機械制造技術基礎知識范文
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中圖分類號:G712;G423.04 文獻標志碼:A 文章編號:1008-3561(2017)04-0052-01
機械制造技術基礎課程的教學目的,是讓中職學生掌握機械制造技術方面最基本的理論知識和技能,對制造活動有一個總體的了解與把握,為今后專業課的學習及畢業后從事機械產品的設計、制造及生產管理等工作打下堅實的基礎。本文論述機械制造技術基礎課程教學內容改革和實踐的思路及做法。
一、機械制造技術基礎課程教學內容改革的思路
設計好機械制造技術基礎課程的教學內容,是課程組必須解決的一個難點問題。在教學內容的改革中,要遵循以下三點指導思想。
(1)拓寬專業,培養通才。過去的專業劃分過細,造成學生知識面比較狹窄,難以適應各項建設工作和繼續深造的需要。隨著新專業目錄的確定,學校要對過去老專業的培養計劃進行適當修改,并對它的課程體系及教學內容進行改革。機械制造技術基礎課程是新制訂的教學計劃中所規定的機械類各專業必修的三門技術基礎課程之一,因此,該課程的教學內容也應遵循“拓寬專業,培養通才”思想,應具備機械類各專業學生所必需的機械制造過程有關的基礎知識。
(2)擴寬學生知識面,增強機械類各專業學生的從業能力。從過去機械類各專業的培養計劃來看,只有機械制造專業開設機械制造工藝學、機床概論、切削原理等有關機械制造過程的專業課程,但教學內容過專過細,內容龐雜陳舊。而其他機械類專業如機械設計、汽車、工業工程管理等專業,只開設機械制造工藝學課程,造成這些中職生缺乏切削原理、機床及工藝裝備等方面的知識,影響從業能力。從統計來看,機械類各專業中職學生畢業后大多數從事機械產品開發、設計、制造、管理和運銷等工作。因此,在設置課程教學內容時,要重基礎,避免原專業課程內容陳舊龐雜、太專太細等缺點,要強調基礎理論知識的實際應用。
(3)提高教學質量,減輕學生負擔。過去開設的專業課程較多,各門課程之間的銜接沒有處理好,導致一些教學內容重復講授,而一些教學內容又沒有講到。因此,在機械制造技術基礎課程的整合過程中,要注意精選教學內容,要適當增添一些新的知識要點,使課程與現代制造技術相結合,讓教學內容具有先進性,能反映出本學科領域的最新科技成果。這樣,既提高教學質量,又減輕中職學生的學習負擔。
二、機械制造技術基礎課程內容體系的改革
機械制造技術基礎課程的教學內容應該包括機械產品制造過程的基本理論和方法,它涉及公差及技術測量、金屬切削原理與刀具、機床概論及設計、機械制造工藝及機床夾具等方面的知識。本課程的教學主線是:學生學習金屬切削原理、金屬切削機床以及零件加工表面的技術要求(即公差與配合的相關知識)、零件的定位原理等基礎知識之后,再依次敘述機械零件的特征、表面加工方法與加工設備等知識,然后重點研究機械加工工藝規程和機械裝配工藝規程的問題,最后,再了解自動化加工、數控加工、特種加工等方面知識。
三、實踐性教學的設計思想與教學效果
機械制造技術基礎是一門實踐性很強的課程,它的內容很多,涉及面比較廣。為了讓學生真正掌握本課程的教學內容,達到學以致用的效果,除課堂上的理論教學外,教師還要重點加強實踐教學環節,提高學生的實踐動手能力。為達到預期教學效果,可以設計如下實踐教學環節。
(1)計算機輔助課程設計。本課程在理論教學完成以后,要安排一周的計算機輔助機械加工工藝規程(CAPP)課程設計。它要求學生綜合運用所學過的知識(包括本課程的基本理論和其他相關課程的知識),在計算機工藝設計軟件的輔助下正確分析和合理解決一個比較簡單的機械零件工藝規程的設計問題。其目的是通過課程設計,使學生學習并掌握工藝設計方法,能夠學以致用。實際上,課程設計也是對學生學習情況的一次驗收和鞏固。實踐證明:課程設計訓練可使學生面對具體的工程問題時能綜合應用以前所學過的知識,做到正確分析和處理;課程設計訓練能夠加深學生對機械加工工藝設計原則的理解;在設計過程中,不同工藝方案的分析與對比可使學生初步掌握優化工藝方案的能力;課程設計訓練可使學生熟悉各種技術手冊、規范、圖表等技術資料的運用;課程設計訓練能夠進一步培養學生的工程應用能力和編寫工程技術文件的文字表達能力。
(2)教學實驗。為配合機械制造技術基礎課程理論教學,培養中職生的動手操作能力,本實踐教學環節還設置車刀角度的測量、切削力實驗、切削溫度實驗等三個教學實驗,以便學生更好地理解與掌握機械制造過程的基本規律。
四、結束語
江蘇省張家港市中等專業學校開設機械制造技術基礎課程以來,課程組不斷總結經驗,對課程教學內容進行補充和完善。從近幾年學生所做的課程設計來看,中職生的知識面和實踐動手能力達到預期的教學效果。
參考文獻:
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【關鍵詞】刀具幾何角度;實驗教學改革;實踐研究
0前言
《機械制造技術基礎》是1998年機械工程類專業教學指導委員會推薦設置的一門新的主干技術基礎課,是一門理論性及實踐性都非常強,且具有重要工程應用價值的課程[1]。該課程主要以機械工藝及切削原理的基本理論和基本知識為支撐,同時將機床、刀具及夾具等相關內容有機的結合,課程的講授過程須要有相應的實踐性教學環節與之配合,即實驗教學環節。通過實驗教學環節,不但能消化、理解學生課堂上學到的理論知識,提高其動手能力,而且能夠培養學生分析問題與解決問題的能力,為日后進一步學習深造及畢業后從事專業工作打下堅實的基礎。在講授《機械制造技術基礎》課程開設的實驗課“刀具幾何角度的認識及測量”時,我發現存在以下幾方面問題:第一,刀具結構抽象,有些復雜刀具結構學生難于理解,這是該實驗普遍存在的問題;第二,實驗教學內容老套、枯燥無味,激發不起學生們的學習興趣;第三,學生們的學習目的不夠明確,不重視實驗教學環節,有些學生上實驗課只是為了應付,取得學分;第四,實驗儀器老化、陳舊。因此,針對《機械制造技術基礎》中開設的“刀具幾何角度的認識及測量”實驗進行教學改革勢在必行。近幾年,在對該實驗課特征分析的基礎上,我們在教學內容、教學方法等方面進行了改革及探索,將其應用于本科實驗教學,取得了良好的教學效果。
