孫富建 蘇飛

摘要：機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)課程的知識(shí)面廣、內(nèi)容駁雜，對(duì)專業(yè)和實(shí)踐知識(shí)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(duì)機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)課程知識(shí)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)踐觀摩的機(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(duì)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(duì)知識(shí)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

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2018）43-0162-03

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(guó)家制造業(yè)發(fā)展的水平，在整個(gè)國(guó)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(guó)制造業(yè)發(fā)展的當(dāng)務(wù)之急[1]。

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(dòng)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(dòng)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(guó)家裝備制造業(yè)的發(fā)展提供不懈的前進(jìn)動(dòng)力[2]。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(shí)面廣、對(duì)學(xué)生所掌握知識(shí)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(shí)相互映射，一定程度上降低了學(xué)生對(duì)其知識(shí)的主動(dòng)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(duì)相關(guān)機(jī)械制造裝備及其零部件結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)，使學(xué)生在理論知識(shí)與實(shí)踐應(yīng)用之間建立相互的映射，嘗試消除學(xué)生對(duì)所學(xué)理論知識(shí)的接受瓶頸，提高學(xué)生的主動(dòng)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(shí)面廣、內(nèi)容駁雜，對(duì)相關(guān)專業(yè)知識(shí)和實(shí)踐知識(shí)要求高，重視學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)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(duì)所學(xué)知識(shí)的主動(dòng)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[2，3]。目前主要存在以下幾點(diǎn)問題。

1.目前，針對(duì)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(shí)點(diǎn)繁多，為了能夠?qū)⒄n程知識(shí)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(shí)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(duì)所學(xué)知識(shí)興趣缺乏，打擊學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和自信心[4]。

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(shí)與實(shí)踐知識(shí)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(jiǎn)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(shí)，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(duì)所學(xué)知識(shí)的懷疑態(tài)度去強(qiáng)硬記憶知識(shí)的現(xiàn)象[5]。

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(jī)作為評(píng)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(shí)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(shí)點(diǎn)，不利于學(xué)生綜合能力和創(chuàng)新能力的提高[2，6]。

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(dòng)與控制等，并進(jìn)行了金工實(shí)習(xí)，對(duì)金屬切削過程有了較深的認(rèn)識(shí)和理解，但是對(duì)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(shí)，學(xué)生對(duì)機(jī)械制造裝備的認(rèn)識(shí)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(duì)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(huì)使學(xué)生對(duì)這些內(nèi)容難以接受和理解，更是限制了學(xué)生對(duì)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(dòng)系、進(jìn)給傳動(dòng)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(dòng)系、進(jìn)給傳動(dòng)系和控制系統(tǒng)的零部件組成等，促進(jìn)學(xué)生對(duì)教材理論知識(shí)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(duì)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(gòu)買，或通過校友捐贈(zèng)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(shí)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(shí)，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(shí)，提高學(xué)生對(duì)理論講授知識(shí)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(duì)課程重點(diǎn)知識(shí)的學(xué)習(xí)效果，教師應(yīng)該對(duì)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(shí)點(diǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)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(duì)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(gòu)買的機(jī)床主運(yùn)動(dòng)系、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)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(duì)所學(xué)知識(shí)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[7]。實(shí)踐觀摩教學(xué)倡導(dǎo)先對(duì)學(xué)生理論授課切削機(jī)床及機(jī)床夾具的理論知識(shí)，然后在工程訓(xùn)練中心實(shí)際觀摩切削機(jī)床主運(yùn)動(dòng)系、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)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(jí)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(dòng)系、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)系、控制系統(tǒng)和機(jī)床夾具的觀摩體會(huì)，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[8]。機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)為考試課，以前采用考試成績(jī)+平時(shí)成績(jī)進(jìn)行考核，其中考試成績(jī)占70%，平時(shí)成績(jī)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(dòng)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[1]。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(dòng)系、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)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(duì)學(xué)生四年本科階段所學(xué)理論與實(shí)踐知識(shí)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(shí)并解決實(shí)際問題的綜合能力，特別是對(duì)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(dòng)作用[9]。作為機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)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(shí)，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(shí)面廣、實(shí)踐性與應(yīng)用性強(qiáng)、對(duì)學(xué)生所掌握知識(shí)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(duì)實(shí)踐應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)的不足，提高學(xué)生對(duì)課程理論知識(shí)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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Abstract：The course of mechanical manufacturing equipment design has a wide range of knowledge and complex contents，and requires higher professional and practical knowledge.However，the lack of experience in production practice of undergraduate students in local colleges and universities leads to the students' low acceptance of knowledge points in the course of mechanical manufacturing and equipment design，and the lack of interest in learning.This paper puts forward a teaching method of mechanical manufacturing equipment design based on practical observation，which is expected to increase the students' practical experience in cutting machine tools and fixtures through the implementation of practical observation teaching mode.Improve the ability to accept knowledge points，improve students' ability to combine theory with practice，and cultivate students' comprehensive application ability.

Key words：mechanical manufacturing equipment design；practical observation；cutting machine tools；machine fixture