《機械制造工藝與機床夾具》課程教學(xué)改革的探討*

萬 麗

(武漢交通職業(yè)學(xué)院,湖北 武漢 430065)

“工藝”在百度百科中的解釋是:“勞動者利用生產(chǎn)工具對各種原材料、半成品進(jìn)行增值加工或處理,最終使之成為制成品的方法與過程”。機械制造工藝就是制造機器的方法,機床夾具是機制工藝中的十分重要的專門裝備,是為工藝服務(wù)的?！稒C械制造工藝與機床夾具》是一門實踐性要求特別強的課程,如何上好這門課,使之收達(dá)到預(yù)期的效果,是擺在我們面前的一個重要的難題。本文將就此談一談我的一些粗淺的看法。

一、課程的特點及其在能力結(jié)構(gòu)中的地位

(一)課程的特點

從課程體系來看,《機械制造工藝與機床夾具》是與《模具制造工藝》、《數(shù)控機床加工工藝》一起同屬為"工藝"類的課程,為機械類專業(yè)的一門十分重要的專業(yè)課。它的前端有機械制圖、工程力學(xué)、互換性與技術(shù)測量、金屬與非金屬材料、機械設(shè)計基礎(chǔ)等專業(yè)基礎(chǔ)課程作為支撐,它也與后續(xù)課程如數(shù)控機床加工工藝及編程、機械設(shè)備檢測與維修、液壓與氣壓傳動以及畢業(yè)設(shè)計等聯(lián)系十分緊密,起著承前啟后、穩(wěn)定全局的作用,其影響幾乎涉及機械類的全部課程。

從知識發(fā)展來看,機械制造工藝是人類在長期生產(chǎn)實踐中積淀下來的勞動經(jīng)驗的結(jié)晶,匯集了千百萬人的智慧,歷經(jīng)過了實踐的反復(fù)考驗。但隨著新技術(shù)、新材料、新設(shè)備的不斷涌現(xiàn)現(xiàn),它又需不斷更新、補充、完善和發(fā)展,不會停留在一個水平上。

從知識結(jié)構(gòu)來看,機械制造工藝涉及熱加工、冷加工、刀具、加工設(shè)備、裝備、材料等;從學(xué)科來看,機械制造工藝又與裝備制造、汽車、船舶、能源、輕工、化工、農(nóng)機等行業(yè)緊密相連。

各種機器,千奇百怪;各類機械零件,大小不一,形狀各異。要保質(zhì)、高效、低耗地將其制作出來,不同的工廠、不同的工人、不同的生產(chǎn)環(huán)境、不同的生產(chǎn)批量、不同的時間段,對于同一種產(chǎn)品,其工藝可能大相徑庭;甚至同一個工廠在不同的時期做的同一產(chǎn)品,其工藝也會可能大不相同。可見,判斷一個工藝的好壞,答案并不是唯一的。這種不確定性和不唯一性,和現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的其它元素有較大的不同,反而類似藝術(shù)。所以,將工藝解釋為“做工的藝術(shù)”,絲毫不過分。生產(chǎn)工藝更多考驗的是人的智慧和創(chuàng)新能力?？梢哉f,在工科專業(yè)課中,再找不出哪一門課有如此大的覆蓋面、實踐性和關(guān)聯(lián)性。

(二)課程在能力結(jié)構(gòu)中的地位

許多院校的機制專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)都強調(diào):“機制專業(yè)服務(wù)于機械加工、模具制作、數(shù)控技術(shù)、機電產(chǎn)品、汽車制造等行業(yè),培養(yǎng)德智體美全面發(fā)展,適應(yīng)企業(yè)的生產(chǎn)、營銷、管理和服務(wù)第一線需要,具有良好的職業(yè)道德和敬業(yè)精神,具備機械和自動化設(shè)備的設(shè)計、制造、工藝編程的能力,能夠熟練地操作普通機床和數(shù)控機床進(jìn)行產(chǎn)品加工,利用機械CAD/CAM軟件進(jìn)行機械產(chǎn)品設(shè)計,能進(jìn)行機械設(shè)備的安裝、調(diào)試、維護(hù)與修理,并可從事部門生產(chǎn)與管理工作的高素質(zhì)技能型專門人才。”我們不難發(fā)現(xiàn),對于生產(chǎn)“第一線”的“高素質(zhì)技能型專門人才”,處于核心能力、主導(dǎo)能力的地位。在制造業(yè)內(nèi),制造工藝為企業(yè)的核心機密競爭力。我們多年得到的用人單位的反饋意見,也充分證明了這一點。

