機械工程實踐課程的創(chuàng)新與發(fā)展

馬超 徐柳　張曉麗

摘 要： 文章針對軍事交通學(xué)院機械工程實踐課程的現(xiàn)狀和存在問題，從體系建設(shè)入手，加強機械工程實踐課程的建設(shè)，提出增強機械工程實驗室建設(shè)的基本舉措，以解決復(fù)合型人才培養(yǎng)中的創(chuàng)新能力問題。

關(guān)鍵詞： 機械工程 實踐課程 教學(xué)改革

機械工程實踐課程是工科院校教學(xué)計劃中的必修實踐課程，在本科人才培養(yǎng)和科學(xué)研究中發(fā)揮著越來越重要的作用。機械工程實驗室是工科高等教育教學(xué)體系的重要組成部分，是機械類各專業(yè)培養(yǎng)學(xué)員動手能力和實踐技能的關(guān)鍵。針對機械工程實踐課程的現(xiàn)狀和教學(xué)過程中的突出問題，文章主要從機械工程實踐課程的現(xiàn)狀談起，提出如何對課程標準進行改革創(chuàng)新，更進一步提出機械工程實驗室硬件建設(shè)的方案，為最終開設(shè)機械程創(chuàng)新與實踐課程做準備。

1.機械工程實踐課程的現(xiàn)狀

機械工程實踐課程的完善體現(xiàn)在兩方面：一是硬件，擁有齊全的實驗設(shè)備及先進制造設(shè)備，二是合理的教學(xué)體系（包括教學(xué)管理、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式和教學(xué)文件等）。由于院校硬件條件的限制，目前僅有機械設(shè)計、工程材料、互換性與測量技術(shù)及金工實習四個模塊的實踐課程，教改只能在長期的教學(xué)實踐中不斷總結(jié)與完善先進合理的教學(xué)體系上下工夫。

我院機械工程實踐課程擁有一支業(yè)務(wù)能力強、綜合素質(zhì)高、富有創(chuàng)新精神的愛崗敬業(yè)的理論和實踐教學(xué)隊伍，但學(xué)歷結(jié)構(gòu)和年齡結(jié)構(gòu)不十分合理，年齡普遍偏大，知識體系比較落后，距離滿足現(xiàn)代先進工程實踐教學(xué)還有差距。

高素質(zhì)的教師隊伍才能取得高質(zhì)量的實踐教學(xué)水平，才能穩(wěn)步推進教學(xué)研究和教學(xué)改革。課程的核心在于教學(xué)，因此重視教學(xué)研究關(guān)系到機械工程實踐課程的發(fā)展和教學(xué)質(zhì)量的提高，是課程建設(shè)的中心環(huán)節(jié)。

2.機械工程實踐課程標準的改革

本課程改革后共分八個部分，共100學(xué)時教學(xué)。

2.1機械設(shè)計實驗

本部分實驗由于是經(jīng)典實驗，不做變化。

2.2機械工程基礎(chǔ)測量實驗

本部分實驗內(nèi)容分為兩類：一類是線性測量實驗：杠桿齒輪式比較儀和立式光學(xué)比較儀測外徑，內(nèi)徑百分表測孔徑，手持式粗糙度測量儀測表面粗糙度。另一類是齒輪測量實驗：齒輪徑向跳動檢查儀測齒輪徑向跳動誤差，公法線千分尺測齒輪公法線長度偏差，周節(jié)儀測量齒距偏差與齒距累積誤差。教學(xué)時采用先講授并示范操作方式，主要時間為學(xué)員獨立操作，教學(xué)人員對學(xué)員的操作加以指導(dǎo)，使學(xué)員達到：（1）了解常用線性測量儀器和齒輪測量儀器的原理；（2）熟悉外徑、孔徑、表面粗糙度、齒輪徑向跳動誤差、齒輪公法線長度偏差、齒距偏差與齒距累積誤差的測量方法。

2.3機械工程材料實驗

本部分實驗內(nèi)容為：測定金屬的布氏、洛氏硬度，觀察鋼與鑄鐵的金相顯微組織，鋼的熱處理，鋼鐵的火花鑒別。教學(xué)時采用先講授并示范操作方式，主要時間為學(xué)員獨立操作，教學(xué)人員對學(xué)員的操作加以指導(dǎo)，使學(xué)員達到：（1）了解布氏、洛氏硬度的測定原理，掌握布氏、洛氏硬度的測定方法；（2）了解鋼與鑄鐵的金相組織及其對性能的影響；（3）熟悉鋼的熱處理工藝知識；（4）熟悉鋼鐵的火花形成原理及火花的特征。

2.4焊接

本部分實習內(nèi)容為：氣焊、氣割及手工電弧焊的設(shè)備與工具，焊接材料，焊接基本操作，氣體保護焊等。教學(xué)時采用先講授并示范操作，主要時間為學(xué)員實習，教學(xué)人員對學(xué)員的操作加以指導(dǎo)，使學(xué)員達到：（1）能正確選擇焊接電流及調(diào)整氣焊火焰；（2）初步掌握焊條電弧焊、氣焊的平焊操作技能，熟悉氣割的操作方法；（3）具有快速焊接軍械裝備部件的技能；（4）綜合或創(chuàng)意（新）訓(xùn)練：安排課內(nèi)外結(jié)合的綜合工藝訓(xùn)練，或設(shè)計與制作結(jié)合的創(chuàng)意（新）訓(xùn)練。

