机械制造工艺课程
机械制造工艺课程(精选12篇)
机械制造工艺课程 第1篇
关键词:专业,机械制造工艺学,实践教学,课程体系
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, 在机械制造工艺学课程方面制定了如图1所示的教学和实践体系。
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。
参考文献
[1]高作斌, 薛进学, 贾新杰.机械制造技术基础课程特色教学实践与探讨[J].中国现代教育装备, 2014 (9) :52-54.
[2]王新荣.《机械制造工艺学》课程教学浅议[J].中国高教研究, 2003 (12) :87-88.
[3]鹿玲, 陈锦江, 姚建涛.机械制造工艺学课程基于项目的教学新模式探索与实践[J].教学研究, 2011, 34 (3) :44-47.
[4]杨宏斌, 魏冰阳, 邓效忠.以科研促教学, 大机械专业亦学特色之思考[J].中国现代教育装备, 2010 (13) :159-162.
机械制造工艺及夹具课程设计 第2篇
设计任务书„„„„„„„„„„„„„„„„„„„(1)
一、零件的分析„„„„„„„„„„„„„„„(2)1.1 零件的作用 1.2 零件的工艺分析
二、工艺规程设计„„„„„„„„„„„„„„(4)2.1 定位基准的选择 2.2 重点工序的说明 2.3 制订工艺路线 2.4 机械加工余量的确定 2.5 确定切削用量及基本工时
三、夹具设计„„„„„„„„„„„„„„„„(14)3.1 问题的提出 3.2 夹具设计
四、参考文献„„„„„„„„„„„„„„„„(17)
五 心得体会„„„„„„„„„„„„„„„„„(18)
机械制造工艺及夹具课程设计任务书
设计题目: “CA6140车床拨叉零件”机械加工工艺规程及夹具
生产纲领:年产量为5000件
设计内容:1.零件图一张
2.毛坯图一张
3.机械加工工艺过程 工序卡片一张
4.机床夹具设计 每人一套
5.夹具零件图一张
6.课程设计说明书一份
23456
采用高速三面刃铣刀,dw=175mm,齿数Z=16。
ns=1000v10000.35==0.637r/s(38.2r/min)3.14175πdw按机床选取nw=31.5r/min=0.522r/s(表4—17)
πdwns 故实际切削速度ν==0.29m/s
1000切削工时
l=75mm,l1=175mm,l2=3mm tm= 2)粗铣右端面
粗铣右端面的进给量、切削速度和背吃刀量与粗铣左端面的切削用量相同。
切削工时
l=45mm,l1=175mm,l2=3mm tm= 3)精铣左端面
αfll1l2751753= =121.2s=2.02min
nwαfZ0.5220.2516ll1l2451753= =106.8s=1.78min
nwαfZ0.5220.2516=0.10mm/Z(表3-28)ν=0.30m/s(18m/min)(表3-30)采用高速三面刃铣刀,dw=175mm,齿数Z=16。
ns=1000v10000.30==0.546r/s(32.76r/min)3.14175πdw按机床选取nw=31.5r/min=0.522r/s(表4—17)
πdwns 故实际切削速度ν==0.29m/s
1000切削工时
l=75mm,l1=175mm,l2=3mm
tm=
ll1l2751753= =302.92s=5.05min
nwαfZ0.5220.1016工序Ⅱ:钻、扩花键底孔 1)钻孔Ø 20㎜
f=0.75mm/r·Klf=0.75×0.95=0.71㎜/s(表3—38)ν=0.35m/s(21m/min)(表3—42)s=1000vπd=10000.35=5.57r/s(334r/min)w3.1420按机床选取 nw=338r/min=5.63r/s 故实际切削速度 ν=πdwns1000=0.35m/s 切削工时 l=80mm,l1= 10mm,l2=2mm tm=ll1l280102n= wf5.630.71=23s(0.4min)2)扩孔Ø 22㎜ f=1.07(表3—54)ν=0.175m/s(10.5m/min)1000v10000.s=πd=175w3.1422=2.53r/s(151.8r/min)按机床选取 nw=136r/min=2.27r/s 故实际切削速度 ν=πdwns1000=0.16m/s 切削工时 l=80mm,l1= 3mm,l2=1.5mm t1l2m=lln= 8031.5=35s wf2.271.07(0.6min)
n
n
工序Ⅲ:倒角1.07×15
f=0.05㎜/r(表3—17)ν=0.516m/s(参照表3—21)ns=1000vπd=10000.516=6.3r/s(378r/min)w3.1426 按机床选取 nw=380r/min=6.33r/s 切削工时 l=2.0mm,l1= 2.5mm,tm=ll1n= 2.02.5=14s(wf6.330.050.23min)
工序Ⅳ:拉花键孔
单面齿升 0.05㎜(表3—86)v=0.06m/s(3.6m/min)(表3—88)
切削工时(表7—21)thlKm=1000vS
zZ式中:
h——单面余量1.5㎜(由Ø 22㎜—Ø 25㎜); l——拉削表面长度80㎜;
——考虑标准部分的长度系数,取1.20; K——考虑机床返回行程的系数,取1.40; V——切削速度3.6m/min; Sz——拉刀同时工作齿数 Z=L/t。t——拉刀齿距,t=(1.25—1.5)L=1.3580=12㎜
Z=L/t=80/126齿
t1.5801.201.40m=10003.60.066=0.15min(9s)工序Ⅴ:铣上、下表面 1)粗铣上表面的台阶面
αf=0.15mm/Z(表3-28)
ν=0.30m/s(18m/min)(表3-30)采用高速三面刃铣刀,dw=175mm,齿数Z=16。
nv10000.30s=1000πd=w3.14175=0.546r/s(33r/min)按机床选取nw=30r/min=0.5r/s(表4—17)
故实际切削速度ν=πdwns1000=0.27m/s 切削工时
l=80mm,l1=175mm,l2=3mm tll1l2m=
n= 801753wαfZ0.50.1516=215s=3.58min 2)精铣台阶面 αf=0.07mm/Z(表3-28)ν=0.25m/s(18m/min)(表3-30)采用高速三面刃铣刀,dw=175mm,齿数Z=16。n1000v10000.25s=
πd=w3.14175=0.455r/s(33r/min)按机床选取nw=30r/min=0.5r/s(表4—17)
故实际切削速度ν=πdwns1000=0.27m/s 切削工时
l=80mm,l1=175mm,l2=3mm tll1l280175m=
n= 3wαfZ0.50.0716=467s=7.7min)粗铣下表面保证尺寸75㎜
本工步的切削用量与工步1)的切削用量相同
112
三 夹具设计
3.1 问题的提出
为了提高劳动生产率,保证加工质量,降低劳动强度,需要设计专用夹具 经过与指导老师协商,决定设计铣30x80面的铣床夹具。
3.2 夹具设计
1.定位基准的选择
由零件图可知,其设计基准为花键孔中心线和工件的右加工表面(A)为定位基准。因此选用工件以加工右端面(A)和花键心轴的中心线为主定位基准。1.切削力和夹紧力计算
(1)刀具: 高速钢端铣刀 φ30mm z=6 机床: x51W型立式铣床
由[3] 所列公式 得 FCFapXFqVyufzzaeFzwFd0n
查表 9.4—8 得其中: 修正系数kv1.0
CF30 qF0.83 XF1.0
yF0.65 uF0.83 aP8 z=24 wF0
代入上式,可得 F=889.4N
因在计算切削力时,须把安全系数考虑在内。
安全系数 K=K1K2K3K4 其中:K1为基本安全系数1.5 K2为加工性质系数1.1 K3为刀具钝化系数1.1 K4 为断续切削系数1.1 所以 FKF1775.7N
2.定位误差分析
由于30x80面尺寸的设计基准与定位基准重合,故轴向尺寸无基准不重合度误差。径向尺寸无极限偏差、形状和位置公差,故径向尺寸无基准不重合度误差。即不必考虑定位误差,只需保证夹具的花键心轴的制造精度和安装精度。3.夹具设计及操作说明
如前所述,在设计夹具时,应该注意提高劳动率.为此,在螺母夹紧时采用开口垫圈,以便装卸,夹具体底面上的一对定位键可使整个夹具在机床工作台上有正确的安装位置,以利于铣削加工。结果,本夹具总体的感觉还比较紧凑。
夹具上装有对刀块装置,可使夹具在一批零件的加工之前很好的对刀(与塞尺配合使用);同时,夹具体底面上的一对定位键可使整个夹具在机床工作台上有一正确的安装位置,以有利于铣削加工。铣床夹具的装配图及夹具体零件图分别见附图中。
四、参考文献
1.切削用量简明手册,艾兴、肖诗纲主编,机械工业出版社出版,1994年 2.机械制造工艺设计简明手册,李益民主编,机械工业出版社出版,1994年 3.机床夹具设计软件版V1.0,机械工业出版社,2004 4.互换性与测量技术基础,刘品 刘丽华主编,哈尔滨工业大学出版社出版,2001年1月
5.机床夹具设计,哈尔滨工业大学、上海工业大学主编,上海科学技术出版社出版,1983年
6.机床夹具设计手册,东北重型机械学院、洛阳工学院、一汽制造厂职工大学编,上海科学技术出版社出版,1990年
7.机械工程手册 第8、9卷,机械工程手册、电机工程手册编委会,机械工业出版社出版,1982年
8.金属机械加工工艺人员手册,上海科学技术出版社,1981年10月 9.机械工艺装备设计实用手册,李庆寿主编,宁夏人民出版社出版,1991年 10.机械制造工艺学,郭宗连、秦宝荣主编,中国建材工业出版社出版,1997年
11.机床夹具设计,秦宝荣主编,中国建材工业出版社出版,1998年 12.机械制造工艺学习题集,陈榕王树兜主编,福建科学技术出版社出版,1985年
13.机械制造工艺学课程设计指导书,赵家齐主编,哈尔滨工业大学出版社出版,2002年
14.金属切削机床夹具设计手册 第二版,浦林祥主编,机械工业出版社出版,1995年12月
15.机械零件手册,天津大学机械零件教研室编,人民教育出版社出版,1975年9月
五 心得体会
为期三周的工艺、夹具课程设计结束,回顾整个过程,我觉得受益匪浅。课程设计作为《机械制造技术基础》课程的重要教学环节,使理论与实际更加接近,加深了理论知识的理解,强化了生产实习中的感性认识。
