机械制造工艺学课程设计的教学探讨

李 翔　杨 鲁　孟 杰　刘 霜

重庆科技学院机械与动力工程学院　重庆　401331

机械制造工艺学课程设计的教学探讨

李 翔杨 鲁孟 杰刘 霜

重庆科技学院机械与动力工程学院重庆401331

机械制造工艺学课程设计是培养工程应用型人才的重要的实践教学环节。分析了近年来课程设计教学中所出现的问题原因，从学生思想、课程选题、设计手段、指导方法和成绩评定等多方面入手，有针对性地提出了具体解决措施。通过这些教学改革举措，有效地提高了机械制造工艺学课程设计教学质量。

课程设计；教学创新；应用型人才

目前，国内众多普通高校正在积极探索应用型本科的发展道路，应用型本科作为应用型人才培养的重要阶段，对原有的学生培养模式会有一些新的改变。专业理论课有利于学生快速掌握专业知识，专业课课程设计可以巩固学生对专业知识的理解，进一步培养学生处理生产实际问题的能力。作为实际工作模拟的课程设计可以在短时间内提升学生综合素质和能力，也是应用型人才培养的重要方式。

1　机械制造工艺学课程设计的重要性

机械制造工艺学课程设计是培养应用型人才的重要手段，它不仅能加深学生对机械制造技术专业课的理解，还可以提高学生各方面的综合能力，加强学生和教师、学生和学生之间的交流互动，拓展思维，促进创新。其重要性主要体现在以下几个方面：

（1）培养学生综合运用机械制造工艺学及相关专业课程的理论知识，结合金工实习、生产实习中学到的实践知识，独立地分析和解决机械加工工艺问题，初步具备设计中等复杂零件的工艺规程的能力。

（2）能根据被加工零件的技术要求，运用夹具设计的基本原理和方法完成夹具结构设计。在课程设计中促使学生思考问题，并最终解决问题，强化学生自主创新意识，是培养学生创新能力的重要途径。

（3）培养学生耐心细致、科学分析、周密思考和吃苦耐劳的良好习惯。同时也培养学生团队合作精神和组织领导能力。

（4）使学生熟悉和能够应用有关手册、标准、图表等技术资料。

（5）进一步培养学生机械制图、设计计算、结构设计和编写技术文件等的基本技能。

2　机械制造工艺学课程设计的现状

近年来，受多种因素的影响，普通工科院校的机械制造工艺学课程设计普遍存在着一些问题。

（1）学生不重视课程设计，缺乏兴趣，存在应付了事的思想。

（2）机械制造工艺学课程设计教学时间安排不合理，在课程设计专周期间，学生还要准备其他各种考试，或者忙于求职等，无暇顾及课程设计。

（3）由于高校扩招后，生源素质有所下降，部分学生对理论知识掌握不好，课程设计自然无从下手，因而抄袭现象时有发生。

（4）学生缺乏吃苦耐劳精神，在处理课程设计这种比较复杂的问题时，不愿意积极主动地寻求解决途径，同时不愿意反复修改课程设计成果，存在畏难情绪，学生总是希望老师告诉他们应该怎样去做，成为“复印机”。

3　机械制造工艺学课程设计的改革探索

机械制造工艺学课程设计要求学生针对一个中等复杂程度的零件编制一套机械加工工艺规程，设计一副教师指定的加工工序的专用夹具，并撰写设计说明书。学生应该在老师的指导下，认真地、有计划地、独立完成设计任务，整个课程设计侧重于让学生掌握机械零件加工工艺编制的完整过程。针对机械制造工艺学课程设计所出现的问题，从多方面入手，综合应用多种教学手段提高课程设计的教学质量。

3.1重视设计题目选择

选题要能充分实现教学目标，针对应用型本科培养的目标，机械制造工艺学课程设计所指定的零件应有很强典型性和现实性。首先，所用零件要有典型性，课程设计用到的零件应该是轴类、盘盖类、箱体类和异形零件中的代表性零件；其次，所选零件结构相对简单，加工工艺要求不高，旨在让学生能够掌握加工工艺设计的全过程，能够独立完成；最后，要鼓励学生从生产实践中或从生活中自选零件作为设计用零件。课程设计中选定的零件复杂程度不同，所造成的零件加工和夹具设计的难度也大不一样，学生可以根据自己的实际情况和兴趣爱好自由选择。教师在评定成绩的时候应该将零件加工的难易程度等因素考虑其中。这样就有利于不同能力学生水平的发挥，提高学生对专业课课程设计的积极性，增强学生的自信心。

