论文部分内容阅读
摘要：“机械制造技术基础”是由原来的四门课程改编整合而成的一门课程，怎样利用较少的授课课时来传授较多的课程内容，激发学生的学习兴趣，提高学生的自主创新能力，是“机械制造技术基础”教学改革的重点。文章对课堂教学、实验教学、课程设计和考核评估体系的改革进行了探讨。
关键词：机械制造技术基础；课程；教学改革
作者简介：张昌娟（1980-），女，河南民权人，河南理工大学机械与动力工程学院，讲师；高保彬（1977-），男，河南民权人，河南理工大学安全科学与工程学院，副教授。（河南焦作454000）
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2012）08-0070-02
一、课程特点与改革必要性
“机械制造技术基础”是机械类专业一门重要的技术基础课，被列入学校省级质量工程项目。该课程主要介绍机械产品的生产过程及生产活动的组织、机械加工方法、机械加工过程及其系统。包括金属切削过程及其控制，机械加工设备与典型刀具、机床夹具设计、机械加工质量及其控制、工艺规程设计、机械制造技术的发展概况等内容。
课程涉及的知识面广，实践性强。除理论教学外，“机械制造技术基础”课程教学体系还包括实验教学、课程设计、生产实习教学环节，注重学生实践能力和创新能力的培养。通过各个教学环节的训练，融知识传授、能力培养、素质教育于一体，使学生树立现代工程意识，掌握机械工程领域中必备的基础知识和基本理论，具备分析解决机械工程中一般技术问题的基本能力，为后续课程的学习及今后从事科学研究、工程技术工作打下坚实的基础。
因此，在教学过程中如何使学生对“机械制造技术基础”课程的重要性有足够的认识，如何使学生能真正在兴趣之中掌握机械制造技术的相关理论知识，如何提高学生的机械制造技术应用能力，是一个值得探讨的问题和教学改革的核心。
二、“机械制造技术基础”内容改革
“机械制造技术基础”课程内容丰富，计划教学学时多安排64个学时，包括金属切削机床、金属切削原理、金属切削刀具、机械制造工艺学、机床夹具设计等内容。按照全国高校教学改革要求，贯彻“重视基础、精简学时、拓宽口径”的改革思路，以机械制造工艺学为主线，以金属切削理论为基础，以产品质量、加工效率与经济性三者之间的协调发展为目标，对原机械专业课程进行整合，强调应用性和能力的培养。
在教材内容的选取上，侧重机械制造方面的基础知识、基本原理和基本方法，注重工艺原理的实际应用。课程总学时为48 学时，其中理论教学42 学时，实验教学6 学时。表1为该课程的教学内容的学时安排。
三、“机械制造技术基础”教学改革
1.课堂教学改革
“机械制造技术基础”课堂教学的难点在于内容比较枯燥，不能激发学生的学习兴趣。为了达到预期的教学效果，应该做到以学生为主体、教师为引导，调动学生学习的积极性和主动性。
（1）采用多媒体课件、教学录像等现代教学手段进行教学，将图形、文字、动画和声音有机地结合在一起，加大课堂教学的信息量，使学生对学习的内容有直观的视觉认识，增加了学习兴趣。例如在讨论CA6140型卧式车床的传动系统时，必须将车床的一些主要结构，如主轴箱、溜板箱中的双向多片式摩擦离合器、制动器及其操纵机构、纵向/横向机动进给及快速移动的操作机构、超越离合器等的结构特点、工作原理等充分理解，才能对整个传动系统图进行透彻的分析。讲解时可将相关的视频、动画等穿插在课堂教学中，把抽象的问题形象化，静态的问题动态化，不仅提高了教学的针对性，也真正提高了课堂实效。除此之外，通过建立“机械制造技术基础”精品课程网站，设置了课程设计、视频教学、多媒体课件、模拟试卷、习题、在线学习问答等环节，增加了学生同老师之间的交流。
