車輛專業工藝課程設計的改革探索

曹艷玲 彭巧麗

工藝課程設計是車輛專業必不可少的重要實踐性環節。筆者就如何提高工藝課程設計的教學質量,從選題、指導、計算機繪圖、綜合答辯幾個方面提出教學改革的措施。

汽車制造工藝學是車輛專業學生的一門主要專業基礎課,而工藝課程設計是汽車制造工藝學課程教學的一個不可缺少的輔助環節。它是車輛專業學生全面地綜合運用本課程及其有關選修課程的理論和實踐知識進行工藝設計的一次重要實踐,對于培養學生編制機械加工工藝規程和機床夾具設計的能力,為以后搞好畢業設計和去工廠從事工藝設計具有十分重要的意義。

由于現代科技的飛速發展,機械設計也由傳統型向現代型轉變,對工程設計人員提出更新更高的要求,也要求對傳統的工藝課程設計進行改革。筆者根據這些年指導工藝課程設計的實踐經驗,對工藝課程設計進行一些改革探索。

1 前期準備

工藝課程設計在汽車制造工藝學課程和生產實習之后,為了避免學生在生產實習中的盲目性,在生產實習時要求學生帶著任務去看,為以后的工藝課程設計和畢業設計奠定基礎和積累素材。

2 結合實際選題

根據應用型本科專業的特點,選定難度和結構適中的汽車零件,制定適度的設計任務書。學生設計的任務:1)制定工藝規程、填寫工藝過程卡及工序卡;2)設計一道指定工序的專用夾具,畫出總裝配圖、夾具體等主要零件圖。設計任務具有系統化和完整性的特點,以培養學生的系統化、集成化思維能力,使學生在掌握專業知識的同時,為今后的工作打下堅實基礎。

工藝課程設計以汽車零件的工藝設計、夾具總體方案設計及結構設計為重點,強調學生能靈活運用各種工藝手冊及指導書。這樣既達到大綱對于實踐性環節的要求,又與車輛專業聯系較緊密,學生也比較感興趣,改變以往學生不重視、抄襲的現象。

為了結合實際,從工廠引入一些新的題目,如變速器撥叉、連桿、凸輪軸、主軸瓦等工藝設計,涉及工藝方案及定位夾緊方案又能緊扣大綱,能夠滿足該實踐教學環節的要求和目的;同時因為來自實際,學生興趣較大。

3 采取分層教學法進行指導

3.1 學生分組及任務布置分組是否合理是實施分層實踐教學的一個關鍵環節,關系到每個學生是否都能得到充分鍛煉。以往的課程設計均是六七人一組,完成同樣的任務。現每組由三四個學生組成,人數應適中,不宜太多也不能太少。人數太多不利于學生積極思考,人數太少學生會因能力問題對設計產生畏懼心理。每組學生有好、中、差3個層次,在布置任務時,按照分層教學的思想和模式,成績好的題目及內容主要是鏜或銑工藝夾具設計,難度大;成績中等的題目及內容主要是銑工藝夾具設計,難度一般;成績差的題目及內容主要是鉆工藝夾具設計,簡單。因此要求學生在進行工藝分析、夾具設計的時候,能夠有所分工,并能集思廣益,發揮團隊協作精神,充分考慮各種工藝因素,設計出最合理的方案。

3.2 思考型設計訓練以往的課程設計學生總習慣于照搬指導書,機械模仿,知其然不知其所以然。在改革了設計題目后,首先拋開設計指導書,只給學生以必要提示,并列出參考書目,鼓勵學生去查資料、翻手冊,培養他們對各種信息及數據的歸納整理能力;然后學生分組定出工藝設計方案,和教師研討,分析比較各方案的優劣。在這種研討會上,要求學生充分展示研究和解決問題的過程和結論,以開放的心態接受教師和同學的評論,同時聆聽他人的研究過程和結論,坦率地發表自己的意見,最后再由教師作出總結,給出指導性意見,確定方案。通過這樣的過程,可以促進學生積極主動地進行思考,同時也培養學生對知識的整合能力。

3.3 分層次指導實踐教學過程中采用具體分層次指導、集中講解示范,統一進度計劃。在工藝設計指導中,對于成績差的學生要引導其分析零件圖,研究如何制定零件各表面加工方案、加工階段劃分、零件加工路線;對于成績中等的學生在其已有的工藝方案基礎上,引導他與其他工藝方案相比較;對于成績好的學生要引導其分析設計的工藝是否可行,若不行如何改進。對于學生認為的難點工序可提出幾種可行的加工方法以供選擇。對于學生在填寫工藝文件中遇到的難點,例如工序圖的繪制和切削用量的選擇,集中舉例、分步詳細講解。在夾具設計指導中,對于成績差的學生,由于零件簡單,夾具結構相應也應簡單,但要求其方案必須可行;對于成績中等的學生的夾具方案,不過分強調生產率,但要求定位、夾緊結構合理;對于成績好的學生的夾具方案,要求盡量采用快速裝夾。

4 計算機繪圖的運用

在課程設計中使用的手工設計方法明顯落后于機械行業實際使用的設計方法,所以在課程設計中,對于一些計算機基礎好的學生,要求他們用CAD軟件繪圖;基礎比較差一點的學生,則要求手工繪圖。通過運用計算機繪圖,1)節約時間,使學生可以將設計重點放在方案設計和結構設計上,有利于培養創新能力;2)提高圖面的質量;3)模擬真實的企業環境,這樣才能在今后的工作中快速適應工作環境,縮短成長為合格的機械工程師的過程。

5 綜合答辯

答辯一般限定每個學生10～15分鐘,由指導教師和其他學生自由提問。學生在回答完問題后由指導教師對方案進行綜合評述并定出成績。在答辯中指導教師在評述學生方案時首先要明確指出成功和值得借鑒的方面,肯定學生的成績和創意。對于學生設計中的問題,除了指出外,還應給學生提供切實可行的方案。答辯是學生之間、師生之間相互學習交流的好時機,也是檢查教學效果的一種非常有效的手段,是對學生暴露出來的共性問題的集中答疑。通過答辯鍛煉學生的口頭表達能力,培養學生對各方案進行全面分析與評估的思維方式。同時答辯還可以督促學生對相關知識進行及時的總結和復習,搞懂設計中的各個細節問題,防止抄襲。

6 結論

工藝課程設計是車輛專業的一個重要的實踐性環節。在這個環節中,要合理選題,并根據學生實際情況進行分層教學,充分調動學生參加課程設計的積極性,強調思考訓練、綜合運用知識的能力訓練,鍛煉計算機繪圖能力,堅持進行設計總結和答辯,這樣才能改進和提高工藝課程設計的教學效果。通過全體學生的努力,形成濃厚的學習工作氣氛,調動學生的學習積極性,充分挖掘學生的潛力,使學生切實增強工藝設計的能力,為以后畢業設計和畢業后擔任技術工作奠定扎實的基礎。■

(作者單位:河南科技大學車輛與動力工程學院)