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適應(yīng)海峽西岸經(jīng)濟區(qū)的機械制造產(chǎn)業(yè)

機械工業(yè)是福建省“十二五”計劃期間的三大主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)之一，福建省緊緊把握建設(shè)海峽西岸經(jīng)濟區(qū)戰(zhàn)略目標(biāo)，圍繞機械制造這個支柱產(chǎn)業(yè)，以海峽西岸優(yōu)良的天然良港為依托，加快臨海戰(zhàn)略型機械產(chǎn)業(yè)及機械產(chǎn)業(yè)集群的發(fā)展。機械產(chǎn)業(yè)及其產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展是建設(shè)海峽西岸經(jīng)濟區(qū)的重要依托。經(jīng)過幾年有效的產(chǎn)業(yè)集群的形成和區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略的實施，培育發(fā)展一批具有強競爭力的企業(yè)相對集中的機械制造新興產(chǎn)業(yè)，涌現(xiàn)一批初具規(guī)模的海西機械產(chǎn)業(yè)及機械產(chǎn)業(yè)集群重點區(qū)域。

適應(yīng)海西機械產(chǎn)業(yè)發(fā)展，精簡制造類課程，強化課程體系建設(shè)

為了適應(yīng)海峽西岸經(jīng)濟區(qū)的機械制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展要求，課程體系的建設(shè)是強化教學(xué)目的的關(guān)鍵，長期以來，高等院校機械專業(yè)制造類傳統(tǒng)課程主要有：《金屬切削原理及刀具設(shè)計》、《金屬切削機床》、《金屬工藝學(xué)》、《機床夾具》、《機械制造工藝學(xué)》、《工程材料與熱處理》等專業(yè)課程，這些課程內(nèi)容豐富、系統(tǒng)性強、銜接性強。學(xué)生通過這些課程理論系統(tǒng)學(xué)習(xí)、課程設(shè)計，初步具備刀具設(shè)計、機床設(shè)計，工藝分析及規(guī)程編制、夾具等工裝設(shè)計的能力。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和市場需求的變化，要求工程技術(shù)人員具有寬知識面、創(chuàng)新和跨學(xué)科分析解決工程問題的能力，因此，在機械類專業(yè)的培養(yǎng)體系中，單純的工程設(shè)計及制造能力的培養(yǎng)已不足以滿足社會的需求，為了拓寬機類、機電信息類和管理類的知識，課程體系中增設(shè)了數(shù)控技術(shù)、計算機信息技術(shù)、微電子技術(shù)、管理經(jīng)濟類課程，這些課程的增設(shè)為學(xué)生培養(yǎng)全方面素質(zhì)提供了條件，但擠壓了傳統(tǒng)機械制造類課程的課時空間。

為了適應(yīng)學(xué)科的發(fā)展和課程改革的需要，我院從90年代開始陸續(xù)對制造類的課程進行體系建設(shè)，根據(jù)課程的內(nèi)容和特點，重新規(guī)劃設(shè)置制造類基礎(chǔ)課和核心課，經(jīng)過充分論證的基礎(chǔ)下，參照兄弟院校的經(jīng)驗，結(jié)合特色專業(yè)點建設(shè)要求，將《工程材料與熱處理》、《金屬工藝學(xué)》（熱加工部分）合并成一門《工程材料及成型技術(shù)》專業(yè)基礎(chǔ)課，課程學(xué)時為60；將《金屬工藝學(xué)》（冷加工部分）、《特種加工》、《金屬切削原理及刀具設(shè)計》、《金屬切削機床》合并為《機械加工工藝基礎(chǔ)》專業(yè)基礎(chǔ)課，課程學(xué)時為50；將《機床夾具設(shè)計》內(nèi)容合并入《機械制造工藝學(xué)》課程、形成新的《機械制造工藝學(xué)》專業(yè)核心課，課程學(xué)時為60。同時，為了配合理論課程的學(xué)習(xí)，在制造類實踐課程體系中，設(shè)置《工程訓(xùn)練》4周，《機械認識實習(xí)》2周，《工藝課程設(shè)計》2周，為了強化工藝分析和工程實踐能力，將《工藝認識實習(xí)》和《畢業(yè)生產(chǎn)實習(xí)》相結(jié)合，將畢業(yè)實習(xí)定位為以工藝為主的《工藝生產(chǎn)實習(xí)》，實習(xí)時間為4周。在這樣的培養(yǎng)體系中，《機械制造工藝學(xué)》作為制造類核心課程，在學(xué)生掌握了工程材料、公差、刀具、機床、金屬冷熱成型的基礎(chǔ)理論前提下，它側(cè)重于機械制造工藝系統(tǒng)內(nèi)在規(guī)律的研究，同時對基礎(chǔ)理論作了適當(dāng)?shù)难由欤⒔Y(jié)合生產(chǎn)實踐的知識，充分地培養(yǎng)學(xué)生扎實的工藝分析，設(shè)計能力及一定的開拓創(chuàng)新能力，符合大工程機械類專業(yè)人才的培養(yǎng)目標(biāo)。

