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中图分类号:G421 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2013)08(b)-0140-02
Experimental Reform of Teaching Methods for Mechanical Manufacturing Technology
Qi Jiyang
(School of Mechanical Engineering, Jiangsu University of Science and Technology,Zhenjiang Jiangsu,China 212003)
Abstract:In the paper,according to the characteristics of mechanical manufacturing technology,five questions are discussed to enhance the teaching quality as follows:teaching material;the combination of the multi-media technology and traditional teaching method;the role of the students during the teaching process;on-site instruction and;evaluation methods.
Key Words:Mechanical Manufacturing Technology;Teaching Material;Effective Teaching
《机械制造工艺学》是机械制造类专业学生必须掌握的一门的专业基础课,在机械制造类专业教学体系中占据着极其重要的地位。其教学内容主要包括零件机械加工质量的分析、零件机械加工工艺过程制定、产品装配质量的分析,产品装配工艺过程设计等几部分。该课程工程性、实践性强,涉及广阔的知识面,教学内容组织上有很强的针对性和实用性,在教学过程中需要注重对学生解决实际问题能力的培养以及强化学生的工程意识[1]。
目前大多数高等学校由于受到教学和实验客观条件的限制以及传统的“重理论,轻实践”教学观念的影响,在教学过程中,往往侧重于课本内容的讲授,实践性环节和现场教学偏少,导致学生普遍感到《机械制造工艺学》理论部分较难理解,对机械加工过程中产生的各种质量问题的分析能力以及解决问题的能力得不到有效的提高。具体来说,机械制造工艺学的教学存在以下一系列问题:(1)缺乏合理的教学模式,教学方法仍以单向灌输为主,问题讨论偏少,导致创新思维培养滞后,学生的学习兴趣不高;(2)评价体系将理论学习和考试成绩视为评价学生能力的唯一标准,考试时记忆性的问题和选择题占主要部分,而真正体现学生实际分析问题和解决问题能力的题目偏少;(3)实践教学环节得不到有力的保障,应用和实践能力的考核不足。因此,如何采用先进的教学方法及手段有效调动学生的学习积极性,促进学生积极思考,激发学生学习潜能,已经成为《机械制造工艺学》当前教学中亟待解决的问题[2]。
针对目前在《机械制造工艺学》教学中普遍存在的问题,本人在教学过程中采用以下一些措施,以提高我校《机械制造工艺学》的教学效果。
1 改革课程教学内容,适应我校专业特色
我国作为世界第一的造船大国,拥有众多的船舶企业,为使我国由造船大国跃升为造船强国,迫切需要大量具有扎实理论功底,掌握最新技术以及具有较强动手能力的人才。目前国内外所使用的《机械制造工艺学》教材都是针对通用零件的加工工序而编写的,没有教材涉及船舶零部件制造工艺的。而我校是一所具有鲜明特色的高等工科院校,多年来为各级船舶企业及科研院所输送了大批毕业生,为使我校毕业生熟悉船舶企业产品的工艺特点,缩小学校教学与企业实际情况之间的距离,我们针对《机械制造工艺学》课程的教学内容进行了改革,在教学内容选取上突出了船舶特色。
船舶企业的产品很多,其中船舶辅机是涉及机械加工最多的产品。船舶辅机包括船用泵、空气压缩机、液压舵机、起货机、锚机和绞缆机、船舶制冷装置、空气调节装置、船舶锅炉、海水淡化装置等一些设备,为提炼这些设备的常用零件加工工艺,我们把这些零件进行分类,如,轴类零件、盘类零件、箱体类零件、焊接件等。然后就每类零件,选择2~3个零件进行工艺分析,把这些零件的加工工艺,产品的装配工艺,贯穿于教学中,这样使我校将来在船舶企业工作的学生能够尽快进入角色。同时使学生在进行机械制造工艺基础理论学习的同时,能够潜移默化地吸收多方面的船舶制造知识,从而培养学生对船舶工业的兴趣,为未来从事船舶领域工作夯实了基础。
不同的高等学校其毕业生就业领域往往存在着一定的差异,我们应该根据毕业生就业单位产品的零件工艺特点进行《机械制造工艺学》的教学,各高校不应采用统一的教学模式和教学内容。很多高校已经在做这方面的尝试,沈阳航空工业学院在《机械制造工艺学》的教学中强调其航空特色,以航空企业实际产品及生产过程作为实例讲解机械制造工艺学[2]。
2 在教学中注重多媒体技术和板书的有机结合
在传统的《机械制造工艺学》教学过程中,由于受到客观条件的限制,很多老师采用板书的形式并配合挂图进行教学。这种教学方式在20世纪80年前计算机技术应用还不普及的情况下,发挥了积极的作用,然而不可否定的是,这种教学方法,课堂上老师能呈现给学生的信息量少,效率低下,呈现给学生的信息都是静态的,不利于学生对深奥理论的理解。
随着计算机技术和多媒体技术的发展,在教学过程中,利用多媒体技术将课本中一些静态内容加工成图文并茂的动态信息,集录像、动画、图片于一身,形象直观地展现给学生。这样,不仅增加了课堂教学的信息量,同时也化抽象为具体,使教学内容更加形象生动,充分发挥学生的视觉直观功能,大大提高学生的学习热情和兴趣。
《机械制造工艺学》一些概念知识比较抽象,单纯的讲述往不利于学生对知识点的理解,利用多媒体教学方式进行形象化教学,能发挥形象思维的作用,促进抽象思维能力的提高,能将静态的概念知识动态化,激发学生的学习兴趣,使学生较容易地找出事物之间的联系,促进对知识的理解[3]。
