机械制造技术基础知识范文
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中图分类号:G712;G423.04 文献标志码:A 文章编号:1008-3561(2017)04-0052-01
机械制造技术基础课程的教学目的,是让中职学生掌握机械制造技术方面最基本的理论知识和技能,对制造活动有一个总体的了解与把握,为今后专业课的学习及毕业后从事机械产品的设计、制造及生产管理等工作打下坚实的基础。本文论述机械制造技术基础课程教学内容改革和实践的思路及做法。
一、机械制造技术基础课程教学内容改革的思路
设计好机械制造技术基础课程的教学内容,是课程组必须解决的一个难点问题。在教学内容的改革中,要遵循以下三点指导思想。
(1)拓宽专业,培养通才。过去的专业划分过细,造成学生知识面比较狭窄,难以适应各项建设工作和继续深造的需要。随着新专业目录的确定,学校要对过去老专业的培养计划进行适当修改,并对它的课程体系及教学内容进行改革。机械制造技术基础课程是新制订的教学计划中所规定的机械类各专业必修的三门技术基础课程之一,因此,该课程的教学内容也应遵循“拓宽专业,培养通才”思想,应具备机械类各专业学生所必需的机械制造过程有关的基础知识。
(2)扩宽学生知识面,增强机械类各专业学生的从业能力。从过去机械类各专业的培养计划来看,只有机械制造专业开设机械制造工艺学、机床概论、切削原理等有关机械制造过程的专业课程,但教学内容过专过细,内容庞杂陈旧。而其他机械类专业如机械设计、汽车、工业工程管理等专业,只开设机械制造工艺学课程,造成这些中职生缺乏切削原理、机床及工艺装备等方面的知识,影响从业能力。从统计来看,机械类各专业中职学生毕业后大多数从事机械产品开发、设计、制造、管理和运销等工作。因此,在设置课程教学内容时,要重基础,避免原专业课程内容陈旧庞杂、太专太细等缺点,要强调基础理论知识的实际应用。
(3)提高教学质量,减轻学生负担。过去开设的专业课程较多,各门课程之间的衔接没有处理好,导致一些教学内容重复讲授,而一些教学内容又没有讲到。因此,在机械制造技术基础课程的整合过程中,要注意精选教学内容,要适当增添一些新的知识要点,使课程与现代制造技术相结合,让教学内容具有先进性,能反映出本学科领域的最新科技成果。这样,既提高教学质量,又减轻中职学生的学习负担。
二、机械制造技术基础课程内容体系的改革
机械制造技术基础课程的教学内容应该包括机械产品制造过程的基本理论和方法,它涉及公差及技术测量、金属切削原理与刀具、机床概论及设计、机械制造工艺及机床夹具等方面的知识。本课程的教学主线是:学生学习金属切削原理、金属切削机床以及零件加工表面的技术要求(即公差与配合的相关知识)、零件的定位原理等基础知识之后,再依次叙述机械零件的特征、表面加工方法与加工设备等知识,然后重点研究机械加工工艺规程和机械装配工艺规程的问题,最后,再了解自动化加工、数控加工、特种加工等方面知识。
三、实践性教学的设计思想与教学效果
机械制造技术基础是一门实践性很强的课程,它的内容很多,涉及面比较广。为了让学生真正掌握本课程的教学内容,达到学以致用的效果,除课堂上的理论教学外,教师还要重点加强实践教学环节,提高学生的实践动手能力。为达到预期教学效果,可以设计如下实践教学环节。
(1)计算机辅助课程设计。本课程在理论教学完成以后,要安排一周的计算机辅助机械加工工艺规程(CAPP)课程设计。它要求学生综合运用所学过的知识(包括本课程的基本理论和其他相关课程的知识),在计算机工艺设计软件的辅助下正确分析和合理解决一个比较简单的机械零件工艺规程的设计问题。其目的是通过课程设计,使学生学习并掌握工艺设计方法,能够学以致用。实际上,课程设计也是对学生学习情况的一次验收和巩固。实践证明:课程设计训练可使学生面对具体的工程问题时能综合应用以前所学过的知识,做到正确分析和处理;课程设计训练能够加深学生对机械加工工艺设计原则的理解;在设计过程中,不同工艺方案的分析与对比可使学生初步掌握优化工艺方案的能力;课程设计训练可使学生熟悉各种技术手册、规范、图表等技术资料的运用;课程设计训练能够进一步培养学生的工程应用能力和编写工程技术文件的文字表达能力。
(2)教学实验。为配合机械制造技术基础课程理论教学,培养中职生的动手操作能力,本实践教学环节还设置车刀角度的测量、切削力实验、切削温度实验等三个教学实验,以便学生更好地理解与掌握机械制造过程的基本规律。
四、结束语
江苏省张家港市中等专业学校开设机械制造技术基础课程以来,课程组不断总结经验,对课程教学内容进行补充和完善。从近几年学生所做的课程设计来看,中职生的知识面和实践动手能力达到预期的教学效果。
参考文献:
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【关键词】刀具几何角度;实验教学改革;实践研究
0前言
《机械制造技术基础》是1998年机械工程类专业教学指导委员会推荐设置的一门新的主干技术基础课,是一门理论性及实践性都非常强,且具有重要工程应用价值的课程[1]。该课程主要以机械工艺及切削原理的基本理论和基本知识为支撑,同时将机床、刀具及夹具等相关内容有机的结合,课程的讲授过程须要有相应的实践性教学环节与之配合,即实验教学环节。通过实验教学环节,不但能消化、理解学生课堂上学到的理论知识,提高其动手能力,而且能够培养学生分析问题与解决问题的能力,为日后进一步学习深造及毕业后从事专业工作打下坚实的基础。在讲授《机械制造技术基础》课程开设的实验课“刀具几何角度的认识及测量”时,我发现存在以下几方面问题:第一,刀具结构抽象,有些复杂刀具结构学生难于理解,这是该实验普遍存在的问题;第二,实验教学内容老套、枯燥无味,激发不起学生们的学习兴趣;第三,学生们的学习目的不够明确,不重视实验教学环节,有些学生上实验课只是为了应付,取得学分;第四,实验仪器老化、陈旧。因此,针对《机械制造技术基础》中开设的“刀具几何角度的认识及测量”实验进行教学改革势在必行。近几年,在对该实验课特征分析的基础上,我们在教学内容、教学方法等方面进行了改革及探索,将其应用于本科实验教学,取得了良好的教学效果。
