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機械制造工藝探討:機械制造工藝學課程設計的探討
1機械制造工藝學課程設計的現狀
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課程設計普遍存在著一些問題。
(1)學生不重視課程設計,缺乏興趣,存在應付了事的思想。
(2)機械制造工藝學課程設計教學時間安排不合理,在課程設計專周期間,學生還要準備其他各種考試,或者忙于求職等,無暇顧及課程設計。
(3)由于高校擴招后,生源素質有所下降,部分學生對理論知識掌握不好,課程設計自然無從下手,因而抄襲現象時有發生。
(4)學生缺乏吃苦耐勞精神,在處理課程設計這種比較復雜的問題時,不愿意積極主動地尋求解決途徑,同時不愿意反復修改課程設計成果,存在畏難情緒,學生總是希望老師告訴他們應該怎樣去做,成為“復印機”。
2機械制造工藝學課程設計的改革探索
機械制造工藝學課程設計要求學生針對一個中等復雜程度的零件編制一套機械加工工藝規程,設計一副教師指定的加工工序的專用夾具,并撰寫設計說明書。學生應該在老師的指導下,認真地、有計劃地、獨立完成設計任務,整個課程設計側重于讓學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課程設計所出現的問題,從多方面入手,綜合應用多種教學手段提高課程設計的教學質量。
2.1重視設計題目選擇
選題要能充分實現教學目標,針對應用型本科培養的目標,機械制造工藝學課程設計所指定的零件應有很強典型性和現實性。首先,所用零件要有典型性,課程設計用到的零件應該是軸類、盤蓋類、箱體類和異形零件中的代表性零件;其次,所選零件結構相對簡單,加工工藝要求不高,旨在讓學生能夠掌握加工工藝設計的全過程,能夠獨立完成;,要鼓勵學生從生產實踐中或從生活中自選零件作為設計用零件。課程設計中選定的零件復雜程度不同,所造成的零件加工和夾具設計的難度也大不一樣,學生可以根據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生水平的發揮,提高學生對專業課課程設計的積極性,增強學生的自信心。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計、金工實習及生產實習等課程。機械測繪課程設計使學生初步了解典型零部件的結構、裝配關系和零件的連接方法;金工實習和生產實習有利于在課程設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習,為學生提供了比較直觀的設計成果,有效地克服了目前學生中普遍存在空間想象力問題所導致的二維制圖錯誤百出的問題。課程所選題目能夠緊密聯系先修課程,這樣既有利于培養學生工藝設計和夾具設計等方面的能力,又能訓練計算、繪圖、查資料、執行標準等基本技能。
2.2改進教學組織模式
改變傳統的設計小組分組模式,在學生安排方面可根據零件的復雜程度確定每一個組的學生人數,但是在確定每一組學生時,指導老師往往根據學生理論課成績的高低,把成績好的和成績差的分在同一設計小組,以圖能夠完成設計任務和減少教師的指導難度。而今大學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生的誤解,認為這是教師的一種歧視,因而對設計有抵觸情緒,不利于學生的課程設計。指導教師可以根據學生名單的順序依次分組,實踐表明,學生們之間的互相幫助和討論并非一定要在同一小組內進行,所以順序分組并不會影響學生間的相互協助。