构建机械制造工艺课程体系

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目前，我国高等院校工科教育普遍实行大专业培养模式，例如“大机械”“大材料”“大土木”等，该模式强调的是“厚基础、宽口径，精专业”。即实行前期按大类培养，以厚基础、宽口径为主，后期根据本校专业特色，按照“精专业”培养。然而不同高校在办学历史、办学层次、科研背景以及生源特点等许多方面却存在差异，因此，如何结合学校的具体情况和传统特色进行该门课程的理论教学和实践教学是教学研究型大学普遍面临的问题。我校根据该培养模式在机械设计制造及其自动专业的机械制造工艺学课程建设方面做出了一些有益的尝试。本文拟对该专业的机制工艺课程体系构建方式进行简单介绍。

1课程特点

机械制造工艺学课程是以机械制造中的工艺技术问题为研究对象的一门技术课程，该课程的培养目标就是使学生获得机械制造的常用工艺方法和零件加工工艺过程及装配的基础知识，对机械制造工艺过程形成一个完整的认识，为学生在毕业以后的生产实践中分析和解决机械制造技术问题奠定基础。该课程具有如下特点。

1.1专业面宽

机械制造工艺学课程融合了机械制图、公差配合与技术测量、工程材料学、机械设计、金属切削原理与刀具、金属切削机床等课程。各门专业课程内容相互交叉、渗透，对于目前的新技术、新材料、新工艺也要求了解，涉及的专业面很广。

1.2实践性强

本课程的教学内容均是从科学实验与生产实践中精选出来的，且又直接用于和指导生产实践，每一种零件的加工工艺不同，即使相同的零件，企业的生产条件不同，该零件的加工方案也不相同。具有很强的实践性。

1.3知识点散

教学内容主要包括工艺分析、夹具设计、装配技术与检测加工质量的分析、零件加工工艺过程制定和装配工艺过程设计等几部分，各个章节既相互联系又独立成章。知识点比较多，不容易记忆。

2课程教学体系构建总体思路

我校的机械设计制造及其自动专业是以齿轮的设计加工为特色的专业，承担机械制造工艺学课程教学的机械设计教研室教师中，80%以上具有齿轮及相关领域为研究背景和研究方向，多年来形成了一支教学经验丰富、科研能力强的教师科研梯队，在本科生教学中始终把齿轮设计与制造方面人才的培养作为重要的专业培养目标之一。另外我校齿轮方向拥有河南省齿轮装备工程实验室和全国性的齿轮培训中心，实验室中有各类普通和数控加工设备，这些为机械制造工艺课程体系构建提供了良好的师资条件和硬件环境。根据我校该专业的特点和师资结构。目前，机械制造工艺学课程的教材大概有50多种，但是内容基本相同。针对我校机械设计制造及其自动专业的特点，对于机械制造工艺学这门专业课程，从选用教材着手，突出齿轮制造工艺的教学内容，增加一部分自编内容，保证齿轮制造工艺教学在工艺课中占有一定的比重，基本上确定所占用的学时不低于1/5。同时结合本教研室教师的科研和实验设备，将各自的科研成果融入课堂教学、生产实习和课程设计等一系列过程中。使学生从认识实习和金工实习开始，经过理论课堂教学，到生产实习，全程大约一年半的时间，形成实践到理论，再到实践的全过程培养，最后通过大四开学伊始的机械制造工艺课程设计，将所学知识进行综合应用，使学生全面综合掌握一般机制工艺的基本知识和夹具设计方法，并结合本校的专业特色，使学生掌握齿轮加工的工艺方法，从而形成具有专业特色的机制工艺理论教学体系和实践教学体系。

3理论和实践教学体系的实施

3.1围绕课程设计　整合教学体系

机械制造工艺课程教学体系，包括理论教学体系和实践教学体系都是以工艺课程设计这一实践环节为目的和检验手段。机械制造工艺课程设计安排在理论教学和生产实习之后，通过对某零件进行工艺过程分析，让学生亲自编制给定零件的机械加工工艺规程，提高学生对机械零件几何特征和技术要求的综合分析能力，加深学生对工艺规程编制原则的理解，提升学生对这些原则的综合应用能力，最终达到提高学生编制工艺规程能力的目的，通过某工艺工程的夹具设计，构成一个课程设计项目。

