《过程装备制造工艺学》课程分析*

张敬芝，付 玲，宁廷州

(枣庄学院机电工程学院，山东 枣庄 277160)

1 课程性质、定位

《过程装备制造工艺学》是过程装备与控制工程专业本科生专业选修的一门实践性很强的专业教育课程，本课程是主要以过程设备的制造工艺技术问题为主要研究对象的一门学科。课程主要介绍过程装备与控制工程特有设备(如压力容器，换热器)的制造工艺、质量要求及无损检测方法，并配合必要的生产实习，通过课堂教学传授工程实践中先进的过程设备制造工艺知识，同时也介绍了过程设备中通用机械的制造工艺。《过程装备制造工艺学》是将前期学习过的工程制图、机械工程材料、机械制造技术基础、机械原理、机械设计和过程装备设计以及国家标准和过程装备制造工厂制造工艺过程等有机结合的一门课程，其专业性和实践性较强，具有知识交叉融合的特点。

2 教学目标

通过本课程的学习，学生应具备下列能力：

(1)能够理解装备制造定期检测要求，掌握工程上主要的无损检测方法包括射线探伤、超声波探伤、表面探伤的工作原理以及应用在过程装备制造过程和设备使用过程中的检测规范。

(2)理解焊接接头的工程基础知识，理解钢制压力容器焊接工艺规程，掌握单层卷焊式受压壳体制造的准备、成形加工等制造工艺内容，掌握典型压力容器的制造工艺过程。

(3)理解机械加工工艺规程制定要求和步骤，掌握零件的工艺分析、毛坯选择、工件定位、加工顺序安排、加工余量和工序尺寸确定等机械加工工艺规程制定的相关内容，理解影响机械加工精度和机械加工表面质量的工艺因素及提高加工质量的有效措施，掌握典型装配方法及选择原则。

(4)能够从加工工艺性角度分析过程设备、过程机器解决方案的合理性和可行性。

(5)能够在可获得的生产条件下，对典型零件和典型过程设备制定可行的加工工艺方案。

(6)能够在制定加工工艺规程的过程中根据现有生产条件的限制，充分考虑工时、成本、生产效率等经济因素。

3 课程内容及重点和难点

本课程重点包括两方面：(1)过程设备制造部分，掌握承压壳体的制造工艺内容也就抓住了过程设备制造的重点。讲授时以单层卷焊式结构为主，介绍压力容器的材料、成型、焊接和检测等制造工艺内容，并与《过程装备设计》等课程紧密结合。(2)着重讲解机械制造工艺学基本理论，机械制造工艺规程制定等方面的内容，但在授课时，此部分内容应与《过程流体机械》课程有机结合。

4 学情分析及教学设计

《过程装备制造工艺学》主要包括3个部分的内容: 过程设备制造工艺、过程装备的检测与过程机械制造质量要求。由于学生前期已经在学习专业课和基础课中了解了工程制图、机械工程材料、机械制造技术基础、机械原理、机械设计等课程，所以在授课时应该着重讲授前两部分的内容，特别是过程设备制造工艺的内容，应该来说这是过控专业和其他近机类或机械类专业的主要区别。授课课时上，可以利用比较多的课时来讲解过程设备——压力容器制造中的材料准备、成型加工、热处理、焊接、装配和检测等内容，但对于过程机械制造部分，在课堂上则主要讲授过程机械制造过程中的影响加工质量的因素与原因、机械加工质量要求与标准规定、机械加工工艺规程制订、机械装配工艺与方法等主要内容，以便学生在工作实际中可以对过程机械进行恰当选型、维修与管理等。只有在教学过中抓住本课程的重点，才能做到有的放矢，才能让学生在学习本课程的过程中较好地理解与掌握本课程的核心[1]。

5 教学方法与手段

(1)多媒体教学

课堂上要把当今科学技术的发展和多媒体教学方式的多样化结合起来，采用板书、PPT、装备实物的3D图形、工程图、工厂里的工艺流程卡、模拟动画和视频录像等多种手段，增加过控专业学生对过程装备的具体结构、制造工艺过程的直观认识，同时也搭建了任课教师和学生间的信息交流平台，从而进一步增进教师和学生的双向沟通，提高学生的学习兴趣[2]。

