摘要:依据“保证基础、加强应用、培养能力、体现先进”的教学改革指导思想,对汽车制造系列课程进行了优化整合,理论教学方面以汽车制造工艺为主线,实践教学方面着重培养学生的技术应用能力,理论与实践结合方面提出了具体的整改措施。
关键词:汽车制造;理论;实践;教学改革
车辆工程专业主要培养汽车设计制造、技术开发、运行管理等方面的高级技术应用型人才,汽车制造系列课程为专业培养目标提供了有力的理论和实践支撑。汽车制造系列课程包括“汽车制造技术基础”、“汽车制造工艺学”、“数控加工技术”及“先进制造技术”等课程,这些课程与机械工程专业开设的相关课程“工程材料与金属工艺”、“金属切削原理及刀具”、“金属切削机床”、“互换性原理”、“机械制造工艺学”、“机床夹具设计”、“特种加工”、“数控加工”、“成组技术”等有联系也有区别。针对车辆工程专业人才培养的需求,在课程门数及学时相对较少的情况下,优化整合汽车制造系列课程的教学内容,并引入机械制造的最新技术,使学生既有较强的汽车制造技术的基础知识,又有较强的向大制造内容扩展的视野和能力,为专业人才培养奠定知识和技能基础。
一、理论教学优化整合教学内容
汽车制造的基本过程,即毛坯制造——机械加工——装配工艺过程,既然汽车制造是一个完整的过程,那么汽车制造系列课程的改革就应该围绕这一过程来设计教学内容。对系列课程重新进行定位,打破原有的教学模式,围绕汽车制造过程突出各阶段的教学重点,形成以汽车制造工艺为主线的系列课程教学方案。
1.工程材料与机械制造基础课程为基础。
工程材料与机械制造基础是车辆工程专业的基础课,既具有理论性强又具有实践性强的特点,同时面对不断发展的新技术、新工艺,又必需不断增加、更新课程的内容。
工程材料部分,应尽可能让学生接触一些机械方面的基础知识,有利于提高教学实习的效果。各种加工方法及原理部分,这部分内容的讲授与教学实习整合在一起,做到边讲、边看、边操作。第三部分主要是对各种加工方法加以归纳、总结,教学实习过程中接触到的各种加工方法都是独立的,没有形成系统仅仅是初步认识,应使这些认识进一步系统化,属于从实践提高到理论的过程。
2.几何量公差与检测课程的改进。
几何量公差与检测课程的内容相对完整,应该单独作为一门课程开设,这门课程的教学总原则是讲清概念、加强实验。几何量公差与检测是汽车设计与制造不可缺少的理论知识,同时又具有极强的实用性,因此加强实验环节,达到理论与实践的统一是十分必要的。此外还应加强课堂教学和课外作业的协调,来弥补学时较少的不足。
3.汽车制造工艺课程为主线。
围绕汽车零件机械加工工艺规程的制定,把汽车制造工艺的基本理论、机床夹具设计、机床刀具与夹具的选用这些基本知识连成一体,把几本教材的内容优化重组,使本课程形成一个有机的整体。最后以一些具有代表性和综合性、能起到举一反三作用的典型零件为载体,总结深化汽车制造工艺和工装设计的基本理论与知识。
在介绍传统汽车制造工艺和工装设计的基本理论的同时,介绍数控机床的加工工艺与工艺装备的特点,最后主要介绍汽车制造中的特种加工技术,而把汽车制造自动化技术归入汽车先进制造技术课程,使本课程起到承上启下的桥梁作用。
二、实践教学着重培养学生的技术应用能力
汽车制造的实践性教学,一般由教学实习、实验教学、生产实习等组成。通过教学实习虽然使学生对机械制造学科有了一个概念性的认识,但是由于开课时学生尚未接触机械学科的知识,难以实现对能力的培养;而实验教学往往是让学生在已调试好的实验装置上,作简单的操作和数据记录、处理,只能进行理论知识的验证,无法真正对实践能力进行培养;生产实习也只是在实际生产环境中进行观摩,但由于多方面的原因学生对此没有学习积极性,解决实际问题的能力很难得到训练。为此实践教学改革主要从以下3个方面进行:改进实验教学的方法,以培养学生知识的应用能力;改进生产实习的方法和内容,引导学生学习的兴趣;增设汽车制造工艺学课程设计,并将其与生产实习有机的结合起来,以培养学生解决实际问题的能力。
