機械制造工藝課程設(shè)計改革與實踐分析

肖紅升

摘 要：本文通過對機械制造工藝設(shè)計課程教學環(huán)節(jié)的調(diào)查與分析，結(jié)合多年的教學實踐，針對目前課程設(shè)計中存在的幾個問題進行分析并提出了相應(yīng)的改革方案。

關(guān)鍵詞：機械制造工藝；課程設(shè)計；存在問題；教學改革

中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：2095-9214（2016）01-0165-02

1.課程設(shè)計主要內(nèi)容

通常，機械制造工藝課程教學采用理論教學、生產(chǎn)實習、課程設(shè)計等三個階段分段實施，學生經(jīng)過60～90學時的基礎(chǔ)理論課學習后，由指導(dǎo)教師帶領(lǐng)，深入合作企業(yè)進行為期數(shù)周的生產(chǎn)實習。通過在生產(chǎn)現(xiàn)場的觀察和學習，進一步了解和熟悉機械零件的典型加工方法和工藝過程，課堂教學的理論知識得以加深。

學生經(jīng)生產(chǎn)現(xiàn)場實習后，一般集中進行為期三周的課程設(shè)計，對所學習的理論、工廠的實踐知識開展應(yīng)用練習。本課程設(shè)計一般圍繞如下四個方面進行：指導(dǎo)教師下達設(shè)計任務(wù)，為學生提供零件圖、設(shè)計要求，講解設(shè)計過程及注意事項；學生針對設(shè)計題目進行零件的結(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，編制詳細的機械加工工序卡；針對所編制的機械加工工藝過程，選擇典型表面的加工工序進行專用夾具結(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

機械制造工藝課程設(shè)計是機械專業(yè)的知識綜合運用并有機結(jié)合起來的訓(xùn)練過程，涉及機械制造工藝學、金屬切削原理與刀具、金屬切削機床及機床夾具設(shè)計、機械制圖、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)計的學生人數(shù)較多。同時，學生綜合運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

學生自主性不強。首先，學生對課程設(shè)計重要性認識不夠，比較懈怠，造成前松后緊的學習局面；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。部分學生圖紙尺寸標注不合理，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)，缺少參考文獻或引用的參考文獻格式錯誤等。

（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，出勤靠學生的自覺性，學生圖紙內(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.教學問題及改革方案

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

（1）充分調(diào)動學生積極性，解決學生對課程設(shè)計的重要性認識不足的現(xiàn)狀

在進行本課程設(shè)計時，學生已進入倒數(shù)第二學期，很多同學進入畢業(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，學習態(tài)度不夠端正，沒有正確認識到課程設(shè)計對學習和培養(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。

在以往的教學實施過程中，總有部分學生對待課程設(shè)計不負責任、敷衍了事，無法達到預(yù)期的教學要求和課程設(shè)計目的。為改善現(xiàn)狀，筆者深入學生中與他們進行交流、溝通，了解學生所處的狀態(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生講解，課程設(shè)計的必要性及其意義，通過集中動員，使學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，為學生講解所設(shè)計的相關(guān)任務(wù)，讓學生能夠從本質(zhì)上端正態(tài)度，進而主動參與到課程設(shè)計中。

（2）課程設(shè)計選題單一，缺乏先進性

長期以來，不少學校所開展的課程設(shè)計，都多以零件等機床夾具設(shè)計、工藝設(shè)計等為主，由于這些課程都為實際操作課程，且內(nèi)容多為金屬切削機床與減速箱等操縱部件，這些課程內(nèi)容更利于進行課程設(shè)計，同時也容易把握任務(wù)設(shè)計點。但這些題目往往已經(jīng)經(jīng)過較長時間的運用，這使得學生多多少少都會出現(xiàn)相互抄襲或者重復(fù)運用等情況，極不利于學會創(chuàng)新設(shè)計思維的運用。