1教學內容的改革
機械制造專業是工程性、實踐性很強的專業,其強調動手能力。實驗教學環節是其實踐性的主要體現,學生也能通過該環節充分發揮和提高其動手能力。由于該實驗課涉及的刀具較多,刀具結構較復雜、抽象,實驗課時有限,如何在有限的時間內讓學生熟練地掌握刀具的相關知識,刀具的測量方法,加強學生能力的培養,成為該實驗教學改革的關鍵。因此,根據該實驗的特點,結合當前學生的就業需求,對實驗授課內容做了精湛的篩選,既保證學生對刀具有全面的了解,又著重講解學生日后在實際工作中將要用到的知識。授課的過程中,關鍵是要制定一條課程主線,將各知識點用這條主線串聯起來,這樣使實驗課的授課內容變得條理清晰,具有很強的邏輯性[2-3]。將該實驗課的內容劃分為三大部分:(1)應用空間立體模型定義刀具角度;(2)典型刀具的認識及角度介紹;(3)車刀角度的測量方法及其標注。
1.1空間立體模型的應用
由于刀具角度是個空間的概念,這里應用空間立體模型向學生介紹、講解定義刀具角度的點、線、面。其中‘點’是指刀尖‘,線’是指主切削刃和副切削刃‘,面’涉及兩類,一類是刀具本身固有的面,分別為前刀面、主后刀面、副后刀面;另一類是刀具角度定義中需要構建的3個平面,分別為基面、切削平面和正交平面。刀具角度無論是簡單的刀具還是復雜的刀具其角度都是在這3個平面中定義的。借助于該模型能夠直觀的將普通車刀的角度展現在學生面前,使難以理解的空間概念直觀化。將模型應用于實驗課上不但使難于理解的問題簡單化,而且豐富了實驗課的授課內容、激發了學生的上課熱情。
1.2典型刀具認識及角度介紹
機械加工中常常需要加工的表面涉及外圓表面、孔加工、平面及復雜表面。根據加工表面的不同,刀具分為不同的種類。一般外圓表面的加工常用車刀,車刀按照用途又分為:外圓車刀、端面車刀、內孔車刀、切斷刀、切槽刀等;孔加工實現的方法很多,不同的加工方法完成不同的工藝。常用的有:鉆孔、擴孔、鉸孔、鏜孔及拉孔,其中鉆孔涉及的刀具有麻花鉆、中心鉆、深孔鉆等,擴孔鉆與麻花鉆相似,刀齒數較多,沒有橫刃。鉸孔用鉸刀,鏜孔用鏜刀;平面及復雜表面的加工常用方法是銑削,銑削根據加工的不同表面需要不同的銑刀,常用的銑刀包括:圓柱銑刀、面銑刀、三面刃銑刀、立銑刀、鍵槽銑刀、角度銑刀及成形銑刀等[1]。不同的刀具都有各自的刀具角度,按照刀具角度的定義都能找到其相應的幾何角度。在實驗課上,結合常用刀具的應用講解不同刀具的幾何角度。
1.3車刀角度的測量方法及標注
車刀的角度較其他刀具的角度簡單些,該實驗中用萬能量角臺測量車刀的幾何角度。萬能量角臺能夠構造出車刀測量時,需要的3個空間參考平面,然后利用量角臺的可調部分找到度量平面位置和構成每個需測量角度的平面(或直線)的位置,按照實驗的測量方法即可完成車刀的幾何角度測量。測量后的角度按照《機械工程圖學》理論繪制平面圖,在該圖上按照實測角度的大小完成角度的標注。
2教學方法的改進
2.1多媒體技術的應用
以往傳統的教學方法多是以老師為主的填鴨式教學,授課方式呆板,學生覺得枯燥無味,激發不起學生的學習興趣。鑒于該實驗的特點:一些刀具的角度空間立體性很強,而這些抽象的問題只憑老師一味的講解,學生很難消化理解。將多媒體技術融入到實驗課上,上述問題迎刃而解。將圖形、動畫、視頻等多媒體結合在一起,使典型的刀具結構活靈活現地展現在學生面前,既加深了學生對刀具結構的認識、理解,又激發了他們的學習興趣,使枯燥的課堂變得生動有趣。
2.2教與學的互動
傳統的實驗課教學方法是老師按照實驗步驟一步一步的指導學生完成,整節課都是按照老師規劃好的條條框框進行[4-5]。最終學生只是按照老師說的方法得出個實驗結果,至于實驗怎么做的,為什么要這樣做,不是很清楚。這種授課方式很難充分發揮學生的聰明才智,在動手能力提高方面也很有限。基于此,考慮該實驗沒有安全隱患,我們提出了教與學互動的教學模式:首先做實驗之前布置學生課后復習實驗內容,然后實驗課上先由老師與學生一起回顧關于該實驗課的理論知識,同時教師介紹本實驗用到的儀器設備結構、工作原理及使用方法,這部分可以看作是實驗前的“序”環節,實驗前的準備工作都完成后,將學生分成兩組,每組8人,在每組中選出學生代表來講解實驗,其余學生自己動手做,實現了教與學的互動。實驗完成后要求每位做實驗的同學談談自己的體會及實驗課有待改進的地方,最后由老師對課堂情況進行總結。幾輪課下來,該授課方法取得了極好的授課效果!
3結論
經過幾屆的實驗教學實踐,不斷探索《機械制造技術基礎》課中“刀具幾何角度的認識及測量”實驗課的教學規律,綜合運用各種教學理念及教學方法,始終不渝的堅持理論與實踐的有機結合,大力激發學生們的學習興趣、調動其學習的積極性,充分拓寬其視野、發揮其創造性,極大地提高了學生們的動手能力,培養他們的創新意識。在教學質量和教學效果上得到了很大的提高。
作者:朱曉翠 李春光 王繼利 許彬彬 單位:吉林大學機械科學與工程學院
【參考文獻】
[1]于俊一,鄒青.機械制造技術基礎[M].北京:機械工業出版社,2009.2.
[2]李雪,等.機電控制工程基礎課程的教學改革實踐研究[J].科技信息,2010.
[3]李偉華.機械制造技術基礎教學探討[J].廣東工業大學學報(社會科學版),2008(7):97-98.