本次课程设计主要经过了两个阶段。第一阶段是机械加工工艺规程设计,第二阶段是专用夹具设计。第一阶段中本人认真复习了有关书本知识学会了如何分析零件的工艺性,学会如何查有关手册,选择加工余量、确定毛坯类型、形状、大小等,绘制出了毛坯图。为了可以更深刻清楚的完成本次课程设计向老师请教了很多关于夹具方面的知识,而且自己也参阅了很多夹具设计的资料。又根据毛坯图和零件图构想出两种工艺方案,比较确定其中较为合理的工艺方案来编制工艺。其中运用了基准选择、切削用量选择计算、时间定额等方面的知识。还结合了我们生产实习中所看到的实际情况选定设备,填写了工艺文件。夹具设计阶段,运用工件定位、夹紧及零件结构设计等方面知识。
通过这次设计,我基本掌握了一个中等复杂零件的加工过程分析、工艺文件的编制、专用夹具的设计的方法和步骤等。学会查阅手册,选择使用工艺设备等。
总的来说,这次设计,使我在基本理论的综合运用以及正确解决实际问题等方面得到了一次较好的训练。提高了我独力思考问题、解决问题创新设计的能力,为以后的设计工作打下了较好的基础。
机械制造工艺基础课程教学改革探索 第3篇
关键词:教学改革 实践教学 职业技能
职业教育既要满足受教育者就业的需求,也要为学生毕业后不断接受教育奠定基础。根据社会对人才需求的变化趋势,应构建适应教学目标的课程体系。课程体系改革首先应注重以就业为导向的培养目标,坚持“手脑并用、做学合一”的教学原则,突出职业技能训练。突出职业岗位工作过程在课程结构中的逻辑主线地位,使学生成为探索知识的主体。
技校机械制造工艺基础课程的设置在教学内容上与企业生产严重脱节,理论教学与实践教学结合不紧密,教学形式上大部分仍以课堂讲授为主,这样就使得培养的职业人才难以满足现在企业的用人需求。因此,在课程设置上,必须充分体现以学生为中心,遵循“以应用为目的、以必需和够用为度”的原则,减少理论课学时,增加课题任务教学课时。整合后的课程,我们采用理实一体化教学模式,以校企合作产品作为课程载体,采用工作过程为导向的教学模式,以培养学生的职业能力为核心,对课程的理论和实践教学模式进行改革,取得了良好的效果。
一、改革教材
调整教材结构,突出专业特点。在认真分析原有教材的基础上,对教材的知识内容进行了重新规划,突出教材的适用性、有效性,主要体现在以下方面:
第一,将原教材中属于热加工工艺的铸造、锻造和焊接三个章节的内容合并为一个单元,介绍常见的毛坯制造方法与过程,并对机械加工类专业必须了解的有关影响机械加工方法和质量的毛坯材料机械性能、毛坯上常见缺陷等内容进行了删减。
第二,将原教材第五章到第十章有关各种机床的切削加工和第十一章有关精密、特种加工的知识内容进行了分解重组,分别安排为介绍机床构造、刀具类别和介绍金属切削加工方法及其工艺特点这两个单元。
第三,切削加工基础知识、机械加工工艺过程、典型零件加工和装配工艺章节,各自成为独立单元,作为本课程的重点知识内容。
二、改革课程
理实一体化技校课程教学改革是在借鉴德国等发达国家先进的职教理念基础上,在汲取其理念精髓,开拓思路,并加以本土化吸收与改造中进行的;作为机械工程及数控专业的学生首先应该掌握机械制造工艺基础的基本概念和主要原理,了解主要加工方法及其应用。有鉴于此,采用基于工作过程的课程教学模式,可以从企业中精选一些比较典型的生产实例作为学生的学习任务,以完成典型零件的加工任务为主线,以机械制造工艺规程编制为核心,将实训、理论知识及课程设计三部分内容有机整合起来。同时,在教学上侧重职业技能训练,在学时上偏重实践教学,最终根据完成各阶段工作任务所需知识选择理论教学内容,做到实践教学与理论教学同步进行,并将教学与企业生产实际相结合。例如:拿一张主轴类零件图纸,要求学生根据零件图,读懂图样、制定加工工艺规程、加工零件。训练学生运用已学的知识,应用到实际生产中,让他们真正感觉到学有所用,从而提高学生学习理论课的自觉性。使学生们获得一个完整的机加工过程概念。不仅可以巩固已学的知识,强化学生的专业思想,也可以使学生通过操作进一步加深对机械生产的理解,并对企业实际工艺和流程有一个完整了解,自觉规范工作行为,养成良好的职业习惯。根据教学内容需要,积极创造条件组织学生到企业参观学习,让学生在校内外实训基地进行实际操作。
为了使学生掌握的理论知识向实践能力转化,应采用理论教学、实训教学、现场教学、课堂讨论等多种形式相结合的方法来进行教学,要根据不同章节的特点和学生所要掌握专项技能的要求,把实训、现场教学等实践性教学环节融入到教学过程中,尽量为学生创造动手操作的机会,不断强化应用、强化实践,在教学进程中做到理论教学、实训交叉进行。综上所述,我们可以构建“一条主线、两套体系、多个教学模块”作为机械制造工艺基础课程内容体系。一条主线是指以典型产品的制造作为课程载体和主线,将学生所学理论知识和所需掌握的职业技能有机地联系起来;两套体系是指实践教学体系和理论教学体系;多个教学模块是指根据企业产品制造流程,安排多个理论教学和实践教学模块,设计不同的学习情境,理论联系实际,工学结合,多层次实践训练,提高学生实际操作技能,巩固所学基础知识。
三、改革考试考核方法
机械制造工艺基础课程以岗位需要为考试、考核内容。在改革考试、考核方法上,转变传统的考试观念,树立以“能力测试”为中心的现代考试观念,采取答卷与口试、理论考试与实践考试、答辩和现场测试相结合等多种方式。以考试促进教学,注意平时学生的学习态度,通过对本课程学习能力的考核,调动学生的学习兴趣,同时把能力培养贯穿于整个教学的始终。
四、改革难点
实训基地要求高,学生要完成从图纸到产品的整个制造过程,那么实训基地就必须具备从毛坯制造的铸、锻、焊,到常规金属切削加工的车、铣、磨、钻,以及数控加工、热处理、表面处理等生产条件。而一般院校的实训基地只能完成车、铣、钻、数控加工等工序,难以完成精磨、珩磨等精加工工序,导致学生难以做到对机械产品制造工艺过程的全面了解。
教学组织困难,每讲授完一种加工方法及相应的机床课程后,就必须安排学生到校内实训车间进行讲解与实践操作,这种模式教学效果好,但教学组织难度大,同时还需要协调实训指导教师和理论教师的教学进程相适应。上述课题任务教学模式,要求教师必须是“双师型”教师,具有较高的职业能力和渊博的学识。在教学任务的完成过程中,应督促教师不断更新知识,不断充实自己,既要教基本理论,又要亲自动手示范。
五、改革效果
作为课程载体的典型零件来自校企合作的真实产品,教学内容与企业生产实际紧密结合,学生能够有更多的机会到企业学习和了解现代制造企业常用的制造技术、设备,并能真实接触和了解企业的工艺管理、生产运作、质量管理等知识,从多方面加深对企业工作的了解和认识,对他们毕业后尽快适应工作岗位有很大帮助。在实践中,掌握了工作体系技能理论的同时,实践技能得到提高。在课题任务的完成过程中,学生自己初定方案,然后由教師总结出几种可行的方案,引导学生分析利弊,再提出自己的改进方案,培养了学生解决问题的能力和团队协作的能力,以迅速适应职业岗位。
新的教学模式适合技校学生的学习特点。一方面,学生参与度高,学习兴趣大;另一方面,因为有明确的工作任务、有实物零件、有老师的示范操作,学生对理论知识、实践操作技能的理解和掌握更容易。学生逐渐养成了勤于动脑和乐于动手的好习惯。
学生的读图、加工工艺规程编制、实际加工操作等方面的技能和理论知识水平都有所提高,特别是综合应用能力显著增强。由于在教学内容上设计与企业实际工作环境很接近,学生对以后要从事的工作有比较清晰的了解,对自己的能力和不足也有清醒的认识,从而在以后的学习中更加具有主动性。
在制造业迅猛发展的今天,高技能人才在招聘市场上备受青睐。培养复合型高技能人才以适应就业市场需求,是职业教育的宗旨,而新的教学方法更能适应高技能人才的培养目标。
(作者单位:邢台技师学院)
《机械制造工艺》课程的项目教学 第4篇
《机械制造工艺》是机械制造与自动化专业的一门专业课程, 在历年的教学中, 学生对零件加工工艺编制与零件加工过程始终存在认知困难。在与学生交流中, 经常会得到这样的反映:听老师讲时似乎是明白的, 自己独立完成某一零件的工艺编制时, 又无从下手。分析《机械制造工艺》课程的讲授过程, 存在以下问题:
1.学生缺乏零件加工的感性认识
从高中进入高职院校的学生, 原本对机械加工等实践性知识无感性认识或知之甚少, 对《机械制造工艺》课程中出现的重点、难点问题很难理解。
2.授课形式脱离实际
《机械制造工艺》课程教学通常采用先解释基本概念, 难点问题、综合性的内容采用举例的形式, 缺乏从理论到实践的过程。
3.缺乏质量意识
虽然安排学生机械加工实习, 如车削实习、钳工实习, 但这些实习内容比较单一, 学生在实习过程中, 只是简单地模拟老师的加工步骤, 很少涉及质量检验。
4.《金属切削手册》、《机械设计手册》等工具书不会使用
在工艺课程的教学中, 经常要查阅一些资料, 如选择切削速度、进给量、机床的参数等, 学生不会主动去寻找自己需要的资料。
这些问题本质上就是理论与实践的脱节, 教育方法违反了学生认知规律。没有实行陶行知先生提出的“教学做”合一的教学方法, 即“教的方法根据学的方法;学的方法根据做的方法。事怎样做便怎样学, 怎样学便怎样教。教与学都以做为中心。教师必须在做上教, 学生必须在做上学”。
常州机电职业技术学院为了能够实现“做中学、学中做”的教学理念, 在《机械制造工艺》课程中加入了项目教学内容。
二、以项目为载体, 营造《机械制造工艺》学习氛围
项目教学指师生通过共同实施一个完整的“项目”工作而进行的学习行为, 是以行动为导向, 以实际生产的工作任务为主线由学生自主建构知识与技能的过程, 强调学生在学习中体验到实际工作的全过程。项目教学是一种以能力为本位、以学生为中心的教学模式, 是在工作情境中完成真实的典型的工作任务, 有效实现知识与技能向实际应用的迁移, 注重实际问题的解决, 培养学生的职业能力, 形成良好的工作态度和工作习惯。
项目教学中典型工作任务的选择是关键, 《机械制造工艺》主要是介绍机械零件在普通机床上加工时工艺的编制, 机械行业中常用零件有很多, 如轴类、套类、箱体类、齿轮类、叉架类等。考虑到我院机床的种类, 在常用零件中选用了传动轴、轴套、导块三种典型零件作为项目教学典型工作任务。这三种零件加工涵盖了车削、铣削、钻削、磨削等工艺过程。
三、《机械制造工艺》项目教学设计
