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機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)論文
摘 要:機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程是一門綜合性、實踐性和應(yīng)用性很強的機(jī)械類專業(yè)基礎(chǔ)課。文章針對機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程的教學(xué)特點,以創(chuàng)新能力培養(yǎng)為核心,從課程體系構(gòu)建、理論和實踐教學(xué)手段與方法的改革,教學(xué)效果評價等方面進(jìn)行研究,多角度提高課程教學(xué)質(zhì)量,以適應(yīng)機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)人才培養(yǎng)的要求。
關(guān)鍵詞:機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)論文
一、《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》的教學(xué)現(xiàn)狀
《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》是一門傳統(tǒng)的課程,多年來人們積累了許多寶貴的教學(xué)經(jīng)驗和教學(xué)方法,教學(xué)質(zhì)量也得到一定的提高和改善,但由于其教學(xué)內(nèi)容比較抽象、復(fù)雜且涉及實際生產(chǎn)經(jīng)驗等特點,還存在一些問題[1-5]
(一)教學(xué)手段的不正確使用
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,許多先進(jìn)的教學(xué)手段進(jìn)入課堂教學(xué),如幻燈片、投影儀、語音設(shè)備、多媒體等。最初將這些手段引入教學(xué)的目的是使教學(xué)內(nèi)容化繁為簡,化難為易,由抽象變?yōu)橹庇^,便于觀察和認(rèn)識,有利于學(xué)習(xí)和掌握教材,提高教學(xué)速度和質(zhì)量。目前,教學(xué)過程中存在兩種極端情況:一種是有些教師,特別是經(jīng)驗較少的青年教師,在教學(xué)過程中把這些設(shè)備當(dāng)做減輕備課任務(wù)的一種工具,如把所有內(nèi)容都打進(jìn)PPT,上課過分依賴PPT,板書較少,以此減少備課時間;另一種是有些教師對這些教學(xué)手段過于排斥,認(rèn)為他們的應(yīng)用會分散學(xué)生的注意力,仍然采用傳統(tǒng)的教學(xué)方式,即講授與板書結(jié)合的形式,這樣一來教學(xué)過程顯得過分呆板,課堂氣氛不活躍,很多抽象的東西諸如機(jī)床的結(jié)構(gòu)、機(jī)械加工過程、零件結(jié)構(gòu)的機(jī)械加工工藝性等使學(xué)生難以理解,漸漸失去學(xué)習(xí)的熱情。
(二)實驗與金工實習(xí)時間安排不合理,不足以理論聯(lián)系實踐
《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》這門課是一門與實踐密切相關(guān)的專業(yè)基礎(chǔ)課,材料在不同工作環(huán)境中的各種特性、設(shè)備的各種結(jié)構(gòu)、工藝的各種優(yōu)缺點及在生產(chǎn)中可能會造成的后果等,學(xué)生必須結(jié)合大量實踐經(jīng)驗才能更好地理解,很多操作步驟和原理聽起來很費解,但只要到車間或現(xiàn)場看一眼就很容易理解了,F(xiàn)有的教學(xué)模式將理論和實踐在時空上分離,先將理論全部學(xué)完再進(jìn)行實踐環(huán)節(jié),或先進(jìn)行實踐環(huán)節(jié)完再進(jìn)行理論學(xué)習(xí),缺少工程實踐的理論教學(xué),由于學(xué)生缺少感性認(rèn)識而變得十分難解,處于云里霧里的迷糊狀態(tài);沒有理論支撐的工程實踐必然只能停滯在獲得一些感性知識和操作技能的較低的層次上[6-8]。
