淺談機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程教學(xué)與改革

摘 要 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)是我校機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動化等機(jī)類和近機(jī)類專業(yè)的一門主干課程，具有很強(qiáng)的實(shí)踐性和綜合性，其教學(xué)內(nèi)容主要包括機(jī)械制造工藝、機(jī)床夾具設(shè)計(jì)、金屬切削刀具、金屬切削機(jī)床和先進(jìn)制造技術(shù)等幾大部分。如何采用多種先進(jìn)的教學(xué)方法及手段有效調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，促進(jìn)學(xué)生積極思考，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)潛能，已經(jīng)成為當(dāng)前教學(xué)中亟待解決的問題。

關(guān)鍵詞 機(jī)械制造工藝 課程教學(xué) 教學(xué)改革

一、改革教學(xué)內(nèi)容，突出我校特色，適應(yīng)機(jī)械工業(yè)快速發(fā)展

當(dāng)前，我國機(jī)械事業(yè)正處于大發(fā)展時(shí)期，迫切需要大量具有扎實(shí)理論功底，掌握科技發(fā)展最新技術(shù)以及具有較強(qiáng)動手能力的人才。在此背景下，我們針對機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了改革。

（一）在教學(xué)內(nèi)容選取上突出了機(jī)械特色

在實(shí)際授課過程中，我們還結(jié)合科研工作，總結(jié)了眾多機(jī)械制造實(shí)例穿插在各章節(jié)之中，如針對某型號飛機(jī)水平翼鉆孔工序問題，講解專用機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)過程及生產(chǎn)實(shí)踐中應(yīng)注意的問題；針對某機(jī)械用大直徑盤形零件焊接后精度下降問題，講解殘余應(yīng)力對工件加工精度的影響及對策等。通過舉例，使學(xué)生在進(jìn)行機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)理論學(xué)習(xí)的同時(shí)，能夠潛移默化地吸收多方面的機(jī)械制造知識，培養(yǎng)學(xué)生對機(jī)械工業(yè)的興趣，為未來從事機(jī)械領(lǐng)域工作夯實(shí)了基礎(chǔ)。

（二）在教學(xué)內(nèi)容更新上適應(yīng)了機(jī)械工業(yè)發(fā)展的新要求

當(dāng)前，機(jī)械零部件的結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，制造精度要求越來越高，機(jī)械新材料的應(yīng)用也越來越廣泛，這些都對機(jī)械制造技術(shù)提出了更高的要求，在進(jìn)一步提高相關(guān)人員工藝水平基礎(chǔ)上，還要求掌握現(xiàn)代制造技術(shù)的最新發(fā)展成果，并盡可能多地將這些成果運(yùn)用到生產(chǎn)實(shí)踐當(dāng)中去。為此，本人在教學(xué)中以專題形式介紹了特種加工技術(shù)、精密超精密加工技術(shù)以及快速成型技術(shù)的基本原理、主要特點(diǎn)、發(fā)展趨勢及其應(yīng)用等，并且組織學(xué)生親自動手實(shí)踐，增強(qiáng)了感性認(rèn)識。

二、改進(jìn)教學(xué)方法，完善教學(xué)手段

（一）采用“討論式”教學(xué)形式”

針對課程重點(diǎn)內(nèi)容設(shè)計(jì)了若干生活中的典型實(shí)例，通過在課堂上討論，進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生采用聯(lián)想和類比等方式對技術(shù)基礎(chǔ)課程的一些重點(diǎn)內(nèi)容（比如概念、原理等）進(jìn)行比較，進(jìn)一步總結(jié)和提煉，從而達(dá)到深入理解課程內(nèi)容的目的，使學(xué)生接受起來更加容易。比如在講授尺寸鏈的概念時(shí)，以往的教學(xué)方法令學(xué)生理解不深，本人則在教學(xué)中舉例：每天下課后從機(jī)械實(shí)驗(yàn)室到食堂，花費(fèi)的最佳時(shí)間應(yīng)該為15±5分鐘，如果中間經(jīng)過綜合樓，經(jīng)統(tǒng)計(jì)從機(jī)械實(shí)驗(yàn)室到綜合樓一般花費(fèi)的時(shí)間為4±1分鐘，那么從綜合樓到食堂應(yīng)該在多大時(shí)間范圍內(nèi)才能保證總時(shí)間在15±5分鐘以內(nèi)?課堂上所有同學(xué)都給出了正確答案，本人首先肯定學(xué)生們的成績：實(shí)際上大家在日常生活中已經(jīng)經(jīng)常應(yīng)用尺寸鏈的原理在解決實(shí)際問題，只是沒有把它上升到理論。然后進(jìn)一步引導(dǎo)大家進(jìn)行討論和總結(jié)，結(jié)果學(xué)生們輕松理解了尺寸鏈原理和主要計(jì)算公式，并且總結(jié)了極值法的優(yōu)缺點(diǎn)，引出了概率法及其應(yīng)用等。類似的實(shí)例還有很多，在課堂上采用討論式教學(xué)，不僅加深學(xué)生對課程內(nèi)容的理解，也鍛煉了學(xué)生的分析能力和表達(dá)能力，同時(shí)活躍了課堂氣氛，增強(qiáng)了師生互動。