项目教学的设计是将典型工作任务教学化处理的过程。典型工作任务确定后, 必须将其转化为学习结构, 才能成为具有学习价值的教学项目。以传动轴为例, 教学是围绕传动轴的加工而展开, 此工作任务进行教学化处理时由这样几部分构成。 (见图1)
在教学中, 模拟企业零件加工的流程, 让学生亲身感受金属零件加工过程, 明确企业中零件加工的步骤、方法及注意事项。在任务引领中遇到各种工艺上的问题, 为解决问题而诱发对理论的学习, 使学生能够正确调整工作程序, 改进工作方法, 减少失误, 更好地完成任务。这种“做中学”的教学方法, 有助于引导学生将知识转化为应用, 培养解决问题的能力, 使项目教学不仅是有效的技能训练, 而且使学生达到学会和会学。
四、项目教学要求
1.项目教学目标明确
在每个典型工作任务开始, 都明确告知学生通过本工作任务的学习, 必须达到的目标。传动轴工作任务目标: (1) 能分析轴类零件的图纸。 (2) 能选择满足图纸要求的外圆表面的加工方法、键槽加工方法、螺纹加工方法, 能正确安排加工顺序。 (3) 能根据加工要求确定工序间余量及工序尺寸。 (4) 能确定内螺纹底孔尺寸。 (5) 能正确运用轴类零件常用的几种安装方式, 如用三爪自定心卡盘安装工件;用一夹一顶安装工件;用两顶尖安装工件等。 (6) 能使用手册查阅资料, 确定切削参数。 (7) 能进行轴类零件精度的检测。形位公差的检测:径向圆跳动的检测、端面圆跳动的检测, 键槽对称度的检测。会使用游标卡尺、外径千分尺测量工件, 会使用粗糙度样板检测工件, 了解综合检验量具, 如卡板、螺纹塞规等。 (8) 分析、总结在加工中遇到的问题, 评定产品质量。
2.每个项目有重点、难点的分析与计算
每个典型工作任务都有工艺分析, 让学生明确:拿到零件图纸后, 如何去分析图纸、选择加工方法、编制加工工艺;用举例的方式, 分析计算工艺尺寸、分析在某一工序中的切削参数, 让学生知道工艺中的每个数据不是凭空想象的, 都是通过计算或通过资料的查询获得的, 而且资料的来源必须是权威认证的。
3.每个项目有零件加工工艺过程卡和工序卡
对传动轴、轴套、导块都有详细的工艺过程卡和工序卡, 学生可先通过阅读, 熟悉工艺编制的形式, 正确理解零件加工工艺的编制原则与方法。
4.每个项目都有零件检测要求
工艺制定后, 根据编制的工艺过程卡, 每个同学都要进行零件的加工, 然后对零件进行检测, 检查零件是否符合图纸要求, 这一环节在项目教学中是关键, 是检查零件加工工艺是否合理的标准之一, 也是培养学生“质量就是生命”意识的有效途径。
5.每个项目都有拓展练习, 并完成相关工作任务
如在传动轴工作任务后, 还有其他一些轴类零件图纸, 如螺杆, 学生按照“收集信息编制工艺按工艺加工按图纸检验, 判断零件是否合格总结评价”的要求, 独立完成该零件加工, 让学生在实践中学习, 在实践中提高技能。
四、项目教学的实施
项目实施过程采用小组形式, 如5人为一组, 学习场景与实际生产场景类似, 在教学现场都具备加工中所需设备。学生在学习时, 一般采用”六”步法:
1.收集信息。要求学生掌握工具书的使用, 如《机械加工工艺手册》、《机械设计手册》等, 了解收集信息的途径。
2.讨论方案。以小组形式, 讨论零件加工内容, 编制加工工艺。在这个阶段中, 学生会遇到很多问题, 有些可以从书上找到答案, 有的可能找不到, 需要老师经常参与其中, 解答学生提出的问题, 同时要培养学生团队合作的意识。为了激发学生学习的主动性, 这期间, 教师不要立即把自己的想法强加给学生, 而应在教师的指导下, 让同学主动寻找得到解决问题的途径。
3.制定加工方案。每个小组把制定好的加工方案, 与老师一起讨论其可行性。老师要肯定方案的优势, 同时指出方案存在的问题, 告知学生这些问题可能引发的结果。最终由学生确定小组的加工方案。
4.加工零件。小组每个人都要按已定的加工方案加工零件, 期间, 老师除回答学生提出的问题外, 还要对学生的实际操作进行指导, 并强调按操作规程安全操作, 培养学生安全意识, 文明生产意识。
5.质量检查。质量是企业的生命, 在零件加工后, 要求学生按图检测零件精度。一方面培养学生使用量具的准确度和熟练性, 另一方面培养学生的质量意识。
6.总结与评价。在项目实施过程中, 要求学生善于总结, 记录学习中遇到的问题及解决问题的方法, 让同学体会到只有不断积累, 才会不断提高。
机械工艺课程设计论文 第5篇
前言
针对机械制造工艺课程设计的现状及存在的问题,进行了深入的分析和探讨,阐述了工艺课程设计教学方法改革的必要性;以提高学生创新能力和实践能力为目的,提出了工艺课程设计创新实践教学的模式;该模式较全面的改革了工艺课程设计所存在的问题,不仅将工艺课程设计贯穿到理论课的实践教学过程中,而且更重要的是学生根据设计结果完成产品的制作并应用到真正的生产中。该模式在很大程度上提高了学生的实践能力、动手能力和创新能力[1]。
关键词:机械制造工艺课程设计;实践能力;创新能力
工艺课程设计是机械制造专业的一门重要的实践课程,该课程具有较强的实践性和综合性。是把机械制图、金属材料与热处理、公差配合与技术测量、机械制造工艺等课程的理论知识与实践相结合的课程。通过本课程的安排,使学生运用所学知识分析问题与解决问题的能力得到提高,学生查阅资料的能力、计算的能力、设计的能力都得到了锻炼和提升,为他们以后的发展打下了实践上的基础。
工艺课程设计的内容长期以来都是零件的加工工艺规程的设计与工装夹具的设计,具有很强的专业性和实践性。由于课程设计长期以来不变的设计方法与教学模式,给课程设计带来很多弊端。本人长期从事机械制造工艺的教学和课程设计的指导工作,针对课程设计的教学模式和教学中存在的问题进行了分析和探讨并提出了创新的教学方法。
1.现状分析
长期以来,工艺课程设计的任务,都是老师给出已知零件,学生设计其加工工艺规程,然后再按老师提出的要求设计某个加工面的某道工序的工艺装备,最后完成所有的工艺卡片的填写和夹具图纸的绘制。由于这些零件长期以来变化较少,学生往往按照以往的模式来完成设计任务,出现了很多问题。
(1)由于设计题目固定不变,其相应的指导书、资料、标准、手册也一应俱全,很多指导书已将设计过程规范化,程式化,学生按部就班地来完成设计,有的甚至拿往届学生设计的模板往下抄,只要改动一下尺寸数据即可。学生的思维受到限制,设计理念得不到发挥,在设计上也得不到创新。
(2)课程设计都是在理论教学完成以后才统一安排时间,布置题目进行设计的。时间是两周,在两周的时间内,学生又是设计零件加工工艺规程,又是进行工序尺寸和工时定额的计算,还要完成工装夹具的设计,时间紧,任务重。学习好的学生往是通宵达旦、加班加点才能完成设计,为了赶时间完成任务,学生来不及思考,来不及发挥,基本上是按照老师的要求按部就班地完成任务而已,课程设计的实践性并没有得到体现。
(3)课程设计的最终体现形式是一套工艺过程卡片、工序卡片和工装夹具的装配图纸与零件图。学生设计的夹具是否能满足生产的需要,设计的工艺规程是否能实现零件的使用要求?因为长期以来机械制造工艺课程设计的设计结果一直停留在设计阶段,学生设计的正确性、合理性、经济性无法得到验证,学生在设计中也无法体验成功的喜悦。
2.教学方法的改革
随着高职教育的发展,要求学生从学校到企业实现零距离跨越,对学生的实践能力和动手能力的要求也越来越高。为了提高学生的自主设计能力与创新能力,本文对工艺课程设计教学提出了改革,改革了工艺课程设计的设计模式与指导方法,使学生在设计中不仅要完成理论的设计计算,也让学生参与其制造过程,这样让学生的动手能力和实践能力得到真正的提高和锻炼。具体方法如下:
(1)课程设计的时间为两周,在这样短的时间内,学生即要完成零件工艺规程的设计,又要完成工装夹具的设计,要计算,又要做方案,还要完成图纸的绘制,学生感到难以招架。通过改革,我们把工艺课程设计里的零件的工艺规程的设计安排在课堂的实践课中进行,在讲完零件的工艺规程编制理论知识之后,安排实践环节,学生动手编制零件的工艺规程,该零件不是老师随意选的,而是实训基地加工制造的产品。学生在完成工艺规程编制之后,可以把学生带到实训车间[2],参照实际的生产流程,找出自己设计的不足及创新之处。通过指导教师的督促和指导,及时改正不足之处,并分析创新之处所带来的经济效益的提高。通过这种方法,大大提高了学生设计的积极性和创造性。这样在课程设计未开始之前,学生已经完成了1/3的工作量,为课程设计的完成和对产品的改进与创新争取了大量的时间[3]。
(2)课程设计时具体做法是把学生几个人分成一组,每组学生完成零件所有加工工序的工装夹具的设计,即完成从装配图到零件图的一整套图纸的设计与绘制。在设计过程中,即要分工,也要合作,在这个过程中,体现了他们团队协作精神,也培养他们的团队合作意识。
(3)产品的制造:因为学生设计工艺规程的零件是实训基地的加工对象,设计的工装是生产这些产品时的夹具,这就使产品的最终制造成为可能。学生所有的设计任务完成之后,指导教师要严把质量关,审查图纸的合理性,正确性,经济性,然后把最优秀的设计推荐给实训车间,车间根据生产的需要组织并安排实践教师指导学生来完成产品的制造,最后真正把学生设计的工装夹具应用到实际生产中。
3.可行性分析
(1)院校内有生产型创新实训基地为本次创新提供了基础。
(2)工艺课程设计指导教师为具有企业实战经验的工程师,为学生产品的实现保驾护航。
(3)成本支出,学生产品制造的费用完全是实训基地生产加工的成本。
4.结束语
实践性教学,是高职院校教学中的重要环节,工艺课程设计教学方法的创新,较大程度地改变了传统的设计模式所存在的问题,最后通过产品的制造与应用,使学生在设计过程中能真正体现从理论到实践的结合,提高学生的实践能力和动手能力,有助于提高学生的综合素质和社会能力,增强他们的成就感,也提高了他们的职业能力。
参考文献:
[1]莫海军,黄华梁,除忠阳.机械设计课程设计教学方法改革与探索[J].装备制造技术,2009(7)
[2]王翠芳.浅谈机械制造工艺基础[J].江西化工,2004(4)
机械制造工艺课程 第6篇
关键词:教学改革 机制工艺教学过程
中图分类号:G712文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2012)01(b)-0000-00
高职机械类专业基础课程《机械制造工艺学》教学改革,应以工作过程为主线,以实际工作任务为引领,以就业为导向,以培养学生的能力为目标,为更好地指导教学活动、提高教学质量奠定基础。
1 教学内容改革
