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机械制造技术基础论文
摘 要：机械制造技术基础课程是一门综合性、实践性和应用性很强的机械类专业基础课。文章针对机械制造技术基础课程的教学特点,以创新能力培养为核心,从课程体系构建、理论和实践教学手段与方法的改革,教学效果评价等方面进行研究,多角度提高课程教学质量,以适应机械设计制造及其自动化专业人才培养的要求。
关键词:机械制造技术基础论文
一、《机械制造技术基础》的教学现状
《机械制造技术基础》是一门传统的课程，多年来人们积累了许多宝贵的教学经验和教学方法，教学质量也得到一定的提高和改善，但由于其教学内容比较抽象、复杂且涉及实际生产经验等特点，还存在一些问题[1-5]
(一)教学手段的不正确使用
随着科学技术的发展，许多先进的教学手段进入课堂教学，如幻灯片、投影仪、语音设备、多媒体等。最初将这些手段引入教学的目的是使教学内容化繁为简，化难为易，由抽象变为直观，便于观察和认识，有利于学习和掌握教材，提高教学速度和质量。目前，教学过程中存在两种极端情况：一种是有些教师，特别是经验较少的青年教师，在教学过程中把这些设备当做减轻备课任务的一种工具，如把所有内容都打进PPT，上课过分依赖PPT，板书较少，以此减少备课时间;另一种是有些教师对这些教学手段过于排斥，认为他们的应用会分散学生的注意力，仍然采用传统的教学方式，即讲授与板书结合的形式，这样一来教学过程显得过分呆板，课堂气氛不活跃，很多抽象的东西诸如机床的结构、机械加工过程、零件结构的机械加工工艺性等使学生难以理解，渐渐失去学习的热情。
(二)实验与金工实习时间安排不合理，不足以理论联系实践
《机械制造技术基础》这门课是一门与实践密切相关的专业基础课，材料在不同工作环境中的各种特性、设备的各种结构、工艺的各种优缺点及在生产中可能会造成的后果等，学生必须结合大量实践经验才能更好地理解，很多操作步骤和原理听起来很费解，但只要到车间或现场看一眼就很容易理解了。现有的教学模式将理论和实践在时空上分离，先将理论全部学完再进行实践环节，或先进行实践环节完再进行理论学习，缺少工程实践的理论教学，由于学生缺少感性认识而变得十分难解，处于云里雾里的迷糊状态;没有理论支撑的工程实践必然只能停滞在获得一些感性知识和操作技能的较低的层次上[6-8]。
(三)考核方式欠合理
目前《机械制造技术基础》这门课程的学习效果评价方式绝大多数仍然以书面答卷的方式进行，如此一来，学生在学习过程中单纯地追求卷面分数，与考试相关的内容就重视，与考试无关的内容就不重视。有的甚至平时根本不听课，连书本都不翻，凭考前“临时抱佛脚”来死记硬背书中的一些概念、术语和简单理论来达到修完这门课程的目的。这样一来，学生考完这门课后，什么也没学到，什么也没得到，什么也不会做[9-11]。
(四)教学内容相对陈旧
《机械制造技术基础》的教学内容主要涉及传统知识的介绍，缺乏先进性和时代感，导致一些学生主观上认为该课程无用而对它产生排斥思想。尽管有些负责任的教师在教学中采用各种不同挂图、实物模型、动画等方法以适应不同章节的教学需要，仍难以取得较好的教学效果。
二、研究内容
(一)教学内容改革
为将整个机械加工工艺系统诸如刀具、机床、夹具与零件的加工与装配等工艺系统内容融会贯通、综合运用，提出了以金属切削理论为基础，制造工艺为主线，以产品质量、加工效率与经济性三者之间的协调发展为目标，兼顾工艺装备知识的掌握，增加了非传统加工技术与现代制造技术等内容，并注重反映学科理论与技术的新发展。制造工艺中突出零件工艺分析→材料选择→毛坯→零件加工→产品装配的技术路线，建立机械制造基础课程新体系。
(二)教学方法改革
1)教学内容体现先进制造技术
《机械制造技术基础》课程的内容是建立在传统的工艺方法基础上的，随着制造技术的发展，工业领域内的新材料、新技术、新工艺不断涌现，大大丰富了课程的内容体系。同时从金属材料到各种无机非金属材料和复合材料，从传统的冷热加工方法到应用声、光、电、磁的特种加工，从数控加工到制造自动化系统，从将大批大量单一零件加工方法应用到单件小批成组零件加工中等，先进制造技术教学内容不断拓展。
2)采用现场比较教学法
在讲授传统的CA6140型普通车床与现代的数控车床的现场教学时，可以利用实验室的车床，让学生了解到了机床每个部分的内部结构，比如机床的布局、传动、结构、操纵;刀具的类型、用途、结构特点、车削用量的选择;夹具中选用通用标准夹具与设计非标准夹具的目的;零件加工乃致延伸其零件装配等内容有机地融为一体进行讲解，及时恰当地引导学生将理论与实践相结合，在较短的教学时间内解决在课堂上单凭教师口授与板书甚至多媒体等无法或很难讲清的，如卧式车床、立式车床、转塔车床的区别与联系，成本、效率、精度和不同的加工机床适合加工哪些表面问题，弥补了理论教学的不足。 通过采取理论教学和现场教学并行，解决了学时少、内容多的矛盾，有利于学生对相关知识点的吸收和巩固，使其认识到不是数控机床或者加工中心就一定都比传统机床好的错误理念，而是数控机床在高精度、曲面加工和多工序统一上有优势等的正确思想。因此现场比较教学法是培养学生工程实践能力的重要途径。
