《機(jī)械制造工藝學(xué)》教學(xué)方法改革嘗試

摘 要：針對(duì)《機(jī)械制造工藝學(xué)》的特點(diǎn)，從改革課程教學(xué)內(nèi)容，在教學(xué)過程中注重多媒體技術(shù)與板書的有機(jī)結(jié)合，強(qiáng)調(diào)學(xué)生在教學(xué)過程中的主體作用，強(qiáng)化現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)和改革課程考核方法五個(gè)方面探討了教學(xué)方法改革措施，以達(dá)到提高教學(xué)質(zhì)量的目的。

關(guān)鍵詞：機(jī)械制造工藝學(xué) 教學(xué)內(nèi)容 有效教學(xué)

中圖分類號(hào)：G421 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1673-9795（2013）08（b）-0140-02

Experimental Reform of Teaching Methods for Mechanical Manufacturing Technology

Qi Jiyang

（School of Mechanical Engineering， Jiangsu University of Science and Technology，Zhenjiang Jiangsu，China 212003）

Abstract：In the paper，according to the characteristics of mechanical manufacturing technology，five questions are discussed to enhance the teaching quality as follows：teaching material；the combination of the multi-media technology and traditional teaching method；the role of the students during the teaching process；on-site instruction and；evaluation methods.

Key Words：Mechanical Manufacturing Technology；Teaching Material；Effective Teaching

《機(jī)械制造工藝學(xué)》是機(jī)械制造類專業(yè)學(xué)生必須掌握的一門的專業(yè)基礎(chǔ)課，在機(jī)械制造類專業(yè)教學(xué)體系中占據(jù)著極其重要的地位。其教學(xué)內(nèi)容主要包括零件機(jī)械加工質(zhì)量的分析、零件機(jī)械加工工藝過程制定、產(chǎn)品裝配質(zhì)量的分析，產(chǎn)品裝配工藝過程設(shè)計(jì)等幾部分。該課程工程性、實(shí)踐性強(qiáng)，涉及廣闊的知識(shí)面，教學(xué)內(nèi)容組織上有很強(qiáng)的針對(duì)性和實(shí)用性，在教學(xué)過程中需要注重對(duì)學(xué)生解決實(shí)際問題能力的培養(yǎng)以及強(qiáng)化學(xué)生的工程意識(shí)[1]。

目前大多數(shù)高等學(xué)校由于受到教學(xué)和實(shí)驗(yàn)客觀條件的限制以及傳統(tǒng)的“重理論，輕實(shí)踐”教學(xué)觀念的影響，在教學(xué)過程中，往往側(cè)重于課本內(nèi)容的講授，實(shí)踐性環(huán)節(jié)和現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)偏少，導(dǎo)致學(xué)生普遍感到《機(jī)械制造工藝學(xué)》理論部分較難理解，對(duì)機(jī)械加工過程中產(chǎn)生的各種質(zhì)量問題的分析能力以及解決問題的能力得不到有效的提高。具體來說，機(jī)械制造工藝學(xué)的教學(xué)存在以下一系列問題：（1）缺乏合理的教學(xué)模式，教學(xué)方法仍以單向灌輸為主，問題討論偏少，導(dǎo)致創(chuàng)新思維培養(yǎng)滯后，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣不高；（2）評(píng)價(jià)體系將理論學(xué)習(xí)和考試成績視為評(píng)價(jià)學(xué)生能力的唯一標(biāo)準(zhǔn)，考試時(shí)記憶性的問題和選擇題占主要部分，而真正體現(xiàn)學(xué)生實(shí)際分析問題和解決問題能力的題目偏少；（3）實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)得不到有力的保障，應(yīng)用和實(shí)踐能力的考核不足。因此，如何采用先進(jìn)的教學(xué)方法及手段有效調(diào)動(dòng)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《機(jī)械制造工藝學(xué)》當(dāng)前教學(xué)中亟待解決的問題[2]。

針對(duì)目前在《機(jī)械制造工藝學(xué)》教學(xué)中普遍存在的問題，本人在教學(xué)過程中采用以下一些措施，以提高我校《機(jī)械制造工藝學(xué)》的教學(xué)效果。

