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课程简介
课程发展的主要历史沿革
教学内容
教学条件
教学方法与教学手段
教材
课程简介

“机械制造技术基础”是机电类各专业一门重要的技术基础课,被列入学校教学改革和重点课程建设项目。该课程主要介绍机械产品的生产过程及生产活动的组织、机械加工方法、机械加工过程及其系统。包括金属切削过程及其基本规律,金属切削机床、刀具、夹具的基本知识,机械加工和装配工艺规程的设计,机械加工质量分析与控制,机械制造技术的最新发展等内容。

该课程涉及到的知识面广,实践性强。因此,除课堂教学外,还有实验、课程设计和生产实习等实践环节,注重学生实践能力和创新能力的培养。通过各个教学环节的训练,融知识传授、能力培养、素质教育于一体,使学生树立现代工程意识,掌握机械工程领域中必备的基础知识和基本理论,具备分析解决机械工程中一般技术问题的基本能力,为后续课程的学习及今后从事科学研究、工程技术工作打下坚实的基础。

  课程的主要特色

1.课程内容体系优化整合、教学方法手段改革力度大,完成了教材建设、河南省新世纪首批网络课程建设及学校精品课程建设项目,成效显著

2.教学方法手段先进,灵活运用多媒体教学、启发式教学、现场教学、网络答疑讨论、练习测试等多样化的教学手段方法,协调好传统与现代教学手段的关系,有效调动学生学习的积极性,促进学生积极思考,教学效果好。

3.坚持理论与实践教学并重、课内与课外相结合的方式,构建了课内实验、课外综合实验、课外科技活动、生产实习、课程设计等多元一体的实践教学新体系,培养学生的工程意识、创新能力和综合分析解决实际问题的能力。

该课程在国内外同类课程中的地位

课程被评为河南省精品课程和郑州轻工业学院精品课程,所属学科“机械制造及其自动化”为河南省重点学科,所在专业“机械设计制造及其自动化”是学校重点建设专业,课程负责人李菊丽教授为机械制造学科带头人、教学名师

该课程师资队伍结构合理,业务能力强,综合素质高,教学效果好。课程教学体系与内容组织科学,教学条件精良,教学方法手段先进,课程改革与建设成效显著。2004年本课程教学改革研究与实践项目获郑州轻工业学院教学成果二等奖,并通过省高等教育教学成果鉴定。完成了教材、CAI课件、河南省新世纪首批网络课程建设及学校精品课程建设项目。2004年机械制造技术基础网络课件获校级一等奖,通过省教育厅验收。2005年“机械制造技术基础多媒体课件”获教育技术成果省级三等奖

依托学校工程实验中心和洛阳一拖实习基地,具有完备的实验设备和实习场所。通过课堂教学及课内外实验、课外科技活动、生产实习、课程设计等教学环节,融知识传授、能力培养、素质教育于一体,使学生树立现代工程意识,提高了分析解决工程实际问题的能力。

郑州大学工学院张琳娜教授评价说,该课程在课程内容体系优化整合、实践教学和教材、课件、网络课程建设等方面取得了显著成果,在国内同类院校中位居前列,具有示范作用

课程的建设目标

根据国家级精品课程建设的总体目标要求,对本课程进行全面建设。

  1.通过引进、培养等方式,进一步优化师资队伍结构,提高整体教学与科研水平。

        2.以更高的标准丰富课程内涵,完善再版《机械制造基础》教材,并配备教学课件光盘,建成 适于现代教学的立体化教材或优秀教材

  3.进一步完善和扩大网上资源的内容,包括授课教案、网络课程、网上答疑讨论、网上练习测试、网上课程设计等, 为相关课程的教与学提供全方位支持,计划2006年底完成。

 4.完善丰富课程教学试题库(现在已包括选择题、判断题、填空题、问答题、计算题等多种题型,并能随时对试题进行添加、修改等),开发自动组卷模块,以便于使用试题库进行考核,做到考教分离,对教学效果进行科学的评价,计划2007年底完成。

5.不断开发以培养学生动手能力、分析解决实际问题能力和创新能力为主线的实验体系及先进制造技术实验体系,逐步取代传统的以验证性为主的实验模式,争取建立面向学生开放的机械制造创新实践中心。

  计划两年内实现全部课程资源(包括全程授课录像)上网。 


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课程发展的主要历史沿革

机械设计制造专业是我校最早设立的专业之一2000年以前,机械类专业开设的主要专业课和专业基础课有金属切削原理与刀具、金属切削机床、机械制造工艺学、机床夹具设计等课程,近机类专业开设的有金属材料工艺学、机械制造工程等课程,教学与实验内容变化不大,教学手段多采用黑板板书加挂图、幻灯片等教学,手段比较单一。