1教学内容的改革
机械制造专业是工程性、实践性很强的专业,其强调动手能力。实验教学环节是其实践性的主要体现,学生也能通过该环节充分发挥和提高其动手能力。由于该实验课涉及的刀具较多,刀具结构较复杂、抽象,实验课时有限,如何在有限的时间内让学生熟练地掌握刀具的相关知识,刀具的测量方法,加强学生能力的培养,成为该实验教学改革的关键。因此,根据该实验的特点,结合当前学生的就业需求,对实验授课内容做了精湛的筛选,既保证学生对刀具有全面的了解,又着重讲解学生日后在实际工作中将要用到的知识。授课的过程中,关键是要制定一条课程主线,将各知识点用这条主线串联起来,这样使实验课的授课内容变得条理清晰,具有很强的逻辑性[2-3]。将该实验课的内容划分为三大部分:(1)应用空间立体模型定义刀具角度;(2)典型刀具的认识及角度介绍;(3)车刀角度的测量方法及其标注。
1.1空间立体模型的应用
由于刀具角度是个空间的概念,这里应用空间立体模型向学生介绍、讲解定义刀具角度的点、线、面。其中‘点’是指刀尖‘,线’是指主切削刃和副切削刃‘,面’涉及两类,一类是刀具本身固有的面,分别为前刀面、主后刀面、副后刀面;另一类是刀具角度定义中需要构建的3个平面,分别为基面、切削平面和正交平面。刀具角度无论是简单的刀具还是复杂的刀具其角度都是在这3个平面中定义的。借助于该模型能够直观的将普通车刀的角度展现在学生面前,使难以理解的空间概念直观化。将模型应用于实验课上不但使难于理解的问题简单化,而且丰富了实验课的授课内容、激发了学生的上课热情。
1.2典型刀具认识及角度介绍
机械加工中常常需要加工的表面涉及外圆表面、孔加工、平面及复杂表面。根据加工表面的不同,刀具分为不同的种类。一般外圆表面的加工常用车刀,车刀按照用途又分为:外圆车刀、端面车刀、内孔车刀、切断刀、切槽刀等;孔加工实现的方法很多,不同的加工方法完成不同的工艺。常用的有:钻孔、扩孔、铰孔、镗孔及拉孔,其中钻孔涉及的刀具有麻花钻、中心钻、深孔钻等,扩孔钻与麻花钻相似,刀齿数较多,没有横刃。铰孔用铰刀,镗孔用镗刀;平面及复杂表面的加工常用方法是铣削,铣削根据加工的不同表面需要不同的铣刀,常用的铣刀包括:圆柱铣刀、面铣刀、三面刃铣刀、立铣刀、键槽铣刀、角度铣刀及成形铣刀等[1]。不同的刀具都有各自的刀具角度,按照刀具角度的定义都能找到其相应的几何角度。在实验课上,结合常用刀具的应用讲解不同刀具的几何角度。
1.3车刀角度的测量方法及标注
车刀的角度较其他刀具的角度简单些,该实验中用万能量角台测量车刀的几何角度。万能量角台能够构造出车刀测量时,需要的3个空间参考平面,然后利用量角台的可调部分找到度量平面位置和构成每个需测量角度的平面(或直线)的位置,按照实验的测量方法即可完成车刀的几何角度测量。测量后的角度按照《机械工程图学》理论绘制平面图,在该图上按照实测角度的大小完成角度的标注。
2教学方法的改进
2.1多媒体技术的应用
以往传统的教学方法多是以老师为主的填鸭式教学,授课方式呆板,学生觉得枯燥无味,激发不起学生的学习兴趣。鉴于该实验的特点:一些刀具的角度空间立体性很强,而这些抽象的问题只凭老师一味的讲解,学生很难消化理解。将多媒体技术融入到实验课上,上述问题迎刃而解。将图形、动画、视频等多媒体结合在一起,使典型的刀具结构活灵活现地展现在学生面前,既加深了学生对刀具结构的认识、理解,又激发了他们的学习兴趣,使枯燥的课堂变得生动有趣。
2.2教与学的互动
传统的实验课教学方法是老师按照实验步骤一步一步的指导学生完成,整节课都是按照老师规划好的条条框框进行[4-5]。最终学生只是按照老师说的方法得出个实验结果,至于实验怎么做的,为什么要这样做,不是很清楚。这种授课方式很难充分发挥学生的聪明才智,在动手能力提高方面也很有限。基于此,考虑该实验没有安全隐患,我们提出了教与学互动的教学模式:首先做实验之前布置学生课后复习实验内容,然后实验课上先由老师与学生一起回顾关于该实验课的理论知识,同时教师介绍本实验用到的仪器设备结构、工作原理及使用方法,这部分可以看作是实验前的“序”环节,实验前的准备工作都完成后,将学生分成两组,每组8人,在每组中选出学生代表来讲解实验,其余学生自己动手做,实现了教与学的互动。实验完成后要求每位做实验的同学谈谈自己的体会及实验课有待改进的地方,最后由老师对课堂情况进行总结。几轮课下来,该授课方法取得了极好的授课效果!
3结论
经过几届的实验教学实践,不断探索《机械制造技术基础》课中“刀具几何角度的认识及测量”实验课的教学规律,综合运用各种教学理念及教学方法,始终不渝的坚持理论与实践的有机结合,大力激发学生们的学习兴趣、调动其学习的积极性,充分拓宽其视野、发挥其创造性,极大地提高了学生们的动手能力,培养他们的创新意识。在教学质量和教学效果上得到了很大的提高。
作者:朱晓翠 李春光 王继利 许彬彬 单位:吉林大学机械科学与工程学院
【参考文献】
[1]于俊一,邹青.机械制造技术基础[M].北京:机械工业出版社,2009.2.
[2]李雪,等.机电控制工程基础课程的教学改革实践研究[J].科技信息,2010.
[3]李伟华.机械制造技术基础教学探讨[J].广东工业大学学报(社会科学版),2008(7):97-98.