在讲解主轴回转误差对加工精度的影响这一部分内容时,主轴径向圆跳动使工件产生圆度误差,但影响程度因加工方法不同而异。镗孔时,影响较大,加工出的孔呈椭圆形,而车削外圆时,影响较小,加工出的外圆近似为圆形。这些内容采用传统的讲解方法学生很难理解,我们采用了多媒体动画,直观地展现了主轴径向圆跳动的过程以及零件的加工过程,使零件加工的圆度误差展现于学生面前,大大帮助了学生的理解。
多媒体教学能突破视觉的限制,多角度地观察对象,有利于学生对抽象的概念、定理、公式的理解与掌握,为突破难点创造出良好的氛围,增强学生的学习兴趣[4],但是多媒体教学显示内容多、速度快,学生没有足够的时间吸收消化知识,如果应用不当,则有可能影响学生的学习热情,对提高教学质量适得其反。因此,在强调多媒体教学重要性的同时,我们也不能忽视传统板书教学的积极作用,在《机械制造工艺学》的教学过程中,像讲解尺寸链、加工合格率计算这类有大量的公式推导的内容时,我们坚持以板书为主,像讲解机械加工误差分析、工件加工定位分析这类抽象概念和理论时,我们坚持辅以多媒体、动画、视频图片等方式辅助学生理解。这样可以有效融合板书和多媒体方法,做到扬长避短,最大限度发挥各自的优势,从而提高教学质量[5]。
3 课堂互动,强调学生的主体作用
目前大多数教学都是灌输型授课方式,每节课都是老师满堂讲,学生满堂记,在教学过程中,教师的主导作用发挥得淋漓尽致,学生的主体地位基本上无所体现,片面强调老师的“教”而忽视了学生的“学”。由于《机械制造工艺学》的很多教学内容较为抽象,这种被动式接受方法不利于学生其对知识的消化吸收,尽管老师和学生都非常认真,但是教学效果都不太理想,甚至一些学生对《机械制造工艺学》产生畏惧情绪。在《机械制造工艺学》的教学过程中,必须遵循“教为主导,学为主体,练为主线”的教学原则,让学生充分地参与到课堂教学中来,挖掘学生的创造能力和发现能力,更好地培养学生发现问题和解决问题的能力,从而达到教学目标[6]。因此,在机械制造工学的教学过程中,我们始终坚持首先老师提出问题,让学生自己思考,然后让学生陈述自己的解决方法,再让其他同学对问题的解决方法进行评价,最后由老师进行点评。
例如,在讲授夹具设计时,我们首先把欲加工工件的图纸分发给学生,几个学生一组,让学生自己讨论针对每道工序应该限制哪些自由度,应该采用何种定位元件限制这些自由度,工件定位后,如何夹紧。每次同学们都会展开激烈的讨论,通过同学们之间的激烈讨论,使同学们很快就进入参与状态,不仅加深同学们对课程内容的理解,也锻炼了同学们的分析问题和解决问题的能力,同时活跃了课堂气氛,极大地调动了学生的学习热情。
4 理论教学和现场教学并重
由于在校学生实践经验少,而《机械制造工艺学》这门课程实践性又强,为解决这对矛盾,在教学过程中,必须采用了理论教学与现场教学并重的原则。课程中的理论部分集中在课堂上讲,实际结构内容放到现场教学中去讲[7]。
通过现场教学,使学生深入生产第一线,亲眼目睹工厂的零件加工方法、工艺过程及所用设备,可以有效地训练学生的工艺分析能力,更让学生实习和岗位“零距离”,与生产实践不仅做到“对口”,更能做到“接口”[8]。
在讲述加工误差综合分析知识点时,首先我们在课堂上讲述了各种误差产生的原因,然后我们把学生带往学校实习车间,在那里有许多加工不合格的零件,针对这些零件,我们要求学生分析这些零件不合格的原因,以及如何预防这些误差。除了在上《机械制造工艺学》这门课的过程中,尽可能进行现场教学外,我们还充分利用专业实习这个绝好的机会。我校机械设计制造及其自动化专业的学生在第四学年第二学期前三周去工厂进行专业实习,这个时候,同学们都已修完了《机械制造工艺学》这门课,专业实习带队老师进一步结合工厂车间里遇到的问题,让同学们运用机械制造工艺学中知识分析问题,提出解决问题的方案。通过这种现场教学使学生在理解专业理论知识的同时,掌握实践操作技能和基本操作要领,有效提高了学生的学习积极性和主动性[7]。
5 改革考核方式
长期以来,评价一个学生的《机械制造工艺学》这门课程的学习情况,都是采用书面考试的形式,这种考核方式导致学生重理论,轻实践,考前突击背笔记,这种不加理解的死记硬背,一旦考试结束很快就会全部忘记。学生的实际动手能力、运用所学的理论知识分析实际问题、解决实际问题的能力得不到有效的训练。
为扭转这种局面,将过去的一次书面考试方式,变成贯穿于教学过程中的多元模块综合考核模式。学生的期末总评综合平时考核、实验考核、课程设计、期末考试四大模块,并且加大平时考核模块所占的比重。在讲解完每一章教学内容时,针对工厂实际课题,留给学生一次大作业,作为学生的平时考核。例如,在讲解完“机械零件工艺规程制定”这一章时,我们给每个学生一个零件的图纸,然后让学生编制工艺过程,再根据工艺过程进行零件的加工,零件加工后分析零件的加工质量,找出问题所在,提出问题解决方案。通过在考核中增加实践部分的考核,使学生对实践操作的重视程度大大提高,把理论知识应用于实践的能力大大增强。这种过程性评价有效地督促学生在整个课程学习的过程中始终刻苦学习,避免“前松后紧、期末突击”的现象。
6 结论
针对《机械制造工艺学》的课程特点,通过上述几个方面的教学方法的改革,使课程的教学内容更加具有实用性和针对性。本课程教学方法的改革使学生的学习兴趣有了大幅度提高,对基础理论知识的掌握更加牢靠,综合分析实际的问题的能力得到进一步提升。
参考文献
[1] 陈贤姜,锐周晨.改进《机械制造工艺学》教学方法探讨[J].职业教育研究,2006(4):88-89.
[2] 王维,朱瑛.机械制造工艺学课程教学改革探索[J].高等教育研究,2007,24(4):48-49.
[3] 高乃云,张永吉,隋铭皓,等.多媒体辅以板书的教学方式优越性突出[J].教育教学论坛,2011(9):202-203.
[4] 梁智平.高校多媒体教学与板书教学关系的辨证思考[J].湖南工程学院学报,2011,21(3):116-119.
[5] 梅瑞斌,齐西伟,李明亚.多媒体与板书在课堂教学中的研究与实践[J].教育教学论坛,2011(9):83-85.
[6] 陈军锋.对机械制造工艺学教学的一些探索[J].新课程学习,2012(2):123-124.
[7] 王书元,王克明.《机械制造工艺学》教学改革的思考[J].黑龙江科技信息,2009(18):171.
[8] 闫金友.论《械制造工艺基础》课程教学中学生主体作用的发挥[J].新乡教育学院学报,2006,19(3):103-104.