       2000年—2001年,随着社会科学技术的飞速发展,为了满足现代化机械类专业人才“宽口径、强能力”的培养需要,我校机械类专业对课程的内容、体系等进行了诸多改革。主要表现在:浓缩删减传统专业课,增设或强化现代设计制造类技术理论课。将原机械专业多门主要专业课金属切削原理与刀具、金属切削机床、机械制造工艺学、机床夹具设计等整合为“机械制造技术基础”新课程,在教学体系与课程内容等方面与以前有较大变化。 200111月该课程被评为校级优秀课程。

2002“机械制造技术基础课程教学改革研究与实践”确立为学校教学改革项目,学校给予了一定资助。在课程内容更新、教学体系优化、教材建设、教学手段改革等方面进行了研究探索。结合我院实际,自主开发了多媒体教学课件,内容更具有针对性,充分恰当地使用现代教育技术手段,在激发学生学习兴趣和提高教学效果方面取得初步成效。教学思路进一步明确,教学内容体系不断优化,结合国内外同行教改实践和科研成果以及先进制造技术的发展,精心策划编写了供机电类专业学生学习使用的《机械制造基础》新教材,2003年由高等教育出版社出版。

2003年“机械制造技术基础网络课程开发”项目确立为河南省新世纪网络课程建设工程首批资助项目。该网络课件获校级CAI课件一等奖,它根据课程特点和教学要求,兼顾教师教学和学生自主学习的需要,包括授课系统、教学指导、练习系统、测试系统、在线讨论、问题答疑、教师工作区等多个模块。通过导航、超链接等功能实现各模块之间、各知识点之间的自由跳转。已在校园网上发布,激发了学生自主学习和积极参与,实现教育资源共享,缓解了扩招后教育资源紧缺的矛盾。2004年该网络课程已通过河南省教育厅验收,在提高教学艺术和质量方面取得实效。

合理运用多媒体辅助教学和课堂置疑、交流互动、现场教学、生产实习、专家讲座等多样化教学手段和方法,有效调动学生学习的积极性,促进学生积极思考,注重培养学生的创新精神和分析解决实际问题的能力。2004机械制造技术基础课程教学改革研究与实践项目获郑州轻工业学院教学成果二等奖,并通过省高等教育教学成果鉴定。

重视实践性教学环节,加强对学生综合能力和素质的培养。改变课程中的演示性验证性实验,积极创造条件开设设计性综合性实验,如机床夹具创新设计等,引导学生进行创意组合实验,以培养学生创新设计能力和工程实践能力。课程设计从零件加工工艺到夹具设计对学生进行综合训练,设计手段由手工设计计算改为计算机辅助设计计算,由二维设计逐渐向三维设计过渡,由单一教学手段改为多种教学手段并用。除充分利用校内教学条件外,与中国一拖集团等企业友好合作,建立长期稳定的校外实习基地。实习基地技术力量雄厚,实习设施、生活设施能很好地满足本科教育实习大纲要求,在提高学生工程实践能力方面,收到了很好的效果。

几年来的实践表明,对该课程从内容体系、教学方法与手段、教材建设、实践性环节等方面进行的改革与建设是合理和有效的,2005年机械制造技术基础精品建设课程项目通过学校验收。

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教学内容

课程在本专业的定位与课程目标

 我校的办学定位是培养适应社会发展的具有较强适应能力和较大发展潜力的应用型、复合型人才。机械类专业是我校的主体专业之一,生源情况好,就业率多年来一直名列前茅。机械制造技术基础是机械类专业一门主干技术基础课程,在专业人才培养目标所必需的基础知识、基本能力和素质结构中, 占有十分重要的地位。

本课程通过课堂教学及其实验、课程设计、生产实习、专家讲座等教学环节,融知识传授、能力培养、素质教育于一体,使学生树立现代工程意识,掌握机械工程领域中必备的基础知识和基本理论,具备分析解决机械制造过程中一般技术问题的基本能力,为后续课程的学习及今后从事科学研究、工程技术工作打下坚实的基础。

知识模块顺序及对应的学时

概论(制造业的作用及发展,制造技术、制造系统,制造过程与生产组织):          3学时;

机械加工装备与方法(机床、刀具、夹具、加工方法等基础知识):                 25学时;

金属切削过程与控制(切削过程基本规律,磨削机理,切削条件的合理选择):        8学时;

工艺规程设计(机械加工工艺规程设计,装配工艺规程设计基础):                 16学时;

机械加工质量分析与控制(影响加工精度和表面质量的误差因素及控制方法):       10学时;

机械制造技术的发展(机械制造系统自动化,先进制造技术,可持续发展制造):      2学时

课程的重点、难点及解决办法

课程重点:1)机械加工装备与方法的基础知识;2)金属切削的基本理论;3)机械加工工艺规程设计;4)机械加工质量分析与控制。

课程难点:1)机床传动机构与传动链分析;2)刀具几何角度及参考系;3)定位原理及定位误差分析计算;4)工艺尺寸链的分析与计算;5)原始误差对加工精度的影响及加工误差的统计分析。

