本站原创摘 要：针对《机械制造工艺学》的特点,从改革课程教学内容,在教学过程中注重多媒体技术与板书的有机结合,强调学生在教学过程中的主体作用,强化现场教学和改革课程考核方法五个方面探讨了教学方法改革措施,以达到提高教学质量的目的.
关 键 词：机械制造工艺学教学内容有效教学
中图分类号：G421文献标识码：A文章编号：1673-9795（2013）08（b）-0140-02
ExperimentalReformofTeachingMethodsforMechanicalManufacturingTechnology
QiJiyang
（SchoolofMechanicalEngineering,JiangsuUniversityofScienceandTechnology,ZhenjiangJiangsu,China212003）
Abstract：Inthepaper,accordingtothecharacteristicsofmechanicalmanufacturingtechnology,fivequestionsarediscussedtoenhancetheteachingqualityaollows：teachingmaterial；thebinationofthemulti-mediatechnologyandtraditionalteachingmethod；theroleofthestudentsduringtheteachingprocess；on-siteinstructionand；evaluationmethods.
KeyWords：MechanicalManufacturingTechnology；TeachingMaterial；EffectiveTeaching
《机械制造工艺学》是机械制造类专业学生必须掌握的一门的专业基础课,在机械制造类专业教学体系中占据着极其重要的地位.其教学内容主要包括零件机械加工质量的分析、零件机械加工工艺过程制定、产品装配质量的分析,产品装配工艺过程设计等几部分.该课程工程性、实践性强,涉及广阔的知识面,教学内容组织上有很强的针对性和实用性,在教学过程中需要注重对学生解决实际问题能力的培养以及强化学生的工程意识[1].
目前大多数高等学校由于受到教学和实验客观条件的限制以及传统的“重理论,轻实践”教学观念的影响,在教学过程中,往往侧重于课本内容的讲授,实践性环节和现场教学偏少,导致学生普遍感到《机械制造工艺学》理论部分较难理解,对机械加工过程中产生的各种质量问题的分析能力以及解决问题的能力得不到有效的提高.具体来说,机械制造工艺学的教学存在以下一系列问题：（1）缺乏合理的教学模式,教学方法仍以单向灌输为主,问题讨论偏少,导致创新思维培养滞后,学生的学习兴趣不高；（2）评价体系将理论学习和考试成绩视为评价学生能力的唯一标准,考试时记忆性的问题和选择题占主要部分,而真正体现学生实际分析问题和解决问题能力的题目偏少；（3）实践教学环节得不到有力的保障,应用和实践能力的考核不足.因此,如何采用先进的教学方法及手段有效调动学生的学习积极性,促进学生积极思考,激发学生学习潜能,已经成为《机械制造工艺学》当前教学中亟待解决的问题[2].
针对目前在《机械制造工艺学》教学中普遍存在的问题,本人在教学过程中采用以下一些措施,以提高我校《机械制造工艺学》的教学效果.
1改革课程教学内容,适应我校专业特色
我国作为世界第一的造船大国,拥有众多的船舶企业,为使我国由造船大国跃升为造船强国,迫切需要大量具有扎实理论功底,掌握最新技术以及具有较强动手能力的人才.目前国内外所使用的《机械制造工艺学》教材都是针对通用零件的加工工序而编写的,没有教材涉及船舶零部件制造工艺的.而我校是一所具有鲜明特色的高等工科院校,多年来为各级船舶企业及科研院所输送了大批毕业生,为使我校毕业生熟悉船舶企业产品的工艺特点,缩小学校教学与企业实际情况之间的距离,我们针对《机械制造工艺学》课程的教学内容进行了改革,在教学内容选取上突出了船舶特色.