優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，使教學(xué)內(nèi)容模塊化、層次化

《機械制造工藝學(xué)》課程教學(xué)內(nèi)容可優(yōu)化為四個模塊，第一、理論授課模塊，主講授機械制造過程中影響加工質(zhì)量的各種因素及制定加工、裝配工藝規(guī)程的有關(guān)原則和分析計算等。第二、實驗?zāi)K，主要通過學(xué)生動手實踐的方式，在專用的實驗設(shè)備的基礎(chǔ)下，強化對工藝過程中一些工藝參數(shù)、工藝規(guī)律的理解。第三、工藝生產(chǎn)實習(xí)實踐模塊，要求學(xué)生在生產(chǎn)現(xiàn)場了解機械制造過程的生產(chǎn)特點、組織形式、管理模式、以及具體刀具、夾具、量具、機床等裝備，鍛煉學(xué)生在機械制造過程中發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力，提高學(xué)生實踐認知能力。第四、工藝課程設(shè)計模塊，利用教師科研中、工藝生產(chǎn)實習(xí)中一些典型的工藝零件，作為課程設(shè)計的對象，分析零件加工工藝特點，編制合理的工藝規(guī)程，合理設(shè)計一些重要工序的工裝夾具及完成相關(guān)計算等。通過課程設(shè)計直接培養(yǎng)學(xué)生工程設(shè)計能力。在課程內(nèi)容四個模塊的教學(xué)組織上，按前述的時間順序安排教學(xué)，同時遵循“理論—實踐—再實踐”的方法論來組織教學(xué)，在理論學(xué)習(xí)中增強實踐感知能力，在實踐中體會真知。在理論授課模塊中內(nèi)容安排上，圍繞“工藝、成本、效益”原則展開，在保證加工零件質(zhì)量效益的前提下，采用科學(xué)合理的工藝，使得生產(chǎn)成本最小化。因此將課程內(nèi)容可以進一步細化為五個子模塊，依次為工藝基礎(chǔ)知識模塊、機械加工質(zhì)量模塊、加工工藝規(guī)程模塊、裝配工藝模塊、制造新工藝、新方法模塊。