（2）根据不同的教学内容，采取相应的教学方法。主要采用的有现场比较教学法、案例教学法、提问教学法和讨论教学法、主线贯穿教学法等。要结合教学的内容、特点以及学生感受，尽量贴近生活，灵活地运用各种方法唤起学生的求知欲望，提高学生的理解能力，使学生对课堂教学感兴趣，自主地融入到课堂教学中来。例如，在讨论定位原理中的过定位时，应该采用3个支撑钉实现平面定位，若采用4个支撑钉，则出现了过定位情况。过定位是否允许，应视具体情况而定。这个问题可以结合日常生活中的桌椅板凳来讨论，四条腿的凳子比较多，其与地面的接触属于过定位。若地面平整，凳子的四条腿等高，且四条腿与地面接触的面都是小平面，则凳子与地面能很好地接触，人坐上去后很稳定；若地面不平或凳子的四条腿不等高，则凳子的四条腿与地面就不能完全很好地接触，最多3条腿接触，具体是哪3条腿接触，还要视具体情况而定，人坐上去后就不稳定。而对于野外作业的三脚架，三条腿与地面之间是小锥面接触，属于完全定位，作业的时候比较稳定；如果用四脚架，则无法稳定地实现野外作业。
2.实验教学改革
为了加深学生对理论知识的理解和掌握，课程理论教学中需要对重点和难点内容设置实验，如车刀几何角度测量、切削力的测量、机床结构模型分析试验，机床静刚度测量和误差复映规律试验。以往开设的这些实验大多都是验证性的实验，不能很好地发挥学生的思维和想象，不能很好地锻炼学生的实际动手能力。针对这个问题，在课程实验中，减少验证性的实验，增加综合性和创新性实验，如典型零件的工艺分析和机床夹具综合分析等，给定一个具体的零件，首先进行零件的结构工艺性分析、工艺路线的拟订及论证并制订机械加工工艺规程，其次针对某道工序进行专用夹具的总体方案设计与论证，最后和实验室已有的工装夹具进行对比分析，指出各自的利弊。这样以来，就可以很好地将实验环节和理论学习及后续的课程设计、生产实习联系起来，既可以对书本上所学的较抽象的理论内容很好地理解，又为后面的专业课的学习及实践环节打下一定的基础，在一定程度上较好地实现了理论与实践相结合。
因此，只有充分利用学生课堂所学的知识和实验室现有的仪器设备去设计实验，让学生自主地搭建实验平台，使用实验设备、使用实验仪器仪表，选择测量的方法及处理试验数据的、分析实验结果等，才能使学生在复习、巩固已有的专业知识的同时，动手能力获得实质性的提高。
3.课程设计教学改革
课程设计和生产实习是“机械制造技术基础”课程中重要的实践环节，是指导学生学以致用的有效途径。在现有的课程体系中，由于课程设计和生产实习的学时比以前大大削减，所以如何在更短的时间中使学生得到真正的锻炼是“机械制造技术基础”课程设计改革面临的问题。
（1）提前下达课程设计任务，课程设计贯穿于课堂教学和认识实习、生产实习。首先是在两周的认识实习期间就将课程设计任务分配下去，然后让学生带着任务和疑问去学习机械制造技术基础课程，最后在4周的生产实习环节检验课程设计结果的合理性与可行性。能让学生带着最关心的问题去实习和学习，有利于取得较好的实习效果和学习效果，符合“实践—认识—实践”的认知规律（生产实习、课程讲授、课程实验和课程设计共同完成）。
（2）调整课程设计任务和课程设计内容。由原来的一人一题变为多人一题，分工明确，4～6名学生共同完成一零件的机械加工工艺规程设计（2～3种方案），而每名学生设计不同道工序的夹具。
（3）课程设计中间答辩环节。能及时发现设计中存在的问题，如方案的合理性，设计的难易程度，能否实现等，同时可以解答学生的一些疑问，集中起来共同讨论，有利于取得课程设计较好的成绩。