改变原有学科体系内容编排形式,用教学化的工作任务作为教学内容。在内容组织上,以符合教学要求的工作过程为基础,由简单到复杂,由单一到综合设计教学过程。使学生学习课程的过程变成基本符合企业工作过程的过程。
零件工艺规程的制订是这门课的重点和核心内容,传统教学内容注重典型零件的工艺过程分析,教材编写把零件的工艺过程给出结果,生硬地告诉学生就应这样,学生对工艺规程的理解只停留在分析上,谈不上应用,更不会制订。改革后的教学内容力求形成一个清晰的机械加工主线,既符合人的认知规律,又为今后的工作奠定良好的知识基础。教学内容主要依据机械加工的工作流程,为典型零件(选取减速器低速轴、导套、机床用方刀架、拖拉机变速箱倒速中间轴齿轮和车床主轴箱为载体)制订工艺规程,每一个典型零件均下发工艺规程设计任务书,内容包括产品零件图一张、机械加工工艺过程卡片一份、机械加工工序卡片一套、工艺规程设计说明书一份。
设计说明书为设计任务书服务,体现出整个零件工艺规程的制订步骤,即分析零件图(零件的结构分析、技术要求分析),确定生成类型(计算生产纲领、确定生产类型及工艺特征),确定毛坯(毛坯类型、规格、制造方法等),选择定位基准(选择定位精基准和粗基准及选择依据),拟定机械加工工艺路线(确定各表面的加工方案、拟定工艺路线),确定各工序加工余量和工序尺寸,为每一工序选择设备和工艺装备,为每一工步确定切削用量和计算时间定额。
在提供设计任务书和说明书的同时,还为同学们提供制订工艺规程所用的各
种资料,如标准公差值、各种加工方法的加工经济精度、各种典型表面的加
工方法、常用加工方法的余量及公差、常用机床的技术参数等。
这样编写教学内容,既注重了高等职业教育的特色,基本理论以应用为目的,以“必需、够用”为度,以讲清概念、强化应用为重点,又注重了实践性、启发性和科学性,注重了对学生创新能力、创业能力和创造能力的培养。
2 教学方法改革
传统教学方法是以老师讲授为主,学生被动听取;以理论讲授为主,学
生被动接受的方式进行教学。改革后借鉴德国基于工作过程导向的课程开发方法,体现以学生学习为主、教师教学为辅的“教、学、做”一体化的教学模式,按照“资讯、决策、计划、实施、检查、评价”六步法组织教学。学生主动参与到典型零件的工艺规程制订中来。从接受制订工艺规程的任务到工艺卡片的填写,学生都全程参与。这种方法在讲清基本概念、基本理论的基础上,重点培养学生运用理论知识解决生产现场技术问题的能力。
如以前讲授定位基准选择时,老师主要介绍定位粗基准和精基准的选择原则,学生也能够记住,但不会应用,不能将理论知识应用于实际。考试中此题若出问答题,绝大多数学生都能答对,若出应用题,根据具体加工要求选择相应定位基准,只有少数同学能够答对,这也从侧面反映出讲授法的弊端。改革后,学生们在制订工艺规程时需要选择定位基准,这就提高了同学们学习这一内容的主动性和积极性,有了学习的目的性,提高了学习兴趣。
又如确定加工余量的方法,原来老师只讲有经验估计法、查表修正法和分析计算法三种,以查表修正法应用最为广泛。但表格去哪里查找、如何查找,查出来如何修正等問题往往不讲。采用基于工作过程的教学方法后,每一个载体在填写工序卡片时都要画工序简图,在工序简图上要标注工序尺寸,这就要求同学们必须会确定加工余量,会计算工序尺寸。老师就要带领学生找到相应的表格,查找相应的余量,根据加工总余量修正各工序余量,根据加工余量针对不同的情况计算工序尺寸,这样同学们对加工余量这个问题的理解就更深了。
3 教学模式改革
传统的教学模式是班级授课,学生各自为战,学生听与不听,会与不会只影响个体,学生没有团队意识、没有集体荣誉感,团队合作精神、自主学习能力等都很难培养。改革后根据班级人数,把学生分成若干组,每组5~7人,每个学习情境指定一个组长,学习情境不同组长不同,这样每人都能当一次组长,每个学生的组织协调能力都能得到锻炼。
这种模式中,老师的任务不是滔滔不绝地讲授理论知识,而是把学生引导到教学过程中去,帮助组建学习小组,在制定计划和做出决定的阶段中为学生提供帮助,监督学生的实际工作过程,当学生遇到困难不能继续下去或犯有较大错误时进行干涉,对学生的成绩进行评估并反馈给学生[1]。
采用这种教学模式后,学生的团队协作能力、人际交流能力等社会能力,自我控制与管理能力、做决定和计划的能力等方法能力,知识、技能的运用与创新能力、工作工具使用能力等专业能力都能得到很好地培养。
4 考核方式改革
采用基于工作导向的教学内容和教学方法后,考核方式也要进行相应的改革。原来这门课一般以闭卷考试的方式进行考核,试卷分为填空题,判断题、选择题、简答题、问答题等不同题型,以考核理论知识为主。考前学生经过突击背诵,平时不认真学习的同学也能取得好成绩。改革后本门课采用开放式考核,以上课时下发的设计任务完成情况作为平时成绩,占总成绩30%,平时的出勤情况、回答问题情况、上课纪律情况等占总成绩10%,另外要求同学们在给定的时间内制订一个典型零件(随机抽取,试题库中有各种类型的典型零件)的工艺规程,给同学们提供相关资料,这一任务的完成情况占总成绩的60%。这种考核方式学生再也不能用短时间的突击背诵来提高考试成绩了,真正做到了学有所用,学有所会,收到了很好的效果。
5 结语
课程教学改革后,注重学思结合,倡导启发式、探究式、讨论式、参与式教学,帮助学生学会学习。激发了学生的好奇心,培养了学生的学习兴趣,营造了独立思考、自由探索、勇于创新的良好环境。教学过程充分体现了“以学生为中心”、“教中学、学中做”的职业教育理念。
参考文献
[1].陈东.基于工作过程的精品课建设.百度文库.http://wenku.baidu.com/view/5cd2f38783d049649b6658c0.html
《机械制造工艺学》课程教学探讨 第7篇
机械制造工艺学是机械类专业,如机械设计制造及自动化、模具设计及制造、机械工程及自动化、机械电子工程等的专业必修课程。课程包括理论教学、实验教学、生产实习和课程设计等几个环节。其目的在于应用机械加工理论和方法,培养学生从事机械制造的综合和创新能力。特别是在培养复合增加,无论是国民经济管理,还是公司企业乃至个人的经营、投资决策,都越来越依赖于数量分析,依赖于统计方法,统计方法已成为管理、经贸、金融等许多学科领域科学研究的重要方法。作为一门通用方法论的科学,统计方法只有与具体的实质性学科相结合,才能够发挥其强大的数量分析功效。在实际教学过程中统计学的教学方式局限于课堂上教师的传授,形式单一,且注重理论教学,实践教学内容偏少,存在重概念轻实践、重理论轻方法、重传授轻参与的现象。于是在教学过程中,学生始终处在被动接受的位置上,从而不利于学生独立思考能力、质疑发问精神的培养,特别是在处理相应财经数据技能方面存在欠缺。
三、统计学教学方法的改进
建构主义学习理论认为学习是双向构建的过程。一方面,学习者对信息的理解是通过运用已有经验,超越所提供的信息本身而形成的。另一方面,学习者从记忆系统中提取的信息本身,要视具体情况的变异而进行重新构建。构建主义主张教学应选择真实性的任务,避免学生脱离现实,过于抽象简化,强调学习过程中学生的主体性。教师设计学习情境要以提高学生解决现实问题的能力为目标。学习过程中强调师生的合作沟通与交流及学生与学生之间的合作和讨论,目的在于使学生获得对同一事物更丰富、更全面的理解。在具体的实践过程中有如下应用:
(一)抛锚式教学
因为抛锚式教学要以真实事例或问题为基础(作为“锚”),所以有时也被称为“实例式教学”或“基于问题的教学”。这种教学要求以有趣、有感染力的实例或真实问题为基础,帮助学习认识事物的性质规律及其相互关系,建构认知图式。抛锚式教学的主要目的是使学生在一个完整、真实的问题情境中,产生学习的需要,并通过教学及学习成员之间的互动交流,即合作学习,凭借自己的主动学习,亲身体验从识别目标到提出并达到目标的全过程。抛锚式教学应用于统计学课堂时,可以将学习内容分解成若干部分,将其中实践性的内容作为“锚”,要求学生对此展开讨论和调查。例如在统计方法的教学中,教师可以引导学生通过对概念的把握结合经济生活中的一些热点问题展开实际的运用,让学生发挥想象力和创造力。在这个过程中教师全程跟进,及时帮助学生处理遇到的难点,有助于保持学生对问题研究的完整性,使学生积极融入对“锚”的研究过程中。
型、理论与实际相结合、具有创新思想和创新能力的人才方面起着十分重要的作用[1]。
课程具有三大特点[2]:综合性,本课程涉及各类制造方法和过程,如毛坯的制造、热处理、机械加工、表面处理和装配等,几乎涉及各个专业课程;实践性,从实践与实验中提炼出来,又直接用于指导实践,是一门把机械专业课理论运用到实践中去的课程;多变性,在实际生产中,加工零件各式各样,各个生产企业的生产条件也千差万别,考虑工艺问题的思路就不可能千篇一律,对于同一个零件可以有多种工艺方法,最终选择哪种方法,要根据具体的生产条件,选用最佳的工艺方案。
传统的教学模式教师多针对教材内容讲授,与实验、实习和课程设计等实践环节分离,导致理论知识过多、知识繁杂、
(二)支架式教学
支架是建筑行业中的术语,即脚手架。作为一种教学模式,支架即为教师的帮助。支架式教学强调学生的学习是通过支架把学习的任务逐渐由教师转移给学生。教师为学生构建对知识的理解提供一套概念框架,使学生在了解学习内容的基础上,激发兴趣和智力,以完成学习目标。具体操作时要先由教师介绍相关概念、演示方法运用和计算过程,然后让学生自己去体会、分析。在学习过程中教师要适时提示,帮助学生沿概念框架逐步深入。此外还可以引导学生利用课余时间完成学习项目、鼓励学生利用假期时间,参加学校组织的一些团队、小组或自己组织去开展一些与统计有关的活动,全方位地激发学生的学习兴趣,培养学生的统计专业能力、研究方法能力和社会适应能力。
(三)合作学习
建构主义者十分重视学生在交往和合作中的学习。在教学中可以将学生分成若干学习小组,教师将学习任务布置给学习小组展开知识的构建。学习形式包括小组讨论、互帮互学等合作互助,旨在营造出活泼生动、轻松愉快、合作竞争的教学环境。学生小组学习有利于学生对知识构建新的、更深层次的理解,同时在与同伴的交流过程中可以更好地整理自己的思路。在统计学的学习中,学生合作学习开展的形式包括小组讨论、头脑风暴、专题演示、小组互评等。通过这些形式的应用,教师可以将课堂变得更加有趣生动,使枯燥的学习过程成为学生互相学习、取长补短、交流思想的场所。同时,教师还可以由片面地依据“一张试卷”,到从多个角度对学生展开评价,有助于学生对学习目的的重新认识。
参考文献:
[1]莱斯利P斯特弗,杰里盖尔.教育中的建构主义[M]高文等译.上海:华东师范大学出版社,2002.