工藝基礎(chǔ)知識模塊主要指機械制造過程中生產(chǎn)規(guī)模及工藝特點、工件的六點定位原理、粗精基準(zhǔn)概念及選擇原則、機械加工工業(yè)過程的基本概念等；機械加工質(zhì)量模塊主要指機械制造過程中，影響工件加工精度、表面質(zhì)量的各種工藝因素及其控制工藝措施等；加工工藝規(guī)程模塊指制定一個零件完整工藝規(guī)程的過程及相關(guān)工藝尺寸鏈計算等；裝配工藝模塊指機器裝配工藝過程及相關(guān)裝配尺寸鏈計算；制造的新工藝、新方法模塊指現(xiàn)代制造工藝理論和方法。在5個模塊的內(nèi)容銜接上，采用三個典型零件（凸輪軸類零件、變速箱箱體零件、連桿零件）為例子，首先分析零件加工表面工藝特點、在分析工藝特點過程中引入講授工藝基礎(chǔ)知識比如六點定位原理、工件的夾緊以及工序、工位、工藝系統(tǒng)等基本概念，其次，根據(jù)三個典型零件的加工要求，制訂合理的機械加工工藝規(guī)程，在這個過程中，引入工件的加工方法選擇、工藝路線的安排、工藝規(guī)程制定及相關(guān)工藝尺寸鏈計算等內(nèi)容，同時在加工工藝規(guī)程制定中，分析各種因素對加工精度和表面質(zhì)量的影響，以及控制這些因素的措施和方法，緊接著通過機器裝配，把三個零件裝配到發(fā)動機，在這個過程中，引入講授裝配工藝規(guī)程的制定、裝配結(jié)構(gòu)工藝性分析、裝配精度分析、裝配方法、裝配尺寸鏈計算等，最后，利用一個PROE軟件完成零件幾何建模、工藝分析、加工及工藝規(guī)程制訂，通過這樣一個完整過程，展開介紹一些先進制造新工藝、新理論、新方法。這樣，通過一些典型零件的制造過程，把理論授課5個模塊的內(nèi)容有機地銜接起來，在銜接的過程中，深入理解、掌握工藝基礎(chǔ)理論知識和典型零件的加工、裝配工藝流程。

實驗教學(xué)模塊含4-6個學(xué)時，主要安排2-3個實驗內(nèi)容，依次為：典型夾具的分析及繪制、活塞銷的加工誤差統(tǒng)計分析、CA6140車床主軸回轉(zhuǎn)誤差測量、磨床磨頭的動態(tài)特性測試分析。通過實驗?zāi)K的實踐教學(xué)，加強學(xué)生對影響加工誤差和表面質(zhì)量的工藝因素的理解，進一步掌握零件加工誤差的因素分析法和統(tǒng)計分析法，以及掌握工藝系統(tǒng)動剛度概念。工藝生產(chǎn)生產(chǎn)模塊是課程理論授課結(jié)束后，集中到學(xué)院的兩個生產(chǎn)實習(xí)教學(xué)基地實習(xí)（湖北十堰二汽實習(xí)基地、中國洛陽第一拖拉機制造集團實習(xí)基地），通過在發(fā)動廠、裝配廠、工裝廠、模具廠、油嘴油泵廠、工程機械廠、收獲機械廠等基地分廠的車間實習(xí)，完成實習(xí)手冊的記錄、一張夾具裝配圖的繪制，一個工藝專題報告、一篇實習(xí)心得體會。其中實習(xí)手冊的記錄要求包含各個專業(yè)廠的指定典型零件的工藝流程、工裝夾具等設(shè)備的詳細內(nèi)容。工藝課程設(shè)計模塊主要是根據(jù)在生產(chǎn)實習(xí)期間，指定一個典型的撥叉類零件為對象，編制其工藝規(guī)程、選擇一道工序的工裝夾具設(shè)計、一份設(shè)計說明書等。課程的教學(xué)內(nèi)容模塊化，各個模塊內(nèi)容相輔相成，組成了一個有機的整體，在具體的教學(xué)實踐過程中，根據(jù)每一個教學(xué)模塊的內(nèi)容、特點、教學(xué)要求和教學(xué)目標(biāo)，分別采用不同的方法教學(xué)，取得了較好的教學(xué)效果。#p#分頁標(biāo)題#e#

