發(fā)布時(shí)間：2022-02-11 14:47:27
序言：寫作是分享個(gè)人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的機(jī)械工藝實(shí)訓(xùn)總結(jié)樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請(qǐng)盡情閱讀。
[論文關(guān)鍵詞]機(jī)械制造 技術(shù)項(xiàng)目 教學(xué)法 教學(xué)設(shè)計(jì)
一、項(xiàng)目教學(xué)法
項(xiàng)目教學(xué)是以“項(xiàng)目”為載體而進(jìn)行的教學(xué)活動(dòng)，所設(shè)置的“項(xiàng)目”應(yīng)包含多門課程的知識(shí)。信息的收集、方案的設(shè)計(jì)、項(xiàng)目實(shí)施及最終評(píng)價(jià)都由學(xué)生自己負(fù)責(zé)，學(xué)生通過該項(xiàng)目了解并把握整個(gè)過程及每一個(gè)環(huán)節(jié)的基本要求，通過解決問題，掌握相關(guān)理論知識(shí)及實(shí)踐技能，教師進(jìn)行適當(dāng)指導(dǎo)。
二、實(shí)施流程
實(shí)施流程為：明確項(xiàng)目任務(wù)一制訂計(jì)劃一實(shí)施計(jì)劃一檢測評(píng)估一歸檔應(yīng)用。首先，教師布置項(xiàng)目任務(wù)，學(xué)生討論；其次，學(xué)生查閱資料制訂計(jì)劃，教師審查指導(dǎo)評(píng)定計(jì)劃是否合理可行；第三，學(xué)生分組，并明確分工合作完成項(xiàng)目任務(wù)；第四，學(xué)生白評(píng)、小組互評(píng)、教師評(píng)價(jià)；最后，教師將記錄歸檔，學(xué)生在實(shí)踐中應(yīng)用。
三、項(xiàng)目課程設(shè)計(jì)
(一)設(shè)計(jì)理念
1.校企合作開發(fā)工作過程導(dǎo)向課程。通過教師到企業(yè)實(shí)踐，了解企業(yè)的生產(chǎn)工作流程，掌握企業(yè)對(duì)知識(shí)的需求，與企業(yè)技術(shù)人員共同以企業(yè)真實(shí)工作任務(wù)為課程“主題”設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)情境，遵循由簡單到復(fù)雜的原則，確定教學(xué)項(xiàng)目，使學(xué)生在“真實(shí)”的職業(yè)情境中、完成任務(wù)的過程中掌握綜合職業(yè)能力。
2.學(xué)習(xí)過程即為工作過程。為了讓學(xué)生更加深刻了解企業(yè)，提前與社會(huì)接軌，在學(xué)習(xí)的過程中引入企業(yè)的管理和競爭機(jī)制，建立一套完整的班組體制，設(shè)計(jì)車間主任、班長、組長、質(zhì)檢員等職位。在學(xué)習(xí)過程中發(fā)揮團(tuán)隊(duì)合作精神，創(chuàng)立優(yōu)秀班集體。通過任務(wù)書的發(fā)放、材料的領(lǐng)取、考核標(biāo)準(zhǔn)的制定等組織實(shí)施過程，體現(xiàn)工作過程的完整性。
3.教學(xué)過程以學(xué)生為主、教師為輔。教師通過制定工作項(xiàng)目任務(wù)書設(shè)定具體內(nèi)容，學(xué)生通過資訊、決策、計(jì)劃、實(shí)施、修正和評(píng)價(jià)等環(huán)節(jié)，真正實(shí)現(xiàn)學(xué)生做中學(xué)、學(xué)中做，教師只是針對(duì)性地講授、示范、引導(dǎo)。
4.工學(xué)結(jié)合提高學(xué)生綜合職業(yè)素養(yǎng)。在教學(xué)過程中，引進(jìn)企業(yè)的5s管理模式，并把管理列入考核標(biāo)準(zhǔn)中，使學(xué)生在良好的工作環(huán)境和習(xí)慣中，提高綜合職業(yè)素養(yǎng)。
(二)設(shè)計(jì)思路
采用項(xiàng)目化教學(xué)的課程應(yīng)從實(shí)際應(yīng)用的角度出發(fā)，依據(jù)由簡單到復(fù)雜的原則，以典型工作任務(wù)為主線，設(shè)立教學(xué)項(xiàng)目，由教師指導(dǎo)學(xué)生開展獨(dú)立學(xué)習(xí)，并完成工作任務(wù)或項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)對(duì)工作過程的認(rèn)識(shí)和對(duì)完成工作任務(wù)的體驗(yàn)，從而形成職業(yè)崗位能力，滿足職業(yè)崗位需求。
(三)課程內(nèi)容的選取
機(jī)械制造技術(shù)課程包含金屬切削原理與刀具、機(jī)械制造工藝學(xué)、機(jī)床夾具設(shè)計(jì)與應(yīng)用、金屬切削機(jī)床等內(nèi)容，特別適合于采用項(xiàng)目教學(xué)法展開教學(xué)。其主要先修課程為“機(jī)械制圖”“極限配合與測量技術(shù)”和“工程材料及熱處理”。先修實(shí)踐環(huán)節(jié)為金工實(shí)習(xí)。同步實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)為車、銑、磨加工訓(xùn)練。
為保證學(xué)生畢業(yè)后能夠熟練運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，勝任職業(yè)崗位，我們依據(jù)各專業(yè)人才培養(yǎng)方案的要求，根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律以及職業(yè)能力成長規(guī)律，組織課程內(nèi)容，最終達(dá)到教學(xué)預(yù)期目的。在多次深入機(jī)械加工企業(yè)調(diào)研后，選擇貼近工廠實(shí)際的5個(gè)典型項(xiàng)目，將該課程的教學(xué)內(nèi)容、計(jì)劃學(xué)時(shí)、項(xiàng)目名稱、能力目標(biāo)、知識(shí)點(diǎn)、訓(xùn)練方式及結(jié)果作如下總結(jié)：
1.項(xiàng)目1一軸類零件工藝制定、加工與檢測，計(jì)劃20學(xué)時(shí)，其中理論8學(xué)時(shí)，實(shí)踐1 2學(xué)時(shí)。能力目標(biāo)：(1)正確分析軸類零件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及功用；(2)正確分析零件圖；(3)確定加工工藝路線；(4)制定工藝規(guī)程；(5)成品檢測。知識(shí)點(diǎn)：(1)車床的結(jié)構(gòu)組成；(2)車床的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)；(3)車刀的結(jié)構(gòu)、材料及所完成的工藝結(jié)構(gòu)；(4)車床附件及作用；(5)測量工具的使用。訓(xùn)練方式：示范講解、實(shí)際操作、自主學(xué)習(xí)。結(jié)果：工作報(bào)告總結(jié)及加工實(shí)物展示。
2.項(xiàng)目2一盤套類零件工藝制定、加工與檢測，計(jì)劃2 O學(xué)時(shí)，其中理論8學(xué)時(shí)，實(shí)踐12學(xué)時(shí)。能力目標(biāo)：(1)正確分析盤套類零件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及功用；(2)正確分析零件圖；(3)初步確定加工工藝路線；(4)制定工藝規(guī)程；(5)成品檢測。知識(shí)點(diǎn)：(1)孔加工設(shè)備的類型；(2)孔加工設(shè)備的結(jié)構(gòu)組成及運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)；(3)孔加工刀具的種類；(4)孔加工刀具的結(jié)構(gòu)、材料及所完成的工藝結(jié)構(gòu)；(5)盤套類零件的裝夾；(6)測量工具的使用。訓(xùn)練方式：示范講解、實(shí)際操作、自主學(xué)習(xí)。結(jié)果：工作報(bào)告總結(jié)及加工實(shí)物展示。
3.項(xiàng)目3一箱體類零件工藝制定、加工與檢測，計(jì)劃20學(xué)時(shí)，其中理論8學(xué)時(shí)，實(shí)踐1 2學(xué)時(shí)。能力目標(biāo)：(1)正確分析箱體類零件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及功用；(2)正確分析零件圖；(3)確定加工工藝路線；(4)制定工藝規(guī)程；(5)成品檢測。知識(shí)點(diǎn)：(1)刨床和銑床的類型及結(jié)構(gòu)組成；(2)刨床和銑床的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)；(3)刨床和銑床--用刀具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、材料及所完成的工藝結(jié)構(gòu)；(4)箱體類零件加工過程夾具的特點(diǎn)及結(jié)構(gòu)；(5)測量工具的使用。訓(xùn)練方式：示范講解、實(shí)際操作、自主學(xué)習(xí)。結(jié)果：工作報(bào)告總結(jié)及加工實(shí)物展示。
4.項(xiàng)目4一圓柱齒輪工藝制定、加工與檢測計(jì)劃20學(xué)時(shí)，其中理論8學(xué)時(shí)，實(shí)踐12學(xué)時(shí)。能力目標(biāo)：(1)正確分析圓柱齒輪零件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及功用；(2)正確分析零件圖；(3)確定加工工藝路線；(4)制定工藝規(guī)程；(5)成品檢測。知識(shí)點(diǎn)：(1)成形法和展成法的概念及原理；(2)齒廓表面加工設(shè)備的類型及結(jié)構(gòu)組成；(3)齒輪加工設(shè)備的成形運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)；(4)齒輪加工刀具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、材料及所完成的工藝結(jié)構(gòu)；(5)測量工具的使用。訓(xùn)練方式：示范講解、實(shí)際操作、自主學(xué)習(xí)。結(jié)果：工作報(bào)告總結(jié)及加工實(shí)物展示。
5.項(xiàng)目5一機(jī)械裝配工藝基礎(chǔ)知識(shí)計(jì)劃10學(xué)時(shí)，其中理論4學(xué)時(shí)，實(shí)踐6學(xué)時(shí)。能力目標(biāo)：(1)正確分析不同生產(chǎn)類型的裝配工藝特點(diǎn)；(2)熟練掌握裝配的三種方法；(3)能夠根據(jù)裝配要求計(jì)算裝配尺寸鏈；(4)裝配工藝規(guī)程。知識(shí)點(diǎn)：(1)裝配工工作的具體內(nèi)容；(2)裝配工藝尺寸鏈的計(jì)算方法；(3)三種裝配方法的熟練選用；(4)裝配精度的檢驗(yàn)。訓(xùn)練方式：示范講解、自主學(xué)習(xí)。結(jié)果：工作報(bào)告。
(四)課程的重難點(diǎn)及解決方案
本課程的重點(diǎn)是使學(xué)生掌握“適度、夠用”的機(jī)械制造技術(shù)理論知識(shí)，能夠根據(jù)零件工作圖制定零件的加工工藝，為后續(xù)專業(yè)課程打下堅(jiān)固的基礎(chǔ)。本課程的難點(diǎn)是零件的工藝規(guī)程的制定、專用夾具的應(yīng)用、保證裝配精度方法的選擇。解決辦法是以項(xiàng)目形式設(shè)計(jì)內(nèi)容，注重理論知識(shí)的系統(tǒng)性，充分利用優(yōu)越的實(shí)訓(xùn)條件，營造企業(yè)工作環(huán)境，將理論教學(xué)與現(xiàn)場教學(xué)相結(jié)合，將老師知識(shí)講授與學(xué)生自主學(xué)習(xí)相結(jié)合，利用多媒體教學(xué)開拓學(xué)生的視野，聘請(qǐng)企業(yè)專家答疑，從而多途徑加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)中的難點(diǎn)和疑點(diǎn)的理解，提高教學(xué)質(zhì)量。
四、教學(xué)方法實(shí)施過程
(一)創(chuàng)設(shè)真實(shí)氛圍的工作環(huán)境，實(shí)施一體化教學(xué)
課程內(nèi)容主要圍繞培養(yǎng)學(xué)生掌握機(jī)械零件的工藝編制、工藝系統(tǒng)的正確選擇及使用等技能，以職業(yè)活動(dòng)的工作過程為依據(jù)，進(jìn)行課程改造。注重學(xué)生職業(yè)素質(zhì)的養(yǎng)成，為此我們充分利用實(shí)訓(xùn)基地，開展理實(shí)一體化教學(xué)，將教室與實(shí)訓(xùn)室合二為一，使學(xué)生通過學(xué)習(xí)親身體驗(yàn)工作。
(二)“學(xué)做一體”教學(xué)模式的教學(xué)組織過程
“學(xué)做一體”教學(xué)模式主要包括以下幾個(gè)環(huán)節(jié)：一是將實(shí)訓(xùn)基地模擬為工作車間。建立學(xué)生自己的班組，生產(chǎn)過程中班組長要負(fù)起責(zé)任，發(fā)揮組織、協(xié)調(diào)、溝通等作用，使職業(yè)能力得到鍛煉。二是任務(wù)的下達(dá)及工作計(jì)劃的制訂。學(xué)生收到任務(wù)書后，每個(gè)小組都要經(jīng)過自主學(xué)習(xí)、討論，制訂具體的工作計(jì)劃。包括項(xiàng)目的零件圖、裝配圖分析，項(xiàng)目工藝規(guī)程定制，所需工藝系統(tǒng)、裝備及材料，項(xiàng)目實(shí)施內(nèi)容及步驟和完成項(xiàng)目的注意事項(xiàng)等。三是工作過程。制訂完工作計(jì)劃后，學(xué)生需提交材料及工具申請(qǐng)，獲得準(zhǔn)許后由組長領(lǐng)取所報(bào)材料及工具。開始進(jìn)行零件工藝的設(shè)計(jì)、工藝系統(tǒng)的選擇，將所學(xué)理論知識(shí)與實(shí)踐知識(shí)有機(jī)結(jié)合，并得以充分融合。四是項(xiàng)目驗(yàn)收及評(píng)價(jià)。項(xiàng)目完畢后，由指導(dǎo)教師帶班組長進(jìn)行項(xiàng)目驗(yàn)收，相當(dāng)于企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量檢查。
五、課程考核
(一)考核內(nèi)容
在一體化教學(xué)的過程中對(duì)學(xué)生的考核是關(guān)鍵問題，因?yàn)槔碚撆c實(shí)踐是一體的，考核的內(nèi)容也應(yīng)該包含這兩個(gè)方面。不同的項(xiàng)目考核內(nèi)容是有區(qū)別的，但都包括三個(gè)方面的內(nèi)容，即項(xiàng)目能力、有關(guān)知識(shí)和素質(zhì)要求。
項(xiàng)目及配分：基礎(chǔ)知識(shí)40分。其中車床結(jié)構(gòu)組成及運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，車刀的種類、材料及結(jié)構(gòu)，對(duì)切削運(yùn)動(dòng)影響車床夾具的種類及應(yīng)用和車床能實(shí)現(xiàn)的工藝結(jié)構(gòu)各占10分。實(shí)踐操作40分。其中能正確分析圖樣，熟悉零件結(jié)構(gòu)、功用占8分；能正確制定加工工藝規(guī)程占15分；能正確選擇設(shè)備及工裝及零件質(zhì)量檢測占17分。綜合素質(zhì)20分。其中工作態(tài)度、紀(jì)律和出勤情況、5s管理內(nèi)容執(zhí)行情況、考核團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神各占5分。