二、課程的教學(xué)對象、環(huán)境及其要求

我們來看一看該課程的教學(xué)對象及其環(huán)境要求。

(一)生源實踐基礎(chǔ)差,沒有工程背景

學(xué)生來源特點和實踐水平直接到影響教育的過程、方式和內(nèi)容。據(jù)了解,發(fā)達(dá)國家在正規(guī)大學(xué)招收的新生中,有過職業(yè)經(jīng)歷的學(xué)生,已接近招生總數(shù)的一半,這不僅給教學(xué)帶來方便,也使實踐和理論教學(xué)的比例、理論內(nèi)容和實踐內(nèi)容的格局發(fā)生了變化。我們的學(xué)生都是從校門到校門,基本無實踐經(jīng)歷,特別是農(nóng)村學(xué)生,工業(yè)基礎(chǔ)知識非常缺乏,這無疑使我們的教學(xué)難度加大。

(二)中青年教師大多缺乏企業(yè)實踐經(jīng)驗

據(jù)報道,發(fā)達(dá)國家專業(yè)技術(shù)學(xué)院教師的學(xué)歷、學(xué)術(shù)水平較高,實踐經(jīng)驗都比較豐富。而我國大多數(shù)青年教師是從學(xué)校畢業(yè)后直接上講臺,雖然有著淵博的專業(yè)知識,有著先進(jìn)的教育理念,但他們沒有在企業(yè)從事實際工作的經(jīng)驗,實踐動手能力比較差。面對高職學(xué)生培養(yǎng)的目標(biāo)是面向生產(chǎn)、管理、服務(wù)第一線的高技能應(yīng)用型人才,我們的中青年教師就不能得心應(yīng)手了。

(三)經(jīng)費有限

受經(jīng)費和條件所限,學(xué)校只能有限度的模擬一些企業(yè)的實際生產(chǎn)場景。由于企業(yè)生產(chǎn)條件的千變?nèi)f化,即使在一些條件比較好的學(xué)校也不可能做到與企業(yè)的條件完全一致。要想使學(xué)生體會到與企業(yè)一樣的學(xué)習(xí)效果,有企業(yè)一樣的動手機會是十分困難的。學(xué)習(xí)了工藝課不能動手是不行的,在以實踐能力培養(yǎng)為主要任務(wù)的高職院校來說,尤其是這樣。但較強的工藝能力是要在工程實踐中長期錘煉才能達(dá)到的,不是在學(xué)校的幾十個課時能實現(xiàn)的。在這里過高的目標(biāo)是不切實際的,也是不可能實現(xiàn)的。我們要面對現(xiàn)實,實事求是,量力而行。對學(xué)生的一般要求應(yīng)是“看得懂圖紙、編得了簡單工藝、會用工裝夾具、能處理簡單問題”。一句話,到現(xiàn)場后,知道從哪里下手,知道有那些步驟,知道如何努力。

三、教學(xué)改革的初步探討

(一)以工程應(yīng)用重組課程內(nèi)容,注重整體合理優(yōu)化

本課程教材包含的知識內(nèi)容比較廣,不僅涉及“機械制造工藝學(xué)”、“機床夾具設(shè)計”、“金屬切削原理與刀具”及“金屬切削機床”,甚至還涉及到“特種加工”的部分內(nèi)容。由于不同專業(yè)的學(xué)生畢業(yè)后的就業(yè)崗位都有較大的差異,所以要注重綜合與整體,打破傳統(tǒng)的課程界限,以工程應(yīng)用為基礎(chǔ)設(shè)置和安排內(nèi)容,認(rèn)真分析各專業(yè)的特點,結(jié)合每個專業(yè)的后續(xù)專業(yè)課程的開設(shè)情況,對本課程的內(nèi)容進(jìn)行合理的篩選和重組,同時注意引入新的結(jié)構(gòu)、新標(biāo)準(zhǔn)、新工藝、新材料等。