篇3
关键词 机械制造技术基础;实践能力;课程改革
中图分类号:G642.3 文献标识码:B
文章编号:1671-489X(2016)20-0142-02
1 前言
机械制造技术基础是目前我国机械类专业本科期间普遍开设的主要专业课程。课程主要包括机械加工工艺、金属切削原理与刀具、金属切削机床、机床夹具、机械零件加工质量分析与控制等几个主要部分[1],旨在加强学生对机械加工工艺、机床、夹具以及刀具等机械加工中的常识性知识的理解,使学生具备一定的分析和解决机械加工中实际问题的能力,并且初步具备解决加工现场工艺问题的能力,为以后实际工程问题的解决奠定基础。机械制造技术基础课程在整个机械设计和制造及生产过程中都占据着重要地位,该课程实践性强,涉及知识面广,因此,机械类学生必须具备一定的实践能力。
2 当前教学模式
目前的机械制造技术基础课程的授课模式仍然是以传统的课堂讲授为主。对于抽象知识,通常使用图示和多媒体教学的方式辅助学生理解。在本科教学方式还不成熟的时期,灌输式教学是必然的选择,亦是无奈的选择。灌输式的教学方式可以最快地使学生熟悉大量的知识点,了解繁复的制造技术。但是现在若仍采用灌输式教学,则难以继续满足该门课程的教学需求,更难以培养出能做到学以致用的机械类人才[2-3]。
首先,灌输式教学无法使学生直观地理解课程中大量的抽象概念;
其次,该种教学模式难以激发学生的学习热情;
最后,一味地由教师在课堂上讲述而脱离了生产实际,将会使得学生在参加工作后无所适从,不能真正理解自己的工作内容[4]。
3 关于机械制造技术基础课程改革的讨论
机械工程是一门理论与实践并重的学科,教学必须要以实践为出发点和落脚点。在教学过程中应当从实践出发,引导学生参与课程,而最终的目的是要培养出具有解决实际问题能力的优秀机械人才[5]。显然,当前的填鸭式教学模式难以充分实现这一目标。因此,下面结合对该门课程的教学经验,探讨关于机械制造技术基础课程改革的一些观点。
机械制造技术基础课程是对原来的“机械制造工艺学”“金属切削机床”“金属切削原理与刀具”和“机床夹具设计原理”4门课程的教学内容进行重新集成、整合和更新,导致目前课程学时相对少、内容多,理论与实践分离,使学生难以真正地理解课程内容。由于课程的特殊性,机械制造技术基础是无法脱离实践而进行教学的,然而现在普遍的教学方式都是由教师在课堂上讲授课程,缺少实践环节。
应用型的本科教育既不是培养传统的技术工人,也不是培养主攻理论的科研人员,而是致力于培养一种介于二者之间的人才,既具备理论基础,又具备解决实际问题能力的工程技术人才。因此,机械制造技术基础课程不能脱离实践,而应该同实践紧密结合。
在授课形式上,应当有充分的课时引导学生利用学校资源参与实践。仅以金属切削为例,对于刀面、切削刃等较为直观、容易掌握的知识点,通过图示或多媒体的教学方式就可以使学生得到充分理解;但是对于诸如不同的切削用量对加工表面质量究竟会造成何种影响等更为感性和抽象的知识点,没有亲自的实践和现场观摩是难以得到深刻理解的。
4 关于机械制造技术基础课程改革方案的实施
由前述讨论可知,机械制造技术基础课程需要安排一定量的实践课时,以实现理论与实际相结合的教学效果。实践课程至少要占到总课时的1/3以上,有条件的学校甚至可以考虑将比例扩大至1/2左右。以下是结合教学经验提出的机械制造技术基础各个部分实践课时具体内容的实施方案。
金属切削与磨削加工 在实践课时中让学生亲自体验各种成型方法的工作方式,加深对各种成型方法的理解;让学生直观地感受不同的切削和磨削用量对表面质量的影响,以及不同的刀具材料和几何参数对加工表面质量的影响;如果教学条件不足,可以由教师选择较优和较劣的方案分别进行加工以节省成本和时间。
机械加工工艺规程的制订 工艺规程的制订是一项需要长时间积累的工作,然而当前的教学中关于工艺学的部分更注重理论授课而缺乏实践操作。在理论课程讲授完之后,可以让学生在课下完成某个工件的工艺规程的制订,并在实践课时中让学生按照自己所编写的工艺规程进行加工,通过实际操作切实感受到不同水平的工艺规程对加工效率和加工质量的影响,加深对工艺规程的理解,了解工艺规程的制订在机械加工中占据何种地位,工艺规程的优劣对机械加工将会产生何种影响。同样,如果客观条件无法满足每个学生都实际参与加工,可以由教师选择较优和较劣方案分别进行加工。
机床夹具 机床夹具种类繁多,仅靠图示难以表述清楚,而类似三爪卡盘等较大夹具难以拆卸,不方便在课堂上展示,具体的工作原理仅靠课堂讲述也难以表达清楚。在实践课时中,可以让学生亲自体验各种机床夹具的夹紧定位方式,更能加深对六点定位原理的理解,使学生可以切实地理解到每一个定位点是如何限制工件的自由度的,而过定位、欠定位和不完全定位在工件的定位中又是如何产生不同的影响的。也能使学生直观地观察到各种典型的定位方式,理解它们各自的优缺点。
关于其他知识点的实践课时安排 在机械制造技术基础课程中,有一些理论性较强或是需要大量的实验数据支持的知识点,如机械加工质量的影响因素及控制,机器装配方法的选择及确定。这些知识点或者是研究性较强,不适宜在本科教育阶段深入讨论;或者是需要大量的实践经验,而这种经验在本科阶段也难以获得。因此,这些知识点并不适宜于安排过多的实践课时,但是安排一定的实践课时仍然是必要的。
掌握一定的理论性较强的知识,可以激发学生的科研兴趣。机械工程作为一门建立在实践基础上的学科,科研需要大量的实验数据作为支撑,在本科教学中有意识地引导培养学生的科研能力,可以帮助学生发掘自己的兴趣,为以后的择业或深造做好准备。
掌握一定的经验性知识,可以使学生在日后的工作中具备一定的管理生产的能力,而参与生产管理是机械类本科教育的目的之一。因此,在教学过程中应当有意识地使学生了解并参与到整个生产过程中去,为日后的工作打下坚实的基础。所以在教学过程中对于这些知识点仍然需要安排一定的实践课时。
关于先进制造技术单元的实践课时安排 当下在本科教育中对于先进制造技术涉猎甚少,这样是不利于培养出优秀的、现代化的机械工程师的。对于本科生的教育,要能做到立足基础、放眼未来,对于前沿的、先进的技术不能忽略,而是要由教师引导学生去关注了解。充分利用学校实验室的便利条件,让学生了解到最前沿的制造技术,既可以为国家培养更高级的机械人才做准备,也可以激发起学生的学习和科研热情。
关于机械制造技术基础考试方式改革的设想 在教学中经常见过所谓“高分低能”的学生,该类学生在理论考试中可以获得优秀的成绩,但是在实际解决问题中的表现并不尽如人意。在本科生教育中,关于理论知识的考查固然重要,但是对于实际操作能力的考查也不能轻易舍弃。因此,在机械制造技术基础的考试中可以采用理论与实际操作按不同比例参与最终分数的评定方式,具体比例可以依照各学校不同的课程安排和实际情况适当调节。
5 总结与展望
机械工程作为工程学的一大分支,需要建立在坚实的实践基础之上。而当今我国机械类的本科教育过于偏重理论而忽略实践,是一种本末倒置的做法。机械类的课程应当走出教室,回归到实践当中去。这种想法不止局限于机械制造技术基础这门课程,同样适用于整个机械大类乃至于整个工科类的课程。对于目前的教育模式,应在理论教学中适时、适量地穿插一些实践学时。因此,通过该教学改革方法的实施,可为社会培养出合格的、能够学以致用的机械类人才。
参考文献
[1]朱立达,巩亚东,史家顺.基于数字化建模与仿真的“机械制造技术基础”课程改革与应用[J].中国新通信,2015(7):108-109.
[2]中国机械工程学科教程研究组.中国机械工程学科教程[M].北京:清华大学出版社,2012.
[3]国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010―2020年)[M].北京:人民出版社,2010.