4.考核评估体系改革
以往的考试模式大多沿用传统的考试管理模式，采用闭卷考试，试卷成绩和平时成绩各占80%和20%，平时成绩主要由考勤和作业组成，更多地注重了所学的理论知识，而对实践环节的检验不够充分。因此，打破传统的考试模式，对考核评估体系进行改革是必要的。具体做法是将认识实习、课堂学习、课程设计及生产实习全过程中学生的表现纳入考核范围。总成绩由平时成绩和期末考试卷面成绩组成，以百分制计算，平时成绩占40分，期末考试成绩占60分。平时成绩中，考勤、课堂随机提问、平时作业及实验20分，实习、课程设计及答辩情况20分。期末考试卷面成绩以实际卷面得分为依据，按满分60分计入课程成绩，考试试卷从试卷库中随机选择。笔试环节严格实行教考分离，建立科学合理的试卷库，采取流水阅卷。
四、结束语
“机械制造技术基础”作为机械类各专业一门重要的专业基础课，其课程教学是一个复杂的过程。要取得较显著的课程教学效果，离不开金工实习、认识实习、生产实习、课程实验和课程设计等实践性教学环节，更离不开教学内容、教学方式和教学方法等的改革和深入。只有在教学实践中不断探索，才能进一步提高学生学习的积极性和主观能动性，培养出适应现代制造技术发展需要的应用型人才。
参考文献：
[1]赵晓芬.《机械制造技术基础》教学方法的探讨[J].黄石理工学院学报,2009,(3):59-61.
[2]刘传绍,郑建新.机械制造技术基础[M].北京:中国电力出版社,2009.
[3]关铁鹰,孙继武.《机械制造技术基础》课程教学改革的探讨[J].长春工程学院学报(社会科学版),2010,(2):121-123.
[4]殷晓中,陈兴和.浅谈“机械制造技术”课程的教学改革[J].镇江高专学报,2010,(3):92-94.
[5]丘有永.浅谈《机械制造技术》的课程设计[J].科技信息(科学教研),2007,(11):402.
（责任编辑：宋秀丽）
关键词：机械制造技术基础；课程；教学改革
作者简介：张昌娟（1980-），女，河南民权人，河南理工大学机械与动力工程学院，讲师；高保彬（1977-），男，河南民权人，河南理工大学安全科学与工程学院，副教授。（河南焦作454000）
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2012）08-0070-02
一、课程特点与改革必要性
“机械制造技术基础”是机械类专业一门重要的技术基础课，被列入学校省级质量工程项目。该课程主要介绍机械产品的生产过程及生产活动的组织、机械加工方法、机械加工过程及其系统。包括金属切削过程及其控制，机械加工设备与典型刀具、机床夹具设计、机械加工质量及其控制、工艺规程设计、机械制造技术的发展概况等内容。
课程涉及的知识面广，实践性强。除理论教学外，“机械制造技术基础”课程教学体系还包括实验教学、课程设计、生产实习教学环节，注重学生实践能力和创新能力的培养。通过各个教学环节的训练，融知识传授、能力培养、素质教育于一体，使学生树立现代工程意识，掌握机械工程领域中必备的基础知识和基本理论，具备分析解决机械工程中一般技术问题的基本能力，为后续课程的学习及今后从事科学研究、工程技术工作打下坚实的基础。
因此，在教学过程中如何使学生对“机械制造技术基础”课程的重要性有足够的认识，如何使学生能真正在兴趣之中掌握机械制造技术的相关理论知识，如何提高学生的机械制造技术应用能力，是一个值得探讨的问题和教学改革的核心。
二、“机械制造技术基础”内容改革
