浅析《机械制造工艺学》课程的教学

山东青岛理工大学汽车与交通学院(266520）赵健

 

摘要      基于教学的实践，本文说明了大学生学习《机械制造工艺学》课程时存在的一些不良现象，实事求是地分析了其中的原因，指出一些有效的学习方法，为提高该课程的教学质量和学习效率提供了部分依据。
关键词      兴趣  耐心  实践性  学习效率
Abstract  Based on the practice of teaching, this paper shows that college students in learning, "Machinery Manufacturing Technology" course there are a number of non-performing, seeking truth from facts and analysis of the reasons for this, pointing out that a number of effective methods of learning, to enhance the quality of teaching and learning efficiency Part of the basis.
Key words Interest    Patience    Practical    Learning efficiency
      “机械制造工艺学”是高等工科院校“机械制造工艺及设备”、“机械设计制造及其自动化”和“机械工程及自动化”等专业的一门主要专业课，他对培养有关制造工艺（技术）方面的应用型人才起到直接的和重要的作用。本课程具有以下特点：（1）实践性强。本学科的内容来自生产和科研实践，而工艺理论的发展又促进和指导生产的发展。学习工艺学的目的在于应用，在以提高工艺水平。（2）涉及面广、内容丰富。机械制造工艺学涉及的行业百余种，产品品种成千上万。传统的制造工艺学是机械制造中的工艺问题为研究对象的一门应用性制造技术学科，其技术本来面就很广，涉及各类制造方法和过程，如从毛坯制造、热处理到机械加工、表面处理和装配，还涉及设备及工艺装备等“硬件”；而现代（先进）制造技术还要涉及产品设计、管理和市场甚至经济学等人文学科各学科间相互渗透、结合、互补和促进是现代科学技术的特点和发展趋势。（3）灵活多变。机械制造工艺学是制造技术学科中的核心内容，属“软技术”范畴，特别是工艺理论和工艺方法的应用灵活性很大。
      同学们在学习“机械制造工艺学”过程中出现了几种不良习惯，从而影响了该课程教学的顺利实施，影响着同学们学习效率的提高。（1）死记概念，缺少理解。例如，“工艺系统刚度”这一概念，相当一部分同学（大概占80％）回答是“切削加工中，在各种外力作用下，工艺系统各部分在各个受力方向产生相应的位移。”就完了，只答出课本上的第一句话，将“刚度”这一概念理解错了。实际上是工艺系统受到的总切削力与在该力作用下在该力方向上的相对位移的比值。该课程还有需多类似的概念表面上看挺简单，但真正理解也并非易事，需要同学们对其加深了解，分析内层涵义，方可掌握。（2）懒于动手，缺少勤奋。上课时，一些同学只拿一本书就匆匆进入教室，在课本上“指点江山”，遇老师讲课外习题时，就在书中的字里行间“激扬文字”，课程学完了，书也变成了“文章的手稿”了。更有甚者连一支钢笔也不带，用课本来对照老师的讲课内容，过两天靠耳朵获取的一知半解的知识也几乎忘得差不多了，课后又不认真整理听课内容。待复习时，就很难理顺课程的知识结构，很难系统理解解题的方法步骤，从而造成盲目学习，被动学习，照本照抄，缺少创造力，养成懒惰的学习习惯。（3）眼高手低，缺少细心。例如在学习“定位误差的分析与计算”章节时，这一部分属于重点和难点部分，老师为了让同学们真正掌握定位误差产生的原因，找出减小误差的途径，在课堂教学过程中，经常会举出大量的例证从不同角度不同层面上进行分析和讲解。这也滋生了同学们对看似类似的内容缺少辨析力，常常将它们视为一类，用相同的思路和方法去分析和求解，同学们不以细心的态度进行剖析和解答，造成结果错误。比如，圆柱体类零件的定位，可用V型块定位，也可以用两相互垂直的平面（其中之一为水平面）定位，在这两种定位方法中，如果不细心分析，就有可能误将轴心的位移误差视为相同。