(三)考核方式欠合理
目前《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》這門課程的學(xué)習(xí)效果評價方式絕大多數(shù)仍然以書面答卷的方式進(jìn)行,如此一來,學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中單純地追求卷面分?jǐn)?shù),與考試相關(guān)的內(nèi)容就重視,與考試無關(guān)的內(nèi)容就不重視。有的甚至平時根本不聽課,連書本都不翻,憑考前“臨時抱佛腳”來死記硬背書中的一些概念、術(shù)語和簡單理論來達(dá)到修完這門課程的目的。這樣一來,學(xué)生考完這門課后,什么也沒學(xué)到,什么也沒得到,什么也不會做[9-11]。
(四)教學(xué)內(nèi)容相對陳舊
《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》的教學(xué)內(nèi)容主要涉及傳統(tǒng)知識的介紹,缺乏先進(jìn)性和時代感,導(dǎo)致一些學(xué)生主觀上認(rèn)為該課程無用而對它產(chǎn)生排斥思想。盡管有些負(fù)責(zé)任的教師在教學(xué)中采用各種不同掛圖、實物模型、動畫等方法以適應(yīng)不同章節(jié)的教學(xué)需要,仍難以取得較好的教學(xué)效果。
二、研究內(nèi)容
(一)教學(xué)內(nèi)容改革
為將整個機(jī)械加工工藝系統(tǒng)諸如刀具、機(jī)床、夾具與零件的加工與裝配等工藝系統(tǒng)內(nèi)容融會貫通、綜合運用,提出了以金屬切削理論為基礎(chǔ),制造工藝為主線,以產(chǎn)品質(zhì)量、加工效率與經(jīng)濟(jì)性三者之間的協(xié)調(diào)發(fā)展為目標(biāo),兼顧工藝裝備知識的掌握,增加了非傳統(tǒng)加工技術(shù)與現(xiàn)代制造技術(shù)等內(nèi)容,并注重反映學(xué)科理論與技術(shù)的新發(fā)展。制造工藝中突出零件工藝分析→材料選擇→毛坯→零件加工→產(chǎn)品裝配的技術(shù)路線,建立機(jī)械制造基礎(chǔ)課程新體系。
(二)教學(xué)方法改革
1)教學(xué)內(nèi)容體現(xiàn)先進(jìn)制造技術(shù)
《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》課程的內(nèi)容是建立在傳統(tǒng)的工藝方法基礎(chǔ)上的,隨著制造技術(shù)的發(fā)展,工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的新材料、新技術(shù)、新工藝不斷涌現(xiàn),大大豐富了課程的內(nèi)容體系。同時從金屬材料到各種無機(jī)非金屬材料和復(fù)合材料,從傳統(tǒng)的冷熱加工方法到應(yīng)用聲、光、電、磁的特種加工,從數(shù)控加工到制造自動化系統(tǒng),從將大批大量單一零件加工方法應(yīng)用到單件小批成組零件加工中等,先進(jìn)制造技術(shù)教學(xué)內(nèi)容不斷拓展。
2)采用現(xiàn)場比較教學(xué)法
在講授傳統(tǒng)的CA6140型普通車床與現(xiàn)代的數(shù)控車床的現(xiàn)場教學(xué)時,可以利用實驗室的車床,讓學(xué)生了解到了機(jī)床每個部分的內(nèi)部結(jié)構(gòu),比如機(jī)床的布局、傳動、結(jié)構(gòu)、操縱;刀具的類型、用途、結(jié)構(gòu)特點、車削用量的選擇;夾具中選用通用標(biāo)準(zhǔn)夾具與設(shè)計非標(biāo)準(zhǔn)夾具的目的;零件加工乃致延伸其零件裝配等內(nèi)容有機(jī)地融為一體進(jìn)行講解,及時恰當(dāng)?shù)匾龑?dǎo)學(xué)生將理論與實踐相結(jié)合,在較短的教學(xué)時間內(nèi)解決在課堂上單憑教師口授與板書甚至多媒體等無法或很難講清的,如臥式車床、立式車床、轉(zhuǎn)塔車床的區(qū)別與聯(lián)系,成本、效率、精度和不同的加工機(jī)床適合加工哪些表面問題,彌補了理論教學(xué)的不足。 