加强高职学生职业能力培养的研究与实践——谈《机械制造基础》课程教学改革

2022-09-11

1 机械制造基础课程的主要内容和重要性

机械制造基础是工科高职院校最重要的一门专业技术基础课, 教学目的是不仅使学生掌握常用工程材料选择、毛坯与零件成型方法确定, 并在切削加工质量控制等方面获得必要的基础知识, 更重要的是培养学生在工程材料和工艺设计方面具有解决实际问题的职业能力。是工科学生素质培养、能力提高、衔接社会, 加强通识, 实现宽口径专业教育的重要教学环节之一。

2 机械制造基础课程在教学中存在的问题

机械制造基础课程重要性从上述可知, 但在实际教学中, 教学目的不能很好实现。学生普遍反映《机械制造基础》课程的内容多, 涉及范围广, 听课如同听天书。究其原因如下:

2.1 教学内容不合理

本课程内容较多, 包括“工程材料”、“机械制造工艺学”、“金属切削原理与刀具”、“金属切削机床”等知识。在较少的教学时数内, 应侧重于培养的学生能达到合理选择材料和毛坯生产方法、合理设计零件的结构、对中等复杂零件可制定机械加工工艺过程、使学生初步掌握机械加工制造过程的基本理论、基本方法、实验技能、操作技能, 注重培养学生发现和解决问题的能力。因此在此教学目的的基础上应调整教学内容和试验内容。

2.2 教学方法不得当

本课程讲授时, 方法不得当, 学生难以消化、理解和吸收, 学生越听越糊涂, 导致教学效果不理想。因此应采用恰当的方法和手段, 使学生在明确学习目的的基础上, 提高学生学习兴趣, 通过通俗易懂的讲解, 降低学习难度, 以获得好的教学效果。

2.3 教学体系设置不合理

理论教学与工程训练相互独立和分离, 课堂教学前未能预先安排金工实习, 或金工实习与理论教学安排时间间隔时间太长, 学生缺少实际经验。由于学生缺少感性认识, 理论教学变得十分枯燥难懂, 本来形象具体的可以触摸感觉的东西, 变成了超想象的抽象的不可以接受的东西, 实际经验知识变成了抽象理论知识, 可以理解记忆的东西变成了死记硬背的东西。

2.4 受学生因素的影响

高职学生的学习劲头不足, 大多数没有自我学习的习惯, 因此在教学时必须因材施教, 采取适当的方法吸引学生的眼球, 当堂讲解透彻, 并加深复习理解。

2.5 金工实习实习质量不过关

金工实习时学生不认真, 或教学安排走过场, 没有获得较好的实习效果。

3 解决问题的理论依据

教育部颁布的相关的精神如下:

高职高专教育人才培养模式的基本特征是:以培养高等技术应用性专门人才为根本任务;以适应社会需要为目标、以培养技术应用能力为主线设计学生的知识、能力、素质结构和培养方案, 毕业生应具有基础理论知识适度、技术应用能力强、知识面较宽、素质高等特点。

课程和教学内容体系改革是高职高专教学改革的重点和难点。要按照突出应用性、实践性的原则重组课程结构, 更新教学内容。教学内容改革与教学方法、手段改革相结合。教学内容要突出基础理论知识的应用和实践能力培养, 基础理论教学要以应用为目的, 以必需、够用为度;专业课教学要加强针对性和实用性。

4 解决方法

根据机械制造基础课程在教学中存在的问题, 从四个方面解决:重新设置课程体系、组织与生产实践接轨的合理的教学内容、采用切实可行的教学方法和手段、采用与生产实践工作相似的考核方式。

根据教育部颁布的精神, 制定出符合高职教育特征的具体解决的方案。

4.1 重新设置课程体系

《金工实习》和《机械制造基础》合为一门课程, 采用模块式教学, 时间为5周。合理安排理论教学和实践教学内容和时间, 做到理论和实践相结合。

《金工实习》虽然是实践操作为主的技能实训课, 但同时必须要求学生具有相应的理论知识作指导, 没有理论教学支撑的《金工实习》必然只能停留在获取一些感性知识和操作技能的较低层次上, 只有实践没有理论的《金工实习》是不正确的;同时没有《金工实习》的实践教学, 学生缺少感性认识, 《机械制造基础》理论教学变得十分枯燥难懂;另外通过学习《机械制造基础》的基本工艺知识、基本工艺方法, 在《金工实习》实践中理论得到验证和加深理解。因此《金工实习》和《机械制造基础》合为一门课程, 在教学过程中实践教学和理论教学相辅相成, 并且一些理论课程内容实行现场教学, 教学效果显著。

《金工实习》和《机械制造基础》合为一门课程, 课程名称为《机械制造基础》。此课程应在学完《机械制图》、《公差与技术测量》、《制图测绘》、《机械设计基础》课程后开设。

