机械工程有关论文范例与车间实境教学法在机械工程类实践课程教学中的应用方面论文范例

《车间实境教学法在机械工程类实践课程教学中的应用》

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蒋锐,方梁菲

（安徽农业大学工学院,安徽合肥230036）

摘要：根据目前机械工程类实践课程的教学现状和存在的问题,研究一种结合生产实际的“车间实境教学法”.“车间实境教学法”能有效地将理论知识与工程实际紧密结合,提高了学生的工程实践与创新能力及学习兴趣.试行以来,取得了一定的教学效果,学生反映较好.

关键词：车间实境教学法；机械工程；工程实践；创新能力

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）02-0175-02

收稿日期：2016-08-10

基金项目：安徽省质量工程项目“机械制图MOOC课程”（项目编号：2015mooc017）（2015-2017）；安徽农业大学工学院2015校级教学研究项目

第一作者：蒋锐（1981-）,男,安徽无为人,讲师,主要从事仿生机械和多物理场耦合仿真等领域的研究.

通信作者：方梁菲（1981-）,男,安徽望江人,讲师,主要从事智能农机装备研发方面的教学和科研工作.

随着全球制造业水平的提高,如何培养出适应现代社会经济发展的高水平、高能力机械工程类应用型人才是高校机械类和近机类专业亟待解决的一个问题.机械工程类相关专业的实践课程主要是培养学生应用能力和解决工程实际问题的能力[1].实践课程的教学效果与教学方法息息相关,为了更好更有效地培养学生的实际应用能力和工程意识,我校机械制造工艺教学团队的老师打破传统的以理论为主的教学方式,在机械制图、机械制造工艺学和数控技术等课程中试用“车间实境教学法”教学,起到了一定的效果,学生普遍反映较好.

一、机械工程类实践课程教学存在的问题

1.教材方面的问题.机械工程类实践课程现行教材的内容都偏于陈旧,大部分内容依旧是侧重于理论的讲解,与实际生产联系不够紧密,缺乏有效的生产实例,跟不上现代化生产工艺的发展步伐[2].例如：《机械制图》、《机械制造工艺学》等实践性较强的课程,现行教材中跟现实生产联系紧密的案例不多,很多的零件图,工艺方法依然是十几年前甚至是几十年前的例子,更新速度不够,导致学生按照教材学习后,不能很好地与现代生产工艺方法有效衔接,学习效果不好.

2.课程设置方面的问题.机械类和近机类专业实践课传统的课程设置方法基本是将学生分成若干组,老师相应地布置若干到题目给各组的学生,让学生对照之前讲授过的理论知识进行设计和实践.例如机械制图上机实践,老师给每组学生发放一个零件模型,让学生根据模型测绘,然后制图.学生几乎不去生产车间观摩这些零件的实物,导致虽然测绘出了图纸,但没有更深层次地了解这些零件的实际应用场合和制造工艺,只是为了制图而制图,影响后续工艺课程的学习效果.

3.教学方法方面的问题.目前很多高校机械类和近机类工程实践课程的教学依然是按照传统的模式进行.一般都是在进行课程实践或课程设计之前,先安排五六十个学时的课堂理论教学,然后再安排两至三周的课程设计,课程设计期间也很少将学生带到生产现场进行教学,基本上是将理论教学跟实践教学分开,不能很好地将理论和实践“糅合”在一起,这样就会导致学生在整个实践过程中感到很空洞,没有什么落脚点,学习效果不好[3]-[4].另外,在课程设计期间,若过分注重理论教学而忽视实际,就会造成学生几乎没法接触与设计题目相关的零件、工装以及加工设备的实物,不仅与车间一线的生产实际脱节,而且与机械工程专业的培养目标不匹配.

二、“车间实境教学法”的含义

“车间实境教学法”是指针对机械工程类专业,突破传统的以理论为主的教学模式,安排一定的课时量,将学生带入企业车间现场或者学校的实习实训车间,结合车间现场的机床、刀具、工装等实物给学生进行实践教学的一种教学方法.具体的含义包括以下几个方面：一是机械工程类相关专业课程（如机械制造工艺学、金属工艺学,数控技术）的实践课需至少安排二十学时的车间现场教学；二是尽可能地联系学校所在地的相关工厂、企业,让学生走进生产一线,在现场参观学习,有可能的情况下,可以让感兴趣的同学现场操作；三是充分利用本校金工实习的车间资源,安排学生到实习车间现场观摩,教师结合相应的机床、加工设备以及工装夹具等实物进行讲解,让实践课的内容“言之有物”,不空洞,不乏味.