通過采取理論教學(xué)和現(xiàn)場教學(xué)并行,解決了學(xué)時少、內(nèi)容多的矛盾,有利于學(xué)生對相關(guān)知識點的吸收和鞏固,使其認(rèn)識到不是數(shù)控機(jī)床或者加工中心就一定都比傳統(tǒng)機(jī)床好的錯誤理念,而是數(shù)控機(jī)床在高精度、曲面加工和多工序統(tǒng)一上有優(yōu)勢等的正確思想。因此現(xiàn)場比較教學(xué)法是培養(yǎng)學(xué)生工程實踐能力的重要途徑。
3)主線貫穿教學(xué)法
《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》課程所包含的內(nèi)容多,覆蓋面廣,實踐性、綜合性強,一些學(xué)生感到學(xué)習(xí)時比較枯燥、抽象、難以理解,學(xué)習(xí)積極性不高,嚴(yán)重影響了教學(xué)效果。如何克服困難,提高教學(xué)效果,課堂教學(xué)是關(guān)鍵。為了能讓學(xué)生及時地應(yīng)用所學(xué)的知識,教師應(yīng)提前引導(dǎo)學(xué)生從機(jī)械設(shè)備設(shè)計制造的實戰(zhàn)觀點出發(fā),按機(jī)床、刀具、夾具和零件加工及裝配和質(zhì)量保證這個貫穿在整個教材中的主線。為了能讓每個學(xué)生都參與到實戰(zhàn)中來,真正做到以在教師的引導(dǎo)下貫穿主線為主導(dǎo),學(xué)生學(xué)有所用為主體,教師和學(xué)生共同研究的教學(xué)方法,用學(xué)為所用的教學(xué)思想激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。
(三)教學(xué)手段的改革
教學(xué)手段改革的關(guān)鍵是要求教師必須對刀具、機(jī)床、夾具和零件的加工與裝配等內(nèi)容十分熟悉,明確彼此間的關(guān)系,并能跟蹤機(jī)械制造技術(shù)的最新發(fā)展動態(tài),及時地將先進(jìn)制造技術(shù)補充到教學(xué)中去;要特別注重生產(chǎn)實習(xí)和課程設(shè)計等實踐性教學(xué)環(huán)節(jié),采用形式多樣的教學(xué)手段和方法,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)知識的熱情。
1)明確課程內(nèi)容
機(jī)械制造過程是是一種典型的、具體直觀的過程。研究機(jī)械制造過程中所涉及的各種問題必須采用系統(tǒng)工程的理論和方法,根據(jù)機(jī)械系統(tǒng)的目的,從系統(tǒng)是可剖分的,系統(tǒng)一定從屬于更大系統(tǒng),是更大系統(tǒng)的一部分的原理出發(fā),解決整體與部分、部分與部分、整體與外部環(huán)境之間的相互聯(lián)系、相互使用及相互制約的關(guān)系中,綜合地、準(zhǔn)確地分析和研究制造系統(tǒng)。具體到本課程的教學(xué)過程,應(yīng)以機(jī)械制造工藝系統(tǒng)為紐帶,將機(jī)床、刀具、夾具和工藝等相關(guān)知識融為一體,從而加強課程的針對性和實用性。
2)培養(yǎng)學(xué)生綜合分析問題的能力
由于先進(jìn)制造技術(shù)在機(jī)械制造過程中的滲透,結(jié)合生產(chǎn)實際的需要,已涌現(xiàn)了大量的新工藝、新技術(shù)。而這些在教材中很難及時反映。因此,就需要教師堅持繼續(xù)學(xué)習(xí),更新知識、更新觀念,及時向?qū)W生介紹相關(guān)內(nèi)容并引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展。比如教師可以設(shè)計或選擇一個零件,這個零件應(yīng)具備某些特性,有某個表面不能用常規(guī)的機(jī)械加工方法加工、某個表面要用到復(fù)合刀具或某個表面目前還不能加工等,讓學(xué)生在課外完成這個零件的機(jī)械加工工藝過程設(shè)計。學(xué)生要解決這個問題,必須要查閱相關(guān)的資料,這樣既能提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力,更能激發(fā)學(xué)生的思維和創(chuàng)新能力。