选题要能承接先修课程，选题要承接先修的机械测绘课程设计、金工实习及生产实习等课程。机械测绘课程设计使学生初步了解典型零部件的结构、装配关系和零件的连接方法；金工实习和生产实习有利于在课程设计中合理的选择加工方法和定位方案，机械零件的三维造型的学习，为学生提供了比较直观的设计成果，有效地克服了目前学生中普遍存在空间想象力问题所导致的二维制图错误百出的问题。课程所选题目能够紧密联系先修课程，这样既有利于培养学生工艺设计和夹具设计等方面的能力，又能训练计算、绘图、查资料、执行标准等基本技能。

3.2改进教学组织模式

改变传统的设计小组分组模式，在学生安排方面可根据零件的复杂程度确定每一个组的学生人数，但是在确定每一组学生时，指导老师往往根据学生理论课成绩的高低，把成绩好的和成绩差的分在同一设计小组，以图能够完成设计任务和减少教师的指导难度。而今大学生个性心理普遍较强，这样的分组方式会引起部分成绩较差学生的误解，认为这是教师的一种歧视，因而对设计有抵触情绪，不利于学生的课程设计。指导教师可以根据学生名单的顺序依次分组，实践表明，学生们之间的互相帮助和讨论并非一定要在同一小组内进行，所以顺序分组并不会影响学生间的相互协助。

改变传统教学组织模式，一般工科院校采用两周左右教学专周来组织课程设计，这样虽然便于教学组织管理，但是设计任务过于集中，在此期间，学生既要完成课程设计，可能还要忙于其他考试，往往使得学生应付课程设计，缺少充足的思考时间。为了改变这一现状，指导教师在理论课程开始时就下发课程设计任务书，这样，学生会带着任务或问题学习理论课程，学生有充分的课外时间查资料、定方案、改错误。教师也有充足的时间解答学生的疑问，更可把课程设计中具有代表性的问题作为案例教学，将课程设计的问题与难点分解到整个教学过程。经过理论教学和课程设计同步进行，学生在设计专用周里能够很快进入状态，有充足的时间思考和修改，提高了设计质量，同时也丰富了理论教学。

3.3计算机辅助课程设计全过程

随着计算机技术的发展，现代工程技术人员在实际工作中广泛采用计算机辅助设计。但在传统的机械制造工艺学课程设计中，出于训练学生工程设计基础技能的需要，指导教师往往要求学生手工绘制设计图纸，这与工厂工艺技术人员实际工作情况相背。因此，我们要求学生尽量采用计算机辅助设计方式。首先，利用成熟的CAPP软件进行工艺设计，其次，运用三维CAD软件设计专用机床夹具并转化为二维图纸用于生产制造，然后，利用有限元分析软件进行夹具关键零件的强度和刚度分析，最后，利用常用办公软件撰写课程设计说明书等。通过全程计算机辅助设计，培养学生的计算机应用能力，提高了设计效率，把更多的时间用于思考，同时也弥补了学生空间想象能力差和二维制图错误多的状况。

3.4提高教师的指导效果

现代教育强调以学生为主体，教师为主导。课程设计应由学生独立完成，不能依赖教师。但是机械制造工艺学课程设计包括工艺路线制订、定位夹紧方案设计、工艺参数选择、夹具结构设计等，学生往往感到已知条件太少而无从下手。实践表明，机械制造工艺课程设计应借助教师的步步引导，不能完全放任，教师的指导是课程设计能否完成的关键。

改善指导方式，教师应采用集体与个别相结合的指导方式。设计前一定要把任务交代清楚；中间穿插集体指导，解决共性问题；后期主要是检查与纠正细节。针对学生能力和基础上的差异，教师要注重因材施教。学生完成一部分设计后，送交教师批阅作为总评的依据，教师能对每个学生的设计情况进行动态检查。