（4）追求全面，缺少具体。诸如前述中，该课程的涉及面广、内容较丰富，基于其特点，老师会在教学大纲的基础上适当扩充一些实用内容，其目的就是让同学们能够全面牢固掌握课程内容，起到画龙点睛的作用。但有些同学对老师的意图产生了错误理解，只追求对知识广度的摄取上，而忽略了对具体知识点的理解，在某些具体细节上出现问题，这同样会出现“大错不犯，小错不断”的现象，从而造成结论的错误。譬如，曲轴类零件的加工，对批量较大的小型曲轴，采用模锻毛坯；单件小批的中大型曲轴，采用自由锻造毛坯；球墨铸铁材料采用铸造毛坯等。加工工序一般有热处理、铣、车、钻、磨、钳、检验等，如果将用不同的毛坯均用这些工序一成不变地对照加工，肯定是行不通的，必须具体问题具体分析。（5）只顾理论，缺少实践。比如，工艺尺寸链的建立和解算算得上是理论性强，看似实践性相对较弱，其实不然。如果想经济合理地制定出某个零件的制造工艺尺寸链需要依靠大量的科研实践做基础，工艺链的合理与否还要在加工实践中得到检验，这种过程有时需要反复无数次，去其不合理环节。建立工艺尺寸链时，加工余量一般作为封闭环，但“内圆靠火花磨端面”工序则属于直接得到的尺寸，应该作为组成环，这就是从实践中得到并检验的结果。有些同学理论性掌握的很好，但不会利用所学知识去科学的指导实践，发现问题总是依靠别人去解决，理论和实践脱节。
      以上是在“机械制造工艺学”教学过程中出现的部分现象，尽管不是全面的概括，但是在教学过程中发现有类似情况出现，如果不防微杜渐，任其发展，势必会助长同学们学习的依赖性和被动性，遏制了他们对该课程学习中的创造力和兴趣感，既不利于后续课程的学习，又不利于培养用人单位所需的具有创新意识的机械制造类实用型人才。因此，应该在日常的教学过程中在同学中间寻找问题的根结，逐步消除有碍于教学目的实现的不利因素，变消极为积极，变被动为主动，变迷惑为清晰…，真正找到提高教学效率，提升教学质量的有效途径。
      在“机械制造工艺学”课程授课过程中，会发现部分同学听课没精打采，教室外活蹦乱跳，教室内如堕烟海，茫无头绪，缺少激情；也不能完整回答出老师所提问题，只能属于对知识的一知半解，这属于典型的“听课疲劳症”。这和上课、听课的心态有很大关系，心理的调节总滞后于老师的讲课节拍，对知识的获取缺少兴奋点。其一，可能是由于课程的门数安排较多，整天重复上课、听课、下课的节奏，在这种重复循环中，对一些意志薄弱的人是容易造成大脑的疲倦，大脑似乎无法容下这么多东西，久而久之产生了对新知识的排斥感，失去了创新信念。其二，可能是误认为大学所有的课程学习方法都是一样的，将自己学习其他课程的成功法用到对本课程的学习中，如记记概念、看看例题、做做作业…，结果事与愿违，胡乱学习，盲目掌握，时间用的不少，但抓不到知识要点，结果成绩平平，收效甚微。其三，可能由于各种原因造成心情不快，感到郁闷，心理压力加大，长期自我强迫学习而导致对任何事物都提不起兴趣，精神长期处于亚健康状况。在这种状态下，自己就很难投入到课堂学习中去，也不会对老师所讲内容产生兴趣，造成课堂上浑浑噩噩，听之任之，学习效率降低。
      由于“机械制造工艺学”课程授课时数有限，内容又繁多，很难达到讲课“全而精”的要求，同学们课后必须经常温习课堂上所学内容，对老师课堂上提到但未详细阐述的知识点一定要课后将其攻克并能熟练掌握，达到灵活运用的程度。但有些同学我行我素，不听劝告，回到宿舍将课本向书架上一扔，下次上课之前这本书就“稳坐泰山”了。例如，在讲述“加工误差的统计分析法”时，要用到统计学的一些概念，老师可能只对一些公式在大批量加工工件时的应用做一说明，还需要同学们课后温习在《高等数学》掌握到的相关公式，从真正意义上理解公式的运用方法，真正了解其内涵。这样，才能做到有的放矢、胸有成竹。否则，就会感觉这部分内容理解起来有点模糊，做题时不得心应手，学后有印象，过几天就一知半解甚至全忘光了，“温故而知新”这句老话还得经常提，不能忘。
      从不同的角度培养大学生对该课程学习的积极性和主动性，从根源上去解决他们的厌学风、根除其学习的坏习惯，激发他们学习本课程的主观能动性和创造力，培养他们对该课程学习的兴趣，从而达到提高教学效率的目的。下列几点都是行之有效的好做法、好思路，愿与您共享：