改變傳統教學組織模式,一般工科院校采用兩周左右教學專周來組織課程設計,這樣雖然便于教學組織管理,但是設計任務過于集中,在此期間,學生既要完成課程設計,可能還要忙于其他考試,往往使得學生應付課程設計,缺少充足的思考時間。為了改變這一現狀,指導教師在理論課程開始時就下發課程設計任務書,這樣,學生會帶著任務或問題學習理論課程,學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生的疑問,更可把課程設計中具有代表性的問題作為案例教學,將課程設計的問題與難點分解到整個教學過程。經過理論教學和課程設計同步進行,學生在設計專用周里能夠很快進入狀態,有充足的時間思考和修改,提高了設計質量,同時也豐富了理論教學。
2.3計算機輔助課程設計全過程
隨著計算機技術的發展,現代工程技術人員在實際工作中廣泛采用計算機輔助設計。但在傳統的機械制造工藝學課程設計中,出于訓練學生工程設計基礎技能的需要,指導教師往往要求學生手工繪制設計圖紙,這與工廠工藝技術人員實際工作情況相背。因此,我們要求學生盡量采用計算機輔助設計方式。首先,利用成熟的CAPP軟件進行工藝設計,其次,運用三維CAD軟件設計專用機床夾具并轉化為二維圖紙用于生產制造,然后,利用有限元分析軟件進行夾具關鍵零件的強度和剛度分析,,利用常用辦公軟件撰寫課程設計說明書等。通過全程計算機輔助設計,培養學生的計算機應用能力,提高了設計效率,把更多的時間用于思考,同時也彌補了學生空間想象能力差和二維制圖錯誤多的狀況。
2.4提高教師的指導效果
現代教育強調以學生為主體,教師為主導。課程設計應由學生獨立完成,不能依賴教師。但是機械制造工藝學課程設計包括工藝路線制訂、定位夾緊方案設計、工藝參數選擇、夾
具結構設計等,學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計應借助教師的步步引導,不能放任,教師的指導是課程設計能否完成的關鍵。改善指導方式,教師應采用集體與個別相結合的指導方式。設計前一定要把任務交代清楚;中間穿插集體指導,解決共性問題;后期主要是檢查與糾正細節。針對學生能力和基礎上的差異,教師要注重因材施教。學生完成一部分設計后,送交教師批閱作為總評的依據,教師能對每個學生的設計情況進行動態檢查。建立正確的指導理念,教師應有正確的指導理念。 (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)對學生在設計中的遇到困難,指導教師不要急于給出解決方案或者過早地給問題下結論,要多引導和啟發學生,給出解決問題的思路或者需要查閱的參考資料等,不可代替學生去做。
(3)要把握好指導的度,指導教師不要過分地強調合理性而過多或頻繁的指出學生設計中的“錯誤”,這樣會使學生“不敢”設計下去,對設計失去了信心。對于學生的某些設計成果,只要不是原則性錯誤,指導教師應該多肯定同時也要指出這樣設計的弊端,多鼓勵學生大膽獨立地設計。
(4)要引導學生樹立正確的設計思想,設計是一個反復推敲、反復修正、不斷創新的過程,引導學生從錯誤和失敗中找到問題所在,在反復地修改中體會理論知識。
2.5成績評定