船舶企业的产品很多,其中船舶辅机是涉及机械加工最多的产品.船舶辅机包括船用泵、空气压缩机、液压舵机、起货机、锚机和绞缆机、船舶制冷装置、空气调节装置、船舶锅炉、海水淡化装置等一些设备,为提炼这些设备的常用零件加工工艺,我们把这些零件进行分类,如,轴类零件、盘类零件、箱体类零件、焊接件等.然后就每类零件,选择2～3个零件进行工艺分析,把这些零件的加工工艺,产品的装配工艺,贯穿于教学中,这样使我校将来在船舶企业工作的学生能够尽快进入角色.同时使学生在进行机械制造工艺基础理论学习的同时,能够潜移默化地吸收多方面的船舶制造知识,从而培养学生对船舶工业的兴趣,为未来从事船舶领域工作夯实了基础.
不同的高等学校其毕业生就业领域往往存在着一定的差异,我们应该根据毕业生就业单位产品的零件工艺特点进行《机械制造工艺学》的教学,各高校不应采用统一的教学模式和教学内容.很多高校已经在做这方面的尝试,沈阳航空工业学院在《机械制造工艺学》的教学中强调其航空特色,以航空企业实际产品及生产过程作为实例讲解机械制造工艺学[2].
2在教学中注重多媒体技术和板书的有机结合
在传统的《机械制造工艺学》教学过程中,由于受到客观条件的限制,很多老师采用板书的形式并配合挂图进行教学.这种教学方式在20世纪80年前计算机技术应用还不普及的情况下,发挥了积极的作用,然而不可否定的是,这种教学方法,课堂上老师能呈现给学生的信息量少,效率低下,呈现给学生的信息都是静态的,不利于学生对深奥理论的理解.随着计算机技术和多媒体技术的发展,在教学过程中,利用多媒体技术将课本中一些静态内容加工成图文并茂的动态信息,集录像、动画、图片于一身,形象直观地展现给学生.这样,不仅增加了课堂教学的信息量,同时也化抽象为具体,使教学内容更加形象生动,充分发挥学生的视觉直观功能,大大提高学生的学习热情和兴趣.
《机械制造工艺学》一些概念知识比较抽象,单纯的讲述往不利于学生对知识点的理解,利用多媒体教学方式进行形象化教学,能发挥形象思维的作用,促进抽象思维能力的提高,能将静态的概念知识动态化,激发学生的学习兴趣,使学生较容易地找出事物之间的联系,促进对知识的理解[3].
在讲解主轴回转误差对加工精度的影响这一部分内容时,主轴径向圆跳动使工件产生圆度误差,但影响程度因加工方法不同而异.镗孔时,影响较大,加工出的孔呈椭圆形,而车削外圆时,影响较小,加工出的外圆近似为圆形.这些内容采用传统的讲解方法学生很难理解,我们采用了多媒体动画,直观地展现了主轴径向圆跳动的过程以及零件的加工过程,使零件加工的圆度误差展现于学生面前,大大帮助了学生的理解.
多媒体教学能突破视觉的限制,多角度地观察对象,有利于学生对抽象的概念、定理、公式的理解与掌握,为突破难点创造出良好的氛围,增强学生的学习兴趣[4],但是多媒体教学显示内容多、速度快,学生没有足够的时间吸收消化知识,如果应用不当,则有可能影响学生的学习热情,对提高教学质量适得其反.因此,在强调多媒体教学重要性的同时,我们也不能忽视传统板书教学的积极作用,在《机械制造工艺学》的教学过程中,像讲解尺寸链、加工合格率计算这类有大量的公式推导的内容时,我们坚持以板书为主,像讲解机械加工误差分析、工件加工定位分析这类抽象概念和理论时,我们坚持辅以多媒体、动画、视频图片等方式辅助学生理解.这样可以有效融合板书和多媒体方法,做到扬长避短,最大限度发挥各自的优势,从而提高教学质量[5].
3课堂互动,强调学生的主体作用
目前大多数教学都是灌输型授课方式,每节课都是老师满堂讲,学生满堂记,在教学过程中,教师的主导作用发挥得淋漓尽致,学生的主体地位基本上无所体现,片面强调老师的“教”而忽视了学生的“学”.由于《机械制造工艺学》的很多教学内容较为抽象,这种被动式接受方法不利于学生其对知识的消化吸收,尽管老师和学生都非常认真,但是教学效果都不太理想,甚至一些学生对《机械制造工艺学》产生畏惧情绪.在《机械制造工艺学》的教学过程中,必须遵循“教为主导,学为主体,练为主线”的教学原则,让学生充分地参与到课堂教学中来,挖掘学生的创造能力和发现能力,更好地培养学生发现问题和解决问题的能力,从而达到教学目标[6].因此,在机械制造工学的教学过程中,我们始终坚持首先老师提出问题,让学生自己思考,然后让学生陈述自己的解决方法,再让其他同学对问题的解决方法进行评价,最后由老师进行点评.
