構(gòu)建機械制造工藝課程體系

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目前，我國高等院校工科教育普遍實行大專業(yè)培養(yǎng)模式，例如“大機械”“大材料”“大土木”等，該模式強調(diào)的是“厚基礎(chǔ)、寬口徑，精專業(yè)”。即實行前期按大類培養(yǎng)，以厚基礎(chǔ)、寬口徑為主，后期根據(jù)本校專業(yè)特色，按照“精專業(yè)”培養(yǎng)。然而不同高校在辦學歷史、辦學層次、科研背景以及生源特點等許多方面卻存在差異，因此，如何結(jié)合學校的具體情況和傳統(tǒng)特色進行該門課程的理論教學和實踐教學是教學研究型大學普遍面臨的問題。我校根據(jù)該培養(yǎng)模式在機械設(shè)計制造及其自動專業(yè)的機械制造工藝學課程建設(shè)方面做出了一些有益的嘗試。本文擬對該專業(yè)的機制工藝課程體系構(gòu)建方式進行簡單介紹。

1課程特點

機械制造工藝學課程是以機械制造中的工藝技術(shù)問題為研究對象的一門技術(shù)課程，該課程的培養(yǎng)目標就是使學生獲得機械制造的常用工藝方法和零件加工工藝過程及裝配的基礎(chǔ)知識，對機械制造工藝過程形成一個完整的認識，為學生在畢業(yè)以后的生產(chǎn)實踐中分析和解決機械制造技術(shù)問題奠定基礎(chǔ)。該課程具有如下特點。

1.1專業(yè)面寬

機械制造工藝學課程融合了機械制圖、公差配合與技術(shù)測量、工程材料學、機械設(shè)計、金屬切削原理與刀具、金屬切削機床等課程。各門專業(yè)課程內(nèi)容相互交叉、滲透，對于目前的新技術(shù)、新材料、新工藝也要求了解，涉及的專業(yè)面很廣。

1.2實踐性強

本課程的教學內(nèi)容均是從科學實驗與生產(chǎn)實踐中精選出來的，且又直接用于和指導生產(chǎn)實踐，每一種零件的加工工藝不同，即使相同的零件，企業(yè)的生產(chǎn)條件不同，該零件的加工方案也不相同。具有很強的實踐性。

1.3知識點散

教學內(nèi)容主要包括工藝分析、夾具設(shè)計、裝配技術(shù)與檢測加工質(zhì)量的分析、零件加工工藝過程制定和裝配工藝過程設(shè)計等幾部分，各個章節(jié)既相互聯(lián)系又獨立成章。知識點比較多，不容易記憶。

2課程教學體系構(gòu)建總體思路

我校的機械設(shè)計制造及其自動專業(yè)是以齒輪的設(shè)計加工為特色的專業(yè)，承擔機械制造工藝學課程教學的機械設(shè)計教研室教師中，80%以上具有齒輪及相關(guān)領(lǐng)域為研究背景和研究方向，多年來形成了一支教學經(jīng)驗豐富、科研能力強的教師科研梯隊，在本科生教學中始終把齒輪設(shè)計與制造方面人才的培養(yǎng)作為重要的專業(yè)培養(yǎng)目標之一。另外我校齒輪方向擁有河南省齒輪裝備工程實驗室和全國性的齒輪培訓中心，實驗室中有各類普通和數(shù)控加工設(shè)備，這些為機械制造工藝課程體系構(gòu)建提供了良好的師資條件和硬件環(huán)境。根據(jù)我校該專業(yè)的特點和師資結(jié)構(gòu)。目前，機械制造工藝學課程的教材大概有50多種，但是內(nèi)容基本相同。針對我校機械設(shè)計制造及其自動專業(yè)的特點，對于機械制造工藝學這門專業(yè)課程，從選用教材著手，突出齒輪制造工藝的教學內(nèi)容，增加一部分自編內(nèi)容，保證齒輪制造工藝教學在工藝課中占有一定的比重，基本上確定所占用的學時不低于1/5。同時結(jié)合本教研室教師的科研和實驗設(shè)備，將各自的科研成果融入課堂教學、生產(chǎn)實習和課程設(shè)計等一系列過程中。使學生從認識實習和金工實習開始，經(jīng)過理論課堂教學，到生產(chǎn)實習，全程大約一年半的時間，形成實踐到理論，再到實踐的全過程培養(yǎng)，最后通過大四開學伊始的機械制造工藝課程設(shè)計，將所學知識進行綜合應(yīng)用，使學生全面綜合掌握一般機制工藝的基本知識和夾具設(shè)計方法，并結(jié)合本校的專業(yè)特色，使學生掌握齒輪加工的工藝方法，從而形成具有專業(yè)特色的機制工藝理論教學體系和實踐教學體系。

3理論和實踐教學體系的實施

3.1圍繞課程設(shè)計　整合教學體系

機械制造工藝課程教學體系，包括理論教學體系和實踐教學體系都是以工藝課程設(shè)計這一實踐環(huán)節(jié)為目的和檢驗手段。機械制造工藝課程設(shè)計安排在理論教學和生產(chǎn)實習之后，通過對某零件進行工藝過程分析，讓學生親自編制給定零件的機械加工工藝規(guī)程，提高學生對機械零件幾何特征和技術(shù)要求的綜合分析能力，加深學生對工藝規(guī)程編制原則的理解，提升學生對這些原則的綜合應(yīng)用能力，最終達到提高學生編制工藝規(guī)程能力的目的，通過某工藝工程的夾具設(shè)計，構(gòu)成一個課程設(shè)計項目。

