李 翔　楊 魯　孟 杰　劉 霜

重慶科技學(xué)院機械與動力工程學(xué)院　重慶　401331

機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計的教學(xué)探討

李 翔楊 魯孟 杰劉 霜

重慶科技學(xué)院機械與動力工程學(xué)院重慶401331

機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計是培養(yǎng)工程應(yīng)用型人才的重要的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。分析了近年來課程設(shè)計教學(xué)中所出現(xiàn)的問題原因，從學(xué)生思想、課程選題、設(shè)計手段、指導(dǎo)方法和成績評定等多方面入手，有針對性地提出了具體解決措施。通過這些教學(xué)改革舉措，有效地提高了機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計教學(xué)質(zhì)量。

課程設(shè)計；教學(xué)創(chuàng)新；應(yīng)用型人才

目前，國內(nèi)眾多普通高校正在積極探索應(yīng)用型本科的發(fā)展道路，應(yīng)用型本科作為應(yīng)用型人才培養(yǎng)的重要階段，對原有的學(xué)生培養(yǎng)模式會有一些新的改變。專業(yè)理論課有利于學(xué)生快速掌握專業(yè)知識，專業(yè)課課程設(shè)計可以鞏固學(xué)生對專業(yè)知識的理解，進一步培養(yǎng)學(xué)生處理生產(chǎn)實際問題的能力。作為實際工作模擬的課程設(shè)計可以在短時間內(nèi)提升學(xué)生綜合素質(zhì)和能力，也是應(yīng)用型人才培養(yǎng)的重要方式。

1　機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計的重要性

機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計是培養(yǎng)應(yīng)用型人才的重要手段，它不僅能加深學(xué)生對機械制造技術(shù)專業(yè)課的理解，還可以提高學(xué)生各方面的綜合能力，加強學(xué)生和教師、學(xué)生和學(xué)生之間的交流互動，拓展思維，促進創(chuàng)新。其重要性主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）培養(yǎng)學(xué)生綜合運用機械制造工藝學(xué)及相關(guān)專業(yè)課程的理論知識，結(jié)合金工實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)中學(xué)到的實踐知識，獨立地分析和解決機械加工工藝問題，初步具備設(shè)計中等復(fù)雜零件的工藝規(guī)程的能力。

（2）能根據(jù)被加工零件的技術(shù)要求，運用夾具設(shè)計的基本原理和方法完成夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計。在課程設(shè)計中促使學(xué)生思考問題，并最終解決問題，強化學(xué)生自主創(chuàng)新意識，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的重要途徑。

（3）培養(yǎng)學(xué)生耐心細致、科學(xué)分析、周密思考和吃苦耐勞的良好習(xí)慣。同時也培養(yǎng)學(xué)生團隊合作精神和組織領(lǐng)導(dǎo)能力。

（4）使學(xué)生熟悉和能夠應(yīng)用有關(guān)手冊、標(biāo)準(zhǔn)、圖表等技術(shù)資料。

（5）進一步培養(yǎng)學(xué)生機械制圖、設(shè)計計算、結(jié)構(gòu)設(shè)計和編寫技術(shù)文件等的基本技能。

2　機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計的現(xiàn)狀

近年來，受多種因素的影響，普通工科院校的機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計普遍存在著一些問題。

（1）學(xué)生不重視課程設(shè)計，缺乏興趣，存在應(yīng)付了事的思想。

（2）機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計教學(xué)時間安排不合理，在課程設(shè)計專周期間，學(xué)生還要準(zhǔn)備其他各種考試，或者忙于求職等，無暇顧及課程設(shè)計。

（3）由于高校擴招后，生源素質(zhì)有所下降，部分學(xué)生對理論知識掌握不好，課程設(shè)計自然無從下手，因而抄襲現(xiàn)象時有發(fā)生。

（4）學(xué)生缺乏吃苦耐勞精神，在處理課程設(shè)計這種比較復(fù)雜的問題時，不愿意積極主動地尋求解決途徑，同時不愿意反復(fù)修改課程設(shè)計成果，存在畏難情緒，學(xué)生總是希望老師告訴他們應(yīng)該怎樣去做，成為“復(fù)印機”。