(二)考核方法
項(xiàng)目教學(xué)的評(píng)價(jià)應(yīng)注重學(xué)生在項(xiàng)目活動(dòng)中能力的發(fā)展，測評(píng)內(nèi)容包括學(xué)生參與活動(dòng)各環(huán)節(jié)的表現(xiàn)和作業(yè)質(zhì)量?？己朔绞叫桁`活多變，隨著項(xiàng)目的進(jìn)行，因材施教，隨時(shí)考核。我們的考核主要采取了三種形式：
1.學(xué)習(xí)小組考核(30％)。是由學(xué)習(xí)班組長負(fù)責(zé)展開自評(píng)和互評(píng)考核方式，班長可監(jiān)督小組長開展此項(xiàng)工作。這個(gè)考核是最基本的考核，根據(jù)各小組完成的情況選做內(nèi)容，學(xué)生在實(shí)踐中如有自選內(nèi)容或創(chuàng)新內(nèi)容可在原有成績等級(jí)基礎(chǔ)上提升一級(jí)。
2.指導(dǎo)教師考核(30％)。是以抽查提問加課堂筆記和項(xiàng)目總結(jié)的形式進(jìn)行的。因?yàn)槿藬?shù)多，老師不可能一一檢查，可通過抽查小組的某幾位學(xué)生來進(jìn)行考核，但是這幾位學(xué)生的成績影響整個(gè)小組的評(píng)定成績，在評(píng)選優(yōu)秀班組時(shí)作為參考，促使同一小組的人員互相監(jiān)督學(xué)習(xí)，共同提高。
3.期末閉卷考核(40％)。是在學(xué)期全部課程結(jié)束時(shí)進(jìn)行，主要從知識(shí)的掌握及應(yīng)用情況考查學(xué)生對(duì)本門課程的掌握程度，以便找出學(xué)習(xí)過程中出現(xiàn)的問題，督促學(xué)生將學(xué)習(xí)的過程貫穿于全學(xué)期，以鞏固所學(xué)內(nèi)容。
關(guān)鍵詞 數(shù)控加工技術(shù) CDIO 研究生教學(xué) 實(shí)驗(yàn)方案
0 引言
“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”是按照《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》提出的高等教育重大戰(zhàn)略性改革計(jì)劃，對(duì)高等教育面向社會(huì)需求培養(yǎng)人才，調(diào)整人才培養(yǎng)結(jié)構(gòu)，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，推動(dòng)教育教學(xué)改革，增強(qiáng)畢業(yè)生就業(yè)能力都具有十分重要的示范和引導(dǎo)作用。①②為了積極應(yīng)對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和全國高等教育改革形勢提出的挑戰(zhàn)，抓住發(fā)展機(jī)遇，強(qiáng)化、加快內(nèi)涵建設(shè)，我校已正式啟動(dòng)“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”建設(shè)實(shí)施工作。
眾所周知，在工科院校機(jī)械類或近機(jī)械類專業(yè)中，現(xiàn)代數(shù)控加工技術(shù)是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化類專業(yè)的專業(yè)課，它是電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)與機(jī)械制造技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，它以數(shù)控機(jī)床為對(duì)象，研究數(shù)字控制系統(tǒng)的工作原理、組成及其在數(shù)控機(jī)床上的應(yīng)用，通過本課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生具有一定的機(jī)械加工工藝分析和數(shù)控編程的能力，并掌握對(duì)典型數(shù)控機(jī)床的基本操作技能，對(duì)今后從事數(shù)控加工和研究工作奠定一定的基礎(chǔ)。我校機(jī)械工程學(xué)科依托江蘇省船舶先進(jìn)制造技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和江蘇省級(jí)機(jī)械工程基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心，面向船舶制造業(yè)、緊密跟蹤學(xué)科前沿，圍繞復(fù)雜產(chǎn)品的數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造、先進(jìn)制造工藝技術(shù)與裝備、船舶機(jī)電設(shè)備與系統(tǒng)的協(xié)同控制等領(lǐng)域開展深入而有特色的研究工作，形成了基礎(chǔ)研究、應(yīng)用預(yù)先研究和工程化應(yīng)用及產(chǎn)品開發(fā)有機(jī)結(jié)合的科研體系。
1 數(shù)控加工技術(shù)CDIO實(shí)訓(xùn)方案
數(shù)控加工技術(shù)是工科院校機(jī)械類和近機(jī)械類專業(yè)學(xué)生必修的一門專業(yè)課，是一門理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的課程，其主要教學(xué)目的在于使學(xué)生獲得常用機(jī)械工程材料的基本理論、熱處理工藝和性能特點(diǎn)等知識(shí)，能夠合理選用工程材料，正確制定加工工藝路線，以培養(yǎng)學(xué)生的綜合工程素質(zhì)和創(chuàng)新能力、實(shí)踐動(dòng)手能力、綜合分析和解決實(shí)際問題的能力。本課程在內(nèi)容方面?zhèn)戎赜诨A(chǔ)知識(shí)、基礎(chǔ)理論以及基本分析方法的講授，在培養(yǎng)實(shí)踐能力方面應(yīng)著重?cái)?shù)控加工技能的基本訓(xùn)練。通過課堂授課、課內(nèi)實(shí)驗(yàn)和課外項(xiàng)目等多層次教學(xué)訓(xùn)練，綜合培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)道德、工程素質(zhì)和社會(huì)責(zé)任，包括團(tuán)隊(duì)協(xié)作觀念、職業(yè)道德規(guī)范等；科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)、認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度、講求實(shí)效的工程觀點(diǎn)、綜合分析的系統(tǒng)思維等和社會(huì)義務(wù)責(zé)任心、環(huán)保節(jié)能意識(shí)、積極端正的進(jìn)取心等。為了更加確切地了解用人單位對(duì)數(shù)控加工技術(shù)人才在數(shù)控機(jī)床應(yīng)用，特別是數(shù)控加工、數(shù)控編程等方面的能力要求以及如何建設(shè)數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)基地，課題組成員為此進(jìn)行了廣泛的社會(huì)調(diào)查，我們走訪了滬東重機(jī)股份有限公司、重慶齒輪箱有限責(zé)任公司、滬東中華造船集團(tuán)公司、江南造船集團(tuán)公司、河南柴油機(jī)重工有限公司、安慶中船柴油機(jī)有限公司、武漢船用機(jī)械有限公司和鎮(zhèn)江中船設(shè)備有限公司等工礦企業(yè)，了解了作為數(shù)控機(jī)床使用企業(yè)對(duì)人才能力的需求情況以及學(xué)校如何組織數(shù)控加工技術(shù)CDIO教學(xué)。綜合調(diào)研結(jié)果，我們認(rèn)為數(shù)控加工技術(shù)課程CDIO教學(xué)應(yīng)分階段按層次進(jìn)行，采用循序漸進(jìn)、逐步提高的方案。以適應(yīng)社會(huì)需求為目標(biāo)，數(shù)控加工技術(shù)應(yīng)明確界定知識(shí)結(jié)構(gòu)和能力結(jié)構(gòu)的關(guān)系，這樣才能做到有的放矢，體現(xiàn)出數(shù)控行業(yè)特色、專業(yè)內(nèi)涵和符合社會(huì)企業(yè)需求的數(shù)控專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)。③④
2 數(shù)控加工技術(shù)CDIO課外項(xiàng)目和課內(nèi)實(shí)驗(yàn)實(shí)施
現(xiàn)代數(shù)控加工技術(shù)實(shí)驗(yàn)是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)的一門專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程。通過課外項(xiàng)目和課內(nèi)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐使學(xué)生掌握插補(bǔ)原理、數(shù)控加工中心、數(shù)控車床、數(shù)控銑床、數(shù)控線切割的編程與加工方法等，使學(xué)生具有直接針對(duì)數(shù)控機(jī)床編程與加工、測試和維護(hù)的能力。培養(yǎng)學(xué)生從理論課程向工程實(shí)踐課程轉(zhuǎn)換的過渡性環(huán)節(jié)，具有增強(qiáng)學(xué)生對(duì)機(jī)械技術(shù)工作的適應(yīng)能力和開發(fā)創(chuàng)造能力的作用。本課外項(xiàng)目實(shí)踐教學(xué)面向機(jī)械類專業(yè)學(xué)生開設(shè)，在深化現(xiàn)代數(shù)控加工技術(shù)課程的基本知識(shí)、基本理論、基本方法基礎(chǔ)上，通過課外項(xiàng)目實(shí)踐教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用計(jì)算機(jī)、數(shù)控加工仿真軟件等現(xiàn)代制造方法解決機(jī)械工程問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題以及自主創(chuàng)新的能力，培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)研究和工程設(shè)計(jì)的良好習(xí)慣。以下針對(duì)我校研究生課程——現(xiàn)代數(shù)控加工技術(shù)課程CDIO部分教學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容展開分析和討論。
2.1 數(shù)控編程與加工仿真實(shí)驗(yàn)
通過本課外項(xiàng)目和課內(nèi)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解或掌握數(shù)控機(jī)床的數(shù)控編程及其仿真使用方法?？稍谟?jì)算機(jī)虛擬環(huán)境下可以動(dòng)態(tài)地分析、觀察數(shù)控工藝的完備性、程序的正確性。了解后置程序主要功能分析包括機(jī)床選擇模塊、機(jī)床回零、安裝零件、NC程序?qū)?、運(yùn)行軌跡檢查、裝刀具、對(duì)刀和卸刀、參數(shù)設(shè)置等功能。以船用柴油機(jī)關(guān)鍵件CAD/CAPP/CAM集成實(shí)驗(yàn)為例，船用柴油機(jī)關(guān)鍵件CAD/CAPP/CAM集成系統(tǒng)根據(jù)某企業(yè)用戶提供的零件模型，對(duì)零件模型特征信息提取與重構(gòu)，特征工藝推理及排序，并能生成特征刀具軌跡以及對(duì)應(yīng)刀具軌跡的NC代碼，最終對(duì)生成的NC代碼按照加工要求進(jìn)行拼接。⑤
2.2 Vericut加工工藝系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn)
通過本實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解或掌握Vericut加工工藝系統(tǒng)仿真軟件的使用，通過如船用柴油機(jī)關(guān)鍵件典型零件數(shù)控加工實(shí)例的實(shí)施，將課內(nèi)學(xué)習(xí)的數(shù)控工藝知識(shí)綜合起來，對(duì)不同的工藝內(nèi)容要了解的不同的實(shí)施步驟和采取方法。產(chǎn)品的實(shí)際加工環(huán)境包括數(shù)控加工設(shè)備、工裝夾具及其加工刀具等，因此在虛擬加工環(huán)境中需要建立相應(yīng)的數(shù)控加工設(shè)備模型、夾具模型、刀具模型及工件模型，使得Vericut虛擬加工環(huán)境能夠依據(jù)用戶輸入的NC代碼、工藝參數(shù)和刀具模型給出有關(guān)工件變化、刀具狀況、加工效率等信息，為進(jìn)行產(chǎn)品的可制造性評(píng)價(jià)和優(yōu)化打下基礎(chǔ)。
3 結(jié)論
在數(shù)控加工技術(shù)CDIO項(xiàng)目實(shí)踐教學(xué)過程中，整個(gè)項(xiàng)目實(shí)踐教學(xué)實(shí)施過程主要包括編程、仿真、切削加工、撰寫報(bào)告和演示答辯等環(huán)節(jié)，以學(xué)生為主體，教師起引導(dǎo)答疑作用，要求學(xué)生按進(jìn)度完成各環(huán)節(jié)任務(wù)；項(xiàng)目實(shí)踐教學(xué)組織采用個(gè)人和團(tuán)隊(duì)的方式，其中團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目實(shí)踐的成員之間必須有明確的分工與合作，禁止以逸待勞現(xiàn)象；項(xiàng)目實(shí)踐教學(xué)完成后，要求提交項(xiàng)目實(shí)踐報(bào)告、數(shù)控程序源文件及仿真、加工的關(guān)鍵草稿紙等。評(píng)定方式根據(jù)項(xiàng)目實(shí)踐表現(xiàn)、項(xiàng)目完成情況、項(xiàng)目實(shí)踐報(bào)告質(zhì)量、演示答辯水平等方面綜合考慮。通過數(shù)控加工技術(shù)CDIO項(xiàng)目的研究，制定了切實(shí)可行的數(shù)控加工技術(shù)應(yīng)用培訓(xùn)方案，探討了數(shù)控加工技術(shù)實(shí)訓(xùn)的內(nèi)容和層次的劃分，提供了制造工程實(shí)踐環(huán)境，在實(shí)現(xiàn)數(shù)控加工技術(shù)應(yīng)用專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)中起到了重要的作用。數(shù)控加工技術(shù)CDIO項(xiàng)目實(shí)施近一年多來，研究生反映效果良好，達(dá)到了預(yù)期的目的。在項(xiàng)目設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、運(yùn)作之中，小組成員要進(jìn)行項(xiàng)目總結(jié)交流，實(shí)現(xiàn)經(jīng)驗(yàn)分享，拓展所學(xué)知識(shí)，從而培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。
① 王剛.CDIO工程教育模式的解讀與思考[J].中國高教研究,2009(9):86-87.