      1、持有辩证法的观点学习本课程。“机械制造工艺学”课程的一个特点是它具有较大的灵活性，对待灵活多变的知识应具备辩证的思维能力，会根据具体条件和情况实事求是地进行辩证的分析。学会抓住主要矛盾和矛盾的主要方面，特别要注意矛盾和矛盾主要方面的转化。例如：分析设计和制造一对矛盾时，一般情况下，设计是矛盾的主要方面，制造要服从设计。但是，当情况特殊时，如市场竞争激烈，要求迅速提供新品种时，矛盾的主要方面就会转化，把制造提到和设计并列的地位，甚至强调设计适应制造，这也是符合辩证观点的，适应企业的根本利益。因此，要学好本课程，首先要在思想上高度重视，认识到本课程是制造技术学科的核心，用辩证的观点对待学习过程中出现的矛盾和问题，实事求是地分析每一个细节，抓住要点，拓宽思路，将自己逐步引入到本课程知识体系中。
      2、学习耐心的培养。法国著名雕塑家奥古斯特?罗丹曾说过：要有耐心，不要依靠灵感，灵感是不存在的；艺术家的优良品质无非是智慧、专心、真挚、意志。 “机械制造工艺学”课程内容涉及面较广，既有典型零件的加工方法、机械加工精度及表面质量、工艺和装配尺寸链，又有现代制造技术及机械振动等方面的知识概括。大学生如果缺少耐心和意志，不经常进行系统的听课和温习，急于求成，是很难学精通的，不能解决实际问题。耐心应贯穿在听课、复习、做作业、思考、查资料、创新、检验、归纳和总结等整个教学环节中。它是学好本课程的前提条件，缺少耐心的人，量的积累少，不能促进质的改变。而耐心的培养不是一朝一夕就能成功的，对个别同学需要进行长时间的自我约束、自我管理。例如，在分析“一面两孔定位误差”时，由于辅助线条较多，分析起来也很繁琐，需要同学们在明白误差来源的基础上，能准确无误的求出定位误差的大小。再如，制定机械加工工艺规程是一项计算量大、内容繁多、同生产实践联系紧密的任务，要求同学们必须要有耐心，同时还要细心，不放过每一个细节，不渴求立竿见影，应循序渐进求进展。不惧怕多次的枯燥验算过程，应在其中寻找乐趣、培养兴趣。否则，定有一种无所适从的感觉，常常顾此失彼，忙中出错，其结果事与愿违。
      3、理论同实践紧密结合。实践是理论的基础，是理论的出发点和归宿点，实践对理论起决定作用，理论必须与实践紧密结合。“机械制造工艺学”课程本身实践性较强，离开实践，就如同茂密的大树离开了它赖于生存的土壤，就会丧失生命力和可信度。例如，确定机械加工余量有三种方法，即查表法、经验估算法和分析计算法，哪一种方法都离不开实验研究和生产实践。为提高教学效果和质量，增强同学们的学习兴趣，合理确定理论教学与实践教学的课时比例，可以确定为理论课时∶实践课时=3∶2 ，这样安排既保证理论教学需要，又能进行较多的实践活动，还锻炼了同学们的动手能力，这有利于改进他们的不良习惯，提高教学效率。实践环节和理论教学应相互协调，实践环节是理论教学的补充，为理论教学提供可靠的证据，理论教学可为实践环节提供科学的指导，应服务于实践环节。为了该课程实践教学的顺利实施，应充分利用学校的实习工厂和试验仪器设备，还应该建立校企、校校合作，设立几处产学研教学基地，为同学们的实践活动提供方便的场所。
      改革开放30年来，我国机械制造业得到了长足快速的发展，由传统制造业过渡到现代制造业，这对课程的教学提出了严格的要求。现代制造业能够实现优质、高效、低耗、清洁无污染和灵活的柔性生产，并能取得理想的技术经济效果。这就要求高校能够培养出综合素质高，动手能力强，能够适应市场变化，能快速解决市场矛盾的实用性机械制造人才。我们必须正确面对课程教学中存在的不足，改进不合理的教学环节和方法，促使同学们改进不合理的学习习惯，积极引导他们从不习惯到习惯、从被动到主动、从不知到熟练掌握的快速转变；让他们通过实践真正理解该课程的性质和特点、理解加工工艺对零件质量所起的关键性作用、理解零件加工质量的优劣与市场变化的关系等等。只要同学们能够在老师的合理指导下，科学的安排学习时间，有计划有目的安排学习进度，注重效率的提高，对所学内容加强记忆、消化理解、善于总结、积极实践，一定会顺利完成《机械制造工艺学》课程的教学工作，同学们才能真正从中受益，为后续课的学习和个人的综合发展奠定牢固的基础。
参考文献
1.郑修本.机械制造工艺学.北京:机械工业出版社,2008.1～4
2.吴海华,骆莉.工程实践.武昌:华中科技大学出版社,2005.193