《機械制造工藝與機床夾具》課程教學改革的探討*

萬 麗

(武漢交通職業學院,湖北 武漢 430065)

“工藝”在百度百科中的解釋是:“勞動者利用生產工具對各種原材料、半成品進行增值加工或處理,最終使之成為制成品的方法與過程”。機械制造工藝就是制造機器的方法,機床夾具是機制工藝中的十分重要的專門裝備,是為工藝服務的。《機械制造工藝與機床夾具》是一門實踐性要求特別強的課程,如何上好這門課,使之收達到預期的效果,是擺在我們面前的一個重要的難題。本文將就此談一談我的一些粗淺的看法。

一、課程的特點及其在能力結構中的地位

(一)課程的特點

從課程體系來看,《機械制造工藝與機床夾具》是與《模具制造工藝》、《數控機床加工工藝》一起同屬為"工藝"類的課程,為機械類專業的一門十分重要的專業課。它的前端有機械制圖、工程力學、互換性與技術測量、金屬與非金屬材料、機械設計基礎等專業基礎課程作為支撐,它也與后續課程如數控機床加工工藝及編程、機械設備檢測與維修、液壓與氣壓傳動以及畢業設計等聯系十分緊密,起著承前啟后、穩定全局的作用,其影響幾乎涉及機械類的全部課程。

從知識發展來看,機械制造工藝是人類在長期生產實踐中積淀下來的勞動經驗的結晶,匯集了千百萬人的智慧,歷經過了實踐的反復考驗。但隨著新技術、新材料、新設備的不斷涌現現,它又需不斷更新、補充、完善和發展,不會停留在一個水平上。

從知識結構來看,機械制造工藝涉及熱加工、冷加工、刀具、加工設備、裝備、材料等;從學科來看,機械制造工藝又與裝備制造、汽車、船舶、能源、輕工、化工、農機等行業緊密相連。

各種機器,千奇百怪;各類機械零件,大小不一,形狀各異。要保質、高效、低耗地將其制作出來,不同的工廠、不同的工人、不同的生產環境、不同的生產批量、不同的時間段,對于同一種產品,其工藝可能大相徑庭;甚至同一個工廠在不同的時期做的同一產品,其工藝也會可能大不相同。可見,判斷一個工藝的好壞,答案并不是唯一的。這種不確定性和不唯一性,和現代工業生產的其它元素有較大的不同,反而類似藝術。所以,將工藝解釋為“做工的藝術”,絲毫不過分。生產工藝更多考驗的是人的智慧和創新能力。可以說,在工科專業課中,再找不出哪一門課有如此大的覆蓋面、實踐性和關聯性。

(二)課程在能力結構中的地位

許多院校的機制專業的培養目標都強調:“機制專業服務于機械加工、模具制作、數控技術、機電產品、汽車制造等行業,培養德智體美全面發展,適應企業的生產、營銷、管理和服務第一線需要,具有良好的職業道德和敬業精神,具備機械和自動化設備的設計、制造、工藝編程的能力,能夠熟練地操作普通機床和數控機床進行產品加工,利用機械CAD/CAM軟件進行機械產品設計,能進行機械設備的安裝、調試、維護與修理,并可從事部門生產與管理工作的高素質技能型專門人才。”我們不難發現,對于生產“第一線”的“高素質技能型專門人才”,處于核心能力、主導能力的地位。在制造業內,制造工藝為企業的核心機密競爭力。我們多年得到的用人單位的反饋意見,也充分證明了這一點。

二、課程的教學對象、環境及其要求

我們來看一看該課程的教學對象及其環境要求。

(一)生源實踐基礎差,沒有工程背景

學生來源特點和實踐水平直接到影響教育的過程、方式和內容。據了解,發達國家在正規大學招收的新生中,有過職業經歷的學生,已接近招生總數的一半,這不僅給教學帶來方便,也使實踐和理論教學的比例、理論內容和實踐內容的格局發生了變化。我們的學生都是從校門到校門,基本無實踐經歷,特別是農村學生,工業基礎知識非常缺乏,這無疑使我們的教學難度加大。

(二)中青年教師大多缺乏企業實踐經驗

據報道,發達國家專業技術學院教師的學歷、學術水平較高,實踐經驗都比較豐富。而我國大多數青年教師是從學校畢業后直接上講臺,雖然有著淵博的專業知識,有著先進的教育理念,但他們沒有在企業從事實際工作的經驗,實踐動手能力比較差。面對高職學生培養的目標是面向生產、管理、服務第一線的高技能應用型人才,我們的中青年教師就不能得心應手了。

(三)經費有限

受經費和條件所限,學校只能有限度的模擬一些企業的實際生產場景。由于企業生產條件的千變萬化,即使在一些條件比較好的學校也不可能做到與企業的條件完全一致。要想使學生體會到與企業一樣的學習效果,有企業一樣的動手機會是十分困難的。學習了工藝課不能動手是不行的,在以實踐能力培養為主要任務的高職院校來說,尤其是這樣。但較強的工藝能力是要在工程實踐中長期錘煉才能達到的,不是在學校的幾十個課時能實現的。在這里過高的目標是不切實際的,也是不可能實現的。我們要面對現實,實事求是,量力而行。對學生的一般要求應是“看得懂圖紙、編得了簡單工藝、會用工裝夾具、能處理簡單問題”。一句話,到現場后,知道從哪里下手,知道有那些步驟,知道如何努力。