（二）充分運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)和多媒體教學(xué)手段

傳統(tǒng)的機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)，在課堂講授環(huán)節(jié)上往往以板書為主，近年來電子講稿逐漸普及應(yīng)用，然而如果僅僅將教材內(nèi)容搬到屏幕上，雖然節(jié)省了在黑板上繪圖等時(shí)間，提高了效率，但是對學(xué)生理解課程內(nèi)容的幫助作用并不顯著。為此，本人將三維工程軟件Solid works應(yīng)用到課程教學(xué)當(dāng)中，該軟件可以在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)三維實(shí)體造型，可以實(shí)現(xiàn)空間虛擬裝配并且進(jìn)行運(yùn)動仿真，還可以完成簡單的受力分析等工作，是目前現(xiàn)代企業(yè)應(yīng)用非常廣泛的工程軟件之一。在課堂教學(xué)中，運(yùn)用該軟件建立大量三維立體模型，幫助學(xué)生理解基準(zhǔn)、定位、夾緊、夾具等重要概念，同時(shí)還建立了一批裝配體零件并進(jìn)行了動畫仿真，用于說明六點(diǎn)定位原理、工件定位過程、常用夾緊機(jī)構(gòu)、各類機(jī)床夾具、先進(jìn)制造技術(shù)等課程的重點(diǎn)、難點(diǎn)內(nèi)容。在夾具設(shè)計(jì)過程這一節(jié)的講授中，運(yùn)用Solid works軟件演示了夾具體運(yùn)動過程仿真，并對夾緊力進(jìn)行了分析，既強(qiáng)化了學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的理解，又給學(xué)生介紹了運(yùn)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行輔助夾具設(shè)計(jì)的基本過程，開闊了學(xué)生眼界，提高了學(xué)生在未來工作中的適應(yīng)能力。

三、重視實(shí)踐環(huán)節(jié)，培養(yǎng)動手能力

工程性、實(shí)踐性強(qiáng)是機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程的一大特點(diǎn)，重視實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，積極培養(yǎng)學(xué)生動手能力是我校多年來一直堅(jiān)持的基本原則，本人采取了一系列有針對性的措施來保證這一教學(xué)目的的實(shí)現(xiàn)。

（一）利用三維模型、動畫及視頻資料等手段

由于課程學(xué)時(shí)、教學(xué)場地以及學(xué)生人數(shù)的限制，我們無法實(shí)現(xiàn)全部課程的現(xiàn)場教學(xué)，其基礎(chǔ)理論部分還主要以課堂講授為主，但是課堂講授不等于照本宣科，本人在教學(xué)中采用了大量實(shí)例、三維模型、動畫以及視頻資料，為學(xué)生提供了許多虛擬場景和實(shí)際加工過程錄像，使學(xué)生能夠體驗(yàn)到一定程度的沉浸感和現(xiàn)場感，這些模型可以從不同角度進(jìn)行反復(fù)觀察，場景和視頻也可以反復(fù)播放，為學(xué)生加深理解提供了便利，這是現(xiàn)場教學(xué)不容易做到的。

（二）設(shè)計(jì)安排相應(yīng)實(shí)驗(yàn)

針對課程內(nèi)容，安排了機(jī)床夾具拆裝、工藝系統(tǒng)誤差分析、刀具角度測量以及金屬切削機(jī)床結(jié)構(gòu)等部分實(shí)驗(yàn)，內(nèi)容涉及了本課程的幾個(gè)重點(diǎn)部分，既包括傳統(tǒng)的機(jī)制工藝，又包括機(jī)械制造領(lǐng)域相關(guān)的一些現(xiàn)代制造技術(shù)，確保學(xué)生在兩方面都得到實(shí)踐鍛煉強(qiáng)化了學(xué)生們對工藝規(guī)程制定過程的認(rèn)識，加深了對重要概念的理解。

（三）其他外延手段

課堂和實(shí)驗(yàn)教學(xué)并不是本課程的全部，本人在后續(xù)的生產(chǎn)實(shí)習(xí)和機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)等實(shí)踐環(huán)節(jié)中對課程進(jìn)行了延伸，采取教師與學(xué)生現(xiàn)場討論、小范圍座談、指導(dǎo)學(xué)生寫實(shí)習(xí)報(bào)告（課程設(shè)計(jì)說明書）等形式進(jìn)一步加深對課本內(nèi)容的理解，同時(shí)結(jié)合實(shí)踐鍛煉學(xué)生的動手能力。

通過上述三個(gè)方面對我校機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)進(jìn)行改革，使課程內(nèi)容更加具有實(shí)用性和針對性，突出了實(shí)踐動手能力鍛煉和工程意識與工程素質(zhì)培養(yǎng)，結(jié)合我校實(shí)際，在教學(xué)中特別強(qiáng)調(diào)了突出機(jī)械特色，包括教材、實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)等各個(gè)環(huán)節(jié)，充分利用了我校與機(jī)械大型企業(yè)之間的密切聯(lián)系，另外，還使學(xué)生在學(xué)習(xí)中了解和初步掌握了計(jì)算機(jī)在機(jī)械制造工藝等工程領(lǐng)域的應(yīng)用方法，使學(xué)生的工程能力得到了較為全面的鍛煉。生產(chǎn)單位的反饋表明：本課程的改革對學(xué)生基礎(chǔ)理論學(xué)習(xí)、動手能力鍛煉、解決工程問題的綜合能力與創(chuàng)新能力培養(yǎng)都收到了很好的效果，能夠滿足企業(yè)對現(xiàn)代化技術(shù)應(yīng)用型人才的需求。

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