② 江帆,張春良,王一軍等.機(jī)械專業(yè)CDIO 培養(yǎng)模式探索[J].裝備制造技術(shù),2010(6):192-194.
③ 方喜峰,張勝文.數(shù)控技術(shù)應(yīng)用實(shí)訓(xùn)方案探討[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2005(6):90-92,103.
【關(guān)鍵詞】Pro/Engineer軟件；高職院校；鉗工實(shí)訓(xùn)；鉗工錘
鉗工是我國起源最早、技術(shù)性最強(qiáng)的工種之一，有三千年以上的歷史，鉗工工作范圍廣，加工靈活方便，勞動(dòng)強(qiáng)度大效率低，技術(shù)性強(qiáng)，對(duì)操作者要求較高。鉗工是制造業(yè)中是必不可缺的工種，有“萬能工種”之稱，在家庭器具、機(jī)械設(shè)備等的生產(chǎn)制造、安裝調(diào)試、維修保養(yǎng)等領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用。鉗工實(shí)訓(xùn)是高職工科類專業(yè)必修的一門基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)課。通過鉗工實(shí)訓(xùn)，培養(yǎng)學(xué)生吃苦耐勞、基本識(shí)圖及零件加工、裝配等動(dòng)手能力，提高學(xué)生職業(yè)素質(zhì)及基本技能。
鉗工實(shí)訓(xùn)的操作技能教學(xué)要遵循從易到難、從簡到繁、循序漸進(jìn)、逐步提高的原則，其基本操作有：劃線、鋸削、銼削、刮削、研磨、孔加工、螺紋加工、測量等。高職學(xué)校一般在第一學(xué)年安排鉗工實(shí)訓(xùn)，學(xué)生完全沒有基礎(chǔ)知識(shí)，有大量的工藝標(biāo)準(zhǔn)和要求是學(xué)生難理解和接受，需要進(jìn)行詳細(xì)的分析及形象的描述，如看圖識(shí)圖。因此，怎樣吸引學(xué)生的注意力，提高教學(xué)效率，直觀的讓學(xué)生理解掌握零件的制作工藝，是我們必須探討的課題。作者在實(shí)訓(xùn)教學(xué)中把Pro/Engineer軟件應(yīng)用于鉗工實(shí)訓(xùn)教學(xué)中，起到了較好的教學(xué)效果。本文就鉗工實(shí)訓(xùn)教學(xué)中如何運(yùn)用這一新方法提高教學(xué)效果作一探討。
一、Pro/Engineer軟件及技術(shù)
Pro/Engineer軟件由成立于1985年的PT（Parametric Technology Corporation）公司開發(fā)，是全方位的3D開發(fā)軟件，集成了零件設(shè)計(jì)、產(chǎn)品裝配、模具開發(fā)、NC加工、鈑金件設(shè)計(jì)、鑄造件設(shè)計(jì)、造型設(shè)計(jì)、逆向工程、自動(dòng)測量、機(jī)構(gòu)模擬、應(yīng)力分析、產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫等功能于一體，是三維CAD市場的領(lǐng)導(dǎo)者。
Pro/Engineer軟件能夠直觀、準(zhǔn)確地反映零件實(shí)體和特征，并且可以對(duì)零部件進(jìn)行動(dòng)態(tài)的干涉檢查，操作者可以構(gòu)思、打樣、修改同時(shí)進(jìn)行，即時(shí)可從圖形顯示屏上看到每一步的操作結(jié)果，非常直觀。十分方便地進(jìn)行零件的三維實(shí)體造型、裝配和工程圖生成，且簡單方便、易學(xué)易用。
二、Pro/Engineer軟件（技術(shù)）在鉗工實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的應(yīng)用
（一）傳統(tǒng)的鉗工實(shí)訓(xùn)教學(xué)方法
以鉗工實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目加工鉗工錘為例。
鉗工錘（見圖1）是典型的鉗工加工零件，技能綜合度高，全面運(yùn)用到劃線、鋸削、銼削、孔加工、攻絲、測量等鉗工的基本操作技能。在傳統(tǒng)的教學(xué)中，一般用平面圖和現(xiàn)場示范來講解工藝要求和檢測方法。這樣的方法需要依靠學(xué)生豐富的空間想象能力，高度的學(xué)習(xí)自覺性，教師準(zhǔn)確的語言表達(dá)。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中對(duì)零件的特征及特征的位置關(guān)系比較難理解，導(dǎo)致學(xué)生感到實(shí)訓(xùn)枯燥乏味，沒有主動(dòng)性。更值一提的問題，在現(xiàn)場示范中學(xué)生多，有些學(xué)生看不到、聽不清、不能理解，利用現(xiàn)代多媒體技術(shù)動(dòng)態(tài)直觀展示制作過程是一種不錯(cuò)的教學(xué)方法。
圖1
隨著現(xiàn)代教育技術(shù)、教育理念、教育方法的發(fā)展和應(yīng)用，如動(dòng)態(tài)式PPT，同時(shí)配以機(jī)械3D繪圖軟件動(dòng)態(tài)立體展示機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)與加工過程，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，活躍了課堂氣氛，對(duì)教學(xué)效果有一定的提高。因此，探索并實(shí)踐新技術(shù)、新方法來提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣提高鉗工實(shí)訓(xùn)教學(xué)效果符合現(xiàn)代職業(yè)教育的發(fā)展需求。
（二）Pro/Engineer軟件（技術(shù)）在加工鉗工錘教學(xué)中的應(yīng)用
在鉗工實(shí)訓(xùn)教學(xué)過程中，教師運(yùn)用Pro/Engineer軟件輔助教學(xué)，可明顯提高教學(xué)效果。用Pro/Engineer軟件對(duì)鉗工錘進(jìn)行三維實(shí)體造型后（見圖2），把三維實(shí)體和零件圖對(duì)應(yīng)起來，能讓學(xué)生對(duì)零件具有形象直觀的感性認(rèn)識(shí)，更好的幫助學(xué)生理解零件的特征及特征位置關(guān)系，有利于學(xué)生思維的形成和深化，提高教學(xué)效果。
圖2
1、高職院校學(xué)生在進(jìn)行鉗工實(shí)訓(xùn)時(shí)，沒有專業(yè)基礎(chǔ)，且高職學(xué)生客觀存在著學(xué)習(xí)興趣不高、主動(dòng)性差、獨(dú)立性低、抽象思維能力不佳等缺點(diǎn)。在加工鉗工錘的第一道難題就是劃線。劃線即指在工件的毛坯或半成品上按零件圖要求的尺寸劃出加工界線的操作。劃線分平面劃線（只需要在工件一個(gè)表面上劃線即能明確表示加工界線的）和立體劃線（需要在工件的幾個(gè)互成角度的表面上劃線，才能明確表示加工界線的）。鉗工錘加工需要立體劃線，要求具有一定的繪圖識(shí)圖能力及豐富的空間意識(shí)和分析能力，這對(duì)于剛?cè)胄５母呗毶浅＠щy。運(yùn)用Pro/Engineer軟件輔助教學(xué)，形象具體地展示著每一條加工界線的位置及相互位置關(guān)系（見圖3），學(xué)生易學(xué)易懂易記，在同等教學(xué)進(jìn)度的前提下提高了教學(xué)效果，使學(xué)生輕松攻克第一關(guān)，不留學(xué)習(xí)陰影與后遺癥，提高了學(xué)生的積極性和主動(dòng)性，為完成后面的任務(wù)打下基礎(chǔ)。
圖3
2、借助Pro/Engineer軟件輔助教學(xué)，可以讓學(xué)生很容易的掌握零件的空間立體結(jié)構(gòu)，而不會(huì)拿著零件圖看半天也不知道一個(gè)特征加工后的形狀。如鉗工錘的C3倒角，在以往的教學(xué)中，大部分同學(xué)很難理解C3倒角這個(gè)特征，往往是教師在講課以后再分小組或一個(gè)工位一個(gè)工位的示范一遍，這樣在較大程度上降低了教學(xué)效率、影響教學(xué)進(jìn)程。使用Pro/Engineer軟件輔助教學(xué)，可以動(dòng)態(tài)的展示零件的每一特征（見圖4），“特征”是Pro/Engineer軟件造型一大特點(diǎn)，應(yīng)加以充分利用。學(xué)生對(duì)照零件圖很容易就能想象零件的每個(gè)特征，有利于學(xué)生自主的制定合理的加工工藝，增強(qiáng)課堂互動(dòng)、活躍課堂氣氛。
圖4
由于鉗工錘的加工是立體劃線，對(duì)于高職生來說，要分清零件各特征之間的位置關(guān)系也有難度，有部分同學(xué)在全部加工完后才發(fā)現(xiàn)特征位置關(guān)系錯(cuò)了。鉗工錘的加工中，典型的錯(cuò)誤是M10螺紋和鴨嘴斜面的位置，本應(yīng)是在相互垂直的二個(gè)相鄰面上的特征，學(xué)生把它們加工在一個(gè)面上（見圖5）。使用Pro/Engineer軟件，可以靈活的將學(xué)生在加工過程中可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤預(yù)先展示給學(xué)生看，并與正確的特征位置關(guān)系（見圖6）加以比較，可以有效提高學(xué)生實(shí)訓(xùn)作品質(zhì)量和工作效率，并在節(jié)約實(shí)訓(xùn)耗材方面有積極意義。
圖5 圖6
圖7
3、在零件加工過程中，有諸多因素影響零件的加工質(zhì)量、加工效率及生產(chǎn)安全，其中毛坯的裝夾是不可忽視的一個(gè)因素，合理的工件裝夾對(duì)初次實(shí)訓(xùn)的學(xué)生非常重要。Pro/Engineer軟件輔助教學(xué)，可以將零件在各工序中的裝夾方法直觀形象的進(jìn)行演示（如圖7），使學(xué)生對(duì)零件不同的裝夾方法有直觀感性的認(rèn)識(shí)，并對(duì)不同裝夾方法的優(yōu)缺點(diǎn)及對(duì)零件加工的影響有一定的認(rèn)識(shí)。讓學(xué)生在制定加工工藝時(shí)能充分考慮這一因素對(duì)零件加工的影響。
三、總結(jié)
鉗工實(shí)訓(xùn)是職業(yè)院校和各大高校為工科開設(shè)的基礎(chǔ)性實(shí)際操作課程。主要是培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際操作能力和分析解決問題的能力。這門實(shí)訓(xùn)課程內(nèi)容豐富全面：包含了基礎(chǔ)的入門技巧和注意事項(xiàng)、手工制作一個(gè)零件的全套工序、加工工藝、基本的設(shè)備保養(yǎng)、刀具的選擇和維護(hù)、簡單機(jī)械的裝配和拆修、是一個(gè)全面和系統(tǒng)的實(shí)訓(xùn)。將Pro/Engineer軟件用于鉗工實(shí)訓(xùn)教學(xué)，可以將零件的加工過程進(jìn)行一次仿真操作，將零件的特征及可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤直觀的演示出來，從效果和作用上來看，相比于以前的教學(xué)方法有一定的進(jìn)步和創(chuàng)新。并且將Pro/Engineer軟件用于鉗工實(shí)訓(xùn)輔助教學(xué)，在各?，F(xiàn)有的教學(xué)資源和條件就易于實(shí)現(xiàn)，且能結(jié)合實(shí)際，可以更好的活躍課堂氣氛，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，提高實(shí)訓(xùn)教學(xué)效果。所以，在鉗工實(shí)訓(xùn)教學(xué)中應(yīng)用Pro/Engineer軟件具有較好的實(shí)用價(jià)值和實(shí)踐效果。值的一提的是，通過鉗工實(shí)訓(xùn)，展示了Pro/Engineer軟件的優(yōu)勢，激發(fā)了學(xué)生以后對(duì)學(xué)習(xí)Pro/Engineer軟件的激情，附加值明顯。
參考文獻(xiàn)：
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[2]吳玉華.金屬切削加工技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1998.
