唐勇，龐佑霞，梁亮，許焰

(長(zhǎng)沙學(xué)院 機(jī)電工程系，湖南 長(zhǎng)沙 410003)

加強(qiáng)過(guò)程管理 提高課程設(shè)計(jì)質(zhì)量

唐勇，龐佑霞，梁亮，許焰

(長(zhǎng)沙學(xué)院 機(jī)電工程系，湖南 長(zhǎng)沙 410003)

《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》課程設(shè)計(jì)是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)重要的實(shí)踐環(huán)節(jié)之一。該課程設(shè)計(jì)通過(guò)明確課題任務(wù)、提前分組布置課題、加強(qiáng)過(guò)程管理、透明評(píng)定成績(jī)等措施，經(jīng)我校三屆機(jī)械專業(yè)學(xué)生課程設(shè)計(jì)實(shí)踐證明，所采取的措施能提高學(xué)生的團(tuán)隊(duì)意識(shí)和課程設(shè)計(jì)質(zhì)量的實(shí)效性。

課程設(shè)計(jì);過(guò)程管理;教學(xué)質(zhì)量;實(shí)踐教學(xué)

一 引言

《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)的主干課之一，《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》(以下簡(jiǎn)稱課設(shè))是該課程理論運(yùn)用于實(shí)際的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，通過(guò)該課設(shè)，提高學(xué)生理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，解決問(wèn)題和分析問(wèn)題的能力［1］。該課設(shè)的目的是使學(xué)生初步掌握綜合應(yīng)用所學(xué)課程的能力，也是畢業(yè)設(shè)計(jì)前的綜合設(shè)計(jì)訓(xùn)練;但隨著課程體系改革的深入，課設(shè)的背景和要求發(fā)生了很大的變化，不僅課時(shí)量減少，擴(kuò)招也使指導(dǎo)教師生均指導(dǎo)量減少。在1997年以前，該課程設(shè)計(jì)原為“機(jī)械加工工藝規(guī)程和機(jī)床夾具設(shè)計(jì)”，其對(duì)應(yīng)的課程有《機(jī)械制造工藝學(xué)》、《金屬切削原理》等，課程總學(xué)時(shí)數(shù)超過(guò)300學(xué)時(shí);為適應(yīng)寬口徑機(jī)械類人才培養(yǎng)模式的需要，從2005年起整合為一門《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》課程［2］。在我校機(jī)械專業(yè)開(kāi)設(shè)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》課時(shí)為56學(xué)時(shí)(其中包括6學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn))，課設(shè)要求在原編制出機(jī)械加工工藝和設(shè)計(jì)一具體工序的夾具基礎(chǔ)上，增加給出夾具效果圖或夾具操作視頻，集中進(jìn)行課設(shè)的時(shí)間由4周壓縮為2周。在課程體系變化，已修課程如《機(jī)械制圖》、《計(jì)算機(jī)三維造型》等已變化基礎(chǔ)上，如何達(dá)到在課設(shè)中既讓學(xué)生得到工程能力訓(xùn)練的同時(shí)又保證和提高課設(shè)質(zhì)量，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)意識(shí)和創(chuàng)新意識(shí)等目標(biāo)，成為急需解決的重要課題。

二 提高課程設(shè)計(jì)質(zhì)量的措施

為保證和提高課程設(shè)計(jì)的質(zhì)量，我們采取了明確課題任務(wù)、提前分組布置課題、嚴(yán)格過(guò)程管理、透明評(píng)定成績(jī)來(lái)提高課程設(shè)計(jì)質(zhì)量。

(一)明確課題任務(wù)

之前的《機(jī)械制造工藝學(xué)》、《夾具設(shè)計(jì)》的課程設(shè)計(jì)“機(jī)械加工工藝規(guī)程”、“機(jī)床夾具”要求1人1題，主要任務(wù)為:零件工藝特性分析、制訂機(jī)械加工工藝卡片1套;繪制夾具裝配圖1張，主要零件圖2張，被加工零件毛坯圖1張，課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書1份。根據(jù)“寬口徑、厚基礎(chǔ)機(jī)械類培養(yǎng)模式”的需要，將設(shè)計(jì)任務(wù)量具體調(diào)整為:

1.由3～5名同學(xué)組成一個(gè)課設(shè)小組，零件的機(jī)械加工工藝部分共同完成，夾具設(shè)計(jì)部分則由學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)完成不同工序的夾具。在“機(jī)械加工工藝”部分，要求完成零件功能分析、材料及毛坯情況分析、機(jī)械加工工藝方案對(duì)比以及技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等，填寫“機(jī)械加工工藝過(guò)程卡”。

2.夾具設(shè)計(jì)部分要求所設(shè)計(jì)夾具必須與所編制的工藝過(guò)程對(duì)應(yīng)，編制所設(shè)計(jì)夾具對(duì)應(yīng)工序的“工序卡”，這樣的要求，可以避免學(xué)生設(shè)計(jì)夾具時(shí)把未加工面當(dāng)已加工面，以致選擇錯(cuò)誤的定位方案，同時(shí)要求原則上夾具所涉及工序不重復(fù)，無(wú)法避免的相同工序夾具，則必須選擇不同的夾具類型，并比較所設(shè)計(jì)夾具的加工難度、精度、易用性等，夾具設(shè)計(jì)工作量為手繪夾具裝配圖1張，夾具主要零件圖2～3張，被加工零件當(dāng)前工序效果圖1張，夾具分解效果圖1張，當(dāng)前夾具裝拆或零件加工過(guò)程視頻1份。

3.課設(shè)說(shuō)明書每組裝訂成一本，裝訂次序?yàn)楣餐臋C(jī)械加工工藝規(guī)程、按工序獨(dú)立完成的夾具設(shè)計(jì)說(shuō)明書和工序卡，圖紙按工序次序單獨(dú)裝訂成冊(cè)，其中，共同設(shè)計(jì)部分工作量按所完成工作、參與工作分配，并于說(shuō)明書中說(shuō)明，未參與共同設(shè)計(jì)的同學(xué)，不計(jì)該項(xiàng)分;獨(dú)立完成部分則要求在顯著位置標(biāo)識(shí)該部分的作者，否則視為共同設(shè)計(jì)，工作量由全組同學(xué)均分。這樣有利于培養(yǎng)學(xué)生尊重知識(shí)產(chǎn)權(quán)、尊重他人勞動(dòng)成果的意識(shí)，最大限度的減少抄襲等不良作風(fēng)。

4.課設(shè)完成后，資料由課設(shè)小組組長(zhǎng)負(fù)責(zé)或指定同學(xué)完成排版、裝訂，整理資料計(jì)工作量(量化為0.2分)，以上交紙質(zhì)和電子檔資料、自評(píng)、互評(píng)成績(jī)完整為計(jì)分依據(jù)，即全部歸檔，才能計(jì)分。

(二)提前分組布置課題

在《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》課程開(kāi)始時(shí)，任課教師根據(jù)被零件加工的難易程度，按照學(xué)生學(xué)號(hào)依次由3～5名同學(xué)組成課設(shè)小組，同時(shí)公布量化的成績(jī)?cè)u(píng)定細(xì)則。提前布置課設(shè)任務(wù)，可以使學(xué)生了解完成該課設(shè)需掌握的知識(shí)和能力，“帶問(wèn)題”學(xué)習(xí);教師分組，讓學(xué)生形成設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)，互助學(xué)習(xí)，還可以打破因大部分學(xué)生是一直在學(xué)校讀書，學(xué)生間形成的“小團(tuán)隊(duì)”，通過(guò)教師指定、和班干部討論微調(diào)分組，讓每個(gè)設(shè)計(jì)小組都有能力比較強(qiáng)的學(xué)生，避免“整個(gè)小組不及格”的情況發(fā)生，學(xué)生則在新的“設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)”充當(dāng)自己的角色，逐步建立學(xué)生的“團(tuán)隊(duì)意識(shí)”;量化的成績(jī)?cè)u(píng)定細(xì)則使學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo)更加明確，了解課設(shè)達(dá)到優(yōu)秀或及格必須完成的任務(wù)和設(shè)計(jì)質(zhì)量，達(dá)到讓學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)和掌握相關(guān)知識(shí)和技能的目的。

(三)過(guò)程管理

過(guò)程管理是完成和保證課設(shè)質(zhì)量的關(guān)鍵，也是整個(gè)課設(shè)中耗時(shí)最多的。我們通過(guò)設(shè)計(jì)動(dòng)員、制訂課程設(shè)計(jì)計(jì)劃、定期檢查、實(shí)驗(yàn)輔助等措施來(lái)完成課設(shè)任務(wù)。

