基于增強(qiáng)實(shí)踐能力的機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程改革方法

1、 基于增強(qiáng)實(shí)踐能力的機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程改革方法 朱立達(dá)+鞏亞?wèn)|+史家順+陳雪松摘 要 針對(duì)目前本科教育強(qiáng)于理論而弱于實(shí)踐等問(wèn)題，采取課程改革方法有效增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力。以機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程為例，淺談如何在教學(xué)過(guò)程中通過(guò)適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)改革，從根本上改變“高分低能”畢業(yè)生的現(xiàn)狀，進(jìn)而培養(yǎng)能夠?qū)W以致用，將理論與實(shí)踐相結(jié)合的優(yōu)秀機(jī)械類本科生。關(guān)鍵詞 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)；實(shí)踐能力；課程改革g642.3 ：b：1671-489x（2016）20-0142-021 前言機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)是目前我國(guó)機(jī)械類專業(yè)本科期間普遍開設(shè)的主要專業(yè)課程。課程主要包括機(jī)械加工工藝、金屬切削原理與刀具、金屬切削機(jī)床、機(jī)床夾具、機(jī)械

2、零件加工質(zhì)量分析與控制等幾個(gè)主要部分1，旨在加強(qiáng)學(xué)生對(duì)機(jī)械加工工藝、機(jī)床、夾具以及刀具等機(jī)械加工中的常識(shí)性知識(shí)的理解，使學(xué)生具備一定的分析和解決機(jī)械加工中實(shí)際問(wèn)題的能力，并且初步具備解決加工現(xiàn)場(chǎng)工藝問(wèn)題的能力，為以后實(shí)際工程問(wèn)題的解決奠定基礎(chǔ)。機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程在整個(gè)機(jī)械設(shè)計(jì)和制造及生產(chǎn)過(guò)程中都占據(jù)著重要地位，該課程實(shí)踐性強(qiáng)，涉及知識(shí)面廣，因此，機(jī)械類學(xué)生必須具備一定的實(shí)踐能力。2 當(dāng)前教學(xué)模式目前的機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程的授課模式仍然是以傳統(tǒng)的課堂講授為主。對(duì)于抽象知識(shí)，通常使用圖示和多媒體教學(xué)的方式輔助學(xué)生理解。在本科教學(xué)方式還不成熟的時(shí)期，灌輸式教學(xué)是必然的選擇，亦是無(wú)奈的選擇。灌輸式的

3、教學(xué)方式可以最快地使學(xué)生熟悉大量的知識(shí)點(diǎn)，了解繁復(fù)的制造技術(shù)。但是現(xiàn)在若仍采用灌輸式教學(xué)，則難以繼續(xù)滿足該門課程的教學(xué)需求，更難以培養(yǎng)出能做到學(xué)以致用的機(jī)械類人才2-3。首先，灌輸式教學(xué)無(wú)法使學(xué)生直觀地理解課程中大量的抽象概念；其次，該種教學(xué)模式難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情；最后，一味地由教師在課堂上講述而脫離了生產(chǎn)實(shí)際，將會(huì)使得學(xué)生在參加工作后無(wú)所適從，不能真正理解自己的工作內(nèi)容4。3 關(guān)于機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程改革的討論機(jī)械工程是一門理論與實(shí)踐并重的學(xué)科，教學(xué)必須要以實(shí)踐為出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)。在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)當(dāng)從實(shí)踐出發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生參與課程，而最終的目的是要培養(yǎng)出具有解決實(shí)際問(wèn)題能力的優(yōu)秀機(jī)械人才5。顯然

4、，當(dāng)前的填鴨式教學(xué)模式難以充分實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。因此，下面結(jié)合對(duì)該門課程的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，探討關(guān)于機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程改革的一些觀點(diǎn)。機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程是對(duì)原來(lái)的“機(jī)械制造工藝學(xué)”“金屬切削機(jī)床”“金屬切削原理與刀具”和“機(jī)床夾具設(shè)計(jì)原理”4門課程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行重新集成、整合和更新，導(dǎo)致目前課程學(xué)時(shí)相對(duì)少、內(nèi)容多，理論與實(shí)踐分離，使學(xué)生難以真正地理解課程內(nèi)容。由于課程的特殊性，機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)是無(wú)法脫離實(shí)踐而進(jìn)行教學(xué)的，然而現(xiàn)在普遍的教學(xué)方式都是由教師在課堂上講授課程，缺少實(shí)踐環(huán)節(jié)。應(yīng)用型的本科教育既不是培養(yǎng)傳統(tǒng)的技術(shù)工人，也不是培養(yǎng)主攻理論的科研人員，而是致力于培養(yǎng)一種介于二者之間的人才，既具備理論