[2]何克抗.建构主义的教学模式、教学方法与教学设计[J].北京师范大学学报(社会科学版),1997(5):74-81.
[3]史文雷,徐蕾,彭学君,宋存米.经济管理类专业统计学课程教学改革研究[J].科教文汇,2011(6):41-42.
石河子大学教育教学改革项目《基于现代信息技术的统计学专业核心课程教学模式研究》(项目编号:JG-2010-082)。学生学习兴趣不高等现象。结果学生对机械加工工艺规程、装配工艺规程和机床夹具设计等方面的知识掌握严重不足,很难在短期内满足企业的要求。如何有效提高课程的教学质量,是任课教师必须考虑的问题。笔者从事本科《机械制造工艺学》课程教学多年,现结合自身的实际教学经验,从以下几方面谈谈如何增强本课程的教学效果。
2. 增强教学效果的措施2.1激发学生兴趣
学生在授课前没有参与工艺实习,感性认识不足,同时本课程综合性较强,涉及的内容广、知识点多、理论性强,各知识点之间的联系较为松散,给理解和记忆带来一定的困难,导致大部分学生对专业知识学习缺乏兴趣。兴趣是最好的老师,因此教师在授课过程中如何把学生的学习兴趣调动起来,是教好本课程的重要条件之一。
学生总希望预先了解学了新课程有什么用、是否难学等问题。如果教师能在绪论的准备上下工夫,让学生明确本课程的背景、研究对象、学习要求、课程特点及学好本课程的方法等,掌握这些内容在工程实际应用中有何作用,使学生消除难学的恐惧心理,让他们对该课程产生兴趣,才有可能真正学好这门课。以工程中实际遇到的问题为例,说明解决工程课题需要掌握的理论知识,让学生清楚本课程的工程应用作用,激发学生的学习兴趣。例如,有一支架类零件中一组孔系的位置度误差过大,究其原因是基准的选择违背了基准重合原则,这属于零件的工艺规程设计中的错误。这样可以增加学生的感性认识,提高了兴趣。另外还可以预先提出课程设计和毕业设计的基本要求,让学生明确本课程的理论学习与后续实践环节的紧密关系。
2.2合理利用多媒体技术辅助教学
本课程的教学涉及三维实体和复杂的运动,合理地运用多媒体技术,可以大大减轻教师授课劳动量,让学生更加直观地了解各种工艺过程,增强了教学效果。在利用多媒体辅助教学过程中应该注意以下几点。
2.2.1充分利用多媒体教学手段,增加工程实例展示。
生产实习是安排在课程教学之后的,学生的感性认识不足,我们可以利用图片、动画和录像等素材,降低读图方面的要求,让学生有更多精力用于理解理论知识。可以从校园网络上收集教学用的照片、图片、动画和录像等素材,也可以直接到工厂中现场录取工艺过程,并适时了解学科最新的发展现状,丰富和更新课件的内容。
2.2.2合理控制教学进度,增加学生讨论课时。
在传统教学中,板书和绘图的时间虽然花费了大量时间,但并非完全浪费,学生可以利用这段时间进行知识点的理解和记录。由于多媒体图片和录像等手段可以大大减少教师板书和绘图等工作量,教师教学速度会不知不觉地加快,学生有时还没有来得及记录,教师已经翻页,造成学生跟不上教师教学的节奏。因此,在教学中不能因减少了板书时间就增加教学内容,而应以知识点不增、实例增多,教的时间缩减,课堂讨论时间增多为原则。需要学生记录的内容以板书的形式书写,需要理解的内容以多媒体为手段教学。这样既能控制教学进度,还加强了教师和学生的互动,教师可以及时了解学生的接受程度,进而快速灵活调整教学时间的安排。
2.2.3多媒体教学与传统教学相结合。
某些教师在多媒体授课中,太过依赖多媒体,上课时自始至终都是对着课件进行演示讲解,学生长时间直视屏幕,易产生视觉疲劳,影响教学效果。应该把多媒体教学与传统教学结合起来,对于一些重点和难点,要减慢速度详细讲解,同时可以提出问题,进行适当的分组讨论,活跃课题气氛,调动学生的积极性,能减少多媒体产生的不良影响;对于非重点难点,则可以利用多媒体的优势,快速地一带而过,既保证了课程的系统性,又不漏知识点。这样才能结合两种教学的优点,形成一种实用的教学方法。
2.3充分结合后续的实践教学环节
2.3.1实验教学。
实验教学是穿插在课堂教学中进行的,在安排实验时间时,注意各实验要在理论学习结束后进行;教师要参与实验的全过程,了解实验条件,以及实验中学生对哪些知识点掌握不足,并在以后的教学中加强讲解。例如在夹具拆装实验前,堂教学时针对实验目的,提出一系列问题,如钻夹具的组成有哪些,钻模板与夹具体之间的连接方式有哪些、是否需要定位、如何定位的,夹具与机床的连接部位在哪里,等等,让学生带着问题进入实验室。这样学生在实验时,才会有意识地观察分析夹具各元件的结构和作用,大大增强实验对理论学习的辅助效果。
2.3.2生产实习。
生产实习是使学生获得生产实际知识的重要环节,以增加学生机械加工方面的感性知识并加深对工艺课堂教学内容的理解。教师需要了解学生在后续生产实习时安排的企业的具体情况,学生在实习中需要掌握的工艺内容,从而在课堂教学中引用这些实例。例如,在讲解基准的转换时,以实习工厂缸体的前几道工序的基准为例,既让学生感觉所学知识的实用性,又能在后续有限的实习时间里,明确参观生产线时应注意的知识点。
2.3.3课程设计。
机械制造工艺学课程设计是在学完了本课程,且在生产实习后进行的下一个实践环节。它既是对过去所学全部课程的一次综合应用,又是为做好毕业设计进行的一次综合训练。教师要在课程设计中不断总结学生易出现设计错误的环节,并找出原因,进而在课堂教学中加强这些知识点的教学。例如,学生在制定工艺路线时,往往忽视定位基准的转换问题,导致工艺路线设计不合理,教学中可以采用类似课程设计的零件为例,讲解定位基准选择与工艺路线拟定之间的密切关系。
3. 结语
本文就如何增强本课程的教学效果,从三个方面提出了建议,使课程教学更加生动,具有实用性和针对性。教学过程中注重培养学生学习兴趣,利用先进的多媒体教学手段,理清理论学习与后续实践环节之间的关系,使机械制造工艺学与课程体系每一个环节有机结合。在培养动手能力强、积极主动思考、具有创新能力的人才方面起到十分重要的作用。
参考文献
[1]杨彬彬.《机械制造工艺学》教学方法探讨[J].考试周刊,2010(19).
机械制造工艺课程 第8篇
关键词:机械制造工艺与装备,高职教育,教学方法
一、引言
“机械制造工艺与装备”是高职院校机械类专业学生的一门主干课程,涉及内容庞杂,灵活多变,知识面广,概念性也很强,需理论和生产实践相结合才能很好的掌握,由于学生对相关实践知识的感性认知和生产经验不足,通常学生觉得课程学习难度大,也枯燥无味,教学效果不是很理想,笔者结合教育教学实践经验,总结出较为可行的课程教学改革新思路[1]。
二、明确定位,启思导学
高职教育是以培养“高技能人才”为目标,因材施教,注重如何让学生学得好,学得活,培养的学生具有熟练的职业技能和素养,踏上职业岗位之后具备持续发展的能力。这就需要充分调动学生认知的积极性和主动性及创造性。
教学过程以学生为主体,教师起传道、授业、解惑的作用。学生刚接触本课程时,教师应全面介绍本课程所涉及知识及其在社会生活、生产加工实际中的重要作用,使学生对将要学到的知识感兴趣,有目标,有信心。把握方向,明确定位,使学生知道将要学到什么知识及该课程知识涉及的岗位,同时带学生去企业参观,了解企业的岗位需求,使学生有身临其境的真实感,增加对对课程内容的感知。教师把知识有计划、有目的地传授给学生并进行行之有效的启发、思考、引导。在激发学生强烈的求知欲的同时,发挥学生创造性思维。运用掌握的知识灵活的解决实际生产加工问题,勇于创新,积极探索,不断寻求解决问题的新方法[2]。
三、知行并进,探索新教法
以就业服务为导向,本课程以学生毕业后所从事的岗位工作所必须具有的基本知识为基点,在传统教法的基础上,着重实践教学,在加工现场指导教学使得学生所学理论知识与实际生产情况相融合,使学生在现场感性认知过程中发现问题、分析问题、解决问题,提高了其综合实践应用能力。解决实际生产加工中的问题,培养了学生创新、慎密的思维方式,激发学生的求知欲望及独立分析能力,并在此基础上适时将新的制造技术融入课程教学内容,增加“快速成型技术RT”、“成组技术GT”、“计算机辅助工艺设计”、“柔性制造系统FMS”、“多轴加工技术”等新的教学内容。通过对最新前沿的知识了解,使能够更好地与社会链接,提高学生的社会竞争能力。
四、融入新载体,激发求知欲
“机械制造工艺与装备”课程是理论与实践并重为特点的,包含机械制造工艺学和机床夹具设计等方面的内容,许多知识是由实际生产经验中获得的。因此,课堂教学是本课程的主要教学方式,传统的黑板教学模式来讲解机械加工工艺与装备理论与相关实践知识,很难详尽、确切的直观描述。多媒体素材融入了三维动画模拟加工、生产加工视频、实物照片、模型,把原来抽象的理论知识和复杂的加工工艺变得形象而直观,以动态、详实的画面模拟实际生产加工过程来辅助教学,枯燥的文字变成了形象生动的加工操作现场。
如图1滚齿加工动画,黑板讲解学生不易掌握滚齿原理,通过动画,直观易懂,学生可以清晰掌握它的加工原理。又如讲解典型零件加工时,可以通过加工现场视频详细介绍各种零件加工的特点、方法及所用的各种刀具、量具,工艺装备等。帮助学生加强对所学内容的理解掌握能力,应用多媒体课件加入图片、文字、声音、影像,教师使用课件教学方便而快捷。学生学习兴趣有很大程度的提高[3]。
五、结束语
”机械制造工艺与装备课程”是一门重要的专业课,积极探索新的教学方法和思路,提高教育教学效果,在教学生产中具有重要的现实意义。
参考文献
[1]于志云,尹健.在《机械制造工艺及工装设计》课程教学实践中如何贯彻”教学以致用”办学理念的探讨[J].青岛职业技术学院学报,2004,17(4)20-22
[2]刘守勇.机械制造工艺与机床夹具[M].北京:机械工业出版社,2000.5