篇3
關鍵詞 機械制造技術基礎;實踐能力;課程改革
中圖分類號:G642.3 文獻標識碼:B
文章編號:1671-489X(2016)20-0142-02
1 前言
機械制造技術基礎是目前我國機械類專業本科期間普遍開設的主要專業課程。課程主要包括機械加工工藝、金屬切削原理與刀具、金屬切削機床、機床夾具、機械零件加工質量分析與控制等幾個主要部分[1],旨在加強學生對機械加工工藝、機床、夾具以及刀具等機械加工中的常識性知識的理解,使學生具備一定的分析和解決機械加工中實際問題的能力,并且初步具備解決加工現場工藝問題的能力,為以后實際工程問題的解決奠定基礎。機械制造技術基礎課程在整個機械設計和制造及生產過程中都占據著重要地位,該課程實踐性強,涉及知識面廣,因此,機械類學生必須具備一定的實踐能力。
2 當前教學模式
目前的機械制造技術基礎課程的授課模式仍然是以傳統的課堂講授為主。對于抽象知識,通常使用圖示和多媒體教學的方式輔助學生理解。在本科教學方式還不成熟的時期,灌輸式教學是必然的選擇,亦是無奈的選擇。灌輸式的教學方式可以最快地使學生熟悉大量的知識點,了解繁復的制造技術。但是現在若仍采用灌輸式教學,則難以繼續滿足該門課程的教學需求,更難以培養出能做到學以致用的機械類人才[2-3]。
首先,灌輸式教學無法使學生直觀地理解課程中大量的抽象概念;
其次,該種教學模式難以激發學生的學習熱情;
最后,一味地由教師在課堂上講述而脫離了生產實際,將會使得學生在參加工作后無所適從,不能真正理解自己的工作內容[4]。
3 關于機械制造技術基礎課程改革的討論
機械工程是一門理論與實踐并重的學科,教學必須要以實踐為出發點和落腳點。在教學過程中應當從實踐出發,引導學生參與課程,而最終的目的是要培養出具有解決實際問題能力的優秀機械人才[5]。顯然,當前的填鴨式教學模式難以充分實現這一目標。因此,下面結合對該門課程的教學經驗,探討關于機械制造技術基礎課程改革的一些觀點。
機械制造技術基礎課程是對原來的“機械制造工藝學”“金屬切削機床”“金屬切削原理與刀具”和“機床夾具設計原理”4門課程的教學內容進行重新集成、整合和更新,導致目前課程學時相對少、內容多,理論與實踐分離,使學生難以真正地理解課程內容。由于課程的特殊性,機械制造技術基礎是無法脫離實踐而進行教學的,然而現在普遍的教學方式都是由教師在課堂上講授課程,缺少實踐環節。
應用型的本科教育既不是培養傳統的技術工人,也不是培養主攻理論的科研人員,而是致力于培養一種介于二者之間的人才,既具備理論基礎,又具備解決實際問題能力的工程技術人才。因此,機械制造技術基礎課程不能脫離實踐,而應該同實踐緊密結合。
在授課形式上,應當有充分的課時引導學生利用學校資源參與實踐。僅以金屬切削為例,對于刀面、切削刃等較為直觀、容易掌握的知識點,通過圖示或多媒體的教學方式就可以使學生得到充分理解;但是對于諸如不同的切削用量對加工表面質量究竟會造成何種影響等更為感性和抽象的知識點,沒有親自的實踐和現場觀摩是難以得到深刻理解的。
4 關于機械制造技術基礎課程改革方案的實施
由前述討論可知,機械制造技術基礎課程需要安排一定量的實踐課時,以實現理論與實際相結合的教學效果。實踐課程至少要占到總課時的1/3以上,有條件的學校甚至可以考慮將比例擴大至1/2左右。以下是結合教學經驗提出的機械制造技術基礎各個部分實踐課時具體內容的實施方案。
金屬切削與磨削加工 在實踐課時中讓學生親自體驗各種成型方法的工作方式,加深對各種成型方法的理解;讓學生直觀地感受不同的切削和磨削用量對表面質量的影響,以及不同的刀具材料和幾何參數對加工表面質量的影響;如果教學條件不足,可以由教師選擇較優和較劣的方案分別進行加工以節省成本和時間。
機械加工工藝規程的制訂 工藝規程的制訂是一項需要長時間積累的工作,然而當前的教學中關于工藝學的部分更注重理論授課而缺乏實踐操作。在理論課程講授完之后,可以讓學生在課下完成某個工件的工藝規程的制訂,并在實踐課時中讓學生按照自己所編寫的工藝規程進行加工,通過實際操作切實感受到不同水平的工藝規程對加工效率和加工質量的影響,加深對工藝規程的理解,了解工藝規程的制訂在機械加工中占據何種地位,工藝規程的優劣對機械加工將會產生何種影響。同樣,如果客觀條件無法滿足每個學生都實際參與加工,可以由教師選擇較優和較劣方案分別進行加工。
機床夾具 機床夾具種類繁多,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清楚。在實踐課時中,可以讓學生親自體驗各種機床夾具的夾緊定位方式,更能加深對六點定位原理的理解,使學生可以切實地理解到每一個定位點是如何限制工件的自由度的,而過定位、欠定位和不完全定位在工件的定位中又是如何產生不同的影響的。也能使學生直觀地觀察到各種典型的定位方式,理解它們各自的優缺點。
關于其他知識點的實踐課時安排 在機械制造技術基礎課程中,有一些理論性較強或是需要大量的實驗數據支持的知識點,如機械加工質量的影響因素及控制,機器裝配方法的選擇及確定。這些知識點或者是研究性較強,不適宜在本科教育階段深入討論;或者是需要大量的實踐經驗,而這種經驗在本科階段也難以獲得。因此,這些知識點并不適宜于安排過多的實踐課時,但是安排一定的實踐課時仍然是必要的。
掌握一定的理論性較強的知識,可以激發學生的科研興趣。機械工程作為一門建立在實踐基礎上的學科,科研需要大量的實驗數據作為支撐,在本科教學中有意識地引導培養學生的科研能力,可以幫助學生發掘自己的興趣,為以后的擇業或深造做好準備。
掌握一定的經驗性知識,可以使學生在日后的工作中具備一定的管理生產的能力,而參與生產管理是機械類本科教育的目的之一。因此,在教學過程中應當有意識地使學生了解并參與到整個生產過程中去,為日后的工作打下堅實的基礎。所以在教學過程中對于這些知識點仍然需要安排一定的實踐課時。
關于先進制造技術單元的實踐課時安排 當下在本科教育中對于先進制造技術涉獵甚少,這樣是不利于培養出優秀的、現代化的機械工程師的。對于本科生的教育,要能做到立足基礎、放眼未來,對于前沿的、先進的技術不能忽略,而是要由教師引導學生去關注了解。充分利用學校實驗室的便利條件,讓學生了解到最前沿的制造技術,既可以為國家培養更高級的機械人才做準備,也可以激發起學生的學習和科研熱情。
關于機械制造技術基礎考試方式改革的設想 在教學中經常見過所謂“高分低能”的學生,該類學生在理論考試中可以獲得優秀的成績,但是在實際解決問題中的表現并不盡如人意。在本科生教育中,關于理論知識的考查固然重要,但是對于實際操作能力的考查也不能輕易舍棄。因此,在機械制造技術基礎的考試中可以采用理論與實際操作按不同比例參與最終分數的評定方式,具體比例可以依照各學校不同的課程安排和實際情況適當調節。
5 總結與展望
機械工程作為工程學的一大分支,需要建立在堅實的實踐基礎之上。而當今我國機械類的本科教育過于偏重理論而忽略實踐,是一種本末倒置的做法。機械類的課程應當走出教室,回歸到實踐當中去。這種想法不止局限于機械制造技術基礎這門課程,同樣適用于整個機械大類乃至于整個工科類的課程。對于目前的教育模式,應在理論教學中適時、適量地穿插一些實踐學時。因此,通過該教學改革方法的實施,可為社會培養出合格的、能夠學以致用的機械類人才。
參考文獻
[1]朱立達,鞏亞東,史家順.基于數字化建模與仿真的“機械制造技術基礎”課程改革與應用[J].中國新通信,2015(7):108-109.
[2]中國機械工程學科教程研究組.中國機械工程學科教程[M].北京:清華大學出版社,2012.
[3]國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010―2020年)[M].北京:人民出版社,2010.