3)注重黑板板書與多媒體相結(jié)合
充分利用計算機(jī)軟件及硬件技術(shù)帶來的圖形處理及顯示的優(yōu)勢,將實體造型應(yīng)用于課堂教學(xué)及實驗中,使專業(yè)知識中涉及到的大量的結(jié)構(gòu)原理圖和實例結(jié)構(gòu)圖更直觀的呈現(xiàn)出來,加快了學(xué)生讀圖速度,加深了學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容的理解。而這些不能離開機(jī)械設(shè)備設(shè)計制造的整個工藝系統(tǒng)這條主線。
(四)教材的改革
教材的選取是教學(xué)內(nèi)容和課程體系改革實現(xiàn)的關(guān)鍵。結(jié)合應(yīng)用型人才培養(yǎng)特色,要采用高質(zhì)量、以工藝為基礎(chǔ),教學(xué)內(nèi)容先進(jìn)適用,“少而精”,易自學(xué),表述精煉的教材。
(五)實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)的改革
充分利用大學(xué)生科技創(chuàng)新活動機(jī)械產(chǎn)品制作,按照以學(xué)生主動實踐為主,教師輔導(dǎo)為輔,利用課余時間讓學(xué)生在教師的協(xié)助下獨立完成零件的加工,這樣學(xué)生帶著問題親身實踐。2010級學(xué)生共12人通過參與浙江省首屆工程訓(xùn)練綜合能力競賽,完成了一套符合本命題要求的可運行裝置,并完成了相關(guān)的設(shè)計、工藝、成本分析和工程管理4項報告,加強了學(xué)生工程意識的培養(yǎng),培養(yǎng)了學(xué)生的動手能力,提高了課程的教學(xué)品質(zhì)和效果。
(六)考核評估體系改革
高等教育應(yīng)為國家培養(yǎng)對社會有用的人才。卷面考試成績的好壞很難全面說明一個人能力的高低。課程的考核宜采用合理的考核方式,使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中不再單純?yōu)榱送ㄟ^考試而功利地被動學(xué)習(xí),而是主動、勤奮、刻苦地學(xué)習(xí),真正在知識、能力和素質(zhì)等多方面得到全面的提高。為此可以對學(xué)生在實踐環(huán)節(jié)、設(shè)計環(huán)節(jié)、課堂環(huán)節(jié)、答辯環(huán)節(jié)、操作環(huán)節(jié)等分別進(jìn)行考核,從而較全面地考核學(xué)生對該門課程的學(xué)習(xí)情況?荚囋嚲韽脑嚲韼熘须S機(jī)選擇。筆試環(huán)節(jié)嚴(yán)格實行教考分離,建立科學(xué)合理的試卷庫,采取流水閱卷。
三、結(jié)論
本項目的研究成果在我校機(jī)械設(shè)計制造及其自動化、交通運輸及農(nóng)業(yè)機(jī)械專業(yè)本科班級實施,本項項目實施后,受益學(xué)生人數(shù)達(dá)360人/年。本項目應(yīng)用到教學(xué)實踐中,通過各個教學(xué)環(huán)節(jié)的訓(xùn)練,融知識傳授、能力培養(yǎng)、素質(zhì)教育于一體,讓學(xué)生在掌握知識的深度和廣度上達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果,進(jìn)一步的提高全體學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主觀能動性,使學(xué)生樹立現(xiàn)代工程意識,掌握機(jī)械工程領(lǐng)域中必備的基礎(chǔ)知識和基本理論,具備分析解決機(jī)械工程中一般技術(shù)問題的基本能力,為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)及今后從事科學(xué)研究、工程技術(shù)工作打下堅實的基礎(chǔ)。
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