《机械制造工艺学》课程教学浅议 第9篇
关键词:机制工艺,教学方法,与时信息,教学探讨
机械制造业是国民经济的基础产业, 是国民经济发展的支柱产业。它的发展直接影响到国民经济各部门的发展, 也影响到国计民生和国防力量的加强, 国民经济中任何行业的发展, 必须依靠机械制造业的支持并提供装备。在国民经济生产力构成中, 制造技术的作用占60%以上, 美国认为68%的社会财富来源于机械制造业。因此, 各国都把机械制造业的发展放在首要位置。随着机械产品国际市场竞争的日益加剧, 各大公司都把高新技术注入机械产品的开发中, 作为竞争取胜的重要手段。当今制造科学、信息科学、材料科学、生物科学等四大支柱科学相互依存, 但后三种科学必须依靠制造科学才能形成产业和创造社会物质财富。而制造科学的发展也必须依靠信息、材料和生物科学的发展。因此, 机械制造业是任何其他高新技术实现工业价值的最佳集合点。例如, 快速原型成型机、虚拟轴机床、智能结构与系统等, 已经远远超出了纯机械的范畴, 而是集机械、电子、控制、计算机、材料等众多技术于一体的现代机械设备, 并且体现了人文科学和个性化发展的内涵。
新时期的机械制造业被赋予了新的内容, 对新形势下机械专业技术人才的培养提出了新的要求。《机械制造工艺学》是机械设计制造类专业主要专业基础课程之一。该门课程主要讲授机械制造工艺的有关知识, 为今后在生产实践中分析和解决机械制造技术问题奠定基础。《机械制造工艺学》课程具有综合性、实践性和灵活性等特点, 传统的教学方法存在着理论与实践严重分离、知识陈旧等现象, 导致学习过程中, 学生缺乏足够的兴趣, 效率不高, 不能很好地解决该课程要求的重点、难点问题。如何有效解决该课程的教学问题, 是新时期任课教师必须考虑的问题。笔者从事《机械制造工艺学》课程教学多年, 期间系统分析了该课程的知识特点和机械制造业的发展趋势。结合自身的教学经验, 在强调学习兴趣、互动型教学方式、新知识点渗透和联系实践的基础上, 总结出几点教学实施方法, 根据该课程的设置、教学要求和目标, 分别采用不同的方法实施教学, 取得了较好的教学效果。
一、明确教学目的, 激发探索欲, 解决学习兴趣问题
兴趣, 是学习活动中的一个重要心理因素, 是一种伴随注意而引起的从师学习的积极倾向和感情状态, 是发展智能、激发主动学习的催化剂。兴趣可以改善学习态度, 所以古今中外的教育家都非常重视培养学生的学习兴趣。《机械制造工艺学》这门课程所包含的知识点多, 范围广, 而且内容偏于理论化。这些内容比较松散, 相互之间又没有什么必然的联系, 给教学带来一定的困难。讲述过程中如果不注意方式与方法, 则容易使整个学习过程僵硬教条化。因此, 在讲述过程中, 教师如何调动学生的心理特点, 把学生的学习兴趣激发出来, 就成为这门课程学习的关键条件之一。
一般来说, 学生对新鲜事物开始都充满好奇心, 对于课堂中所要讲述内容的目的性具有强烈的探索欲, 特别关心学习内容与工程实际有些什么样的因果关系。教师应充分利用学生的这一心理特点, 在课程讲述过程中, 首先对本章节要讲述的内容进行简单的介绍, 然后列举一些工程实例中存在的问题, 分析原因, 归纳出与本章节内容相关的知识点, 在此基础上再有针对性的系统讲述本课程的内容。这样, 学生在明白该部分内容的用途后, 心理上觉得所学的内容具有目的性, 可解决实际工程中的某些具体问题, 学习有了动力, 提高两学习兴趣的效果, 就可以收到事半功倍的效果。例如, 在“机械加工精度及其控制”这部分内容的课堂讲述时可以进行这样的安排。列举机械装配过程中的问题, 比如孔与轴配合存在装不进去或配合间隙过大, 以及接触表面间的接触刚度较差等情况, 究其原因是零部件的加工精度没有得到保证, 这两种情况一般体现为零件的尺寸精度与形状精度没有满足加工的要求。这样学生就对学习加工精度内容的目的具有初步的了解, 明白为什么要学习这部分内容, 增加了感性认识, 提升了兴趣, 激发想象力。在此基础上介绍机械加工精度的具体研究内容, 然后分析影响加工精度的因素, 以及在实际工程中如何控制及预防。这样提升了学生的学习兴趣, 促进了积极性, 更容易掌握学习内容。
二、提高教学艺术, 采用互动型教学法, 解决教学参与问题
教学是艺术, 教师要努力把知识性、思想性、趣味性、科学性融合为一体, 注意“授之以趣”, “寓教于乐”。在《机械制造工艺学》的教学过程中, 在提升学生的学习兴趣的基础上, 要积极改变传统教学方式中学生只充当“受众”的角色, 让学生充分参与到教与学的过程中, 激发学生的自主思维, 活跃课堂气氛, 使学生在轻松愉快的状态下学习。
充分发挥学生的课堂积极性, 重点在于如何应用课堂提问技巧。依据布曾姆关于认知领域目标分类方法, 可以把提问分为以下五类:回忆性提问, 理解性提问, 应用性提问, 分析性提问和综合性提问。这几类提问方式是传统教学中常用的提问技巧, 曾经在课堂教学中起到一定的积极作用。新时期的教学过程中, 教师应该在完全吃透教学内容和教学要求的基础上, 进行合理的课堂设计, 充分利用这几类提问技巧, 善于设疑, 激发学生的探索欲望, 使他们的思维处于主动、积极状态, 让学生从自身的理解和能力方面去思考问题, 提出解决方案, 教师再予以点评, 从而实现课堂教学的积极互动。比如机床夹具部分内容, 教师可以将机械夹具相关知识融入到各类代表性工件的装夹中来讲述。在课堂上, 可以根据工件类型和加工方式分类, 如零件可按细长轴零件、球形零件、细长条零件和大平面类零件分类, 加工方式可按车端面、车外圆、铣平面、钻孔、镗孔和磨平面等分类。对分类好的零件按加工方式进行分组, 分配给不同组别学生, 让其结合书本知识进行思考和讨论, 形成方案, 然后相互交换, 并汇总。最后大家一起进行讨论不同方案的可行性, 进行过程中要求每位同学都积极参与。这样可充分发挥每位同学的积极性, 互相交流, 拓宽知识面。教师在讨论过程中加以适当的讲解与点评, 客观积极地评鉴学生提出的方案和见解, 并予以肯定, 以此鼓励学生参与讨论的积极性。同时, 要鼓励学生敢于在讨论过程中对各种问题进行质疑, 并从中发现和肯定其思路和方法。这样, 教师通过采用引导、学生讨论的教学形式, 保证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。
三、传统知识为主, 新理论为辅助, 解决与时信息问题
根据设置, 《机械制造工艺学》这门课程一般安排在大四学年度, 学生面临工作的压力问题, 为应对社会提供职位的专业挑战, 更关心当前机械制造行业的发展趋势和技术需要。由于电子信息技术的发展, 现代机械制造技术生产过程的逐渐实现自动化, 出现数控机床、加工中心和柔性制造单元等成熟的制造技术。数控技术不仅是实现复杂形面加工的重要和必要手段, 在一些发达国家, 数控机床已进入普及和成熟阶段, 得到了广泛的应用。此外, 当代的制造技术不再是单纯以传统精度进行的金属切削加工, 更是扩展到了微米、亚微米, 甚至纳米或埃级精度的精密加工, 加工材料也已从传统的金属延伸到玻璃、陶瓷、硅, 甚至金刚石复合材料, 这些高精度制造和先进材料的加工必然导致加工工艺和理论的改变。但普遍高校选用的《机械制造工艺学》教材内容主要以传统机械制造加工为主, 讲述的主要是以金属切削加工为主的理论知识。这就要求在讲述该课程时, 教师应该充分融入该领域的新信息, 让学生充分了解机械制造行业的发展主流和新事物, 做到与时信息。例如, 在讲述机械加工表面质量及其控制部分内容时, 在充分讲述表面几何形貌的基础上, 进一步介绍目前机械加工表面质量评价的发展趋势, 给学生初步讲述表面完整性的概念、研究的内容和必要性, 以及解决该方面问题可能要涉及到的一些加工机床和工艺等。这样, 学生在学习基本知识的同时, 又能够了解和掌握一些与未来工作相关的知识, 进一步提升了参与课程教学的兴趣。
四、理论教学与工程实践相结合
《机械加工工艺学》的课程内容具有许多的教学重点和难点内容, 涉及知识面广, 内容抽象, 对于缺少生产经验的学生来说, 无疑是一件困难的事情。最好的解决办法是在理论教学过程中, 结合工程实践进行, 这样才能使学生在学习过程对研究对象有一个具体的印象, 从而帮助分析和理解。例如, 在讲述机床与工艺装备、毛坯选择与加工等内容时, 为了增强学生的感性认识, 可在教学实践中采用现场教学法, 将学生带到机加工车间现场, 在各类机床前分别介绍其结构和作用以及用不同刀具来加工零件的不同表面。这样学生比较容易掌握知识。在讲授工艺路线选择时, 利用机加车间的生产现场进行教学。有针对性地选择毛坯件, 并设计不同的工艺路线进行加工, 通过演示证实各种工艺路线对加工的影响, 以验证一些生产经验和教材内容, 并在演示过程中进一步进行讲述, 这样使学生能更深入的掌握所学知识, 记忆深刻。没有条件的学校可通过播放录像方法解决, 其中中国劳动社会保障出版社提供的《车工技能培训》是一套很合适的机械加工工艺学习的视频, 笔者在进行现场教学的同时, 也部分采用了若干该视频进行教学, 效果良好。采用理论教学和工程实践相结合的现场教学法, 解决《机械制造工艺学》的基础知识教学, 容易被学生所掌握, 很好地解决了课时、内容和教学效果之间的矛盾。这一方法也得到了业内学者的认同。
总之, 针对《机械制造工艺学》课程的难点和重点, 在教学过程中, 应充分做到明确教学目的, 增强课堂互动, 适当融入新知识, 并与工程实践相结合等要点, 在此基础上提升学生的学习兴趣, 以及采用不同的教学方法, 解决教学难点, 可收到较好的教学效果。
参考文献
[1]濮良贵.机械设计.高等教育出版社., 1997.
