機(jī)械制造工藝課程教學(xué)改革與實(shí)踐

機(jī)械制造工藝課程教學(xué)改革與實(shí)踐認(rèn)清制造工藝現(xiàn)狀，加快工藝知識普及機(jī)械制造工藝學(xué)是一門系統(tǒng)性和實(shí)踐性較強(qiáng)，內(nèi)容廣泛、課時較少的課程，它是機(jī)械類專業(yè)的一門專業(yè)技術(shù)課，同時制造工藝課也是機(jī)械專業(yè)、車輛工程專業(yè)、熱力專業(yè)的必修專業(yè)課。如何在有限學(xué)時內(nèi)，充分調(diào)動學(xué)生的積極性，使他們能夠盡快地掌握高技能人才必備的機(jī)械制造的基本知識、基本理論和基本技能，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)和將來從事的工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，是我們應(yīng)重點(diǎn)考慮的問題。有統(tǒng)計(jì)表明，在現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品的開發(fā)生產(chǎn)過程中，70%的錯誤在設(shè)計(jì)開發(fā)階段已經(jīng)產(chǎn)生，而80%的錯誤往往是在生產(chǎn)階段或是更后續(xù)的階段才被發(fā)現(xiàn)并進(jìn)行修正。特別是《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》的有關(guān)規(guī)定提出，“大多數(shù)制造企業(yè)著重提高裝備設(shè)計(jì)、制造和集成能力”，“重點(diǎn)突破極端制造、系統(tǒng)集成和協(xié)同技術(shù)、智能制造與應(yīng)用技術(shù)、成套裝備與系統(tǒng)的設(shè)計(jì)驗(yàn)證技術(shù)、基于高可靠性的大型復(fù)雜系統(tǒng)和裝備的系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)，其目的在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)的高效率和良好經(jīng)濟(jì)性”，大幅度提升我國制造工業(yè)的核心競爭力。沒有制造業(yè)，就沒有工業(yè)；而沒有機(jī)械制造業(yè)，就沒有獨(dú)立的工業(yè)，即使制造業(yè)再大、再多、再好，也受制于人，也就是說行業(yè)的發(fā)展對人才的需求十分迫切。隨著高新技術(shù)的不斷發(fā)展及市場需求日益?zhèn)€性化與多樣化，世界各國都把機(jī)械制造技術(shù)的研究和開發(fā)作為國家的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行優(yōu)先發(fā)展，將其他學(xué)科的高技術(shù)成果引入機(jī)械制造業(yè)中。我國制造科學(xué)技術(shù)呈現(xiàn)日新月異的變化和發(fā)展迅速，但與先進(jìn)的國家相比仍有一定差距，為了迎接21世紀(jì)的挑戰(zhàn)，必須認(rèn)清制造技術(shù)的發(fā)展趨勢，縮短與先進(jìn)國家的差距，使我國的產(chǎn)品上質(zhì)量、上效率、上品種和上水平。而人才是制造加工技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵，提高機(jī)械制造技術(shù)人才的培養(yǎng)水平，為企業(yè)提供高素質(zhì)的人才，才能促進(jìn)機(jī)械制造技術(shù)的良性發(fā)展。對于我們機(jī)械類專業(yè)來說，迫切的任務(wù)就是要掌握機(jī)械制造工藝發(fā)展的方向，掌握機(jī)械制造類企業(yè)對工藝人員的需求，明確工藝人員的特征。