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關鍵詞:機械制造工藝;合理化機械設計;探討
1引言
在我們的生產生活中,機械制造工藝起到著非常重要的作用,能夠極大的方便人們生產,減少人力資源的消耗,可以有效的提升工作的效率。在保證機械利用的同時,需要保證其設計的合理性,這樣才能夠提升產品的質量和壽命,也更能在市場競爭中處于有利的地位,所以需要提升機械設計水準的提高。
2機械制造工藝基礎知識
機械制造工藝就是將原材料制作成合格的產品的過程,而這個過程中需要采用一定的手段和方式,是機械制造行業的基礎技術之一,不管在何種的機械制造行業,采取先進的制造工藝和設備才是確保降低產品的生產成本和提高質量的重要手段,也能夠很好的提高企業的效益。而機械制造工藝基礎知識有一下幾種,制作程序和技術的程序,首先在機械制造的過程中,有制作程序和技術程序兩方面,其中制作程序可以將原材料通過制造將其轉化為產品,而技術程序則是對半成品作進一步的加工過程,就是用機器生產方式,使得半成品能夠生產完成產品。這是機械制造工藝的基本步驟和形式,其次是定位,零件的定位是現在機械制造中常用的一種制造工藝,這種定位工作對于零件的質量有著很重的作用,因為在制造過程中,需要根據不同的零件選擇不同的加工形式,這樣也能提高機械制作的質量。同時,根據市場的不斷改變,相應的標準也要做出改變,這對于機械制作來說,也是一種挑戰[1]。
3機械設計過程中注意事項
在實際的機械制作過程中,想要實現機械制造工藝的合理化機械設計,就應該在這個過程的一些注意事項需要注意。設計策劃方案時候,要對機械設計的要求進行全面了解,并且對這些方面進行改進,促進設計理念和工程的進步。當然,還有就對機械策劃總程序進行良好的規劃,因為機械策劃的總程序直接關系到每一個環節的工作規范程度。有利于規劃方案能夠全面實施,然后,適宜的方案策劃能夠能夠實現理論和實踐的完美統一。最后,對于裝置實現具體調解的控制管理過程,要在具體過程中做到系統化。
4機械制造工藝中機械設計合理化措施
4.1提高加工精度工藝措施
機械策劃制造程序中,是會存在一定差異的,對此,需要對形成不一樣原因進行分析,增加機械制造工藝的合理性,首先就要提高機械設計的總體水平,機械制造的標準是不同的,而且精度也需要及時的調整,保證設計能夠符合要求。如果和實際生產的標準差異過大,就會導致讓機械無法滿足生產的需要。嚴重的話還會引發很多事故,給生產帶來了很大威脅。所以,對于加工精度工藝進行一定的設計,改進測量工具來提高進度,在對產品檢測的時候要保證誤差盡量減少。經過長時間的機械制造,很多機械設備在精確度上就存在不足,熱變形、道具磨損、內部應力等情況,根據相應的狀況采取措施,比如減少誤差補償法,分化或均化原始誤差法。
4.2提高表面質量工藝措施
在機械加工時,加工表面質量指的是在機械加工之后,零件的表面會出現一定的不平整,也就是所說的粗糙度,零件出現了粗糙度就會讓產品整體的性能和質量,甚至會縮短產品的使用時間,那么如果要提高表面質量,就需要選擇合適的刀具,選擇符合實際情況的刀具,對產品表面的粗燥度盡量減少損壞。其次,在進行切割條件選擇時,要根據材料的硬度選擇合適的切削速度,要減少積屑的殘留,同時,還可以選擇切割液這樣的方式來提高產品表面的質量[2]。
4.3加強綠色制造的工藝措施
在機械設計的過程中,需要對設計的理念進行創新,不斷改進設計的方案,能夠將綠色環保的理念貫徹進去,則能夠極大的提升機械制造的環保力度。不斷對設計的理念進行更新,完善設計理念,保證設計理念能很好的適應經濟發展的需要,在保護環境的同時,也獲得了經濟效益。還有,對于機械設計制造的材料,也要保證其污染控制在合理的范圍。
作者:董 單位:荊楚理工學院 湖北
參考文獻:
篇5
關鍵詞: 《機械制造技術基礎》 制造業信息化軟件 過程考核
一、引言
獨立學院作為優質本科教育類型的補充,已經成為高等教育的重要組成部分和新的增長點,主要培養上手快、后勁足的復合應用型人才[1]?!稒C械制造技術基礎》是一門綜合性很強又密切聯系生產實際的[2]機械類學生的一門技術基礎必修課,主要培養學生掌握機械加工的基本知識,并使學生具備制定工藝規程和設計機床夾具的能力,既為學習后繼專業課服務,又可直接用于生產實際[2]。該課程內容豐富、知識面廣,但比較枯燥[3]。在吉林大學珠海學院,其每學年授課的學生人數都在500人左右。本門課程教學質量的好壞,直接影響學生將來就業時從事制造加工工作能力的強弱。針對獨立學院學生大多邏輯、數理較差,僅靠死機硬背很難將知識學以致用的特點,很有必要對《機械制造技術基礎》課程教學進行改革探析。
二、改革探析
1.先進的制造業信息化軟件輔助理論課堂教學
《機械制造技術基礎》課程中,很多知識點比較晦澀難懂,如:刀具的標注角度、夾具的設計及工件在夾具中的安裝與拆卸過程等,傳統的教學方法多是借助教具或圖紙進行講解。在吉林大學珠海學院,該課程多是在階梯大教室教學,教具大小有限,坐在教室中部及靠后位置的同學很難看清楚,且制作教具成本較高,耗時較長。識圖對于獨立學院的學生本身就是一個難題,且由于夾具的復雜性,其二維裝配圖紙的信息量很大,因此學生根據二維圖紙建立三維空間概念仍然很難,更不用說在頭腦中仿真工件在夾具中的安裝和拆卸過程。基于以上弊端,我們將先進的制造業信息化軟件引入《機械制造技術基礎》的理論課堂教學中。吉林大學珠海學院機械與汽車工程系辦學特色之一就是將先進的制造業信息化軟件與傳統的理論課程相結合。教師利用NX軟件,建立刀具的三維模型及正交平面參考系,使學生對刀具的標注角度一目了然,利用投影儀播放演示,即使坐在教室最后一排的學生也能清楚地觀看到。教師利用NX軟件建立夾具的三維裝配模型,并在軟件中錄制工件的安裝與拆卸的仿真動畫過程,使得教學更加直觀生動。另外,傳統教學方法中,學生即使能針對一個零件的加工制定出工藝過程,但仍然不能對工件在機床上的具體加工過程、刀具的行走路線等建立直觀的認知,只能在有條件的基礎上去工廠參觀實際生產獲知刀具的具體運動軌跡。將NX軟件引入到《機械制造技術基礎》教學中之后,就可以用NXCAM功能生動地仿真出刀具的行走路線、切削余量、走刀次數等[4],使得學生在未將實物毛坯材料拿到機床上加工之前,就可以進行虛擬制造加工,并將虛擬制造中遇到的問題及時解決,從而保證了實際生產的有效性,提高了生產效率,節約了生產成本。在教學過程中,用到了學生先導課程中所學的先進的三維制造業信息化軟件NX,學生倍感親切,更加明確了學生學習三維制造業信息化軟件的目的,同時提高了學生學習本門課程的成就感和興趣。
2.理論與實踐相結合