2.5車削加工

本部分實習內(nèi)容為：車削加工的特點及應(yīng)用，車床與車刀，工件的安裝，車外圓、車端面、鉆孔、車孔、車槽、車斷、車錐面、車成型面與螺紋等。教學(xué)時采用先講授并示范操作方式，主要時間為學(xué)員實習，教學(xué)人員對學(xué)員的操作加以指導(dǎo)，使學(xué)員達到：（1）掌握臥式車床的操作技能，能按零件的加工要求正確使用刀、夾、量具，獨立完成簡單零件的車削加工；（2）綜合或創(chuàng)意（新）訓(xùn)練：安排車削加工的綜合工藝訓(xùn)練或自主設(shè)計的創(chuàng)意（新）實踐訓(xùn)練。

2.6鉗工

本部分實習內(nèi)容為：鉗工基本知識，畫線、鋸削、銼削、鉆孔、攻螺紋和套螺紋的方法和應(yīng)用，鉆床的組成、運動和用途及擴孔、鉸孔和锪孔的方法，機械部件裝配的基本知識等。教學(xué)時采用先講授并示范操作方式，主要時間為學(xué)員實習，教學(xué)人員對學(xué)員的操作加以指導(dǎo)，使學(xué)員達到：（1）掌握鉗工常用工具、量具的使用方法；（2）能獨立完成鉗工作業(yè)件；（3）具有快速裝拆軍械裝備部件的技能；（4）綜合或創(chuàng)意（新）訓(xùn)練：安排難度適中的綜合訓(xùn)練或創(chuàng)新設(shè)計制作。

2.7其他普通機床見習加工

本部分實習內(nèi)容為：銑削，磨削，刨削及常用齒形的加工等的見習實習，使學(xué)員達到：（1）熟悉銑削、磨削的基本操作方法；（2）了解刨削及常用齒形的加工方法。

2.8先進制造技術(shù)（3D打印）

本部分實習內(nèi)容為：數(shù)控車床，數(shù)控銑床，3D打印等。教學(xué)時采用先講授并示范操作方式，主要時間為學(xué)員實習，教學(xué)人員對學(xué)員的操作加以指導(dǎo)，使學(xué)員達到：（1）能進行數(shù)控類機床，如、數(shù)控車床、數(shù)控銑床等編程與操作；（2）能進行快速成型制造（3D打印技術(shù)）；（3）了解加工中心的編程與操作；（4）綜合或創(chuàng)意（新）訓(xùn)練：安排數(shù)控加工的綜合工藝訓(xùn)練或自主設(shè)計的3D打印實踐訓(xùn)練。

3.機械工程實踐課程的硬件建設(shè)

課程標準是指導(dǎo)性的文件，硬件建設(shè)是發(fā)揮教學(xué)水平的舞臺。在立足于培養(yǎng)方案，對現(xiàn)有實驗室和實習車間的基礎(chǔ)上進行改擴建，既符合教學(xué)要求，又節(jié)約大量資金，避免重復(fù)建設(shè)。課改后的機械工程實踐課程實驗室建設(shè)方案如下：

在現(xiàn)有實驗室和設(shè)備設(shè)施的基礎(chǔ)上，基于長遠發(fā)展統(tǒng)籌考慮。主要建設(shè)內(nèi)容包括：（1）擴建實驗室場地，由原有的1440平方米，擴建為3080平方米。（2）新建四個創(chuàng)新實驗室，即機械創(chuàng)新設(shè)計與制作實驗室、先進制造技術(shù)實驗室、手工造型實習區(qū)和CAM實驗室。（3）引進1600套實驗設(shè)備。

4.機械創(chuàng)新與實踐課程的建設(shè)

4.1課程的地位與性質(zhì)

機械創(chuàng)新與實踐課程由于其課程性質(zhì)，特點為強調(diào)學(xué)生親身實踐的過程，對培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、創(chuàng)新思維能力，實施素質(zhì)教育具有重要意義。

4.2課程的基本理念

本課程依托機械工程實踐實驗室這個平臺，開展科技創(chuàng)新活動，拋棄以往根據(jù)學(xué)生作品好壞及難易程度的評價標準，重點培養(yǎng)學(xué)生在實踐中運用知識，獲得實踐經(jīng)驗，從而培養(yǎng)學(xué)生的工程素質(zhì)、創(chuàng)新能力和團隊協(xié)作能力。

4.3課程設(shè)計思路

該課程設(shè)計中遵循教育和教學(xué)基本規(guī)律，注重機械創(chuàng)新實踐基本理論知識的傳授，并注重學(xué)生分析、解決問題能力的培養(yǎng)。在知識的選擇上，以提高實踐能力、創(chuàng)新能力和解決實際問題的能力為著眼點。在教學(xué)內(nèi)容的編排上，強調(diào)內(nèi)容的動態(tài)更新，采用專題式設(shè)置，做到理論與實踐相結(jié)合。學(xué)生自由組隊選擇專題，要求進行開題報告、中間匯報、終期答辯，在教學(xué)過程中突出學(xué)生的主體地位，發(fā)揮教師的引導(dǎo)作用。

參考文獻：

[1]劉永平.機械工程實踐與創(chuàng)新[M].北京：清華大學(xué)出版社，2010.

[2]馬超，王賓，劉占東等.金工實習課程的創(chuàng)新與融合[J].考試周刊，2013，55.