(2)工程案例教学

通过工程案例授课，比单纯传授知识更精彩，也更有趣。首先讲授工程应用中的具体案例，其次结合工程案例给出相应的知识点之后再学习具体的相关知识，最后再回到工程案例中来做进一步的说明[3]，通过工程案例来讲解相应的知识点，不仅可以调动学生学习的积极性，使学生了解学这些知识的目的，进而激发学生的求知欲。

6 教学评价与考核方式

由于我国科学技术的不断发展和制造业的不断进步，新工艺、新方法不断地涌现，相应的标准和规范也不断更新，所以在课堂上除了讲授教学大纲要求的知识外，在每一课的最后，要求学生通过网络和图书馆学习和了解最新的技术和方法以及最新的国家标准，并提交一篇小论文，这样既提升了学生的自学能力，同时也加深了学生对教材内容的理解，小论文的成绩计入平时成绩，并计入期末总成绩。

由于本课程的概念多、知识点多、原理多，涉及的内容广泛，学生又不容易记牢，而且涉及到诸多标准的详细规定，实践性较强，因此本课程期末考试采用开卷形式进行考察。考试的内容应尽可能避免繁琐的推导与计算。考试题型应涵盖广泛，注重学生运用所学知识去分析问题和解决问题的能力，既能保证考试要求，又能更好地反映学生的实际学习效果[4]。

7 教学反馈及教学效果

从历届成绩可以看出，及格率都在70%以上，教学效果良好，学生都反映出学到东西了，毕业生找工作面试都学以致用。

8 课程规划建设

课程的建设目标是根据本课程的特点，在现有基础上，争取在五年内实现师资结构合理化、教学内容规范化、教学方法科学化、教学手段现代化、实践教学有效化的“五化”目标，把《过程装备制造工艺》课程建设成省内一流的精品课程。

本课程建设的主要步骤：

(1)结合本专业的培养目标对本课程的大纲作进一步科学合理的修订和完善，建立起一套完整的备课、授课、答疑、实践指导、测试等规章制度。进一步完善电子教案和电子课件，完成本课程相关习题、案例的资料充实。

(2)开发试卷计算机自动生成与管理的题库软件，实现以培养能力为中心的课程考核制度的改革；构建网上平台，开通《过程装备制造工艺》网上BBS论坛，使教师可以与学生直接交流、随时对话。部分课程资源上网。

(3)进一步完善实践性教学环节，加强实验室建设，争取自主编写出一套适合本专业教学需要的配套教材和实训教材。

9 课程思政

(1)培养学生的民族自豪感和爱国情怀

介绍国内装备制造技术的最新研究成果与进展，激发学生强烈的民族自豪感[5]。

(2)培养学生的唯物主义辩证法思维

相似准则的选择中，渗透着“抓住主要矛盾，解决关键问题”的自然辩证法思维。

(3)培养学生的科学精神

了解科学家严谨的逻辑推理过程，进而培养学生严谨的逻辑思维能力和科学态度；领略科学家孜孜不倦的科研精神，从而激励学生更加珍惜美好的学习生涯，努力学习，掌握知识和技能，做一个对国家、对社会有贡献的人[6]。

(4)课堂教学中用典型案例展示思政元素

通常来讲，重大的事件更容易使学生产生比较大震撼力，再加上授课教师富有情感地讲解与评论也就更容易打动学生的心灵，从而有效培养学生的职业素养、提升学生的科学观和世界观。

(5)实践环节中的德育教育

过程装备与制造工艺学的实践环节可以采用若干个学生进行组队的方式来共同完成，尽管每个学生的工作内容都不同，但具有同样的责任，这样有利于学生团结协作、为他人着想、乐于奉献品质的培养[7-8]。

10 结 语

以提升课堂教学水平为导向，从多个角度对过程装备与控制工程专业《过程装备制造工艺学》课程进行了分析，为《过程装备制造工艺学》的教学提供了参考和借鉴。