篇4
关键词:机械制造工艺;合理化机械设计;探讨
1引言
在我们的生产生活中,机械制造工艺起到着非常重要的作用,能够极大的方便人们生产,减少人力资源的消耗,可以有效的提升工作的效率。在保证机械利用的同时,需要保证其设计的合理性,这样才能够提升产品的质量和寿命,也更能在市场竞争中处于有利的地位,所以需要提升机械设计水准的提高。
2机械制造工艺基础知识
机械制造工艺就是将原材料制作成合格的产品的过程,而这个过程中需要采用一定的手段和方式,是机械制造行业的基础技术之一,不管在何种的机械制造行业,采取先进的制造工艺和设备才是确保降低产品的生产成本和提高质量的重要手段,也能够很好的提高企业的效益。而机械制造工艺基础知识有一下几种,制作程序和技术的程序,首先在机械制造的过程中,有制作程序和技术程序两方面,其中制作程序可以将原材料通过制造将其转化为产品,而技术程序则是对半成品作进一步的加工过程,就是用机器生产方式,使得半成品能够生产完成产品。这是机械制造工艺的基本步骤和形式,其次是定位,零件的定位是现在机械制造中常用的一种制造工艺,这种定位工作对于零件的质量有着很重的作用,因为在制造过程中,需要根据不同的零件选择不同的加工形式,这样也能提高机械制作的质量。同时,根据市场的不断改变,相应的标准也要做出改变,这对于机械制作来说,也是一种挑战[1]。
3机械设计过程中注意事项
在实际的机械制作过程中,想要实现机械制造工艺的合理化机械设计,就应该在这个过程的一些注意事项需要注意。设计策划方案时候,要对机械设计的要求进行全面了解,并且对这些方面进行改进,促进设计理念和工程的进步。当然,还有就对机械策划总程序进行良好的规划,因为机械策划的总程序直接关系到每一个环节的工作规范程度。有利于规划方案能够全面实施,然后,适宜的方案策划能够能够实现理论和实践的完美统一。最后,对于装置实现具体调解的控制管理过程,要在具体过程中做到系统化。
4机械制造工艺中机械设计合理化措施
4.1提高加工精度工艺措施
机械策划制造程序中,是会存在一定差异的,对此,需要对形成不一样原因进行分析,增加机械制造工艺的合理性,首先就要提高机械设计的总体水平,机械制造的标准是不同的,而且精度也需要及时的调整,保证设计能够符合要求。如果和实际生产的标准差异过大,就会导致让机械无法满足生产的需要。严重的话还会引发很多事故,给生产带来了很大威胁。所以,对于加工精度工艺进行一定的设计,改进测量工具来提高进度,在对产品检测的时候要保证误差尽量减少。经过长时间的机械制造,很多机械设备在精确度上就存在不足,热变形、道具磨损、内部应力等情况,根据相应的状况采取措施,比如减少误差补偿法,分化或均化原始误差法。
4.2提高表面质量工艺措施
在机械加工时,加工表面质量指的是在机械加工之后,零件的表面会出现一定的不平整,也就是所说的粗糙度,零件出现了粗糙度就会让产品整体的性能和质量,甚至会缩短产品的使用时间,那么如果要提高表面质量,就需要选择合适的刀具,选择符合实际情况的刀具,对产品表面的粗燥度尽量减少损坏。其次,在进行切割条件选择时,要根据材料的硬度选择合适的切削速度,要减少积屑的残留,同时,还可以选择切割液这样的方式来提高产品表面的质量[2]。
4.3加强绿色制造的工艺措施
在机械设计的过程中,需要对设计的理念进行创新,不断改进设计的方案,能够将绿色环保的理念贯彻进去,则能够极大的提升机械制造的环保力度。不断对设计的理念进行更新,完善设计理念,保证设计理念能很好的适应经济发展的需要,在保护环境的同时,也获得了经济效益。还有,对于机械设计制造的材料,也要保证其污染控制在合理的范围。
作者:董 单位:荆楚理工学院 湖北
参考文献:
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关键词: 《机械制造技术基础》 制造业信息化软件 过程考核
一、引言
独立学院作为优质本科教育类型的补充,已经成为高等教育的重要组成部分和新的增长点,主要培养上手快、后劲足的复合应用型人才[1]。《机械制造技术基础》是一门综合性很强又密切联系生产实际的[2]机械类学生的一门技术基础必修课,主要培养学生掌握机械加工的基本知识,并使学生具备制定工艺规程和设计机床夹具的能力,既为学习后继专业课服务,又可直接用于生产实际[2]。该课程内容丰富、知识面广,但比较枯燥[3]。在吉林大学珠海学院,其每学年授课的学生人数都在500人左右。本门课程教学质量的好坏,直接影响学生将来就业时从事制造加工工作能力的强弱。针对独立学院学生大多逻辑、数理较差,仅靠死机硬背很难将知识学以致用的特点,很有必要对《机械制造技术基础》课程教学进行改革探析。
二、改革探析
1.先进的制造业信息化软件辅助理论课堂教学
《机械制造技术基础》课程中,很多知识点比较晦涩难懂,如:刀具的标注角度、夹具的设计及工件在夹具中的安装与拆卸过程等,传统的教学方法多是借助教具或图纸进行讲解。在吉林大学珠海学院,该课程多是在阶梯大教室教学,教具大小有限,坐在教室中部及靠后位置的同学很难看清楚,且制作教具成本较高,耗时较长。识图对于独立学院的学生本身就是一个难题,且由于夹具的复杂性,其二维装配图纸的信息量很大,因此学生根据二维图纸建立三维空间概念仍然很难,更不用说在头脑中仿真工件在夹具中的安装和拆卸过程。基于以上弊端,我们将先进的制造业信息化软件引入《机械制造技术基础》的理论课堂教学中。吉林大学珠海学院机械与汽车工程系办学特色之一就是将先进的制造业信息化软件与传统的理论课程相结合。教师利用NX软件,建立刀具的三维模型及正交平面参考系,使学生对刀具的标注角度一目了然,利用投影仪播放演示,即使坐在教室最后一排的学生也能清楚地观看到。教师利用NX软件建立夹具的三维装配模型,并在软件中录制工件的安装与拆卸的仿真动画过程,使得教学更加直观生动。另外,传统教学方法中,学生即使能针对一个零件的加工制定出工艺过程,但仍然不能对工件在机床上的具体加工过程、刀具的行走路线等建立直观的认知,只能在有条件的基础上去工厂参观实际生产获知刀具的具体运动轨迹。将NX软件引入到《机械制造技术基础》教学中之后,就可以用NXCAM功能生动地仿真出刀具的行走路线、切削余量、走刀次数等[4],使得学生在未将实物毛坯材料拿到机床上加工之前,就可以进行虚拟制造加工,并将虚拟制造中遇到的问题及时解决,从而保证了实际生产的有效性,提高了生产效率,节约了生产成本。在教学过程中,用到了学生先导课程中所学的先进的三维制造业信息化软件NX,学生倍感亲切,更加明确了学生学习三维制造业信息化软件的目的,同时提高了学生学习本门课程的成就感和兴趣。
2.理论与实践相结合
