實(shí)踐觀摩機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)教學(xué)方法

時(shí)間:2022-10-26 12:28:35

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實(shí)踐觀摩機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)教學(xué)方法

摘要:機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)課程的知識面廣、內(nèi)容駁雜,對專業(yè)和實(shí)踐知識要求較高,而地方高校本科學(xué)生生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的缺乏致使學(xué)生對機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)課程知識點(diǎn)的接受能力低下、學(xué)習(xí)興趣缺乏、創(chuàng)新能力難以培養(yǎng)。本文提出基于實(shí)踐觀摩機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)教學(xué)方法,期望通過實(shí)踐觀摩教學(xué)模式的實(shí)施,能夠增加學(xué)生對于切削機(jī)床和機(jī)床夾具方面的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),提高對知識點(diǎn)的接受能力,提升學(xué)生理論與實(shí)踐的結(jié)合能力,培養(yǎng)學(xué)生的綜合應(yīng)用能力。

關(guān)鍵詞:機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì);實(shí)踐觀摩;切削機(jī)床;機(jī)床夾具

在制造裝備制造業(yè)大力發(fā)展的今天,裝備制造業(yè)的發(fā)展程度嚴(yán)重影響著一個(gè)國家制造業(yè)發(fā)展的水平,在整個(gè)國民經(jīng)濟(jì)中處于十分重要的戰(zhàn)略地位,而發(fā)展大型、高精密數(shù)控裝備及功能部件等重大技術(shù)設(shè)備,改善大型、高精度數(shù)控機(jī)床大量依賴進(jìn)口的局面,增強(qiáng)自主創(chuàng)新能力,培養(yǎng)掌握機(jī)械制造裝備核心技術(shù)的專業(yè)人才是當(dāng)前我國制造業(yè)發(fā)展的當(dāng)務(wù)之急。機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)課程,是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化專業(yè)本科生在熟練掌握機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械傳動與控制等前期基礎(chǔ)理論課程的前提下,所必修的一門重要的專業(yè)課。該課程包含了機(jī)械制造及裝備設(shè)計(jì)方法、金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)、典型部件設(shè)計(jì)、夾具設(shè)計(jì)、物流系統(tǒng)設(shè)計(jì)、機(jī)械加工生產(chǎn)線總體設(shè)計(jì)等相關(guān)理論內(nèi)容,在一定程度上能夠使學(xué)生了解機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)的基本過程和步驟,掌握基本的原理和方法,能夠進(jìn)行一定的總體方案設(shè)計(jì)和相關(guān)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),為學(xué)生在機(jī)械制造裝備領(lǐng)域內(nèi)進(jìn)行相關(guān)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)、研究和深層次的開發(fā)工作打下堅(jiān)定的基礎(chǔ),為國家裝備制造業(yè)的發(fā)展提供不懈的前進(jìn)動力。然而機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)課程實(shí)踐性與應(yīng)用性強(qiáng)、知識面廣、對學(xué)生所掌握知識的綜合運(yùn)用能力要求較高,學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中不能夠?qū)⒗碚撆c實(shí)踐知識相互映射,一定程度上降低了學(xué)生對其知識的主動接受能力,學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣差。為此,在機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)課程教學(xué)過程中,本文提出基于實(shí)踐觀摩的機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)教學(xué)方法,力圖能夠間接增加學(xué)生對相關(guān)機(jī)械制造裝備及其零部件結(jié)構(gòu)的認(rèn)識,使學(xué)生在理論知識與實(shí)踐應(yīng)用之間建立相互的映射,嘗試消除學(xué)生對所學(xué)理論知識的接受瓶頸,提高學(xué)生的主動接受能力。