3　機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計的改革探索

機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計要求學(xué)生針對一個中等復(fù)雜程度的零件編制一套機械加工工藝規(guī)程，設(shè)計一副教師指定的加工工序的專用夾具，并撰寫設(shè)計說明書。學(xué)生應(yīng)該在老師的指導(dǎo)下，認(rèn)真地、有計劃地、獨立完成設(shè)計任務(wù)，整個課程設(shè)計側(cè)重于讓學(xué)生掌握機械零件加工工藝編制的完整過程。針對機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計所出現(xiàn)的問題，從多方面入手，綜合應(yīng)用多種教學(xué)手段提高課程設(shè)計的教學(xué)質(zhì)量。

3.1重視設(shè)計題目選擇

選題要能充分實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，針對應(yīng)用型本科培養(yǎng)的目標(biāo)，機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計所指定的零件應(yīng)有很強典型性和現(xiàn)實性。首先，所用零件要有典型性，課程設(shè)計用到的零件應(yīng)該是軸類、盤蓋類、箱體類和異形零件中的代表性零件；其次，所選零件結(jié)構(gòu)相對簡單，加工工藝要求不高，旨在讓學(xué)生能夠掌握加工工藝設(shè)計的全過程，能夠獨立完成；最后，要鼓勵學(xué)生從生產(chǎn)實踐中或從生活中自選零件作為設(shè)計用零件。課程設(shè)計中選定的零件復(fù)雜程度不同，所造成的零件加工和夾具設(shè)計的難度也大不一樣，學(xué)生可以根據(jù)自己的實際情況和興趣愛好自由選擇。教師在評定成績的時候應(yīng)該將零件加工的難易程度等因素考慮其中。這樣就有利于不同能力學(xué)生水平的發(fā)揮，提高學(xué)生對專業(yè)課課程設(shè)計的積極性，增強學(xué)生的自信心。

選題要能承接先修課程，選題要承接先修的機械測繪課程設(shè)計、金工實習(xí)及生產(chǎn)實習(xí)等課程。機械測繪課程設(shè)計使學(xué)生初步了解典型零部件的結(jié)構(gòu)、裝配關(guān)系和零件的連接方法；金工實習(xí)和生產(chǎn)實習(xí)有利于在課程設(shè)計中合理的選擇加工方法和定位方案，機械零件的三維造型的學(xué)習(xí)，為學(xué)生提供了比較直觀的設(shè)計成果，有效地克服了目前學(xué)生中普遍存在空間想象力問題所導(dǎo)致的二維制圖錯誤百出的問題。課程所選題目能夠緊密聯(lián)系先修課程，這樣既有利于培養(yǎng)學(xué)生工藝設(shè)計和夾具設(shè)計等方面的能力，又能訓(xùn)練計算、繪圖、查資料、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)等基本技能。

3.2改進教學(xué)組織模式

改變傳統(tǒng)的設(shè)計小組分組模式，在學(xué)生安排方面可根據(jù)零件的復(fù)雜程度確定每一個組的學(xué)生人數(shù)，但是在確定每一組學(xué)生時，指導(dǎo)老師往往根據(jù)學(xué)生理論課成績的高低，把成績好的和成績差的分在同一設(shè)計小組，以圖能夠完成設(shè)計任務(wù)和減少教師的指導(dǎo)難度。而今大學(xué)生個性心理普遍較強，這樣的分組方式會引起部分成績較差學(xué)生的誤解，認(rèn)為這是教師的一種歧視，因而對設(shè)計有抵觸情緒，不利于學(xué)生的課程設(shè)計。指導(dǎo)教師可以根據(jù)學(xué)生名單的順序依次分組，實踐表明，學(xué)生們之間的互相幫助和討論并非一定要在同一小組內(nèi)進行，所以順序分組并不會影響學(xué)生間的相互協(xié)助。