“机械制造技术基础”课程内容丰富，计划教学学时多安排64个学时，包括金属切削机床、金属切削原理、金属切削刀具、机械制造工艺学、机床夹具设计等内容。按照全国高校教学改革要求，贯彻“重视基础、精简学时、拓宽口径”的改革思路，以机械制造工艺学为主线，以金属切削理论为基础，以产品质量、加工效率与经济性三者之间的协调发展为目标，对原机械专业课程进行整合，强调应用性和能力的培养。
在教材内容的选取上，侧重机械制造方面的基础知识、基本原理和基本方法，注重工艺原理的实际应用。课程总学时为48 学时，其中理论教学42 学时，实验教学6 学时。表1为该课程的教学内容的学时安排。
三、“机械制造技术基础”教学改革
1.课堂教学改革
“机械制造技术基础”课堂教学的难点在于内容比较枯燥，不能激发学生的学习兴趣。为了达到预期的教学效果，应该做到以学生为主体、教师为引导，调动学生学习的积极性和主动性。
（1）采用多媒体课件、教学录像等现代教学手段进行教学，将图形、文字、动画和声音有机地结合在一起，加大课堂教学的信息量，使学生对学习的内容有直观的视觉认识，增加了学习兴趣。例如在讨论CA6140型卧式车床的传动系统时，必须将车床的一些主要结构，如主轴箱、溜板箱中的双向多片式摩擦离合器、制动器及其操纵机构、纵向/横向机动进给及快速移动的操作机构、超越离合器等的结构特点、工作原理等充分理解，才能对整个传动系统图进行透彻的分析。讲解时可将相关的视频、动画等穿插在课堂教学中，把抽象的问题形象化，静态的问题动态化，不仅提高了教学的针对性，也真正提高了课堂实效。除此之外，通过建立“机械制造技术基础”精品课程网站，设置了课程设计、视频教学、多媒体课件、模拟试卷、习题、在线学习问答等环节，增加了学生同老师之间的交流。
（2）根据不同的教学内容，采取相应的教学方法。主要采用的有现场比较教学法、案例教学法、提问教学法和讨论教学法、主线贯穿教学法等。要结合教学的内容、特点以及学生感受，尽量贴近生活，灵活地运用各种方法唤起学生的求知欲望，提高学生的理解能力，使学生对课堂教学感兴趣，自主地融入到课堂教学中来。例如，在讨论定位原理中的过定位时，应该采用3个支撑钉实现平面定位，若采用4个支撑钉，则出现了过定位情况。过定位是否允许，应视具体情况而定。这个问题可以结合日常生活中的桌椅板凳来讨论，四条腿的凳子比较多，其与地面的接触属于过定位。若地面平整，凳子的四条腿等高，且四条腿与地面接触的面都是小平面，则凳子与地面能很好地接触，人坐上去后很稳定；若地面不平或凳子的四条腿不等高，则凳子的四条腿与地面就不能完全很好地接触，最多3条腿接触，具体是哪3条腿接触，还要视具体情况而定，人坐上去后就不稳定。而对于野外作业的三脚架，三条腿与地面之间是小锥面接触，属于完全定位，作业的时候比较稳定；如果用四脚架，则无法稳定地实现野外作业。
2.实验教学改革
为了加深学生对理论知识的理解和掌握，课程理论教学中需要对重点和难点内容设置实验，如车刀几何角度测量、切削力的测量、机床结构模型分析试验，机床静刚度测量和误差复映规律试验。以往开设的这些实验大多都是验证性的实验，不能很好地发挥学生的思维和想象，不能很好地锻炼学生的实际动手能力。针对这个问题，在课程实验中，减少验证性的实验，增加综合性和创新性实验，如典型零件的工艺分析和机床夹具综合分析等，给定一个具体的零件，首先进行零件的结构工艺性分析、工艺路线的拟订及论证并制订机械加工工艺规程，其次针对某道工序进行专用夹具的总体方案设计与论证，最后和实验室已有的工装夹具进行对比分析，指出各自的利弊。这样以来，就可以很好地将实验环节和理论学习及后续的课程设计、生产实习联系起来，既可以对书本上所学的较抽象的理论内容很好地理解，又为后面的专业课的学习及实践环节打下一定的基础，在一定程度上较好地实现了理论与实践相结合。