改革實踐環(huán)節(jié)，增強課程工程性

教師在授課過程中，應(yīng)結(jié)合生產(chǎn)中遇見的工藝性問題來教授工藝理論知識，從生產(chǎn)的實際引入工藝的理論知識，通過理論知識的講授，即分析了問題，又解決了問題。在這個教學(xué)過程中，不僅促進了課程設(shè)置的改革和教學(xué)內(nèi)容的更新，而且提高了學(xué)生的工程分析和解決工程問題的能力。同時，克服了傳統(tǒng)教學(xué)中理論與實踐相脫節(jié)的缺陷，使理論授課內(nèi)容和工程實際相結(jié)合，這不但鞏固學(xué)生基礎(chǔ)理論知識，而且能使學(xué)生知識結(jié)構(gòu)以及對知識的掌握從深度和廣度兩個方面進行擴展，同時又能調(diào)動學(xué)生參與實踐的積極性，進一步提高學(xué)生的工程設(shè)計能力和工藝能力，提高了應(yīng)用性人才的培養(yǎng)質(zhì)量。

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，機械制造學(xué)科也不斷向前發(fā)展，出現(xiàn)一些新工藝、新方法，在生產(chǎn)實際過程中，出現(xiàn)新現(xiàn)象、新問題，如何分析這些現(xiàn)象以及對新現(xiàn)象規(guī)律的總結(jié)，探索未知領(lǐng)域的知識，是科技工作者努力的方向，作為機械類專業(yè)的本科生來說，培養(yǎng)其具有一定的科學(xué)研究的能力也是人才培養(yǎng)的必然要求。因此，為了鼓勵學(xué)生積極參與科學(xué)研究活動，我們在課程實驗環(huán)節(jié)中，將一些與機械制造工藝學(xué)課程相關(guān)的科研課題，如主軸回轉(zhuǎn)誤差測試分析、機床導(dǎo)軌誤差補償、機床熱變形等，都通過實驗環(huán)節(jié)，讓學(xué)生利用實驗裝置自己動手設(shè)計實驗方案，來研究工藝知識，或驗證書本上學(xué)過的理論知識。在整個實驗環(huán)節(jié)中，也可以老師人為事先設(shè)計一個綜合性實驗，讓學(xué)生應(yīng)用多個課程的知識，通過實驗的方式去完成。因此，通過實驗環(huán)節(jié)的改革，讓學(xué)生積極地參與科學(xué)研究活動，培養(yǎng)其科學(xué)研究的興趣，提高其綜合能力。

工藝生產(chǎn)實習(xí)與工藝課程設(shè)計都是課程實踐教學(xué)非常重要的環(huán)節(jié)，為了提高二者教學(xué)效果，將工藝生產(chǎn)實習(xí)與工藝課程設(shè)計相結(jié)合，使其內(nèi)容相互滲透。在課程的系統(tǒng)的理論授課完后，緊接著安排四周的工藝生產(chǎn)實習(xí)，讓學(xué)生在系統(tǒng)學(xué)習(xí)了工藝基礎(chǔ)理論知識后，及時投入的一線的生產(chǎn)現(xiàn)場，在實踐中進一步去掌握工藝理論知識。實習(xí)結(jié)束后，安排兩周的工藝課程設(shè)計，課程設(shè)計的對象來自實習(xí)車間的一些典型零件，這樣就把兩個教學(xué)活動穿插起來，互相促進，通過這樣的內(nèi)容銜接，課程設(shè)計不在是紙上談兵，而是貼切實際，實習(xí)不再盲目，無所適從，把課程學(xué)習(xí)的理論知識運用到實踐中去，在進行四周的實習(xí)活動后，對工藝有個深入的認識，能在生產(chǎn)現(xiàn)場中學(xué)習(xí)到各種大批量典型零件的加工工藝流程、工裝設(shè)備的設(shè)計制造過程等，這樣在后兩周的課程設(shè)計中就會如魚得水，把生產(chǎn)實際與書本知識結(jié)合起來，設(shè)計出合理的工藝規(guī)程與裝備。