《機械制造技術基礎》是一門實踐性非常強的課程,只是課堂教學,脫離生產實際的教學方法,必然達不到培養學生在零件制造方面工程實踐能力的教學目的。所以,我們采用了多樣化教學方式,將理論教學與金工實習、生產實習、實驗和課程設計相結合,學生學習理論課的同時,還要認識和操作各種類型的機床,包括普通機床和數控機床及特種加工機床,加工真實的工件,從而將理論知識與實踐進行印證,而非死記硬背。
3.課程設計伴隨理論授課
《機械制造技術基礎》綜合性強,涉及工程圖學、機械設計、工程材料、材料力學等很多先導課程的知識。該課程的核心和難點內容是工藝規程的制定,其中理論授課中的定位分析、切削加工基礎知識、加工方法及機械制造中的加工質量等內容,均是為制定工藝規程做準備的。實踐是檢驗真理的唯一標準,為了讓學生學以致用,更好地將所學知識融會貫通,很多學校都配備了機械制造技術基礎課程設計。但往往是理論課程學完之后,下個學期集中二至三周做課程設計。這種課程設置方式雖然能將理論與實踐結合起來,但并不是最優組合。因為學生在學習理論知識時,不知如何用,只是機械記憶,學習效率低;在做課程設計時,大多已經將上個學期所學的理論知識忘記,課程設計難度大。因此,我們在理論授課之初就布置課程設計任務,讓學生帶著問題進行課程學習,使得學習更有目的性和針對性,邊學邊思考,學習興趣更加濃厚,學習效果更加顯著,同時即學即用,降低了課程設計的難度,一門課程學完,一個中等復雜程度零件的加工工藝規程也制定完成,增強了學生學習的成就感。這種新的理論與實踐的結合方式被廣大同學接受和認可。
4.過程考核考試方式
考試是對教學質量和人才培養質量的一種檢測與評判??荚嚥皇悄康模嵌酱賹W生掌握重點知識的一種手段。為了更好地讓學生掌握知識,教師應不斷創新設計新的、適合一門課程特點的考試、考查形式?!稒C械制造技術基礎》的重要特點之一是敘述性強,需要理解記憶制造加工中眾多基礎知識點。針對這種特點,我們設計了過程化管理考核與期末考試相結合的考試方式。在每個章節結束甚至每節課結束時,都要對該章節或該節課的重點內容,采用搶答的方式進行考核,并記錄學生成績,既調動了學生學習的積極性,活躍了課堂氣氛,又起到了溫故知新、承上啟下的作用,利于新知識,尤其是相關知識的學習,教學效果顯著。同時很大程度上將學生期末突擊學習、生吞活剝記憶的模式變成了日常學習中的消化、理解。
三、結語
對獨立學院《機械制造技術基礎》教學內容和方式進行改革,是一種新的嘗試。結合獨立學院學生的特點和本學校的教學實際條件,精心設計組織教學內容,不斷創新教學模式,形成了適合本校學生培養目標的獨特的教學方法,教學效果顯著。
參考文獻:
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篇6
我國職業教育課程改革是以項目化為導向進行的,也是一項十分復雜的工作,具有極強的職業性和科學性。目前,課程改革盡管有比較明確的方向,也有比較成功的范例,但具體的操作過程是十分艱巨的,因此,進行廣泛、深入的企業調研和建設一個專業的課程開發團隊是課程改革的首要任務,也是“機械制造基礎”課程改革順利進行的基本保證。項目化的課程開發以典型工作任務為載體設計學習情境,教學過程則以任務為載體,以學生為主體,以能力訓練為目標,讓學生在真實的工作任務中學著做,做著學,實現知識與能力并進。項目化的職業教育課程開發就是把項目化作為一個整體,使課堂講授與工作場所的實際操作指導相結合,按照實際工作過程來設計課程結構,以達到培養學生工作思維,增強學生任務意識的目的,使他們從原來知道什么轉為要做什么。這樣有利于學生更好地理解每一項工作任務,進一步激發學生的學習興趣,提高學生的學習成績,實現由傳統教學向創造性教學的轉變[2]。在項目化教學設計中,要始終貫穿以學生為主體,以教師為主導的思想,使學生真正懂得如何學習、如何思維、如何創造?!皺C械制造基礎”課程項目化的教學活動要按項目化編排,教學內容要服務于工作過程,并把各個工作過程和相關職業技能整合在一起,并以此設計教學情境,使學生更有效地學習理論知識,掌握機械制造的相關技能。
2“機械制造基礎”課程項目化的教學設計
“機械制造基礎”課程項目化的教學設計就是要構建以學科知識邏輯為主線、專業理論知識為主體的教學內容,并根據實際工作任務的需要,以職業活動為主線,以培養職業能力為本位,重新組織和設計教學內容[3]。根據機電類專業對學生機械制造基礎崗位能力的要求,以典型機械零件的加工制造為載體,筆者劃分了8個項目,這8個項目分別是金屬結構及力學性能測量、工程材料及熱處理、鑄造、鍛壓、焊接及膠接、正確使用機床刀具、金屬切削加工、機械制造工藝規程。其中前7個是分散的,最后一個是前面基礎知識的總結和提高。每個項目包含若干個任務,每個任務都根據企業的生產實際來設計。每項任務結束后要開展小組互評和教師點評,以保證每學生熟練掌握機械制造的基礎知識。通過走訪企業和用人單位,與企業專家座談,并結合實驗實訓條件和學生的情況,我系確定了“機械制造基礎”課程相關的主要工作崗位(各類機床操作員、車間機械加工工藝員、機械零件檢驗員),并根據工作崗位所需求的專業知識、操作技能、職業規范和職業能力,制定典型的工作任務。相應的學習情景主要有金屬結構及力學性能測量、工程材料及熱處理、鑄造、鍛壓、焊接及膠接、正確使用機床刀具、金屬切削加工、機械制造工藝規程等。以項目金屬切削加工為例,介紹學習情景的設計。本項目中的工作任務之一是端蓋零件的加工,材料是ZL102。這項工作任務要求確定零件加工方法,編制工藝規程,完成加工,按時交出合格產品。這個項目的具體任務包括分析零件圖、選用金屬切削機床,正確選擇刀具、安裝工件,合理選擇零件表面常用切削加工方法,制訂典型零件加工工藝路線。相應的教學方法包括任務驅動、多媒體教學、現場實做和分組討論。在工作開展前,學生要先從工作任務中收集必要的信息,初步掌握軸套類零件加工的專業知識和技能,再根據工作任務制定學習計劃,建立工作小組,然后確定工作方案,并把工作任務分配到每一個人。在工作開展過程中,學生以小組為單位,在工作任務的引導下完成專業知識的學習和技能訓練,完成實際軸套類零件的加工操作及實際操作質量的檢測。在工作結束后,學習小組開展互評,內容包括能否加工出合格的產品,能否確定最合適的加工工藝路線,學習目的是否達到,并按照成績評定標準給出評價結果[4]。
3“機械制造基礎”課程項目化教學活動的實施過程中存在的問題及對策
在“機械制造基礎”課程項目化教學活動的實施過程中,也遇到了不少問題,比如相關實驗實訓室的建設和師資的配備。為了實現“機械制造基礎”課程的項目化教學,我校完成了實習工廠建設和校內外實習基地的擴建,并改善了實驗實訓室的條件。近年來,已投入巨資,建成了20個校內實驗實訓室和實習工廠,基本上滿足了課程教學的需要。關于師資的配備,學校要給予高度重視,并注重雙師型教師的培養,其目的就是讓以前只能上理論課或實踐課的教師,同時能上理論和實踐課,以保證既能教給學生必須掌握的書本知識,也要教給學生必需的操作技能,打破以前的理論與實踐相脫節的僵局。