為此，在開展課程設(shè)計前，指導(dǎo)教師需精心準備，盡量深入工廠尋找難易適中的零件，有條件時同時準備好待加工的零件實物。在任務(wù)課題充裕的情況下允許學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，采用先進設(shè)計手段解決時間緊任務(wù)重、繪圖手段落后問題

機械制造工藝課程設(shè)計內(nèi)容通常需要進行大量的計算、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，這就需要學生在進行課程設(shè)計期間，積極調(diào)動思維，并在實踐中充分運用所學的各項知識。但由于在進行設(shè)計的過程中，往往只有兩周或者三周的時間，在進行設(shè)計初期，學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。

在學生進行課程設(shè)計期間，大多數(shù)學生都選擇了手工繪圖，一方面手工繪圖需要花費較長的時間，致使任務(wù)量因此增加；另一方面目前絕大部分企業(yè)均運用計算機繪圖技術(shù)，并且學生在校的這段時間也多采用計算機繪圖方法，僅通過運用手工繪圖的方式是無法有效鍛煉學生計算機繪圖能力的，這就與實際情況發(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)進行了相應(yīng)的調(diào)整，將以機械制造工藝》為例，將課程設(shè)計與其實習環(huán)節(jié)和教學環(huán)節(jié)進行了結(jié)合，提前公布設(shè)計題目，讓學生在學習中熟悉設(shè)計題目，并引導(dǎo)他們掌握相關(guān)知識，同時在進行實習期間，也提出更具有針對性地學習和參觀，這樣一來，學生能夠帶著設(shè)計題目參與到學習中，不僅能夠充分掌握零件的特點、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)建機械制造工藝課程設(shè)計教學新體系

①構(gòu)建課程的理論教學體系——第一層次

在進行理論教學體系的構(gòu)建時，應(yīng)當嚴格按照“一點”充實“三化”的原則，其中“三化”主要是指模塊化、基礎(chǔ)化和綜合化。在對課程理論教學體系構(gòu)建過程中，必須嚴格按照“逆向思維”的方式來完成構(gòu)建，構(gòu)建的過程主要為“一點”→綜合化→模塊化→基礎(chǔ)化。首先結(jié)合相關(guān)“知識點”對其進行綜合化模塊的構(gòu)建，并將“知識點”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)合學生所掌握的技能方法和基本知識，使其更加貼近學生的實際情況，更利于學生知識、技能的提升。

②構(gòu)建課程的實踐教學體系——第二層次

在對課程實踐教學體系進行構(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)計和實驗教學兩大部分，其主要是將實踐教學體系作為主要核心，由教學組織形式、焦旭為目的和教學方法等內(nèi)容組合而成。支持系統(tǒng)則主要是由相應(yīng)師資力量與硬件實驗設(shè)備組合而成，在對其實踐教學改革中，其實驗室建設(shè)是無法得到有效改革。

為此，在進行課程教學期間，需要充分結(jié)合理論教學的主要內(nèi)容性質(zhì)來對其進行設(shè)計，并將其設(shè)置為典型項目或者相應(yīng)任務(wù)。在進行實踐教學時，其項目的案例或者任務(wù)則需要將企業(yè)需求與社會需求作為主要導(dǎo)向，充分運用產(chǎn)學研等項目為企業(yè)培養(yǎng)更多優(yōu)秀的人才，爭取做到企業(yè)需求與課程學習有機結(jié)合。

4.結(jié)語

近年來教學實踐證明，機械制造技術(shù)課程的教學改革有利于培養(yǎng)學生的動手能力和創(chuàng)新能力，這對學生的專業(yè)學習和畢業(yè)后的培養(yǎng)具有扎實的理論基礎(chǔ)。

（作者單位：南通職業(yè)大學機械工程學院）

參考文獻：

[1]王素玉.機械制造技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京：清華大學出版社，2011.

[2]鄒青.機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程[M].北京：機械工業(yè)出版社，2004.