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機械制造技術基礎論文
摘 要：機械制造技術基礎課程是一門綜合性、實踐性和應用性很強的機械類專業基礎課。文章針對機械制造技術基礎課程的教學特點,以創新能力培養為核心,從課程體系構建、理論和實踐教學手段與方法的改革,教學效果評價等方面進行研究,多角度提高課程教學質量,以適應機械設計制造及其自動化專業人才培養的要求。
關鍵詞:機械制造技術基礎論文
一、《機械制造技術基礎》的教學現狀
《機械制造技術基礎》是一門傳統的課程，多年來人們積累了許多寶貴的教學經驗和教學方法，教學質量也得到一定的提高和改善，但由于其教學內容比較抽象、復雜且涉及實際生產經驗等特點，還存在一些問題[1-5]
(一)教學手段的不正確使用
隨著科學技術的發展，許多先進的教學手段進入課堂教學，如幻燈片、投影儀、語音設備、多媒體等。最初將這些手段引入教學的目的是使教學內容化繁為簡，化難為易，由抽象變為直觀，便于觀察和認識，有利于學習和掌握教材，提高教學速度和質量。目前，教學過程中存在兩種極端情況：一種是有些教師，特別是經驗較少的青年教師，在教學過程中把這些設備當做減輕備課任務的一種工具，如把所有內容都打進PPT，上課過分依賴PPT，板書較少，以此減少備課時間;另一種是有些教師對這些教學手段過于排斥，認為他們的應用會分散學生的注意力，仍然采用傳統的教學方式，即講授與板書結合的形式，這樣一來教學過程顯得過分呆板，課堂氣氛不活躍，很多抽象的東西諸如機床的結構、機械加工過程、零件結構的機械加工工藝性等使學生難以理解，漸漸失去學習的熱情。
(二)實驗與金工實習時間安排不合理，不足以理論聯系實踐
《機械制造技術基礎》這門課是一門與實踐密切相關的專業基礎課，材料在不同工作環境中的各種特性、設備的各種結構、工藝的各種優缺點及在生產中可能會造成的后果等，學生必須結合大量實踐經驗才能更好地理解，很多操作步驟和原理聽起來很費解，但只要到車間或現場看一眼就很容易理解了。現有的教學模式將理論和實踐在時空上分離，先將理論全部學完再進行實踐環節，或先進行實踐環節完再進行理論學習，缺少工程實踐的理論教學，由于學生缺少感性認識而變得十分難解，處于云里霧里的迷糊狀態;沒有理論支撐的工程實踐必然只能停滯在獲得一些感性知識和操作技能的較低的層次上[6-8]。
(三)考核方式欠合理
目前《機械制造技術基礎》這門課程的學習效果評價方式絕大多數仍然以書面答卷的方式進行，如此一來，學生在學習過程中單純地追求卷面分數，與考試相關的內容就重視，與考試無關的內容就不重視。有的甚至平時根本不聽課，連書本都不翻，憑考前“臨時抱佛腳”來死記硬背書中的一些概念、術語和簡單理論來達到修完這門課程的目的。這樣一來，學生考完這門課后，什么也沒學到，什么也沒得到，什么也不會做[9-11]。
(四)教學內容相對陳舊
《機械制造技術基礎》的教學內容主要涉及傳統知識的介紹，缺乏先進性和時代感，導致一些學生主觀上認為該課程無用而對它產生排斥思想。盡管有些負責任的教師在教學中采用各種不同掛圖、實物模型、動畫等方法以適應不同章節的教學需要，仍難以取得較好的教學效果。
二、研究內容
(一)教學內容改革
為將整個機械加工工藝系統諸如刀具、機床、夾具與零件的加工與裝配等工藝系統內容融會貫通、綜合運用，提出了以金屬切削理論為基礎，制造工藝為主線，以產品質量、加工效率與經濟性三者之間的協調發展為目標，兼顧工藝裝備知識的掌握，增加了非傳統加工技術與現代制造技術等內容，并注重反映學科理論與技術的新發展。制造工藝中突出零件工藝分析→材料選擇→毛坯→零件加工→產品裝配的技術路線，建立機械制造基礎課程新體系。
(二)教學方法改革
1)教學內容體現先進制造技術
《機械制造技術基礎》課程的內容是建立在傳統的工藝方法基礎上的，隨著制造技術的發展，工業領域內的新材料、新技術、新工藝不斷涌現，大大豐富了課程的內容體系。同時從金屬材料到各種無機非金屬材料和復合材料，從傳統的冷熱加工方法到應用聲、光、電、磁的特種加工，從數控加工到制造自動化系統，從將大批大量單一零件加工方法應用到單件小批成組零件加工中等，先進制造技術教學內容不斷拓展。
2)采用現場比較教學法
在講授傳統的CA6140型普通車床與現代的數控車床的現場教學時，可以利用實驗室的車床，讓學生了解到了機床每個部分的內部結構，比如機床的布局、傳動、結構、操縱;刀具的類型、用途、結構特點、車削用量的選擇;夾具中選用通用標準夾具與設計非標準夾具的目的;零件加工乃致延伸其零件裝配等內容有機地融為一體進行講解，及時恰當地引導學生將理論與實踐相結合，在較短的教學時間內解決在課堂上單憑教師口授與板書甚至多媒體等無法或很難講清的，如臥式車床、立式車床、轉塔車床的區別與聯系，成本、效率、精度和不同的加工機床適合加工哪些表面問題，彌補了理論教學的不足。 通過采取理論教學和現場教學并行，解決了學時少、內容多的矛盾，有利于學生對相關知識點的吸收和鞏固，使其認識到不是數控機床或者加工中心就一定都比傳統機床好的錯誤理念，而是數控機床在高精度、曲面加工和多工序統一上有優勢等的正確思想。因此現場比較教學法是培養學生工程實踐能力的重要途徑。