4兩點思考
“機械制造基礎”課程項目化教學方案的實施,對于機電類各個專業的教學都是非常重要的。在實施過程中,還有兩個問題需要思考。
4.1師資引進問題
為了更好地開展“機械制造基礎”課程項目化教學,師資培養很重要。師資培養是一個漫長的過程,對于職業院校來說,教師的實踐水平決定了學生的就業率。在專業教師的招聘過程中,不但要重視畢業生學歷層次,更要重視畢業生的職業技能和實際操作水平,只有講課和實際操作水平都合格的人員,才能成為職業院校的老師,這樣才能形成“教師即師傅”的良好局面[5]。
4.2配套教材建設
開展“機械制造基礎”課程項目化的教學過程中,配套教材建設也是一個關鍵環節。開展項目化教學后,原有的教材已無法滿足教學需要。應按崗位操作規程和工作項目進行配套教材的編寫,并做到圖文并茂,以加深學生對工作任務的認識。而參與教材編寫的人員應是有豐富教學經驗的高職院校專職教學人員和企業一線具有豐富實踐經驗的技術人員。這樣的配套教材才能滿足項目化教學,才能推動和促進“機械制造基礎”課程項目化改革的順利進行。
5結束語
篇7
【摘 要】《機械制造工藝基礎》課程是機械類相關專業一門重要的專業技術基礎課程,既有較深的理論性,又有很強的實踐性。根據《機械制造工藝基礎》課程的教學實踐和現代技術發展的需要,針對教學中存在的問題,從課程教學內容、教學方法、教學手段以及課程考核等方面,對本課程教學進行了探索與研究。
【關鍵詞】機械制造工藝基礎;教學方法;教學改革;教學考核
引言 《機械制造工藝基礎》是機械類相關專業一門重要的專業技術基礎課程,是一門研究機械制造工藝方法和工藝過程的學科,具有實踐性強,涉及面廣、應用性強等特點,對培養學生的職業能力,具有十分重要的作用。為適應形勢需要,讓學生更好更快的適用現在不同職業崗位提出的要求,針對目前教學中存在的問題,對《機械制造工藝基礎》課程的教學內容、教學方法、教學手段以及課程考核等方面,對本課程教學進行了探索與研究。
1. 課程教學中存在的問題
1.1 課程內容陳舊。機械制造工藝基礎這門課程知識面面廣、概念性強,與生產實際關系密切,而且有些內容隨著現代科學技術的發展顯的落后,同時學生缺乏相關的感性知識和實踐經驗,教師教學困難,學生學習起來枯燥乏味、沒有興趣。
1.2 課程教學方法傳統單一?!疤铠喪健苯虒W法使整個課堂變成了教師的“演講課”,教學手段比較單一,主要通過教學掛圖,模型等輔助教學,得不到理想的教學效果。在教學過程中仍然停留在從書本到書本的狹隘教學方式,不能拓寬視野,獲取的信息量較小,這種單一的教學方法顯然很難培養出具有創造性的高素質的人才。
1.3 缺乏課程實踐。本課程實踐性強、但學生實踐經驗少,在現在的實習教學中學生參與的實習只是本專業的實習,而機械制造工藝基礎涉及的內容、工種較多,難以保證在較少學時內即完成教學大綱規定的教學要求又能培養學生的工程意識。
2. 明確教學目標,調整教學內容 作為技工院校,主要培養目標是培養面向工業生產一線的具有實踐能力的技能型專門人才。針對以上實際工作需要來確定《機械制造工藝基礎》課程的教學目標,調整教學內容。
通過本課程的學習,可以使學生獲得毛坯的制造方法、機械制造的常用工藝方法、零件加工工藝過程和裝配的基礎知識,對機械制造工藝過程形成一個完整的認識。
將原教材中屬于熱加工工藝的鑄造、鍛造和焊接三個章節的內容合并為一個單元,介紹常見的毛坯制造方法與過程,并對機械加工類專業必須了解的有關影響機械加工方法和質量的毛坯材料機械性能、毛坯上常見缺陷等內容進行大膽地刪減,減少了學時。將原教材第五章到第十章有關各種機床的切削加工和第十一章有關精密、特種加工的知識內容進行分解重組,分別安排為介紹機床構造、刀具類別和介紹金屬切削加工方法及其工藝特點這兩個單元。保留原有的切削加工基礎知識、機械加工工藝過程、典型零件加工和裝配工藝章節,各自成為獨立單元,作為教材的重點知識內容。
3. 改革教學方法和教學手段,提高教學效果
3.1 任務驅動法教學。在教學中,運用“任務驅動法教學”,它是以老師為主導,學生為主體,以任務為驅動,激發學生學習的興趣,讓學生變被動為主動,培養學生的分析、解決問題的能力,提高學生動手操作的能力和團隊合作的能力。教師根據教學要求提出“任務”,以完成具體的“任務”為線索,把教學內容隱含在每個“任務”中,學生通過分析、討論提出解決問題的思路和方法,然后具體操作,教師引導學生邊學邊做完成“任務”,最后教師給予評價和總結。如在學習典型零件的加工時,教師先呈現零件加工的任務;其次學生分組根據提出的任務,分析任務,提出解決方案;然后學生動手操作完成任務;最后教師針對每組學生完成的結果給以評價。
3.2 “理實一體化”教學。采用“理實一體化教學法”,即理論實踐一體化教學法。在課堂上,教師系統地傳授理論知識,進行示范性實驗及示范性操作等讓學生觀察,使學生獲得具體、清晰、生動、形象的感性知識,加深對學習書本知識,抽象理論和實際事物及現象聯系起來,幫助學生形成正確的概念,掌握正確的操作技能。
實踐教學是培養學生技術能力的重要環節,把理論教學與實踐教學相結合,是專業知識向實踐能力轉化的重要手段。例如對于車削、銑削、磨削的實習操作,學生上完理論課后,在教師的指導下進行操作練習,把理論知識通過操作練習進行驗證,練習時一定要掌握正確的練習方法,強調操作安全,提高練習的效果,教師認真巡回指導,加強監督,發現錯誤動作立即糾正,保證練習的準確性。對每名學生的操作次數、質量作好一定的記錄,以提高學生練習的自覺性,促進練習效果。對不操作的學生要求在旁邊認真觀摩,指出操作中的錯誤,教師及時提問,并作為平時的考核分。
3.3 多媒體等輔助教學。《機械制造工藝基礎》課程中機床的結構、工作原理和零件的加工方法比較多,有的還比較復雜。傳統的教學手段比較單一,主要通過教學掛圖,模型等輔助教學,教學效果不好,有些內容很難在黑板上講解和表述清楚。利用現代化設備,通過動畫、視頻展示機床的外形結構、原理、零件加工過程等,化抽象知識為具體知識,直觀易懂,給學生以親臨現場的感受,可以在有限的課堂教學時間獲得更多的教學信息量,提高課堂教學效率和教學質量,有效地激發學生的學習興趣,突出機械制造工藝基礎課程理論教學與實踐教學密切聯系的特點,培養學生的創新意識和分析問題、解決問題的能力。
