機械制造工藝課程設計改革與實踐分析

肖紅升

摘 要：本文通過對機械制造工藝設計課程教學環節的調查與分析，結合多年的教學實踐，針對目前課程設計中存在的幾個問題進行分析并提出了相應的改革方案。

關鍵詞：機械制造工藝；課程設計；存在問題；教學改革

中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：2095-9214（2016）01-0165-02

1.課程設計主要內容

通常，機械制造工藝課程教學采用理論教學、生產實習、課程設計等三個階段分段實施，學生經過60～90學時的基礎理論課學習后，由指導教師帶領，深入合作企業進行為期數周的生產實習。通過在生產現場的觀察和學習，進一步了解和熟悉機械零件的典型加工方法和工藝過程，課堂教學的理論知識得以加深。

學生經生產現場實習后，一般集中進行為期三周的課程設計，對所學習的理論、工廠的實踐知識開展應用練習。本課程設計一般圍繞如下四個方面進行：指導教師下達設計任務，為學生提供零件圖、設計要求，講解設計過程及注意事項；學生針對設計題目進行零件的結構分析和工藝設計，通過分析、討論、計算，確定毛坯結構和尺寸，并設計完成該零件的工藝過程卡，編制詳細的機械加工工序卡；針對所編制的機械加工工藝過程，選擇典型表面的加工工序進行專用夾具結構設計，通過方案分析，選取和設計定位元件、夾緊機構、導向元件、夾具體等關鍵部件，并設計出夾具裝配圖、若干典型零件圖；學生完成設計報告，提交設計成果，然后根據每個人的設計內容、平時成績，進行成績的評定。

2.課程設計存在的問題分析

（1）“三多三少”問題

機械制造工藝課程設計是機械專業的知識綜合運用并有機結合起來的訓練過程，涉及機械制造工藝學、金屬切削原理與刀具、金屬切削機床及機床夾具設計、機械制圖、公差與技術測量等內容，應用知識較多，設計內容包括工藝規程制定、專用刀具、專用夾具設計等三方面內容，參加設計的學生人數較多。同時，學生綜合運用理論知識和信息資料的能力比較欠缺；為期3周的設計時間偏少，指導課程設計的教師人數較少。

（2）“三不”問題

學生自主性不強。首先，學生對課程設計重要性認識不夠，比較懈怠，造成前松后緊的學習局面；其次，設計初始階段，不能從設計題目和任務中發現主要問題，不會把已學知識與需要設計的內容相結合，一味等待和依賴指導教師，甚至需要指導教師提出設計方案；再次，針對一些參考資料提供的設計思路和方法不能進行合理選擇，生搬硬套，導致設計方案不合理，設計思路混亂，不能體現創造性。有小部分同學對設計中出現的困難有畏難情緒，期待抄襲別人的設計成果，獨立自主性較差。圖紙繪制不規范，說明書撰寫不規范。部分學生圖紙尺寸標注不合理，設計的工裝零件制造工藝性和裝配工藝性差。設計說明書中對設計方案的提出解決問題思路和方法不能明確表述；設計原理、計算方法闡述條理不清楚和內容不對應，缺少參考文獻或引用的參考文獻格式錯誤等。

（3）成績評定問題

課程設計成績評定一般依據三部分：⑴出勤及平時表現；⑵設計、圖紙及說明書質量；⑶答辯情況。指導教師不可能長期呆在設計教室，出勤靠學生的自覺性，學生圖紙內容相似，說明書內容相同，答辯時間較短，提問問題有限。據此評定成績必然存在弊端。

3.教學問題及改革方案

教學是教與學的有機統一，授課只是教學的一部分，對于專業課應盡量與實踐相結合。改進授課方法，完善實踐環節是確保教學改革成果轉化為學生知識和能力的有效途徑。

（1）充分調動學生積極性，解決學生對課程設計的重要性認識不足的現狀

在進行本課程設計時，學生已進入倒數第二學期，很多同學進入畢業前的忙亂或茫然階段，找工作、考研或對即將離校后的生活不知所措，對課程設計興趣不高，學習態度不夠端正，沒有正確認識到課程設計對學習和培養工程師基本設計素質的重要影響，這些不良情緒往往會造成他們不能積極主動地投入課程設計工作。

在以往的教學實施過程中，總有部分學生對待課程設計不負責任、敷衍了事，無法達到預期的教學要求和課程設計目的。為改善現狀，筆者深入學生中與他們進行交流、溝通，了解學生所處的狀態，積極引導、解決他們面臨的問題。

在開展課程設計時，首先第一日需要做到是為學生講解，課程設計的必要性及其意義，通過集中動員，使學生能夠充分了解課程設計的地位、作用，以便其今后能夠積極配合相關工作，與此同時，為學生講解所設計的相關任務，讓學生能夠從本質上端正態度，進而主動參與到課程設計中。