尤其是必須具備的軟性職業(yè)能力，然后進(jìn)行制造工藝課程體系和課程內(nèi)容的研究，來適應(yīng)機(jī)械制造工藝的發(fā)展對人才的需求，徹底解決當(dāng)前機(jī)械制造工藝人員應(yīng)具備哪些專業(yè)知識和實(shí)踐能力的問題。提高制造工藝水平，必須擁有一批高素質(zhì)的工藝人員。工藝水平包括工藝技術(shù)水平、檢測水平、裝配水平、操作水平和工藝管理水平，還包括推行成組技術(shù)、計(jì)算機(jī)輔助工藝等現(xiàn)代化管理手段水平。而大學(xué)本科畢業(yè)生，由于所學(xué)的知識或?qū)I(yè)并不和從事的工藝工作對口，因而對工藝?yán)碚撘蚕喈?dāng)生疏，實(shí)踐水平也較低。剛從學(xué)校畢業(yè)出來的大學(xué)生，并沒有經(jīng)過一段時期很好的實(shí)習(xí)，他們雖然有一定的工藝?yán)碚撝R和工程技術(shù)能力，但實(shí)踐知識普遍不足，加上有些畢業(yè)生的理論知識本來就沒學(xué)透，一知半解，一下子很難真正適應(yīng)工藝技術(shù)工作。他們設(shè)計(jì)的工藝裝備很不實(shí)用，甚至連圖面上的工藝錯誤也很多，編制的工藝過程采用率很低。改革理論教學(xué)內(nèi)容，推行模塊化教學(xué)隨著科技的進(jìn)步，高新技術(shù)設(shè)備的普及使用以及新知識、新技術(shù)、新工藝、新方法的不斷涌現(xiàn)，人才培養(yǎng)的方式和時間周期也發(fā)生了很大的變化，原有的課程體系、結(jié)構(gòu)和內(nèi)容已跟不上社會、企業(yè)對人才提出的培養(yǎng)目標(biāo)，不能適應(yīng)教學(xué)改革要求。模塊化教學(xué)是一種系統(tǒng)化、規(guī)范化、科學(xué)化的教學(xué)組織形式，它圍繞一個能力和素質(zhì)的反饋?zhàn)兂赡K的反饋，在教法上強(qiáng)調(diào)知能一體。傳統(tǒng)教學(xué)中，教師過于注重書本知識、方法、方案的同步一體化的教與傳授，而忽視學(xué)生應(yīng)用能力的培養(yǎng)。模塊化教學(xué)的關(guān)鍵在于模塊的確立。模塊實(shí)質(zhì)上就是一種微觀課程的形態(tài)、內(nèi)容，綜合運(yùn)用各種教學(xué)方式、手段培養(yǎng)學(xué)生的與未來所從事職業(yè)相適應(yīng)的能力。它自成一個獨(dú)立的知能體系。我校主要在機(jī)械專業(yè)、材料成型專業(yè)、車輛專業(yè)、熱力專業(yè)講授機(jī)械制造工藝這門課程，只是側(cè)重點(diǎn)不一樣。如何把這些課程統(tǒng)一起來，在有限的時間內(nèi)讓學(xué)生掌握相關(guān)的工藝?yán)碚撝R？面對現(xiàn)有的課程體系和教學(xué)模式顯現(xiàn)出的不足，嘗試實(shí)施模塊化教學(xué)。根據(jù)專業(yè)的實(shí)際需要，把制造工藝課程分成典型零件的制造工藝模塊、先進(jìn)制造技術(shù)模塊、常規(guī)工藝規(guī)程制定（夾具）、裝配工藝模塊、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制造模塊和其他綜合模塊（如車輛專業(yè)車身制造），針對不同專業(yè)講授不同工藝內(nèi)容。通過這種模式嘗試，注重教學(xué)內(nèi)容的整體布局，強(qiáng)調(diào)教學(xué)內(nèi)容的體系化，促進(jìn)理論知識與應(yīng)用能力的有機(jī)結(jié)合，幫助學(xué)生克服了枯燥難學(xué)的困難，提高了專業(yè)教學(xué)效率和學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。同時教學(xué)得到最大限度的優(yōu)化，共享優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源，使有限的教學(xué)資源發(fā)揮最大效能。分析產(chǎn)品制造特點(diǎn)，重視制造質(zhì)量在筆者調(diào)研的生產(chǎn)廠家中，都認(rèn)為企業(yè)要注重制造技術(shù)和工藝的開發(fā)。