《机械制造技术基础》是一门实践性非常强的课程,只是课堂教学,脱离生产实际的教学方法,必然达不到培养学生在零件制造方面工程实践能力的教学目的。所以,我们采用了多样化教学方式,将理论教学与金工实习、生产实习、实验和课程设计相结合,学生学习理论课的同时,还要认识和操作各种类型的机床,包括普通机床和数控机床及特种加工机床,加工真实的工件,从而将理论知识与实践进行印证,而非死记硬背。
3.课程设计伴随理论授课
《机械制造技术基础》综合性强,涉及工程图学、机械设计、工程材料、材料力学等很多先导课程的知识。该课程的核心和难点内容是工艺规程的制定,其中理论授课中的定位分析、切削加工基础知识、加工方法及机械制造中的加工质量等内容,均是为制定工艺规程做准备的。实践是检验真理的唯一标准,为了让学生学以致用,更好地将所学知识融会贯通,很多学校都配备了机械制造技术基础课程设计。但往往是理论课程学完之后,下个学期集中二至三周做课程设计。这种课程设置方式虽然能将理论与实践结合起来,但并不是最优组合。因为学生在学习理论知识时,不知如何用,只是机械记忆,学习效率低;在做课程设计时,大多已经将上个学期所学的理论知识忘记,课程设计难度大。因此,我们在理论授课之初就布置课程设计任务,让学生带着问题进行课程学习,使得学习更有目的性和针对性,边学边思考,学习兴趣更加浓厚,学习效果更加显著,同时即学即用,降低了课程设计的难度,一门课程学完,一个中等复杂程度零件的加工工艺规程也制定完成,增强了学生学习的成就感。这种新的理论与实践的结合方式被广大同学接受和认可。
4.过程考核考试方式
考试是对教学质量和人才培养质量的一种检测与评判。考试不是目的,而是督促学生掌握重点知识的一种手段。为了更好地让学生掌握知识,教师应不断创新设计新的、适合一门课程特点的考试、考查形式。《机械制造技术基础》的重要特点之一是叙述性强,需要理解记忆制造加工中众多基础知识点。针对这种特点,我们设计了过程化管理考核与期末考试相结合的考试方式。在每个章节结束甚至每节课结束时,都要对该章节或该节课的重点内容,采用抢答的方式进行考核,并记录学生成绩,既调动了学生学习的积极性,活跃了课堂气氛,又起到了温故知新、承上启下的作用,利于新知识,尤其是相关知识的学习,教学效果显著。同时很大程度上将学生期末突击学习、生吞活剥记忆的模式变成了日常学习中的消化、理解。
三、结语
对独立学院《机械制造技术基础》教学内容和方式进行改革,是一种新的尝试。结合独立学院学生的特点和本学校的教学实际条件,精心设计组织教学内容,不断创新教学模式,形成了适合本校学生培养目标的独特的教学方法,教学效果显著。
参考文献:
[1]杨鼎强,蒋加伏,傅明,毛云芳.独立学院大学计算机基础课程改革与建设[J].中国大学教育,2008(8).
[2]张树林,胡义华.独立学院《机械制造技术基础》课程教学创新的探讨[J].教育探索,2011(21).
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我国职业教育课程改革是以项目化为导向进行的,也是一项十分复杂的工作,具有极强的职业性和科学性。目前,课程改革尽管有比较明确的方向,也有比较成功的范例,但具体的操作过程是十分艰巨的,因此,进行广泛、深入的企业调研和建设一个专业的课程开发团队是课程改革的首要任务,也是“机械制造基础”课程改革顺利进行的基本保证。项目化的课程开发以典型工作任务为载体设计学习情境,教学过程则以任务为载体,以学生为主体,以能力训练为目标,让学生在真实的工作任务中学着做,做着学,实现知识与能力并进。项目化的职业教育课程开发就是把项目化作为一个整体,使课堂讲授与工作场所的实际操作指导相结合,按照实际工作过程来设计课程结构,以达到培养学生工作思维,增强学生任务意识的目的,使他们从原来知道什么转为要做什么。这样有利于学生更好地理解每一项工作任务,进一步激发学生的学习兴趣,提高学生的学习成绩,实现由传统教学向创造性教学的转变[2]。在项目化教学设计中,要始终贯穿以学生为主体,以教师为主导的思想,使学生真正懂得如何学习、如何思维、如何创造。“机械制造基础”课程项目化的教学活动要按项目化编排,教学内容要服务于工作过程,并把各个工作过程和相关职业技能整合在一起,并以此设计教学情境,使学生更有效地学习理论知识,掌握机械制造的相关技能。
2“机械制造基础”课程项目化的教学设计
“机械制造基础”课程项目化的教学设计就是要构建以学科知识逻辑为主线、专业理论知识为主体的教学内容,并根据实际工作任务的需要,以职业活动为主线,以培养职业能力为本位,重新组织和设计教学内容[3]。根据机电类专业对学生机械制造基础岗位能力的要求,以典型机械零件的加工制造为载体,笔者划分了8个项目,这8个项目分别是金属结构及力学性能测量、工程材料及热处理、铸造、锻压、焊接及胶接、正确使用机床刀具、金属切削加工、机械制造工艺规程。其中前7个是分散的,最后一个是前面基础知识的总结和提高。每个项目包含若干个任务,每个任务都根据企业的生产实际来设计。每项任务结束后要开展小组互评和教师点评,以保证每学生熟练掌握机械制造的基础知识。通过走访企业和用人单位,与企业专家座谈,并结合实验实训条件和学生的情况,我系确定了“机械制造基础”课程相关的主要工作岗位(各类机床操作员、车间机械加工工艺员、机械零件检验员),并根据工作岗位所需求的专业知识、操作技能、职业规范和职业能力,制定典型的工作任务。相应的学习情景主要有金属结构及力学性能测量、工程材料及热处理、铸造、锻压、焊接及胶接、正确使用机床刀具、金属切削加工、机械制造工艺规程等。以项目金属切削加工为例,介绍学习情景的设计。本项目中的工作任务之一是端盖零件的加工,材料是ZL102。这项工作任务要求确定零件加工方法,编制工艺规程,完成加工,按时交出合格产品。这个项目的具体任务包括分析零件图、选用金属切削机床,正确选择刀具、安装工件,合理选择零件表面常用切削加工方法,制订典型零件加工工艺路线。相应的教学方法包括任务驱动、多媒体教学、现场实做和分组讨论。在工作开展前,学生要先从工作任务中收集必要的信息,初步掌握轴套类零件加工的专业知识和技能,再根据工作任务制定学习计划,建立工作小组,然后确定工作方案,并把工作任务分配到每一个人。在工作开展过程中,学生以小组为单位,在工作任务的引导下完成专业知识的学习和技能训练,完成实际轴套类零件的加工操作及实际操作质量的检测。在工作结束后,学习小组开展互评,内容包括能否加工出合格的产品,能否确定最合适的加工工艺路线,学习目的是否达到,并按照成绩评定标准给出评价结果[4]。
3“机械制造基础”课程项目化教学活动的实施过程中存在的问题及对策