1.在設(shè)計(jì)動(dòng)員時(shí)，讓學(xué)生進(jìn)一步明確設(shè)計(jì)任務(wù)和完成時(shí)間，了解和掌握設(shè)計(jì)步驟、方法，嚴(yán)格課程設(shè)計(jì)紀(jì)律，并要求每個(gè)學(xué)生必須寫出課設(shè)實(shí)施計(jì)劃;由指導(dǎo)教師、班干部等組成課設(shè)檢查小組并向全班公布人員組成，通過(guò)讓學(xué)生參與管理，深入到課設(shè)的每個(gè)環(huán)節(jié)，比如嚴(yán)格按計(jì)劃?rùn)z查課設(shè)進(jìn)度并做好記錄，鼓勵(lì)同學(xué)間相互督促和相互學(xué)習(xí)、討論，最大限度的避免學(xué)生因時(shí)間分配不當(dāng)而造成的不能完成課設(shè)的情況出現(xiàn)。

2.課設(shè)實(shí)施計(jì)劃時(shí)間節(jié)點(diǎn)以半天為單位，詳細(xì)寫出該完成的具體工作，整體指導(dǎo)性計(jì)劃主要內(nèi)容包括:在前3天，通過(guò)查閱資料、討論等方式，給出零件的加工工藝比較并確定最終加工工藝，分配夾具設(shè)計(jì)任務(wù);到第一周結(jié)束時(shí)，每個(gè)同學(xué)必須完成夾具總體設(shè)計(jì)方案并初步完成夾具主體設(shè)計(jì);第二周前3天，完成所有設(shè)計(jì)圖紙工作量，編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書，在第二周末上午必須全部完成并上交，下午對(duì)部分同學(xué)的設(shè)計(jì)進(jìn)行公開(kāi)答辯。

3.課設(shè)檢查小組按每個(gè)同學(xué)的課設(shè)實(shí)施計(jì)劃在整體節(jié)點(diǎn)如第3天、第一周末等時(shí)間集中檢查設(shè)計(jì)進(jìn)度，做好檢查的記錄，及時(shí)糾正學(xué)生設(shè)計(jì)的方向性錯(cuò)誤，例如:工藝過(guò)程須經(jīng)指導(dǎo)教師認(rèn)可，方能繼續(xù)后續(xù)工作;夾具需畫出草圖，標(biāo)明定位方案、夾緊方案和主要實(shí)施的結(jié)構(gòu)，在經(jīng)指導(dǎo)教師審閱后進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)。在這些學(xué)生集中的時(shí)間節(jié)點(diǎn)，指導(dǎo)教師根據(jù)學(xué)生的完成情況，也可以通過(guò)講解其中幾組的設(shè)計(jì)、學(xué)生提問(wèn)、討論等形式，解決設(shè)計(jì)中的共性問(wèn)題，讓整個(gè)課設(shè)進(jìn)度可控，保證課設(shè)按實(shí)施計(jì)劃順利進(jìn)行。

4.由于本課設(shè)實(shí)踐性強(qiáng)，而現(xiàn)在的學(xué)生實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)少，基本上是“學(xué)校—學(xué)?！?，動(dòng)手機(jī)會(huì)也不多，再者，學(xué)生的識(shí)圖能力也不足以支撐直接“參考—借鑒”，因此，采用參考相似結(jié)構(gòu)等平面的教學(xué)方式，讓學(xué)生短時(shí)間在心中重構(gòu)立體模型并有選擇的運(yùn)用十分困難。為此，我們對(duì)夾具設(shè)計(jì)中涉及的典型結(jié)構(gòu)采用Creo Elements Pro(ProE Wildfire)制作了三維模型，并進(jìn)行虛擬裝配、運(yùn)動(dòng)分析和動(dòng)力學(xué)分析等，讓學(xué)生“看到”課設(shè)中所涉及的典型夾具及夾緊過(guò)程中產(chǎn)生的“力”，如“虛擬裝配”實(shí)驗(yàn)，就是教師將已經(jīng)建好的零件模型，由學(xué)生按要求在專業(yè)計(jì)算機(jī)房進(jìn)行虛擬裝配，進(jìn)行簡(jiǎn)單的動(dòng)力學(xué)分析;還利用《夾具拆裝實(shí)驗(yàn)》用具、現(xiàn)代加工實(shí)驗(yàn)室機(jī)床夾具等實(shí)驗(yàn)室設(shè)備，讓學(xué)生“摸到”夾具結(jié)構(gòu)，了解其適用場(chǎng)合，如在《夾具拆裝實(shí)驗(yàn)》實(shí)驗(yàn)中，要求學(xué)生先將夾具拆開(kāi)，測(cè)量夾具主要定位元件、被加工零件的尺寸，分析零件的定位原理、夾緊方式和定位精度，實(shí)驗(yàn)室對(duì)學(xué)生開(kāi)放，學(xué)生可以預(yù)約并到實(shí)驗(yàn)室“看到”、“摸到”，讓學(xué)生在加深對(duì)典型夾具結(jié)構(gòu)理解的基礎(chǔ)上，再“參考—借鑒”，設(shè)計(jì)質(zhì)量和效率同時(shí)提升。