改革教學(xué)方法、改進教學(xué)手段，增強教學(xué)效果

教學(xué)有法，教無定法。為達到教與學(xué)的最佳效果，應(yīng)根據(jù)教學(xué)模塊內(nèi)容及課程特點，采用靈活多樣的教學(xué)方式。以“學(xué)生”為主體，采取“啟發(fā)”式教學(xué)，增強學(xué)生主觀能動性在傳統(tǒng)的“填鴨式”授課方式中，老師不顧學(xué)生的接受程度，把所有理論授課知識點一股腦地全拋給學(xué)生，這樣的教學(xué)效果顯然不符合現(xiàn)代的教學(xué)要求，因此，在實際的教學(xué)過程中，應(yīng)以“學(xué)生”為主體，講授中積極應(yīng)用“啟發(fā)式”教學(xué)方式，所謂的啟發(fā)式教學(xué)，即在一定的條件下，由教師啟發(fā)學(xué)生自己動腦去發(fā)掘尚未掌握的知識，尋找尚未知曉的事物。采用啟發(fā)式教學(xué)，能調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，引導(dǎo)學(xué)生積極思考，在教師的啟發(fā)下，充分發(fā)揮自身潛能，掌握所學(xué)的知識，這樣，在師生教與學(xué)過程中，營造出生動活潑、相互交互式教學(xué)情景，提高了教學(xué)效果。以工程為背景，采取“解決問題”式授課方式由于課程具有工程性的特點，工藝理論的知識都是來自于生產(chǎn)實際，都是對生產(chǎn)實際的工藝規(guī)律的歸納與演繹，因此，在傳授工藝知識點時，采用“解決問題”的教學(xué)方式，能更好提高教學(xué)效果。如在講授每個理論知識模塊開始前，都以工程實際的例子為切合點，引導(dǎo)學(xué)生去分析工程實際問題，啟發(fā)學(xué)生去尋找解決問題的途徑，在已知與未知之間建立聯(lián)系，設(shè)置多個中間環(huán)節(jié)問題，通過教師的正確引導(dǎo)，學(xué)生的積極參與，使教學(xué)過程如同師生共同攻關(guān)，當(dāng)一個個中間環(huán)節(jié)問題被解決時，問題的答案就油然而生。

應(yīng)用“解決問題”式教學(xué)方法，教師傳授的知識點就滲透到每個分析問題與解決問題的過程中，學(xué)生在獲得知識的同時，既鍛煉了分析問題與解決問題能力，同時又增強的工程設(shè)計能力。實踐證明，“解決問題”式的授課方式，符合學(xué)習(xí)思維的一般規(guī)律，能更好發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)主觀能動性，增強其思維能力、工程創(chuàng)新能力。授課內(nèi)容組織上，采取“類比法”教學(xué)方法課程內(nèi)容雖綜合性，但有序，具有相輔相成的特點。為了使學(xué)生能更快更好理解、掌握新知識，并加深、鞏固舊知識，使新舊知識融會貫通，采用“類比法”的教學(xué)方式，即前后知識點的相類比方式。通過比較，把前后知識點導(dǎo)通，這樣就能從工藝基礎(chǔ)理論知識引申到機械加工質(zhì)量、加工工藝流程編制等知識點。同時也能從機械加工精度的知識點，反過來復(fù)習(xí)機械加工工藝流程編制等知識點。因此，在授課內(nèi)容組織上，采用“類比法”的教學(xué)模式，能使得學(xué)生全面系統(tǒng)掌握課程內(nèi)容知識，提高教學(xué)效果。

