機械工程實踐課程的創新與發展

馬超 徐柳　張曉麗

摘 要： 文章針對軍事交通學院機械工程實踐課程的現狀和存在問題，從體系建設入手，加強機械工程實踐課程的建設，提出增強機械工程實驗室建設的基本舉措，以解決復合型人才培養中的創新能力問題。

關鍵詞： 機械工程 實踐課程 教學改革

機械工程實踐課程是工科院校教學計劃中的必修實踐課程，在本科人才培養和科學研究中發揮著越來越重要的作用。機械工程實驗室是工科高等教育教學體系的重要組成部分，是機械類各專業培養學員動手能力和實踐技能的關鍵。針對機械工程實踐課程的現狀和教學過程中的突出問題，文章主要從機械工程實踐課程的現狀談起，提出如何對課程標準進行改革創新，更進一步提出機械工程實驗室硬件建設的方案，為最終開設機械程創新與實踐課程做準備。

1.機械工程實踐課程的現狀

機械工程實踐課程的完善體現在兩方面：一是硬件，擁有齊全的實驗設備及先進制造設備，二是合理的教學體系（包括教學管理、教學內容、教學方式和教學文件等）。由于院校硬件條件的限制，目前僅有機械設計、工程材料、互換性與測量技術及金工實習四個模塊的實踐課程，教改只能在長期的教學實踐中不斷總結與完善先進合理的教學體系上下工夫。

我院機械工程實踐課程擁有一支業務能力強、綜合素質高、富有創新精神的愛崗敬業的理論和實踐教學隊伍，但學歷結構和年齡結構不十分合理，年齡普遍偏大，知識體系比較落后，距離滿足現代先進工程實踐教學還有差距。

高素質的教師隊伍才能取得高質量的實踐教學水平，才能穩步推進教學研究和教學改革。課程的核心在于教學，因此重視教學研究關系到機械工程實踐課程的發展和教學質量的提高，是課程建設的中心環節。

2.機械工程實踐課程標準的改革

本課程改革后共分八個部分，共100學時教學。

2.1機械設計實驗

本部分實驗由于是經典實驗，不做變化。

2.2機械工程基礎測量實驗

本部分實驗內容分為兩類：一類是線性測量實驗：杠桿齒輪式比較儀和立式光學比較儀測外徑，內徑百分表測孔徑，手持式粗糙度測量儀測表面粗糙度。另一類是齒輪測量實驗：齒輪徑向跳動檢查儀測齒輪徑向跳動誤差，公法線千分尺測齒輪公法線長度偏差，周節儀測量齒距偏差與齒距累積誤差。教學時采用先講授并示范操作方式，主要時間為學員獨立操作，教學人員對學員的操作加以指導，使學員達到：（1）了解常用線性測量儀器和齒輪測量儀器的原理；（2）熟悉外徑、孔徑、表面粗糙度、齒輪徑向跳動誤差、齒輪公法線長度偏差、齒距偏差與齒距累積誤差的測量方法。

2.3機械工程材料實驗

本部分實驗內容為：測定金屬的布氏、洛氏硬度，觀察鋼與鑄鐵的金相顯微組織，鋼的熱處理，鋼鐵的火花鑒別。教學時采用先講授并示范操作方式，主要時間為學員獨立操作，教學人員對學員的操作加以指導，使學員達到：（1）了解布氏、洛氏硬度的測定原理，掌握布氏、洛氏硬度的測定方法；（2）了解鋼與鑄鐵的金相組織及其對性能的影響；（3）熟悉鋼的熱處理工藝知識；（4）熟悉鋼鐵的火花形成原理及火花的特征。

2.4焊接

本部分實習內容為：氣焊、氣割及手工電弧焊的設備與工具，焊接材料，焊接基本操作，氣體保護焊等。教學時采用先講授并示范操作，主要時間為學員實習，教學人員對學員的操作加以指導，使學員達到：（1）能正確選擇焊接電流及調整氣焊火焰；（2）初步掌握焊條電弧焊、氣焊的平焊操作技能，熟悉氣割的操作方法；（3）具有快速焊接軍械裝備部件的技能；（4）綜合或創意（新）訓練：安排課內外結合的綜合工藝訓練，或設計與制作結合的創意（新）訓練。