1 改革課程教學(xué)內(nèi)容，適應(yīng)我校專業(yè)特色

我國作為世界第一的造船大國，擁有眾多的船舶企業(yè)，為使我國由造船大國躍升為造船強(qiáng)國，迫切需要大量具有扎實(shí)理論功底，掌握最新技術(shù)以及具有較強(qiáng)動(dòng)手能力的人才。目前國內(nèi)外所使用的《機(jī)械制造工藝學(xué)》教材都是針對(duì)通用零件的加工工序而編寫的，沒有教材涉及船舶零部件制造工藝的。而我校是一所具有鮮明特色的高等工科院校，多年來為各級(jí)船舶企業(yè)及科研院所輸送了大批畢業(yè)生，為使我校畢業(yè)生熟悉船舶企業(yè)產(chǎn)品的工藝特點(diǎn)，縮小學(xué)校教學(xué)與企業(yè)實(shí)際情況之間的距離，我們針對(duì)《機(jī)械制造工藝學(xué)》課程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了改革，在教學(xué)內(nèi)容選取上突出了船舶特色。

船舶企業(yè)的產(chǎn)品很多，其中船舶輔機(jī)是涉及機(jī)械加工最多的產(chǎn)品。船舶輔機(jī)包括船用泵、空氣壓縮機(jī)、液壓舵機(jī)、起貨機(jī)、錨機(jī)和絞纜機(jī)、船舶制冷裝置、空氣調(diào)節(jié)裝置、船舶鍋爐、海水淡化裝置等一些設(shè)備，為提煉這些設(shè)備的常用零件加工工藝，我們把這些零件進(jìn)行分類，如，軸類零件、盤類零件、箱體類零件、焊接件等。然后就每類零件，選擇2～3個(gè)零件進(jìn)行工藝分析，把這些零件的加工工藝，產(chǎn)品的裝配工藝，貫穿于教學(xué)中，這樣使我校將來在船舶企業(yè)工作的學(xué)生能夠盡快進(jìn)入角色。同時(shí)使學(xué)生在進(jìn)行機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)理論學(xué)習(xí)的同時(shí)，能夠潛移默化地吸收多方面的船舶制造知識(shí)，從而培養(yǎng)學(xué)生對(duì)船舶工業(yè)的興趣，為未來從事船舶領(lǐng)域工作夯實(shí)了基礎(chǔ)。

不同的高等學(xué)校其畢業(yè)生就業(yè)領(lǐng)域往往存在著一定的差異，我們應(yīng)該根據(jù)畢業(yè)生就業(yè)單位產(chǎn)品的零件工藝特點(diǎn)進(jìn)行《機(jī)械制造工藝學(xué)》的教學(xué)，各高校不應(yīng)采用統(tǒng)一的教學(xué)模式和教學(xué)內(nèi)容。很多高校已經(jīng)在做這方面的嘗試，沈陽航空工業(yè)學(xué)院在《機(jī)械制造工藝學(xué)》的教學(xué)中強(qiáng)調(diào)其航空特色，以航空企業(yè)實(shí)際產(chǎn)品及生產(chǎn)過程作為實(shí)例講解機(jī)械制造工藝學(xué)[2]。

2 在教學(xué)中注重多媒體技術(shù)和板書的有機(jī)結(jié)合

在傳統(tǒng)的《機(jī)械制造工藝學(xué)》教學(xué)過程中，由于受到客觀條件的限制，很多老師采用板書的形式并配合掛圖進(jìn)行教學(xué)。這種教學(xué)方式在20世紀(jì)80年前計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用還不普及的情況下，發(fā)揮了積極的作用，然而不可否定的是，這種教學(xué)方法，課堂上老師能呈現(xiàn)給學(xué)生的信息量少，效率低下，呈現(xiàn)給學(xué)生的信息都是靜態(tài)的，不利于學(xué)生對(duì)深?yuàn)W理論的理解。

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和多媒體技術(shù)的發(fā)展，在教學(xué)過程中，利用多媒體技術(shù)將課本中一些靜態(tài)內(nèi)容加工成圖文并茂的動(dòng)態(tài)信息，集錄像、動(dòng)畫、圖片于一身，形象直觀地展現(xiàn)給學(xué)生。這樣，不僅增加了課堂教學(xué)的信息量，同時(shí)也化抽象為具體，使教學(xué)內(nèi)容更加形象生動(dòng)，充分發(fā)揮學(xué)生的視覺直觀功能，大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和興趣。

《機(jī)械制造工藝學(xué)》一些概念知識(shí)比較抽象，單純的講述往不利于學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解，利用多媒體教學(xué)方式進(jìn)行形象化教學(xué)，能發(fā)揮形象思維的作用，促進(jìn)抽象思維能力的提高，能將靜態(tài)的概念知識(shí)動(dòng)態(tài)化，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生較容易地找出事物之間的聯(lián)系，促進(jìn)對(duì)知識(shí)的理解[3]。