一、機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)課程教學(xué)現(xiàn)狀

機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)課程的知識面廣、內(nèi)容駁雜,對相關(guān)專業(yè)知識和實(shí)踐知識要求高,重視學(xué)生對所學(xué)知識的綜合、實(shí)際應(yīng)用能力的培養(yǎng)。由于學(xué)生缺乏豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和較高的專業(yè)理論水平,學(xué)生感覺課程內(nèi)容十分的晦澀難懂,降低了學(xué)生對所學(xué)知識的主動接受能力,單純的理論課堂授課模式難以達(dá)到預(yù)期效果。目前主要存在以下幾點(diǎn)問題。

1.目前,針對機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)課程建設(shè)和教學(xué)改革的研究尚沒有引起足夠的重視導(dǎo)致教學(xué)方式較為單一,大多數(shù)教師依舊沿用傳統(tǒng)的體系與架構(gòu),采用單一的填鴨式的灌輸。根據(jù)機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)教學(xué)大綱要求理論講授為32學(xué)時(shí),而其課程知識點(diǎn)繁多,為了能夠?qū)⒄n程知識點(diǎn)面面俱到,教師普遍采用填鴨式的灌輸方式,在有限的時(shí)間內(nèi)將大量的知識和信息傳遞給學(xué)生。學(xué)生在課堂上沒有足夠的時(shí)間進(jìn)行思考,致使學(xué)生對所學(xué)知識興趣缺乏,打擊學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和自信心。

2.教學(xué)缺乏實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),學(xué)生無法將理論知識與實(shí)踐知識產(chǎn)生必要的映射關(guān)系,甚至有些高校所開的實(shí)驗(yàn)課與該課程所講裝備的機(jī)構(gòu)關(guān)聯(lián)性較少,比如大多數(shù)高校開設(shè)的金工實(shí)習(xí),也只是讓學(xué)生能夠簡單接觸一些普通車床,而不能夠了解其內(nèi)部機(jī)構(gòu),學(xué)生無法理解所學(xué)到的理論知識,乃至出現(xiàn)學(xué)生為了通過最終的考試,自始至終都抱著對所學(xué)知識的懷疑態(tài)度去強(qiáng)硬記憶知識的現(xiàn)象。

3.課程教學(xué)考核機(jī)制單一,一般采用課堂考核、平時(shí)作業(yè)和期末考試成績作為評價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的標(biāo)準(zhǔn)。機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)課程被安排在機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)和機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)等專業(yè)基礎(chǔ)課之后,其目的是為了能夠使學(xué)生將本科階段所學(xué)知識在遇到實(shí)際問題時(shí)能夠進(jìn)行綜合運(yùn)用,而單一考核機(jī)制導(dǎo)致學(xué)生身在課堂心在外、作業(yè)抄襲現(xiàn)象普遍和考前臨時(shí)突擊背知識點(diǎn),不利于學(xué)生綜合能力和創(chuàng)新能力的提高。

二、基于實(shí)踐觀摩教學(xué)模式的理論基礎(chǔ)

開設(shè)機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)課程的學(xué)生在前期課程中學(xué)習(xí)了機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械傳動與控制等,并進(jìn)行了金工實(shí)習(xí),對金屬切削過程有了較深的認(rèn)識和理解,但是對于切削機(jī)床的基本組成及典型部件的結(jié)構(gòu)并沒有比較清晰的認(rèn)識,學(xué)生對機(jī)械制造裝備的認(rèn)識嚴(yán)重不足。根據(jù)機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)課程的教學(xué)大綱和考試大綱,機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)的重點(diǎn)內(nèi)容主要是金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)、典型部件設(shè)計(jì)和機(jī)床夾具設(shè)計(jì)。對于機(jī)械制造裝備的基本機(jī)構(gòu)及相關(guān)部件沒有任何了解的情況下,教師采用“填鴨式”的理論授課方式,會使學(xué)生對這些內(nèi)容難以接受和理解,更是限制了學(xué)生對機(jī)床及夾具相關(guān)結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力的提升。地方高??山Y(jié)合自身教學(xué)硬件設(shè)施及資金情況,將普通車床、銑床、磨床,甚至是數(shù)控機(jī)床,按照主傳動系、進(jìn)給傳動系和控制系統(tǒng)進(jìn)行拆解,在理論授課的同時(shí)開設(shè)1—2節(jié)課的實(shí)踐觀摩課,讓學(xué)生能夠直接觀察各種機(jī)床的主傳動系、進(jìn)給傳動系和控制系統(tǒng)的零部件組成等,促進(jìn)學(xué)生對教材理論知識的接受和理解水平的提高,實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)際的結(jié)合。對于機(jī)床夾具設(shè)計(jì)部分,高校也應(yīng)結(jié)合自身特色,從附近企業(yè)購買,或通過校友捐贈方式向?qū)W生展示常規(guī)機(jī)床夾具的基本構(gòu)件組成,甚至可以聯(lián)合學(xué)校工程培訓(xùn)中心利用機(jī)床專用夾具加工一兩個(gè)零件,讓學(xué)生認(rèn)識到機(jī)床夾具在零件加工過程中的重要性。