關(guān)鍵詞：機(jī)械工程；數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)；應(yīng)用；研究
1數(shù)控系統(tǒng)在現(xiàn)代機(jī)械工程中的具體應(yīng)用
1.1 現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用
工業(yè)生產(chǎn)是促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的主要途徑，要促進(jìn)機(jī)械工程在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用，就要不斷提高產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量，對(duì)生產(chǎn)資源進(jìn)行合理化配置，傳統(tǒng)的人工制造方式會(huì)產(chǎn)生資源浪費(fèi)，為工作人員帶來較大的安全威脅，通過數(shù)控系統(tǒng)的有效應(yīng)用，讓機(jī)械化生產(chǎn)逐漸代替人工生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過程的監(jiān)督管理，減少機(jī)械故障帶來的生產(chǎn)問題。應(yīng)用最為廣泛的是成組數(shù)控自動(dòng)設(shè)計(jì)技術(shù)。成組數(shù)控能夠解決小批量生產(chǎn)過程中的機(jī)械加工問題，改變普通機(jī)床的工藝編制內(nèi)容和零件安裝流程，對(duì)傳統(tǒng)的重組技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新，是數(shù)控系統(tǒng)的有效應(yīng)用。傳統(tǒng)的機(jī)械加工工藝已經(jīng)無法滿足當(dāng)前的數(shù)控加工需求，必須通過成組原理的應(yīng)用，進(jìn)行數(shù)控自動(dòng)化機(jī)械加工程序設(shè)計(jì)，成組數(shù)控要以數(shù)控系統(tǒng)為核心，將成組的生產(chǎn)單元作為產(chǎn)品生產(chǎn)的基本單位，在機(jī)械加工前進(jìn)行基礎(chǔ)材料的選購，按照加工流程在機(jī)械生產(chǎn)的過程中融入成組的生產(chǎn)單元，優(yōu)化設(shè)計(jì)流程，滿足現(xiàn)代化數(shù)控加工需求，自動(dòng)化成組生產(chǎn)單元，主要通過柔性自動(dòng)生產(chǎn)線的建立，采用柔性控制系統(tǒng)和制造系統(tǒng)，建立自治成組工作制，根據(jù)市場發(fā)展供求關(guān)系，進(jìn)行零件生產(chǎn)工作，完成各單元的生產(chǎn)任務(wù)。
1.2 現(xiàn)代機(jī)械制造中的應(yīng)用
現(xiàn)代機(jī)械工程需要滿足機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)需求，提高機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)的精度和質(zhì)量，因此，需要對(duì)機(jī)械生產(chǎn)的整個(gè)過程進(jìn)行生產(chǎn)監(jiān)督，數(shù)控系統(tǒng)中的數(shù)字伺服技術(shù)，能夠提高機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)的專業(yè)化水平，制定出合理的危機(jī)處理方案。數(shù)控機(jī)床的出現(xiàn)改變了傳統(tǒng)的制造工藝，數(shù)控系統(tǒng)的控制方式和使用特點(diǎn)，暴露了傳統(tǒng)機(jī)床存在的剛性不足、抗震性差等問題，數(shù)控系統(tǒng)具有刀具位置補(bǔ)償功能，能夠全面提高數(shù)控機(jī)床的整體結(jié)構(gòu)可靠性，采用速電機(jī)、滾珠絲桿等特殊結(jié)構(gòu)，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)機(jī)床的不足，全面提高了數(shù)控設(shè)備的精度，促進(jìn)了新材料、新技術(shù)的研發(fā)。通過數(shù)控系統(tǒng)的使用，在完成系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計(jì)后，能夠減少機(jī)械加工時(shí)間，進(jìn)行批量化生產(chǎn)，提高數(shù)控系統(tǒng)的加工效率，同時(shí)數(shù)控系統(tǒng)能夠有效解決機(jī)械生產(chǎn)過程中存在的問題，能夠在同一時(shí)間完成不同型號(hào)、不同批量的產(chǎn)品加工工作，與傳統(tǒng)機(jī)械制造技術(shù)相比，在機(jī)械加工程序啟動(dòng)后能夠隨時(shí)進(jìn)行參數(shù)調(diào)整，擴(kuò)大數(shù)控加工的范圍，同時(shí)可以通過系統(tǒng)設(shè)置模擬整個(gè)生產(chǎn)流程，對(duì)不合理的生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行調(diào)整，縮短了機(jī)械生產(chǎn)加工周期。
1.3 數(shù)控加工系統(tǒng)專業(yè)化人才的培養(yǎng)
想要全面實(shí)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)在現(xiàn)代機(jī)械工程設(shè)計(jì)中的有效融合，就需要做好專業(yè)人才的培養(yǎng)，強(qiáng)化工作人員對(duì)機(jī)械加工的專業(yè)知識(shí)，掌握數(shù)控相關(guān)技術(shù)，對(duì)機(jī)械加工的整體流程進(jìn)行監(jiān)督和管理，判斷可能出現(xiàn)的加工問題。通過跟蹤反饋分析機(jī)械工程中數(shù)控系統(tǒng)的應(yīng)用情況，當(dāng)出現(xiàn)錯(cuò)誤數(shù)據(jù)時(shí)，能夠及時(shí)地通過數(shù)控系統(tǒng)編程進(jìn)行調(diào)整，做好機(jī)械加工設(shè)備的維修保養(yǎng)工作，專業(yè)化人才的培養(yǎng)要建立在機(jī)械工程課程實(shí)訓(xùn)的基礎(chǔ)上，讓工作人員掌握數(shù)控的基本理論和相關(guān)操作知識(shí)。
2.數(shù)控系統(tǒng)在現(xiàn)代機(jī)械工程中的應(yīng)用成效
2.1 數(shù)控系統(tǒng)提高現(xiàn)代機(jī)械工程的工作效益
隨著機(jī)械工程的發(fā)展，需要將高精度、高效率的社會(huì)產(chǎn)品生產(chǎn)作為主要發(fā)展方向，現(xiàn)代機(jī)械工程在生產(chǎn)出高質(zhì)量產(chǎn)品的同時(shí)，還需要保證加工機(jī)械的安全性，滿足大型工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展需求。全面提高生產(chǎn)效率，助力機(jī)械加工產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，降低生產(chǎn)成本、創(chuàng)造更高的經(jīng)濟(jì)效益。數(shù)控系統(tǒng)在機(jī)械加工過程中通過數(shù)據(jù)加工程序的輸入，能夠滿足加工需求。例如：在軸承設(shè)計(jì)的過程中，通過數(shù)據(jù)加工程序的輸入，能夠保證軸承外徑、內(nèi)徑、寬度的精準(zhǔn)性，數(shù)控系統(tǒng)通過編碼的形式進(jìn)行加工數(shù)據(jù)處理，發(fā)送自動(dòng)化加工指令，嚴(yán)格按照產(chǎn)品加工的根本需求開展補(bǔ)償計(jì)算，減少加工變形問題的發(fā)生。利用計(jì)算程序設(shè)置好加工速度、加工種類，讓機(jī)械加工控制機(jī)床能夠按照設(shè)定好的軌道運(yùn)行，保證產(chǎn)品型號(hào)與加工圖紙具有一致性，提高機(jī)械加工效率。
2.2 數(shù)控系統(tǒng)推動(dòng)現(xiàn)代機(jī)械工程的發(fā)展
科學(xué)技術(shù)研究速度的提高，推動(dòng)我國機(jī)械加工行業(yè)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，對(duì)傳統(tǒng)的加工技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新優(yōu)化，數(shù)控系統(tǒng)在發(fā)展過程中具有較高的應(yīng)用價(jià)值，柔性加工技術(shù)、集成化加工技術(shù)和虛擬加工技術(shù)的有效融合，讓復(fù)雜的加工工藝逐漸向著數(shù)字化、智能化發(fā)展。現(xiàn)階段機(jī)械工程仍然處于初步的發(fā)展階段，想要實(shí)現(xiàn)數(shù)控化生產(chǎn)，創(chuàng)新傳統(tǒng)的管理模式，就需要在機(jī)械設(shè)備的采購階段，了解當(dāng)前的市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展條件，不能為了蠅頭小利選擇經(jīng)濟(jì)成本較低的落后生產(chǎn)設(shè)備，要滿足自動(dòng)化、智能化的發(fā)展需求，因此，需要充分考量數(shù)控系統(tǒng)在機(jī)械工程中應(yīng)用的可能性，創(chuàng)新傳統(tǒng)的技術(shù)工藝。數(shù)控系統(tǒng)的應(yīng)用成效實(shí)證：以嵌入式數(shù)控系統(tǒng)應(yīng)用為例，在進(jìn)行齒輪加工制造的過程中，嵌入式系統(tǒng)具有的專用計(jì)算機(jī)體系會(huì)直接在生產(chǎn)過程中發(fā)揮作用，結(jié)合用戶的加工需求，對(duì)當(dāng)前機(jī)械制造加工的硬件設(shè)施和軟件設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)化調(diào)整，降低產(chǎn)品加工成本、提高產(chǎn)品性能、保證產(chǎn)品體積、減少功能消耗、提升制造流程的可靠性。嵌入式設(shè)備主要由操作系統(tǒng)、硬件設(shè)施等組成，能夠?qū)φ麄€(gè)加工流程進(jìn)行全程監(jiān)控，隨時(shí)根據(jù)用戶的加工需求進(jìn)行設(shè)備調(diào)整。應(yīng)用流程：嵌入式系統(tǒng)能夠在產(chǎn)品加工過程中進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，通過自動(dòng)編程、通信、監(jiān)控等加工模塊的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)的目的，如在進(jìn)行相似度較高的齒輪結(jié)構(gòu)加工過程中，首先需要收集齒輪參數(shù)、刀具參數(shù)和工藝參數(shù)，通過嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用，自動(dòng)化完成機(jī)床參數(shù)輸入操作，并直接按照輸入的參數(shù)進(jìn)行計(jì)算處理，生成刀具運(yùn)行軌跡數(shù)控加工代碼，以數(shù)據(jù)信息的形式輸送到DSP，實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)加工機(jī)床的控制，完成自動(dòng)化齒輪加工工作。嵌入式系統(tǒng)中的CPU具有一定的特殊性，功能消耗較低、體積較小，具有高度集成的應(yīng)用優(yōu)勢和移動(dòng)性的工作能力，通過板卡實(shí)現(xiàn)功能集成轉(zhuǎn)移，嵌入式系統(tǒng)中的應(yīng)用軟件，一般會(huì)固定在某一儲(chǔ)存器的芯片中，不需要單獨(dú)的儲(chǔ)存載體，這一應(yīng)用特點(diǎn)全面提高了機(jī)械加工軟件設(shè)備的運(yùn)行速度，保證加工流程的可靠性。嵌入式系統(tǒng)與特殊機(jī)械加工技術(shù)相結(jié)合，能夠擴(kuò)大服務(wù)范圍，促進(jìn)機(jī)械加工制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)，延長設(shè)備使用周期，嵌入式系統(tǒng)具有透明性的應(yīng)用特點(diǎn)，能夠?qū)⒄麄€(gè)加工流程和內(nèi)部設(shè)計(jì)展示在用戶面前，用戶了解編程操作的各個(gè)環(huán)節(jié)，提高用戶滿意度，操作人員只需要結(jié)合系統(tǒng)演示的編程步驟，就能夠自動(dòng)化完成嵌入式系統(tǒng)的編程工作，具有較高的實(shí)用性。
3總結(jié)
綜上所述，首先需要了解數(shù)控系統(tǒng)與現(xiàn)代化機(jī)械工程的概念，分析數(shù)控系統(tǒng)在現(xiàn)代化工程技術(shù)中的具體應(yīng)用以及獲得的應(yīng)用成效，研究數(shù)控系統(tǒng)對(duì)現(xiàn)代制造水平的要求，與傳統(tǒng)機(jī)械工藝相比，數(shù)控系統(tǒng)的應(yīng)用能夠提高加工精準(zhǔn)度、加快運(yùn)行速度、優(yōu)化生產(chǎn)效率。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞：中職教育；人才培養(yǎng)；實(shí)訓(xùn)基地；校企合作
中圖分類號(hào)：G712.0
一、實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)的關(guān)鍵
1.充分利用現(xiàn)有資源，努力營造真實(shí)職業(yè)環(huán)境
以電工教學(xué)為例，將原有的電工類實(shí)驗(yàn)室重新構(gòu)建，減少演示性、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，增加工藝性、設(shè)計(jì)性、綜合性實(shí)訓(xùn)，要改建、新建電工技訓(xùn)、電工設(shè)備檢測與維修、可編程控制、電工布線、電氣控制中心等。例如在電工布線實(shí)訓(xùn)中，設(shè)計(jì)一千個(gè)縮小的民宅照明線路布線室，學(xué)生使用的工具、裝備等盡可能貼近職業(yè)事實(shí)。學(xué)生既要按電工操作規(guī)范進(jìn)行布線，又要正確選擇導(dǎo)線、材料、工具，避免了驗(yàn)證式操作，較好地實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用性和工藝規(guī)范性。
學(xué)校應(yīng)考慮購置一些基本元器件、設(shè)備和必要的工具、儀表，仿照生產(chǎn)環(huán)境和維修現(xiàn)場，應(yīng)逐步建成電子、電器、制冷制熱、檢測、用戶終端等五大技訓(xùn)室并建成電子實(shí)訓(xùn)中心。在實(shí)訓(xùn)中心，學(xué)生組裝、調(diào)試、創(chuàng)新設(shè)計(jì)各種電子電器產(chǎn)品，如電子門鈴、搶答器、收音機(jī)、電視機(jī)、手機(jī)等；在仿真環(huán)境中，學(xué)生對(duì)智能型、數(shù)字化設(shè)備進(jìn)行測試、維護(hù)、維修；在反復(fù)測試、剖析、裝拆的過程中，學(xué)生真正辨識(shí)電子電器系統(tǒng)內(nèi)部的結(jié)構(gòu)。