在講解主軸回轉(zhuǎn)誤差對(duì)加工精度的影響這一部分內(nèi)容時(shí)，主軸徑向圓跳動(dòng)使工件產(chǎn)生圓度誤差，但影響程度因加工方法不同而異。鏜孔時(shí)，影響較大，加工出的孔呈橢圓形，而車削外圓時(shí)，影響較小，加工出的外圓近似為圓形。這些內(nèi)容采用傳統(tǒng)的講解方法學(xué)生很難理解，我們采用了多媒體動(dòng)畫，直觀地展現(xiàn)了主軸徑向圓跳動(dòng)的過程以及零件的加工過程，使零件加工的圓度誤差展現(xiàn)于學(xué)生面前，大大幫助了學(xué)生的理解。

多媒體教學(xué)能突破視覺的限制，多角度地觀察對(duì)象，有利于學(xué)生對(duì)抽象的概念、定理、公式的理解與掌握，為突破難點(diǎn)創(chuàng)造出良好的氛圍，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣[4]，但是多媒體教學(xué)顯示內(nèi)容多、速度快，學(xué)生沒有足夠的時(shí)間吸收消化知識(shí)，如果應(yīng)用不當(dāng)，則有可能影響學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，對(duì)提高教學(xué)質(zhì)量適得其反。因此，在強(qiáng)調(diào)多媒體教學(xué)重要性的同時(shí)，我們也不能忽視傳統(tǒng)板書教學(xué)的積極作用，在《機(jī)械制造工藝學(xué)》的教學(xué)過程中，像講解尺寸鏈、加工合格率計(jì)算這類有大量的公式推導(dǎo)的內(nèi)容時(shí)，我們堅(jiān)持以板書為主，像講解機(jī)械加工誤差分析、工件加工定位分析這類抽象概念和理論時(shí)，我們堅(jiān)持輔以多媒體、動(dòng)畫、視頻圖片等方式輔助學(xué)生理解。這樣可以有效融合板書和多媒體方法，做到揚(yáng)長避短，最大限度發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)，從而提高教學(xué)質(zhì)量[5]。

3 課堂互動(dòng)，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體作用

目前大多數(shù)教學(xué)都是灌輸型授課方式，每節(jié)課都是老師滿堂講，學(xué)生滿堂記，在教學(xué)過程中，教師的主導(dǎo)作用發(fā)揮得淋漓盡致，學(xué)生的主體地位基本上無所體現(xiàn)，片面強(qiáng)調(diào)老師的“教”而忽視了學(xué)生的“學(xué)”。由于《機(jī)械制造工藝學(xué)》的很多教學(xué)內(nèi)容較為抽象，這種被動(dòng)式接受方法不利于學(xué)生其對(duì)知識(shí)的消化吸收，盡管老師和學(xué)生都非常認(rèn)真，但是教學(xué)效果都不太理想，甚至一些學(xué)生對(duì)《機(jī)械制造工藝學(xué)》產(chǎn)生畏懼情緒。在《機(jī)械制造工藝學(xué)》的教學(xué)過程中，必須遵循“教為主導(dǎo)，學(xué)為主體，練為主線”的教學(xué)原則，讓學(xué)生充分地參與到課堂教學(xué)中來，挖掘?qū)W生的創(chuàng)造能力和發(fā)現(xiàn)能力，更好地培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力，從而達(dá)到教學(xué)目標(biāo)[6]。因此，在機(jī)械制造工學(xué)的教學(xué)過程中，我們始終堅(jiān)持首先老師提出問題，讓學(xué)生自己思考，然后讓學(xué)生陳述自己的解決方法，再讓其他同學(xué)對(duì)問題的解決方法進(jìn)行評(píng)價(jià)，最后由老師進(jìn)行點(diǎn)評(píng)。

例如，在講授夾具設(shè)計(jì)時(shí)，我們首先把欲加工工件的圖紙分發(fā)給學(xué)生，幾個(gè)學(xué)生一組，讓學(xué)生自己討論針對(duì)每道工序應(yīng)該限制哪些自由度，應(yīng)該采用何種定位元件限制這些自由度，工件定位后，如何夾緊。每次同學(xué)們都會(huì)展開激烈的討論，通過同學(xué)們之間的激烈討論，使同學(xué)們很快就進(jìn)入?yún)⑴c狀態(tài)，不僅加深同學(xué)們對(duì)課程內(nèi)容的理解，也鍛煉了同學(xué)們的分析問題和解決問題的能力，同時(shí)活躍了課堂氣氛，極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