3)主線貫穿教學法
《機械制造技術基礎》課程所包含的內容多，覆蓋面廣，實踐性、綜合性強，一些學生感到學習時比較枯燥、抽象、難以理解，學習積極性不高，嚴重影響了教學效果。如何克服困難，提高教學效果，課堂教學是關鍵。為了能讓學生及時地應用所學的知識，教師應提前引導學生從機械設備設計制造的實戰觀點出發，按機床、刀具、夾具和零件加工及裝配和質量保證這個貫穿在整個教材中的主線。為了能讓每個學生都參與到實戰中來，真正做到以在教師的引導下貫穿主線為主導，學生學有所用為主體，教師和學生共同研究的教學方法，用學為所用的教學思想激發學生的學習積極性。
(三)教學手段的改革
教學手段改革的關鍵是要求教師必須對刀具、機床、夾具和零件的加工與裝配等內容十分熟悉，明確彼此間的關系，并能跟蹤機械制造技術的最新發展動態，及時地將先進制造技術補充到教學中去;要特別注重生產實習和課程設計等實踐性教學環節，采用形式多樣的教學手段和方法，激發學生學習專業知識的熱情。
1)明確課程內容
機械制造過程是是一種典型的、具體直觀的過程。研究機械制造過程中所涉及的各種問題必須采用系統工程的理論和方法，根據機械系統的目的，從系統是可剖分的，系統一定從屬于更大系統，是更大系統的一部分的原理出發，解決整體與部分、部分與部分、整體與外部環境之間的相互聯系、相互使用及相互制約的關系中，綜合地、準確地分析和研究制造系統。具體到本課程的教學過程，應以機械制造工藝系統為紐帶，將機床、刀具、夾具和工藝等相關知識融為一體，從而加強課程的針對性和實用性。
2)培養學生綜合分析問題的能力
由于先進制造技術在機械制造過程中的滲透，結合生產實際的需要，已涌現了大量的新工藝、新技術。而這些在教材中很難及時反映。因此，就需要教師堅持繼續學習，更新知識、更新觀念，及時向學生介紹相關內容并引導學生關注機械制造技術的發展。比如教師可以設計或選擇一個零件，這個零件應具備某些特性，有某個表面不能用常規的機械加工方法加工、某個表面要用到復合刀具或某個表面目前還不能加工等，讓學生在課外完成這個零件的機械加工工藝過程設計。學生要解決這個問題，必須要查閱相關的資料，這樣既能提高學生自主學習的能力，更能激發學生的思維和創新能力。
3)注重黑板板書與多媒體相結合
充分利用計算機軟件及硬件技術帶來的圖形處理及顯示的優勢，將實體造型應用于課堂教學及實驗中，使專業知識中涉及到的大量的結構原理圖和實例結構圖更直觀的呈現出來，加快了學生讀圖速度，加深了學生對所學內容的理解。而這些不能離開機械設備設計制造的整個工藝系統這條主線。
(四)教材的改革
教材的選取是教學內容和課程體系改革實現的關鍵。結合應用型人才培養特色，要采用高質量、以工藝為基礎，教學內容先進適用，“少而精”，易自學，表述精煉的教材。
(五)實踐性教學環節的改革
充分利用大學生科技創新活動機械產品制作，按照以學生主動實踐為主，教師輔導為輔，利用課余時間讓學生在教師的協助下獨立完成零件的加工，這樣學生帶著問題親身實踐。2010級學生共12人通過參與浙江省首屆工程訓練綜合能力競賽，完成了一套符合本命題要求的可運行裝置，并完成了相關的設計、工藝、成本分析和工程管理4項報告，加強了學生工程意識的培養，培養了學生的動手能力，提高了課程的教學品質和效果。
(六)考核評估體系改革
高等教育應為國家培養對社會有用的人才。卷面考試成績的好壞很難全面說明一個人能力的高低。課程的考核宜采用合理的考核方式，使學生在學習過程中不再單純為了通過考試而功利地被動學習，而是主動、勤奮、刻苦地學習，真正在知識、能力和素質等多方面得到全面的提高。為此可以對學生在實踐環節、設計環節、課堂環節、答辯環節、操作環節等分別進行考核，從而較全面地考核學生對該門課程的學習情況。考試試卷從試卷庫中隨機選擇。筆試環節嚴格實行教考分離，建立科學合理的試卷庫，采取流水閱卷。
三、結論
本項目的研究成果在我校機械設計制造及其自動化、交通運輸及農業機械專業本科班級實施，本項項目實施后，受益學生人數達360人/年。本項目應用到教學實踐中，通過各個教學環節的訓練，融知識傳授、能力培養、素質教育于一體，讓學生在掌握知識的深度和廣度上達到預期的教學效果，進一步的提高全體學生學習的積極性和主觀能動性，使學生樹立現代工程意識，掌握機械工程領域中必備的基礎知識和基本理論，具備分析解決機械工程中一般技術問題的基本能力，為后續課程的學習及今后從事科學研究、工程技術工作打下堅實的基礎。
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