通過創(chuàng)新型實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，能夠強(qiáng)化學(xué)生的技能訓(xùn)練，有利于學(xué)生手、腦并用，均衡發(fā)展。
2.加大投資力度，建立校內(nèi)實(shí)訓(xùn)中心
通過走訪其他學(xué)校、科研單位，深入工廠和各級(jí)各類職業(yè)培訓(xùn)機(jī)構(gòu)，確立讓學(xué)生在真實(shí)的職業(yè)環(huán)境下得到職業(yè)技能和綜合素養(yǎng)的訓(xùn)練，提高實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，體現(xiàn)新技術(shù)、新工藝，使之成為教學(xué)、科研、生產(chǎn)、培訓(xùn)相結(jié)合的多功能實(shí)訓(xùn)基地。學(xué)校應(yīng)專門辟出至少1200m2的室內(nèi)場地供建設(shè)之用，劃出專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)組建實(shí)訓(xùn)基地，建設(shè)小組，面向全國公開招標(biāo)，與企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)結(jié)合，選擇性購進(jìn)工業(yè)加工型的高精度數(shù)控機(jī)床等設(shè)備及高配置的計(jì)算機(jī)，利用UG、CAD/CAM等輔助設(shè)計(jì)中心，以滿足計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造專業(yè)大類各專業(yè)的實(shí)訓(xùn)需要，而且專業(yè)教師利用該中心進(jìn)行數(shù)控控制電路的研究，與有關(guān)企業(yè)正密切接觸有望達(dá)成生產(chǎn)加工產(chǎn)品的合作協(xié)議。在這些基本具備的時(shí)候，逐步申請(qǐng)中職實(shí)訓(xùn)精品專業(yè)。
3.建設(shè)相對(duì)穩(wěn)定的校外實(shí)訓(xùn)基地
校外實(shí)訓(xùn)基地的建立主要通過專業(yè)教師聯(lián)系，校企雙方達(dá)成一致后簽訂協(xié)議。所聯(lián)系企業(yè)應(yīng)考慮實(shí)訓(xùn)方便并具有實(shí)力和特色，在聯(lián)系、實(shí)訓(xùn)、交往的過程中，循序漸進(jìn)地與企業(yè)建立感情，并逐步開展各項(xiàng)合作，最后掛牌成為校外實(shí)訓(xùn)基地。
校外實(shí)訓(xùn)基地?zé)o償或優(yōu)惠提供實(shí)訓(xùn)設(shè)備及實(shí)訓(xùn)材料，能有效解決校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)所需經(jīng)費(fèi)不足的矛盾；無償提供實(shí)訓(xùn)場所，提供兼職教師共同參與、聯(lián)合指導(dǎo)學(xué)生的理論、技能學(xué)習(xí)，緩解校內(nèi)實(shí)訓(xùn)教學(xué)按排上的壓力，實(shí)現(xiàn)實(shí)訓(xùn)條件的社會(huì)溝通；使學(xué)生置身于現(xiàn)實(shí)工作場景中，建立模擬就業(yè)系統(tǒng)，企業(yè)接收或幫助推薦受訓(xùn)學(xué)生就業(yè)，實(shí)行預(yù)備就業(yè)制。
二、實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)的管理
學(xué)校各類實(shí)驗(yàn)室、實(shí)訓(xùn)中心（室）、車間等按專業(yè)大類組建校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地并歸屬實(shí)訓(xùn)中心，由主管教學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)分管，統(tǒng)籌安排實(shí)訓(xùn)教學(xué)計(jì)劃，使教學(xué)資源得以充分利用，實(shí)現(xiàn)資源優(yōu)化配置與共享；實(shí)訓(xùn)基地的建設(shè)規(guī)劃由實(shí)訓(xùn)中心會(huì)同教學(xué)工作部、分專業(yè)（系）制定，實(shí)訓(xùn)中心集中資金進(jìn)行重點(diǎn)建設(shè)；實(shí)訓(xùn)中心實(shí)行7天無休制全天開放式運(yùn)作模式，學(xué)生可自選項(xiàng)目進(jìn)行實(shí)訓(xùn)，同時(shí)面向社會(huì)有償服務(wù)。使實(shí)訓(xùn)中心從單一的實(shí)訓(xùn)向著技術(shù)開發(fā)和推廣拓展，實(shí)現(xiàn)教學(xué)、生產(chǎn)、面向社會(huì)培訓(xùn)體系的有機(jī)結(jié)合。
制定一系列管理規(guī)章制度，嚴(yán)格操作規(guī)程；為了提高設(shè)備使用率和低消耗，實(shí)行使用登記，耗材項(xiàng)目管理，維護(hù)、保養(yǎng)工作責(zé)任制；為了保證設(shè)備及人身安全，規(guī)定使用大型、貴重和電動(dòng)機(jī)械設(shè)備的實(shí)訓(xùn)教師，必須取得相關(guān)設(shè)備的上崗操作資格；只要有學(xué)生在實(shí)訓(xùn)活動(dòng)，就必須有實(shí)訓(xùn)教師或管理人員在場。措施得力，執(zhí)行到位，實(shí)訓(xùn)教學(xué)才能正常有序，設(shè)備維護(hù)才能低費(fèi)用，自始至終對(duì)學(xué)員進(jìn)行人身安全教育，確保人身安全無事故。
為配合實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)，要組織教師針對(duì)中職教育特點(diǎn)，編寫材料、電子、模具、金工、數(shù)控等實(shí)訓(xùn)教材、指導(dǎo)書，要使得課本具有很的針對(duì)性、實(shí)用性，合乎中職學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)；建立與實(shí)訓(xùn)教學(xué)相適應(yīng)的課程體系，把國內(nèi)外最新知識(shí)、最新技術(shù)和最新工藝，充分體現(xiàn)到教材和新的課程體系中，使學(xué)生的智力技能和運(yùn)動(dòng)技能協(xié)調(diào)發(fā)展。
三、實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)與職業(yè)教育可持續(xù)發(fā)展的關(guān)聯(lián)性
加強(qiáng)實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)是辦好中等職業(yè)教育的關(guān)鍵所在。實(shí)訓(xùn)教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造能力、開發(fā)能力、獨(dú)立分析和解決問題的能力，全面提高中職學(xué)生素質(zhì)的重要教學(xué)環(huán)節(jié)。學(xué)生通過實(shí)訓(xùn)，受到良好的技能訓(xùn)練，掌握當(dāng)前一線所需要具備關(guān)鍵技術(shù)和職業(yè)技能，暢通就業(yè)通道，就業(yè)能夠更好地適應(yīng)社會(huì)的需要。中等職業(yè)教育最顯著的辦學(xué)特色在于技能性、實(shí)踐性和職業(yè)性。實(shí)訓(xùn)基地是中等職業(yè)教育中對(duì)學(xué)生實(shí)施職業(yè)技能訓(xùn)練和職業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)的必備條件。也是中等職業(yè)教育辦出特色、提高質(zhì)量的基礎(chǔ)性建設(shè)。要實(shí)現(xiàn)中等職業(yè)教育的培養(yǎng)目標(biāo)，除了靠先進(jìn)的辦學(xué)理念、正確的治校策略外，還需加強(qiáng)實(shí)訓(xùn)基地的建設(shè)。才能達(dá)到培養(yǎng)社會(huì)急需的能將最新的科學(xué)技術(shù)成果與生產(chǎn)實(shí)際相銜接的高技能人才的目的。在發(fā)展中等職業(yè)教育方面，經(jīng)過近幾年的探索，大家已越來越認(rèn)識(shí)到在目前時(shí)期我國高技能人才十分緊缺的情況下，實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)已成為推動(dòng)中職教育發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。
四、總結(jié)
建設(shè)青島機(jī)械工業(yè)實(shí)訓(xùn)基地，對(duì)提高教師的實(shí)踐能力和教學(xué)水平，建立職業(yè)院校“雙師型”師資隊(duì)伍，解決各校教師結(jié)構(gòu)性短缺問題等必將做出貢獻(xiàn)。與此同時(shí)，也有助于在職業(yè)教育校企合作、產(chǎn)學(xué)研結(jié)合、學(xué)分制改革等方面開展研究試點(diǎn)，不斷將先進(jìn)的管理理念、教育教學(xué)理念應(yīng)用于基地的管理和教學(xué)，總結(jié)推廣經(jīng)驗(yàn)、擴(kuò)大基地的輻射功能。為我市職業(yè)教育品牌化建設(shè)做出更大貢獻(xiàn)
參考文獻(xiàn)
[1]李堅(jiān)利.中職教育實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)的探索與實(shí)踐.職業(yè)技術(shù)教育（教科版），2003（22）
【關(guān)鍵詞】計(jì)算機(jī)仿真技術(shù) 應(yīng)用型本科 數(shù)控仿真系統(tǒng) 數(shù)控技術(shù)
【中圖分類號(hào)】 G 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】 A
【文章編號(hào)】0450-9889（2015）06C-0077-02
應(yīng)用型人才主要是在一定的理論規(guī)范指導(dǎo)下，從事非學(xué)術(shù)研究性工作，其任務(wù)是將抽象的理論符號(hào)轉(zhuǎn)換成具體操作構(gòu)思或產(chǎn)品構(gòu)型，將知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐。也就是說，應(yīng)用型本科的教育是保證培養(yǎng)的人才具有一定的理論知識(shí)，主要是能夠?qū)⑺鶎W(xué)習(xí)的理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐。應(yīng)用型人才的核心是“用”，本質(zhì)是學(xué)以致用，“用”的基礎(chǔ)是掌握知識(shí)與能力，“用”的對(duì)象是社會(huì)實(shí)踐，“用”的目的是滿足社會(huì)需求，推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步。
數(shù)控技術(shù)類課程是應(yīng)用型本科機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化、機(jī)電一體化專業(yè)、數(shù)控技術(shù)專業(yè)的主干課程，在數(shù)控技術(shù)類課程的教學(xué)過程中一般采用理論和實(shí)際結(jié)合的方式進(jìn)行。理論部分主要講解數(shù)控加工工藝、數(shù)控加工刀具、數(shù)控編程基礎(chǔ)等；實(shí)際操作部分主要是結(jié)合理論知識(shí)進(jìn)行實(shí)際機(jī)床的操作和典型零件的加工。傳統(tǒng)的理論部分教學(xué)主要通過教師PPT演示，在演示過程中插入文字、動(dòng)畫、圖片對(duì)理論知識(shí)進(jìn)行講解，傳統(tǒng)的實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)主要通過老師帶領(lǐng)學(xué)生到實(shí)訓(xùn)車間，通過具體演示零件的加工來完成。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控仿真技術(shù)逐漸融入到數(shù)控技術(shù)的教學(xué)和應(yīng)用中，成為數(shù)控技術(shù)教學(xué)的重要輔助手段。根據(jù)桂林航天工業(yè)學(xué)院在實(shí)際教學(xué)過程中傳統(tǒng)教學(xué)方式方法和數(shù)控仿真技術(shù)輔助教學(xué)的實(shí)際情況做如下分析總結(jié)。
一、師資投入
桂林航天工業(yè)學(xué)院現(xiàn)有機(jī)械類學(xué)生中學(xué)習(xí)數(shù)控類課程的約2000人，相關(guān)教師18人，按照教學(xué)計(jì)劃的安排，每周約有700名學(xué)生參加288學(xué)時(shí)的數(shù)控理論和實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)，平均到每位相關(guān)教師約每周16學(xué)時(shí)的教學(xué)，參加每位教師課程的學(xué)習(xí)人數(shù)約40人。在教師每周8學(xué)時(shí)理論部分教學(xué)中，采用40名學(xué)生的課堂教學(xué)，按照傳統(tǒng)的PPT課件插入文字、動(dòng)畫、圖片進(jìn)行演示性教學(xué)幾乎沒有實(shí)際的困難，但教學(xué)效果往往欠佳；但每周約8學(xué)時(shí)實(shí)踐教學(xué)，按照傳統(tǒng)模式進(jìn)行就比較困難，每2～4位同學(xué)一臺(tái)機(jī)床，1位教師進(jìn)行指導(dǎo)幾乎無法實(shí)現(xiàn)；一次課兩個(gè)學(xué)時(shí)90分鐘，實(shí)際操作前利用1～2臺(tái)數(shù)控機(jī)床講解約20分鐘，約40個(gè)學(xué)生圍在周圍觀看，很多學(xué)生會(huì)無法看清楚，而且剩下的時(shí)間每臺(tái)機(jī)床分配不到2分鐘時(shí)間，難度和效果可想而知。同時(shí)，由于機(jī)床的生產(chǎn)廠家和型號(hào)非常多，如果只是針對(duì)某種機(jī)床或者某些型號(hào)進(jìn)行講解，很難讓學(xué)生適應(yīng)實(shí)際企業(yè)生產(chǎn)中眾多的機(jī)床廠家和機(jī)床型號(hào)。即使是桂林航天工業(yè)學(xué)院這樣的全國性質(zhì)的數(shù)控實(shí)訓(xùn)中心，雖然各種機(jī)床有60臺(tái)，總價(jià)值達(dá)到3000多萬元，仍然只能選擇非常有限的幾個(gè)廠家和型號(hào)的機(jī)床?？傮w上來講，受到場地、經(jīng)濟(jì)的制約，不可能讓學(xué)生全面地操作實(shí)際生產(chǎn)中眾多廠家、型號(hào)、操作系統(tǒng)的機(jī)床。