关键词:机械制造工艺学;教学方法;高职学院;特点;内容;能力
中图分类号:G712 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2013)32-026-01
机械制造工艺学是数控技术专业的一门必修专业深,主要以机械制造过程中的工艺问题为研究对象,包括零件加工、装配和夹具3个方面,其指导思想是在保证质量的前提下,实现高效、经济的加工与装配。为达到良好的教学效果,就要采用符合该课程特点和学生实际的教学方法。为此,结合机械制造工艺学的内容和特点以及听课学生的层次特点,总结了高职学院机械制造工艺学课程应用的几种教学方法。
1、机械制造工艺学课程的内容和特点
任何机械产品都是由合格的零部件组装而成的各种机械零件(如轴、盘、套、箱体、齿轮等).都要经过毛坯制造、机械加工来达到图纸设计的结构形状和质量,然后经过组件、部件和挂机装配来满足产品的性能要求。因此,机械制造工艺学研究的主要对象是机械零件加工和产品装配工艺中具有共性的问题。
1、工艺分析
工艺规程制订主要是设计一个零件完整的加工工艺。虽然机械产品的结构各不相同,但其制造工艺所遵循的原理、方法和步骤却有很多相似之处。因此,机械制造工艺学课程就是要通过有关的教学环节,使学生对机械制造工艺的基本原理和概念、基本理论和方法以及基本规律有系统而全面的了解和掌握。机械制造工艺学课程的一个重要任务就是培养学生对工艺的分析能力,使他们能在高效率、低成本的目标下,设计出最优的工艺过程方案,同时对实际生产过程中出现的问题进行正确分析和处理。
在实际生产中经常会发现同一零件可以用不同的工艺方案来完成。工艺方案不同,加工的质量、难易程度、生产率及成本也有很大差别。
2、课程特点
(1)实践性强。授课时应注意基本理论与生产实际相结合,分析生产实际中遇到的问题,重视实践性环节。
(2)综合性强。该课程与金工、机械加工基础、公差、刀具、机床、夹具、企业管理等课程都有联系,要注意联系及综合应用以往所学知识。
(3)灵活性大。工艺理论与工艺方法的应用具有很大的灵活性,在不同的条件甚至在相同的条件下都可以有不同的处理方法,因此必须根据具体情况进行辩证分析。
机械制造工艺学的授课对象是数控技术专业学生,他们在第一学期已经学习了机械制图、工程力学农业科技与装备等专业基础课,而该课程在第二学期开设,课程设置是合理的。
二、多种教学方法应用研究
1、多媒体教学与传统教学相结合
课程讲授时应采取多媒体教学与传统教学相结合。传统教学所使用的板书、图表与教具等在教师的讲授中还占有重要地位,高职教师依然应该认真对待教学内容的直观显示方式,如术语、新词、概念、推导过程等适合于板书的内容要标题明显、书写工整、关系明确。课程讲述时可配合课件进行演示,课件制作采用动画效果会更加直观,如讲述齿轮零件的加工过程,通过多媒体可以清楚地看到每种方法在加工齿轮时的运动方向,这样既增强了教学内容的可视性四,又降低了知识掌握的难度。可以结合教学内容,采用自制挂图、利用教具、放录像、带学生到工厂参观进行现场教学等方法,使教学内容直观、形象,易于被学生掌握。还可以请有经验的工人师傅做报告和讲解,从而了解工厂的生产管理情况和主要产品的加工工艺,开阔学生视野,提高感性认识。
2、灵活运用教材,精选授课内容
机械制造工艺学不是孤立存在的,在内容上与其联系比较紧密的课程有互换性与技术测量、金属材料及热处理等。为方便学生学习,各课程教材中往往存在较多的重要知识点,教师在课堂上不应重复讲授,应根据培养目标,结合实际对教材进行详略处理或补充完善。
3、合理安排课程设计
理论教学是课程设计及实习的基础,课程设计、实习是理论教学的实施与提高,要使理论教学、课程设计和实习相互渗透、相互促进,成为一个有机整体,从而提高学生的实验实习与设计能力。在课程设计中,可重点讲授夹具的组成、典型定位和夹紧机构、夹具设计的方法和步骤等,这样既可使实践性教学环节更加充实,也完善了机械制造工艺学的教学过程。
总之,因机械制造工艺学课程实践性、灵活性和综合性较强,其内容更具有实用性与针对性,强调动手能力的实践锻炼与工程意识和工程素质的培养。因此,结合高职学院实际,机械制造工艺学课程教学应突出做好以下几点:一是应特别突出数控专业的特点,在实习、课程设计等环节充分利用校内实训的条件,使学生的工程能力得到较为全面的锻炼:二是各部分教学均应结合实际,采用生动形象的直观教学,从而激发学生学习热情,增强其对该专业课的感性认识;三是要彻底打破理论教学与实践教学相脱节的现象,使学生在实习中灵活运用所学理论知识,真正做到学用结合。这样,学生不仅能牢固地掌握理论知识,也大大提高了实践技能,为以后的课程设计和实际应用打下坚实基础。
参考文献:
[1] 建 荣.浅议多媒体在机械教学中的应用[J].河北工程技术高等专科学校学报.2004.3(1):58-59.
[2] 蜀 红,高 燕.关于机械制造工艺学教学方法的几点看法[J].新疆师范大学学报(自然科学版).2007.9(3):440-442.
[3] 建 生,舒哥群.可视化教学法在复杂机械教学中的应用[J].天津大学学报(社会科学版).2002.4(4):402-404.
机制工艺 教学方法 与时信息 教学探讨
机械制造业是国民经济的基础产业,是国民经济发展的支柱产业。它的发展直接影响到国民经济各部门的发展,也影响到国计民生和国防力量的加强,国民经济中任何行业的发展,必须依靠机械制造业的支持并提供装备。在国民经济生产力构成中,制造技术的作用占60%以上,美国认为68%的社会财富来源于机械制造业。因此,各国都把机械制造业的发展放在首要位置。随着机械产品国际市场竞争的日益加剧,各大公司都把高新技术注入机械产品的开发中,作为竞争取胜的重要手段。当今制造科学、信息科学、材料科学、生物科学等四大支柱科学相互依存,但后三种科学必须依靠制造科学才能形成产业和创造社会物质财富。而制造科学的发展也必须依靠信息、材料和生物科学的发展。因此,机械制造业是任何其他高新技术实现工业价值的最佳集合点。例如,快速原型成型机、虚拟轴机床、智能结构与系统等,已经远远超出了纯机械的范畴,而是集机械、电子、控制、计算机、材料等众多技术于一体的现代机械设备,并且体现了人文科学和个性化发展的内涵。
新时期的机械制造业被赋予了新的内容,对新形势下机械专业技术人才的培养提出了新的要求。《机械制造工艺学》是机械设计制造类专业主要专业基础课程之一。该门课程主要讲授机械制造工艺的有关知识,为今后在生产实践中分析和解决机械制造技术问题奠定基础。《机械制造工艺学》课程具有综合性、实践性和灵活性等特点,传统的教学方法存在着理论与实践严重分离、知识陈旧等现象,导致学习过程中,学生缺乏足够的兴趣,效率不高,不能很好地解决该课程要求的重点、难点问题。如何有效解决该课程的教学问题,是新时期任课教师必须考虑的问题。笔者从事《机械制造工艺学》课程教学多年,期间系统分析了该课程的知识特点和机械制造业的发展趋势。结合自身的教学经验,在强调学习兴趣、互动型教学方式、新知识点渗透和联系实践的基础上,总结出几点教学实施方法,根据该课程的设置、教学要求和目标,分别采用不同的方法实施教学,取得了较好的教学效果。
