《机械制造工艺与机床夹具》课程教学改革的探讨*

万 丽

(武汉交通职业学院,湖北 武汉 430065)

“工艺”在百度百科中的解释是:“劳动者利用生产工具对各种原材料、半成品进行增值加工或处理,最终使之成为制成品的方法与过程”。机械制造工艺就是制造机器的方法,机床夹具是机制工艺中的十分重要的专门装备,是为工艺服务的。《机械制造工艺与机床夹具》是一门实践性要求特别强的课程,如何上好这门课,使之收达到预期的效果,是摆在我们面前的一个重要的难题。本文将就此谈一谈我的一些粗浅的看法。

一、课程的特点及其在能力结构中的地位

(一)课程的特点

从课程体系来看,《机械制造工艺与机床夹具》是与《模具制造工艺》、《数控机床加工工艺》一起同属为"工艺"类的课程,为机械类专业的一门十分重要的专业课。它的前端有机械制图、工程力学、互换性与技术测量、金属与非金属材料、机械设计基础等专业基础课程作为支撑,它也与后续课程如数控机床加工工艺及编程、机械设备检测与维修、液压与气压传动以及毕业设计等联系十分紧密,起着承前启后、稳定全局的作用,其影响几乎涉及机械类的全部课程。

从知识发展来看,机械制造工艺是人类在长期生产实践中积淀下来的劳动经验的结晶,汇集了千百万人的智慧,历经过了实践的反复考验。但随着新技术、新材料、新设备的不断涌现现,它又需不断更新、补充、完善和发展,不会停留在一个水平上。

从知识结构来看,机械制造工艺涉及热加工、冷加工、刀具、加工设备、装备、材料等;从学科来看,机械制造工艺又与装备制造、汽车、船舶、能源、轻工、化工、农机等行业紧密相连。

各种机器,千奇百怪;各类机械零件,大小不一,形状各异。要保质、高效、低耗地将其制作出来,不同的工厂、不同的工人、不同的生产环境、不同的生产批量、不同的时间段,对于同一种产品,其工艺可能大相径庭;甚至同一个工厂在不同的时期做的同一产品,其工艺也会可能大不相同。可见,判断一个工艺的好坏,答案并不是唯一的。这种不确定性和不唯一性,和现代工业生产的其它元素有较大的不同,反而类似艺术。所以,将工艺解释为“做工的艺术”,丝毫不过分。生产工艺更多考验的是人的智慧和创新能力。可以说,在工科专业课中,再找不出哪一门课有如此大的覆盖面、实践性和关联性。

(二)课程在能力结构中的地位

许多院校的机制专业的培养目标都强调:“机制专业服务于机械加工、模具制作、数控技术、机电产品、汽车制造等行业,培养德智体美全面发展,适应企业的生产、营销、管理和服务第一线需要,具有良好的职业道德和敬业精神,具备机械和自动化设备的设计、制造、工艺编程的能力,能够熟练地操作普通机床和数控机床进行产品加工,利用机械CAD/CAM软件进行机械产品设计,能进行机械设备的安装、调试、维护与修理,并可从事部门生产与管理工作的高素质技能型专门人才。”我们不难发现,对于生产“第一线”的“高素质技能型专门人才”,处于核心能力、主导能力的地位。在制造业内,制造工艺为企业的核心机密竞争力。我们多年得到的用人单位的反馈意见,也充分证明了这一点。

二、课程的教学对象、环境及其要求

我们来看一看该课程的教学对象及其环境要求。

(一)生源实践基础差,没有工程背景

学生来源特点和实践水平直接到影响教育的过程、方式和内容。据了解,发达国家在正规大学招收的新生中,有过职业经历的学生,已接近招生总数的一半,这不仅给教学带来方便,也使实践和理论教学的比例、理论内容和实践内容的格局发生了变化。我们的学生都是从校门到校门,基本无实践经历,特别是农村学生,工业基础知识非常缺乏,这无疑使我们的教学难度加大。

(二)中青年教师大多缺乏企业实践经验

据报道,发达国家专业技术学院教师的学历、学术水平较高,实践经验都比较丰富。而我国大多数青年教师是从学校毕业后直接上讲台,虽然有着渊博的专业知识,有着先进的教育理念,但他们没有在企业从事实际工作的经验,实践动手能力比较差。面对高职学生培养的目标是面向生产、管理、服务第一线的高技能应用型人才,我们的中青年教师就不能得心应手了。

(三)经费有限

受经费和条件所限,学校只能有限度的模拟一些企业的实际生产场景。由于企业生产条件的千变万化,即使在一些条件比较好的学校也不可能做到与企业的条件完全一致。要想使学生体会到与企业一样的学习效果,有企业一样的动手机会是十分困难的。学习了工艺课不能动手是不行的,在以实践能力培养为主要任务的高职院校来说,尤其是这样。但较强的工艺能力是要在工程实践中长期锤炼才能达到的,不是在学校的几十个课时能实现的。在这里过高的目标是不切实际的,也是不可能实现的。我们要面对现实,实事求是,量力而行。对学生的一般要求应是“看得懂图纸、编得了简单工艺、会用工装夹具、能处理简单问题”。一句话,到现场后,知道从哪里下手,知道有那些步骤,知道如何努力。