如果采用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)進(jìn)行教學(xué)，在理論部分和實(shí)踐部分可以完全相結(jié)合，并且由于采用虛擬仿真方式，可以調(diào)用任何廠家、型號(hào)和操作系統(tǒng)的機(jī)床，讓學(xué)生在結(jié)合理論知識(shí)編程的過程中，輸入不同的數(shù)控機(jī)床，體驗(yàn)和理解由于數(shù)控機(jī)床的不同引起的編程格式、編程代碼的差異，以適應(yīng)實(shí)際生產(chǎn)過程中的型號(hào)、廠家和數(shù)控系統(tǒng)的差異，充分達(dá)到應(yīng)用型本科主要實(shí)際操作應(yīng)用的能力。例如在桂林航天工業(yè)學(xué)院教學(xué)中使用的南京斯沃?jǐn)?shù)控仿真系統(tǒng)，開機(jī)時(shí)的數(shù)控系統(tǒng)選擇界面包括了FAUNC、SINUMERIK、EZmotion、華中數(shù)控、北京凱恩帝、大連大森、南京華興等70種；同時(shí)在選擇FANUC 0i-M操作系統(tǒng)后，可以選擇的機(jī)床操作面板包括漢川機(jī)床、南通機(jī)床、南京二機(jī)、濟(jì)南機(jī)床、友嘉機(jī)床、托普機(jī)床、Duoleng、北京機(jī)床、大連機(jī)床、南京邁順、縱橫國際、南京東恒杰必克、臺(tái)中精機(jī)、沈陽機(jī)床、韓國Doosan、巴西Romi、韓國WIA等28家中外機(jī)床廠家的操作面板。以不同的操作系統(tǒng)選擇不同機(jī)床企業(yè)的操作面板，可供選用的機(jī)床幾乎覆蓋整個(gè)加工行業(yè)所使用的各種數(shù)控機(jī)床。
二、教學(xué)安全
對(duì)于教學(xué)安全主要是針對(duì)實(shí)踐操作部分，機(jī)床作為機(jī)械結(jié)構(gòu)，一旦出現(xiàn)事故，輕則機(jī)器損壞，重則出現(xiàn)傷亡事件，這樣的事件已經(jīng)給了我們血的教訓(xùn)。例如，某高校機(jī)械專業(yè)學(xué)生在企業(yè)實(shí)習(xí)期間由于操作失誤，直接導(dǎo)致手臂被機(jī)械結(jié)構(gòu)嚴(yán)重?fù)p傷，最終不得不截肢。如何避免機(jī)械事故發(fā)生是學(xué)生在實(shí)踐操作部分最需要注意的問題，因此很多學(xué)校非常強(qiáng)調(diào)安全問題。
傳統(tǒng)教學(xué)中，由于學(xué)生在上機(jī)床實(shí)際操作之前并沒有對(duì)機(jī)床的運(yùn)動(dòng)情況有很清楚的了解，很容易導(dǎo)致事故的發(fā)生，因此很多院校在進(jìn)行數(shù)控實(shí)訓(xùn)操作的時(shí)候，多是恐懼危險(xiǎn)的發(fā)生而走走形式，真正實(shí)際進(jìn)行操作，并能夠加工出零件的比較少，除非是學(xué)校為了讓學(xué)生參加比賽而培訓(xùn)數(shù)量比較少的學(xué)生，難以達(dá)到教學(xué)計(jì)劃中關(guān)于實(shí)踐教學(xué)部分的實(shí)際要求。而采用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的數(shù)控教學(xué)，可以在實(shí)際操作之前充分了解數(shù)控機(jī)床面板的操作和數(shù)控機(jī)床的運(yùn)動(dòng)運(yùn)行規(guī)律，某種意義上說就是真正的數(shù)控機(jī)床操作的演習(xí)，為實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)部分做好充分的準(zhǔn)備工作，即使在仿真中出現(xiàn)操作錯(cuò)誤或者操作失誤，既不會(huì)導(dǎo)致機(jī)床的損壞，更不會(huì)導(dǎo)致人員的傷亡。
三、教學(xué)效果和效率
數(shù)控程序編寫是數(shù)控類課程的主要教學(xué)內(nèi)容之一，如何正確地編寫數(shù)控程序也是數(shù)控類課程的重要任務(wù)。在傳統(tǒng)課堂上，教師主要利用PPT課間插入動(dòng)畫、圖片、文字等內(nèi)容進(jìn)行講解，雖然利用了一些多媒體資源，但是并沒有充分發(fā)揮多媒體最大的功用。在講解過程中往往比較枯燥乏味，難以更加形象具體地表述數(shù)控代碼控制刀具、機(jī)床主軸的運(yùn)動(dòng)情況。特別是對(duì)于一些比較復(fù)雜的循環(huán)指令只是通過這樣的講解方式往往很難準(zhǔn)確地表達(dá)。雖然目前有些教師可以采用一些三維軟件、動(dòng)畫軟件制作一些比較詳細(xì)的動(dòng)畫，但是這種動(dòng)畫往往就是固定設(shè)置好的動(dòng)作，缺乏參數(shù)的變化，不能通過修改參數(shù)來觀察刀具運(yùn)動(dòng)的變化。
目前大多數(shù)計(jì)算機(jī)數(shù)控仿真數(shù)控系統(tǒng)都是模擬實(shí)際的數(shù)控機(jī)床操作，幾乎完全和實(shí)際的數(shù)控機(jī)床操作相同。教師在授課過程中可以編寫實(shí)際的數(shù)控程序，再輸入到數(shù)控仿真系統(tǒng)中進(jìn)行驗(yàn)證，在驗(yàn)證的過程中，可以隨時(shí)改變數(shù)控程序中的參數(shù)，來講解數(shù)控指令中參數(shù)控制刀具的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，也可以改變數(shù)控程序中的程序指令，來講解不同指令刀具的運(yùn)行軌跡；這樣就可以更加清楚形象地講解數(shù)控編程中的各種程序指令和指令中各個(gè)參數(shù)的含義。在斯沃?jǐn)?shù)控仿真系統(tǒng)模擬加工零件過程中，在操作界面的左側(cè)顯示編寫的數(shù)控程序，仿真操作過程中根據(jù)刀具的運(yùn)行軌跡，自動(dòng)跳轉(zhuǎn)相應(yīng)的程序段，幫助學(xué)生理解程序中控制對(duì)象的運(yùn)行情況，并且利用不同的顏色來展示不同刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡，在直觀地展示運(yùn)動(dòng)軌跡的同時(shí)也可以隨時(shí)更改數(shù)控程序或程序中的參數(shù)來獲取不同的軌跡。
四、數(shù)控工藝部分體現(xiàn)
在實(shí)際的加工過程中，數(shù)控工藝主要體現(xiàn)在刀具、裝夾、進(jìn)給量、主軸轉(zhuǎn)速、背吃刀量、加工工序等。由于這部分內(nèi)容比較抽象，需要根據(jù)實(shí)際加工的材料、技術(shù)要求、零件現(xiàn)狀等具體情況進(jìn)行講解。傳統(tǒng)授課方式只是通過語言的描述、圖片的展示來完成內(nèi)容的講解，學(xué)生很難理解。
在采用數(shù)控仿真系統(tǒng)進(jìn)行教學(xué)過程中，可以根據(jù)加工零件結(jié)構(gòu)的不同，按照工序要求講解各種刀具的結(jié)構(gòu)、刀具的尺寸參數(shù)；并且?guī)缀醪皇苋魏蜗拗?，在斯沃?jǐn)?shù)控仿真系統(tǒng)的數(shù)控車刀包括了14種車刀刀桿、各種形狀的刀刃，并可以根據(jù)加工需求輸入刀桿、刀刃的參數(shù)和材料，也可以根據(jù)實(shí)際機(jī)床的結(jié)構(gòu)選擇四方刀架、八方刀架、十六方刀架，或者選擇前置刀架和后置刀架，滿足數(shù)控車床在加工各種零件的需求；在數(shù)控加工中心包括15種各種類型的刀具，同樣可以根據(jù)需求輸入刀桿、刀刃的參數(shù)和材料，選擇各種形式的刀庫，滿足數(shù)控銑削和加工中心加工各類零件的需求。
同時(shí)也可以根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特征選擇適合的裝夾方式，也可以設(shè)計(jì)自己的專用夾具以滿足不同工藝裝夾的需求，使學(xué)生可以根據(jù)裝夾的情況，正確理解程序編寫過程中避開裝夾，防止車削或者銑削到夾具的零件，滿足工藝講解過程中關(guān)于工件裝夾的要求。斯沃?jǐn)?shù)控仿真系統(tǒng)為數(shù)控銑床和加工中心工件提供了三種可選擇的裝夾方式，包括直接裝夾、工藝板裝夾和平口鉗裝夾，以滿足不同零件加工關(guān)于裝夾的要求，數(shù)控車床根據(jù)板料或管料的需求提供外圓裝夾方式和內(nèi)孔裝夾方式，以滿足車削零件加工的需求。
綜上所述，利用數(shù)控仿真系統(tǒng)于應(yīng)用型本科的數(shù)控技術(shù)類課程的教學(xué)中可以適應(yīng)不同專業(yè)方向關(guān)于數(shù)控知識(shí)技能的學(xué)習(xí)，在減少師資投入的情況下學(xué)生可以盡可能多地了解和模擬操作時(shí)間生產(chǎn)中眾多廠家、型號(hào)和操作系統(tǒng)的機(jī)床，以適應(yīng)未來走向工作崗位進(jìn)行數(shù)控編程或者操作機(jī)床的需求；同時(shí)從教師實(shí)際教學(xué)的角度，在理論教學(xué)方面，可以結(jié)合數(shù)控仿真軟件，實(shí)時(shí)地通過仿真操作來幫助學(xué)生理解數(shù)控編程和數(shù)控工藝的基本知識(shí)，同時(shí)也可以模擬不同機(jī)床的實(shí)際操作，大大減少事故率，保證教學(xué)過程以及學(xué)生參加工作后實(shí)際操作機(jī)床的危險(xiǎn)。經(jīng)過桂林航天工業(yè)學(xué)院多名教師近年來采用傳統(tǒng)教學(xué)方式和計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)相結(jié)合的方式進(jìn)行教學(xué)證明，學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)控技能的時(shí)候，一方面學(xué)習(xí)興趣大大提高，學(xué)習(xí)數(shù)控技術(shù)的激情比簡單枯燥的傳統(tǒng)課堂教學(xué)具有明顯的差異，另一個(gè)方面學(xué)生學(xué)習(xí)的效果也明顯提升，實(shí)際掌握數(shù)控知識(shí)和數(shù)控操作的能力明顯提高。
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關(guān)鍵詞：機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)；教學(xué)；問題
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.21.211
0 引言
《機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)》是研究機(jī)械制造工藝過程方法的機(jī)械類專業(yè)學(xué)科，是各類機(jī)械類專業(yè)的基礎(chǔ)課程，課程的最主要特征是追求理論知識(shí)和實(shí)踐能力之間的統(tǒng)一，學(xué)生需要通過學(xué)習(xí)掌握系統(tǒng)、扎實(shí)的機(jī)械制造工藝相關(guān)理論知識(shí)，在此基礎(chǔ)上通過實(shí)訓(xùn)培養(yǎng)嫻熟的實(shí)踐操作能力，對(duì)學(xué)生的理論知識(shí)水平和實(shí)踐操作能力均有著較高的要求，也因此增加了學(xué)生學(xué)習(xí)的難度，并暴露出了一些問題亟待解決。
1 現(xiàn)階段《機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)》課程教學(xué)中存在的問題
現(xiàn)階段，《機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)》課程教學(xué)過程中存在著學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)掌握程度不高、教學(xué)內(nèi)容系統(tǒng)性不強(qiáng)、缺乏實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容以及教學(xué)方法創(chuàng)新性不足等問題亟待解決。
1.1 學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)掌握程度不高
高校擴(kuò)招，學(xué)生生源質(zhì)量參差不齊，部分學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)掌握程度較差，對(duì)《機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)》課程的理論知識(shí)學(xué)習(xí)理解效果不佳，對(duì)課程缺乏感性認(rèn)識(shí)，難以跟隨教師的進(jìn)度而失去學(xué)習(xí)興趣，給學(xué)習(xí)效果帶來了較多的不利影響。
1.2 教學(xué)內(nèi)容系統(tǒng)性不強(qiáng)
受學(xué)科自身特點(diǎn)的影響，《機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)》涉及到的內(nèi)容較多，繁雜而范圍寬泛，涉及到各類機(jī)床、刀具、加工方法等多內(nèi)容，在編排教材過程中難免出現(xiàn)求大、求全的情況，忽視了教學(xué)內(nèi)容知識(shí)點(diǎn)之間的層次性和漸進(jìn)性，缺乏對(duì)教學(xué)內(nèi)容的系統(tǒng)化加工。學(xué)生在剛剛接觸機(jī)械專業(yè)時(shí)缺乏相關(guān)知識(shí)基礎(chǔ)和實(shí)踐體驗(yàn)，對(duì)教學(xué)內(nèi)容不能形成更加清晰準(zhǔn)確的認(rèn)知，學(xué)習(xí)和實(shí)踐過程中接觸陌生的零件、設(shè)備，可能會(huì)挫傷學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。除此之外，本課程內(nèi)容較多，知識(shí)點(diǎn)分布相對(duì)獨(dú)立，學(xué)時(shí)緊張，而機(jī)械制造工藝處于快速發(fā)展過程中，知識(shí)更新?lián)Q代快，書本上的知識(shí)難以滿足機(jī)械制造崗位的要求，一些學(xué)生畢業(yè)之后在就業(yè)崗位上還需要重新學(xué)習(xí)，給就業(yè)增加了阻力。
1.3 實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容缺乏
《機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)》教學(xué)目標(biāo)對(duì)學(xué)生的理論知識(shí)是實(shí)踐操作能力提出了雙重要求，但是一些高校在教學(xué)過程中卻出現(xiàn)了實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容不足的情況，教師延續(xù)傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式，為學(xué)生詳細(xì)講解理論知識(shí)，但是卻沒有必要的實(shí)踐操作來幫助學(xué)生加深對(duì)理論知識(shí)的理解，熟練實(shí)踐操作技能，無法通過現(xiàn)場參觀、見習(xí)以及實(shí)習(xí)提升學(xué)生對(duì)學(xué)科的感性認(rèn)知，理論知識(shí)和實(shí)踐能力之間相互脫節(jié)，不利于學(xué)生綜合素養(yǎng)的全面提升。