一、明确教学目的,激发探索欲,解决学习兴趣问题
兴趣,是学习活动中的一个重要心理因素,是一种伴随注意而引起的从师学习的积极倾向和感情状态,是发展智能、激发主动学习的催化剂。兴趣可以改善学习态度,所以古今中外的教育家都非常重视培养学生的学习兴趣。《机械制造工艺学》这门课程所包含的知识点多,范围广,而且内容偏于理论化。这些内容比较松散,相互之间又没有什么必然的联系,给教学带来一定的困难。讲述过程中如果不注意方式与方法,则容易使整个学习过程僵硬教条化。因此,在讲述过程中,教师如何调动学生的心理特点,把学生的学习兴趣激发出来,就成为这门课程学习的关键条件之一。
一般来说,学生对新鲜事物开始都充满好奇心,对于课堂中所要讲述内容的目的性具有强烈的探索欲,特别关心学习内容与工程实际有些什么样的因果关系。教师应充分利用学生的这一心理特点,在课程讲述过程中,首先对本章节要讲述的内容进行简单的介绍,然后列举一些工程实例中存在的问题,分析原因,归纳出与本章节内容相关的知识点,在此基础上再有针对性的系统讲述本课程的内容。这样,学生在明白该部分内容的用途后,心理上觉得所学的内容具有目的性,可解决实际工程中的某些具体问题,学习有了动力,提高两学习兴趣的效果,就可以收到事半功倍的效果。例如,在“机械加工精度及其控制”这部分内容的课堂讲述时可以进行这样的安排。列举机械装配过程中的问题,比如孔与轴配合存在装不进去或配合间隙过大,以及接触表面间的接触刚度较差等情况,究其原因是零部件的加工精度没有得到保证,这两种情况一般体现为零件的尺寸精度与形状精度没有满足加工的要求。这样学生就对学习加工精度内容的目的具有初步的了解,明白为什么要学习这部分内容,增加了感性认识,提升了兴趣,激发想象力。在此基础上介绍机械加工精度的具体研究内容,然后分析影响加工精度的因素,以及在实际工程中如何控制及预防。这样提升了学生的学习兴趣,促进了积极性,更容易掌握学习内容。
二、提高教学艺术,采用互动型教学法,解决教学参与问题
教学是艺术,教师要努力把知识性、思想性、趣味性、科学性融合为一体,注意“授之以趣”,“寓教于乐”。在《机械制造工艺学》的教学过程中,在提升学生的学习兴趣的基础上,要积极改变传统教学方式中学生只充当“受众”的角色,让学生充分参与到教与学的过程中,激发学生的自主思维,活跃课堂气氛,使学生在轻松愉快的状态下学习。
充分发挥学生的课堂积极性,重点在于如何应用课堂提问技巧。依据布曾姆关于认知领域目标分类方法,可以把提问分为以下五类:回忆性提问,理解性提问,应用性提问,分析性提问和综合性提问。这几类提问方式是传统教学中常用的提问技巧,曾经在课堂教学中起到一定的积极作用。新时期的教学过程中,教师应该在完全吃透教学内容和教学要求的基础上,进行合理的课堂设计,充分利用这几类提问技巧,善于设疑,激发学生的探索欲望,使他们的思维处于主动、积极状态,让学生从自身的理解和能力方面去思考问题,提出解决方案,教师再予以点评,从而实现课堂教学的积极互动。比如机床夹具部分内容,教师可以将机械夹具相关知识融入到各类代表性工件的装夹中来讲述。在课堂上,可以根据工件类型和加工方式分类,如零件可按细长轴零件、球形零件、细长条零件和大平面类零件分类,加工方式可按车端面、车外圆、铣平面、钻孔、镗孔和磨平面等分类。对分类好的零件按加工方式进行分组,分配给不同组别学生,让其结合书本知识进行思考和讨论,形成方案,然后相互交换,并汇总。最后大家一起进行讨论不同方案的可行性,进行过程中要求每位同学都积极参与。这样可充分发挥每位同学的积极性,互相交流,拓宽知识面。教师在讨论过程中加以适当的讲解与点评,客观积极地评鉴学生提出的方案和见解,并予以肯定,以此鼓励学生参与讨论的积极性。同时,要鼓励学生敢于在讨论过程中对各种问题进行质疑,并从中发现和肯定其思路和方法。这样,教师通过采用引导、学生讨论的教学形式,保证学生充分地参与到课堂教学中来,挖掘学生的创造能力和发现能力,更好地培养学生发现问题和解决问题的能力,从而达到教学目标。
三、传统知识为主,新理论为辅助,解决与时信息问题
根据设置,《机械制造工艺学》这门课程一般安排在大四学年度,学生面临工作的压力问题,为应对社会提供职位的专业挑战,更关心当前机械制造行业的发展趋势和技术需要。由于电子信息技术的发展,现代机械制造技术生产过程的逐渐实现自动化,出现数控机床、加工中心和柔性制造单元等成熟的制造技术。数控技术不仅是实现复杂形面加工的重要和必要手段,在一些发达国家,数控机床已进入普及和成熟阶段,得到了广泛的应用。此外,当代的制造技术不再是单纯以传统精度进行的金属切削加工,更是扩展到了微米、亚微米,甚至纳米或埃级精度的精密加工,加工材料也已从传统的金属延伸到玻璃、陶瓷、硅,甚至金刚石复合材料,这些高精度制造和先进材料的加工必然导致加工工艺和理论的改变。但普遍高校选用的《机械制造工艺学》教材内容主要以传统机械制造加工为主,讲述的主要是以金属切削加工为主的理论知识。这就要求在讲述该课程时,教师应该充分融入该领域的新信息,让学生充分了解机械制造行业的发展主流和新事物,做到与时信息。例如,在讲述机械加工表面质量及其控制部分内容时,在充分讲述表面几何形貌的基础上,进一步介绍目前机械加工表面质量评价的发展趋势,给学生初步讲述表面完整性的概念、研究的内容和必要性,以及解决该方面问题可能要涉及到的一些加工机床和工艺等。这样,学生在学习基本知识的同时,又能够了解和掌握一些与未来工作相关的知识,进一步提升了参与课程教学的兴趣。
四、理论教学与工程实践相结合
《机械加工工艺学》的课程内容具有许多的教学重点和难点内容,涉及知识面广,内容抽象,对于缺少生产经验的学生来说,无疑是一件困难的事情。最好的解决办法是在理论教学过程中,结合工程实践进行,这样才能使学生在学习过程对研究对象有一个具体的印象,从而帮助分析和理解。例如,在讲述机床与工艺装备、毛坯选择与加工等内容时,为了增强学生的感性认识,可在教学实践中采用现场教学法,将学生带到机加工车间现场,在各类机床前分别介绍其结构和作用以及用不同刀具来加工零件的不同表面。这样学生比较容易掌握知识。在讲授工艺路线选择时,利用机加车间的生产现场进行教学。有针对性地选择毛坯件,并设计不同的工艺路线进行加工,通过演示证实各种工艺路线对加工的影响,以验证一些生产经验和教材内容,并在演示过程中进一步进行讲述,这样使学生能更深入的掌握所学知识,记忆深刻。没有条件的学校可通过播放录像方法解决,其中中国劳动社会保障出版社提供的《车工技能培训》是一套很合适的机械加工工艺学习的视频,笔者在进行现场教学的同时,也部分采用了若干该视频进行教学,效果良好。采用理论教学和工程实践相结合的现场教学法,解决《机械制造工艺学》的基础知识教学,容易被学生所掌握,很好地解决了课时、内容和教学效果之间的矛盾。这一方法也得到了业内学者的认同。
总之,针对《机械制造工艺学》课程的难点和重点,在教学过程中,应充分做到明确教学目的,增强课堂互动,适当融入新知识,并与工程实践相结合等要点,在此基础上提升学生的学习兴趣,以及采用不同的教学方法,解决教学难点,可收到较好的教学效果。
参考文献:
[1]濮良贵.机械设计.高等教育出版社.,1997.