改變傳統(tǒng)教學(xué)組織模式，一般工科院校采用兩周左右教學(xué)專周來組織課程設(shè)計，這樣雖然便于教學(xué)組織管理，但是設(shè)計任務(wù)過于集中，在此期間，學(xué)生既要完成課程設(shè)計，可能還要忙于其他考試，往往使得學(xué)生應(yīng)付課程設(shè)計，缺少充足的思考時間。為了改變這一現(xiàn)狀，指導(dǎo)教師在理論課程開始時就下發(fā)課程設(shè)計任務(wù)書，這樣，學(xué)生會帶著任務(wù)或問題學(xué)習(xí)理論課程，學(xué)生有充分的課外時間查資料、定方案、改錯誤。教師也有充足的時間解答學(xué)生的疑問，更可把課程設(shè)計中具有代表性的問題作為案例教學(xué)，將課程設(shè)計的問題與難點分解到整個教學(xué)過程。經(jīng)過理論教學(xué)和課程設(shè)計同步進行，學(xué)生在設(shè)計專用周里能夠很快進入狀態(tài)，有充足的時間思考和修改，提高了設(shè)計質(zhì)量，同時也豐富了理論教學(xué)。

3.3計算機輔助課程設(shè)計全過程

隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代工程技術(shù)人員在實際工作中廣泛采用計算機輔助設(shè)計。但在傳統(tǒng)的機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計中，出于訓(xùn)練學(xué)生工程設(shè)計基礎(chǔ)技能的需要，指導(dǎo)教師往往要求學(xué)生手工繪制設(shè)計圖紙，這與工廠工藝技術(shù)人員實際工作情況相背。因此，我們要求學(xué)生盡量采用計算機輔助設(shè)計方式。首先，利用成熟的CAPP軟件進行工藝設(shè)計，其次，運用三維CAD軟件設(shè)計專用機床夾具并轉(zhuǎn)化為二維圖紙用于生產(chǎn)制造，然后，利用有限元分析軟件進行夾具關(guān)鍵零件的強度和剛度分析，最后，利用常用辦公軟件撰寫課程設(shè)計說明書等。通過全程計算機輔助設(shè)計，培養(yǎng)學(xué)生的計算機應(yīng)用能力，提高了設(shè)計效率，把更多的時間用于思考，同時也彌補了學(xué)生空間想象能力差和二維制圖錯誤多的狀況。

3.4提高教師的指導(dǎo)效果

現(xiàn)代教育強調(diào)以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)。課程設(shè)計應(yīng)由學(xué)生獨立完成，不能依賴教師。但是機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計包括工藝路線制訂、定位夾緊方案設(shè)計、工藝參數(shù)選擇、夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計等，學(xué)生往往感到已知條件太少而無從下手。實踐表明，機械制造工藝課程設(shè)計應(yīng)借助教師的步步引導(dǎo)，不能完全放任，教師的指導(dǎo)是課程設(shè)計能否完成的關(guān)鍵。

改善指導(dǎo)方式，教師應(yīng)采用集體與個別相結(jié)合的指導(dǎo)方式。設(shè)計前一定要把任務(wù)交代清楚；中間穿插集體指導(dǎo)，解決共性問題；后期主要是檢查與糾正細節(jié)。針對學(xué)生能力和基礎(chǔ)上的差異，教師要注重因材施教。學(xué)生完成一部分設(shè)計后，送交教師批閱作為總評的依據(jù)，教師能對每個學(xué)生的設(shè)計情況進行動態(tài)檢查。

建立正確的指導(dǎo)理念，教師應(yīng)有正確的指導(dǎo)理念。（1）要有參與意識，教師不能只作旁觀者，教師的參與往往起到很好的示范效果。（2）對學(xué)生在設(shè)計中的遇到困難，指導(dǎo)教師不要急于給出解決方案或者過早地給問題下結(jié)論，要多引導(dǎo)和啟發(fā)學(xué)生，給出解決問題的思路或者需要查閱的參考資料等，不可代替學(xué)生去做。（3）要把握好指導(dǎo)的度，指導(dǎo)教師不要過分地強調(diào)合理性而過多或頻繁的指出學(xué)生設(shè)計中的“錯誤”，這樣會使學(xué)生“不敢”設(shè)計下去，對設(shè)計失去了信心。對于學(xué)生的某些設(shè)計成果，只要不是原則性錯誤，指導(dǎo)教師應(yīng)該多肯定同時也要指出這樣設(shè)計的弊端，多鼓勵學(xué)生大膽?yīng)毩⒌卦O(shè)計。（4）要引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的設(shè)計思想，設(shè)計是一個反復(fù)推敲、反復(fù)修正、不斷創(chuàng)新的過程，引導(dǎo)學(xué)生從錯誤和失敗中找到問題所在，在反復(fù)地修改中體會理論知識。