5、基礎(chǔ)，又具備解決實(shí)際問(wèn)題能力的工程技術(shù)人才。因此，機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程不能脫離實(shí)踐，而應(yīng)該同實(shí)踐緊密結(jié)合。在授課形式上，應(yīng)當(dāng)有充分的課時(shí)引導(dǎo)學(xué)生利用學(xué)校資源參與實(shí)踐。僅以金屬切削為例，對(duì)于刀面、切削刃等較為直觀、容易掌握的知識(shí)點(diǎn)，通過(guò)圖示或多媒體的教學(xué)方式就可以使學(xué)生得到充分理解；但是對(duì)于諸如不同的切削用量對(duì)加工表面質(zhì)量究竟會(huì)造成何種影響等更為感性和抽象的知識(shí)點(diǎn)，沒(méi)有親自的實(shí)踐和現(xiàn)場(chǎng)觀摩是難以得到深刻理解的。4 關(guān)于機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程改革方案的實(shí)施由前述討論可知，機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程需要安排一定量的實(shí)踐課時(shí)，以實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)際相結(jié)合的教學(xué)效果。實(shí)踐課程至少要占到總課時(shí)的1/3以上，有條件的學(xué)校

6、甚至可以考慮將比例擴(kuò)大至1/2左右。以下是結(jié)合教學(xué)經(jīng)驗(yàn)提出的機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)各個(gè)部分實(shí)踐課時(shí)具體內(nèi)容的實(shí)施方案。金屬切削與磨削加工 在實(shí)踐課時(shí)中讓學(xué)生親自體驗(yàn)各種成型方法的工作方式，加深對(duì)各種成型方法的理解；讓學(xué)生直觀地感受不同的切削和磨削用量對(duì)表面質(zhì)量的影響，以及不同的刀具材料和幾何參數(shù)對(duì)加工表面質(zhì)量的影響；如果教學(xué)條件不足，可以由教師選擇較優(yōu)和較劣的方案分別進(jìn)行加工以節(jié)省成本和時(shí)間。機(jī)械加工工藝規(guī)程的制訂 工藝規(guī)程的制訂是一項(xiàng)需要長(zhǎng)時(shí)間積累的工作，然而當(dāng)前的教學(xué)中關(guān)于工藝學(xué)的部分更注重理論授課而缺乏實(shí)踐操作。在理論課程講授完之后，可以讓學(xué)生在課下完成某個(gè)工件的工藝規(guī)程的制訂，并在實(shí)踐課時(shí)中

7、讓學(xué)生按照自己所編寫的工藝規(guī)程進(jìn)行加工，通過(guò)實(shí)際操作切實(shí)感受到不同水平的工藝規(guī)程對(duì)加工效率和加工質(zhì)量的影響，加深對(duì)工藝規(guī)程的理解，了解工藝規(guī)程的制訂在機(jī)械加工中占據(jù)何種地位，工藝規(guī)程的優(yōu)劣對(duì)機(jī)械加工將會(huì)產(chǎn)生何種影響。同樣，如果客觀條件無(wú)法滿足每個(gè)學(xué)生都實(shí)際參與加工，可以由教師選擇較優(yōu)和較劣方案分別進(jìn)行加工。機(jī)床夾具 機(jī)床夾具種類繁多，僅靠圖示難以表述清楚，而類似三爪卡盤等較大夾具難以拆卸，不方便在課堂上展示，具體的工作原理僅靠課堂講述也難以表達(dá)清楚。在實(shí)踐課時(shí)中，可以讓學(xué)生親自體驗(yàn)各種機(jī)床夾具的夾緊定位方式，更能加深對(duì)六點(diǎn)定位原理的理解，使學(xué)生可以切實(shí)地理解到每一個(gè)定位點(diǎn)是如何限制工件的自由度