三、教學改革的初步探討

(一)以工程應用重組課程內容,注重整體合理優化

本課程教材包含的知識內容比較廣,不僅涉及“機械制造工藝學”、“機床夾具設計”、“金屬切削原理與刀具”及“金屬切削機床”,甚至還涉及到“特種加工”的部分內容。由于不同專業的學生畢業后的就業崗位都有較大的差異,所以要注重綜合與整體,打破傳統的課程界限,以工程應用為基礎設置和安排內容,認真分析各專業的特點,結合每個專業的后續專業課程的開設情況,對本課程的內容進行合理的篩選和重組,同時注意引入新的結構、新標準、新工藝、新材料等。

在應用重組課程內容方面要注意克服面面俱到的心態,生怕學生學少了,這也講一點,那也講一點,知識拓展的很廣但不深,反而沒有較好的效果。和實踐緊密結合的課程宜在實踐中學習,如果條件允許可以考慮學生下企業學習的模式,機械制造工藝類以經驗為基礎的課程在產生這些經驗的原始環境,即實踐中來學習,學生的體會將會更深刻,收益將會更大。就機械專業而言,其中機械制造工藝的設計是學習的重點,在課程內容中應該占有較大的比例,而對于金屬切削原理與刀具部分的內容應占有較小的比例,特種加工部分可以考慮省略。

(二)重視理論課的教學,提高實踐教學環節的質量和效果

要防止從一個極端走向另一個極端,過于減少理論課是不對的。由于我們的學生沒有工程背景,理論課還應有必要的分量,課程內容的實踐性或說理論聯系實際,主要還是靠教師和學生在日常教學中實現。本課程的重點就是零件的工藝分析(工藝路線的確定),是方法論的內容,這是工藝課程的核心,是制造機器方法的戰略性的問題,這個問題要多講,反復講,講透。這個問題沒弄明白,這門課就算白學。圍繞這個主線的就是相關的工藝計算、工藝文件的編制、工藝裝備的選擇等,也要很好的掌握。至于機床夾具的設計,屬于擴展性的內容,學生初到企業去,是不太可能被要求設計夾具,有一定的了解就可以了。

課程設計的目的在于培養學生的創造力,進行實際工作能力的基本訓練等。為此,我們應探討改革課程設計內容,使其能充分發揮學生的創造力。課程設計題目應與工程實際相結合,應多樣化,時間安排上要相對集中。設計本身是重要的實踐環節,但過多或者安排不當也難免重復或實踐學習不夠深度。可以把有關聯性的課程結合起來安排課程設計,如與機械制圖、互換性與技術測量、工程力學、機械設計課程共選一個課題,集中用5-6周時間,一口氣把一個項目做完。這樣做就會使學生把零亂的知識串聯起來,形成一個整體,最大限度的接近企業工程情景,可以收到很好的效果。

特別要提到的是,我們的目的是要使學生學會學習。因為知識總是在不斷地更新,今天看起來是最新的知識,到了明天它就會變得陳舊而不合時宜,甚至完全被淘汰,而且本課程包含的知識內容廣,靈活性強,老師在教學中不可能面面具到。在遇到問題時,有些學生就會問,這個問題自己不知道怎么解決,教科書上沒有。老師就要教會學生分析,通過什么樣的途徑可以去解決這個問題。具體的可以教學生如何上網查資料,如何進圖書館查資料、查手冊,并且如何正確的查手冊。(教學過程中我們發現有些學生是拿著手冊不知道怎么樣查,這是基本功,一定要求掌握)。教會學生學習的方法,“授人以魚,不如授人以漁”,只有這樣學生在走上工作崗位后才能具有較強的適應性。

(三)與現代生產發展相結合,適時增加現代技術含量

科學技術的發展,為機械制造技術的發展提供了工具和手段,在不斷吸收各種高新技術成果的條件下,機械制造領域擁有了許多新技術、新觀念。例如計算機技術的發展,使許多工程技術的內涵發生了變化,大型企業廣泛采用計算機輔助設計技術(CAD/CAM),開始無圖紙的設計和生產,通過仿真軟件來模擬真實系統,以保證產品設計和產品工藝的合理性,保證產品制造的成功和生產周期,發現設計、生產中的缺陷和錯誤等。

我們的教學必須與現代生產發展相結合,注重引進吸收企業中廣泛應用的現代機械設計與制造工藝技術,融入到我們的教學內容中,適時更新,使我們的教學內容體現出現代技術含量。

(四)要有過硬的師資隊伍

要實施“教、學、做”一體化教學,對教師的要求是高的,不僅要求教師具有較扎實的專業理論功底,也要具有較熟練的實踐技能,更要具有理實結合的教材分析及過程組合的能力。教師很要做到做到有求必應,有問必答,融會貫通。加強實踐性教學環節是體現以能力為重點,培養學生熟練的職業技能和綜合職業能力,實現理論與實際、教學與生產有機結合的有效途徑。提高實踐教學質量的關鍵在于有一支技高一等、藝高一籌的專業教師隊伍。在建設師資隊伍過程中,應該采取“請進來”的方式,積極引進企業的工程技術人員、特殊技能人才到學校做實習指導教師,協助化老師開展相關的技能輔導。他們到學校任教,把自己多年的實踐經驗、操作技能和新技術帶入學校,傳授給學生,也與本校教師相互促進,形成互補,促進了教學和實踐的結合。

隨著社會生產和進步的需要,制造技術的發展是越來越綜合,生產設備是越來越先進,工藝技術的更新是越來越快。這些都將對機制工藝課程教育教學模式、內容、方法和手段產生深遠的影響。我們對此不僅要給予極大的關注,而且要迅速行動投身改革,尋求適合并推動這種發展變化的新的教學模式、內容、方法和手段,培養新一代的高素質技能型專門人才。

[1]郭鐵良.國內外高工專機械類主干技術基礎課程比較研究[J].教學研究,1999,22(3).

[2]王莉方.發達國家職業教育師資特征分析[J].經濟研究導刊,2009,(28).