1.4 教學(xué)方法落后
《機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)》課程是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，學(xué)生需要通過親自動(dòng)手來真正理解教學(xué)知識(shí)點(diǎn)，但是一些教師卻仍然沿用其他理論課程的教學(xué)方法，板書講解+多媒體演示，成績考核也只單純考察學(xué)生的出勤和卷面分?jǐn)?shù)，對(duì)學(xué)生的機(jī)械制造操作實(shí)踐能力以及感性認(rèn)識(shí)不夠重視，在教師不當(dāng)?shù)慕虒W(xué)引導(dǎo)下，學(xué)生也會(huì)逐漸失去對(duì)機(jī)械制造實(shí)踐教學(xué)的興趣，不利于學(xué)生的長遠(yuǎn)發(fā)展。
2 《機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)》課程教學(xué)種常見問題的應(yīng)對(duì)措施
2.1 創(chuàng)新教學(xué)方法、理念
教師教學(xué)過程中不要過分照搬教材，而是應(yīng)該根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和掌握情況，因材施教，為每一個(gè)學(xué)生制定詳細(xì)的培養(yǎng)目標(biāo)，結(jié)合機(jī)械制造實(shí)踐，適當(dāng)補(bǔ)充和完善教材內(nèi)容，有意識(shí)的鍛煉強(qiáng)化學(xué)生的實(shí)踐操作技能，引導(dǎo)學(xué)生自主梳理知識(shí)結(jié)構(gòu)，將實(shí)踐操作知識(shí)和理論基礎(chǔ)知識(shí)充分聯(lián)系起來。例如《鑄造》部分內(nèi)容，教師可以帶領(lǐng)學(xué)生參觀學(xué)校工廠或者實(shí)訓(xùn)中心，觀看鑄造鋼的基本流程，同時(shí)為學(xué)生展示各種鑄造殘次廢品，讓學(xué)生分辨缺陷類型、分析原因，沙眼空穴、斷裂、裂紋，通過切身實(shí)地的參與到鑄造過程中來加深學(xué)生的認(rèn)識(shí)，將所見所聞和書本上的知識(shí)一一對(duì)照，加深認(rèn)識(shí)。教師為了鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立思考，培養(yǎng)自主意識(shí)，可以應(yīng)用課題式教學(xué)方法，根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和知識(shí)掌握情況分成小組，為每個(gè)小組提供一個(gè)實(shí)踐課題，展示一個(gè)機(jī)械制造成品，讓學(xué)生自行制定機(jī)械制造工藝，最后由教師對(duì)學(xué)生提交的制造工藝進(jìn)行評(píng)分，為學(xué)生分析工藝設(shè)計(jì)中存在的問題，通過類似機(jī)械制造車間的工作流程來培養(yǎng)學(xué)生利用知識(shí)的能力。如在課程即將結(jié)束時(shí)，教師可以為學(xué)生展示發(fā)動(dòng)機(jī)箱蓋，讓學(xué)生分析其制作流程，學(xué)生會(huì)根據(jù)自身掌握的知識(shí)，從鑄造、鍛壓開始，直至成孔、磨削和尺寸精度控制，逐漸形成一個(gè)較為完善的加工流程，通過這樣創(chuàng)新的教學(xué)方式，為學(xué)生創(chuàng)造一個(gè)類似機(jī)械制造車間的學(xué)習(xí)氛圍，促進(jìn)學(xué)生的成長。
2.2 現(xiàn)代化教具的應(yīng)用
多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)快速發(fā)展，很多學(xué)生都掌握了應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)學(xué)習(xí)和獲取信息的能力，但是學(xué)生更多的將互聯(lián)網(wǎng)當(dāng)做娛樂工具。教師應(yīng)該與時(shí)俱進(jìn)，充分利用更先進(jìn)的現(xiàn)代化教具來提供更加真實(shí)、直觀的教學(xué)場景，在學(xué)校條件不具備實(shí)踐教學(xué)條件的情況下為學(xué)生提供更加豐富的虛擬仿真實(shí)踐教學(xué)課程。教師可以應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)，搜集機(jī)械制造工藝最新的發(fā)展方向和高新技術(shù)，作為課堂理論知識(shí)的補(bǔ)充，如為學(xué)生展示最先進(jìn)的多軸多坐標(biāo)全自動(dòng)數(shù)控加工中心，能夠在同一工作臺(tái)上，同時(shí)完成切削、孔加工、裝配和精度加工等多個(gè)任務(wù)，但是仍然應(yīng)用了最基本的機(jī)械制造工藝。教師還可以應(yīng)用多媒體PPT技術(shù)，播放機(jī)械制造加工操作動(dòng)畫，從而讓學(xué)生直觀的理解機(jī)械加工的基本運(yùn)動(dòng)模式，將機(jī)床基本機(jī)構(gòu)、原理、零件配合方式等抽象的知識(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)樯鷦?dòng)的圖像，從而顯著提高課堂教學(xué)效率，為學(xué)生提供更多的教學(xué)知識(shí)信息，學(xué)生自身也會(huì)被生動(dòng)的課堂教學(xué)所吸引，而獲得更高的教學(xué)質(zhì)量，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。
2.3 加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)
實(shí)踐教學(xué)是《機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)》課程的重點(diǎn)和難點(diǎn)，實(shí)踐教學(xué)的教學(xué)成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于課堂教學(xué)，導(dǎo)致很多專業(yè)都不愿意投入較多的時(shí)間和經(jīng)費(fèi)組織實(shí)踐教學(xué)。出現(xiàn)這種情況的根本原因是對(duì)《機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)》課程實(shí)踐教學(xué)的重要性缺乏認(rèn)識(shí)，實(shí)際上，實(shí)踐能力對(duì)學(xué)生的就業(yè)有著非常重要的意義，學(xué)生只有掌握了豐富的實(shí)踐操作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)機(jī)械制造加工流程了如指掌，才能夠形成對(duì)機(jī)械制造工藝更高層次的理論認(rèn)識(shí)，高校應(yīng)該為學(xué)生就業(yè)打好能力基礎(chǔ)，不應(yīng)該甩鍋給就業(yè)崗位，讓學(xué)生在工作崗位上重新學(xué)習(xí)，影響專業(yè)口碑。為了提高《機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)》課程的實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量，首先應(yīng)該培養(yǎng)雙師型教師，專業(yè)教師應(yīng)該積極深入機(jī)械制造生產(chǎn)一線，做到即懂理論又懂實(shí)踐，才能將各方面知識(shí)融會(huì)貫通，為學(xué)生提供更加合理、有針對(duì)性性、不過時(shí)的教學(xué)內(nèi)容。《機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)》課程的實(shí)踐教學(xué)一般持續(xù)2周左右，包括參觀、實(shí)訓(xùn)兩部分內(nèi)容，教師需根據(jù)教學(xué)進(jìn)度計(jì)劃，帶領(lǐng)學(xué)生參觀實(shí)習(xí)工廠，要注意進(jìn)入車間之前首先要進(jìn)行安全教育，同時(shí)布置預(yù)習(xí)，確保學(xué)生心中有數(shù)，之后帶領(lǐng)學(xué)生參觀車床，了解其結(jié)構(gòu)、工作原因和刀具夾具情況，參觀之后要進(jìn)行總結(jié)，鍛煉學(xué)生操作能力。實(shí)訓(xùn)過程中，教師要為學(xué)生設(shè)計(jì)有挑戰(zhàn)性，但是不超過學(xué)生能力范圍的課題，學(xué)生自主探索，結(jié)合零件圖學(xué)習(xí)圖樣，編制加工工藝，加工零件，使學(xué)生掌握的理論知識(shí)能夠派上用場，在鍛煉學(xué)生實(shí)踐操作技能的同時(shí)也有助于提高學(xué)生理論課學(xué)習(xí)自覺性。
2.4 鞏固基礎(chǔ)知識(shí)教學(xué)
基礎(chǔ)知識(shí)是任何學(xué)科的構(gòu)成基石，雖然《機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)》課程有著自身的特殊性，對(duì)學(xué)生實(shí)踐操作技能掌握程度的要求較高，但是在教學(xué)實(shí)踐中同樣不能忽視基礎(chǔ)知識(shí)教學(xué)，脫離了基礎(chǔ)知識(shí)教育的實(shí)踐教學(xué)都是無本之木?！稒C(jī)械制造工藝基礎(chǔ)》課程的理論課程和傳統(tǒng)理論課程之間有著明顯的區(qū)別，其理論基礎(chǔ)知識(shí)和實(shí)踐操作內(nèi)容之間關(guān)系密切相互穿插，因此不能使用傳統(tǒng)的課堂教學(xué)方法進(jìn)行《機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)》課程理論知識(shí)的教學(xué)，教師要明確基礎(chǔ)理論知識(shí)課程教學(xué)任務(wù)是幫助學(xué)生掌握金屬加工基本理論，了解機(jī)床的基本結(jié)構(gòu)、原理、用途范圍，并掌握分析調(diào)整通用機(jī)床傳動(dòng)鏈以及制定機(jī)械加工工藝、裝配工藝的能力，同時(shí)根據(jù)教學(xué)任務(wù)目標(biāo)，對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行合理的組織編排，適當(dāng)取舍，減少繁瑣深?yuàn)W而生產(chǎn)實(shí)踐中較少應(yīng)用的理論推導(dǎo)，剔除和教學(xué)目標(biāo)不符的教學(xué)內(nèi)容，提高教學(xué)內(nèi)容設(shè)置的針對(duì)性。
3 結(jié)語
《機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)》課程是機(jī)械類專業(yè)的基礎(chǔ)課程，主要研究機(jī)械制造工藝方法和制造過程，學(xué)科時(shí)間性較強(qiáng)，涉及內(nèi)容廣泛，知識(shí)更新?lián)Q代快，對(duì)學(xué)生的實(shí)踐操作能力有較高的要求，傳統(tǒng)的教學(xué)方法中暴露出了一系列問題，需要通過創(chuàng)新教學(xué)方法、加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)、應(yīng)用現(xiàn)代化教具以及鞏固理論基礎(chǔ)等措施來有效應(yīng)對(duì)。
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關(guān)鍵詞：機(jī)械制造基礎(chǔ)課程；新體系；構(gòu)建舉措
1.前言
機(jī)械制造基礎(chǔ)課程是高等工科院校機(jī)械類和近機(jī)械類專業(yè)學(xué)生必修的一門重要的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課，它包含機(jī)械工程材料、金屬熱加工基礎(chǔ)、機(jī)械加工基礎(chǔ)等內(nèi)容，是一門知識(shí)覆蓋面廣，厚理論、重實(shí)踐、強(qiáng)工藝的課程。整合機(jī)械類和近機(jī)械類部分專業(yè)基礎(chǔ)、專業(yè)課程及有關(guān)的實(shí)踐環(huán)節(jié)等內(nèi)容，可形成一門新型的體現(xiàn)應(yīng)用型人才培養(yǎng)特色的核心基礎(chǔ)課程。學(xué)生通過對(duì)機(jī)械制造基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)，可初步掌握各種成型方法、零件加工工藝和結(jié)構(gòu)工藝性等基本知識(shí)，具有選擇毛坯、零件加工方法及進(jìn)行工藝分析的初步能力；可了解現(xiàn)代機(jī)械制造有關(guān)的新材料、新工藝、新技術(shù)及其發(fā)展趨勢；為學(xué)習(xí)其他相關(guān)后續(xù)課程、從事機(jī)械設(shè)計(jì)和機(jī)械制造工作，奠定必要的基礎(chǔ)。
2.機(jī)械制造基礎(chǔ)課程的現(xiàn)狀
《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課程脫胎于《金屬工藝學(xué)》，其課程內(nèi)容普遍存在三種問題：一是課程的教學(xué)內(nèi)容一般存在知識(shí)陳舊的部分，有些內(nèi)容很少反映現(xiàn)代科技水平；二是內(nèi)容上未能很好地協(xié)調(diào)，有些內(nèi)容在相關(guān)課程間重復(fù)是普遍存在的問題。金屬工藝學(xué)課程與后續(xù)的金屬切削機(jī)床、金屬切削原理及刀具、機(jī)械制造工藝學(xué)等工藝性專業(yè)課在教學(xué)內(nèi)容上重復(fù)較多，比如零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析、特種加工等內(nèi)容就與機(jī)械制造工藝學(xué)課程中的相關(guān)內(nèi)容重復(fù)；三是課程的教學(xué)內(nèi)容順序銜接都不同程度地存在不利學(xué)生能力培養(yǎng)的問題。
機(jī)械制造基礎(chǔ)是一門實(shí)踐相當(dāng)強(qiáng)的技術(shù)基礎(chǔ)課程，同時(shí)也是機(jī)械加工領(lǐng)域的核心專業(yè)基礎(chǔ)課程，原有的課程《機(jī)械制圖》、《工程力學(xué)》、《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》、《工程材料與熱處理》、《公差配合與技術(shù)測量》等，圍繞專業(yè)能力的培養(yǎng)進(jìn)行了一定程度和范圍上的改革，但由于僅限于單門課程或1—2門課程之間的局部改革，難以與其他相關(guān)課程很好地協(xié)調(diào)和銜接。本應(yīng)課堂教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)各有側(cè)重，互為補(bǔ)充，但目前關(guān)系仍沒有理順，理論教學(xué)與工程訓(xùn)練相互獨(dú)立和分離，其間隔時(shí)間有時(shí)相隔一學(xué)期甚至兩學(xué)期，這樣一方面在一定程度上影響了理論教學(xué)的教學(xué)效果，如只在課堂上講授加工設(shè)備和加工方法，由于學(xué)生缺少感性認(rèn)識(shí)，變得十分枯燥，教學(xué)很難達(dá)到好的效果。另一方面不利于工程訓(xùn)練教學(xué)本身提升到更高的水平，因?yàn)闆]有理論教學(xué)支撐的工程訓(xùn)練必然只能停留在獲取一些感性知識(shí)和操作技能的較低層次上，這就難以滿足對(duì)學(xué)生工程素質(zhì)教育和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的要求。