8、的，而過(guò)定位、欠定位和不完全定位在工件的定位中又是如何產(chǎn)生不同的影響的。也能使學(xué)生直觀地觀察到各種典型的定位方式，理解它們各自的優(yōu)缺點(diǎn)。關(guān)于其他知識(shí)點(diǎn)的實(shí)踐課時(shí)安排 在機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程中，有一些理論性較強(qiáng)或是需要大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)支持的知識(shí)點(diǎn)，如機(jī)械加工質(zhì)量的影響因素及控制，機(jī)器裝配方法的選擇及確定。這些知識(shí)點(diǎn)或者是研究性較強(qiáng)，不適宜在本科教育階段深入討論；或者是需要大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，而這種經(jīng)驗(yàn)在本科階段也難以獲得。因此，這些知識(shí)點(diǎn)并不適宜于安排過(guò)多的實(shí)踐課時(shí)，但是安排一定的實(shí)踐課時(shí)仍然是必要的。掌握一定的理論性較強(qiáng)的知識(shí)，可以激發(fā)學(xué)生的科研興趣。機(jī)械工程作為一門建立在實(shí)踐基礎(chǔ)上的學(xué)科，科研需要

9、大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作為支撐，在本科教學(xué)中有意識(shí)地引導(dǎo)培養(yǎng)學(xué)生的科研能力，可以幫助學(xué)生發(fā)掘自己的興趣，為以后的擇業(yè)或深造做好準(zhǔn)備。掌握一定的經(jīng)驗(yàn)性知識(shí)，可以使學(xué)生在日后的工作中具備一定的管理生產(chǎn)的能力，而參與生產(chǎn)管理是機(jī)械類本科教育的目的之一。因此，在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)當(dāng)有意識(shí)地使學(xué)生了解并參與到整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中去，為日后的工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。所以在教學(xué)過(guò)程中對(duì)于這些知識(shí)點(diǎn)仍然需要安排一定的實(shí)踐課時(shí)。關(guān)于先進(jìn)制造技術(shù)單元的實(shí)踐課時(shí)安排 當(dāng)下在本科教育中對(duì)于先進(jìn)制造技術(shù)涉獵甚少，這樣是不利于培養(yǎng)出優(yōu)秀的、現(xiàn)代化的機(jī)械工程師的。對(duì)于本科生的教育，要能做到立足基礎(chǔ)、放眼未來(lái)，對(duì)于前沿的、先進(jìn)的技術(shù)不能忽略，而是要

10、由教師引導(dǎo)學(xué)生去關(guān)注了解。充分利用學(xué)校實(shí)驗(yàn)室的便利條件，讓學(xué)生了解到最前沿的制造技術(shù)，既可以為國(guó)家培養(yǎng)更高級(jí)的機(jī)械人才做準(zhǔn)備，也可以激發(fā)起學(xué)生的學(xué)習(xí)和科研熱情。關(guān)于機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)考試方式改革的設(shè)想 在教學(xué)中經(jīng)常見(jiàn)過(guò)所謂“高分低能”的學(xué)生，該類學(xué)生在理論考試中可以獲得優(yōu)秀的成績(jī)，但是在實(shí)際解決問(wèn)題中的表現(xiàn)并不盡如人意。在本科生教育中，關(guān)于理論知識(shí)的考查固然重要，但是對(duì)于實(shí)際操作能力的考查也不能輕易舍棄。因此，在機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)的考試中可以采用理論與實(shí)際操作按不同比例參與最終分?jǐn)?shù)的評(píng)定方式，具體比例可以依照各學(xué)校不同的課程安排和實(shí)際情況適當(dāng)調(diào)節(jié)。5 總結(jié)與展望機(jī)械工程作為工程學(xué)的一大分支，需要建立在堅(jiān)實(shí)的實(shí)踐基礎(chǔ)之上。而當(dāng)今我國(guó)機(jī)械類的本科教育過(guò)于偏重理論而忽略實(shí)踐，是一種本末倒置的做法。機(jī)械類的課程應(yīng)當(dāng)走出教室，回歸到實(shí)踐當(dāng)中去。這種想法不止局限于機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)這門課程，同樣適用于整個(gè)機(jī)械大類乃至于整個(gè)工科類的課程。對(duì)于目前的教育模式，應(yīng)在理論教學(xué)中適時(shí)、適量地穿插一些實(shí)踐學(xué)時(shí)。因此，通過(guò)該教學(xué)改革方法的實(shí)施，可為社會(huì)培養(yǎng)出合格的、能夠?qū)W以致用的機(jī)械類人才。參考文獻(xiàn)1朱立達(dá)，鞏亞?wèn)|，史家順.基于數(shù)字化建模與仿真的“機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)”課程改革與應(yīng)用j.中國(guó)新通信，2015（7）：108-109.2中國(guó)機(jī)械工程學(xué)科教程研