建立正确的指导理念，教师应有正确的指导理念。（1）要有参与意识，教师不能只作旁观者，教师的参与往往起到很好的示范效果。（2）对学生在设计中的遇到困难，指导教师不要急于给出解决方案或者过早地给问题下结论，要多引导和启发学生，给出解决问题的思路或者需要查阅的参考资料等，不可代替学生去做。（3）要把握好指导的度，指导教师不要过分地强调合理性而过多或频繁的指出学生设计中的“错误”，这样会使学生“不敢”设计下去，对设计失去了信心。对于学生的某些设计成果，只要不是原则性错误，指导教师应该多肯定同时也要指出这样设计的弊端，多鼓励学生大胆独立地设计。（4）要引导学生树立正确的设计思想，设计是一个反复推敲、反复修正、不断创新的过程，引导学生从错误和失败中找到问题所在，在反复地修改中体会理论知识。

3.5成绩评定

在设计完成后，安排时间分组进行答辩，答辩是教师检查设计质量高低和辨别抄袭的有效手段，也是对暴露出来的共性问题进行的一次集中答疑。同时通过答辩也锻炼了学生的口头表达能力。答辩既不能流于形式，也不能拘于形式，师生要认真做好答辩的准备和组织工作。答辩时，首先将本组完成的工艺卡提交给教师，由一名学生担任主要答辩人，对该组在零件工序设计的理由和每位组员在设计过程中所做的工作描述，阐述在设计过程中出现的各种问题以及组员是如何解决这些问题的等，其他小组成员协助主答辩人回答教师的提问；然后小组的每一位同学相老师展示自己所设计的夹具图纸，指导教师对每一位同学的设计成果的相关问题提问并对学生的回答和设计成果进行点评，当场给出课程设计成绩等级。

课程设计成绩评定应该以图纸、计算说明书和答辩成绩为主，兼顾设计态度等表现；同时，评定成绩要有一个相对固定的考核标准，但又不拘泥于该标准，要鼓励学生大胆合理创新，创新意识在考核成绩中应有所体现。课程设计的最后成绩由工艺设计成绩和夹具设计成绩两部分组成，工艺设计成绩占40%，夹具设计成绩占60%。工艺设计部分的成绩根据小组提交的工序卡和答辩情况总体给分。夹具设计部分成绩是根据个人的夹具设计成果、答辩表现和平时表现等综合给分。

4　结束语

机械制造工艺学课程设计是机械制造工艺学课程教学的一个不可或缺的辅助环节，机械制造工艺学课程设计以提高应用型本科大学生创新实践能力、加深学生对专业知识的理解、锻炼学生团队合作能力、开拓学生的思维以及提升学生综合素质为主要目标。近年来，受多种因素的影响，机械制造工艺学课程设计的教学出现了一些问题，针对出现的问题，在课程设计中进行的相关改革和实践，加强学生思想教育，合理安排课程设计时间，创新课程设计的手段，改变指导方法及加强成绩评定等，充分调动和发挥学生的积极性、主动性，才能有效地提高机械制造工艺学课程设计的教学质量。

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［3］ 曹付义，郭志军.工科大学生工艺课程设计存在问题及解决对策［J］.中国现代教育装备，2010（23）:104-106.

［4］曹毅.从课程设计谈本科生自主创新能力的培养［J］.安徽理工大学学报，2010，12（2）:88-90.

Teaching Research on Curriculum Design for Mechanical Manufacture Technology

Li Xiang， Yang Lu， Meng Jie， Liu Shuang
Chongqing University of Science & Technology， Chongqing， 401331， China

The curriculum design for mechanical manufacture technology is one of the important practical teachings to train the application engineer. The defects in the present curriculum design teaching are analyzed； the solutions for these defects are taken on course topics，design tools， design guidance and grading etc. The teaching quality of the curriculum design for the mechanical manufacture technology is effectively improved through these teaching innovation methods.

curriculum design； teaching innovation； application engineer

2014-12-29

李翔，硕士，讲师。