)設(shè)計點(diǎn)。但這些題目往往已經(jīng)經(jīng)過較長時間的運(yùn)用，這使得學(xué)生多多少少都會出現(xiàn)相互抄襲或者重復(fù)運(yùn)用等情況，極不利于學(xué)會創(chuàng)新設(shè)計思維的運(yùn)用。為此，在開展課程設(shè)計前，指導(dǎo)教師需精心準(zhǔn)備，盡量深入工廠尋找難易適中的零件，有條件時同時準(zhǔn)備好待加工的零件實(shí)物。在任務(wù)課題充裕的情況下允許學(xué)生選擇自己感興趣的任務(wù)，從而提高完成任務(wù)的積極性。

(3)合理安排設(shè)計時間，采用先進(jìn)設(shè)計手段解決時間緊任務(wù)重、繪圖手段落后問題機(jī)械制造工藝課程設(shè)計內(nèi)容通常需要進(jìn)行大量的計算、分析以及繪圖等工作，相較于以往的課程設(shè)計，設(shè)計難度也有相應(yīng)的增加，這就需要學(xué)生在進(jìn)行課程設(shè)計期間，積極調(diào)動思維，并在實(shí)踐中充分運(yùn)用所學(xué)的各項(xiàng)知識。但由于在進(jìn)行設(shè)計的過程中，往往只有兩周或者三周的時間，在進(jìn)行設(shè)計初期，學(xué)生通常不知道從何下手，加之時間較為短暫，又需要解決定位誤差分為以及工藝參數(shù)計算等各項(xiàng)問題，為了能夠在規(guī)定時間內(nèi)完成任務(wù)，經(jīng)常需要加班趕工，導(dǎo)致他們多表現(xiàn)出疲勞狀態(tài)。甚至還有部分學(xué)生為了能夠在規(guī)定時間內(nèi)解決問題，出現(xiàn)抄襲他人成果的情況。在學(xué)生進(jìn)行課程設(shè)計期間，大多數(shù)學(xué)生都選擇了手工繪圖，一方面手工繪圖需要花費(fèi)較長的時間，致使任務(wù)量因此增加;另一方面目前絕大部分企業(yè)均運(yùn)用計算機(jī)繪圖技術(shù)，并且學(xué)生在校的這段時間也多采用計算機(jī)繪圖方法，僅通過運(yùn)用手工繪圖的方式是無法有效鍛煉學(xué)生計算機(jī)繪圖能力的，這就與實(shí)際情況發(fā)生了非常顯著的脫節(jié)現(xiàn)象。這樣一來，課程設(shè)計的質(zhì)量就很難得到保證，無法有效達(dá)到預(yù)期效果。針對上述問題，本文對課程設(shè)計的時間以及主要任務(wù)進(jìn)行了相應(yīng)的調(diào)整，將以機(jī)械制造工藝》為例，將課程設(shè)計與其實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)和教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行了結(jié)合，提前公布設(shè)計題目，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中熟悉設(shè)計題目，并引導(dǎo)他們掌握相關(guān)知識，同時在進(jìn)行實(shí)習(xí)期間，也提出更具有針對性地學(xué)習(xí)和參觀，這樣一來，學(xué)生能夠帶著設(shè)計題目參與到學(xué)習(xí)中，不僅能夠充分掌握零件的特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)和功能，同時也能夠最大程度上激發(fā)其參與興趣。

(4)構(gòu)建機(jī)械制造工藝課程設(shè)計教學(xué)新體系①構(gòu)建課程的理論教學(xué)體系———第一層次在進(jìn)行理論教學(xué)體系的構(gòu)建時，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照“一點(diǎn)”充實(shí)“三化”的原則，其中“三化”主要是指模塊化、基礎(chǔ)化和綜合化。在對課程理論教學(xué)體系構(gòu)建過程中，必須嚴(yán)格按照“逆向思維”的方式來完成構(gòu)建，構(gòu)建的過程主要為“一點(diǎn)”→綜合化→模塊化→基礎(chǔ)化。首先結(jié)合相關(guān)“知識點(diǎn)”對其進(jìn)行綜合化模塊的構(gòu)建，并將“知識點(diǎn)”作為客觀依據(jù)，在課程體系構(gòu)建中，充分把握其系統(tǒng)性、科學(xué)性和完整性，使其成為培養(yǎng)創(chuàng)新型人才和應(yīng)用型人才的重要力量。然后，按照綜合化完成模塊化的全面構(gòu)建，模塊化模塊的主要內(nèi)容，同樣應(yīng)將綜合化作為主要依據(jù)，對模塊化的內(nèi)容進(jìn)行構(gòu)建;最后根據(jù)模塊化的內(nèi)容完成基礎(chǔ)化的構(gòu)建，基礎(chǔ)化模塊的內(nèi)容必須充分結(jié)合學(xué)生所掌握的技能方法和基本知識，使其更加貼近學(xué)生的實(shí)際情況，更利于學(xué)生知識、技能的提升。②構(gòu)建課程的實(shí)踐教學(xué)體系———第二層次在對課程實(shí)踐教學(xué)體系進(jìn)行構(gòu)建時，應(yīng)將其分為支持系統(tǒng)與主導(dǎo)系統(tǒng)兩大方面。其中主導(dǎo)系統(tǒng)由可將其分為課程設(shè)計和實(shí)驗(yàn)教學(xué)兩大部分，其主要是將實(shí)踐教學(xué)體系作為主要核心，由教學(xué)組織形式、焦旭為目的和教學(xué)方法等內(nèi)容組合而成。支持系統(tǒng)則主要是由相應(yīng)師資力量與硬件實(shí)驗(yàn)設(shè)備組合而成，在對其實(shí)踐教學(xué)改革中，其實(shí)驗(yàn)室建設(shè)是無法得到有效改革。為此，在進(jìn)行課程教學(xué)期間，需要充分結(jié)合理論教學(xué)的主要內(nèi)容性質(zhì)來對其進(jìn)行設(shè)計，并將其設(shè)置為典型項(xiàng)目或者相應(yīng)任務(wù)。在進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)時，其項(xiàng)目的案例或者任務(wù)則需要將企業(yè)需求與社會需求作為主要導(dǎo)向，充分運(yùn)用產(chǎn)學(xué)研等項(xiàng)目為企業(yè)培養(yǎng)更多優(yōu)秀的人才，爭取做到企業(yè)需求與課程學(xué)習(xí)有機(jī)結(jié)合。

4．結(jié)語

近年來教學(xué)實(shí)踐證明，機(jī)械制造技術(shù)課程的教學(xué)改革有利于培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新能力，這對學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)和畢業(yè)后的培養(yǎng)具有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)。

作者：肖紅升 單位:南通職業(yè)大學(xué)機(jī)械