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Abstract: According to the features of machinery manufacturing equipment design course, the paper elaborates on the reform methods on the base of the machinery manufacturing equipment design course teaching status, aiming to improve the quality of machinery manufacturing equipment design course teaching and provide some references for further reform.
關(guān)鍵詞: 機械制造裝備設(shè)計;教學(xué)改革;研討
Key words: machinery manufacturing equipment design;teaching reform;seminar
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2012)33-0264-02
0 引言
隨著我國機床行業(yè)大力發(fā)展大型、精密、高效數(shù)控裝備及功能部件等重大技術(shù)設(shè)備,改變大型、高精度數(shù)控機床大部分依賴進口的局面,增強自主創(chuàng)新能力,培養(yǎng)掌握機械制造裝備核心技術(shù)的專業(yè)人才是當前我國制造行業(yè)的當務(wù)之急[1]。
機械制造裝備設(shè)計是機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的一門重要的、涉及面寬、實踐性很強的專業(yè)主干課程,也是本專業(yè)課程教學(xué)中的重點和難點。為滿足企業(yè)對人才需求的日益提高,使學(xué)生能充分地利用自己所學(xué)到的知識獨立地、創(chuàng)造性地進行設(shè)計,我們在課程教學(xué)中不斷改革創(chuàng)新。下面結(jié)合本人在教學(xué)中的實際情況,談?wù)剻C械制造裝備設(shè)計課程教學(xué)的特點及其對該課程教學(xué)改革中的一些認識思路。
1 機械制造裝備設(shè)計課程的產(chǎn)生及教學(xué)特點
20世紀70年代以后,由于微電子技術(shù)、控制技術(shù)、傳感器技術(shù)與機電一體化技術(shù)的迅速發(fā)展,特別是計算機的廣泛應(yīng)用,不僅給機械制造領(lǐng)域帶來了許多新技術(shù)、新工藝、新觀念,而且使機械制造技術(shù)產(chǎn)生了質(zhì)的飛躍,走上一個新臺階,這就要求高等教育事業(yè)跟上形勢的發(fā)展,進行一次重大的改革。隨著教學(xué)改革的深入,專家學(xué)者提出將原機制專業(yè)的機械方面的專業(yè)課進行課程的綜合化與內(nèi)容的優(yōu)化,將金屬切削機床概論與設(shè)計、金屬切削原理與刀具設(shè)計、機械制造工藝學(xué)、金屬切削機床夾具設(shè)計原四門專業(yè)課程進行整合,并對課程體系與內(nèi)容進行摸索,不斷總結(jié)完善。經(jīng)過重組優(yōu)化后,建立了新體系而成為兩門課程——機械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機械制造裝備設(shè)計[2]。機械制造裝備設(shè)計成為了機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)一門理論和實踐性緊密結(jié)合的專業(yè)課程。