4 理論教學(xué)和現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)并重

由于在校學(xué)生實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)少，而《機(jī)械制造工藝學(xué)》這門課程實(shí)踐性又強(qiáng)，為解決這對(duì)矛盾，在教學(xué)過程中，必須采用了理論教學(xué)與現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)并重的原則。課程中的理論部分集中在課堂上講，實(shí)際結(jié)構(gòu)內(nèi)容放到現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)中去講[7]。

通過現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)，使學(xué)生深入生產(chǎn)第一線，親眼目睹工廠的零件加工方法、工藝過程及所用設(shè)備，可以有效地訓(xùn)練學(xué)生的工藝分析能力，更讓學(xué)生實(shí)習(xí)和崗位“零距離”，與生產(chǎn)實(shí)踐不僅做到“對(duì)口”，更能做到“接口”[8]。

在講述加工誤差綜合分析知識(shí)點(diǎn)時(shí)，首先我們?cè)谡n堂上講述了各種誤差產(chǎn)生的原因，然后我們把學(xué)生帶往學(xué)校實(shí)習(xí)車間，在那里有許多加工不合格的零件，針對(duì)這些零件，我們要求學(xué)生分析這些零件不合格的原因，以及如何預(yù)防這些誤差。除了在上《機(jī)械制造工藝學(xué)》這門課的過程中，盡可能進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)外，我們還充分利用專業(yè)實(shí)習(xí)這個(gè)絕好的機(jī)會(huì)。我校機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)的學(xué)生在第四學(xué)年第二學(xué)期前三周去工廠進(jìn)行專業(yè)實(shí)習(xí)，這個(gè)時(shí)候，同學(xué)們都已修完了《機(jī)械制造工藝學(xué)》這門課，專業(yè)實(shí)習(xí)帶隊(duì)老師進(jìn)一步結(jié)合工廠車間里遇到的問題，讓同學(xué)們運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)中知識(shí)分析問題，提出解決問題的方案。通過這種現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)使學(xué)生在理解專業(yè)理論知識(shí)的同時(shí)，掌握實(shí)踐操作技能和基本操作要領(lǐng)，有效提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性[7]。

5 改革考核方式

長期以來，評(píng)價(jià)一個(gè)學(xué)生的《機(jī)械制造工藝學(xué)》這門課程的學(xué)習(xí)情況，都是采用書面考試的形式，這種考核方式導(dǎo)致學(xué)生重理論，輕實(shí)踐，考前突擊背筆記，這種不加理解的死記硬背，一旦考試結(jié)束很快就會(huì)全部忘記。學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力、運(yùn)用所學(xué)的理論知識(shí)分析實(shí)際問題、解決實(shí)際問題的能力得不到有效的訓(xùn)練。

為扭轉(zhuǎn)這種局面，將過去的一次書面考試方式，變成貫穿于教學(xué)過程中的多元模塊綜合考核模式。學(xué)生的期末總評(píng)綜合平時(shí)考核、實(shí)驗(yàn)考核、課程設(shè)計(jì)、期末考試四大模塊，并且加大平時(shí)考核模塊所占的比重。在講解完每一章教學(xué)內(nèi)容時(shí)，針對(duì)工廠實(shí)際課題，留給學(xué)生一次大作業(yè)，作為學(xué)生的平時(shí)考核。例如，在講解完“機(jī)械零件工藝規(guī)程制定”這一章時(shí)，我們給每個(gè)學(xué)生一個(gè)零件的圖紙，然后讓學(xué)生編制工藝過程，再根據(jù)工藝過程進(jìn)行零件的加工，零件加工后分析零件的加工質(zhì)量，找出問題所在，提出問題解決方案。通過在考核中增加實(shí)踐部分的考核，使學(xué)生對(duì)實(shí)踐操作的重視程度大大提高，把理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐的能力大大增強(qiáng)。這種過程性評(píng)價(jià)有效地督促學(xué)生在整個(gè)課程學(xué)習(xí)的過程中始終刻苦學(xué)習(xí)，避免“前松后緊、期末突擊”的現(xiàn)象。

6 結(jié)論

針對(duì)《機(jī)械制造工藝學(xué)》的課程特點(diǎn)，通過上述幾個(gè)方面的教學(xué)方法的改革，使課程的教學(xué)內(nèi)容更加具有實(shí)用性和針對(duì)性。本課程教學(xué)方法的改革使學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣有了大幅度提高，對(duì)基礎(chǔ)理論知識(shí)的掌握更加牢靠，綜合分析實(shí)際的問題的能力得到進(jìn)一步提升。

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①課題來源：江蘇科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院2012本科教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程項(xiàng)目資助。

作者簡介：齊繼陽（1969—），男，安徽舒城人，副教授，博士，研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)集成制造。