[2]陈载联.如何教好专业基础课――关于机械教学中学生学习兴趣的培养.金筑大学学报.
近年来,受多种因素的影响,普通工科院校的机械制造工艺学课程设计普遍存在着一些问题。
(1)学生不重视课程设计,缺乏兴趣,存在应付了事的思想。
(2)机械制造工艺学课程设计教学时间安排不合理,在课程设计专周期间,学生还要准备其他各种考试,或者忙于求职等,无暇顾及课程设计。
(3)由于高校扩招后,生源素质有所下降,部分学生对理论知识掌握不好,课程设计自然无从下手,因而抄袭现象时有发生。
(4)学生缺乏吃苦耐劳精神,在处理课程设计这种比较复杂的问题时,不愿意积极主动地寻求解决途径,同时不愿意反复修改课程设计成果,存在畏难情绪,学生总是希望老师告诉他们应该怎样去做,成为“复印机”。
2机械制造工艺学课程设计的改革探索
机械制造工艺学课程设计要求学生针对一个中等复杂程度的零件编制一套机械加工工艺规程,设计一副教师指定的加工工序的专用夹具,并撰写设计说明书。学生应该在老师的指导下,认真地、有计划地、独立完成设计任务,整个课程设计侧重于让学生掌握机械零件加工工艺编制的完整过程。针对机械制造工艺学课程设计所出现的问题,从多方面入手,综合应用多种教学手段提高课程设计的教学质量。
2.1重视设计题目选择
选题要能充分实现教学目标,针对应用型本科培养的目标,机械制造工艺学课程设计所指定的零件应有很强典型性和现实性。首先,所用零件要有典型性,课程设计用到的零件应该是轴类、盘盖类、箱体类和异形零件中的代表性零件;其次,所选零件结构相对简单,加工工艺要求不高,旨在让学生能够掌握加工工艺设计的全过程,能够独立完成;最后,要鼓励学生从生产实践中或从生活中自选零件作为设计用零件。课程设计中选定的零件复杂程度不同,所造成的零件加工和夹具设计的难度也大不一样,学生可以根据自己的实际情况和兴趣爱好自由选择。教师在评定成绩的时候应该将零件加工的难易程度等因素考虑其中。这样就有利于不同能力学生水平的发挥,提高学生对专业课课程设计的积极性,增强学生的自信心。选题要能承接先修课程,选题要承接先修的机械测绘课程设计、金工实习及生产实习等课程。机械测绘课程设计使学生初步了解典型零部件的结构、装配关系和零件的连接方法;金工实习和生产实习有利于在课程设计中合理的选择加工方法和定位方案,机械零件的三维造型的学习,为学生提供了比较直观的设计成果,有效地克服了目前学生中普遍存在空间想象力问题所导致的二维制图错误百出的问题。课程所选题目能够紧密联系先修课程,这样既有利于培养学生工艺设计和夹具设计等方面的能力,又能训练计算、绘图、查资料、执行标准等基本技能。
2.2改进教学组织模式
改变传统的设计小组分组模式,在学生安排方面可根据零件的复杂程度确定每一个组的学生人数,但是在确定每一组学生时,指导老师往往根据学生理论课成绩的高低,把成绩好的和成绩差的分在同一设计小组,以图能够完成设计任务和减少教师的指导难度。而今大学生个性心理普遍较强,这样的分组方式会引起部分成绩较差学生的误解,认为这是教师的一种歧视,因而对设计有抵触情绪,不利于学生的课程设计。指导教师可以根据学生名单的顺序依次分组,实践表明,学生们之间的互相帮助和讨论并非一定要在同一小组内进行,所以顺序分组并不会影响学生间的相互协助。改变传统教学组织模式,一般工科院校采用两周左右教学专周来组织课程设计,这样虽然便于教学组织管理,但是设计任务过于集中,在此期间,学生既要完成课程设计,可能还要忙于其他考试,往往使得学生应付课程设计,缺少充足的思考时间。为了改变这一现状,指导教师在理论课程开始时就下发课程设计任务书,这样,学生会带着任务或问题学习理论课程,学生有充分的课外时间查资料、定方案、改错误。教师也有充足的时间解答学生的疑问,更可把课程设计中具有代表性的问题作为案例教学,将课程设计的问题与难点分解到整个教学过程。经过理论教学和课程设计同步进行,学生在设计专用周里能够很快进入状态,有充足的时间思考和修改,提高了设计质量,同时也丰富了理论教学。
2.3计算机辅助课程设计全过程
随着计算机技术的发展,现代工程技术人员在实际工作中广泛采用计算机辅助设计。但在传统的机械制造工艺学课程设计中,出于训练学生工程设计基础技能的需要,指导教师往往要求学生手工绘制设计图纸,这与工厂工艺技术人员实际工作情况相背。因此,我们要求学生尽量采用计算机辅助设计方式。首先,利用成熟的CAPP软件进行工艺设计,其次,运用三维CAD软件设计专用机床夹具并转化为二维图纸用于生产制造,然后,利用有限元分析软件进行夹具关键零件的强度和刚度分析,最后,利用常用办公软件撰写课程设计说明书等。通过全程计算机辅助设计,培养学生的计算机应用能力,提高了设计效率,把更多的时间用于思考,同时也弥补了学生空间想象能力差和二维制图错误多的状况。
2.4提高教师的指导效果
现代教育强调以学生为主体,教师为主导。课程设计应由学生独立完成,不能依赖教师。但是机械制造工艺学课程设计包括工艺路线制订、定位夹紧方案设计、工艺参数选择、夹
具结构设计等,学生往往感到已知条件太少而无从下手。实践表明,机械制造工艺课程设计应借助教师的步步引导,不能完全放任,教师的指导是课程设计能否完成的关键。改善指导方式,教师应采用集体与个别相结合的指导方式。设计前一定要把任务交代清楚;中间穿插集体指导,解决共性问题;后期主要是检查与纠正细节。针对学生能力和基础上的差异,教师要注重因材施教。学生完成一部分设计后,送交教师批阅作为总评的依据,教师能对每个学生的设计情况进行动态检查。建立正确的指导理念,教师应有正确的指导理念。 (1)要有参与意识,教师不能只作旁观者,教师的参与往往起到很好的示范效果。
(2)对学生在设计中的遇到困难,指导教师不要急于给出解决方案或者过早地给问题下结论,要多引导和启发学生,给出解决问题的思路或者需要查阅的参考资料等,不可代替学生去做。
(3)要把握好指导的度,指导教师不要过分地强调合理性而过多或频繁的指出学生设计中的“错误”,这样会使学生“不敢”设计下去,对设计失去了信心。对于学生的某些设计成果,只要不是原则性错误,指导教师应该多肯定同时也要指出这样设计的弊端,多鼓励学生大胆独立地设计。
(4)要引导学生树立正确的设计思想,设计是一个反复推敲、反复修正、不断创新的过程,引导学生从错误和失败中找到问题所在,在反复地修改中体会理论知识。
2.5成绩评定