在應(yīng)用重組課程內(nèi)容方面要注意克服面面俱到的心態(tài),生怕學(xué)生學(xué)少了,這也講一點,那也講一點,知識拓展的很廣但不深,反而沒有較好的效果。和實踐緊密結(jié)合的課程宜在實踐中學(xué)習(xí),如果條件允許可以考慮學(xué)生下企業(yè)學(xué)習(xí)的模式,機械制造工藝類以經(jīng)驗為基礎(chǔ)的課程在產(chǎn)生這些經(jīng)驗的原始環(huán)境,即實踐中來學(xué)習(xí),學(xué)生的體會將會更深刻,收益將會更大。就機械專業(yè)而言,其中機械制造工藝的設(shè)計是學(xué)習(xí)的重點,在課程內(nèi)容中應(yīng)該占有較大的比例,而對于金屬切削原理與刀具部分的內(nèi)容應(yīng)占有較小的比例,特種加工部分可以考慮省略。

(二)重視理論課的教學(xué),提高實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的質(zhì)量和效果

要防止從一個極端走向另一個極端,過于減少理論課是不對的。由于我們的學(xué)生沒有工程背景,理論課還應(yīng)有必要的分量,課程內(nèi)容的實踐性或說理論聯(lián)系實際,主要還是靠教師和學(xué)生在日常教學(xué)中實現(xiàn)。本課程的重點就是零件的工藝分析(工藝路線的確定),是方法論的內(nèi)容,這是工藝課程的核心,是制造機器方法的戰(zhàn)略性的問題,這個問題要多講,反復(fù)講,講透。這個問題沒弄明白,這門課就算白學(xué)。圍繞這個主線的就是相關(guān)的工藝計算、工藝文件的編制、工藝裝備的選擇等,也要很好的掌握。至于機床夾具的設(shè)計,屬于擴展性的內(nèi)容,學(xué)生初到企業(yè)去,是不太可能被要求設(shè)計夾具,有一定的了解就可以了。

課程設(shè)計的目的在于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力,進(jìn)行實際工作能力的基本訓(xùn)練等。為此,我們應(yīng)探討改革課程設(shè)計內(nèi)容,使其能充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造力。課程設(shè)計題目應(yīng)與工程實際相結(jié)合,應(yīng)多樣化,時間安排上要相對集中。設(shè)計本身是重要的實踐環(huán)節(jié),但過多或者安排不當(dāng)也難免重復(fù)或?qū)嵺`學(xué)習(xí)不夠深度?？梢园延嘘P(guān)聯(lián)性的課程結(jié)合起來安排課程設(shè)計,如與機械制圖、互換性與技術(shù)測量、工程力學(xué)、機械設(shè)計課程共選一個課題,集中用5-6周時間,一口氣把一個項目做完。這樣做就會使學(xué)生把零亂的知識串聯(lián)起來,形成一個整體,最大限度的接近企業(yè)工程情景,可以收到很好的效果。

特別要提到的是,我們的目的是要使學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)。因為知識總是在不斷地更新,今天看起來是最新的知識,到了明天它就會變得陳舊而不合時宜,甚至完全被淘汰,而且本課程包含的知識內(nèi)容廣,靈活性強,老師在教學(xué)中不可能面面具到。在遇到問題時,有些學(xué)生就會問,這個問題自己不知道怎么解決,教科書上沒有。老師就要教會學(xué)生分析,通過什么樣的途徑可以去解決這個問題。具體的可以教學(xué)生如何上網(wǎng)查資料,如何進(jìn)圖書館查資料、查手冊,并且如何正確的查手冊。(教學(xué)過程中我們發(fā)現(xiàn)有些學(xué)生是拿著手冊不知道怎么樣查,這是基本功,一定要求掌握)。教會學(xué)生學(xué)習(xí)的方法,“授人以魚,不如授人以漁”,只有這樣學(xué)生在走上工作崗位后才能具有較強的適應(yīng)性。

