構(gòu)建機(jī)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(shí)行大專業(yè)培養(yǎng)模式，例如“大機(jī)械”“大材料”“大土木”等，該模式強(qiáng)調(diào)的是“厚基礎(chǔ)、寬口徑，精專業(yè)”。即實(shí)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(xué)歷史、辦學(xué)層次、科研背景以及生源特點(diǎn)等許多方面卻存在差異，因此，如何結(jié)合學(xué)校的具體情況和傳統(tǒng)特色進(jìn)行該門課程的理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)是教學(xué)研究型大學(xué)普遍面臨的問題。我校根據(jù)該培養(yǎng)模式在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)專業(yè)的機(jī)械制造工藝學(xué)課程建設(shè)方面做出了一些有益的嘗試。本文擬對(duì)該專業(yè)的機(jī)制工藝課程體系構(gòu)建方式進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。

1課程特點(diǎn)

機(jī)械制造工藝學(xué)課程是以機(jī)械制造中的工藝技術(shù)問題為研究對(duì)象的一門技術(shù)課程，該課程的培養(yǎng)目標(biāo)就是使學(xué)生獲得機(jī)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(shí)，對(duì)機(jī)械制造工藝過程形成一個(gè)完整的認(rèn)識(shí)，為學(xué)生在畢業(yè)以后的生產(chǎn)實(shí)踐中分析和解決機(jī)械制造技術(shù)問題奠定基礎(chǔ)。該課程具有如下特點(diǎn)。

1.1專業(yè)面寬

機(jī)械制造工藝學(xué)課程融合了機(jī)械制圖、公差配合與技術(shù)測(cè)量、工程材料學(xué)、機(jī)械設(shè)計(jì)、金屬切削原理與刀具、金屬切削機(jī)床等課程。各門專業(yè)課程內(nèi)容相互交叉、滲透，對(duì)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(shí)踐性強(qiáng)

本課程的教學(xué)內(nèi)容均是從科學(xué)實(shí)驗(yàn)與生產(chǎn)實(shí)踐中精選出來的，且又直接用于和指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)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(qiáng)的實(shí)踐性。

1.3知識(shí)點(diǎn)散

教學(xué)內(nèi)容主要包括工藝分析、夾具設(shè)計(jì)、裝配技術(shù)與檢測(cè)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(jì)等幾部分，各個(gè)章節(jié)既相互聯(lián)系又獨(dú)立成章。知識(shí)點(diǎn)比較多，不容易記憶。

2課程教學(xué)體系構(gòu)建總體思路

我校的機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)專業(yè)是以齒輪的設(shè)計(jì)加工為特色的專業(yè)，承擔(dān)機(jī)械制造工藝學(xué)課程教學(xué)的機(jī)械設(shè)計(jì)教研室教師中，80%以上具有齒輪及相關(guān)領(lǐng)域?yàn)檠芯勘尘昂脱芯糠较?，多年來形成了一支教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富、科研能力強(qiáng)的教師科研梯隊(duì)，在本科生教學(xué)中始終把齒輪設(shè)計(jì)與制造方面人才的培養(yǎng)作為重要的專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)之一。另外我校齒輪方向擁有河南省齒輪裝備工程實(shí)驗(yàn)室和全國性的齒輪培訓(xùn)中心，實(shí)驗(yàn)室中有各類普通和數(shù)控加工設(shè)備，這些為機(jī)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(diǎn)和師資結(jié)構(gòu)。目前，機(jī)械制造工藝學(xué)課程的教材大概有50多種，但是內(nèi)容基本相同。針對(duì)我校機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)專業(yè)的特點(diǎn)，對(duì)于機(jī)械制造工藝學(xué)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(xué)內(nèi)容，增加一部分自編內(nèi)容，保證齒輪制造工藝教學(xué)在工藝課中占有一定的比重，基本上確定所占用的學(xué)時(shí)不低于1/5。同時(shí)結(jié)合本教研室教師的科研和實(shí)驗(yàn)設(shè)備，將各自的科研成果融入課堂教學(xué)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)和課程設(shè)計(jì)等一系列過程中。使學(xué)生從認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)和金工實(shí)習(xí)開始，經(jīng)過理論課堂教學(xué)，到生產(chǎn)實(shí)習(xí)，全程大約一年半的時(shí)間，形成實(shí)踐到理論，再到實(shí)踐的全過程培養(yǎng)，最后通過大四開學(xué)伊始的機(jī)械制造工藝課程設(shè)計(jì)，將所學(xué)知識(shí)進(jìn)行綜合應(yīng)用，使學(xué)生全面綜合掌握一般機(jī)制工藝的基本知識(shí)和夾具設(shè)計(jì)方法，并結(jié)合本校的專業(yè)特色，使學(xué)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(jī)制工藝?yán)碚摻虒W(xué)體系和實(shí)踐教學(xué)體系。