在“机械制造基础”课程项目化教学活动的实施过程中,也遇到了不少问题,比如相关实验实训室的建设和师资的配备。为了实现“机械制造基础”课程的项目化教学,我校完成了实习工厂建设和校内外实习基地的扩建,并改善了实验实训室的条件。近年来,已投入巨资,建成了20个校内实验实训室和实习工厂,基本上满足了课程教学的需要。关于师资的配备,学校要给予高度重视,并注重双师型教师的培养,其目的就是让以前只能上理论课或实践课的教师,同时能上理论和实践课,以保证既能教给学生必须掌握的书本知识,也要教给学生必需的操作技能,打破以前的理论与实践相脱节的僵局。
4两点思考
“机械制造基础”课程项目化教学方案的实施,对于机电类各个专业的教学都是非常重要的。在实施过程中,还有两个问题需要思考。
4.1师资引进问题
为了更好地开展“机械制造基础”课程项目化教学,师资培养很重要。师资培养是一个漫长的过程,对于职业院校来说,教师的实践水平决定了学生的就业率。在专业教师的招聘过程中,不但要重视毕业生学历层次,更要重视毕业生的职业技能和实际操作水平,只有讲课和实际操作水平都合格的人员,才能成为职业院校的老师,这样才能形成“教师即师傅”的良好局面[5]。
4.2配套教材建设
开展“机械制造基础”课程项目化的教学过程中,配套教材建设也是一个关键环节。开展项目化教学后,原有的教材已无法满足教学需要。应按岗位操作规程和工作项目进行配套教材的编写,并做到图文并茂,以加深学生对工作任务的认识。而参与教材编写的人员应是有丰富教学经验的高职院校专职教学人员和企业一线具有丰富实践经验的技术人员。这样的配套教材才能满足项目化教学,才能推动和促进“机械制造基础”课程项目化改革的顺利进行。
5结束语
篇7
【摘 要】《机械制造工艺基础》课程是机械类相关专业一门重要的专业技术基础课程,既有较深的理论性,又有很强的实践性。根据《机械制造工艺基础》课程的教学实践和现代技术发展的需要,针对教学中存在的问题,从课程教学内容、教学方法、教学手段以及课程考核等方面,对本课程教学进行了探索与研究。
【关键词】机械制造工艺基础;教学方法;教学改革;教学考核
引言 《机械制造工艺基础》是机械类相关专业一门重要的专业技术基础课程,是一门研究机械制造工艺方法和工艺过程的学科,具有实践性强,涉及面广、应用性强等特点,对培养学生的职业能力,具有十分重要的作用。为适应形势需要,让学生更好更快的适用现在不同职业岗位提出的要求,针对目前教学中存在的问题,对《机械制造工艺基础》课程的教学内容、教学方法、教学手段以及课程考核等方面,对本课程教学进行了探索与研究。
1. 课程教学中存在的问题
1.1 课程内容陈旧。机械制造工艺基础这门课程知识面面广、概念性强,与生产实际关系密切,而且有些内容随着现代科学技术的发展显的落后,同时学生缺乏相关的感性知识和实践经验,教师教学困难,学生学习起来枯燥乏味、没有兴趣。
1.2 课程教学方法传统单一。“填鸭式”教学法使整个课堂变成了教师的“演讲课”,教学手段比较单一,主要通过教学挂图,模型等辅助教学,得不到理想的教学效果。在教学过程中仍然停留在从书本到书本的狭隘教学方式,不能拓宽视野,获取的信息量较小,这种单一的教学方法显然很难培养出具有创造性的高素质的人才。
1.3 缺乏课程实践。本课程实践性强、但学生实践经验少,在现在的实习教学中学生参与的实习只是本专业的实习,而机械制造工艺基础涉及的内容、工种较多,难以保证在较少学时内即完成教学大纲规定的教学要求又能培养学生的工程意识。
2. 明确教学目标,调整教学内容 作为技工院校,主要培养目标是培养面向工业生产一线的具有实践能力的技能型专门人才。针对以上实际工作需要来确定《机械制造工艺基础》课程的教学目标,调整教学内容。
通过本课程的学习,可以使学生获得毛坯的制造方法、机械制造的常用工艺方法、零件加工工艺过程和装配的基础知识,对机械制造工艺过程形成一个完整的认识。
将原教材中属于热加工工艺的铸造、锻造和焊接三个章节的内容合并为一个单元,介绍常见的毛坯制造方法与过程,并对机械加工类专业必须了解的有关影响机械加工方法和质量的毛坯材料机械性能、毛坯上常见缺陷等内容进行大胆地删减,减少了学时。将原教材第五章到第十章有关各种机床的切削加工和第十一章有关精密、特种加工的知识内容进行分解重组,分别安排为介绍机床构造、刀具类别和介绍金属切削加工方法及其工艺特点这两个单元。保留原有的切削加工基础知识、机械加工工艺过程、典型零件加工和装配工艺章节,各自成为独立单元,作为教材的重点知识内容。
3. 改革教学方法和教学手段,提高教学效果
3.1 任务驱动法教学。在教学中,运用“任务驱动法教学”,它是以老师为主导,学生为主体,以任务为驱动,激发学生学习的兴趣,让学生变被动为主动,培养学生的分析、解决问题的能力,提高学生动手操作的能力和团队合作的能力。教师根据教学要求提出“任务”,以完成具体的“任务”为线索,把教学内容隐含在每个“任务”中,学生通过分析、讨论提出解决问题的思路和方法,然后具体操作,教师引导学生边学边做完成“任务”,最后教师给予评价和总结。如在学习典型零件的加工时,教师先呈现零件加工的任务;其次学生分组根据提出的任务,分析任务,提出解决方案;然后学生动手操作完成任务;最后教师针对每组学生完成的结果给以评价。
3.2 “理实一体化”教学。采用“理实一体化教学法”,即理论实践一体化教学法。在课堂上,教师系统地传授理论知识,进行示范性实验及示范性操作等让学生观察,使学生获得具体、清晰、生动、形象的感性知识,加深对学习书本知识,抽象理论和实际事物及现象联系起来,帮助学生形成正确的概念,掌握正确的操作技能。
实践教学是培养学生技术能力的重要环节,把理论教学与实践教学相结合,是专业知识向实践能力转化的重要手段。例如对于车削、铣削、磨削的实习操作,学生上完理论课后,在教师的指导下进行操作练习,把理论知识通过操作练习进行验证,练习时一定要掌握正确的练习方法,强调操作安全,提高练习的效果,教师认真巡回指导,加强监督,发现错误动作立即纠正,保证练习的准确性。对每名学生的操作次数、质量作好一定的记录,以提高学生练习的自觉性,促进练习效果。对不操作的学生要求在旁边认真观摩,指出操作中的错误,教师及时提问,并作为平时的考核分。
3.3 多媒体等辅助教学。《机械制造工艺基础》课程中机床的结构、工作原理和零件的加工方法比较多,有的还比较复杂。传统的教学手段比较单一,主要通过教学挂图,模型等辅助教学,教学效果不好,有些内容很难在黑板上讲解和表述清楚。利用现代化设备,通过动画、视频展示机床的外形结构、原理、零件加工过程等,化抽象知识为具体知识,直观易懂,给学生以亲临现场的感受,可以在有限的课堂教学时间获得更多的教学信息量,提高课堂教学效率和教学质量,有效地激发学生的学习兴趣,突出机械制造工艺基础课程理论教学与实践教学密切联系的特点,培养学生的创新意识和分析问题、解决问题的能力。