3.4 課程學法指導。在本課程的授課過程中,貫徹“預習、聽課、復習”這一常規的學習方法,并在結束時讓學生自己歸納總結,提高學習學習的主動性,增強學習自信心。學生在學習“機械加工工藝規程過程”時,學生要根據零件圖,讀懂圖樣、制定加工工藝規程、加工零件,訓練學生運用已學的知識,應用到實際生產中,讓他們真正感覺到學有所用,使學生們獲得一個完整的機加工過程概念,對不同的工藝規程經常有對錯之爭,此時教師應引導學生理解工藝規程通常只有優劣之分。再者要引導學生理解“零件的加工精度并不是越高越好,只要能滿足機器的工作要求即可”。通過實際生產中的工藝問題的實例,可以鞏固已學的知識,強化學生專業思想,同時培養學生的工程觀點后續課程的學習打下良好的基礎。
4. 改革考核方式,綜合評價學生 以技工《機械制造工藝基礎》課程的教學目標為依據,設計了過程性考核和期末成績考核相結合的考核制度。學生的學業成績由筆試成績30%(期中筆試成績占40%,期末考試筆試成績占60%)、實際操作30%、課堂表現20%(包括課堂紀律、考勤、回答問題等)和作業20%組成。這樣既考查了學生的理論基礎知識,也注重了學生實踐能力的培養。通過加大平時考核力度,促使學生端正學習態度、注重平時過程中的學習,對于理論知識較弱、動手能力強的同學,自信心大大增強,學習積極性也得到了很大的提高。
結束語 通過《機械制造工藝基礎》的教學改革與實踐,提高了學生的學習興趣和動手操作的能力,使教學質量有了明顯的提高。在此改革和探索中不可避免的存在一定不足,只要經過不懈的探索和實踐,必將取得更豐碩的成果。
參考文獻
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篇8
1、機械設計制造及其自動化是研究各種工業機械裝備及機電產品從設計、制造、運行控制到生產過程的企業管理的綜合技術學科。以機械設計與制造為基礎,融入計算機科學、信息技術、自動控制技術的交叉學科,主要任務是運用先進設計制造技術的理論與方法,解決現代工程領域中的復雜技術問題,以實現產品智能化的設計與制造。
2、本專業培養具備機械設計制造基礎知識與應用能力, 具有機電新產品開發。
3、與管理企業所需的知識結構及潛能,也具有適應科研、教育、經貿及行政管理等部門工作或繼續深造的素質和能力,能在機械工程及其自動化領域內從事設計制造、科技開發、應用研究、運行管理和經營銷售等方面工作的高級工程技術人才。
4、部分高校按以下專業方向培養: 機械制造及自動化 制造自動化與測控技術 微電子制造裝備及自動化 機電 模具 數控 機電控制 機械電子 機械制造 汽車工程 設計制造 數控技術 職教師資 機電一體化 機械自動化 機械電子工程 機械工藝技術 先進制造技術 機電傳動與控制 機械設計與制造 流體傳動及控制 模具設計與制造 數字化設計制造。
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篇9
關鍵詞:機械制造技術基礎;科學研究;學術探討;教學模式
機械制造技術基礎是機械類專業的一門重要的專業課,課程的主要內容包含了切削加工的基本要素、切削過程的基本規律、機械加工工藝規程的制定、典型零件的機械加工、機械加工精度、機械加工表面質量、裝配工藝規程的制定、機械制造技術的發展[1]。該課程內容豐富、邏輯性差、理論性強、實踐性強、綜合性強[2-3]。目前的機械制造技術基礎課程的教學模式仍然以傳統的課堂講授的灌輸式教學方式為主,雖然能夠快速地傳授給學生大量的理論知識,鞏固學生的基本知識,但是學生不能意識到所學知識的實用性,降低了學生的學習積極性,更不能夠培養學生的創新能力和獨立解決問題的能力[4]。以科學研究為基礎的學術探討教學模式的實施不僅能夠激發學生的學習積極性,更能夠培養學生的創新能力和獨立思考能力,為社會培養創新性人才。本文對機械制造技術基礎課程的學術探討教學模式進行了探索。
1機械制造技術基礎的教學現狀
1.1教學特征與效果
隨著時代的發展,對于學生的培養不但要提高其利用理論知識解決實際問題的能力,更加應該注重培養學生的創新能力、獨立思考的能力和一定的科研精神,為學生進一步的學習打下基礎。目前機械制造技術基礎的教學目標是要求學生掌握機械制造方面的基本理論、基本知識和基本技能,為從事機械制造的現場技術工作及科學研究工作打下堅實基礎。機械制造技術基礎內容豐富、邏輯性差、理論性強、實踐性強、綜合性強,教材中的很多知識需要在實踐中不斷學習和貫通。長期以來,“填鴨式”課堂講授的方法雖然使學生具有較為扎實的基礎知識,但是學生產生了較強的依賴心理,缺乏獨立思考能力和創新能力,阻礙了學生的進一步學習深造[5]。機械制造技術基礎課程內容理論性較強、實踐性強、綜合性強。比如刀具角度的功用,這部分需要學生掌握刀具角度的概念和對切削加工的影響規律,能夠真正運用到實際生產實踐中,并能夠利用辯證法去分析實際加工過程中的切削性能隨著刀具角度的變化規律。然而,由于學生缺乏實際的切削加工經驗,并不能夠真切地感受和理解刀具角度的功用,學生從心理上不能接受和理解這部分內容,導致學生只是機械化地記憶所學內容,缺乏對所學知識必要的思考和綜合分析。雖然很多高校教師提出產學研協同模式、授課+實踐模式、先實踐后理論模式等來提高學生的實踐經驗,但是對于大多數的地方高校來說,受到課時、經費和硬件設施等方面的限制,實施起來有一定的困難,而且培養出來的學生不能夠接觸到現在的前沿科技和科學研究工作,缺乏一定的獨立思考能力和創新精神,不利于學生的進一步深造[6]。
1.2學生的學習現狀
機械制造技術基礎課程以閉卷考試的考核形式為主,平時成績和實驗成績占30%,卷面成績占70%。隨著時代的發展,學生的自主能力得到發展,其學習興趣來源于以實踐為基礎的應用型知識的獲得,機械制造技術基礎課程較強的實踐性和課堂灌輸式教學模式的局限性使得學生不能夠真正認識到該課程相關知識的實用性,學生的學習動力主要來源于學分的獲得,大部分學生以考試前的突擊學習、機械記憶等方式來應付考試,使得機械制造技術基礎的整體教學效果欠佳,學生的學習效果差,不能夠達到教學大綱的要求。金工實習作為機械制造技術基礎課程的前置課程,能夠提高學生的實際生產實踐知識,但是地方高校出于學生的安全、課時量和硬件設施等角度的考慮,學生動手操作的機會較少。機械制造技術的發展歷史源遠流長,機械制造技術基礎課程所講述知識點較為傳統,但是機械制造業作為制造業的最主要的組成部分,機械制造基礎技術、超精密及細微加工技術、自動化制造技術、綠色制造技術等前言科技和科學研究工作的發展均屬于機械制造技術的內容。然而機械制造技術基礎課程相關的前沿技術較為隱蔽,對于缺乏專業數據庫查閱和文獻檢索能力的本科生來說,利用網絡技術和學校購買的專業數據庫學習機械制造技術基礎的前言知識具有一定的困難,特別是對于自主學習能力差的學生來說,面對誘惑較大的大學環境,學生的自控能力和管理時間的能力欠缺。綜合機械制造技術基礎課程特點和學生的學習現狀,探討適合于地方高校的機械制造技術基礎課程的教學模式具有一定的必要性。