3理論和實(shí)踐教學(xué)體系的實(shí)施

3.1圍繞課程設(shè)計(jì)　整合教學(xué)體系

機(jī)械制造工藝課程教學(xué)體系，包括理論教學(xué)體系和實(shí)踐教學(xué)體系都是以工藝課程設(shè)計(jì)這一實(shí)踐環(huán)節(jié)為目的和檢驗(yàn)手段。機(jī)械制造工藝課程設(shè)計(jì)安排在理論教學(xué)和生產(chǎn)實(shí)習(xí)之后，通過對(duì)某零件進(jìn)行工藝過程分析，讓學(xué)生親自編制給定零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程，提高學(xué)生對(duì)機(jī)械零件幾何特征和技術(shù)要求的綜合分析能力，加深學(xué)生對(duì)工藝規(guī)程編制原則的理解，提升學(xué)生對(duì)這些原則的綜合應(yīng)用能力，最終達(dá)到提高學(xué)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(jì)，構(gòu)成一個(gè)課程設(shè)計(jì)項(xiàng)目。

3.2改革教學(xué)方法　提高教學(xué)效果

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

3.3調(diào)整實(shí)習(xí)內(nèi)容　注重專業(yè)特色

我校的學(xué)生實(shí)習(xí)分3次進(jìn)行。一是金工實(shí)習(xí)，在學(xué)校內(nèi)部工程訓(xùn)練中心進(jìn)行，通過實(shí)習(xí)對(duì)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(rèn)識(shí)。二是認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)，主要是到不同類型的機(jī)械制造類企業(yè)的生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)參觀，使學(xué)生對(duì)企業(yè)中使用的各種機(jī)械加工方法以及工藝過程形成進(jìn)一步的感性認(rèn)識(shí)。三是認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)，結(jié)合河南省齒輪工程實(shí)驗(yàn)室，保證和突出與齒輪有關(guān)的認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)內(nèi)容，如滾齒、插齒、磨齒、齒輪誤差測(cè)量、錐齒輪加工等，使學(xué)生對(duì)齒輪的加工方法有初步了解。前兩次實(shí)習(xí)都是在機(jī)械制造工藝學(xué)課程理論教學(xué)之前進(jìn)行的，可為理論教學(xué)奠定感性認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)，也可提高學(xué)生在課堂上的學(xué)習(xí)興趣。生產(chǎn)實(shí)習(xí)緊跟在在理論教學(xué)之后進(jìn)行，是更加深入和全面的實(shí)習(xí)。學(xué)生經(jīng)過理論課學(xué)習(xí)之后，帶著驗(yàn)證理論觀點(diǎn)以及用所學(xué)理論去分析問題的愿望和要求，到生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí)，可以很好地鞏固所學(xué)知識(shí)和理論，實(shí)習(xí)地點(diǎn)是在東風(fēng)汽車商用車發(fā)動(dòng)機(jī)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(fēng)汽車變速箱廠的實(shí)習(xí)內(nèi)容，使學(xué)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(diǎn)

在生產(chǎn)實(shí)習(xí)之后和機(jī)制工藝課程設(shè)計(jì)開始之間的第7學(xué)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(dòng)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(dòng)的嚙合理論基礎(chǔ)，該課程根據(jù)我校機(jī)設(shè)教研室多年的研究和教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，采用以本科生為教學(xué)對(duì)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(diǎn)。齒輪傳動(dòng)技術(shù)與裝備概論課程的教學(xué)目標(biāo)使學(xué)生了解齒輪傳動(dòng)技術(shù)的應(yīng)用與齒輪傳動(dòng)裝備的機(jī)械結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)。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(xué)習(xí)，對(duì)我校機(jī)械設(shè)計(jì)方向的學(xué)生進(jìn)行針對(duì)性的專業(yè)訓(xùn)練和培養(yǎng)，結(jié)合機(jī)械制造工藝課程的實(shí)踐和理論教學(xué)體系，為社會(huì)培養(yǎng)具有專業(yè)特點(diǎn)的專業(yè)人才。

4結(jié)束語

近年來，我校機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)，堅(jiān)持以改革教學(xué)方法為切入點(diǎn)，以理論和實(shí)踐相結(jié)合的方式為教學(xué)手段，以機(jī)械制造工藝課程設(shè)計(jì)為檢驗(yàn)手段，以增設(shè)齒輪輔修課程為專業(yè)特色，針目前實(shí)施的“厚基礎(chǔ)、寬口徑，精專業(yè)”的培養(yǎng)模式，構(gòu)建了機(jī)械制造工藝課程的理論和實(shí)踐教學(xué)體系。通過近兩年的實(shí)施，與以往的機(jī)械制造工藝課程設(shè)計(jì)的效果對(duì)比，該專業(yè)本科生的獨(dú)立思索和動(dòng)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(huì)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(píng)，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(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)機(jī)制工藝課程體系的實(shí)施經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于一般高等工科院校結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)，發(fā)揮資源優(yōu)勢(shì)，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(xué)