在设计完成后,安排时间分组进行答辩,答辩是教师检查设计质量高低和辨别抄袭的有效手段,也是对暴露出来的共性问题进行的一次集中答疑。同时通过答辩也锻炼了学生的口头表达能力。答辩既不能流于形式,也不能拘于形式,师生要认真做好答辩的准备和组织工作。答辩时,首先将本组完成的工艺卡提交给教师,由一名学生担任主要答辩人,对该组在零件工序设计的理由和每位组员在设计过程中所做的工作描述,阐述在设计过程中出现的各种问题以及组员是如何解决这些问题的等,其他小组成员协助主答辩人回答教师的提问;然后小组的每一位同学相老师展示自己所设计的夹具图纸,指导教师对每一位同学的设计成果的相关问题提问并对学生的回答和设计成果进行点评,当场给出课程设计成绩等级。课程设计成绩评定应该以图纸、计算说明书和答辩成绩为主,兼顾设计态度等表现;同时,评定成绩要有一个相对固定的考核标准,但又不拘泥于该标准,要鼓励学生大胆合理创新,创新意识在考核成绩中应有所体现。课程设计的最后成绩由工艺设计成绩和夹具设计成绩两部分组成,工艺设计成绩占40%,夹具设计成绩占60%。工艺设计部分的成绩根据小组提交的工序卡和答辩情况总体给分。夹具设计部分成绩是根据个人的夹具设计成果、答辩表现和平时表现等综合给分。
【关键词】 机械制造工艺学;课程教学;改革探索
一、课程建设思路
《机械制造工艺学》课程是机械制造与自动化专业进行岗位能力培养的一门核心课程。本课程针对培养机械制造与自动化专业高技能人才需求组织教学内容,按照工作过程设计教学环节,为工作岗位需求提供职业能力,为培养高素质技能型专门人才提供保障。
本课程依据专业人才培养目标和岗位能力要求,以综合职业能力培养为核心,以典型零件为载体,以工作过程为导向,融合国家职业资格标准,校企合作共同开发基于工作过程的课程体系,完善“校企合作、工学结合”人才培养模式。紧跟行业发展趋势,发挥专业指导委员会的作用,开展深入细致的企业调研,获取相应岗位需求信息,确定培养目标;依据职业岗位的任职要求,与行业企业专家共同进行职业能力分析,把行动领域任务,转换到学习领域,最后细化为具体的学习任务――项目,完成从工作任务到教学任务的转换。
二、教学设计
根据“机械制造与自动化”专业人才培养目标,《机械制造工艺学》课程实施“工学交替,教、学、做一体”和“任务驱动,项目导向”的教学模式。
课程以能力目标(专业能力、方法能力、社会能力)的培养为中心组织教学,此外,在教学的过程中融入了素质教育。
教学模式充分体现教师主导、学生主体的精神,充分调动学生学习的主动性和能动性,教师的角色定位是学生学习活动的组织者和指导者。学生的主体地位体现在:问题的发现者和探究者,学习活动的参与者,任务的实施者。
以企业真实典型零件为载体,设计教学过程,联系企业生产实际,综合课程知识,提出问题并形成任务,进行任务驱动教学,通过六部教学法进行分析,确定六个教学环节。
学习环节一:资讯――明确任务,搜集信息;
学习环节二:计划――分析任务,拟定方案;
学习环节三:决策――分析讨论,确定实施方案;
学习环节四:实施――任务实施,记录过程;
学习环节五:检查――自检互检,教师专捡;
学习环节六:评价――教师总评,归纳总结。
将学生置于发现问题、提出问题、思考问题、探究问题、解决问题的学习过程。并通过合理安排实训环节,使学生在企业实际的生产环境中进行实践锻炼。
三、教学内容改革
教学内容打破了传统的学科型课程内容结构,以典型零件作为主要教学载体,按由简到难的能力递进关系构建了6个典型零件+1个产品装配,共7个项目课程内容,26个教学任务,将逻辑编排的知识框架和顺序变成按教学项目所需的内容进行编排,突出教学内容的针对性和职业性。学生在完成每一个教学任务的同时,使学生将所学的知识与当前的能力需求很好结合起来,不仅提高了学生学习的积极性,也便于学生的自主学习,学习效果大大提高。
课改前后所选取的教学内容及效果比较,见右表:
四、教学方法和教学手段改革
在教学过程中,课程教学团队针对课程内容,以综合职业能力培养为主线,在教学情境设计中采用项目导向、任务驱动等教学方法,采取了多媒体课件、教学录像、加工视频等多种教学手段,构建教、学、做一体化的教学环境,有效地调动了学生的学习积极性,促进了职业能力和团队协作精神的培养,使学生很容易将理论和生产实践结合起来,提升了学生的基础能力、专业能力和综合能力。
课改前后教学方法与教学手段对比,见下表:
五、课程考核与评价
课改前后所选取的考核方式不同,学生课程考核评价见下表:
六、教学改革效果与教学质量的学生满意度调查
此次教学改革中,有70%的学生认为教学效果与教学质量明显提高,在学习这门课的过程中感到上课时间过的很快,学习比较投入;基本上学会了零件加工和产品装配工艺规程编制等技能;教学质量挺高,学到了不少工艺知识与技能;在这门课的学习过程中收获较大。此次教学改革有利于学生的理解与掌握,提高了学生知识吸收率,技能水平的提高,达到课程改革的预期效果。
关键词:机械制造工艺;课程教学;教学改革
一、改革教学内容,突出我校特色,适应机械工业快速发展
我校是一所具有鲜明机械特色的高等工科院校,多年来为各级机械企业及科研院所输送了大批毕业生,深受用人单位好评。当前,我国机械事业迫切需要大量具有扎实理论功底,掌握科技发展最新技术以及具有较强动手能力的人才。在此背景下,我们针对机械制造工艺学课程的教学内容进行了改革。
(一)在教学内容选取上突出了机械特色
在实际授课过程中,我们结合科研工作,总结了众多机械制造实例穿插在各章节之中,通过举例,使学生在进行机械制造工艺基础理论学习的同时,吸收多方面的机械制造知识,培养学生对机械工业的兴趣,为未来从事机械领域工作夯实了基础。
(二)在教学内容更新上适应了机械工业发展的新要求
当前,机械零部件的结构越来越复杂,制造精度要求越来越高,这些都对机械制造技术提出了更高的要求,为此,本人在教学中以专题形式介绍了特种加工技术、精密超精密加工技术以及快速成型技术的基本原理、主要特点、发展趋势及其应用等,并且组织学生亲自动手实践,增强了感性认识。
(三)注意培养学生运用计算机解决工程问题的能力
在机械制造工艺学课程教学中,本人有意识地培养学生运用计算机解决工程问题的能力,安排学生上机进行实际操作;在讲解工序尺寸图表法的时候,鼓励学生在课后开发简短的小程序来实现工序尺寸的自动计算;在讲解夹具设计一章中,运用三维工程软件建立模型,进行运动仿真和夹紧力计算等。通过在教学中引入计算机技术,既提高了学生兴趣,开阔了学生视野,又加深了学生对课程内容的认识。
二、改进教学方法,完善教学手段
(一)采用“讨论式”教学形式”
