機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計探討

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1機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計的現(xiàn)狀

近年來，受多種因素的影響，普通工科院校的機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計普遍存在著一些問題。

(1)學(xué)生不重視課程設(shè)計，缺乏興趣，存在應(yīng)付了事的思想。

(2)機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計教學(xué)時間安排不合理，在課程設(shè)計專周期間，學(xué)生還要準(zhǔn)備其他各種考試，或者忙于求職等，無暇顧及課程設(shè)計。

(3)由于高校擴(kuò)招后，生源素質(zhì)有所下降，部分學(xué)生對理論知識掌握不好，課程設(shè)計自然無從下手，因而抄襲現(xiàn)象時有發(fā)生。

(4)學(xué)生缺乏吃苦耐勞精神，在處理課程設(shè)計這種比較復(fù)雜的問題時，不愿意積極主動地尋求解決途徑，同時不愿意反復(fù)修改課程設(shè)計成果，存在畏難情緒，學(xué)生總是希望老師告訴他們應(yīng)該怎樣去做，成為“復(fù)印機(jī)”。

2機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計的改革探索

機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計要求學(xué)生針對一個中等復(fù)雜程度的零件編制一套機(jī)械加工工藝規(guī)程，設(shè)計一副教師指定的加工工序的專用夾具，并撰寫設(shè)計說明書。學(xué)生應(yīng)該在老師的指導(dǎo)下，認(rèn)真地、有計劃地、獨立完成設(shè)計任務(wù)，整個課程設(shè)計側(cè)重于讓學(xué)生掌握機(jī)械零件加工工藝編制的完整過程。針對機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計所出現(xiàn)的問題，從多方面入手，綜合應(yīng)用多種教學(xué)手段提高課程設(shè)計的教學(xué)質(zhì)量。

2.1重視設(shè)計題目選擇

選題要能充分實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，針對應(yīng)用型本科培養(yǎng)的目標(biāo)，機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計所指定的零件應(yīng)有很強(qiáng)典型性和現(xiàn)實性。首先，所用零件要有典型性，課程設(shè)計用到的零件應(yīng)該是軸類、盤蓋類、箱體類和異形零件中的代表性零件；其次，所選零件結(jié)構(gòu)相對簡單，加工工藝要求不高，旨在讓學(xué)生能夠掌握加工工藝設(shè)計的全過程，能夠獨立完成；最后，要鼓勵學(xué)生從生產(chǎn)實踐中或從生活中自選零件作為設(shè)計用零件。課程設(shè)計中選定的零件復(fù)雜程度不同，所造成的零件加工和夾具設(shè)計的難度也大不一樣，學(xué)生可以根據(jù)自己的實際情況和興趣愛好自由選擇。教師在評定成績的時候應(yīng)該將零件加工的難易程度等因素考慮其中。這樣就有利于不同能力學(xué)生水平的發(fā)揮，提高學(xué)生對專業(yè)課課程設(shè)計的積極性，增強(qiáng)學(xué)生的自信心。選題要能承接先修課程，選題要承接先修的機(jī)械測繪課程設(shè)計、金工實習(xí)及生產(chǎn)實習(xí)等課程。機(jī)械測繪課程設(shè)計使學(xué)生初步了解典型零部件的結(jié)構(gòu)、裝配關(guān)系和零件的連接方法；金工實習(xí)和生產(chǎn)實習(xí)有利于在課程設(shè)計中合理的選擇加工方法和定位方案，機(jī)械零件的三維造型的學(xué)習(xí)，為學(xué)生提供了比較直觀的設(shè)計成果，有效地克服了目前學(xué)生中普遍存在空間想象力問題所導(dǎo)致的二維制圖錯誤百出的問題。課程所選題目能夠緊密聯(lián)系先修課程，這樣既有利于培養(yǎng)學(xué)生工藝設(shè)計和夾具設(shè)計等方面的能力，又能訓(xùn)練計算、繪圖、查資料、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)等基本技能。

