《過程裝備制造工藝學》課程分析*

張敬芝，付 玲，寧廷州

(棗莊學院機電工程學院，山東 棗莊 277160)

1 課程性質、定位

《過程裝備制造工藝學》是過程裝備與控制工程專業本科生專業選修的一門實踐性很強的專業教育課程，本課程是主要以過程設備的制造工藝技術問題為主要研究對象的一門學科。課程主要介紹過程裝備與控制工程特有設備(如壓力容器，換熱器)的制造工藝、質量要求及無損檢測方法，并配合必要的生產實習，通過課堂教學傳授工程實踐中先進的過程設備制造工藝知識，同時也介紹了過程設備中通用機械的制造工藝。《過程裝備制造工藝學》是將前期學習過的工程制圖、機械工程材料、機械制造技術基礎、機械原理、機械設計和過程裝備設計以及國家標準和過程裝備制造工廠制造工藝過程等有機結合的一門課程，其專業性和實踐性較強，具有知識交叉融合的特點。

2 教學目標

通過本課程的學習，學生應具備下列能力：

(1)能夠理解裝備制造定期檢測要求，掌握工程上主要的無損檢測方法包括射線探傷、超聲波探傷、表面探傷的工作原理以及應用在過程裝備制造過程和設備使用過程中的檢測規范。

(2)理解焊接接頭的工程基礎知識，理解鋼制壓力容器焊接工藝規程，掌握單層卷焊式受壓殼體制造的準備、成形加工等制造工藝內容，掌握典型壓力容器的制造工藝過程。

(3)理解機械加工工藝規程制定要求和步驟，掌握零件的工藝分析、毛坯選擇、工件定位、加工順序安排、加工余量和工序尺寸確定等機械加工工藝規程制定的相關內容，理解影響機械加工精度和機械加工表面質量的工藝因素及提高加工質量的有效措施，掌握典型裝配方法及選擇原則。

(4)能夠從加工工藝性角度分析過程設備、過程機器解決方案的合理性和可行性。

(5)能夠在可獲得的生產條件下，對典型零件和典型過程設備制定可行的加工工藝方案。

(6)能夠在制定加工工藝規程的過程中根據現有生產條件的限制，充分考慮工時、成本、生產效率等經濟因素。

3 課程內容及重點和難點

本課程重點包括兩方面：(1)過程設備制造部分，掌握承壓殼體的制造工藝內容也就抓住了過程設備制造的重點。講授時以單層卷焊式結構為主，介紹壓力容器的材料、成型、焊接和檢測等制造工藝內容，并與《過程裝備設計》等課程緊密結合。(2)著重講解機械制造工藝學基本理論，機械制造工藝規程制定等方面的內容，但在授課時，此部分內容應與《過程流體機械》課程有機結合。

4 學情分析及教學設計

《過程裝備制造工藝學》主要包括3個部分的內容: 過程設備制造工藝、過程裝備的檢測與過程機械制造質量要求。由于學生前期已經在學習專業課和基礎課中了解了工程制圖、機械工程材料、機械制造技術基礎、機械原理、機械設計等課程，所以在授課時應該著重講授前兩部分的內容，特別是過程設備制造工藝的內容，應該來說這是過控專業和其他近機類或機械類專業的主要區別。授課課時上，可以利用比較多的課時來講解過程設備——壓力容器制造中的材料準備、成型加工、熱處理、焊接、裝配和檢測等內容，但對于過程機械制造部分，在課堂上則主要講授過程機械制造過程中的影響加工質量的因素與原因、機械加工質量要求與標準規定、機械加工工藝規程制訂、機械裝配工藝與方法等主要內容，以便學生在工作實際中可以對過程機械進行恰當選型、維修與管理等。只有在教學過中抓住本課程的重點，才能做到有的放矢，才能讓學生在學習本課程的過程中較好地理解與掌握本課程的核心[1]。

5 教學方法與手段

(1)多媒體教學

課堂上要把當今科學技術的發展和多媒體教學方式的多樣化結合起來，采用板書、PPT、裝備實物的3D圖形、工程圖、工廠里的工藝流程卡、模擬動畫和視頻錄像等多種手段，增加過控專業學生對過程裝備的具體結構、制造工藝過程的直觀認識，同時也搭建了任課教師和學生間的信息交流平臺，從而進一步增進教師和學生的雙向溝通，提高學生的學習興趣[2]。