在設計完成后,安排時間分組進行答辯,答辯是教師檢查設計質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,師生要認真做好答辯的準備和組織工作。答辯時,首先將本組完成的工藝卡提交給教師,由一名學生擔任主要答辯人,對該組在零件工序設計的理由和每位組員在設計過程中所做的工作描述,闡述在設計過程中出現的各種問題以及組員是如何解決這些問題的等,其他小組成員協助主答辯人回答教師的提問;然后小組的每一位同學相老師展示自己所設計的夾具圖紙,指導教師對每一位同學的設計成果的相關問題提問并對學生的回答和設計成果進行點評,當場給出課程設計成績等級。課程設計成績評定應該以圖紙、計算說明書和答辯成績為主,兼顧設計態度等表現;同時,評定成績要有一個相對固定的考核標準,但又不拘泥于該標準,要鼓勵學生大膽合理創新,創新意識在考核成績中應有所體現。課程設計的成績由工藝設計成績和夾具設計成績兩部分組成,工藝設計成績占40%,夾具設計成績占60%。工藝設計部分的成績根據小組提交的工序卡和答辯情況總體給分。夾具設計部分成績是根據個人的夾具設計成果、答辯表現和平時表現等綜合給分。
3結束語
機械制造工藝學課程設計是機械制造工藝學課程教學的一個不可或缺的輔助環節,機械制造工藝學課程設計以提高應用型本科大學生創新實踐能力、加深學生對專業知識的理解、鍛煉學生團隊合作能力、開拓學生的思維以及提升學生綜合素質為主要目標。近年來,受多種因素的影響,機械制造工藝學課程設計的教學出現了一些問題,針對出現的問題,在課程設計中進行的相關改革和實踐,加強學生思想教育,合理安排課程設計時間,創新課程設計的手段,改變指導方法及加強成績評定等,充分調動和發揮學生的積極性、主動性,才能有效地提高機械制造工藝學課程設計的教學質量。
機械制造工藝探討:現代機械制造工藝以及精密加工技術分析
當前,社會經濟的快速發展對現代機械制造提出更高的要求,而以往傳統型機械制造工藝已不能滿足新需求,這就需要積極引進現代機械制造工藝及精密加工技術,從而推動機械制造行業的快速穩健發展。
1現代機械制造工藝
(1)氣體保護焊焊接工藝。氣體保護焊焊接工藝是一種以電弧為熱源、以氣體為被焊接物體的保護介質的焊接工藝。焊接過程中,氣體會利用自身功能在電弧周圍形成一層強大的保護層,能發揮熔池及分割電弧與空氣的作用,從而降低有害氣體可能對焊接造成的危害性。另外還能促使電弧穩定、充分燃燒。較為典型的有二氧化碳保護焊等。
(2)螺柱焊焊接工藝。螺柱焊焊接工藝是確保螺柱一端接觸到管件或板件的表面,直至接觸面出現融化現象,增加螺柱壓力來完成焊接。主要焊接方式包括拉弧式和儲能式。兩者均為單面焊接,其中拉弧式多用于重工業焊接,儲能式則多用于薄板焊接。該焊接工藝在使用過程中不會出現漏氣漏水等現象,因此得到廣泛應用。
(3)攪拌摩擦焊焊接工藝。攪拌摩擦焊焊接工藝最早應用于車輛制造、飛機制造、鐵路制造等眾多機械制造行業,且隨著經濟的發展,其應用范圍不斷增加。當前,我國的攪拌摩擦焊焊接工藝已十分成熟,在焊接過程中僅會產生較少的消耗性材料,具有較大實用性。并且在對鋁合金進行焊接的過程中,能直接焊接800m的焊縫,同時焊接溫度也較低。
(4)電阻焊焊接工藝。電阻焊焊接工藝是在正負電極之間置入被焊接物體,并實施通電,通過電流接觸被焊物體的表面及附近產生的電阻熱效應而進行融化,促使其與金屬融為一體。電阻焊焊接工藝優點眾多,比如生產效率高、機械化程度高、焊接質量高、加熱時間短等,所以被廣泛應用到航空航天、汽車、家電等現代機械制造業中。
(5)埋弧焊焊接工藝。埋弧焊焊接工藝是指在焊劑層下燃燒電弧進行焊接,有自動和半自動之分。自動埋弧焊往往僅用于焊接,而焊絲及移動電弧則需要專門的小車進行輸送。但是在半自動埋弧焊焊接中,焊絲及移動電弧往往需要手動輸送,因此在發展過程中幾乎被淘汰。另外,選用埋弧焊焊接工藝,應該特別重視焊劑的選擇、堿度等最能體現焊接工藝性能、冶金性能、電流種類等級的重要技術標準。
2精密加工技術
(1)精密切削技術。通常情況下,精密切削技術是直接利用切削的方式得到高精度,所以對切削所得產品提出更好的要求。比如必須符合高精度表面粗糙度的要求。但值得注意的是,如果要利用切削方式得到高精度及高水平的表面粗糙度,就應該積極排除機床、刀具、工件及外界等因素的影響。比如為了不斷提升機床的加工精度和準度,就必須選擇有著較高剛度、較小熱變形度、良好抗振性能的機床。