4.2 组织与生产实践接轨的合理的教学内容

本着“教学内容要突出基础理论知识的应用和实践能力培养, 基础理论教学要以应用为目的, 以必需、够用为度;专业课教学要加强针对性和实用性”这样的原则, 构建一个以“工程材料、毛坯与零件的成形工艺及加工质量等机械制造的基础知识, 形成以工程材料为基础, 成形工艺为主线, 精度质量为监控”的课程内容。

4.2.1 理论教学内容

去除与实践生产不发生联系的一些内容, 如工程材料部分的“晶体结构”“铁碳三相图”等, 着重讲解“材料的力学性能概念”、“材料的种类、选择和应用”、“热处理种类、作用和应用”等。因为短时间内“晶体结构”“铁碳三相图”这样的内容不会讲解的透彻, 学生也不会在短时间理解, 关键是在生产实践中材料的选择和热处理参数的选择都以查表的形式确定, 不需要这样的理论依据。

铸造内容, 让学生了解铸造是毛坯的一种成型方法, 掌握铸造的工艺特性, 了解常用的铸造方法, 掌握各种铸造方法的应用。

焊接内容, 让学生了解焊接是毛坯的一种成型方法, 掌握焊接的工艺特性, 了解常用的焊接方法, 掌握各种焊接方法的应用。

冲压和锻造内容, 让学生了解冲压和锻造是毛坯的一种成型方法, 掌握冲压和锻造的工艺特性, 了解常用的冲压和锻造方法, 掌握锻造的作用, 掌握各种冲压和锻造方法的应用。

机械加工内容, 讲解机械加工基本知识、各种机床用刀具的种类和选择、加工参数的选择、零件定位的方法、夹具的选择和使用。

机床设备方面, 讲解车床、铣床、刨床、镗床、磨床、插床、滚齿机等的工艺范围和加工方法。数控加工、电火花加工的原理和特点。

零件精度质量方面, 讲解影响零件精度的因素和提高精度的方法。

最后讲解工艺规程制定。

4.2.2 实践教学内容

金工实习教学上, 除了原有的车工、钳工、铣工、刨工、磨工、铸造、焊接、热处理, 还增加数控铣、数控车、电火花机床实习。根据专业的不同, 实习重点有所不同。

4.2.3 实验教学内容

实验开设拉伸实验、硬度实验、冲击实验、热处理实验、车刀几何角度测量、专用夹具拆装及组合夹具组装实验、数控线切割加工演示实验。

4.3 采用切实可行的教学方法和手段

在《机械制造基础》教学过程中, 学生往往很迷茫, 不知道本课程的作用, 学习的知识也不知道如何与生产实践接轨, 更不知道如何应用, 因此学习兴趣不高, 学习效果较差。为了改变以上现象, 我对教学方式进行了改革, 除了上述的“理论结合实践, 边理论边实践, 实践完了再理论”和“现场教学之外”之外, 采取了更具特色的“目标教学法”。具体方案如下。

1-上盖2-输出轴左轴承端盖3-输入轴4-注油孔5-输出轴轴承6-输出轴右轴承端盖7-输入轴右轴承端盖8-输入轴轴承9-底座10-放油孔11-输入轴左轴承端盖12-小齿轮13-大齿轮14-输出轴15-螺母16-垫圈17-螺栓

见图1所示, 这是一个减速箱的三维装配图和三维装配图的拆解图, 告诉学生本课程的教学目标就是掌握这样的一个减速箱制造过程、保证减速箱精度和降低成本的方法。这类减速箱是我们校高职学生进行《制图测绘》课程时测绘的对象, 学生对它的结构比较了解。

此减速箱共有近20种零件组成, 每种零件选用的材料也各不相同, 包括H T 2 0 0、HT150、40Cr、45、Q235、工程塑料等;这些零件毛坯的成型方法也各不相同, 包括铸造、圆钢 (型材) 、锻造、冲压;零件的形状也各不相同, 其机械加工方法包括车床、铣床、镗床、磨床、刨床、压力机等, 工序中还包括热处理, 此减速机应具备较高的精度, 因此减速箱具有代表性, 掌握了此减速机的制造过程和制造方法, 就基本掌握了一般设备的制造过程和制造方法。

在以上教学方法的基础上, 一些通用的方法依然采用, 如通过多媒体播放动画或图片, 使理论教学形象化、具体化, 不再抽象;任务教学法, 调动学生学习的主动性, 完成一定学习任务, 学生有一定的成就感, 同时锻炼了学生的自我学习的能力;竞赛法, 在实习教学过程中, 制定相应的实操竞赛内容, 创造一个良好氛围, 提高学生学习的积极性;鼓励学生创新, 鼓励学生自己设计产品, 并在实习过程中加工制造。