[2]陈载联.如何教好专业基础课——关于机械教学中学生学习兴趣的培养.金筑大学学报.
[3]严成国.浅议机械教学的课堂提问艺术.科教文汇, 2008, 12 (上) :73.
机械制造工艺课程教学改革与实践 第10篇
机械制造工艺学是一门系统性和实践性较强, 内容广泛、课时较少的课程, 它是机械类专业的一门专业技术课, 同时制造工艺课也是机械专业、车辆工程专业、热力专业的必修专业课。如何在有限学时内, 充分调动学生的积极性, 使他们能够尽快地掌握高技能人才必备的机械制造的基本知识、基本理论和基本技能, 为后续课程的学习和将来从事的工作打下坚实的基础, 是我们应重点考虑的问题。有统计表明, 在现代工业产品的开发生产过程中, 70%的错误在设计开发阶段已经产生, 而80%的错误往往是在生产阶段或是更后续的阶段才被发现并进行修正。特别是《国家中长期科学和技术发展规划纲要》的有关规定提出, “大多数制造企业着重提高装备设计、制造和集成能力”, “重点突破极端制造、系统集成和协同技术、智能制造与应用技术、成套装备与系统的设计验证技术、基于高可靠性的大型复杂系统和装备的系统设计技术, 其目的在保证产品质量的前提下, 实现产品生产的高效率和良好经济性”, 大幅度提升我国制造工业的核心竞争力。没有制造业, 就没有工业;而没有机械制造业, 就没有独立的工业, 即使制造业再大、再多、再好, 也受制于人, 也就是说行业的发展对人才的需求十分迫切。
随着高新技术的不断发展及市场需求日益个性化与多样化, 世界各国都把机械制造技术的研究和开发作为国家的关键技术进行优先发展, 将其他学科的高技术成果引入机械制造业中。我国制造科学技术呈现日新月异的变化和发展迅速, 但与先进的国家相比仍有一定差距, 为了迎接21世纪的挑战, 必须认清制造技术的发展趋势, 缩短与先进国家的差距, 使我国的产品上质量、上效率、上品种和上水平。而人才是制造加工技术应用的关键, 提高机械制造技术人才的培养水平, 为企业提供高素质的人才, 才能促进机械制造技术的良性发展。对于我们机械类专业来说, 迫切的任务就是要掌握机械制造工艺发展的方向, 掌握机械制造类企业对工艺人员的需求, 明确工艺人员的特征。尤其是必须具备的软性职业能力, 然后进行制造工艺课程体系和课程内容的研究, 来适应机械制造工艺的发展对人才的需求, 彻底解决当前机械制造工艺人员应具备哪些专业知识和实践能力的问题。提高制造工艺水平, 必须拥有一批高素质的工艺人员。工艺水平包括工艺技术水平、检测水平、装配水平、操作水平和工艺管理水平, 还包括推行成组技术、计算机辅助工艺等现代化管理手段水平。而大学本科毕业生, 由于所学的知识或专业并不和从事的工艺工作对口, 因而对工艺理论也相当生疏, 实践水平也较低。刚从学校毕业出来的大学生, 并没有经过一段时期很好的实习, 他们虽然有一定的工艺理论知识和工程技术能力, 但实践知识普遍不足, 加上有些毕业生的理论知识本来就没学透, 一知半解, 一下子很难真正适应工艺技术工作。他们设计的工艺装备很不实用, 甚至连图面上的工艺错误也很多, 编制的工艺过程采用率很低。
二改革理论教学内容, 推行模块化教学
随着科技的进步, 高新技术设备的普及使用以及新知识、新技术、新工艺、新方法的不断涌现, 人才培养的方式和时间周期也发生了很大的变化, 原有的课程体系、结构和内容已跟不上社会、企业对人才提出的培养目标, 不能适应教学改革要求。模块化教学是一种系统化、规范化、科学化的教学组织形式, 它围绕一个能力和素质的反馈变成模块的反馈, 在教法上强调知能一体。传统教学中, 教师过于注重书本知识、方法、方案的同步一体化的教与传授, 而忽视学生应用能力的培养。模块化教学的关键在于模块的确立。模块实质上就是一种微观课程的形态、内容, 综合运用各种教学方式、手段培养学生的与未来所从事职业相适应的能力。它自成一个独立的知能体系。
我校主要在机械专业、材料成型专业、车辆专业、热力专业讲授机械制造工艺这门课程, 只是侧重点不一样。如何把这些课程统一起来, 在有限的时间内让学生掌握相关的工艺理论知识?面对现有的课程体系和教学模式显现出的不足, 尝试实施模块化教学。根据专业的实际需要, 把制造工艺课程分成典型零件的制造工艺模块、先进制造技术模块、常规工艺规程制定 (夹具) 、装配工艺模块、结构设计与制造模块和其他综合模块 (如车辆专业车身制造) , 针对不同专业讲授不同工艺内容。通过这种模式尝试, 注重教学内容的整体布局, 强调教学内容的体系化, 促进理论知识与应用能力的有机结合, 帮助学生克服了枯燥难学的困难, 提高了专业教学效率和学生的学习兴趣。同时教学得到最大限度的优化, 共享优质教学资源, 使有限的教学资源发挥最大效能。
三分析产品制造特点, 重视制造质量
在笔者调研的生产厂家中, 都认为企业要注重制造技术和工艺的开发。虽然有些企业的生产机器不是当今最先进的, 但他们普遍重视新产品开发的同时, 同样注重生产技术和工艺的开发和创新, 从而确保产品的质量。企业让自己的产品在市场上保持领先地位;产品设计重复率, 制造过程的复杂性, 检测技术先进, 这些是从事装备制造业的每个设计者必须正视的问题。零件的制造很小很小的细节也要一丝不苟地执行。我们常说“这个差不多、马马虎虎”, 其实差得多, 在价值的体现上也差得多。要提高机械产品的附加值, 我们更要注重一些小的环节, 小至一个气孔、一个毛刺、一个刀痕及外观状况都对我们的零件加工或产品的价值产生影响。比如讲授典型零件加工这个模块, 对于车辆专业主要讲解发动机各零部件的制造技术, 机体毛坯制造方法有哪些, 如何检测毛坯质量, 毛坯图纸绘制, 不同国家的视图, 尺寸标注完整性, 技术要求, 热处理工艺, 尺寸控制方法等, 与实际企业生产要求接轨。同时让学生到企业参与生产过程与加工方法的研究, 了解工艺参数、工艺流程与产品设计、生产计划与管理以及项目评估与决策等, 对学生在实践过程中进行全面的质量管理教育与敬业精神与责任心教育。总之, 要培养既懂得产品的设计开发, 又懂产品生产制造工艺, 又懂市场消费, 能将创新的设计理念、创新的制造方法、创新的生产流程与创新的市场手段相结合, 能看懂图、能理解工艺、能优化性能、能推介新产品的创新型实用人才。培养学生在设计制造产品上的创新思维, 实现由“中国制造”向“中国创造”跨越式的发展。
四加强学生实践训练, 提高学生工艺水平
我校工科专业学生在大三下学期安排2~3周时间进行机械制造认识实习, 为后续的专业基础课和专业课学习提供感性认识, 实习的地点是生产企业, 实习内容跟机械制造工艺学紧密相关。老师在指导认识实习过程中, 紧密结合金工实习和机械加工工艺的有关知识, 编制详细的实习指导书。由浅入深以问题的形式将有关知识点列出, 引导学生带着问题在工厂寻求答案。结合现场完整的典型零件加工工艺过程, 装配工艺和焊接工艺等内容, 注重实际加工工艺的现场剖析, 引导学生分析加工工艺的重点、难点、关键点, 为今后的课程学习提供直观的工程知识, 提前和工艺学课程教学内容接触。在进行课程实践环节教学时, 学生就不会感到陌生抽象, 很多夹具在实习现场都接触过, 了解实际应用的方法、场合, 在分析定位、夹紧原理时就不会感到抽象。学生在实习过程结合我国机械产品在质量、品种、效率等方面的现状以及今后制造业发展的现实需要, 面向企业的产品和生产现场, 以制造工艺为主线, 了解产品质量、加工效率与经济性三者之间的协调关系, 系统理解工艺系统的刀具、机床、夹具、工件等各要素在生产现场的具体功能和应用。同时校内实验室及实训中心对学生全天开放。鼓励学生参加大学生工程训练比赛、机械创新、科研产品制作, 通过设计、零件制作, 进一步体会零件制造的全过程和一个合格零件从选材到制造出来的艰辛。我们构建了完善的实践教学环节体系, 形成理论教学实验实习参观课程设计理论教学的链式教学模式, 注重对学生的理论知识应用与基本工程能力的培养, 促进先进制造技术领域的知识普及。
五普及先进制造技术, 应用制造软件
先进制造技术是传统制造业不断地吸收机械、材料、计算机及管理技术等方面最新的成果, 应用于产品开发与设计、制造、检测、管理及售后服务的制造全过程。在一个国家的企业生产力构成中, 制造技术的作用一般占60%左右。各个国家经济的竞争, 主要是制造技术的竞争。其竞争能力最终体现在所生产产品的市场占有率。随着经济技术的高速发展、买方需求和市场环境的不断变化, 竞争日趋激烈, 所以各国政府都非常重视对先进制造技术的研究。面向制造系统的制造模式和管理方法, 如计算机集成制造系统 (CIMS) 、敏捷制造 (AM) 、绿色制造 (GM) 、并行工程 (CE) 、成组技术 (GT) 等。面向工程设计领域的先进制造技术, 如CAD、CAE、CAT、CAPP、CAM和反求工程等。面向物流处理的先进制造技术, 如数加工技术 (NC/CNC/DNC) , 柔性制造技术 (FM) , 快速原型/零件制造技术 (Rapid Prototype, Part Manufacturing-RPM) , 工业机器人技术 (Robot) , 超精密、超高速加工技术等。随着社会的发展, 人们对产品的个性化需求和不确定的市场环境, 制造资源的柔性和可重构性, 将成为21世纪企业装备的显著特点。先进的制造工艺、智能化的软件和柔性的自动化设备、企业的柔性发展战略, 构成未来企业竞争的软、硬件资源。因此, 加强三维数字化设计制造技术的普及, 培训大学生对3D软件和专业软件的使用, 将为大学生迅速对接企业提供有力的保障。
六结束语
根据人才培养要求, 我们深入分析了制造工艺的发展趋势, 积极探索和实践制造工艺的课程教学, 在教学内容方面, 突出先进性、系统性和工程化;围绕课程的主要教学内容进行创新。机械制造工艺课程实践教学改革是一项长期的工作, 无论是在内容、教学方法, 还是教学管理等方面, 还有许多改革的空间。
参考文献