在實(shí)驗(yàn)教學(xué)上，一是課程總學(xué)時(shí)不斷減少，實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)數(shù)減少更多；二是現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)主要為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，缺少綜合性和設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)，不利于學(xué)生能力的培養(yǎng)；三是重理論輕實(shí)踐、重設(shè)計(jì)輕工藝的思想觀念在長期制約著制造業(yè)發(fā)展的同時(shí)，深刻地影響著工科大學(xué)機(jī)械制造基礎(chǔ)課程的教學(xué)。
工程訓(xùn)練作為十分重要的實(shí)踐環(huán)節(jié)，可為機(jī)械設(shè)計(jì)打下較好的實(shí)踐基礎(chǔ)的同時(shí)，也為機(jī)械制造提供了較好廣闊的實(shí)踐空間。但由于客觀條件和訓(xùn)練時(shí)間的限制，學(xué)生僅通過短暫的工程訓(xùn)練所獲得的制造基礎(chǔ)知識(shí)既比較零散和片面，又難以達(dá)到為后續(xù)課程打基礎(chǔ)和在實(shí)際工作中應(yīng)用的程度。
3.構(gòu)建機(jī)械制造基礎(chǔ)課程新體系的意義
機(jī)械制造基礎(chǔ)課程的知識(shí)體系既含有科學(xué)理論知識(shí)，又含有工藝技術(shù)知識(shí)，還含有工程實(shí)踐知識(shí)，因此在課程教學(xué)活動(dòng)中，對(duì)突出學(xué)生的工程創(chuàng)新意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力，提高學(xué)生的工程綜合素質(zhì)，具有重要和深遠(yuǎn)的意義。
3.1我們以能力為本位構(gòu)建模塊化的機(jī)械制造基礎(chǔ)課程新體系。課程模塊化是在總結(jié)國外經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，兼容我國以學(xué)科為中心的傳統(tǒng)三段式課程模式和以工作能力為中心的能力本位課程模式的長處，形成具有我國特色的又符合教育內(nèi)在規(guī)律，并考慮學(xué)生個(gè)性發(fā)展的課程模式。所謂模塊，是一個(gè)自身相對(duì)獨(dú)立但又能與其他模塊保持一定聯(lián)系的課程組成元素，一門課程可以由多個(gè)模塊構(gòu)成。一般情況下，模塊本身并不發(fā)生變化，但隨著市場需求的不斷變化發(fā)展，部分陳舊的模塊內(nèi)容將會(huì)被淘汰，一些新的科技發(fā)現(xiàn)可以隨著經(jīng)濟(jì)的日益發(fā)展而逐漸形成新的模塊。一方面，機(jī)械制造基礎(chǔ)課程新體系能夠使學(xué)生滿足行業(yè)多崗位轉(zhuǎn)換甚至崗位工作內(nèi)涵變化發(fā)展所需的知識(shí)和能力的要求，另一方面，機(jī)械制造基礎(chǔ)課程新體系使學(xué)生具有知識(shí)內(nèi)化、遷移和繼續(xù)學(xué)習(xí)的能力。新的課程體系具有靈活性、模塊化特點(diǎn)，圍繞專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，拓寬學(xué)生的知識(shí)面，培養(yǎng)學(xué)生的工程素質(zhì)和提高學(xué)生的應(yīng)用能力，采用理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)合一的教學(xué)模式，滿足行業(yè)崗位對(duì)知識(shí)和能力的需求，培養(yǎng)學(xué)生更能適應(yīng)行業(yè)和社會(huì)對(duì)應(yīng)用型人才規(guī)格多變的需求。
3.2通過對(duì)機(jī)械制造基礎(chǔ)課程的課程內(nèi)容的整合與改革，力求做到“寬、淺、精、實(shí)”。在原工程材料與機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)課程的基礎(chǔ)上，吸取相關(guān)的最新知識(shí)和研究成果，對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行整合，如精選保留傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容中的基本原理和重要的工藝方法，刪除那些陳舊過時(shí)的內(nèi)容，把技術(shù)上較成熟、應(yīng)用范圍較寬的“三新”，即新材料、新技術(shù)、新工藝內(nèi)容作為基本內(nèi)容引入課堂教學(xué)，再通過吸收過去機(jī)械制造及其自動(dòng)化專業(yè)課程的部分基礎(chǔ)性內(nèi)容，并對(duì)主干課程和相關(guān)教學(xué)環(huán)節(jié)組成一個(gè)系統(tǒng)，進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃，與后續(xù)課程形成一組系列的基礎(chǔ)課程群，這樣既能加強(qiáng)課程之間的內(nèi)在聯(lián)系，又能減少不必要的交叉重疊，使課程設(shè)置更加精練，使之在有限的課時(shí)基礎(chǔ)上，最大限度地拓展課程空間；同時(shí)在課程體系上，使機(jī)械制造基礎(chǔ)課程的改革與選修課、并行課和后續(xù)課配套進(jìn)行，避免教學(xué)內(nèi)容簡單重復(fù)，達(dá)到整合優(yōu)化的目的。
3.3機(jī)械制造基礎(chǔ)工程訓(xùn)練作為十分重要的實(shí)踐環(huán)節(jié)，它可為機(jī)械設(shè)計(jì)打下較好的實(shí)踐基礎(chǔ)，同時(shí)也為機(jī)械制造提供較好廣闊的實(shí)踐空間。因此，必須對(duì)機(jī)械制造基礎(chǔ)課程進(jìn)行歸納、拓寬、加深和應(yīng)用，尤其當(dāng)專業(yè)面進(jìn)一步拓寬，制造技術(shù)專業(yè)課進(jìn)行合并和學(xué)時(shí)銳減的情況下更應(yīng)如此。
4.構(gòu)建機(jī)械制造基礎(chǔ)課程新體系的舉措
4.1構(gòu)建模塊化的機(jī)械制造基礎(chǔ)課程的新體系。課程模塊化中的模塊課程又稱為“積木課程”，其最大的優(yōu)點(diǎn)就體現(xiàn)在其組合特點(diǎn)。我們可以把模塊課程定義為一個(gè)自我包容的包，它包括有計(jì)劃的一系列學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)這些經(jīng)驗(yàn)的目的是幫助學(xué)生達(dá)到具體的目標(biāo)。在實(shí)施進(jìn)程中，模塊式課程主要由主體、定向、輔助三個(gè)模塊組成。主體模塊具有奠基功能，由機(jī)械工程材料、金屬熱加工基礎(chǔ)、實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)等組成；定向模塊具有專業(yè)功能，包括機(jī)械加工基礎(chǔ)、公差配合與技術(shù)測量等組成；輔助模塊具有發(fā)展功能，由納米技術(shù)、新型高能材料、高溫超導(dǎo)材料、激光技術(shù)、大規(guī)模集成電路等組成，用于擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面。
4.2對(duì)機(jī)械制造基礎(chǔ)課程內(nèi)容進(jìn)行整合優(yōu)化，使之成為一門適用于機(jī)械類和近機(jī)械類專業(yè)學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)課程。
4.2.1根據(jù)整合優(yōu)化的總體思路，將該課程分為兩部分。第一部分安排在第三學(xué)期進(jìn)行，內(nèi)容涵蓋工程材料、材料的性能和材料的成形，該部分將形成以材料和工藝為核心內(nèi)容，以工程材料和成形原理為基礎(chǔ)理論，以選材料、毛坯、工藝和設(shè)備為主線的內(nèi)容體系。其任務(wù)和目的是培養(yǎng)學(xué)生能夠運(yùn)用機(jī)械工程材料、成形加工技術(shù)手冊(cè)，在材料和材料成形方面具有較寬的知識(shí)面，具有合理選用常用材料及常用熱處理、成型方法及工藝過程的初步能力。在具體講授內(nèi)容上加強(qiáng)手冊(cè)的使用方法的學(xué)習(xí)，在工程材料方面重點(diǎn)介紹工業(yè)用鋼、鑄鐵、常用合金等金屬材料的性能、改性和選用，增強(qiáng)對(duì)常用非金屬材料的介紹；在材料成形方面，著重對(duì)成形原理的理解，去掉繁冗的工藝細(xì)節(jié)，適當(dāng)增加新工藝和非金屬材料成形的內(nèi)容。第二部分安排在第四學(xué)期進(jìn)行，內(nèi)容涵蓋公差配合與技術(shù)測量、切削原理、切削機(jī)床、機(jī)械制造工藝、機(jī)床夾具和刀具、機(jī)械裝配等，該部分將形成以機(jī)械加工工藝為核心內(nèi)容，以切削原理為基礎(chǔ)理論，以工藝過程和加工質(zhì)量，為主線的內(nèi)容體系。其任務(wù)和目的是培養(yǎng)學(xué)生在機(jī)械加工方面具有較廣泛的知識(shí)面，具有選擇零部加工方法和制定加工工藝、控制機(jī)械加工質(zhì)量，以及綜合運(yùn)用工藝知識(shí)，分析零件結(jié)構(gòu)工藝性的初步能力。在具體講授內(nèi)容上，加強(qiáng)機(jī)械加工工藝過程和加工質(zhì)量的影響因素及其控制，將公差與配合融入具體的工藝過程中，以強(qiáng)調(diào)其應(yīng)用性，并通過應(yīng)用場合實(shí)現(xiàn)概念清楚，應(yīng)用目的明確，同時(shí)要簡化互換性原理的計(jì)算和分析，重點(diǎn)突出尺寸公差、形位公差和表面粗糙度的一般選用、查表方法，適當(dāng)講授先進(jìn)加工技術(shù)，拓寬學(xué)生的知識(shí)面，激發(fā)深入學(xué)習(xí)專業(yè)課程的興趣。
4.2.2吸收科學(xué)技術(shù)發(fā)展的最新成果。隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展的突飛猛進(jìn)，機(jī)械制造基礎(chǔ)課程的有關(guān)領(lǐng)域無論是科學(xué)理論研究，還是應(yīng)用技術(shù)成果，新技術(shù)、新成果不斷涌現(xiàn)。大學(xué)生更需要了解科學(xué)技術(shù)發(fā)展的新動(dòng)態(tài)和信息，了解先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的目的是將來能在激烈的市場競爭中生存發(fā)展，更好地服務(wù)于社會(huì)，造福于人類。因此，機(jī)械制造基礎(chǔ)課程的教學(xué)應(yīng)重視知識(shí)的更新?lián)Q代，及時(shí)吸收先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)發(fā)展新成果，在教學(xué)中向?qū)W生介紹機(jī)械制造基礎(chǔ)領(lǐng)域的科學(xué)技術(shù)發(fā)展最新成果、新知識(shí)、新理論，如納米技術(shù)、新型高能材料、高溫超導(dǎo)材料、激光技術(shù)、大規(guī)模集成電路等，開闊學(xué)生的視野，豐富科技知識(shí)。同時(shí)結(jié)合教學(xué)進(jìn)度，組織學(xué)生參觀工廠和實(shí)驗(yàn)車間，加深對(duì)高科技知識(shí)的認(rèn)識(shí)，提高其鑒賞和分析問題的能力。
4.3改革機(jī)械制造基礎(chǔ)課程的教學(xué)方法和教學(xué)手段。在機(jī)械制造基礎(chǔ)課程的建設(shè)與改革中，我們要重視教學(xué)方法和教學(xué)手段的改革與創(chuàng)新。本課程要求教師在教學(xué)過程中體現(xiàn)“工學(xué)結(jié)合”的理念，采用融“教、學(xué)、做”為一體的教學(xué)手段，充分利用多媒體技術(shù)，把實(shí)際生產(chǎn)的教學(xué)錄像以多媒體形式展現(xiàn)在課堂上，對(duì)見習(xí)和實(shí)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行情景再現(xiàn)，幫助學(xué)生鞏固知識(shí)。多媒體教學(xué)能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高課堂教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量，有助于加強(qiáng)基本技能訓(xùn)練。
4.4建立一支思想穩(wěn)定熱愛專業(yè)基礎(chǔ)教學(xué)、刻苦鉆研、積極上進(jìn)、年齡和知識(shí)結(jié)構(gòu)較為合理的教學(xué)隊(duì)伍。打造一支既具有扎實(shí)理論知識(shí)，又具有豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的課程建設(shè)團(tuán)隊(duì)是課程改革與建設(shè)成功的關(guān)鍵所在。同時(shí)，提高教師的教學(xué)與學(xué)術(shù)水平，是機(jī)械制造基礎(chǔ)課程生存和發(fā)展的必要條件，在機(jī)械制造基礎(chǔ)課程新體系的構(gòu)建中，院系可通過安排課程組教師，特別是中青年教師到企業(yè)頂崗實(shí)踐或可以安排理論教師到實(shí)訓(xùn)場所學(xué)習(xí)，使教師積累實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)，提高課程組教師的實(shí)踐教學(xué)和綜合素質(zhì)能力，從而提高教師的綜合素質(zhì)與教學(xué)能力。
5.結(jié)語
機(jī)械制造基礎(chǔ)是在將一些專業(yè)和專業(yè)基礎(chǔ)課程的部分內(nèi)容進(jìn)行整合后形成的一門適用于機(jī)械類和近機(jī)械類學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)課程。該課程體系的構(gòu)建充分考慮了其實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)，將理論、實(shí)驗(yàn)、工程實(shí)訓(xùn)和課程設(shè)計(jì)有機(jī)結(jié)合，形成“四位一體”的課程新體系格局。
參考文獻(xiàn)：
［1］付勝，李曉陽，程文彬，安國平.機(jī)械制造基礎(chǔ)課程建設(shè)應(yīng)拓寬專業(yè)口徑［J］.理工高教研究，2004，（6）：92-93.