2.2改進(jìn)教學(xué)組織模式

改變傳統(tǒng)的設(shè)計小組分組模式，在學(xué)生安排方面可根據(jù)零件的復(fù)雜程度確定每一個組的學(xué)生人數(shù)，但是在確定每一組學(xué)生時，指導(dǎo)老師往往根據(jù)學(xué)生理論課成績的高低，把成績好的和成績差的分在同一設(shè)計小組，以圖能夠完成設(shè)計任務(wù)和減少教師的指導(dǎo)難度。而今大學(xué)生個性心理普遍較強(qiáng)，這樣的分組方式會引起部分成績較差學(xué)生的誤解，認(rèn)為這是教師的一種歧視，因而對設(shè)計有抵觸情緒，不利于學(xué)生的課程設(shè)計。指導(dǎo)教師可以根據(jù)學(xué)生名單的順序依次分組，實踐表明，學(xué)生們之間的互相幫助和討論并非一定要在同一小組內(nèi)進(jìn)行，所以順序分組并不會影響學(xué)生間的相互協(xié)助。改變傳統(tǒng)教學(xué)組織模式，一般工科院校采用兩周左右教學(xué)專周來組織課程設(shè)計，這樣雖然便于教學(xué)組織管理，但是設(shè)計任務(wù)過于集中，在此期間，學(xué)生既要完成課程設(shè)計，可能還要忙于其他考試，往往使得學(xué)生應(yīng)付課程設(shè)計，缺少充足的思考時間。為了改變這一現(xiàn)狀，指導(dǎo)教師在理論課程開始時就下發(fā)課程設(shè)計任務(wù)書，這樣，學(xué)生會帶著任務(wù)或問題學(xué)習(xí)理論課程，學(xué)生有充分的課外時間查資料、定方案、改錯誤。教師也有充足的時間解答學(xué)生的疑問，更可把課程設(shè)計中具有代表性的問題作為案例教學(xué)，將課程設(shè)計的問題與難點分解到整個教學(xué)過程。經(jīng)過理論教學(xué)和課程設(shè)計同步進(jìn)行，學(xué)生在設(shè)計專用周里能夠很快進(jìn)入狀態(tài)，有充足的時間思考和修改，提高了設(shè)計質(zhì)量，同時也豐富了理論教學(xué)。

2.3計算機(jī)輔助課程設(shè)計全過程

隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代工程技術(shù)人員在實際工作中廣泛采用計算機(jī)輔助設(shè)計。但在傳統(tǒng)的機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計中，出于訓(xùn)練學(xué)生工程設(shè)計基礎(chǔ)技能的需要，指導(dǎo)教師往往要求學(xué)生手工繪制設(shè)計圖紙，這與工廠工藝技術(shù)人員實際工作情況相背。因此，我們要求學(xué)生盡量采用計算機(jī)輔助設(shè)計方式。首先，利用成熟的CAPP軟件進(jìn)行工藝設(shè)計，其次，運用三維CAD軟件設(shè)計專用機(jī)床夾具并轉(zhuǎn)化為二維圖紙用于生產(chǎn)制造，然后，利用有限元分析軟件進(jìn)行夾具關(guān)鍵零件的強(qiáng)度和剛度分析，最后，利用常用辦公軟件撰寫課程設(shè)計說明書等。通過全程計算機(jī)輔助設(shè)計，培養(yǎng)學(xué)生的計算機(jī)應(yīng)用能力，提高了設(shè)計效率，把更多的時間用于思考，同時也彌補(bǔ)了學(xué)生空間想象能力差和二維制圖錯誤多的狀況。

2.4提高教師的指導(dǎo)效果

現(xiàn)代教育強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)。課程設(shè)計應(yīng)由學(xué)生獨立完成，不能依賴教師。但是機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計包括工藝路線制訂、定位夾緊方案設(shè)計、工藝參數(shù)選擇、夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計等，學(xué)生往往感到已知條件太少而無從下手。實踐表明，機(jī)械制造工藝課程設(shè)計應(yīng)借助教師的步步引導(dǎo)，不能完全放任，教師的指導(dǎo)是課程設(shè)計能否完成的關(guān)鍵。改善指導(dǎo)方式，教師應(yīng)采用集體與個別相結(jié)合的指導(dǎo)方式。設(shè)計前一定要把任務(wù)交代清楚；中間穿插集體指導(dǎo)，解決共性問題；后期主要是檢查與糾正細(xì)節(jié)。針對學(xué)生能力和基礎(chǔ)上的差異，教師要注重因材施教。學(xué)生完成一部分設(shè)計后，送交教師批閱作為總評的依據(jù)，教師能對每個學(xué)生的設(shè)計情況進(jìn)行動態(tài)檢查。建立正確的指導(dǎo)理念，教師應(yīng)有正確的指導(dǎo)理念。