(2)超精密研磨技術。針對加工與其表面粗糙度達相符1~2mm,并利用原子級的研磨拋光硅片。以往的研磨、磨削、拋光等傳統加工方法都不能滿足工作需要。所以必須深入分析和研究新原理及新方法。正是在這樣的發展背景下,超精密研磨技術應運而生,并在機械精密技工中發揮著越來越重要的作用。
3現代機械制造工藝及精密加工技術的聯系與特點
(1)現代機械制造工藝及精密加工技術的關聯性。就制造技術而言,現代機械制造工藝與精密加工技術都涉及機械行業的眾多方面,比如在制造工程、產品設計與開發、產品工藝設計、加工制造、產品銷售等,一旦這些環節中發生問題,會直接影響到整個工程鏈。所以必須高度重視現代機械制造業與精密加工技術之間的相關性,這樣才能真正促使機械技術的進步和發展。因此在具體實踐中,必須充分結合現代機械技術與精密加工技術,促進機械進步,實現技術的快速發展與進步。
(2)現代機械制造工藝及精密加工技術的系統性。現代機械制造生產是一項較為復雜的系統工程,在現代機械制造工藝及精密加工技術的使用過程,比如產品設計、生產及銷售等過程中,會涉及到計算機信息技術、現代傳感技術、生產自動化技術等眾多技術。除此之外,還有可能需要應用新工藝、新材料、新管理方法等。所以,從整體上來說,機械行業的制造技術離不開多種現代先進科技技術的綜合應用,這就使得現代機械制造工藝及精密加工技術有著較大的系統性。
(3)現代機械制造工藝及精密加工技術的全球化。當前,隨著經濟全球化的發展,我國的眾多經濟領域逐步實現了與國際的接軌,經濟全球化趨勢已發展圍城當前社會發展的重要趨勢。同時,經濟全球化背景下,各國市場競爭加劇,我國機械制造業為提升企業在國內和國際市場上的競爭力,就必須緊跟時展步伐,積極引進國際先進機械制造工藝及精密加工技術,加大企業內部科研投入,培養高級技術人員,研發符合企業實際情況的機械制造工藝及精密加工技術,從而實現機械制造企業的健康及可持續發展。
4結語
現代機械制造工藝及精密加工技術是有力推動機械制造業快速穩健發展的核心因素,需要得到我們的高度重視。經濟全球化背景下,要想促使機械制造行業獲得更為廣闊的發展空間,就必須不斷引進、改進、研發新的現代機械制造工藝及精密加工技術,并將其合理應用到機械制造行業之中,以便更好地為現代機械制造與加工事業發展服務,并進一步為我國制造技術在國際技術市場得到穩健發展起到推波助瀾的作用。
機械制造工藝探討:機械制造工藝基礎教學的研究
1教學建議
1.1有效地選用靈活多變的教學方法
為了保障課程教學質量,宜采用靈活多變的教學方法和手段。在使用PPT的同時,不能忽略實物教具的使用。在講解一些機床結構、刀具夾具等知識時,僅靠教師的理論講述無法使學生理解,可通過現場教學手段,利用實習工廠、生產工廠的機械設備,在短時間內解決黑板上難以講透的問題。沒有現場教學條件的,可結合具體教學環節,有針對性的拍攝一些生產過程教學短片,利用多媒體手段,增強教學的直觀性。此外,還可以通過討論式、研究式和啟發式等教學方法,營造師生互動的教學環境,增強學生的學習積極性和學習熱情。
1.2充分發揮實踐在教學過程中的作用
機械制造工藝基礎不同于純粹的理論課,它具有很強的實踐性和應用性,實踐效果對教學質量起到非常重要的作用。根據學校已有的實習工廠、生產工廠的條件,將理論教學和生產實踐結合起來,通過實踐與學習相互穿插的方式,或者理論教學與現場教學并行的方式,使學生的參與意識和實踐能力大為增強,不僅能很好地消化所學的理論知識,而且能提高解決實際問題的能力。