從教師授課來看,這門課程包含的知識多、應(yīng)用性強,如何將課程專業(yè)知識的應(yīng)用融入到教學(xué)中,既取決于任課教師自身的理論水平和現(xiàn)場實際工程經(jīng)驗的多少,同時也與教師的教學(xué)方法息息相關(guān)。此外,機械制造裝備設(shè)計課程與社會發(fā)展、科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展密不可分,課程教學(xué)內(nèi)容更新很快,需要及時跟上科學(xué)技術(shù)發(fā)展的步伐,這也對教師的教學(xué)提出了較高的要求。同時,如前所述,本門課程是之前老四門課程綜合優(yōu)化后的一部分,教學(xué)任務(wù)重,教學(xué)學(xué)時相對較短。因此,教師在相對較短的時間內(nèi),講授較多的內(nèi)容,上課學(xué)時相當緊張。
從學(xué)生學(xué)習(xí)來看,由于該課程的內(nèi)容多、課程實踐性強,而學(xué)生實踐經(jīng)驗少,因此學(xué)生們一接觸本課程總是不大習(xí)慣、不適應(yīng)。另外,專業(yè)教材中的內(nèi)容大多是一些基本的理論、裝備的結(jié)構(gòu)與工作原理等,使得學(xué)生的思維容易處于被動狀態(tài)。因此,學(xué)生總認為本課程內(nèi)容的系統(tǒng)性差,科學(xué)邏輯性不強等等,嚴重地影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。
因此,本門課程無論是從教師教,還是從學(xué)生學(xué)來講都是較難的,需要不斷地在教學(xué)中摸索經(jīng)驗、不斷地進行改革和創(chuàng)新。
2 課程教學(xué)中的改革思路
2.1 教學(xué)中應(yīng)大力加強理論與實踐的相結(jié)合 機械制造裝備設(shè)計是一門重要的專業(yè)課程,主要內(nèi)容是闡述機械制造中有關(guān)裝備的作用、工作原理、設(shè)計方法等。課程設(shè)置的目的是使學(xué)生在機械制造裝備方面獲得最基本的專業(yè)知識和技能,為設(shè)計和改造機械制造領(lǐng)域中的裝備及設(shè)備而服務(wù)。機械制造裝備設(shè)計課程的研究對象基本分為4個部分:①機床的總體設(shè)計,傳動系統(tǒng)設(shè)計和主要零、部件設(shè)計等。②常用機構(gòu)設(shè)計,其主要研究對象為裝備中常用機構(gòu)的設(shè)計和使用,其中還包括工業(yè)機械手等。③工夾具設(shè)計,其主要研究對象為刀具及機床夾具。④工件輸送裝備,其主要研究對象為機械制造車間中運輸機械的特性、工作原理、應(yīng)用范圍等以及生產(chǎn)流水線等。
學(xué)生在大四上學(xué)期學(xué)習(xí)本門課程,之前他們已經(jīng)進行了機床操作實習(xí)和生產(chǎn)實習(xí)等實踐類課程,這雖然為學(xué)生提供了一些寶貴的實踐經(jīng)驗,但是作為機械制造裝備設(shè)計課程內(nèi)容所涉及到的機床、機構(gòu)、工夾具等的設(shè)計而言卻是不夠的。同學(xué)們掌握如何操作機床,卻對機床內(nèi)部結(jié)構(gòu)仍缺乏足夠的認識。在對課程各部分的教學(xué)中,雖然可以利用多媒體顯示各種機床或機構(gòu)等的圖片進行授課,但是同學(xué)們的切身感受仍不強烈。因此,在課程的理論教學(xué)中,可使部分課堂教學(xué)內(nèi)容在具有實踐條件的場所開展,力求教學(xué)、實驗、實訓(xùn)、實踐、考核一體化。如果將課堂從教室轉(zhuǎn)移到學(xué)校實訓(xùn)中心,面對機床或機構(gòu)、夾具實物等進行授課,學(xué)生在接受理論知識的同時會對機床內(nèi)部結(jié)構(gòu)、操縱機構(gòu)、制動機構(gòu)、傳動機構(gòu)等有了生動感性的認識,可以起到優(yōu)良的教學(xué)效果。因此,我們在平時的教學(xué)中可以有針對性的彌補學(xué)生在這方面感性認識的不足。