针对课程重点内容设计了若干生活中的典型实例,使学生接受起来更加容易。比如在讲授尺寸链的概念时,本人在教学中举例:每天下课后从机械馆到食堂,花费的最佳时间应该为15±5分钟,如果中间经过综合楼,经统计从机械馆到综合楼一般花费的时间为4±1分钟,那么从综合楼到食堂应该在多大时间范围内才能保证总时间在15±5分钟以内?课堂上所有同学都给出了正确答案,本人首先肯定学生们的成绩:实际上大家在日常生活中已经经常应用尺寸链的原理在解决实际问题,只是没有把它上升到理论。然后进一步引导大家进行讨论和总结,结果学生们轻松理解了尺寸链原理和主要计算公式,并且总结了极值法的优缺点,引出了概率法及其应用等。在课堂上采用讨论式教学,不仅加深学生对课程内容的理解,也锻炼了学生的分析能力和表达能力,同时活跃了课堂气氛,增强了师生互动。
(二)充分运用计算机技术和多媒体教学手段
传统的机械制造工艺学教学,在课堂讲授环节上往往以板书为主,近年来电子讲稿逐渐普及应用,提高了效率,但是对学生理解课程内容的帮助作用并不显著。为此,本人将三维工程软件Solid works应用到课程教学当中,运用该软件建立大量三维立体模型,帮助学生理解基准、定位、夹紧、夹具等重要概念,同时还建立了一批装配体零件并进行了动画仿真,用于说明六点定位原理、工件定位过程、常用夹紧机构、各类机床夹具、先进制造技术等课程的重点、难点内容。
三、重视实践环节,培养动手能力
积极培养学生动手能力是我校多年来一直坚持的基本原则,本人采取了一系列有针对性的措施来保证这一教学目的的实现。
(一)利用三维模型、动画及视频资料等手段
本人在教学中采用了大量三维模型、动画以及视频资料,为学生提供了许多虚拟场景和实际加工过程录像,使学生能够体验到一定程度的沉浸感和现场感,这些模型可以从不同角度进行反复观察,场景和视频也可以反复播放,为学生加深理解提供了便利,这是现场教学不容易做到的。
(二)设计安排相应实验
针对课程内容,安排了机床夹具拆装、工艺系统误差复映、电加工技术以及激光快速成型技术等四部分实验,内容涉及了本课程的几个重点部分,既包括传统的机制工艺,又包括机械制造领域相关的一些现代制造技术,确保学生在两方面都得到实践锻炼。另外,还安排了学生CAPP技术上机实验,通过上机强化了学生们对工艺规程制定过程的认识,加深了对重要概念的理解,还使学生们初步掌握了一种CAPP软件的应用方法。
(三)其他外延手段
课堂和实验教学并不是本课程的全部,本人在后续的生产实习和机械制造工艺学课程设计等实践环节中对课程进行了延伸,采取教师与学生现场讨论、小范围座谈、指导学生写实习报告(课程设计说明书)等形式进一步加深对课本内容的理解,同时结合实践锻炼学生的动手能力。
【参考文献】
【关键词】机制工艺;教学方法;教学探讨
【Abstract】For the "Mechanical Manufacturing Engineering" course in the degree of difficulty of different content and features,divided into four modules on-site teaching,Action-oriented teaching methods,teaching methods and heuristic approach and the analogy of teaching to improve teaching effectiveness .
【Key words】Handicraft chain coax Po;Logo Page New rules method; Logo Page
【中图分类号】G710 【文章标识码】B 【文章编号】1326-3587(2011)10-0003-01
《机械制造工艺学》是高等职业技术院校机械设计制造类专业主要专业基础课程之一。《机械制造工艺学》课程具有综合性、实践性和灵活性等特点,传统的教学方法存在着理论与实践严重分离现象,不能很好地解决该课程的重点、难点问题。本人将课程内容分为基础知识、机械加工质量、编制机械加工工艺规程和装配工艺等四大模块,并根据每一模块的内容、特点以及教学要求,分别采用不同的方法实施教学,取得了良好的教学效果。下面就《机械制造工艺学》课程的四大模块分别谈谈具体的教学方法。
一、“基础知识”模块――现场教学法
《机械制造工艺学》基础知识模块包含的内容有机床与工艺装备、毛坯选择与加工、热处理方法选择及工序安排、机械制造工艺常用数据的查阅、工艺参数的选择等等。这些内容比较松散,相互之间又没有什么必然的联系,给教学带来一定的困难。为了增强学生的感性认识,让学生掌握好工艺基础知识,在教学实践中采用现场教学法,较好地解决了这些问题。
如在讲授机床结构与刀具时,将学生带到机加工车间现场,在各类机床前分别介绍其结构和作用、各种刀具以及用不同刀具来加工零件的不同表面。这样学生有个直观的认识和了解,比较容易掌握基础知识。如果没有条件参观加工现场,可采取视频演示的办法。对于热处理方法选择及工序安排的知识内容,可预先准备一些未经热处理的材料:如45 钢、高碳钢、低碳钢、低碳合金钢等; 还准备一些经热处理的材料:如淬火后的45 钢,经渗碳、渗氮后的低碳合金钢等。让学生亲自动手在车床上加工,感受不同材料的加工工艺性,包括切削加工难易程度和表面质量。有了这些感性认识后,教师就可以进行系统的归纳总结。这样现场教学基础知识,容易被学生所掌握。
二、“机械加工质量”模块――行为引导型教学法
零件的机械加工质量包含两方面内容:加工精度和表面质量。在这一模块中加工精度是教学重点内容,加工误差是难点内容。由于引起加工误差的因素很多,加上内容抽象,使用传统的教学方法很难收到理想的教学效果。笔者在教学实践中采用行为引导型教学法进行教学,在完全吃透教学内容和教学要求的基础上,进行合理的课堂设计,采用教师引导、学生讨论的教学形式,保证学生充分地参与到课堂教学中来,挖掘学生的创造能力,更好地培养学生发现问题和解决问题的能力,从而达到教学目标。
例如,在分析细长轴加工过程出现的中间大、两头小的腰鼓形( 或出现中间小两头大的马鞍形) 圆柱度的误差原因时,采用行为引导型教学法,将全班学生分成若干组进行探讨,发挥每位组员的作用,要求每一组寻找出造成这种加工误差的原因,并采取相应的措施,减少加工误差。在整个过程中,体现了学生的中心作用,授课教师要以平等的身份参与到学生探知过程,并适时加以引导。经过小组成员的共同努力后,各组派一名代表发言,教师将结果汇总分析。通过这种形式,让学生尽可能地自主发现问题并解决问题,有利于培养学生分析问题和解决问题的
能力,也有利于培养学生的团队精神。