1.3采用合理的考核方式
職業教育應為社會培養實用型人才,卷面考試成績的好壞很難說明一個人能力的高低。宜采用合理的考核方式,使學生在學習過程中不再單純為了通過考試而功利地受迫學習,而是自覺、主動的地習,真正在知識、能力和素質等多方面得到的提高。為此可以對學生在實踐環節、課堂環節、測試環節、操作環節等分別進行多形式考核,再綜合評定,從而較地考核學生對課程的學習情況。
1.4教學內容與專業發展動態結合
科學技術日新月異,新知識、新工藝、新設備、新材料不斷涌現。要提高學生的學習興趣,在備課時教師應與時俱進,注意了解專業發展動態,及時收集學科近期的發展態勢進行介紹,使學生在感受到現代先進制造技術的同時理解學習傳統知識的重要性,增加對這門課的學習興趣。此外,還可以讓學生在課后自己收集感興趣的前沿科技,培養自學能力。
1.5加強師資隊伍建設
要實現良好的教學目標,過硬的師資隊伍是關鍵。機械制造工藝基礎的課程性質,決定了該課程的教師不僅要具有扎實的專業理論功底,還要具有較熟練的實踐技能,更要具有理論與生產結合的綜合能力。許多教師,雖然理論知識豐富,但實際生產經驗不足,動手操作能力有所欠缺,呈現出“紙上談兵”的局面。因此,在建設師資隊伍過程中,應注意通過合理安排培訓內容、參加項目開發等方式,加強教師綜合能力的提高。
2結束語
機械制造業是國民經濟的基礎和支柱,所以,提高機械制造相關課程的教學質量亦是現代社會和經濟發展的要求,是培養合格人才不可缺少的一部分。機械制造工藝基礎教學應圍繞教學目的,針對教學特點,從教學內容、教學模式、教學手段及考核方式等多方面努力實施改革,才能增強教學效果,使學生達到社會的要求。
機械制造工藝探討:機械制造工藝性研究的論文
機械制造工藝是一個極其復雜的過程,具有抽象,客觀性特點。細說就是指運用機械設備和機器,以及相關的生產制造技術來對原材料進行加工,從而形成一個實在的物品這樣的一個過程。這種工藝是機械制造過程中不可忽視的一個環節,也是最為普遍的,但是因為這種工藝涉及到許多的數據要求以及技術規定,一不小心就容易犯錯,從而不能達到生產的最終目標。當對機械產品加入一些其它的物理特征,例如抗腐蝕,耐高溫,耐磨等,這些物理特征就會影響到產品的性。目前大多數企業都追求速度,從而設計時間短,無法研究新技術,因此,要想使復雜的機械制造工藝達到性的目標,還需要機械制造方面的人才重點探討研究。
1機械制造工藝性的含義
機械制造工藝看似簡單其實是一個很復雜的過程,造成這種復雜的原因是因為制造工藝是動態的,是人在操作時因為各種因素而產生變化的。機制制造工藝分為制造主體、制造對象、制造方法和制造設備等。要想對其進行有效的控制,首先制造主體也是個人需時刻保持著嚴格謹慎的工作態度;然后制造對象就是指原材料了,原材料的選取也是需要經過層層檢驗以達到標準,減少殘次品率;制造設備就相對于廣闊許多,主要有機床、運輸機器、檢驗機器、輔助機器等,對于這些機器的維護與修理也是不容馬虎的。現可以舉一個例子來表述機械制造工藝的復雜。例如某企業要求制造一臺有1萬個零件組成的大型機器,而這1萬個零件中每一個零件都是需要經過幾道加工程度。現在就假設每一個零件要加工10次,因此,可以想象到這臺機器如果9999道加工程度都沒有錯誤,但是其中一個零件一個加工程序出現錯誤了,那么就會對這臺機器產生具大的影響,有可能會造成這臺機器全部報廢,因此,避免加工的過程中出現錯誤,保障制造工藝的變得很重要。有學者曾說,機械制造工藝的性在于在進行機械制造的過程中每一首工藝都要按照技術標準與數據來完成以達到百分之百的性。只有這樣才能保障生產出來的成品機器在運用到實際中時能夠保障產品的質量,又能發揮成品機器在生活中的實際作用。同時對于機械制造工藝的性我們要將其和加工精度、穩定性等概念區分開來。一般情況下,加工精度是指機械制造過程中的產品所需要符合的數據要求,這是一種靜態的理念,它表示的是產品性質所承受的范圍,而機械制造工藝則是一個動態的過程,它具有無法預見性的特點,最終工序要求性。