3.2改革教學方法　提高教學效果

改變傳統(tǒng)的“教師講、學生聽”的授課模式，根據(jù)課程教學進度計劃，將學生劃分若干個小組，5～7名學生為一個小組，利用一定的課內(nèi)時間進行組內(nèi)討論和難點的集體輔導，對于某些重要的、學生自己難以理解的關(guān)鍵知識點由教師講授。對于某些易于理解的、常識性的知識或者某些圖表可以提出要求，輔導學生自學。對于一些比較重要，但應(yīng)用已學知識或剛講解過的知識就能夠推導或演繹的內(nèi)容，引導學生相互討論以加深記憶和理解。同時利用一定的課外時間，按照事先規(guī)定的考核節(jié)點自主開展具體零件的工藝設(shè)計。具體的方法是將機械制造工藝學課程的各章節(jié)知識點進行分類整合，結(jié)合課程的教學目標構(gòu)建若干具體的任務(wù)，結(jié)合我校齒輪實驗室和大學生工程訓練中心的夾具，機床和加工件等，最終構(gòu)建完整的理論教學體系。這樣得來的知識淺顯、易懂、印象深刻，同時也培養(yǎng)了學習的興趣、學生的應(yīng)用能力，獲得了良好的教學效果。

3.3調(diào)整實習內(nèi)容　注重專業(yè)特色

我校的學生實習分3次進行。一是金工實習，在學校內(nèi)部工程訓練中心進行，通過實習對金屬材料加工的主要工藝方法和工藝過程形成初步感性認識。二是認識實習，主要是到不同類型的機械制造類企業(yè)的生產(chǎn)現(xiàn)場參觀，使學生對企業(yè)中使用的各種機械加工方法以及工藝過程形成進一步的感性認識。三是認識實習環(huán)節(jié)，結(jié)合河南省齒輪工程實驗室，保證和突出與齒輪有關(guān)的認識實習內(nèi)容，如滾齒、插齒、磨齒、齒輪誤差測量、錐齒輪加工等，使學生對齒輪的加工方法有初步了解。前兩次實習都是在機械制造工藝學課程理論教學之前進行的，可為理論教學奠定感性認識基礎(chǔ)，也可提高學生在課堂上的學習興趣。生產(chǎn)實習緊跟在在理論教學之后進行，是更加深入和全面的實習。學生經(jīng)過理論課學習之后，帶著驗證理論觀點以及用所學理論去分析問題的愿望和要求，到生產(chǎn)現(xiàn)場實習，可以很好地鞏固所學知識和理論，實習地點是在東風汽車商用車發(fā)動機廠，主要了解曲軸、凸輪軸、連桿，為了結(jié)合專業(yè)特色，增加了東風汽車變速箱廠的實習內(nèi)容，使學生全面了解變速箱齒輪、齒輪軸、花鍵、同步器等的生產(chǎn)工藝流程和裝配方法，以及相應(yīng)工裝夾具等內(nèi)容。

3.4增設(shè)輔修課程　突出齒輪特點

在生產(chǎn)實習之后和機制工藝課程設(shè)計開始之間的第7學期，開設(shè)與齒輪有關(guān)的選修課，如齒輪嚙合原理課程、齒輪傳動技術(shù)與裝備概論課程等，齒輪嚙合原理主要講授齒輪傳動的嚙合理論基礎(chǔ)，該課程根據(jù)我校機設(shè)教研室多年的研究和教學經(jīng)驗，采用以本科生為教學對象的自編教材，更深入的從空間曲面理論上講述齒面嚙合的特點。齒輪傳動技術(shù)與裝備概論課程的教學目標使學生了解齒輪傳動技術(shù)的應(yīng)用與齒輪傳動裝備的機械結(jié)構(gòu)和特點。掌握齒輪加工理論和相關(guān)的制齒設(shè)備，使本科生一畢業(yè)就能滿足齒輪企業(yè)的技術(shù)工作要求。通過這兩門課的系統(tǒng)學習，對我校機械設(shè)計方向的學生進行針對性的專業(yè)訓練和培養(yǎng)，結(jié)合機械制造工藝課程的實踐和理論教學體系，為社會培養(yǎng)具有專業(yè)特點的專業(yè)人才。

4結(jié)束語

近年來，我校機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)，堅持以改革教學方法為切入點，以理論和實踐相結(jié)合的方式為教學手段，以機械制造工藝課程設(shè)計為檢驗手段，以增設(shè)齒輪輔修課程為專業(yè)特色，針目前實施的“厚基礎(chǔ)、寬口徑，精專業(yè)”的培養(yǎng)模式，構(gòu)建了機械制造工藝課程的理論和實踐教學體系。通過近兩年的實施，與以往的機械制造工藝課程設(shè)計的效果對比，該專業(yè)本科生的獨立思索和動手能力得到了提高，畢業(yè)生的就業(yè)率每年都保持在98％以上，為社會培養(yǎng)了一批具有專業(yè)特色的人才，深得同行的歡迎和好評，齒輪制造企業(yè)到我校招聘本科畢業(yè)生的數(shù)量逐年上升。20％～25％的畢業(yè)生考取全國各地的研究生繼續(xù)深造。我校機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)機制工藝課程體系的實施經(jīng)驗，對于一般高等工科院校結(jié)合專業(yè)特點，發(fā)揮資源優(yōu)勢，辦好特色專業(yè)方向具有良好的示范和借鑒作用。

作者：楊建軍 任小中 魏冰陽 張華 李天興 單位：河南科技大學