三、“编制机械加工工艺规程”模块――启发式教学法
编制机械加工工艺规程是本课程的教学重点和难点内容,涉及知识面广,内容抽象,对于缺少生产经验的学生来说,无疑是一件困难的事情。在教学实践中,笔者采用了启发式教学法,化难为易,便于学生掌握。
例如编制盘式齿轮的机械加工工艺过程卡,首先分析零件的技术要求和结构特点,寻找出零件由哪些基本表面和特形表面组成。对于盘式齿轮来说,把它分解成外圆表面、端平面、内圆表面和渐开线齿形表面。在开始编制零件的机械加工工艺过程卡之前,首先启发学生思考如何拟定单一的外圆表面、平面、内孔和齿面的加工方案。对于单个表面来说,拟定加工方案比较容易做到,教师要做的是如何启发学生将这些单一的表面的加工方案合理地融合在一起,最终形成盘式齿轮的加工路线,解决了编制盘式齿轮的机械加工工艺过程卡的主要问题。对于编制机械加工工序卡,工艺尺寸链是比较重要的内容,也是最难教、最难学的内容。笔者在教学实践中,将工艺尺寸链部分内容分解成三部分:工艺尺寸链的建立、判断各环性质和工艺尺寸的计算。对于工艺尺寸链的建立,将理论与实际密切结合在一起,将实际生产的零件作为教学例子,针对零件某一方向的尺寸进行设疑:如果要加工该零件,将如何加工?按什么样的加工顺序进行? 加工每一个表面的定位基准选在哪里? 每一道工序的尺寸是如何确定的? 这样按照生产实际过程,一步一步启发和引导学生思考。
四、“装配工艺”模块――类比教学法
关键词:南疆地区 高校 机械制造工艺学 教学
中图分类号:G657 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)10(c)-0095-01
新疆是一个少数名族占多数的西部欠发达地区,少数民族人数在南疆地区占总人口的绝对多数,是新疆南疆地区经济和社会发展的重要力量;塔里木大学是新疆南疆地区唯一的综合性大学,承担着为新疆南疆地区培养各种应用性人才的重任;随着喀什特区的设立和南疆地区工业化发展的需要,机械类人才需求非常迫切。机械制造工艺学是机械类专业重要的一门专业课,生源地的差异大,学生对课程的认识差异大,很多南疆地区学生几乎没有机械制造工艺学概念和意识,课程教学水平、教师力量还是与北疆高校和内地高校有差距;课程教学和新疆南疆很多工具加工工艺没有很好的结合。为了更好、更快提高新疆南疆高校机械制造工艺学课程的教学水平,急需探索一条适合南疆地区机械制造工艺学教学模式。
1 南疆高校机械类专业学生学习情况
塔里木大学机械类专业生源一半以上来自新疆地区,另外来自甘肃、宁夏、河南等地,主要来自西部经济落后地区;基本没有大型机械加工企业,学生对机械制造工艺学认识机会很少;很多南疆地区学生几乎没有机械制造工艺学概念和意识。其次,南疆远离内地,外出实习参观费用高,教学模具少。再者学习《机械制造工艺学》前需要学习专业基础课,南疆地区的学生在大一年级和大二年级会把主要精力放在学习英语上,《机械工程材料》、《互换性与测量技术》等基础课掌握的知识不牢靠,到学习《机械制造工艺学》时就会把前面内容丢失,上课过程接受知识速度较慢,课堂老师和学生很难形成互动,加上《机械制造工艺学》课程本身就难学,内容枯燥,学习兴趣不高,教学效果不理想。
2 确定课程目标
《机械制造工艺学》教学目标就是让学生建立大机械意识,具备了解和分析机械制造过程问题的能力和解决机械制造过程问题的能力;学会自主的、全面的、创造性的去思考机械制造过程中问题。建立机械制造立国、强国的信念,在满足机械产品质量的前提下,如何降低成本、工艺难度,改善工作环境,减少对自然环境的污染的意识。
3 教学内容改革
《机械制造工艺学》课程内容依据学校专业人才培养方案、课程教学大纲和南疆高校实际情况进行优化。《机械制造工艺学》课程内容包含机械加工表面质量及其控制、机械加工表面精度及其控制、机床夹具设计、机械加工工艺规程设计、机器装配工艺规程设计、特种零件加工工艺,机械制造先进技术等内容;教学过程重点讲述机械加工表面质量及其控制、机械加工表面精度及其控制、机床夹具设计、机械加工工艺规程设计;考核重点也放在这几章内。机械加工表面质量及其控制、机械加工表面精度及其控制两章内容多分析加工质量和加工精度;控制措施多举新疆这边特有例子。例如英吉沙小刀加工实例、和田玉石加工、古西域弯刀加工工艺。另外结合学院教师科研。
4 注重教学方法、优化教学手段、加入特色教学案例
4.1 教学方法改进
基于《机械制造工艺学》这门课程的内容特点,结合区域特色,充分发挥塔里木大学实际教学条件,针对不同章节课程内容,采取多媒体教学、视频教学、现场教学、问题讨论式教学相结合的教学方法。多媒体课件每学期进行修改,添加新内容,删减过时内容,保持案例与现实接轨,吸引学生眼球;视频内容结合课程内容,体现讲述内容;现场教学例如讲述模具设计时进入模具展示实验室,将表面质量和加工工艺规程设计时进入和田玉石雕刻实验室,感受玉石雕刻工艺,用玉石雕刻现场加工情境,加强理论教学与实际生产的结合。
4.2 教学手段优化
本课程中的很多内容涉及到空间三维实体和运动,在理论教学过程中充分地发挥现代教育技术手段,提高了学生的学习《机械制造工艺学》的兴趣,改善教学效果。在讲述基准的概念\基准的选择、定位原理、加紧的概念时,运用三维动画。问题引入课程内容,对于机械加工精度和表面相关内容时,以国产航空发动机和国外航空发动机使用稳定性和使用寿命的情况引入,从机械加工精度和表面质量方向去分析其对机械性能的影响。利用网络资源收集相关图片丰富课件,同时以作业性质预留问题,鼓励学生利用网络自己独立完成。优化《机械制造工艺学》试题库。
4.3 加入特色教学案例
新疆地区是一个多民族地区,有许多特色工艺品,例如古西域弯刀,以锋利著称,曾经是中国北方民族威胁中原王朝的利器;英吉沙小刀文明中外,维吾尔民族茶水器皿,和田玉雕刻等等具有区域特色工艺品;在讲述机械加工工艺规程设计时就可以结合上述工艺品加工工艺。
5 结语
课程教学结合新疆南疆高校实际情况,从南疆高校机械类学生学习的基本情况出发,明确教学目标,精简教学内容,优化教学内容顺序,寻求合适教学方法,改进教学手段,加入南疆特色教学案例;使得《机械制造工艺学》课程教学趋向合理。从教学效果、课堂活跃程度、考试成绩等方面看有很大提高。
参考文献
[1] 葛云,魏敏,王磊.机械制造工艺学教学改革与探索[J].机械管理开发,2010(3):147-148.
[2] 葛云,魏敏,王卫东,等.机械制造工艺学实践教学改革的研究与探索[J].石河子大学学报:哲学社会科学版,2009(6):103-104.