在實習(xí)工廠中,打開機床主軸箱蓋,讓學(xué)生了解機床主運動系統(tǒng)及其有關(guān)傳動結(jié)構(gòu),觀察主軸箱內(nèi)各傳動布置及軸上傳動件布局、安裝、定位和結(jié)構(gòu)形式,對機構(gòu)進行操縱,裝卸夾具等,在實踐中掌握理論知識,以理論知識指導(dǎo)實踐。因此,在機械制造裝備設(shè)計課程教學(xué)中,教師應(yīng)對教學(xué)內(nèi)容進行分級和篩選,將適宜的理論教學(xué)內(nèi)容轉(zhuǎn)變成實踐化表達的教學(xué)形式。這要求教師對課程進行細致分析,對每一部分教學(xué)內(nèi)容進行合理安排規(guī)劃,使理論教學(xué)與現(xiàn)場教學(xué)有機的結(jié)合起來,相互協(xié)調(diào)、相互補充。使學(xué)生既能夠?qū)W習(xí)到機械裝備設(shè)計中嚴謹?shù)睦碚摶A(chǔ),又能夠親手操作、親身觀察不同裝備的結(jié)構(gòu)和工作狀況,大大加強了理論聯(lián)系實踐的能力。
2.2 教學(xué)中應(yīng)充分注重培養(yǎng)學(xué)生分析問題解決問題的能力 機械制造裝備設(shè)計課程其顯著特點是緊密結(jié)合生產(chǎn)實際、涉及知識面廣、綜合性高、特別強調(diào)知識的靈活掌握。而在多年的學(xué)習(xí)生活中,大學(xué)生們大都養(yǎng)成了書本學(xué)習(xí)和死記硬背的習(xí)慣,卷面上的考試并不能完全體現(xiàn)出學(xué)生對課程的真正掌握情況。對機械專業(yè)的學(xué)生來說,尤其要求教師在教學(xué)別要注重培養(yǎng)學(xué)生的分析問題和解決問題的能力,引導(dǎo)學(xué)生善于對具體問題作出具體的分析。
從培養(yǎng)學(xué)生分析問題解決問題的能力出發(fā),在教學(xué)中,教師對整門課程的教學(xué)順序可采用與機械裝備設(shè)計步驟相一致的原則。以機床部分的學(xué)習(xí)為例,可使學(xué)生體會到學(xué)習(xí)課程就是在完成一臺機床的設(shè)計;學(xué)習(xí)的過程就是設(shè)計過程中困難的解決過程,讓學(xué)生變身為設(shè)計師,角色的變換使同學(xué)有了不同的思維方式,令學(xué)生帶著問題學(xué)習(xí)、帶著興趣學(xué)習(xí)。在教學(xué)過程中,教師可就教學(xué)中的關(guān)鍵點、難點問題詳細講解,而對于容易解決的問題可只對學(xué)生起引導(dǎo)作用。當學(xué)生在設(shè)計中遇到這樣或那樣的問題時,不是直接告訴學(xué)生答案,也不是讓學(xué)生繞過問題,而是鼓勵學(xué)生通過學(xué)習(xí)教材相關(guān)內(nèi)容積極思考后,老師和學(xué)生共同討論來解決,讓學(xué)生體會到自主學(xué)習(xí)解決問題的能力,充分調(diào)動同學(xué)的積極性,鍛煉同學(xué)們的思考能力。
例如,在講授機床傳動系統(tǒng)設(shè)計時,在授課中可有目的的講授機床傳動系統(tǒng)的主要設(shè)計步驟、特點和功用,鼓勵學(xué)生從收集到的設(shè)計資料中認真分析總結(jié),可以多設(shè)計幾個不同的方案,從不同的角度多思考、多比較,并可采用課堂專題討論法讓同學(xué)們展開討論,分析不同傳動方案的優(yōu)缺點,討論其設(shè)計的合理性對機床性能等關(guān)鍵指標的直接影響。在討論時,老師不能放棄主導(dǎo)作用,但又應(yīng)作為普通一員來參與,設(shè)法讓學(xué)生自己來主持討論。當學(xué)生提出觀點時,設(shè)法引導(dǎo)向正確方向發(fā)展,既對同學(xué)們?nèi)菀缀鲆暤脑O(shè)計細節(jié)加強提醒,又同時盡可能培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性與創(chuàng)造性。最后由學(xué)生自己確定合理的傳動方案和結(jié)構(gòu)形式,以加深鞏固同學(xué)們對本部分內(nèi)容的掌握。