(三)與現(xiàn)代生產(chǎn)發(fā)展相結(jié)合,適時增加現(xiàn)代技術(shù)含量

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,為機械制造技術(shù)的發(fā)展提供了工具和手段,在不斷吸收各種高新技術(shù)成果的條件下,機械制造領(lǐng)域擁有了許多新技術(shù)、新觀念。例如計算機技術(shù)的發(fā)展,使許多工程技術(shù)的內(nèi)涵發(fā)生了變化,大型企業(yè)廣泛采用計算機輔助設(shè)計技術(shù)(CAD/CAM),開始無圖紙的設(shè)計和生產(chǎn),通過仿真軟件來模擬真實系統(tǒng),以保證產(chǎn)品設(shè)計和產(chǎn)品工藝的合理性,保證產(chǎn)品制造的成功和生產(chǎn)周期,發(fā)現(xiàn)設(shè)計、生產(chǎn)中的缺陷和錯誤等。

我們的教學(xué)必須與現(xiàn)代生產(chǎn)發(fā)展相結(jié)合,注重引進(jìn)吸收企業(yè)中廣泛應(yīng)用的現(xiàn)代機械設(shè)計與制造工藝技術(shù),融入到我們的教學(xué)內(nèi)容中,適時更新,使我們的教學(xué)內(nèi)容體現(xiàn)出現(xiàn)代技術(shù)含量。

(四)要有過硬的師資隊伍

要實施“教、學(xué)、做”一體化教學(xué),對教師的要求是高的,不僅要求教師具有較扎實的專業(yè)理論功底,也要具有較熟練的實踐技能,更要具有理實結(jié)合的教材分析及過程組合的能力。教師很要做到做到有求必應(yīng),有問必答,融會貫通。加強實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)是體現(xiàn)以能力為重點,培養(yǎng)學(xué)生熟練的職業(yè)技能和綜合職業(yè)能力,實現(xiàn)理論與實際、教學(xué)與生產(chǎn)有機結(jié)合的有效途徑。提高實踐教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵在于有一支技高一等、藝高一籌的專業(yè)教師隊伍。在建設(shè)師資隊伍過程中,應(yīng)該采取“請進(jìn)來”的方式,積極引進(jìn)企業(yè)的工程技術(shù)人員、特殊技能人才到學(xué)校做實習(xí)指導(dǎo)教師,協(xié)助化老師開展相關(guān)的技能輔導(dǎo)。他們到學(xué)校任教,把自己多年的實踐經(jīng)驗、操作技能和新技術(shù)帶入學(xué)校,傳授給學(xué)生,也與本校教師相互促進(jìn),形成互補,促進(jìn)了教學(xué)和實踐的結(jié)合。

隨著社會生產(chǎn)和進(jìn)步的需要,制造技術(shù)的發(fā)展是越來越綜合,生產(chǎn)設(shè)備是越來越先進(jìn),工藝技術(shù)的更新是越來越快。這些都將對機制工藝課程教育教學(xué)模式、內(nèi)容、方法和手段產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。我們對此不僅要給予極大的關(guān)注,而且要迅速行動投身改革,尋求適合并推動這種發(fā)展變化的新的教學(xué)模式、內(nèi)容、方法和手段,培養(yǎng)新一代的高素質(zhì)技能型專門人才。

[1]郭鐵良.國內(nèi)外高工專機械類主干技術(shù)基礎(chǔ)課程比較研究[J].教學(xué)研究,1999,22(3).

[2]王莉方.發(fā)達(dá)國家職業(yè)教育師資特征分析[J].經(jīng)濟(jì)研究導(dǎo)刊,2009,(28).