（2）課程設計選題單一，缺乏先進性

長期以來，不少學校所開展的課程設計，都多以零件等機床夾具設計、工藝設計等為主，由于這些課程都為實際操作課程，且內容多為金屬切削機床與減速箱等操縱部件，這些課程內容更利于進行課程設計，同時也容易把握任務設計點。但這些題目往往已經經過較長時間的運用，這使得學生多多少少都會出現相互抄襲或者重復運用等情況，極不利于學會創新設計思維的運用。

為此，在開展課程設計前，指導教師需精心準備，盡量深入工廠尋找難易適中的零件，有條件時同時準備好待加工的零件實物。在任務課題充裕的情況下允許學生選擇自己感興趣的任務，從而提高完成任務的積極性。

（3）合理安排設計時間，采用先進設計手段解決時間緊任務重、繪圖手段落后問題

機械制造工藝課程設計內容通常需要進行大量的計算、分析以及繪圖等工作，相較于以往的課程設計，設計難度也有相應的增加，這就需要學生在進行課程設計期間，積極調動思維，并在實踐中充分運用所學的各項知識。但由于在進行設計的過程中，往往只有兩周或者三周的時間，在進行設計初期，學生通常不知道從何下手，加之時間較為短暫，又需要解決定位誤差分為以及工藝參數計算等各項問題，為了能夠在規定時間內完成任務，經常需要加班趕工，導致他們多表現出疲勞狀態。甚至還有部分學生為了能夠在規定時間內解決問題，出現抄襲他人成果的情況。

在學生進行課程設計期間，大多數學生都選擇了手工繪圖，一方面手工繪圖需要花費較長的時間，致使任務量因此增加；另一方面目前絕大部分企業均運用計算機繪圖技術，并且學生在校的這段時間也多采用計算機繪圖方法，僅通過運用手工繪圖的方式是無法有效鍛煉學生計算機繪圖能力的，這就與實際情況發生了非常顯著的脫節現象。這樣一來，課程設計的質量就很難得到保證，無法有效達到預期效果。針對上述問題，本文對課程設計的時間以及主要任務進行了相應的調整，將以機械制造工藝》為例，將課程設計與其實習環節和教學環節進行了結合，提前公布設計題目，讓學生在學習中熟悉設計題目，并引導他們掌握相關知識，同時在進行實習期間，也提出更具有針對性地學習和參觀，這樣一來，學生能夠帶著設計題目參與到學習中，不僅能夠充分掌握零件的特點、結構和功能，同時也能夠最大程度上激發其參與興趣。

（4）構建機械制造工藝課程設計教學新體系

①構建課程的理論教學體系——第一層次

在進行理論教學體系的構建時，應當嚴格按照“一點”充實“三化”的原則，其中“三化”主要是指模塊化、基礎化和綜合化。在對課程理論教學體系構建過程中，必須嚴格按照“逆向思維”的方式來完成構建，構建的過程主要為“一點”→綜合化→模塊化→基礎化。首先結合相關“知識點”對其進行綜合化模塊的構建，并將“知識點”作為客觀依據，在課程體系構建中，充分把握其系統性、科學性和完整性，使其成為培養創新型人才和應用型人才的重要力量。然后，按照綜合化完成模塊化的全面構建，模塊化模塊的主要內容，同樣應將綜合化作為主要依據，對模塊化的內容進行構建；最后根據模塊化的內容完成基礎化的構建，基礎化模塊的內容必須充分結合學生所掌握的技能方法和基本知識，使其更加貼近學生的實際情況，更利于學生知識、技能的提升。

②構建課程的實踐教學體系——第二層次

在對課程實踐教學體系進行構建時，應將其分為支持系統與主導系統兩大方面。其中主導系統由可將其分為課程設計和實驗教學兩大部分，其主要是將實踐教學體系作為主要核心，由教學組織形式、焦旭為目的和教學方法等內容組合而成。支持系統則主要是由相應師資力量與硬件實驗設備組合而成，在對其實踐教學改革中，其實驗室建設是無法得到有效改革。

為此，在進行課程教學期間，需要充分結合理論教學的主要內容性質來對其進行設計，并將其設置為典型項目或者相應任務。在進行實踐教學時，其項目的案例或者任務則需要將企業需求與社會需求作為主要導向，充分運用產學研等項目為企業培養更多優秀的人才，爭取做到企業需求與課程學習有機結合。

4.結語

近年來教學實踐證明，機械制造技術課程的教學改革有利于培養學生的動手能力和創新能力，這對學生的專業學習和畢業后的培養具有扎實的理論基礎。

（作者單位：南通職業大學機械工程學院）

參考文獻：

[1]王素玉.機械制造技術基礎[M].北京：清華大學出版社，2011.

[2]鄒青.機械制造技術基礎課程設計指導教程[M].北京：機械工業出版社，2004.