另外,在針對學(xué)生們實際設(shè)計水平有高有低的問題時,教師在設(shè)計指導(dǎo)中應(yīng)該有所區(qū)別。針對設(shè)計中出現(xiàn)的多種可能的方案和結(jié)構(gòu),要做到開拓思路、活躍思想,使學(xué)生在設(shè)計中達到較寬、較深的要求。針對設(shè)計中準備的一些設(shè)計資料與設(shè)計圖冊,則要求學(xué)生應(yīng)根據(jù)設(shè)計內(nèi)容消化理解,做到多看、多想、多思考,切忌死搬硬套,應(yīng)做到消化理解后的合理選用。
2.3 教學(xué)中應(yīng)充分利用優(yōu)質(zhì)網(wǎng)絡(luò)資源 早在2007年教育部就明確提出,要加強課程優(yōu)質(zhì)網(wǎng)絡(luò)資源建設(shè),并把信息技術(shù)作為提高教學(xué)質(zhì)量的重要手段,廣泛采用信息技術(shù),改變高校人才培養(yǎng)模式,不斷推進教學(xué)資源的共建共享,逐步實現(xiàn)教學(xué)及管理的網(wǎng)絡(luò)化和數(shù)字化[3]。
目前,在我校網(wǎng)站我們完成了機械制造裝備設(shè)計課程網(wǎng)站的建立。主要內(nèi)容包括課程的教學(xué)大綱、電子教案、課程設(shè)計指導(dǎo)書、學(xué)習(xí)指導(dǎo)、練習(xí)指導(dǎo)、課程樣卷及其相關(guān)學(xué)習(xí)網(wǎng)站推薦等,我們還在不斷地對其進行完善與擴充。改革開放后,我國機械制造裝備業(yè)獲得迅速發(fā)展,目前我國已能生產(chǎn)出多種精密、自動化、高效率的機床及自動生產(chǎn)線,并達到一定的技術(shù)水平。而在學(xué)校的教學(xué)過程中,即使最新的教材也不能完全展現(xiàn)出我國乃至國際裝備水平的發(fā)展狀況,教師和學(xué)生都需要與時俱進。任課教師一方面應(yīng)關(guān)注教材,選擇最新的權(quán)威教材;另一方面應(yīng)將教材中來不及反映的最新發(fā)展動態(tài)補充到教學(xué)內(nèi)容中來,使學(xué)生能夠掌握最新的專業(yè)知識。
運用網(wǎng)絡(luò)平臺,一方面給予學(xué)生更大的自,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;另一方面教師可引導(dǎo)學(xué)生緊跟時代步伐,使學(xué)生能夠充分了解自己所學(xué)專業(yè)的發(fā)展狀況,加強學(xué)生的學(xué)習(xí)動力。這對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識,開闊學(xué)生的視野,緊密聯(lián)系企業(yè)發(fā)展等都具有重要的意義。
3 結(jié)語
總之,機械制造業(yè)提供的裝備水平對國民經(jīng)濟各部門的技術(shù)進步有著很大的和直接的影響,時代的發(fā)展對機械裝備行業(yè)人才的培養(yǎng)提出了新的要求。這就要求教師進一步轉(zhuǎn)變教學(xué)理念,切實加強教學(xué)中的理論聯(lián)系實際,從學(xué)生的成長和社會的需求出發(fā),推進學(xué)生在學(xué)習(xí)中分析問題、解決問題能力的培養(yǎng),并應(yīng)充分利用網(wǎng)絡(luò)資源,與時俱進,全面提高學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計能力及綜合工程素質(zhì),使學(xué)生得到更多的鍛煉和培養(yǎng),努力使其成為我國機械裝備行業(yè)的優(yōu)秀人才。
參考文獻:
[1]王衛(wèi)兵,魏敏.“機械制造裝備設(shè)計”課程教學(xué)方法改革與實踐[J].中國科教創(chuàng)新導(dǎo)刊,2012,13:205.