2學術探討教學模式的理論背景
大學是進行學問研究的機構,科學研究作為大學教師必須要進行的主要任務之一,導致大學中教師與學生的關系和中小學教師與學生的關系有較大差異,大學的教師并不僅是因學生的存在而存在的,教師和學生還是因對學問的研究工作而存在的[7]。大學中的科學研究工作又導致大學區別于一般職業培訓學校,大學中的科學研究以基礎理論性研究為基礎,以創新性知識的生產、傳播和應用為中心,以產出高水平的科研成果和培養高層次的精英人才為目標,在社會發展、經濟發展、科學進步等方面發揮著重要的作用[8]。人才培養、科學研究和服務社會成為當代高等學校的三大職能,高校教師的主要工作除了教書育人之外,科學研究成為高校教師重要的工作。以傳統課堂講授的灌輸式教學方式主要發揮了教師的主導作用和對課堂教學的組織、管理,但是忽視了對學生的主動性和創造性的開發。機械制造技術基礎教材的內容較多、邏輯性差,只是編寫了機械領域最基本的內容,很少涉及機械領域前沿的研究進展,內容更為古板。例如切削過程中切削力隨著切削參數的變化規律,教材上僅指出其變化規律的單調遞增或遞減性,但是在新型材料加工過程中切削力隨著切削參數的變化規律較為復雜,需要教師根據新型材料的切削加工的實際情況給學生分析其變化規律及機理。因此科學研究不僅能夠推動學科理論研究的深入進行,取得原創性的研究成果,服務于社會,也能夠使教學更有廣度,提高教學質量,激發學生的學習興趣,增強學生的創新能力和獨立解決問題的能力[9]。為了適應現代社會對機械專業技術人才創新能力的新要求,培養學生既有解決生產實際問題的能力,又有創新能力和一定的理論深度素養,科研型大學成為各個高等學校發展的主要方向,也是一流高水平高校的重要標志[10]。
3學術探討教學模式探索
3.1學術探討教學內容準備
基于學術探討教學模式的課堂教學除了講授知識,最重要的是根據最新科研成果講述所學知識的重要性和實用性,激發學生的學習積極性,培養和提高學生的獨立思考能力和創新能力,為實際生產實踐和科學研究作準備。在新的教學模式下,教材中很難理解、重點的內容,在基本知識講解的基礎上,可以通過學術探討的方式,增加學生的學習興趣,引導學生課后閱讀相關學術論文,讓學生理解所學知識的實用性和科學性;對于教材中較簡單的闡述較全面的知識點,可以安排學生自學。教學手段改革的關鍵要求教師必須對刀具、零件加工和裝備等內容十分熟悉,機械制造技術基礎是從事材料精密加工研究的教師必須精通的一門課程[11]。切削加工的基本要素、切削過程的基本規律和機械加工表面質量是從事材料切削加工機理研究的教師必須進行的研究內容,機械加工工藝規程的制定和典型零件的機械加工是從事綠色制造領域的研究者必須熟知的知識點,這幾部分與高效精密加工研究密切相關的知識點恰好正是機械制造技術基礎課程的難點與重點內容。對于缺乏實踐經驗的本科生來說,理解和掌握這些內容十分困難,為了應付考試學生只能死記硬背所學知識點,降低了學生的學習積極性,更不用說提高其獨立思考能力和創新精神。對于從事機械加工研究的高校教師來說,在教學準備階段,應大量閱讀與課程內容相關的科學論文,特別是較為前沿的文獻資料,結合自己的科研成果,以相關科研結論來講述相關知識點的重要性及實用性,以問題的形式啟發學生獨立思考相關科學實驗及數值模擬結論的合理性及可行性,從而激發學生的學習興趣,培養學生的獨立思考能力和創新能力,并使其具有一定的科研素養。
3.2學術探討課程教學方法和手段
現代教育提倡多樣式的教學方法,如討論式、啟發式、問題引導式、案例式等來激發學生的學習積極性[12]。機械制造技術基礎課堂教學在每次講授知識點時,先引用相關的科研論文或者自己的科研成果來詮釋知識點的實用性和重要性,提高學生的學習積極性,然后進行教材基本知識點的講述,最后為了能夠提高學生的獨立思考能力、創新能力和綜合分析問題的能力,可以相關的科研論文或科研成果為基礎提出問題,引導學生以教材的基本知識點為基礎探討相關的科研成果,從而提高學生的科研素養。合理布置課后作業對鞏固課堂理論知識和激發學生的學習興趣具有一定的幫助作用。學術探討教學模式的課后作業要追求一定的豐富性、多樣性,改變傳統的練習題模式,避免學生的抄襲現象,提高學生的科學素養。教師可以尋找與課堂內容相關的科研論文或者讓學生自己檢索相關的科研論文,對科研論文進行閱讀,結合教材基本知識寫出大概100~200字的思考體會。
3.3學術探討課程設計和畢業設計
課程設計是機械制造技術基礎教學中重要的實踐環節,可以加深學生對所學知識的理解能力。目前機械制造技術基礎課程設計的選題常為機械典型零件的加工工藝規程設計。在明確設計任務的前提下,可以要求學生選用多種工藝方案和工藝路線,引導學生利用綠色制造等前言科技來分析多種工藝方案和工藝路線的利弊,讓學生更為直觀地體會合理選擇零件工藝方案和工藝路線的重要性以及了解綠色制造技術前沿科技的概念及實用性[13]。畢業設計是普通高等院校各專業教學計劃中的重要組成部分,是對學生本科階段所學專業知識的綜合、深化和升華,著重鍛煉學生利用各種資源來檢索所需知識并解決實際問題的綜合能力[14-15]。目前大多數地方高校的畢業設計選題多為機械典型零件的加工工藝及夾具設計、數控機床部件的設計、機械加工模具的設計等,其中機械典型零件的加工工藝及夾具設計與機械制造技術基礎課程設計、機械設計制造及自動化綜合課程設計的內容有較多重復的地方。為了能夠進一步提高本科生的創新精神、獨立思考能力和科研能力,地方高校應該打破機械設計制造及自動化專業畢業設計題目的限制,高校教師依據自己的研究方向給學生擬定畢業設計題目,讓學生進行新材料或傳統金屬材料的切削加工試驗研究、基于綠色制造合理工藝路線的選擇和有限元仿真切削加工性能研究,使得學生能夠對機械制造技術基礎中相關理論知識有更深層次的認識,也提高了他們的科學研究能力、從事工程試驗和對試驗數據分析處理解釋的能力。
4結語
篇10
1、機械制造以及機械設計及理論:機械設制造及理論學科是機械工程一級學科所屬的二級學科,是對機械進行功能分析與綜合并定量描述與控制其性能的基礎技術學科,就業前景好。
2、車輛工程:車輛工程是研究汽車、機車車輛、軍用車輛及其他工程車輛等陸上移動機械的理論、設計及制造技術的工程技術領域。隨著汽車的普及,車輛工程專業就業前景極好。
3、機械電子工程:機械電子工程專業俗稱機電一體化,是機械工程與自動化的一種,也是最有前途的一種方向。機械電子系統早已在我們的日常生活中廣泛應用。
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