1.实验教学的改进。
在实验教学中,改变过去按照实验指导书进行简单操作的方法,而是首先根据课程的内容,告知学生某实验的目的和要实现的目标,由学生个人或自由组合构成若干个小组,自己拟订实验方案,确定实验方法;然后分别在课堂上介绍和讲解,与大家共同讨论方案的先进性、可行性等;其后再根据现有的实验条件,来分析具体可开出实验的原理和方法;最后才将《实验指导书》分发给大家进行预习,预约进行实验;实验后,实验结果也是以组为单位,由学生在课堂上进行讲解并一起分析。如此不仅强化了学生对要进行实验的理论知识的学习,而且使学生学会各方面知识的综合应用;同时通过实验方案的设计和共同讨论,使被动的实验教学转变为学生积极参与的开放性实验,从而真正实现了能力的培养。
2.汽车制造工艺生产实习的改进。
汽车制造工艺生产实习是在学生学习技术基础课程以后进行的一个教学环节,学生通过对工厂生产现场的实习和观察,来巩固和提高已学过的知识,并学习在实际生产中分析和解决问题的方法,以培养其理论联系实际解决问题的能力。为了加强学生的实践知识,在完成实习任务的同时,带着课程设计的题目进行实习,既为夹具设计、零件工艺规程设计收集资料,也加强了学生对夹具设计、工艺设计的实践认识。结合车辆工程专业的特点,将生产实习基地确定在长春第一汽车制造厂,不仅让学生接触汽车的制造过程,还让他们了解汽车制造的最新发展状况。
3.汽车制造工艺课程设计的设置。
为了加强学生对知识的理解和掌握,提高学生对知识的综合应用的能力,在不增加教学学时的前提下,在汽车制造工艺生产实习后,增设了汽车制造工艺课程设计,即将原生产实习改为工艺生产实习和工艺课程设计两部分来进行。通过工艺生产实习与工艺课程设计的紧密结合,实习前将课程设计的任务分配给每个学生,让学生带着问题去实习;实习中现场分析和补充讲解有关内容,引导学生学会在实际现场学习;实习后,让学生根据现阶段我国的实际生产水平,并结合新技术、新工艺的应用,完成课程设计的任务,使学生的综合创造能力得到有效的锻炼。
三、加强理论、实践各教学环节的紧密配合
1.重视理论联系实际教学。
汽车制造系列课程的教学内容来自生产实践,因此在讲授基本原理和方法时,穿插一些学生在教学实习和生产实习中看到的例子,有助于学生对抽象理论问题的理解。例如讲尺寸链问题时,结合实习中箱体零件镗孔工序中尺寸换算问题进行讲解,有助于学生联想和理解。
2.重视实践性教学环节中的授课。
为了保证实习质量,减轻课堂教学的压力,对学生应知应会的专业知识根据其教学特点,进行课堂教学与实习过程中教学的有机结合,以期取得良好的教学效果。例如在生产实习中可讲授典型零件的加工工艺、典型设备及工装、装配方法及装配工艺、自动线和流水线的生产组织等;在课程设计中,可重点讲授夹具的组成、典型定位和夹紧机构、夹具设计的方法和步骤等,使实践性教学环节更加充实。
3.课堂作业与专业课程设计、课外项目设计小组的活动相结合。
课程设计的过程既是进一步提高学生的综合职业能力的过程,也是全面检验和提高本课程教学质量的过程。在教学过程中使学生对专业知识的掌握与课程设计建立起直接的联系,课堂作业也考虑课程设计的重点和难点进行布置,使课堂教学与实践教学互相促进。在开展课堂教学的同时,建立与教学活动同步的课外设计小组,自愿协作完成一项与课程内容相关的项目设计开发实施过程,提高学生的动手和创新能力。
经过改革与实践已经基本形成了以“工程材料及加工为基础,汽车制造工艺为主线,兼顾工艺装备知识、非传统加工技术与现代制造技术等内容”为特色的课程体系。
资助项目:黑龙江高等教育学会高等教育科学研究“十一五”规划课题,“汽车制造系列课程教学改革与实践”,2009~2010。
编辑/牛小源