[1]马晓春.我国现代机械制造技术的发展趋势[J].森林工程, 2002 (3)
机械制造工艺课程 第11篇
摘 要 半导体制造工艺是半导体器件以及集成电路制备的基础。《半导体制造工艺基础》重点研究半导体器件以及集成电路的制备方法与流程,是微电子专业的核心课程。基于此,本文对《半导体制造工艺基础》课程进行探索。
关键词 半导体制造工艺 课程探索
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1002-7661(2015)17-0001-02
《半导体制造工艺基础》以施敏所著教程为例,该课程在对基本原理介绍的基础上注重对工艺过程、工艺参数的描述以及工艺参数测量方法的介绍,并在半导体制造的几大工艺技术章节中加入了工艺模拟的内容,弥补了实践课程由于昂贵的设备及过高的实践费用而无法进行实践教学的缺憾。故熟练掌握《半导体制造工艺基础》将有助于我们加深对半导体制备的了解,为我们学习微电子专业打下坚实的基础。但目前《半导体制造工艺基础》在教学过程中还面临很多问题。在此背景下,我们将对《半导体制造工艺基础》课程进行教学探索。
一、教学内容的设置
《半导体制造工艺基础》的第一章简要回顾了半导体器件和关键技术的发展历史,并介绍了基本的制造步骤。第二章涉及晶体生长技术。后面几章是按照集成电路典型制造工艺流程来安排的。第三章介绍硅的氧化技术。第四章和第五章分别讨论了光刻和刻蚀技术。第六章和第七章介绍半导体掺杂的主要技术;扩散法和离子注入法。第八章涉及一些相对独立的工艺步骤,包括各种薄层淀积的方法。《半导体制造工艺基础》最后三章集中讨论制版和综合。第九章通过介绍晶体工艺技术、集成器件和微机电系统加工等工艺流程,将各个独立的工艺步骤有机地整合在一起。第十章介绍集成电路制造流程中高层次的一些关键问题,包括电学测试、封装、工艺控制和成品率。第十一章探讨了半导体工业所面临的挑战,并展望了其未来的发展前景
二、教学中存在的问题
在教学过程中,从教学工作量来看,发现《半导体制造工艺基础》教学内容过多,根据学校安排的学时很难上完。从教学方法来看,传统的口述以及PPT展示教学方法很难达到预期的教学效果,原因在于这门课程实践性很强。书中的图片特别是工艺过程及工艺效果只是简单的图片展示。从教学深度来看,传统教学方法只是演示,学生对工艺的参数没有概念,故对书本上的内容理解的深度很是欠缺。
三、教学方法的改革
为了提高教学效果,故必须对传统的教学方法进行改革。将工艺仿真软件TSUPREM 4 进行同步仿真与书本相结合将是一个好的教学方法。工艺仿真不但能让学生更轻松的理解工艺内容,还能让学生体会到工艺参数的重要性。下面将结合书本对这种方法进行讲解。《半导体制造工艺基础》第一章介绍半导体工艺技术基本步骤,属于概论,为了节约课时对其内容有所了解即可。第2章介绍晶体生长从熔融硅中生长的区熔(float-zone)法单晶生长工艺,为了节约课时对其内容进行简单介绍即可。第3章介绍硅的氧化包括热氧化过程,由于氧化工艺是半导体工艺的重点内容,应详细阐述,并且教会学生应用工艺仿真软件TSUPREM 4 进行同步仿真,观察每一步氧化带来的硅片上结构的变化,对氧化的效果有直观的了解。第4章介绍光刻技术,采用工艺仿真软件TSUPREM 4 对硅片进行光刻,观察硅片上光刻图形的变化。第5章介绍了刻蚀包括湿法化学刻蚀和干法刻蚀,刻蚀技术是工艺的重要内容,要求学生采用工艺仿真软件TSUPREM 4 对刻蚀进行仿真,比较两种刻蚀方法的效果,并观察每步刻蚀带来的结构变化。第6章介绍了扩散包括非本征扩散,横向扩散。同样采用工艺仿真软件TSUPREM 4对扩散过程进行仿真验证,观察可扩散的温度,时间,离子的浓度等参数对扩散结构的影响,为重点教学内容。第7章介绍了离子注入。离子注入是半导体工艺的核心部分,也是常见的工艺步奏,通过采用工艺仿真软件TSUPREM 4离子注入进行模拟仿真,观察离子注入的浓度,能量,退火时间以及退火温度等参数对离子分布的影响,加深对工艺参数的理解。另外第8章介绍薄膜淀积。第9章介绍MOS工艺。第10章介绍集成电路制造,测试,封装等工艺技术。最后这三部分由于涉及到很多具体的器件和电路,内容较多故可以一个典型例子为例进行讲解,同样采用工艺仿真软件TSUPREM 4进行工艺仿真,学生能熟练掌握工艺仿真软件后面的内容可以自己进行仿真验证。
四、结束语
《半导体制造工艺基础》是一门实践性很强的课程,采用工艺仿真软件TSUPREM 4来模拟工艺过程将有助于加强学生对工艺的了解。让学生深入浅出的理解半导体制造流程还需从教学方法上进行进一步改革。c
参考文献:
[1]施敏.半导体制造工艺基础[M].合肥:安徽大学出版社,2007.
[2]刘秀琼,余学功.半导体制造技术课程教学改革实践[J].中国科教创新导刊,2014,(02).
[3]李琦,赵秋明,段吉海.“半导体器件物理”的教学探讨[J].电子电气教学学报,2011,(2).
基金项目:(1)重庆市高等学校教学教改研究重点项目(编号:132014);(2)重庆市教育科学“十二五”规划课题(2014-GX-006)。
机械制造工艺课程 第12篇
所谓《机械制造工艺基础》课程是一门以机械制造工艺过程和方法为研究对象的机械类专业学科。它是职业技术学校机械类专业的一门基础课程。该课程最大的特点在于“理论和实践的统一”, 要求学生在拥有扎实理论知识的前提下, 具备熟练的实践操作技能。现行《机械制造工艺基础》课程存在诸如学生兴趣不足, 教学内容相对陈旧, 实践课时偏少, 学生动手能力差等问题。
二、对存在问题所作的原因分析
针对《机械制造工艺基础》课程存在的相关问题, 我分析了其产生的一些原因。
(一) 学生自身的原因
不可否认的是, 我国技校的大部分生源来自于农村和相对贫穷地区, 学生入学分数较低, 自身的素质和学习能力相对较差, 眼高手低的现象普遍存在。一些学生认为老师的教学方法已经落后于时代, 所讲授的知识已经不能适应现实需要。同时, 由于种种原因, 学生常常会有一种莫名的自卑感, 认为自己的前途渺茫, 存在混日子的思想。
(二) 教学内容的问题
自上世纪九十年代以来, 以高新材料、生物制药、计算机技术等为代表的新技术浪潮风起云涌, 传统的制造技术和制造观念日益受到新技术革命的影响。但是, 我国《机械制造工艺基础》课程的内容并未与时代同步发展, 略显陈旧。
(三) 教师的问题
《机械制造工艺基础》课程教学大纲对该课程的教学教师提出了相应标准, 即需要具备理论和实践两方面的技能。但是, 实际上部分学校的部分教师不能达到教学大纲中对理论和实践的双重要求。与此相比, 教师存在更多的问题是教
“兴趣是最好的老师”。教师应当在真正开始实施教学过程前为学生勾画出他们的职业前景, 培养学生对《机械制造工艺基础》这门课程的兴趣和学习动力。比如, 在第一节课带领新生观摩往届学生在学习该门课程之后所完成的优秀结课作品, 在学生内心形成“我能行”的心理暗示, 从而激发了学生的学习兴趣和热情。因此, 教师在教学中应当采取寓教于乐的教学方式。这就要求教师认真揣摩学生的心理和偏好, 在教学内容、教学语言、课外活动上下足功夫, 与学生打成一片, 营造愉快的学习氛围, 使得学生爱上老师, 爱上《机械制造工艺基础》这门课程。
(二) 扎实的理论知识是基础
客观地讲, 现行《机械制造工艺基础》教学是比较注重对学生理论知识的培养的, 培养学生扎实的理论知识的原因有二:其一, 教授理论知识是学生获得实践能力的必经程序;其二, 现行理论教学存在的主要问题在于“填鸭式”的教学方法, 教师运用更多的是“灌输”知识, 而不是“启发”学生。因此, 教师应当更多地运用现代化的教学手段, 使得相对单调的、乏味的理论生动化、形象化, 从而达到使学生深入理解理论的教学目的。此外, 我国部分学者和大众存在一种错误认识, 认为国外不重视理论知识的学习, 注重的乃是动手能力的培养。其实国外技校同样十分重视《机械制造工艺基础》课程理论知识部分的教学。以德国为例, 实践部分是排在理论教学之后来进行的, 学生若在动手实践部分发生了错误, 教师会引导学生重新对照、学习前期的理论知识。
(三) 培养动手能力是关键
学习理论知识的目的在于实践, 实践同时也是检验真理的唯一标准。因此, 培养学生的实践能力是《机械制造工艺基础》教学成功的关键。“实践出真知”, 理论是对实践的总结与升华, 在《机械制造工艺基础》教学中要格外注意处理好实践与理论的关系。教师的示范作用是学生准确掌握《机械制造工艺基础》课程所要求的实践技能的关键所在。教师应当在实践课上反复示范动作要领, 然后指导学练习, 及时发现学生在练习中存在的不规范动作, 纠正学生所犯的错误, 并再次指导学生练习正确动作。
比如我十分重视生产实习环节对学生动手能力的培养。我一般安排两到四周的实习时期, 改变以往学生轮岗的做法, 在实习布置阶段向每组学生发给零件制造图纸。首先要求他们在实习过程中识得图纸, 自主对所需材料进行选择和加工, 我在一旁引导、答疑和纠错。我认为, 实习的目的是要使学生获得一次综合性的动手锻炼机会, 使学生了解机械工程专业工人日常工作的基本流程。
四、结语
《机械制造工艺基础》课内容庞杂、琐碎, 任何一种具体的教学方法可能都会有它的不足之处和适用范围, 要根据该课程不同的部分而采用各种不同的教学方法。因此, 我着重探讨了培养学生浓厚的兴趣, 扎实的理论知识和实践动手能力这三个在教学的任何部分都应当注意的方面, 以求对促进《机械制造工艺基础》课程教学有所裨益。
参考文献
[1]周德检等.机械类专业教学改革的思考.广西高教研究, 2000, (4) .
[2]徐玉花.技工学校机械制造工艺基础教学改革初探.中国科教创新导刊, 2008, (9) .
[3]薛凤燕.技校《械制造工艺基础课程》教学探讨.经验交流, 2010, (11) .
机械制造工艺课程
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