车辆专业工艺课程设计的改革探索

曹艳玲 彭巧丽

工艺课程设计是车辆专业必不可少的重要实践性环节。笔者就如何提高工艺课程设计的教学质量,从选题、指导、计算机绘图、综合答辩几个方面提出教学改革的措施。

汽车制造工艺学是车辆专业学生的一门主要专业基础课,而工艺课程设计是汽车制造工艺学课程教学的一个不可缺少的辅助环节。它是车辆专业学生全面地综合运用本课程及其有关选修课程的理论和实践知识进行工艺设计的一次重要实践,对于培养学生编制机械加工工艺规程和机床夹具设计的能力,为以后搞好毕业设计和去工厂从事工艺设计具有十分重要的意义。

由于现代科技的飞速发展,机械设计也由传统型向现代型转变,对工程设计人员提出更新更高的要求,也要求对传统的工艺课程设计进行改革。笔者根据这些年指导工艺课程设计的实践经验,对工艺课程设计进行一些改革探索。

1 前期准备

工艺课程设计在汽车制造工艺学课程和生产实习之后,为了避免学生在生产实习中的盲目性,在生产实习时要求学生带着任务去看,为以后的工艺课程设计和毕业设计奠定基础和积累素材。

2 结合实际选题

根据应用型本科专业的特点,选定难度和结构适中的汽车零件,制定适度的设计任务书。学生设计的任务:1)制定工艺规程、填写工艺过程卡及工序卡;2)设计一道指定工序的专用夹具,画出总装配图、夹具体等主要零件图。设计任务具有系统化和完整性的特点,以培养学生的系统化、集成化思维能力,使学生在掌握专业知识的同时,为今后的工作打下坚实基础。

工艺课程设计以汽车零件的工艺设计、夹具总体方案设计及结构设计为重点,强调学生能灵活运用各种工艺手册及指导书。这样既达到大纲对于实践性环节的要求,又与车辆专业联系较紧密,学生也比较感兴趣,改变以往学生不重视、抄袭的现象。

为了结合实际,从工厂引入一些新的题目,如变速器拨叉、连杆、凸轮轴、主轴瓦等工艺设计,涉及工艺方案及定位夹紧方案又能紧扣大纲,能够满足该实践教学环节的要求和目的;同时因为来自实际,学生兴趣较大。

3 采取分层教学法进行指导

3.1 学生分组及任务布置分组是否合理是实施分层实践教学的一个关键环节,关系到每个学生是否都能得到充分锻炼。以往的课程设计均是六七人一组,完成同样的任务。现每组由三四个学生组成,人数应适中,不宜太多也不能太少。人数太多不利于学生积极思考,人数太少学生会因能力问题对设计产生畏惧心理。每组学生有好、中、差3个层次,在布置任务时,按照分层教学的思想和模式,成绩好的题目及内容主要是镗或铣工艺夹具设计,难度大;成绩中等的题目及内容主要是铣工艺夹具设计,难度一般;成绩差的题目及内容主要是钻工艺夹具设计,简单。因此要求学生在进行工艺分析、夹具设计的时候,能够有所分工,并能集思广益,发挥团队协作精神,充分考虑各种工艺因素,设计出最合理的方案。

3.2 思考型设计训练以往的课程设计学生总习惯于照搬指导书,机械模仿,知其然不知其所以然。在改革了设计题目后,首先抛开设计指导书,只给学生以必要提示,并列出参考书目,鼓励学生去查资料、翻手册,培养他们对各种信息及数据的归纳整理能力;然后学生分组定出工艺设计方案,和教师研讨,分析比较各方案的优劣。在这种研讨会上,要求学生充分展示研究和解决问题的过程和结论,以开放的心态接受教师和同学的评论,同时聆听他人的研究过程和结论,坦率地发表自己的意见,最后再由教师作出总结,给出指导性意见,确定方案。通过这样的过程,可以促进学生积极主动地进行思考,同时也培养学生对知识的整合能力。

3.3 分层次指导实践教学过程中采用具体分层次指导、集中讲解示范,统一进度计划。在工艺设计指导中,对于成绩差的学生要引导其分析零件图,研究如何制定零件各表面加工方案、加工阶段划分、零件加工路线;对于成绩中等的学生在其已有的工艺方案基础上,引导他与其他工艺方案相比较;对于成绩好的学生要引导其分析设计的工艺是否可行,若不行如何改进。对于学生认为的难点工序可提出几种可行的加工方法以供选择。对于学生在填写工艺文件中遇到的难点,例如工序图的绘制和切削用量的选择,集中举例、分步详细讲解。在夹具设计指导中,对于成绩差的学生,由于零件简单,夹具结构相应也应简单,但要求其方案必须可行;对于成绩中等的学生的夹具方案,不过分强调生产率,但要求定位、夹紧结构合理;对于成绩好的学生的夹具方案,要求尽量采用快速装夹。

4 计算机绘图的运用

在课程设计中使用的手工设计方法明显落后于机械行业实际使用的设计方法,所以在课程设计中,对于一些计算机基础好的学生,要求他们用CAD软件绘图;基础比较差一点的学生,则要求手工绘图。通过运用计算机绘图,1)节约时间,使学生可以将设计重点放在方案设计和结构设计上,有利于培养创新能力;2)提高图面的质量;3)模拟真实的企业环境,这样才能在今后的工作中快速适应工作环境,缩短成长为合格的机械工程师的过程。

5 综合答辩

答辩一般限定每个学生10～15分钟,由指导教师和其他学生自由提问。学生在回答完问题后由指导教师对方案进行综合评述并定出成绩。在答辩中指导教师在评述学生方案时首先要明确指出成功和值得借鉴的方面,肯定学生的成绩和创意。对于学生设计中的问题,除了指出外,还应给学生提供切实可行的方案。答辩是学生之间、师生之间相互学习交流的好时机,也是检查教学效果的一种非常有效的手段,是对学生暴露出来的共性问题的集中答疑。通过答辩锻炼学生的口头表达能力,培养学生对各方案进行全面分析与评估的思维方式。同时答辩还可以督促学生对相关知识进行及时的总结和复习,搞懂设计中的各个细节问题,防止抄袭。

6 结论

工艺课程设计是车辆专业的一个重要的实践性环节。在这个环节中,要合理选题,并根据学生实际情况进行分层教学,充分调动学生参加课程设计的积极性,强调思考训练、综合运用知识的能力训练,锻炼计算机绘图能力,坚持进行设计总结和答辩,这样才能改进和提高工艺课程设计的教学效果。通过全体学生的努力,形成浓厚的学习工作气氛,调动学生的学习积极性,充分挖掘学生的潜力,使学生切实增强工艺设计的能力,为以后毕业设计和毕业后担任技术工作奠定扎实的基础。■

(作者单位:河南科技大学车辆与动力工程学院)