关于机械制造装备设计课程教学的改革

摘 要：本文在分析当前机械制造装备设计课程教学现状的基础上,根据该课程的教学特点,对机械制造装备设计的教学改革进行了探讨,以期促进机械制造装备设计课程教学质量的提高,为今后机械制造装备设计课程教学改革提供一些思路.

Abstract：Accordingtothefeaturesofmachinerymanufacturingequipmentdesigncourse,thepaperelaboratesonthereformmethodsonthebaseofthemachinerymanufacturingequipmentdesigncourseteachingstatus,aimingtoimprovethequalityofmachinerymanufacturingequipmentdesigncourseteachingandprovidesomereferenceorfurtherreform.

关 键 词：机械制造装备设计；教学改革；研讨

Keywords：machinerymanufacturingequipmentdesign；teachingreform；seminar

中图分类号：G642文献标识码：A文章编号：1006-4311（2012）33-0264-02

0引言

随着我国机床行业大力发展大型、精密、高效数控装备及功能部件等重大技术设备,改变大型、高精度数控机床大部分依赖进口的局面,增强自主创新能力,培养掌握机械制造装备核心技术的专业人才是当前我国制造行业的当务之急[1].

机械制造装备设计是机械设计制造及其自动化专业的一门重要的、涉及面宽、实践性很强的专业主干课程,也是本专业课程教学中的重点和难点.为满足企业对人才需求的日益提高,使学生能充分地利用自己所学到的知识独立地、创造性地进行设计,我们在课程教学中不断改革创新.下面结合本人在教学中的实际情况,谈谈机械制造装备设计课程教学的特点及其对该课程教学改革中的一些认识思路.

1机械制造装备设计课程的产生及教学特点

20世纪70年代以后,由于微电子技术、控制技术、传感器技术与机电一体化技术的迅速发展,特别是计算机的广泛应用,不仅给机械制造领域带来了许多新技术、新工艺、新观念,而且使机械制造技术产生了质的飞跃,走上一个新台阶,这就要求高等教育事业跟上形势的发展,进行一次重大的改革.随着教学改革的深入,专家学者提出将原机制专业的机械方面的专业课进行课程的综合化与内容的优化,将金属切削机床概论与设计、金属切削原理与刀具设计、机械制造工艺学、金属切削机床夹具设计原四门专业课程进行整合,并对课程体系与内容进行摸索,不断总结完善.经过重组优化后,建立了新体系而成为两门课程——机械制造技术基础、机械制造装备设计[2].机械制造装备设计成为了机械设计制造及其自动化专业一门理论和实践性紧密结合的专业课程.

从教师授课来看,这门课程包含的知识多、应用性强,如何将课程专业知识的应用融入到教学中,既取决于任课教师自身的理论水平和现场实际工程经验的多少,同时也与教师的教学方法息息相关.此外,机械制造装备设计课程与社会发展、科学技术的迅速发展密不可分,课程教学内容更新很快,需要及时跟上科学技术发展的步伐,这也对教师的教学提出了较高的要求.同时,如前所述,本门课程是之前老四门课程综合优化后的一部分,教学任务重,教学学时相对较短.因此,教师在相对较短的时间内,讲授较多的内容,上课学时相当紧张.

从学生学习来看,由于该课程的内容多、课程实践性强,而学生实践经验少,因此学生们一接触本课程总是不大习惯、不适应.另外,专业教材中的内容大多是一些基本的理论、装备的结构与工作原理等,使得学生的思维容易处于被动状态.因此,学生总认为本课程内容的系统性差,科学逻辑性不强等等,严重地影响了学生的学习积极性.

因此,本门课程无论是从教师教,还是从学生学来讲都是较难的,需要不断地在教学中摸索经验、不断地进行改革和创新.

2课程教学中的改革思路

2.1教学中应大力加强理论与实践的相结合机械制造装备设计是一门重要的专业课程,主要内容是阐述机械制造中有关装备的作用、工作原理、设计方法等.课程设置的目的是使学生在机械制造装备方面获得最基本的专业知识和技能,为设计和改造机械制造领域中的装备及设备而怎么写作.机械制造装备设计课程的研究对象基本分为4个部分：①机床的总体设计,传动系统设计和主要零、部件设计等.②常用机构设计,其主要研究对象为装备中常用机构的设计和使用,其中还包括工业机械手等.③工夹具设计,其主要研究对象为刀具及机床夹具.④工件输送装备,其主要研究对象为机械制造车间中运输机械的特性、工作原理、应用范围等以及生产流水线等.

