基于应用创新能力培养的机械制造综合实践教学改革探索

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1、基于应用创新能力培养的机械制造综合实践教学改革探索　　摘要：本文分析了当前机械制造综合实践教学中存在的问题，以应用创新能力培养为主线，融合现代教育技术，对现有实践教学进行了整合和扩充。增加了检测及热处理工艺设计等内容，增加并强化了对数控加工工艺设计的训练，将三维CAD/CAM/CAE软件融入机械制造综合实践环节，借助WAVE技术及标准件库来辅助完成工艺规程与夹具设计。探索了以项目教学为依托、借助开放实验室、以职业资格认证为考核目标、将综合实践和课堂教学相融合的松散和集中相结合的实践教学模式。　　关键词：机械制造综合实践应用创新改革探索　　培养应用创新型人才是“

2、十二五”的重点[1]。应用创新能力培养以培养学生较强的自主学习能力、岗位适应性，具有技术创新和技术开发的二次能力为目标，培养学生的自主创新精神和创新能力[2-3]。实践教学在应用创新人才的培养中占有重要的地位[4]。机械制造综合实践是和《机械制造工程学》课程理论教学配合进行的独立集中性实践教学，是机械制造技术由理论层次提升到应用层次、培养学生应用创新能力的关键环节[5-6]。通过本实践环节，要求学生应用《机械制造工程学》及其相关课程的理论和生产实习的实践知识，学会编制工艺规程，并进行专用夹具设计。　　笔者针对当前机械制造综合实践教学中存在的问题，以应用创新能力

3、培养为主线，融合现代教育技术，提出了以项目教学为依托、以职业资格认证为考核目标、采用分段考核、将综合实践和课堂教学相融合的松散和集中相结合的实践教学模式。　　1.当前机械制造工艺与夹具实践教学中存在问题　　1.1时间短，任务重。　　机械制造工程学课程内容多而广，注重制造流程的讲解，但涉及有些具体内容又显得不够，这就造成了理论和工程实践之间脱节，从而影响了教学效果。　　1.2内容相对陈旧。　　当前机械制造工程学课程实践教学是以传统机械加工为主线进行的，涵盖了机械制造工程学课程中的大部分内容，但对现代制造技术――数控加工工艺设计的训练很少甚至没有，从而严重影响学生

4、对先进制造技术的熟悉和掌握。　　1.3忽略对热处理工艺的训练。　　一直以来，多数院校机制专业只是简单开设了金属材料及热处理课程，缺乏热处理的集中实践环节。学生普遍对材料的基本性质、如何选择零件材料、怎样进行热处理及制定热处理工艺等缺乏基本知识。　　1.4缺乏对检测相关工艺内容的训练。　　当前的工艺与夹具课程设计中，在工艺分析阶段，虽然有对零件的技术要求和质量标准的分析，设计人员也在脑海中有对零件检测的模糊的思路，但在后续的设计中缺乏对整机、零件及工序加工检验的具体设计，致使学生缺乏对典型检测方法、设备及应用的训练。　　1.5现代教育技术应用很少。　　三维CAD

5、/CAM/CAE技术已相当成熟，并已应用于机械设计与制造的各个领域，我国也已经制定了三维设计的标准。当前的工艺与夹具实践中，CAD技术应用以二维CAD为主，三维CAD软件如UG、SOLIDWORK、SOLIDEDGE、PRE等基本没有应用，对夹具结构的CAE分析基本没有，致使学生缺乏相关能力的训练，不利于学生应用创新能力的培养。　　2.应用创新型能力培养的机械制造综合实践　　2.1全面综合训练项目安排。　　本综合实践环节在内容的安排上以培养学生全面掌握机械制造工艺流程的基本知识和基本能力为目的，以工程师执业资格认定为考核目标，在传统的机械制造实践内容：工艺分析

6、、基准选择、加工方法选择、加工阶段划分、工序顺序安排、机床及工艺装备选用、切削用量和工时计算、编制工艺文件等基础上，增加了工件热处理工艺设计和检测工艺设计等新的内容，以使学生更加全面了解和掌握机械制造全流程的知识，使培养方案和社会需求紧密结合起来。　　2.2依托于项目的自主学习模式。　　在课堂教学中，受限于教材篇幅和学时的限制，讲授的内容多而广，但涉及具体工程问题内容又显得不够。针对这种问题，在课程开始第1周，就把实践的项目任务下发给学生，使学生明确课堂教学的内容和为完成本实践环节需要自主学习的内容，使学生在课程学习中带有明确的任务和目的，在训练项目的指导下有

7、目的性地学习，在自主学习中主动发现问题、自主解决问题。学生同时利用学校工程训练中心的开放时间，可以对自己设计的加工工艺进行上机加工验证。在此过程中，学生在解决工程实践问题的过程中完成对应用创新能力的培养。　　2.3分散与集中相结合的实践模式。　　本实践训练的内容和要求一般需要用3―4周的教学时间来完成。目前机械制造综合实践仍沿用了传统的工艺与夹具设计2周的教学习惯，时间短、任务重，因而需要研究一种全新的实践模式完成实践。学生平时时间相对比较充裕，本实践环节结合机械制造工程学课堂教学，在课程开始就布置下实践任务，将实践中原需要集中的环节分散在课程教学过程中来完成

8、，而在集中的时间段内更多地用在工艺文件