例如,在讲授夹具设计时,我们首先把欲加工工件的图纸分发给学生,几个学生一组,让学生自己讨论针对每道工序应该限制哪些自由度,应该采用何种定位元件限制这些自由度,工件定位后,如何夹紧.每次同学们都会展开激烈的讨论,通过同学们之间的激烈讨论,使同学们很快就进入参与状态,不仅加深同学们对课程内容的理解,也锻炼了同学们的分析问题和解决问题的能力,同时活跃了课堂气氛,极大地调动了学生的学习热情.
4理论教学和现场教学并重
由于在校学生实践经验少,而《机械制造工艺学》这门课程实践性又强,为解决这对矛盾,在教学过程中,必须采用了理论教学与现场教学并重的原则.课程中的理论部分集中在课堂上讲,实际结构内容放到现场教学中去讲[7].
通过现场教学,使学生深入生产第一线,亲眼目睹工厂的零件加工方法、工艺过程及所用设备,可以有效地训练学生的工艺分析能力,更让学生实习和岗位“零距离”,与生产实践不仅做到“对口”,更能做到“接口”[8].
在讲述加工误差综合分析知识点时,首先我们在课堂上讲述了各种误差产生的原因,然后我们把学生带往学校实习车间,在那里有许多加工不合格的零件,针对这些零件,我们要求学生分析这些零件不合格的原因,以及如何预防这些误差.除了在上《机械制造工艺学》这门课的过程中,尽可能进行现场教学外,我们还充分利用专业实习这个绝好的机会.我校机械设计制造及其自动化专业的学生在第四学年第二学期前三周去工厂进行专业实习,这个时候,同学们都已修完了《机械制造工艺学》这门课,专业实习带队老师进一步结合工厂车间里遇到的问题,让同学们运用机械制造工艺学中知识分析问题,提出解决问题的方案.通过这种现场教学使学生在理解专业理论知识的同时,掌握实践操作技能和基本操作要领,有效提高了学生的学习积极性和主动性[7].
5改革考核方式
长期以来,评价一个学生的《机械制造工艺学》这门课程的学习情况,都是采用书面考试的形式,这种考核方式导致学生重理论,轻实践,考前突击背笔记,这种不加理解的死记硬背,一旦考试结束很快就会全部忘记.学生的实际动手能力、运用所学的理论知识分析实际问题、解决实际问题的能力得不到有效的训练.
为扭转这种局面,将过去的一次书面考试方式,变成贯穿于教学过程中的多元模块综合考核模式.学生的期末总评综合平时考核、实验考核、课程设计、期末考试四大模块,并且加大平时考核模块所占的比重.在讲解完每一章教学内容时,针对工厂实际课题,留给学生一次大作业,作为学生的平时考核.例如,在讲解完“机械零件工艺规程制定”这一章时,我们给每个学生一个零件的图纸,然后让学生编制工艺过程,再根据工艺过程进行零件的加工,零件加工后分析零件的加工质量,找出问题所在,提出问题解决方案.通过在考核中增加实践部分的考核,使学生对实践操作的重视程度大大提高,把理论知识应用于实践的能力大大增强.这种过程性评价有效地督促学生在整个课程学习的过程中始终刻苦学习,避免“前松后紧、期末突击”的现象.
6结论
针对《机械制造工艺学》的课程特点,通过上述几个方面的教学方法的改革,使课程的教学内容更加具有实用性和针对性.本课程教学方法的改革使学生的学习兴趣有了大幅度提高,对基础理论知识的掌握更加牢靠,综合分析实际的问题的能力得到进一步提升.