雖然有些企業(yè)的生產(chǎn)機(jī)器不是當(dāng)今最先進(jìn)的，但他們普遍重視新產(chǎn)品開發(fā)的同時，同樣注重生產(chǎn)技術(shù)和工藝的開發(fā)和創(chuàng)新，從而確保產(chǎn)品的質(zhì)量。企業(yè)讓自己的產(chǎn)品在市場上保持領(lǐng)先地位；產(chǎn)品設(shè)計(jì)重復(fù)率，制造過程的復(fù)雜性，檢測技術(shù)先進(jìn)，這些是從事裝備制造業(yè)的每個設(shè)計(jì)者必須正視的問題。零件的制造很小很小的細(xì)節(jié)也要一絲不茍地執(zhí)行。我們常說“這個差不多、馬馬虎虎”，其實(shí)差得多，在價值的體現(xiàn)上也差得多。要提高機(jī)械產(chǎn)品的附加值，我們更要注重一些小的環(huán)節(jié)，小至一個氣孔、一個毛刺、一個刀痕及外觀狀況都對我們的零件加工或產(chǎn)品的價值產(chǎn)生影響。比如講授典型零件加工這個模塊對于車輛專業(yè)主要講解發(fā)動機(jī)各零部件的制造技術(shù)，機(jī)體毛坯制造方法有哪些，如何檢測毛坯質(zhì)量，毛坯圖紙繪制，不同國家的視圖，尺寸標(biāo)注完整性，技術(shù)要求，熱處理工藝，尺寸控制方法等，與實(shí)際企業(yè)生產(chǎn)要求接軌。同時讓學(xué)生到企業(yè)參與生產(chǎn)過程與加工方法的研究了解工藝參數(shù)、工藝流程與產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)計(jì)劃與管理以及項(xiàng)目評估與決策等，對學(xué)生在實(shí)踐過程中進(jìn)行全面的質(zhì)量管理教育與敬業(yè)精神與責(zé)任心教育?？傊囵B(yǎng)既懂得產(chǎn)品的設(shè)計(jì)開發(fā)，又懂產(chǎn)品生產(chǎn)制造工藝，又懂市場消費(fèi)，能將創(chuàng)新的設(shè)計(jì)理念、創(chuàng)新的制造方法、創(chuàng)新的生產(chǎn)流程與創(chuàng)新的市場手段相結(jié)合，能看懂圖、能理解工藝、能優(yōu)化性能、能推介新產(chǎn)品的創(chuàng)新型實(shí)用人才。培養(yǎng)學(xué)生在設(shè)計(jì)制造產(chǎn)品上的創(chuàng)新思維，實(shí)現(xiàn)由“中國制造”向“中國創(chuàng)造”跨越式的發(fā)展。加強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐訓(xùn)練，提高學(xué)生工藝水平我校工科專業(yè)學(xué)生在大三下學(xué)期安排2?3周時間進(jìn)行機(jī)械制造認(rèn)識實(shí)習(xí)，為后續(xù)的專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課學(xué)習(xí)提供感性認(rèn)識，實(shí)習(xí)的地點(diǎn)是生產(chǎn)企業(yè)，實(shí)習(xí)內(nèi)容跟機(jī)械制造工藝學(xué)緊密相關(guān)。老師在指導(dǎo)認(rèn)識實(shí)習(xí)過程中，緊密結(jié)合金工實(shí)習(xí)和機(jī)械加工工藝的有關(guān)知識，編制詳細(xì)的實(shí)習(xí)指導(dǎo)書。由淺入深以問題的形式將有關(guān)知識點(diǎn)列出，引導(dǎo)學(xué)生帶著問題在工廠尋求答案。結(jié)合現(xiàn)場完整的典型零件加工工藝過程，裝配工藝和焊接工藝等內(nèi)容，注重實(shí)際加工工藝的現(xiàn)場剖析，引導(dǎo)學(xué)生分析加工工藝的重點(diǎn)、難點(diǎn)、關(guān)鍵點(diǎn)，為今后的課程學(xué)習(xí)提供直觀的工程知識，提前和工藝學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容接觸。