2機械制造工藝的特征
目前,通過機械制造工藝方面的學者堅持不懈的研究,得出機械制造工藝具有以下幾個特征的結論。(1)機械制造工藝性具有過程性的特征。這也是由其本質的動態性特征決定的。之所以說它具有過程性的特征,是因為機械制造工藝連續貫通整個生產制造的過程,包括設計、生產制造以及成品之后的檢測制造這樣的一個全過程,每一環節都和性息息相關,都不是獨立存在的,一環影響著下一環。也是因為具有過程性這一特征,要求我們在生產時統籌全局,進行的動態分析。(2)機械制造工藝具有綜合性的特征。機械制造工藝性的綜合性特征是從其過程性的特征總結出來的。利用這一特征可以做到和其他的設計以及銷售工作的人員進行資源與信息共享,從而達到高效生產的目的,做到節約成本,減少浪費。(3)機械制造工藝性具有系統性的特征。機械制造工藝中包含設計性和使用性,而機械制造工藝性是不能與這兩者同等而論的。這三者是獨立存在,但又不可分割的,形成了生產過程中的一個整體。從嚴格意義上來說,機械制造工藝性具有承上啟下的特點,連接了設計性和使用性,三者相互影響。
3機械制造工藝性對產品的作用
3.1機械制造工藝性與制造參數指標的關系
機械制造工藝的過程由加工方法、設備和工序組成的,生產過程極其復雜,而這幾個部分最終決定了成品的參數。參數包括這些方面:機器的生產性能、質量和生產出來的產品的精準度,這幾個方面構成了質量指標。而機械制造工藝的參數和質量指標與性有著密切的聯系。這種關系很復雜,與生產效率和經濟效益之前存在矛盾。機械制造工藝還與產品的一些使用性能息息相關。其中有抗腐蝕、耐磨、而高溫等。僅僅靠一些參數和指標也是無法解決產品性這一問題。及時,產品的使用性能與質量指標存在著復雜的關系,這樣導致一些能夠直接影響成品性能的參數沒有顯現出來。第二,機器在生產的過程中,工作能力不是一塵不變的,在工作過程中會出現在一些損耗,這樣就會有一定的隨機性。因此,機械制造工藝能否達到,能夠決定機器在實際用途中是否能夠達到性。程度與性是成正比的。
3.2機械制造工藝中的參數對產品性能的影響
產品的性能主要表現在耐疲勞、耐磨、抗腐蝕、耐高溫等。(1)耐疲勞。通俗來說,原材料的材質是會直接影響產品的耐疲勞性。除這之外,還有零件的缺陷和表面的狀況也會對產品的耐疲勞性產生世大的影響。其中表面狀況是影響較大的。在機械制造生產過程中,對于原材料的選擇需要精挑細選,在好的里面選好的,只有選擇了好的零件來進行機械制造才能保障產品所有達到的物理特征,滿足產品要求的指標和參數。如果因為選擇不當而造成產品不具備耐疲勞的特點,那么最終會導致成品使用壽命的減弱。(2)耐磨。原材料本身的構成成分以及結構對機械設備是否耐磨有重要的決定性作用。因此,在對材料進行生產時,要綜合考慮其化學成分和熱處理能力,并通過材料表面狀況來分析其化學參數。在產品運用到實際中時,我們發現產品表面狀況對稱的產品磨損期限較長。(3)抗腐蝕。機械產品在實際運用中會長期處于化學腐蝕較為嚴重的環境下進行生產工作,因此,對于機械產品的搞腐蝕性有了很高的要求。一些產品當遇到化學腐蝕液時會破壞其生產能力。因此,在進行機械制造的過程中經常會在產品的表面涂抹上一層特殊材料,以加強其抗腐蝕的能力。(4)耐高溫。機械產品在進行生產的過程中,經常會有高溫加熱的情形出現。因此,對于機械產品本身耐高溫的能力也有了一定的要求。當在進行高溫生產時,將機械表面加入一些抗高溫的物理元素,使機器處于一種保護狀態,以保障機械制造工藝的正常運行。