学生在大四上学期学习本门课程,之前他们已经进行了机床操作实习和生产实习等实践类课程,这虽然为学生提供了一些宝贵的实践经验,但是作为机械制造装备设计课程内容所涉及到的机床、机构、工夹具等的设计而言却是不够的.同学们掌握如何操作机床,却对机床内部结构仍缺乏足够的认识.在对课程各部分的教学中,虽然可以利用多媒体显示各种机床或机构等的图片进行授课,但是同学们的切身感受仍不强烈.因此,在课程的理论教学中,可使部分课堂教学内容在具有实践条件的场所开展,力求教学、实验、实训、实践、考核一体化.如果将课堂从教室转移到学校实训中心,面对机床或机构、夹具实物等进行授课,学生在接受理论知识的同时会对机床内部结构、操纵机构、制动机构、传动机构等有了生动感性的认识,可以起到优良的教学效果.因此,我们在平时的教学中可以有针对性的弥补学生在这方面感性认识的不足.在实习工厂中,打开机床主轴箱盖,让学生了解机床主运动系统及其有关传动结构,观察主轴箱内各传动布置及轴上传动件布局、安装、定位和结构形式,对机构进行操纵,装卸夹具等,在实践中掌握理论知识,以理论知识指导实践.因此,在机械制造装备设计课程教学中,教师应对教学内容进行分级和筛选,将适宜的理论教学内容转变成实践化表达的教学形式.这要求教师对课程进行细致分析,对每一部分教学内容进行合理安排规划,使理论教学与现场教学有机的结合起来,相互协调、相互补充.使学生既能够学习到机械装备设计中严谨的理论基础,又能够亲手操作、亲身观察不同装备的结构和工作状况,大大加强了理论联系实践的能力.2.2教学中应充分注重培养学生分析问题解决问题的能力机械制造装备设计课程其显著特点是紧密结合生产实际、涉及知识面广、综合性高、特别强调知识的灵活掌握.而在多年的学习生活中,大学生们大都养成了书本学习和死记硬背的习惯,卷面上的考试并不能完全体现出学生对课程的真正掌握情况.对机械专业的学生来说,尤其要求教师在教学中特别要注重培养学生的分析问题和解决问题的能力,引导学生善于对具体问题作出具体的分析.

从培养学生分析问题解决问题的能力出发,在教学中,教师对整门课程的教学顺序可采用与机械装备设计步骤相一致的原则.以机床部分的学习为例,可使学生体会到学习课程就是在完成一台机床的设计；学习的过程就是设计过程中困难的解决过程,让学生变身为设计师,角色的变换使同学有了不同的思维方式,令学生带着问题学习、带着兴趣学习.在教学过程中,教师可就教学中的关键点、难点问题详细讲解,而对于容易解决的问题可只对学生起引导作用.当学生在设计中遇到这样或那样的问题时,不是直接告诉学生答案,也不是让学生绕过问题,而是鼓励学生通过学习教材相关内容积极思考后,老师和学生共同讨论来解决,让学生体会到自主学习解决问题的能力,充分调动同学的积极性,锻炼同学们的思考能力.

例如,在讲授机床传动系统设计时,在授课中可有目的的讲授机床传动系统的主要设计步骤、特点和功用,鼓励学生从收集到的设计资料中认真分析总结,可以多设计几个不同的方案,从不同的角度多思考、多比较,并可采用课堂专题讨论法让同学们展开讨论,分析不同传动方案的优缺点,讨论其设计的合理性对机床性能等关键指标的直接影响.在讨论时,老师不能放弃主导作用,但又应作为普通一员来参与,设法让学生自己来主持讨论.当学生提出观点时,设法引导向正确方向发展,既对同学们容易忽视的设计细节加强提醒,又同时尽可能培养学生的学习主动性与创造性.最后由学生自己确定合理的传动方案和结构形式,以加深巩固同学们对本部分内容的掌握.

另外,在针对学生们实际设计水平有高有低的问题时,教师在设计指导中应该有所区别.针对设计中出现的多种可能的方案和结构,要做到开拓思路、活跃思想,使学生在设计中达到较宽、较深的要求.针对设计中准备的一些设计资料与设计图册,则要求学生应根据设计内容消化理解,做到多看、多想、多思考,切忌死搬硬套,应做到消化理解后的合理选用.

2.3教学中应充分利用优质网络资源早在2007年教育部就明确提出,要加强课程优质网络资源建设,并把信息技术作为提高教学质量的重要手段,广泛采用信息技术,改变高校人才培养模式,不断推进教学资源的共建共享,逐步实现教学及管理的网络化和数字化[3].

目前,在我校网站我们完成了机械制造装备设计课程网站的建立.主要内容包括课程的教学大纲、电子教案、课程设计指导书、学习指导、练习指导、课程样卷及其相关学习网站推荐等,我们还在不断地对其进行完善与扩充.改革开放后,我国机械制造装备业获得迅速发展,目前我国已能生产出多种精密、自动化、高效率的机床及自动生产线,并达到一定的技术水平.而在学校的教学过程中,即使最新的教材也不能完全展现出我国乃至国际装备水平的发展状况,教师和学生都需要与时俱进.任课教师一方面应关注教材,选择最新的权威教材；另一方面应将教材中来不及反映的最新发展动态补充到教学内容中来,使学生能够掌握最新的专业知识.

运用网络平台,一方面给予学生更大的自主权,激发学生的学习兴趣；另一方面教师可引导学生紧跟时代步伐,使学生能够充分了解自己所学专业的发展状况,加强学生的学习动力.这对培养学生的创新意识,开阔学生的视野,紧密联系企业发展等都具有重要的意义.

3结语

总之,机械制造业提供的装备水平对国民经济各部门的技术进步有着很大的和直接的影响,时代的发展对机械装备行业人才的培养提出了新的要求.这就要求教师进一步转变教学理念,切实加强教学中的理论联系实际,从学生的成长和社会的需求出发,推进学生在学习中分析问题、解决问题能力的培养,并应充分利用网络资源,与时俱进,全面提高学生的创新设计能力及综合工程素质,使学生得到更多的锻炼和培养,努力使其成为我国机械装备行业的优秀人才.