在進(jìn)行課程實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)時，學(xué)生就不會感到陌生抽象，很多夾具在實(shí)習(xí)現(xiàn)場都接觸過，了解實(shí)際應(yīng)用的方法、場合，在分析定位、夾緊原理時就不會感到抽象。學(xué)生在實(shí)習(xí)過程結(jié)合我國機(jī)械產(chǎn)品在質(zhì)量、品種、效率等方面的現(xiàn)狀以及今后制造業(yè)發(fā)展的現(xiàn)實(shí)需要，面向企業(yè)的產(chǎn)品和生產(chǎn)現(xiàn)場，以制造工藝為主線，了解產(chǎn)品質(zhì)量、加工效率與經(jīng)濟(jì)性三者之間的協(xié)調(diào)關(guān)系，系統(tǒng)理解工藝系統(tǒng)的刀具、機(jī)床、夾具、工件等各要素在生產(chǎn)現(xiàn)場的具體功能和應(yīng)用。同時校內(nèi)實(shí)驗(yàn)室及實(shí)訓(xùn)中心對學(xué)生全天開放。鼓勵學(xué)生參加大學(xué)生工程訓(xùn)練比賽、機(jī)械創(chuàng)新、科研產(chǎn)品制作，通過設(shè)計(jì)、零件制作，進(jìn)一步體會零件制造的全過程和一個合格零件從選材到制造出來的艱辛。我們構(gòu)建了完善的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)體系，形成理論教學(xué)——實(shí)驗(yàn)——實(shí)習(xí)——參觀——課程設(shè)計(jì)——理論教學(xué)的鏈?zhǔn)浇虒W(xué)模式，注重對學(xué)生的理論知識應(yīng)用與基本工程能力的培養(yǎng)，促進(jìn)先進(jìn)制造技術(shù)領(lǐng)域的知識普及。普及先進(jìn)制造技術(shù)，應(yīng)用制造軟件先進(jìn)制造技術(shù)是傳統(tǒng)制造業(yè)不斷地吸收機(jī)械、材料、計(jì)算機(jī)及管理技術(shù)等方面最新的成果，應(yīng)用于產(chǎn)品開發(fā)與設(shè)計(jì)、制造、檢測、管理及售后服務(wù)的制造全過程。在一個國家的企業(yè)生產(chǎn)力構(gòu)成中，制造技術(shù)的作用一般占60%左右。各個國家經(jīng)濟(jì)的競爭，主要是制造技術(shù)的競爭。其競爭能力最終體現(xiàn)在所生產(chǎn)產(chǎn)品的市場占有率。隨著經(jīng)濟(jì)技術(shù)的高速發(fā)展、買方需求和市場環(huán)境的不斷變化，競爭日趨激烈，所以各國政府都非常重視對先進(jìn)制造技術(shù)的研究。面向制造系統(tǒng)的制造模式和管理方法，如計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）、敏捷制造（AM）、綠色制造（GM）、并行工程（CE）、成組技術(shù)（GT）等。面向工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域的先進(jìn)制造技術(shù)，如CAD、CAE、CAT、CAPP、CAM和反求工程等。面向物流處理的先進(jìn)制造技術(shù)，如數(shù)加工技術(shù)（NC/CNC/DNC），柔性制造技術(shù)（FM），快速原型/零件制造技術(shù)（RapidPrototype，PartManufacturing-RPM），工業(yè)機(jī)器人技術(shù)（Robot），超精密、超咼速加工技術(shù)等。隨著社會的發(fā)展，人們對產(chǎn)品的個性化需求和不確定的市場環(huán)境，制造資源的柔性和可重構(gòu)性，將成為21世紀(jì)企業(yè)裝備的顯著特點(diǎn)。先進(jìn)的制造工藝、智能化的軟件和柔性的自動化設(shè)備、企業(yè)的柔性發(fā)展戰(zhàn)略，構(gòu)成未來企業(yè)競爭的軟、硬件資源。因此