机械工程实践课程的创新与发展

马超 徐柳　张晓丽

摘 要： 文章针对军事交通学院机械工程实践课程的现状和存在问题，从体系建设入手，加强机械工程实践课程的建设，提出增强机械工程实验室建设的基本举措，以解决复合型人才培养中的创新能力问题。

关键词： 机械工程 实践课程 教学改革

机械工程实践课程是工科院校教学计划中的必修实践课程，在本科人才培养和科学研究中发挥着越来越重要的作用。机械工程实验室是工科高等教育教学体系的重要组成部分，是机械类各专业培养学员动手能力和实践技能的关键。针对机械工程实践课程的现状和教学过程中的突出问题，文章主要从机械工程实践课程的现状谈起，提出如何对课程标准进行改革创新，更进一步提出机械工程实验室硬件建设的方案，为最终开设机械程创新与实践课程做准备。

1.机械工程实践课程的现状

机械工程实践课程的完善体现在两方面：一是硬件，拥有齐全的实验设备及先进制造设备，二是合理的教学体系（包括教学管理、教学内容、教学方式和教学文件等）。由于院校硬件条件的限制，目前仅有机械设计、工程材料、互换性与测量技术及金工实习四个模块的实践课程，教改只能在长期的教学实践中不断总结与完善先进合理的教学体系上下工夫。

我院机械工程实践课程拥有一支业务能力强、综合素质高、富有创新精神的爱岗敬业的理论和实践教学队伍，但学历结构和年龄结构不十分合理，年龄普遍偏大，知识体系比较落后，距离满足现代先进工程实践教学还有差距。

高素质的教师队伍才能取得高质量的实践教学水平，才能稳步推进教学研究和教学改革。课程的核心在于教学，因此重视教学研究关系到机械工程实践课程的发展和教学质量的提高，是课程建设的中心环节。

2.机械工程实践课程标准的改革

本课程改革后共分八个部分，共100学时教学。

2.1机械设计实验

本部分实验由于是经典实验，不做变化。

2.2机械工程基础测量实验

本部分实验内容分为两类：一类是线性测量实验：杠杆齿轮式比较仪和立式光学比较仪测外径，内径百分表测孔径，手持式粗糙度测量仪测表面粗糙度。另一类是齿轮测量实验：齿轮径向跳动检查仪测齿轮径向跳动误差，公法线千分尺测齿轮公法线长度偏差，周节仪测量齿距偏差与齿距累积误差。教学时采用先讲授并示范操作方式，主要时间为学员独立操作，教学人员对学员的操作加以指导，使学员达到：（1）了解常用线性测量仪器和齿轮测量仪器的原理；（2）熟悉外径、孔径、表面粗糙度、齿轮径向跳动误差、齿轮公法线长度偏差、齿距偏差与齿距累积误差的测量方法。

2.3机械工程材料实验

本部分实验内容为：测定金属的布氏、洛氏硬度，观察钢与铸铁的金相显微组织，钢的热处理，钢铁的火花鉴别。教学时采用先讲授并示范操作方式，主要时间为学员独立操作，教学人员对学员的操作加以指导，使学员达到：（1）了解布氏、洛氏硬度的测定原理，掌握布氏、洛氏硬度的测定方法；（2）了解钢与铸铁的金相组织及其对性能的影响；（3）熟悉钢的热处理工艺知识；（4）熟悉钢铁的火花形成原理及火花的特征。

2.4焊接

本部分实习内容为：气焊、气割及手工电弧焊的设备与工具，焊接材料，焊接基本操作，气体保护焊等。教学时采用先讲授并示范操作，主要时间为学员实习，教学人员对学员的操作加以指导，使学员达到：（1）能正确选择焊接电流及调整气焊火焰；（2）初步掌握焊条电弧焊、气焊的平焊操作技能，熟悉气割的操作方法；（3）具有快速焊接军械装备部件的技能；（4）综合或创意（新）训练：安排课内外结合的综合工艺训练，或设计与制作结合的创意（新）训练。