因此，只有充分利用学生课堂所学的知识和实验室现有的仪器设备去设计实验，让学生自主地搭建实验平台，使用实验设备、使用实验仪器仪表，选择测量的方法及处理试验数据的、分析实验结果等，才能使学生在复习、巩固已有的专业知识的同时，动手能力获得实质性的提高。
3.课程设计教学改革
课程设计和生产实习是“机械制造技术基础”课程中重要的实践环节，是指导学生学以致用的有效途径。在现有的课程体系中，由于课程设计和生产实习的学时比以前大大削减，所以如何在更短的时间中使学生得到真正的锻炼是“机械制造技术基础”课程设计改革面临的问题。
（1）提前下达课程设计任务，课程设计贯穿于课堂教学和认识实习、生产实习。首先是在两周的认识实习期间就将课程设计任务分配下去，然后让学生带着任务和疑问去学习机械制造技术基础课程，最后在4周的生产实习环节检验课程设计结果的合理性与可行性。能让学生带着最关心的问题去实习和学习，有利于取得较好的实习效果和学习效果，符合“实践—认识—实践”的认知规律（生产实习、课程讲授、课程实验和课程设计共同完成）。
（2）调整课程设计任务和课程设计内容。由原来的一人一题变为多人一题，分工明确，4～6名学生共同完成一零件的机械加工工艺规程设计（2～3种方案），而每名学生设计不同道工序的夹具。
（3）课程设计中间答辩环节。能及时发现设计中存在的问题，如方案的合理性，设计的难易程度，能否实现等，同时可以解答学生的一些疑问，集中起来共同讨论，有利于取得课程设计较好的成绩。
4.考核评估体系改革
以往的考试模式大多沿用传统的考试管理模式，采用闭卷考试，试卷成绩和平时成绩各占80%和20%，平时成绩主要由考勤和作业组成，更多地注重了所学的理论知识，而对实践环节的检验不够充分。因此，打破传统的考试模式，对考核评估体系进行改革是必要的。具体做法是将认识实习、课堂学习、课程设计及生产实习全过程中学生的表现纳入考核范围。总成绩由平时成绩和期末考试卷面成绩组成，以百分制计算，平时成绩占40分，期末考试成绩占60分。平时成绩中，考勤、课堂随机提问、平时作业及实验20分，实习、课程设计及答辩情况20分。期末考试卷面成绩以实际卷面得分为依据，按满分60分计入课程成绩，考试试卷从试卷库中随机选择。笔试环节严格实行教考分离，建立科学合理的试卷库，采取流水阅卷。
四、结束语
“机械制造技术基础”作为机械类各专业一门重要的专业基础课，其课程教学是一个复杂的过程。要取得较显著的课程教学效果，离不开金工实习、认识实习、生产实习、课程实验和课程设计等实践性教学环节，更离不开教学内容、教学方式和教学方法等的改革和深入。只有在教学实践中不断探索，才能进一步提高学生学习的积极性和主观能动性，培养出适应现代制造技术发展需要的应用型人才。
参考文献：
[1]赵晓芬.《机械制造技术基础》教学方法的探讨[J].黄石理工学院学报,2009,(3):59-61.
[2]刘传绍,郑建新.机械制造技术基础[M].北京:中国电力出版社,2009.
[3]关铁鹰,孙继武.《机械制造技术基础》课程教学改革的探讨[J].长春工程学院学报(社会科学版),2010,(2):121-123.
[4]殷晓中,陈兴和.浅谈“机械制造技术”课程的教学改革[J].镇江高专学报,2010,(3):92-94.
[5]丘有永.浅谈《机械制造技术》的课程设计[J].科技信息(科学教研),2007,(11):402.
（责任编辑：宋秀丽）