三、實(shí)踐觀摩教學(xué)模式的探索

1.實(shí)踐觀摩教學(xué)內(nèi)容準(zhǔn)備?;趯?shí)踐觀摩教學(xué)模式的課堂教學(xué)除了理論講授知識,最重要的是結(jié)合地方高校自身特色使學(xué)生能夠?qū)η邢鳈C(jī)床及機(jī)床夾具的基本機(jī)構(gòu)及相關(guān)部件進(jìn)行初步的直覺認(rèn)識,提高學(xué)生對理論講授知識的接受和理解程度。機(jī)械制造裝備課程設(shè)計(jì)的課時(shí)較少,為了能夠提高學(xué)生對課程重點(diǎn)知識的學(xué)習(xí)效果,教師應(yīng)該對機(jī)械制造及裝備設(shè)計(jì)方法、物流系統(tǒng)設(shè)計(jì)、機(jī)械加工生產(chǎn)線總體設(shè)計(jì)等相關(guān)知識點(diǎn)進(jìn)行簡單講解結(jié)合學(xué)生自學(xué)的方式,來提高課堂教課效果。教學(xué)模式改革的最重要環(huán)節(jié)在于教師必須要對切削機(jī)床和機(jī)床夾具的基本機(jī)構(gòu)和關(guān)鍵構(gòu)件有較為深入的了解,特別是青年教師剛剛走出校園,走進(jìn)教學(xué)崗位,沒有與實(shí)際生產(chǎn)相關(guān)聯(lián)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),需要青年教師大量閱讀關(guān)于切削機(jī)床和機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的相關(guān)資料,提前分析學(xué)校購買的機(jī)床主運(yùn)動系、進(jìn)給運(yùn)動系、控制系統(tǒng)和機(jī)床夾具,同時(shí)結(jié)合有關(guān)機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)的相關(guān)科研文獻(xiàn),全面掌握切削機(jī)床和夾具的基本機(jī)構(gòu)及典型部件的組成。

2.實(shí)踐觀摩教學(xué)方法和手段。為了使現(xiàn)代課堂能夠更加激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,提高學(xué)生對所學(xué)知識的接受程度,現(xiàn)代課堂教學(xué)提倡討論式、啟發(fā)式、問題引導(dǎo)式、案例式教學(xué)方法。實(shí)踐觀摩教學(xué)倡導(dǎo)先對學(xué)生理論授課切削機(jī)床及機(jī)床夾具的理論知識,然后在工程訓(xùn)練中心實(shí)際觀摩切削機(jī)床主運(yùn)動系、進(jìn)給運(yùn)動系、控制系統(tǒng)系和機(jī)床夾具的基本機(jī)構(gòu)及典型構(gòu)件等。在觀摩過程中,可以將每個(gè)班級進(jìn)行分組,讓同學(xué)們按組研討切削機(jī)床和機(jī)床夾具的基本機(jī)構(gòu)及典型構(gòu)件,而且為了預(yù)防個(gè)別同學(xué)在實(shí)踐觀摩過程中存在懶散現(xiàn)象,可以提前給學(xué)生下達(dá)觀摩作業(yè),如需要每人提交一份關(guān)于主運(yùn)動系、進(jìn)給運(yùn)動系、控制系統(tǒng)和機(jī)床夾具的觀摩體會,促進(jìn)學(xué)生能夠?qū)⒗碚撆c實(shí)踐相結(jié)合。