4總結
機械制造工藝的不僅僅只是針對產品的制造過程,還包括了產品的設計與產品的銷售和使用等都是有著密切的聯系的。提升機械制造工藝性,我們可以對原材料的選購進行嚴格監測,定期對生產設備進行檢查與維護,進一步強化產品的自身工藝,從而根本上提升機械制造工藝的性。時代在變遷,生產技術也隨著時間的推移而更新換代,要立足于原有理論的同時,不斷實踐得出新的結論與方法。
機械制造工藝探討:機械制造工藝課程教學的研究
一、機械制造工藝課程的教學內容
機械制造工藝是機械工程類專業的一門必修課,它是一門研究機械制造的工藝方法和工藝過程的技術學科,它既不同于基礎課程,又不同于專業課程,更接近操作技能的理論化。本課程內容涉及到熱加工工藝(鑄造、鍛造、焊接)、冷加工工藝(車削、刨削、鉆削、銑削及齒面加工等)和機械加工工藝規程三大部分的基礎知識,是一門實用性、專業性和實踐性都比較強的課程。
機械制造工藝課程盡管內容龐雜,知識點很多,但可以用一線、兩段、三重點、五要求來概括:
“一線”是指整個課程內容貫穿著從毛坯制造到加工成產品的一條主線,這與實際生產的工藝路線一致。用這樣一條線來引導學生學習就使知識有了系統性。
“兩段”是指產品的制造過程可分為毛坯制造與機械加工兩個階段。在一般工廠或企業中通常稱之為“熱加工”及“冷加工”。熱加工的主要基礎理論是“鐵—碳平衡圖”,而冷加工的基礎理論則是“金屬切削原理”。
“三重點”是學生學習必須理解與掌握的基本知識,它與學生基本技能的培養密切相關。其一是了解常用工程材料的種類成分,組織性能與熱處理方法。二是了解鑄造、鍛壓、焊接等熱加工方法的基本原理和工藝特點,培養學生具有分析零件毛坯制造工藝性的初步能力。三是領會并掌握機械零件的各種常用加工方法的實質、工藝原理與生產特點,以及加工所用設備、工卡量具的工作原理與安全技術知識,培養學生具有分析零件結構工藝性和選擇加工方法的初步能力。
“五要求”是如下幾點:(一)了解毛坯制造及零件切削的主要工作內容、工藝特點、工藝裝備和應用范圍等基礎知識;(二)了解各種主要設備(包括附件和工具)的基本工作原理和使用范圍;(三)掌握選擇毛坯制造、零件切削加工的方式方法的基礎知識;(四)對常見典型零件能合理確定其加工工藝過程;(五)了解裝配的基本知識和典型機械部件的裝配方法。
通過對機械制造工藝的分析和教學大綱的要求,不難看出本課程涉及的知識面廣、概念性強,與生產實踐關系密切。因此,電大教師要教好機械制造工藝這門課程,就必須從多方面努力。
二、教學中存在的問題
(一)教學內容和教學體系陳舊
該課程的內容多又相互獨立,學時少,而且有些內容隨著現代科學技術的發展已日顯陳舊;課程內容和課程體系的變化與原有的教學方法和手段不能相適應,必須探索一套與之相輔相成的教學方法和教學手段;課程實踐性強、學生實踐經驗少,難以保障在較少學時內既完成教學大綱的教學要求又能培養學生的工程意識、理論聯系實際的能力和創新思維能力。
(二)教學方式陳舊
在教學方法上采取灌輸式教學,對于教材內容的教授面面俱到,惟恐學生不能掌握。結果導致學生只有死記硬背,沒有獨立思考的余地,并且對于每一章中的“精髓”沒能很好地把握。此外,在教學過程中仍然停留在從書本到書本的狹隘教學方式,不能拓寬視野,獲取的信息量較少,這種單一的教學方法顯然很難培養出具有創造性的高素質的人才。
三、機械制造工藝的教學改革
(一)通過直觀教學,提出問題,培養學生學習的興趣