 解决办法: 1)使用适当的教具和形象直观的多媒体材料;2)应用案例教学、现场教学;3)加强相关内容作业,安排习题课及作业讲评;4)通过课程实验,网络答疑练习,生产实习,课程设计和综合实验等环节加深理解重点难点内容。


   实践性教学的设计思想与效果

设计思想:该课程涉及到的知识面广,实践性强,坚持理论教学与实践教学并重,课内课外相结合,加强对学生实践能力、创新能力和分析解决实际问题能力的培养。

1) 课程实验6学时3个实验:普通车床三箱剖析,刀具几何角度测量和加工误差统计分析,学生亲自动手实验,加深理解课堂所学知识,提高学生实验技能和实际动手能力。

2) 生产实习3周,重点了解机械产品加工与装配工艺过程,兼顾工艺装备,将所学理论知识与生产实际相结合分析解决实际工艺问题,并拓宽知识面,增强工程意识。

3) 课程设计3周,选择实际生产课题,要求学生独立完成,重点培养制订零件机械加工工艺规程和分析工艺问题的能力。

4) 综合实验2学时,做组合夹具创新设计,使学生受到一次接近实际的工程训练,提高学生综合分析和解决工程实际问题的能力。

 效果:通过理论教学与实验、生产实习、课程设计等实践教学环节的训练,对提高学生的创新意识、动手能力和分析解决实际问题的能力,具有显著的效果。近几年我院有多名学生获得校级优秀毕业设计奖,04年在第一届中南地区大学生机械创新设计大赛中获得二等奖,几年来机电学院毕业生的就业率一直名列前茅,收到社会和用人单位的欢迎和好评。

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教学条件

教材使用与建设

2003年以前选用唐宗军教授主编、机械工业出版社的《机械制造基础》教材,教材选用按照“扩大面向、拓宽基础、更新知识、注重实践”的原则来选择。另外结合我院实际,自主开发了多媒体教学课件,内容更具有针对性,在激发学生学习兴趣和提高教学效果方面取得初步成效。

根据教学改革的整体思路,对该课程教学体系和内容进一步优化,结合同行教改实践和科研成果以及先进制造技术的发展,与江苏科技大学等院校合作编写了《机械制造技术基础》新教材,2003年由高等教育出版社出版,面向全国发行。本课程负责人任第一副主编,张友阳老师参编。该教材的编写按照培养目标对人才知识和能力结构的要求优化课程内容体系,以现代TQCSE观点分析制造过程,既突出机械制造技术的基础内容,又反映现代制造技术的发展,形成新的课程体系,力求使学生的知识结构、综合素质及能力等更能适应社会发展的需求。同时对自主开发的多媒体教学课件不断完善,逐步做到电子课件与文字教材协调发展。

2003-2004年开发了机械制造技术基础网络课程,具有网上学习、问题答疑、在线讨论、练习系统、测试系统、教师工作区等多个功能模块。该网络课程开发项目为河南省新世纪网络课程建设工程首批资助项目,2004年已通过河南省教育厅验收,在提高教学艺术和质量方面取得实效。

扩充资料使用情况

  1.多媒体CAI课件    根据多年教学经验,结合我院实际,自主开发了多媒体教学课件,更具有针对性,内容形象生动,信息量大,在激发学习兴趣和提高教学效果方面取得实效。

2.多媒体网络课件      自主开发了多媒体网络课件,包括网上学习、问题答疑、在线讨论、练习系统、测试系统、教师工作区等多个功能模块。课内课外结合,充分调动学生的学习积极性和参与性,收到了很好的教学效果。

3.实践教学录像    为了使学生更容易理解实际零件的现场加工过程,我们广泛搜集资料,自行设计制作了实践教学录像光盘,包括“金属切削加工基础”、“回转面加工”、“平面及成型面加工”、“零件的结构工艺性”等实践性很强的内容,已应用于教学中并放在网上,供学生随时观看。

4.零件加工工艺文件  在生产实习过程中,除了现场实习、专家讲座等环节,从企业工艺科借一些典型零件的机械加工工艺文件,使学生结合现场实际进一步熟悉零件机械加工工艺规程的具体内容与设计方法。

5.教学大纲、实验教学大纲、实验指导书、生产实习指导书及实习教程,课程设计指导书等资料,不仅用于指导学生实验、实习和设计,而且对辅助课程教学和培养学生能力起到了重要作用。