3.實(shí)踐觀摩教學(xué)的考核方式。為了促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,克服學(xué)生的學(xué)習(xí)惰性,克服學(xué)生的考前突擊、重理論、輕實(shí)踐等不利現(xiàn)象,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神,促成培養(yǎng)目標(biāo)的達(dá)成,機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)課程的考核方式必須改變以前單一的考核方式。機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)為考試課,以前采用考試成績+平時(shí)成績進(jìn)行考核,其中考試成績占70%,平時(shí)成績占30%(平時(shí)考勤占15%,作業(yè)占15%)。這種考核方式重理論、輕實(shí)踐,忽視了學(xué)生綜合應(yīng)用能力的培養(yǎng),沒有突出創(chuàng)新能力在高等教育中的重要性。實(shí)踐觀摩教學(xué)的考核方式應(yīng)采用“日常課堂教學(xué)考核+創(chuàng)新實(shí)踐考核+期末閉卷考試”模式。日常課堂教學(xué)考核要從課堂考勤、考勤等方面綜合考核,綜合考察學(xué)生的上課積極性和主觀能動性。創(chuàng)新實(shí)踐考核結(jié)合實(shí)踐觀摩教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行,考查學(xué)生實(shí)踐觀摩課的積極性、理論與實(shí)踐結(jié)合水平以及創(chuàng)新能力等。期末閉卷考試應(yīng)該減少客觀題,甚至是無客觀題,增加主觀題和綜合應(yīng)用題的題型,將試題的大部分內(nèi)容集中在切削機(jī)床主運(yùn)動系、進(jìn)給運(yùn)動系、控制系統(tǒng)和夾具的設(shè)計(jì)。

4.畢業(yè)設(shè)計(jì)。畢業(yè)設(shè)計(jì)是普通高等院校各專業(yè)教學(xué)計(jì)劃中的重要組成部分,對學(xué)生四年本科階段所學(xué)理論與實(shí)踐知識的深化和升華,著重培養(yǎng)學(xué)生利用校內(nèi)外各項(xiàng)資源來檢索所需知識并解決實(shí)際問題的綜合能力,特別是對于學(xué)生綜合能力的提高、理論與實(shí)踐能力的結(jié)合具有重大的推動作用。作為機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動化專業(yè)的教師,在為本科生布置畢業(yè)設(shè)計(jì)題目時(shí)要以普通機(jī)床或數(shù)控機(jī)床典型部件或組件的設(shè)計(jì)、機(jī)械典型零件的加工工藝及工具設(shè)計(jì)等為主要的選題方向,讓學(xué)生能夠把機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)課程中所學(xué)的理論知識,真正地用于實(shí)際設(shè)計(jì)工作中,并且指導(dǎo)教師要要求學(xué)生在機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)教材或現(xiàn)有典型部件結(jié)構(gòu)、現(xiàn)有零件夾具結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,創(chuàng)造性地設(shè)計(jì)出具有獨(dú)特功能的機(jī)構(gòu)或結(jié)構(gòu),提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。

四、結(jié)論

機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)課程知識面廣、實(shí)踐性與應(yīng)用性強(qiáng)、對學(xué)生所掌握知識的綜合運(yùn)用能力要求較高?;趯?shí)踐觀摩的機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)教學(xué)模式的實(shí)施能夠填補(bǔ)本科生對實(shí)踐應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)的不足,提高學(xué)生對課程理論知識點(diǎn)的接受水平,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

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作者:孫富建 蘇飛 單位:湖南科技大學(xué)