現在學校的學生,多數來自外省市的城鎮和農村,在過去的在校學習中,根本沒有機會接觸現代化的工業生產,不了解生產中的機床設備和操作要點。如果按照過去的教育模式一張嘴、一支粉筆、一本書、一塊黑板進行教學,學生對所學的知識無法形成感性認識,漸漸的就會所學課程失去興趣,而形成惡性循環。為了培養學生的學習興趣,上課前或授課過程中,根據教學內容領學生到實習基地觀看,及時地通過生產現場的現象提出問題,激發學生的好奇心,從而培養學生學習的興趣。
(二)根據教學內容,分塊打包
機械制造工藝基礎把十幾門學科的教學內容濃縮在一起,分為冷加工、熱加工和機械制造工藝規程制定三個部分,在教學中每個部分都要進行“打包”,既為應知理論包、應會技能包、能力應用考核包;應知理論包,就是以夠用為度,以機械加工部分為例,在教學中把各種機械加工方法中所用到的機床的組成、工作原理、加工內容、運動形式、刀具、夾具的形式作以詳細介紹并進行認真對比,掌握特點,使之有效地掌握機械加工的基本知識。應會技能包,就是突出技能,根據現在學生的特點(易跳槽),企業生產的需求(復合型人才),在進行課堂教學的同時,到生產現場結合實際進行教學,在以車削加工練習為主的基礎上,適當進行其它類型機床切削方法的模擬練習。通過對比練習,進行多方面的技能培訓。能力應用考核包,就是培養學生分析問題解決問題的能力,結合實例讓學生找出設備事故原因、產品質量差的原因,并提出解決問題的工藝措施。
(三)結合專業特點,進行教材的相應處理
由于勞動力市場需求的不確定性,就決定了學校對學生的培訓目標的不確定性。在機械制造工藝教學中,對不同專業的學生,有不同的側重面。機械加工與數控專業的學生應以各種機床的切削加工為主,而機電一體化專業的學生則應以車、鉆、磨為主。因為一個好的鉗工,不僅要對鉗加工的教學內容達到應知應會,對常用的通用機床也應有一些了解和掌握。另外在機械加工和鉗加工中所采用的刀具不同,運動形式不同,在授課時都進行相應的比較,使學生更多的了解和掌握。
(四)通過開放型習題教學,縱橫對比開闊思路,確定加工方案
機械制造工藝同其它學科不同,雖然章節很多,知識面很廣,但計算題數量很少。如果始終采用講解——觀看的教學方法,難免會使學生失去學習的熱情。在每個部分的內容結束后,上一次開放型習題課,通過縱橫對比,開闊思路,確定加工方案。傳統的習題課就是老師按照例題的形式改幾個數、換個問法,讓學生多做幾道題,熟練的掌握解題思路,從而達到舉一反三的目的。而在機械制造工藝的教學中,采用這種教學方法是沒有意義的。我通過多年的探索,有一定的收效,就是全學期只上三次開放型習題課(在每個部分完成后進行)。因為教
學是一種特定的情境中的人際交往,通過創設、探究的情境激發學生探索、需求和興趣。在探索——發展的教學模式中,啟發學生主體性參與的動力。例如,在講解完鑄造、鍛造、焊接(冷加工部分)后,組織學生對毛坯的制造方法做一總結歸納:鑄造——適合生產結構形狀比較復雜的外形和內腔的零件毛坯;鍛造——適合生產技術要求比較高,結構形狀比較簡單的零件毛坯;焊接——適合生產大型的、結構復雜的中空的零件毛坯。在講解完熱加工部分后,再做一次總結歸納。例如,孔的加工方法很多,在回轉體上加工孔,用車削(但加工精度要求較高時一般采用磨孔);在非回轉體上加工孔,可以用鉆孔、擴孔、鉸孔、插孔、拉孔、鏜孔、銑孔。加工方法不同、加工精度有差異、對操作工人的技術要求不同、加工成本相差很大等等。通過加工方法的比較,使學生開闊視野,更的掌握機械加工的基礎知識,從而確定出符合經濟加工精度的加工方案。 (五)提升自身素質,做合格的雙師型人才
課堂教學的改革目的,就是要為國家培養出合格的技術人才,作為改革前沿的教師,必須轉變傳統的教育觀念,以職業崗位能力的需求為源頭,以學生的綜合素質的提高為目標,積極投身到教學改革,適應新形勢的課程體系,加強實踐能力培養,提升自身素質,把自己培養成為既有扎實的理論功底,又有專業實踐技能的雙師型教師。