实践性教学环境

1.拥有省级重点学科的机械制造实验室,实验设施齐全,可为机械制造技术基础及相关课程实验服务,能满足教学需求,并为学生课外科技活动提供便利条件。

2.近两年又新进一些实验设备,开设了“组合夹具创新设计”、“数控加工仿真”等综合性实验,培养了学生的创新思维与动手能力。

3.与中国一拖集团等企业建立了长期稳定的校外实习基地,并签订了协议,作为学生生产实习的主要基地。实习基地技术力量雄厚,实习设施、生活设施能满足本科教育实习大纲要求,在提高学生工程实践能力方面,收到了很好的效果。

网络教学环境

 我校校园网为河南省高校示范工程,宽带已接入各办公、教学场所和学生宿舍,学生可方便地上网学习。自主开发的机械制造技术基础网络课程包括网上学习、问题答疑、在线讨论、练习系统、测试系统、教师工作区等多个功能模块,已运行于校园网上供学生学习。课内课外结合,多种媒体并用,充分调动学生的学习积极性和参与性。网络课程是对课堂教学的重要补充,收到了很好的教学效果。

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教学方法与教学手段

机械制造技术基础课程涉及到的知识面广,实践性强。在教学过程中注意灵活运用多种教学手段和方法,有效调动学生学习的积极性,注重培养学生的创新思维能力及综合素质。

教学方法

1.灵活运用多媒体教学、启发式教学、现场教学、网络教学等多元化教学手段和方法,协调好传统与现代教学手段的关系,激发学生的学习兴趣。

2.采用启发式教学  在传授知识的同时,注重培养学生获取知识能力的培养,使学生学会学习。对教学活动精心设计和组织,采用置疑讨论,交流互动的方式,引导学生积极参与。

3.对于重点难点知识,采用案例教学方法,精讲多练,启发学生思维。

4.课后布置思考题和作业,安排习题课及作业讲评,巩固课堂所学知识。

5.坚持理论与实践教学并重,通过理论教学与实验、生产实习、专家讲座、课程设计等教学环节的训练,培养学生的工程意识、创新能力和分析解决实际问题的能力。

教学手段

1.多媒体课件与黑板、教学模型相结合既充分发挥多媒体教学形象生动,信息量大的优势,又结合黑板板书作图、教学模型及教师的肢体语言来进行教学,形象直观,便于交流互动加深理解。

2.利用机械制造技术基础网络课程进行网上学习、问题答疑、在线讨论、习题练习等,课内课外相结合,充分调动学生的学习积极性和参与性,网络课程是对课堂教学的重要补充。

3.理论教学与实验、生产实习、专家讲座、课程设计、专家讲座等实践教学相结合,培养学生的工程意识、创新能力和分析解决实际问题的能力。

教学改革

根据人才培养目标要求,在课程教学内容体系、教学手段和方法、教材建设、实践性环节等方面进行了一系列的改革和建设,收到了很好的教学效果。

1. 教改项目《机械制造技术基础》课程教学改革研究与实践2003年获校级教学成果二等奖,通过河南省高等教育教学成果鉴定。2005年机械制造技术基础精品建设课程项目通过学校验收。

2. 河南省教育厅项目机械制造技术基础网络课程的研究与开发,获校级一等奖,2004年通过省省教育厅验收。“机械制造技术基础多媒体课件” 2005年获河南省现代教育技术成果三等奖。

3.改革传统教学手段,灵活运用多媒体教学、启发式教学、现场教学、网络教学等多元化教学手段和方法,协调好传统与现代教学手段的关系,有效调动学生学习的积极性,注重培养学生创新思维能力及综合素质。

4. 改进课程考核方法,改变单一凭期末试卷评定成绩的方法,实行多环节考核(平时听课情况、作业、实验报告、期末考试等)相结合,进行综合评定,使成绩评定更加合理。

5.强化实践教学环节,改革实验内容及实验手段,增加综合性实验,如机床夹具创新设计等,引导学生进行创意组合实验。课程设计从零件加工工艺到夹具设计对学生进行综合训练,设计手段由手工设计计算改为计算机辅助设计计算,由二维设计逐渐向三维设计过渡,由单一教学手段改为多种教学手段并用,以培养学生创新设计能力和工程实践能力。不断开拓发展实习基地,更好地满足本科教育实习大纲要求,在提高学生工程实践能力方面,收到了很好的效果。改革毕业设计模式,让学生提前参与教师科研课题,变被动选题为积极参与。

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教材

1.纸质教材

  任家隆主编 、李菊丽副主编, 机械制造基础 , 高等教育出版社

  

 

2. 多媒体课件

 

 

3. 网络课程

 

 

4.实践教材及指导书

 

 

5.实践教学录像

 

 

地址:郑州轻工业学院机电工程学院机械制造研究所  邮编:450002
    Tel: 0371-63556785  E-mail:liliwei@zzuli.edu.cn