2.5車削加工

本部分實習內容為：車削加工的特點及應用，車床與車刀，工件的安裝，車外圓、車端面、鉆孔、車孔、車槽、車斷、車錐面、車成型面與螺紋等。教學時采用先講授并示范操作方式，主要時間為學員實習，教學人員對學員的操作加以指導，使學員達到：（1）掌握臥式車床的操作技能，能按零件的加工要求正確使用刀、夾、量具，獨立完成簡單零件的車削加工；（2）綜合或創意（新）訓練：安排車削加工的綜合工藝訓練或自主設計的創意（新）實踐訓練。

2.6鉗工

本部分實習內容為：鉗工基本知識，畫線、鋸削、銼削、鉆孔、攻螺紋和套螺紋的方法和應用，鉆床的組成、運動和用途及擴孔、鉸孔和锪孔的方法，機械部件裝配的基本知識等。教學時采用先講授并示范操作方式，主要時間為學員實習，教學人員對學員的操作加以指導，使學員達到：（1）掌握鉗工常用工具、量具的使用方法；（2）能獨立完成鉗工作業件；（3）具有快速裝拆軍械裝備部件的技能；（4）綜合或創意（新）訓練：安排難度適中的綜合訓練或創新設計制作。

2.7其他普通機床見習加工

本部分實習內容為：銑削，磨削，刨削及常用齒形的加工等的見習實習，使學員達到：（1）熟悉銑削、磨削的基本操作方法；（2）了解刨削及常用齒形的加工方法。

2.8先進制造技術（3D打印）

本部分實習內容為：數控車床，數控銑床，3D打印等。教學時采用先講授并示范操作方式，主要時間為學員實習，教學人員對學員的操作加以指導，使學員達到：（1）能進行數控類機床，如、數控車床、數控銑床等編程與操作；（2）能進行快速成型制造（3D打印技術）；（3）了解加工中心的編程與操作；（4）綜合或創意（新）訓練：安排數控加工的綜合工藝訓練或自主設計的3D打印實踐訓練。

3.機械工程實踐課程的硬件建設

課程標準是指導性的文件，硬件建設是發揮教學水平的舞臺。在立足于培養方案，對現有實驗室和實習車間的基礎上進行改擴建，既符合教學要求，又節約大量資金，避免重復建設。課改后的機械工程實踐課程實驗室建設方案如下：

在現有實驗室和設備設施的基礎上，基于長遠發展統籌考慮。主要建設內容包括：（1）擴建實驗室場地，由原有的1440平方米，擴建為3080平方米。（2）新建四個創新實驗室，即機械創新設計與制作實驗室、先進制造技術實驗室、手工造型實習區和CAM實驗室。（3）引進1600套實驗設備。

4.機械創新與實踐課程的建設

4.1課程的地位與性質

機械創新與實踐課程由于其課程性質，特點為強調學生親身實踐的過程，對培養學生的動手能力、創新思維能力，實施素質教育具有重要意義。

4.2課程的基本理念

本課程依托機械工程實踐實驗室這個平臺，開展科技創新活動，拋棄以往根據學生作品好壞及難易程度的評價標準，重點培養學生在實踐中運用知識，獲得實踐經驗，從而培養學生的工程素質、創新能力和團隊協作能力。

4.3課程設計思路

該課程設計中遵循教育和教學基本規律，注重機械創新實踐基本理論知識的傳授，并注重學生分析、解決問題能力的培養。在知識的選擇上，以提高實踐能力、創新能力和解決實際問題的能力為著眼點。在教學內容的編排上，強調內容的動態更新，采用專題式設置，做到理論與實踐相結合。學生自由組隊選擇專題，要求進行開題報告、中間匯報、終期答辯，在教學過程中突出學生的主體地位，發揮教師的引導作用。

參考文獻：

[1]劉永平.機械工程實踐與創新[M].北京：清華大學出版社，2010.

[2]馬超，王賓，劉占東等.金工實習課程的創新與融合[J].考試周刊，2013，55.