3.4 课程学法指导。在本课程的授课过程中,贯彻“预习、听课、复习”这一常规的学习方法,并在结束时让学生自己归纳总结,提高学习学习的主动性,增强学习自信心。学生在学习“机械加工工艺规程过程”时,学生要根据零件图,读懂图样、制定加工工艺规程、加工零件,训练学生运用已学的知识,应用到实际生产中,让他们真正感觉到学有所用,使学生们获得一个完整的机加工过程概念,对不同的工艺规程经常有对错之争,此时教师应引导学生理解工艺规程通常只有优劣之分。再者要引导学生理解“零件的加工精度并不是越高越好,只要能满足机器的工作要求即可”。通过实际生产中的工艺问题的实例,可以巩固已学的知识,强化学生专业思想,同时培养学生的工程观点后续课程的学习打下良好的基础。
4. 改革考核方式,综合评价学生 以技工《机械制造工艺基础》课程的教学目标为依据,设计了过程性考核和期末成绩考核相结合的考核制度。学生的学业成绩由笔试成绩30%(期中笔试成绩占40%,期末考试笔试成绩占60%)、实际操作30%、课堂表现20%(包括课堂纪律、考勤、回答问题等)和作业20%组成。这样既考查了学生的理论基础知识,也注重了学生实践能力的培养。通过加大平时考核力度,促使学生端正学习态度、注重平时过程中的学习,对于理论知识较弱、动手能力强的同学,自信心大大增强,学习积极性也得到了很大的提高。
结束语 通过《机械制造工艺基础》的教学改革与实践,提高了学生的学习兴趣和动手操作的能力,使教学质量有了明显的提高。在此改革和探索中不可避免的存在一定不足,只要经过不懈的探索和实践,必将取得更丰硕的成果。
参考文献
[1] 陈海魁主编.机械制造工艺基础(第五版)[M].北京.中国劳动社会保障出版社.2007
[2] 徐涌波.《机械制造工艺基础》教学探讨[J].考试周刊,2007,(52):111
[3] 王翠芳.浅谈《机械制造工艺基础》课程教学改革[J].江西化工,2004,(4)::77~78
篇8
1、机械设计制造及其自动化是研究各种工业机械装备及机电产品从设计、制造、运行控制到生产过程的企业管理的综合技术学科。以机械设计与制造为基础,融入计算机科学、信息技术、自动控制技术的交叉学科,主要任务是运用先进设计制造技术的理论与方法,解决现代工程领域中的复杂技术问题,以实现产品智能化的设计与制造。
2、本专业培养具备机械设计制造基础知识与应用能力, 具有机电新产品开发。
3、与管理企业所需的知识结构及潜能,也具有适应科研、教育、经贸及行政管理等部门工作或继续深造的素质和能力,能在机械工程及其自动化领域内从事设计制造、科技开发、应用研究、运行管理和经营销售等方面工作的高级工程技术人才。
4、部分高校按以下专业方向培养: 机械制造及自动化 制造自动化与测控技术 微电子制造装备及自动化 机电 模具 数控 机电控制 机械电子 机械制造 汽车工程 设计制造 数控技术 职教师资 机电一体化 机械自动化 机械电子工程 机械工艺技术 先进制造技术 机电传动与控制 机械设计与制造 流体传动及控制 模具设计与制造 数字化设计制造。
(来源:文章屋网 )
篇9
关键词:机械制造技术基础;科学研究;学术探讨;教学模式
机械制造技术基础是机械类专业的一门重要的专业课,课程的主要内容包含了切削加工的基本要素、切削过程的基本规律、机械加工工艺规程的制定、典型零件的机械加工、机械加工精度、机械加工表面质量、装配工艺规程的制定、机械制造技术的发展[1]。该课程内容丰富、逻辑性差、理论性强、实践性强、综合性强[2-3]。目前的机械制造技术基础课程的教学模式仍然以传统的课堂讲授的灌输式教学方式为主,虽然能够快速地传授给学生大量的理论知识,巩固学生的基本知识,但是学生不能意识到所学知识的实用性,降低了学生的学习积极性,更不能够培养学生的创新能力和独立解决问题的能力[4]。以科学研究为基础的学术探讨教学模式的实施不仅能够激发学生的学习积极性,更能够培养学生的创新能力和独立思考能力,为社会培养创新性人才。本文对机械制造技术基础课程的学术探讨教学模式进行了探索。
1机械制造技术基础的教学现状
1.1教学特征与效果
随着时代的发展,对于学生的培养不但要提高其利用理论知识解决实际问题的能力,更加应该注重培养学生的创新能力、独立思考的能力和一定的科研精神,为学生进一步的学习打下基础。目前机械制造技术基础的教学目标是要求学生掌握机械制造方面的基本理论、基本知识和基本技能,为从事机械制造的现场技术工作及科学研究工作打下坚实基础。机械制造技术基础内容丰富、逻辑性差、理论性强、实践性强、综合性强,教材中的很多知识需要在实践中不断学习和贯通。长期以来,“填鸭式”课堂讲授的方法虽然使学生具有较为扎实的基础知识,但是学生产生了较强的依赖心理,缺乏独立思考能力和创新能力,阻碍了学生的进一步学习深造[5]。机械制造技术基础课程内容理论性较强、实践性强、综合性强。比如刀具角度的功用,这部分需要学生掌握刀具角度的概念和对切削加工的影响规律,能够真正运用到实际生产实践中,并能够利用辩证法去分析实际加工过程中的切削性能随着刀具角度的变化规律。然而,由于学生缺乏实际的切削加工经验,并不能够真切地感受和理解刀具角度的功用,学生从心理上不能接受和理解这部分内容,导致学生只是机械化地记忆所学内容,缺乏对所学知识必要的思考和综合分析。虽然很多高校教师提出产学研协同模式、授课+实践模式、先实践后理论模式等来提高学生的实践经验,但是对于大多数的地方高校来说,受到课时、经费和硬件设施等方面的限制,实施起来有一定的困难,而且培养出来的学生不能够接触到现在的前沿科技和科学研究工作,缺乏一定的独立思考能力和创新精神,不利于学生的进一步深造[6]。
1.2学生的学习现状
机械制造技术基础课程以闭卷考试的考核形式为主,平时成绩和实验成绩占30%,卷面成绩占70%。随着时代的发展,学生的自主能力得到发展,其学习兴趣来源于以实践为基础的应用型知识的获得,机械制造技术基础课程较强的实践性和课堂灌输式教学模式的局限性使得学生不能够真正认识到该课程相关知识的实用性,学生的学习动力主要来源于学分的获得,大部分学生以考试前的突击学习、机械记忆等方式来应付考试,使得机械制造技术基础的整体教学效果欠佳,学生的学习效果差,不能够达到教学大纲的要求。金工实习作为机械制造技术基础课程的前置课程,能够提高学生的实际生产实践知识,但是地方高校出于学生的安全、课时量和硬件设施等角度的考虑,学生动手操作的机会较少。机械制造技术的发展历史源远流长,机械制造技术基础课程所讲述知识点较为传统,但是机械制造业作为制造业的最主要的组成部分,机械制造基础技术、超精密及细微加工技术、自动化制造技术、绿色制造技术等前言科技和科学研究工作的发展均属于机械制造技术的内容。然而机械制造技术基础课程相关的前沿技术较为隐蔽,对于缺乏专业数据库查阅和文献检索能力的本科生来说,利用网络技术和学校购买的专业数据库学习机械制造技术基础的前言知识具有一定的困难,特别是对于自主学习能力差的学生来说,面对诱惑较大的大学环境,学生的自控能力和管理时间的能力欠缺。综合机械制造技术基础课程特点和学生的学习现状,探讨适合于地方高校的机械制造技术基础课程的教学模式具有一定的必要性。