3.2改革教学方法　提高教学效果

改变传统的“教师讲、学生听”的授课模式，根据课程教学进度计划，将学生划分若干个小组，5～7名学生为一个小组，利用一定的课内时间进行组内讨论和难点的集体辅导，对于某些重要的、学生自己难以理解的关键知识点由教师讲授。对于某些易于理解的、常识性的知识或者某些图表可以提出要求，辅导学生自学。对于一些比较重要，但应用已学知识或刚讲解过的知识就能够推导或演绎的内容，引导学生相互讨论以加深记忆和理解。同时利用一定的课外时间，按照事先规定的考核节点自主开展具体零件的工艺设计。具体的方法是将机械制造工艺学课程的各章节知识点进行分类整合，结合课程的教学目标构建若干具体的任务，结合我校齿轮实验室和大学生工程训练中心的夹具，机床和加工件等，最终构建完整的理论教学体系。这样得来的知识浅显、易懂、印象深刻，同时也培养了学习的兴趣、学生的应用能力，获得了良好的教学效果。

3.3调整实习内容　注重专业特色

我校的学生实习分3次进行。一是金工实习，在学校内部工程训练中心进行，通过实习对金属材料加工的主要工艺方法和工艺过程形成初步感性认识。二是认识实习，主要是到不同类型的机械制造类企业的生产现场参观，使学生对企业中使用的各种机械加工方法以及工艺过程形成进一步的感性认识。三是认识实习环节，结合河南省齿轮工程实验室，保证和突出与齿轮有关的认识实习内容，如滚齿、插齿、磨齿、齿轮误差测量、锥齿轮加工等，使学生对齿轮的加工方法有初步了解。前两次实习都是在机械制造工艺学课程理论教学之前进行的，可为理论教学奠定感性认识基础，也可提高学生在课堂上的学习兴趣。生产实习紧跟在在理论教学之后进行，是更加深入和全面的实习。学生经过理论课学习之后，带着验证理论观点以及用所学理论去分析问题的愿望和要求，到生产现场实习，可以很好地巩固所学知识和理论，实习地点是在东风汽车商用车发动机厂，主要了解曲轴、凸轮轴、连杆，为了结合专业特色，增加了东风汽车变速箱厂的实习内容，使学生全面了解变速箱齿轮、齿轮轴、花键、同步器等的生产工艺流程和装配方法，以及相应工装夹具等内容。

3.4增设辅修课程　突出齿轮特点

在生产实习之后和机制工艺课程设计开始之间的第7学期，开设与齿轮有关的选修课，如齿轮啮合原理课程、齿轮传动技术与装备概论课程等，齿轮啮合原理主要讲授齿轮传动的啮合理论基础，该课程根据我校机设教研室多年的研究和教学经验，采用以本科生为教学对象的自编教材，更深入的从空间曲面理论上讲述齿面啮合的特点。齿轮传动技术与装备概论课程的教学目标使学生了解齿轮传动技术的应用与齿轮传动装备的机械结构和特点。掌握齿轮加工理论和相关的制齿设备，使本科生一毕业就能满足齿轮企业的技术工作要求。通过这两门课的系统学习，对我校机械设计方向的学生进行针对性的专业训练和培养，结合机械制造工艺课程的实践和理论教学体系，为社会培养具有专业特点的专业人才。

4结束语

近年来，我校机械设计制造及其自动化专业，坚持以改革教学方法为切入点，以理论和实践相结合的方式为教学手段，以机械制造工艺课程设计为检验手段，以增设齿轮辅修课程为专业特色，针目前实施的“厚基础、宽口径，精专业”的培养模式，构建了机械制造工艺课程的理论和实践教学体系。通过近两年的实施，与以往的机械制造工艺课程设计的效果对比，该专业本科生的独立思索和动手能力得到了提高，毕业生的就业率每年都保持在98％以上，为社会培养了一批具有专业特色的人才，深得同行的欢迎和好评，齿轮制造企业到我校招聘本科毕业生的数量逐年上升。20％～25％的毕业生考取全国各地的研究生继续深造。我校机械设计制造及其自动化专业机制工艺课程体系的实施经验，对于一般高等工科院校结合专业特点，发挥资源优势，办好特色专业方向具有良好的示范和借鉴作用。

作者：杨建军 任小中 魏冰阳 张华 李天兴 单位：河南科技大学