(2)工程案例教學

通過工程案例授課，比單純傳授知識更精彩，也更有趣。首先講授工程應用中的具體案例，其次結合工程案例給出相應的知識點之后再學習具體的相關知識，最后再回到工程案例中來做進一步的說明[3]，通過工程案例來講解相應的知識點，不僅可以調動學生學習的積極性，使學生了解學這些知識的目的，進而激發學生的求知欲。

6 教學評價與考核方式

由于我國科學技術的不斷發展和制造業的不斷進步，新工藝、新方法不斷地涌現，相應的標準和規范也不斷更新，所以在課堂上除了講授教學大綱要求的知識外，在每一課的最后，要求學生通過網絡和圖書館學習和了解最新的技術和方法以及最新的國家標準，并提交一篇小論文，這樣既提升了學生的自學能力，同時也加深了學生對教材內容的理解，小論文的成績計入平時成績，并計入期末總成績。

由于本課程的概念多、知識點多、原理多，涉及的內容廣泛，學生又不容易記牢，而且涉及到諸多標準的詳細規定，實踐性較強，因此本課程期末考試采用開卷形式進行考察。考試的內容應盡可能避免繁瑣的推導與計算。考試題型應涵蓋廣泛，注重學生運用所學知識去分析問題和解決問題的能力，既能保證考試要求，又能更好地反映學生的實際學習效果[4]。

7 教學反饋及教學效果

從歷屆成績可以看出，及格率都在70%以上，教學效果良好，學生都反映出學到東西了，畢業生找工作面試都學以致用。

8 課程規劃建設

課程的建設目標是根據本課程的特點，在現有基礎上，爭取在五年內實現師資結構合理化、教學內容規范化、教學方法科學化、教學手段現代化、實踐教學有效化的“五化”目標，把《過程裝備制造工藝》課程建設成省內一流的精品課程。

本課程建設的主要步驟：

(1)結合本專業的培養目標對本課程的大綱作進一步科學合理的修訂和完善，建立起一套完整的備課、授課、答疑、實踐指導、測試等規章制度。進一步完善電子教案和電子課件，完成本課程相關習題、案例的資料充實。

(2)開發試卷計算機自動生成與管理的題庫軟件，實現以培養能力為中心的課程考核制度的改革；構建網上平臺，開通《過程裝備制造工藝》網上BBS論壇，使教師可以與學生直接交流、隨時對話。部分課程資源上網。

(3)進一步完善實踐性教學環節，加強實驗室建設，爭取自主編寫出一套適合本專業教學需要的配套教材和實訓教材。

9 課程思政

(1)培養學生的民族自豪感和愛國情懷

介紹國內裝備制造技術的最新研究成果與進展，激發學生強烈的民族自豪感[5]。

(2)培養學生的唯物主義辯證法思維

相似準則的選擇中，滲透著“抓住主要矛盾，解決關鍵問題”的自然辯證法思維。

(3)培養學生的科學精神

了解科學家嚴謹的邏輯推理過程，進而培養學生嚴謹的邏輯思維能力和科學態度；領略科學家孜孜不倦的科研精神，從而激勵學生更加珍惜美好的學習生涯，努力學習，掌握知識和技能，做一個對國家、對社會有貢獻的人[6]。

(4)課堂教學中用典型案例展示思政元素

通常來講，重大的事件更容易使學生產生比較大震撼力，再加上授課教師富有情感地講解與評論也就更容易打動學生的心靈，從而有效培養學生的職業素養、提升學生的科學觀和世界觀。

(5)實踐環節中的德育教育

過程裝備與制造工藝學的實踐環節可以采用若干個學生進行組隊的方式來共同完成，盡管每個學生的工作內容都不同，但具有同樣的責任，這樣有利于學生團結協作、為他人著想、樂于奉獻品質的培養[7-8]。

10 結 語

以提升課堂教學水平為導向，從多個角度對過程裝備與控制工程專業《過程裝備制造工藝學》課程進行了分析，為《過程裝備制造工藝學》的教學提供了參考和借鑒。