三、“车间实境教学法”在机械工程类实践课程教学中的应用

我校已在多门机械工程类实践课程中试用“车间实境教学法”,并取得了一些阶段性的效果,学生反映较好.

1.在机械制图实践课程中的应用.机械制图实践教学（上机实践）的传统教学形式是给学生提供一系列的零件模型,给学生带到课堂或者机房,让学生测绘,然后将测绘的结果在电脑上用CAD软件绘制出来.利用“车间实境教学法”进行改革后的做法是,将学生带到我校机电工程园的金工实习车间和农业机械样机试制车间,在现场给学生讲解介绍典型机床设备、工装夹具等的结构和功能,以及我校工学院自己研制的新型农机装备,让学生根据自己所看到的、所学到的、所理解的,各自选取相应的零部件进行测绘绘图.采用“车间实境教学法”有效地解决了传统机械制图测绘孤立、片面、不系统、实践性不强的问题.

2.在机床夹具课程设计中的应用.铣夹具在结构上的关键点是对刀装置和在铣床工作台装配时的导向装置.设计铣夹具时,对刀块和定向键是必不可少的两个部分,而学生几乎都是首次接触夹具课程设计,这些铣夹具的组成部分如果不在现场对照具体实物讲解,学生是很难理解和吃透的.所以要将学生带实习车间,对照常见的立式铣床和卧式铣床,讲解这两类铣床的异同,以及它们的结构和主要加工范围,以便让学生有一个感性认识,在设计时做到有依有据.要让学生特别注意铣床工作台T型槽的尺寸,让所选的定向键跟所选机床的T型槽相匹配；在进行对刀块设计时,务必要注意所选机床是立铣还是卧铣,在现场还要将利用专用夹具加工零件的全过程演示给学生看.这些重要的环节,如果不到车间现场讲解,很难达到理想的教学效果.

3.在数控技术实验课中的应用.数控技术是我校工学院机械类和近机类专业核心课程,从培养应用型本科人才的角度出发,数控的实验课理应要给学生提供可动手操作的平台,自从提出“车间实境教学法”后,我校机械类学生数控技术的实验课陆续地安排一定量的课时,让学生在数控机床上进行简单零件的加工.教学方法简介如下（以加工中心加工简单型腔件为例）：首先让学生在计算机上构建加工对象的模型,再设计数控加工工艺,将程序编写、调试好,用模拟软件先演示一遍,从理论上确认工艺可行后,再由数控指导老师将学生分组带到数控加工中心车间,对照加工中心的操作面板,教学生铣削的对刀找中,然后让学生依次上机床操作,最后用加工中心演示包括对刀、设定刀具编号等整个数控加工过程.让学生学会在机床的操作面板上进行程序的编写和修改以及对刀、记录、测量等实际操作,然后进行简单零件的加工,只有这样,才能获得这门课最好的教学效果.

四、总结

通过对“车间实境教学法”的研究,我校机械类和近机类专业已逐步形成了一种适合机械工程类实践课程教学特点,理论教学与实践教学相结合、实践教学与现代生产特点相呼应的教学机制,使学生通过教学过程学会发现、分析并解决实际工艺问题的能力,在探索式的实践学习中主动获取知识,激发学习兴趣,提高综合素质,建立起工程意识,有效地提升了应用型工程技术人才的培养质量.在后期的工作中,我校机制工艺课程组将更深入地探索和研究本教学法在机械工程类其他专业基础课程中的应用,以强化和有效培养学生的工程意识为目标,系统地构建机械工程技术教学体系.

参考文献：

[1]倪小丹,杨继荣.机械制造技术基础[M].北京:清华大学出版社,2007.

[2]葛云,王磊,魏敏.案例法教学模式在机械制造工艺学中的研究与应用[J].科技创新导报,2011,(17):198.

[3]王伟,孟祥贵,安寅.基于工程教育的实验教学模式探索[J].实验技术与管理,2013,30(10):170-171.

[4]张志光,张立文,董科.《机械制造基础》课程建设研究与实践[J].山东水利职业学院院刊,2009,(2):28-32.

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