2.5车削加工

本部分实习内容为：车削加工的特点及应用，车床与车刀，工件的安装，车外圆、车端面、钻孔、车孔、车槽、车断、车锥面、车成型面与螺纹等。教学时采用先讲授并示范操作方式，主要时间为学员实习，教学人员对学员的操作加以指导，使学员达到：（1）掌握卧式车床的操作技能，能按零件的加工要求正确使用刀、夹、量具，独立完成简单零件的车削加工；（2）综合或创意（新）训练：安排车削加工的综合工艺训练或自主设计的创意（新）实践训练。

2.6钳工

本部分实习内容为：钳工基本知识，画线、锯削、锉削、钻孔、攻螺纹和套螺纹的方法和应用，钻床的组成、运动和用途及扩孔、铰孔和锪孔的方法，机械部件装配的基本知识等。教学时采用先讲授并示范操作方式，主要时间为学员实习，教学人员对学员的操作加以指导，使学员达到：（1）掌握钳工常用工具、量具的使用方法；（2）能独立完成钳工作业件；（3）具有快速装拆军械装备部件的技能；（4）综合或创意（新）训练：安排难度适中的综合训练或创新设计制作。

2.7其他普通机床见习加工

本部分实习内容为：铣削，磨削，刨削及常用齿形的加工等的见习实习，使学员达到：（1）熟悉铣削、磨削的基本操作方法；（2）了解刨削及常用齿形的加工方法。

2.8先进制造技术（3D打印）

本部分实习内容为：数控车床，数控铣床，3D打印等。教学时采用先讲授并示范操作方式，主要时间为学员实习，教学人员对学员的操作加以指导，使学员达到：（1）能进行数控类机床，如、数控车床、数控铣床等编程与操作；（2）能进行快速成型制造（3D打印技术）；（3）了解加工中心的编程与操作；（4）综合或创意（新）训练：安排数控加工的综合工艺训练或自主设计的3D打印实践训练。

3.机械工程实践课程的硬件建设

课程标准是指导性的文件，硬件建设是发挥教学水平的舞台。在立足于培养方案，对现有实验室和实习车间的基础上进行改扩建，既符合教学要求，又节约大量资金，避免重复建设。课改后的机械工程实践课程实验室建设方案如下：

在现有实验室和设备设施的基础上，基于长远发展统筹考虑。主要建设内容包括：（1）扩建实验室场地，由原有的1440平方米，扩建为3080平方米。（2）新建四个创新实验室，即机械创新设计与制作实验室、先进制造技术实验室、手工造型实习区和CAM实验室。（3）引进1600套实验设备。

4.机械创新与实践课程的建设

4.1课程的地位与性质

机械创新与实践课程由于其课程性质，特点为强调学生亲身实践的过程，对培养学生的动手能力、创新思维能力，实施素质教育具有重要意义。

4.2课程的基本理念

本课程依托机械工程实践实验室这个平台，开展科技创新活动，抛弃以往根据学生作品好坏及难易程度的评价标准，重点培养学生在实践中运用知识，获得实践经验，从而培养学生的工程素质、创新能力和团队协作能力。

4.3课程设计思路

该课程设计中遵循教育和教学基本规律，注重机械创新实践基本理论知识的传授，并注重学生分析、解决问题能力的培养。在知识的选择上，以提高实践能力、创新能力和解决实际问题的能力为着眼点。在教学内容的编排上，强调内容的动态更新，采用专题式设置，做到理论与实践相结合。学生自由组队选择专题，要求进行开题报告、中间汇报、终期答辩，在教学过程中突出学生的主体地位，发挥教师的引导作用。

参考文献：

[1]刘永平.机械工程实践与创新[M].北京：清华大学出版社，2010.

[2]马超，王宾，刘占东等.金工实习课程的创新与融合[J].考试周刊，2013，55.