3)主线贯穿教学法
《机械制造技术基础》课程所包含的内容多，覆盖面广，实践性、综合性强，一些学生感到学习时比较枯燥、抽象、难以理解，学习积极性不高，严重影响了教学效果。如何克服困难，提高教学效果，课堂教学是关键。为了能让学生及时地应用所学的知识，教师应提前引导学生从机械设备设计制造的实战观点出发，按机床、刀具、夹具和零件加工及装配和质量保证这个贯穿在整个教材中的主线。为了能让每个学生都参与到实战中来，真正做到以在教师的引导下贯穿主线为主导，学生学有所用为主体，教师和学生共同研究的教学方法，用学为所用的教学思想激发学生的学习积极性。
(三)教学手段的改革
教学手段改革的关键是要求教师必须对刀具、机床、夹具和零件的加工与装配等内容十分熟悉，明确彼此间的关系，并能跟踪机械制造技术的最新发展动态，及时地将先进制造技术补充到教学中去;要特别注重生产实习和课程设计等实践性教学环节，采用形式多样的教学手段和方法，激发学生学习专业知识的热情。
1)明确课程内容
机械制造过程是是一种典型的、具体直观的过程。研究机械制造过程中所涉及的各种问题必须采用系统工程的理论和方法，根据机械系统的目的，从系统是可剖分的，系统一定从属于更大系统，是更大系统的一部分的原理出发，解决整体与部分、部分与部分、整体与外部环境之间的相互联系、相互使用及相互制约的关系中，综合地、准确地分析和研究制造系统。具体到本课程的教学过程，应以机械制造工艺系统为纽带，将机床、刀具、夹具和工艺等相关知识融为一体，从而加强课程的针对性和实用性。
2)培养学生综合分析问题的能力
由于先进制造技术在机械制造过程中的渗透，结合生产实际的需要，已涌现了大量的新工艺、新技术。而这些在教材中很难及时反映。因此，就需要教师坚持继续学习，更新知识、更新观念，及时向学生介绍相关内容并引导学生关注机械制造技术的发展。比如教师可以设计或选择一个零件，这个零件应具备某些特性，有某个表面不能用常规的机械加工方法加工、某个表面要用到复合刀具或某个表面目前还不能加工等，让学生在课外完成这个零件的机械加工工艺过程设计。学生要解决这个问题，必须要查阅相关的资料，这样既能提高学生自主学习的能力，更能激发学生的思维和创新能力。
3)注重黑板板书与多媒体相结合
充分利用计算机软件及硬件技术带来的图形处理及显示的优势，将实体造型应用于课堂教学及实验中，使专业知识中涉及到的大量的结构原理图和实例结构图更直观的呈现出来，加快了学生读图速度，加深了学生对所学内容的理解。而这些不能离开机械设备设计制造的整个工艺系统这条主线。
(四)教材的改革
教材的选取是教学内容和课程体系改革实现的关键。结合应用型人才培养特色，要采用高质量、以工艺为基础，教学内容先进适用，“少而精”，易自学，表述精炼的教材。
(五)实践性教学环节的改革
充分利用大学生科技创新活动机械产品制作，按照以学生主动实践为主，教师辅导为辅，利用课余时间让学生在教师的协助下独立完成零件的加工，这样学生带着问题亲身实践。2010级学生共12人通过参与浙江省首届工程训练综合能力竞赛，完成了一套符合本命题要求的可运行装置，并完成了相关的设计、工艺、成本分析和工程管理4项报告，加强了学生工程意识的培养，培养了学生的动手能力，提高了课程的教学品质和效果。
(六)考核评估体系改革
高等教育应为国家培养对社会有用的人才。卷面考试成绩的好坏很难全面说明一个人能力的高低。课程的考核宜采用合理的考核方式，使学生在学习过程中不再单纯为了通过考试而功利地被动学习，而是主动、勤奋、刻苦地学习，真正在知识、能力和素质等多方面得到全面的提高。为此可以对学生在实践环节、设计环节、课堂环节、答辩环节、操作环节等分别进行考核，从而较全面地考核学生对该门课程的学习情况。考试试卷从试卷库中随机选择。笔试环节严格实行教考分离，建立科学合理的试卷库，采取流水阅卷。
三、结论
本项目的研究成果在我校机械设计制造及其自动化、交通运输及农业机械专业本科班级实施，本项项目实施后，受益学生人数达360人/年。本项目应用到教学实践中，通过各个教学环节的训练，融知识传授、能力培养、素质教育于一体，让学生在掌握知识的深度和广度上达到预期的教学效果，进一步的提高全体学生学习的积极性和主观能动性，使学生树立现代工程意识，掌握机械工程领域中必备的基础知识和基本理论，具备分析解决机械工程中一般技术问题的基本能力，为后续课程的学习及今后从事科学研究、工程技术工作打下坚实的基础。
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