3.5成績評定

在設(shè)計完成后，安排時間分組進行答辯，答辯是教師檢查設(shè)計質(zhì)量高低和辨別抄襲的有效手段，也是對暴露出來的共性問題進行的一次集中答疑。同時通過答辯也鍛煉了學(xué)生的口頭表達能力。答辯既不能流于形式，也不能拘于形式，師生要認(rèn)真做好答辯的準(zhǔn)備和組織工作。答辯時，首先將本組完成的工藝卡提交給教師，由一名學(xué)生擔(dān)任主要答辯人，對該組在零件工序設(shè)計的理由和每位組員在設(shè)計過程中所做的工作描述，闡述在設(shè)計過程中出現(xiàn)的各種問題以及組員是如何解決這些問題的等，其他小組成員協(xié)助主答辯人回答教師的提問；然后小組的每一位同學(xué)相老師展示自己所設(shè)計的夾具圖紙，指導(dǎo)教師對每一位同學(xué)的設(shè)計成果的相關(guān)問題提問并對學(xué)生的回答和設(shè)計成果進行點評，當(dāng)場給出課程設(shè)計成績等級。

課程設(shè)計成績評定應(yīng)該以圖紙、計算說明書和答辯成績?yōu)橹鳎骖櫾O(shè)計態(tài)度等表現(xiàn)；同時，評定成績要有一個相對固定的考核標(biāo)準(zhǔn)，但又不拘泥于該標(biāo)準(zhǔn)，要鼓勵學(xué)生大膽合理創(chuàng)新，創(chuàng)新意識在考核成績中應(yīng)有所體現(xiàn)。課程設(shè)計的最后成績由工藝設(shè)計成績和夾具設(shè)計成績兩部分組成，工藝設(shè)計成績占40%，夾具設(shè)計成績占60%。工藝設(shè)計部分的成績根據(jù)小組提交的工序卡和答辯情況總體給分。夾具設(shè)計部分成績是根據(jù)個人的夾具設(shè)計成果、答辯表現(xiàn)和平時表現(xiàn)等綜合給分。

4　結(jié)束語

機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計是機械制造工藝學(xué)課程教學(xué)的一個不可或缺的輔助環(huán)節(jié)，機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計以提高應(yīng)用型本科大學(xué)生創(chuàng)新實踐能力、加深學(xué)生對專業(yè)知識的理解、鍛煉學(xué)生團隊合作能力、開拓學(xué)生的思維以及提升學(xué)生綜合素質(zhì)為主要目標(biāo)。近年來，受多種因素的影響，機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計的教學(xué)出現(xiàn)了一些問題，針對出現(xiàn)的問題，在課程設(shè)計中進行的相關(guān)改革和實踐，加強學(xué)生思想教育，合理安排課程設(shè)計時間，創(chuàng)新課程設(shè)計的手段，改變指導(dǎo)方法及加強成績評定等，充分調(diào)動和發(fā)揮學(xué)生的積極性、主動性，才能有效地提高機械制造工藝學(xué)課程設(shè)計的教學(xué)質(zhì)量。

［1］王磊.機械設(shè)計課程設(shè)計的教學(xué)探討［J］.常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2007，6（5）:43-45.

［2］左其亭.大學(xué)本科專業(yè)課課程設(shè)計的探索與實踐［J］.高等建筑教育，2014，23（1）:136-138.

［3］ 曹付義，郭志軍.工科大學(xué)生工藝課程設(shè)計存在問題及解決對策［J］.中國現(xiàn)代教育裝備，2010（23）:104-106.

［4］曹毅.從課程設(shè)計談本科生自主創(chuàng)新能力的培養(yǎng)［J］.安徽理工大學(xué)學(xué)報，2010，12（2）:88-90.

Teaching Research on Curriculum Design for Mechanical Manufacture Technology

Li Xiang， Yang Lu， Meng Jie， Liu Shuang
Chongqing University of Science & Technology， Chongqing， 401331， China

The curriculum design for mechanical manufacture technology is one of the important practical teachings to train the application engineer. The defects in the present curriculum design teaching are analyzed； the solutions for these defects are taken on course topics，design tools， design guidance and grading etc. The teaching quality of the curriculum design for the mechanical manufacture technology is effectively improved through these teaching innovation methods.

curriculum design； teaching innovation； application engineer

2014-12-29

李翔，碩士，講師。