現(xiàn)代化的教學(xué)手段如多媒體課件，動畫演示、視頻錄像等由于具有直觀、逼真、形象等特點，越來越多地應(yīng)用在課程教學(xué)中，尤其在專業(yè)課的教學(xué)中被廣泛地應(yīng)用，并起到傳統(tǒng)手段所無法起到的作用。筆者根據(jù)多年來，在機械制造工藝學(xué)課程教學(xué)中實踐，歸納如下：在授課過程中，應(yīng)用動畫演示的方式，能直觀、生動講解工藝知識點，做到了事半功倍的效果。比如六點定位原理、各種夾緊機構(gòu)說明、調(diào)整法加工說明等知識點都應(yīng)用動畫演示的方式，效果良好。教學(xué)錄像穿插說明，能在課堂上傳授一些生產(chǎn)現(xiàn)場的實踐知識。比如一些加工工藝如研磨、絎磨工藝、一些典型零件如連桿、變速箱等零件工程實際的工藝流程現(xiàn)場加工情形，都通過在課堂講授過程中穿插進來，這樣在講解理論知識時，增強了實踐性，工程型，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情。利用網(wǎng)絡(luò)學(xué)術(shù)資源，在授課內(nèi)容上及時更新機械制造學(xué)科發(fā)展的新知識，在課程講授過程特意安排幾個課時，請相關(guān)科研老師，以學(xué)科講座的方式，讓學(xué)生及時了解本學(xué)科的發(fā)展動向以及交叉學(xué)科的發(fā)展前景。同時，也鼓勵學(xué)生自己利用網(wǎng)絡(luò)資源，查閱文獻，構(gòu)思小論文，選擇優(yōu)秀的同學(xué)并上臺交流，提高了教學(xué)效果。根據(jù)特色專業(yè)的培養(yǎng)計劃與培養(yǎng)方案，積極編寫教材與輔助教材。利用多年的定點實習(xí)基地建設(shè)，及科研課題研究，我們整理出了一套課程教材及輔助教材，如自編《機械制造工藝學(xué)》、《工藝課程設(shè)計題庫》、《工藝生產(chǎn)實習(xí)指導(dǎo)教材》、《機械制造工藝學(xué)實驗指導(dǎo)書》等。通過這些教材的編寫，使得課程教學(xué)更具有針對性。#p#分頁標(biāo)題#e#

建立以校企合作為紐帶的校外實訓(xùn)基地

企業(yè)為學(xué)生《機械制造工藝學(xué)》課程的實習(xí)、課程設(shè)計等提供實習(xí)場所和實驗設(shè)備，提供設(shè)計課題；企業(yè)為學(xué)校提供優(yōu)質(zhì)的兼職教師，如國內(nèi)外各著名大學(xué)工科系的許多教授都是從企業(yè)聘請；企業(yè)給學(xué)校以相應(yīng)的財力、物力和人力支持。企業(yè)成為學(xué)校教學(xué)的有機延伸，學(xué)校則成為企業(yè)發(fā)展的人力資源庫，學(xué)校的專業(yè)教學(xué)同企業(yè)的技術(shù)要求密切結(jié)合，使教學(xué)目標(biāo)更明確，教學(xué)效果更好。試行先企業(yè)實踐，后理論學(xué)習(xí)這種模式打破了傳統(tǒng)的先學(xué)習(xí)理論知識，后參加企業(yè)實習(xí)，用實踐驗證理論的教學(xué)模式，突出了實踐在學(xué)生學(xué)習(xí)生涯中的作用。學(xué)生先到企業(yè)進行生產(chǎn)實踐，通過企業(yè)真實的生產(chǎn)環(huán)境，了解企業(yè)的技術(shù)水平、崗位的技術(shù)要求和職業(yè)素質(zhì)要求，在實踐中認識到理論技術(shù)學(xué)習(xí)對今后發(fā)展的重要性。在此基礎(chǔ)上，進行理論教學(xué)和學(xué)習(xí)，有利于學(xué)生鞏固專業(yè)思想，提高學(xué)生理論學(xué)習(xí)的實效性和針對性，積累研究和實踐經(jīng)驗，提高《機械制造工藝學(xué)》課程的創(chuàng)新和實踐能力。

結(jié)束語

為了更好適應(yīng)新時代國家工程類人才培養(yǎng)的要求，《機械制造工藝學(xué)》課程建設(shè)是一項長期持續(xù)的工作，隨著學(xué)科技術(shù)的發(fā)展和課程教學(xué)改革的不斷深入，基于我院國家特色專業(yè)的建設(shè)要求，課程教學(xué)改革將持續(xù)在教學(xué)體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段、教學(xué)方法等方面進行調(diào)整、充實和提高。（本文作者：鄭書河 陳學(xué)永 單位：福建農(nóng)林大學(xué)機電工程學(xué)院）