2学术探讨教学模式的理论背景
大学是进行学问研究的机构,科学研究作为大学教师必须要进行的主要任务之一,导致大学中教师与学生的关系和中小学教师与学生的关系有较大差异,大学的教师并不仅是因学生的存在而存在的,教师和学生还是因对学问的研究工作而存在的[7]。大学中的科学研究工作又导致大学区别于一般职业培训学校,大学中的科学研究以基础理论性研究为基础,以创新性知识的生产、传播和应用为中心,以产出高水平的科研成果和培养高层次的精英人才为目标,在社会发展、经济发展、科学进步等方面发挥着重要的作用[8]。人才培养、科学研究和服务社会成为当代高等学校的三大职能,高校教师的主要工作除了教书育人之外,科学研究成为高校教师重要的工作。以传统课堂讲授的灌输式教学方式主要发挥了教师的主导作用和对课堂教学的组织、管理,但是忽视了对学生的主动性和创造性的开发。机械制造技术基础教材的内容较多、逻辑性差,只是编写了机械领域最基本的内容,很少涉及机械领域前沿的研究进展,内容更为古板。例如切削过程中切削力随着切削参数的变化规律,教材上仅指出其变化规律的单调递增或递减性,但是在新型材料加工过程中切削力随着切削参数的变化规律较为复杂,需要教师根据新型材料的切削加工的实际情况给学生分析其变化规律及机理。因此科学研究不仅能够推动学科理论研究的深入进行,取得原创性的研究成果,服务于社会,也能够使教学更有广度,提高教学质量,激发学生的学习兴趣,增强学生的创新能力和独立解决问题的能力[9]。为了适应现代社会对机械专业技术人才创新能力的新要求,培养学生既有解决生产实际问题的能力,又有创新能力和一定的理论深度素养,科研型大学成为各个高等学校发展的主要方向,也是一流高水平高校的重要标志[10]。
3学术探讨教学模式探索
3.1学术探讨教学内容准备
基于学术探讨教学模式的课堂教学除了讲授知识,最重要的是根据最新科研成果讲述所学知识的重要性和实用性,激发学生的学习积极性,培养和提高学生的独立思考能力和创新能力,为实际生产实践和科学研究作准备。在新的教学模式下,教材中很难理解、重点的内容,在基本知识讲解的基础上,可以通过学术探讨的方式,增加学生的学习兴趣,引导学生课后阅读相关学术论文,让学生理解所学知识的实用性和科学性;对于教材中较简单的阐述较全面的知识点,可以安排学生自学。教学手段改革的关键要求教师必须对刀具、零件加工和装备等内容十分熟悉,机械制造技术基础是从事材料精密加工研究的教师必须精通的一门课程[11]。切削加工的基本要素、切削过程的基本规律和机械加工表面质量是从事材料切削加工机理研究的教师必须进行的研究内容,机械加工工艺规程的制定和典型零件的机械加工是从事绿色制造领域的研究者必须熟知的知识点,这几部分与高效精密加工研究密切相关的知识点恰好正是机械制造技术基础课程的难点与重点内容。对于缺乏实践经验的本科生来说,理解和掌握这些内容十分困难,为了应付考试学生只能死记硬背所学知识点,降低了学生的学习积极性,更不用说提高其独立思考能力和创新精神。对于从事机械加工研究的高校教师来说,在教学准备阶段,应大量阅读与课程内容相关的科学论文,特别是较为前沿的文献资料,结合自己的科研成果,以相关科研结论来讲述相关知识点的重要性及实用性,以问题的形式启发学生独立思考相关科学实验及数值模拟结论的合理性及可行性,从而激发学生的学习兴趣,培养学生的独立思考能力和创新能力,并使其具有一定的科研素养。
3.2学术探讨课程教学方法和手段
现代教育提倡多样式的教学方法,如讨论式、启发式、问题引导式、案例式等来激发学生的学习积极性[12]。机械制造技术基础课堂教学在每次讲授知识点时,先引用相关的科研论文或者自己的科研成果来诠释知识点的实用性和重要性,提高学生的学习积极性,然后进行教材基本知识点的讲述,最后为了能够提高学生的独立思考能力、创新能力和综合分析问题的能力,可以相关的科研论文或科研成果为基础提出问题,引导学生以教材的基本知识点为基础探讨相关的科研成果,从而提高学生的科研素养。合理布置课后作业对巩固课堂理论知识和激发学生的学习兴趣具有一定的帮助作用。学术探讨教学模式的课后作业要追求一定的丰富性、多样性,改变传统的练习题模式,避免学生的抄袭现象,提高学生的科学素养。教师可以寻找与课堂内容相关的科研论文或者让学生自己检索相关的科研论文,对科研论文进行阅读,结合教材基本知识写出大概100~200字的思考体会。
3.3学术探讨课程设计和毕业设计
课程设计是机械制造技术基础教学中重要的实践环节,可以加深学生对所学知识的理解能力。目前机械制造技术基础课程设计的选题常为机械典型零件的加工工艺规程设计。在明确设计任务的前提下,可以要求学生选用多种工艺方案和工艺路线,引导学生利用绿色制造等前言科技来分析多种工艺方案和工艺路线的利弊,让学生更为直观地体会合理选择零件工艺方案和工艺路线的重要性以及了解绿色制造技术前沿科技的概念及实用性[13]。毕业设计是普通高等院校各专业教学计划中的重要组成部分,是对学生本科阶段所学专业知识的综合、深化和升华,着重锻炼学生利用各种资源来检索所需知识并解决实际问题的综合能力[14-15]。目前大多数地方高校的毕业设计选题多为机械典型零件的加工工艺及夹具设计、数控机床部件的设计、机械加工模具的设计等,其中机械典型零件的加工工艺及夹具设计与机械制造技术基础课程设计、机械设计制造及自动化综合课程设计的内容有较多重复的地方。为了能够进一步提高本科生的创新精神、独立思考能力和科研能力,地方高校应该打破机械设计制造及自动化专业毕业设计题目的限制,高校教师依据自己的研究方向给学生拟定毕业设计题目,让学生进行新材料或传统金属材料的切削加工试验研究、基于绿色制造合理工艺路线的选择和有限元仿真切削加工性能研究,使得学生能够对机械制造技术基础中相关理论知识有更深层次的认识,也提高了他们的科学研究能力、从事工程试验和对试验数据分析处理解释的能力。
4结语
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1、机械制造以及机械设计及理论:机械设制造及理论学科是机械工程一级学科所属的二级学科,是对机械进行功能分析与综合并定量描述与控制其性能的基础技术学科,就业前景好。
2、车辆工程:车辆工程是研究汽车、机车车辆、军用车辆及其他工程车辆等陆上移动机械的理论、设计及制造技术的工程技术领域。随着汽车的普及,车辆工程专业就业前景极好。
3、机械电子工程:机械电子工程专业俗称机电一体化,是机械工程与自动化的一种,也是最有前途的一种方向。机械电子系统早已在我们的日常生活中广泛应用。
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