(1)要有參與意識，教師不能只作旁觀者，教師的參與往往起到很好的示范效果。

(2)對學(xué)生在設(shè)計中的遇到困難，指導(dǎo)教師不要急于給出解決方案或者過早地給問題下結(jié)論，要多引導(dǎo)和啟發(fā)學(xué)生，給出解決問題的思路或者需要查閱的參考資料等，不可代替學(xué)生去做。

(3)要把握好指導(dǎo)的度，指導(dǎo)教師不要過分地強(qiáng)調(diào)合理性而過多或頻繁的指出學(xué)生設(shè)計中的“錯誤”，這樣會使學(xué)生“不敢”設(shè)計下去，對設(shè)計失去了信心。對于學(xué)生的某些設(shè)計成果，只要不是原則性錯誤，指導(dǎo)教師應(yīng)該多肯定同時也要指出這樣設(shè)計的弊端，多鼓勵學(xué)生大膽?yīng)毩⒌卦O(shè)計。

(4)要引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的設(shè)計思想，設(shè)計是一個反復(fù)推敲、反復(fù)修正、不斷創(chuàng)新的過程，引導(dǎo)學(xué)生從錯誤和失敗中找到問題所在，在反復(fù)地修改中體會理論知識。

2.5成績評定

在設(shè)計完成后，安排時間分組進(jìn)行答辯，答辯是教師檢查設(shè)計質(zhì)量高低和辨別抄襲的有效手段，也是對暴露出來的共性問題進(jìn)行的一次集中答疑。同時通過答辯也鍛煉了學(xué)生的口頭表達(dá)能力。答辯既不能流于形式，也不能拘于形式，師生要認(rèn)真做好答辯的準(zhǔn)備和組織工作。答辯時，首先將本組完成的工藝卡提交給教師，由一名學(xué)生擔(dān)任主要答辯人，對該組在零件工序設(shè)計的理由和每位組員在設(shè)計過程中所做的工作描述，闡述在設(shè)計過程中出現(xiàn)的各種問題以及組員是如何解決這些問題的等，其他小組成員協(xié)助主答辯人回答教師的提問；然后小組的每一位同學(xué)相老師展示自己所設(shè)計的夾具圖紙，指導(dǎo)教師對每一位同學(xué)的設(shè)計成果的相關(guān)問題提問并對學(xué)生的回答和設(shè)計成果進(jìn)行點評，當(dāng)場給出課程設(shè)計成績等級。課程設(shè)計成績評定應(yīng)該以圖紙、計算說明書和答辯成績?yōu)橹?，兼顧設(shè)計態(tài)度等表現(xiàn)；同時，評定成績要有一個相對固定的考核標(biāo)準(zhǔn)，但又不拘泥于該標(biāo)準(zhǔn)，要鼓勵學(xué)生大膽合理創(chuàng)新，創(chuàng)新意識在考核成績中應(yīng)有所體現(xiàn)。課程設(shè)計的最后成績由工藝設(shè)計成績和夾具設(shè)計成績兩部分組成，工藝設(shè)計成績占40%，夾具設(shè)計成績占60%。工藝設(shè)計部分的成績根據(jù)小組提交的工序卡和答辯情況總體給分。夾具設(shè)計部分成績是根據(jù)個人的夾具設(shè)計成果、答辯表現(xiàn)和平時表現(xiàn)等綜合給分。

3結(jié)束語

機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計是機(jī)械制造工藝學(xué)課程教學(xué)的一個不可或缺的輔助環(huán)節(jié)，機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計以提高應(yīng)用型本科大學(xué)生創(chuàng)新實踐能力、加深學(xué)生對專業(yè)知識的理解、鍛煉學(xué)生團(tuán)隊合作能力、開拓學(xué)生的思維以及提升學(xué)生綜合素質(zhì)為主要目標(biāo)。近年來，受多種因素的影響，機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計的教學(xué)出現(xiàn)了一些問題，針對出現(xiàn)的問題，在課程設(shè)計中進(jìn)行的相關(guān)改革和實踐，加強(qiáng)學(xué)生思想教育，合理安排課程設(shè)計時間，創(chuàng)新課程設(shè)計的手段，改變指導(dǎo)方法及加強(qiáng)成績評定等，充分調(diào)動和發(fā)揮學(xué)生的積極性、主動性，才能有效地提高機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計的教學(xué)質(zhì)量。

作者：李翔 楊魯 孟杰 劉霜 單位：重慶科技學(xué)院機(jī)械與動力工程學(xué)院