三、教学改革的初步探讨

(一)以工程应用重组课程内容,注重整体合理优化

本课程教材包含的知识内容比较广,不仅涉及“机械制造工艺学”、“机床夹具设计”、“金属切削原理与刀具”及“金属切削机床”,甚至还涉及到“特种加工”的部分内容。由于不同专业的学生毕业后的就业岗位都有较大的差异,所以要注重综合与整体,打破传统的课程界限,以工程应用为基础设置和安排内容,认真分析各专业的特点,结合每个专业的后续专业课程的开设情况,对本课程的内容进行合理的筛选和重组,同时注意引入新的结构、新标准、新工艺、新材料等。

在应用重组课程内容方面要注意克服面面俱到的心态,生怕学生学少了,这也讲一点,那也讲一点,知识拓展的很广但不深,反而没有较好的效果。和实践紧密结合的课程宜在实践中学习,如果条件允许可以考虑学生下企业学习的模式,机械制造工艺类以经验为基础的课程在产生这些经验的原始环境,即实践中来学习,学生的体会将会更深刻,收益将会更大。就机械专业而言,其中机械制造工艺的设计是学习的重点,在课程内容中应该占有较大的比例,而对于金属切削原理与刀具部分的内容应占有较小的比例,特种加工部分可以考虑省略。

(二)重视理论课的教学,提高实践教学环节的质量和效果

要防止从一个极端走向另一个极端,过于减少理论课是不对的。由于我们的学生没有工程背景,理论课还应有必要的分量,课程内容的实践性或说理论联系实际,主要还是靠教师和学生在日常教学中实现。本课程的重点就是零件的工艺分析(工艺路线的确定),是方法论的内容,这是工艺课程的核心,是制造机器方法的战略性的问题,这个问题要多讲,反复讲,讲透。这个问题没弄明白,这门课就算白学。围绕这个主线的就是相关的工艺计算、工艺文件的编制、工艺装备的选择等,也要很好的掌握。至于机床夹具的设计,属于扩展性的内容,学生初到企业去,是不太可能被要求设计夹具,有一定的了解就可以了。

课程设计的目的在于培养学生的创造力,进行实际工作能力的基本训练等。为此,我们应探讨改革课程设计内容,使其能充分发挥学生的创造力。课程设计题目应与工程实际相结合,应多样化,时间安排上要相对集中。设计本身是重要的实践环节,但过多或者安排不当也难免重复或实践学习不够深度。可以把有关联性的课程结合起来安排课程设计,如与机械制图、互换性与技术测量、工程力学、机械设计课程共选一个课题,集中用5-6周时间,一口气把一个项目做完。这样做就会使学生把零乱的知识串联起来,形成一个整体,最大限度的接近企业工程情景,可以收到很好的效果。

特别要提到的是,我们的目的是要使学生学会学习。因为知识总是在不断地更新,今天看起来是最新的知识,到了明天它就会变得陈旧而不合时宜,甚至完全被淘汰,而且本课程包含的知识内容广,灵活性强,老师在教学中不可能面面具到。在遇到问题时,有些学生就会问,这个问题自己不知道怎么解决,教科书上没有。老师就要教会学生分析,通过什么样的途径可以去解决这个问题。具体的可以教学生如何上网查资料,如何进图书馆查资料、查手册,并且如何正确的查手册。(教学过程中我们发现有些学生是拿着手册不知道怎么样查,这是基本功,一定要求掌握)。教会学生学习的方法,“授人以鱼,不如授人以渔”,只有这样学生在走上工作岗位后才能具有较强的适应性。

(三)与现代生产发展相结合,适时增加现代技术含量

科学技术的发展,为机械制造技术的发展提供了工具和手段,在不断吸收各种高新技术成果的条件下,机械制造领域拥有了许多新技术、新观念。例如计算机技术的发展,使许多工程技术的内涵发生了变化,大型企业广泛采用计算机辅助设计技术(CAD/CAM),开始无图纸的设计和生产,通过仿真软件来模拟真实系统,以保证产品设计和产品工艺的合理性,保证产品制造的成功和生产周期,发现设计、生产中的缺陷和错误等。

我们的教学必须与现代生产发展相结合,注重引进吸收企业中广泛应用的现代机械设计与制造工艺技术,融入到我们的教学内容中,适时更新,使我们的教学内容体现出现代技术含量。

(四)要有过硬的师资队伍

要实施“教、学、做”一体化教学,对教师的要求是高的,不仅要求教师具有较扎实的专业理论功底,也要具有较熟练的实践技能,更要具有理实结合的教材分析及过程组合的能力。教师很要做到做到有求必应,有问必答,融会贯通。加强实践性教学环节是体现以能力为重点,培养学生熟练的职业技能和综合职业能力,实现理论与实际、教学与生产有机结合的有效途径。提高实践教学质量的关键在于有一支技高一等、艺高一筹的专业教师队伍。在建设师资队伍过程中,应该采取“请进来”的方式,积极引进企业的工程技术人员、特殊技能人才到学校做实习指导教师,协助化老师开展相关的技能辅导。他们到学校任教,把自己多年的实践经验、操作技能和新技术带入学校,传授给学生,也与本校教师相互促进,形成互补,促进了教学和实践的结合。

随着社会生产和进步的需要,制造技术的发展是越来越综合,生产设备是越来越先进,工艺技术的更新是越来越快。这些都将对机制工艺课程教育教学模式、内容、方法和手段产生深远的影响。我们对此不仅要给予极大的关注,而且要迅速行动投身改革,寻求适合并推动这种发展变化的新的教学模式、内容、方法和手段,培养新一代的高素质技能型专门人才。

[1]郭铁良.国内外高工专机械类主干技术基础课程比较研究[J].教学研究,1999,22(3).

[2]王莉方.发达国家职业教育师资特征分析[J].经济研究导刊,2009,(28).