机械制造工程学课程内容选择

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摘 要 从机械类学生培养目标及该课程在培养计划中的地位出发,结合从事该课程教学20余年的工作经验,系统分析该课程的内容特点,对该课程的传统内容进行大量删减,同时增加部分内容,最后提出关于该课程的一个教学计划.

关 键 词 机械制造；工程学；教学计划

中图分类号：G642.4 文献标识码：B 文章编号：1671—489X（2012）30—0073—03

1.目前该课程存在的问题

作为机械设计的工程师,必须具备相应的机械制造知识,其中机械制造工艺知识是必备的,即要清楚设计能否制造出来,能否装配成功,也应清楚什么结构的零件、机器容易制造,什么结构的难以制造,什么结构的目前还不能制造.这些知识除了工作经验外,在学校阶段是通过机械制造工艺学课程完成的.但学习该课程所需要的一些先修课程对于非机械制造专业学生是不开设的,从而造成学习机械制造工艺学课程的困难.

近年来,随着教学改革,出现机械制造工程学、机械制造技术基础等名称的教材,大多数是把学习机械制造工艺学课程所需要的一些先修课程加进去而形成,这样就最少要增加金属切削机床、金属切削原理与刀具、机床夹具设计等几门课程的基本内容,从而造成机械制造工程学内容庞大,课时又有限,教师讲解困难、学生学习困难、重点难以突出等诸多问题.

另外,从目前多数该类课程的内容看,其主要目标仍然是机械制造工艺学的目标,即围绕保证零件的加工质量、效率、效益展开,这对机械类专业学生不很合适.

2.内容特点分析

2.1 学生培养目标与本课程的关系

这里指非机械制造专业的机械类学生的主要培养目标,并且针对的是着力为企业培养高级工程技术人员的高校的相应专业.查阅大量定位于此的高校相关资料,发现其主要内容均是培养有较好创新意识的、能从事机械（电子）产品开发研究的高级应用型人才.也就是说,这些专业培养出来的学生主要是从事机械产品设计的,那么,他们掌握机械产品制造的基本知识是为其能合理设计机器服务的.因为一个不懂得机械制造和机器装配的人,是不可能设计出一台好的机械产品的.所以,这些学生是为了获得更好的机械产品设计能力而学习机械制造知识的,也即本课程对机械类专业学生来讲非常重要.

2.2 课程目的

在了解了机械类专业学生的主要培养目标后,可以确定的是：该类专业开设该课程的主要目的是让学生了解机器是如何制造出来的,以便提高其机械结构设计能力.

学生对机械制造工艺知识的全面掌握,无疑会对其设计能力提高有很大的帮助,然而要在有限的学时内,全面学习机械制造知识是不可能的.这样就必须在有限的时间内,让其掌握与设计密切相关的机械制造知识才是正确的选择.本文认为,该课程应该解决6个关系问题：1）刀具性能与被切材料性能之间的关系问题；2）刀具形状、被加工零件及表面形状与机床的关系问题；3）零件安装位置要求、自身形状与其确定方法的关系问题；4）机械零件的结构与其制造可能性及方便性的关系问题（包括零件结构与机器装配可能性与方便性的关系问题）；5）机器精度与相关零件精度的关系问题；6）机器使用性能与相关零件制造质量的关系问题.其中后三个问题是重点.

3.内容分析与选择

根据上面的分析,课程内容围绕本文提出的三个问题（也称三大关系）选择,内容尽量压缩,一般学时数在48左右,下面介绍具体内容.

3.1 内容多

课程内容是一般课程的3倍,必须做一定取舍,否则无法讲完,即使采用多媒体等手段讲完,也不会收到好的教学效果.

3.2 内容实践性强

本课程涉及的4部分内容,无一例外其实践性均很强.金属切削原理部分的理论性是较强的,但涉及到刀具结构,需要很高的空间想象力,即使采用多媒体技术辅助教学,同样需要足够的空间想象力才能理解相关内容.切削加工过程的一些现象,常用刀具形状、特征、使用方法,均需要有一定的时间认识才好理解.

金属切削机床部分的内容,要对切削加工中常用机床的结构、原理、用途进行学习,其每一步内容均来自于生产.

机床夹具与机械制造工艺部分的内容,更是与实践中的内容完全一致.如机床夹具部分讲解零件如何装夹才能完成其合格加工,所讲内容完全是从实践中总结出来的,上升到理论,进行抽象分析,以便使初学者能尽快掌握相关技术,其每一步的分析、设计等工作均会原样照搬到生产中使用,课堂上讲的每一内容均来自于实践,应用于生产.机械制造工艺部分的内容更是与生产紧密联系,它是指导生产的学问,一个零件如何一步步制造出来,就由它来决定,零件能否合格制造和高效制造、企业成本如何等与它紧密相关.尽管这些在生产现场可能不会完全直接表现出来,零件的制造过程,即零件的工艺规程则是理论与实践的完全统一.所以,本门课程中的大部分内容是生产实际的再现,而不仅是工程问题的抽象.

3.3 学生的感性认识少

现在的学生,从幼儿园到大学,始终在校园内度过,即便放假也是参加各种复习班的课程学习,很少参加实践活动,尽管课程中许多问题与日常生活中的常识相关,但学生对此也没用反应.事实上现在在街上许多地方都有各种修理铺等工作场所,上街、路过、家务均有不少增加感性认识的机会,但他们已经习惯视而不见,减少了本来就少的感性认识.

机械工程是一门随处可见的、实用性很强的学科,但对于初学者,对于实践中很简单的东西,如果没见过,对其没有感性认识,学习起来也较困难.在学习本课程时,学生一般只有金工实习,或叫认识实习安排,时间一般是4周,与机械加工相关的内容一般只有车、钻加工,学生见到的机械加工设备非常有限.另外,因为学生是初次到工厂,由于安全等原因,实习车间对学生管理较严,学生获得的感性认识很有限,如果学生感到环境差,怕脏、怕累,得到的感性认识还会打折扣.因此,在学习本课程时,多数学生的头脑里对机械加工几乎一片空白,谈不上有感性认识.

3.4 对学生的学习条件要求高