(四)成績(jī)?cè)u(píng)定

成績(jī)?cè)u(píng)定其實(shí)是對(duì)課程設(shè)計(jì)的升華。盡管本課設(shè)之前，學(xué)生做過(guò)如《機(jī)械原理》、《機(jī)械設(shè)計(jì)》等課程設(shè)計(jì)，但大部分學(xué)生仍不知道如何評(píng)價(jià)一個(gè)課程設(shè)計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)，我們采用量化、透明的成績(jī)?cè)u(píng)定方式，讓學(xué)生在更加明確課程設(shè)計(jì)要求的同時(shí)，了解和學(xué)會(huì)評(píng)價(jià)課程設(shè)計(jì)，把評(píng)定成績(jī)過(guò)程變?yōu)榻虒W(xué)升華過(guò)程。通過(guò)透明評(píng)定，讓學(xué)生學(xué)習(xí)好的設(shè)計(jì)，找差距，補(bǔ)不足。具體實(shí)施過(guò)程為:自評(píng)、小組互評(píng)和指導(dǎo)教師質(zhì)疑、課設(shè)指導(dǎo)小組答辯。表1是將課程設(shè)計(jì)的要求量化(自評(píng)表和互評(píng)表)，其中，小組長(zhǎng)另計(jì)0.2分的管理和評(píng)價(jià)工作量，表1中分值為1.0及以上是指“特別完整”情況。

表1 《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》課程設(shè)計(jì)評(píng)分表 班級(jí): 班 年 月 日

標(biāo)準(zhǔn)評(píng)判結(jié)果按“分?jǐn)?shù)總和”分為五級(jí):優(yōu)(≥4.6)、良(≥4.1)、中(≥3.6)、及格(≥3)、不及格(＜3)。

1.學(xué)生根據(jù)進(jìn)度和完成情況，認(rèn)真填寫表1，注明“自評(píng)表”，其中“工藝部分”個(gè)人評(píng)分按小組討論的“共同完成成績(jī)分配”填寫，其總分按人數(shù)計(jì)算，假設(shè)小組為四名同學(xué)組成，則“工藝部分”四個(gè)同學(xué)的成績(jī)和不能超過(guò)(4×1.2=)4.8分，“夾具部分、圖紙或工藝卡質(zhì)量、效果、動(dòng)畫”由學(xué)生對(duì)照評(píng)分細(xì)則自主評(píng)分，每項(xiàng)的總分不能超過(guò)表中所規(guī)定分?jǐn)?shù)。學(xué)生自評(píng)“及格”以上，才能將設(shè)計(jì)資料轉(zhuǎn)入互評(píng)和教師質(zhì)疑階段。

2.指導(dǎo)教師和該小組成員一起，對(duì)課設(shè)過(guò)程中的設(shè)計(jì)紀(jì)律、設(shè)計(jì)質(zhì)量、是否抄襲等問(wèn)題當(dāng)面質(zhì)疑，填寫表1，注明互評(píng)表。自有“互評(píng)”機(jī)制以來(lái)，學(xué)生們經(jīng)常相互查看設(shè)計(jì)，互相幫助，“一語(yǔ)驚醒夢(mèng)中人”，通過(guò)互評(píng)，進(jìn)一步讓學(xué)生認(rèn)識(shí)評(píng)價(jià)方法，提高學(xué)生的判別能力。對(duì)在互評(píng)時(shí)降等的同學(xué)，指出其不足并限期改正。之后，將比較好的設(shè)計(jì)和可能不及格的設(shè)計(jì)提交課設(shè)指導(dǎo)小組進(jìn)行“優(yōu)秀”或“及格”的答辯，其余，按照“自評(píng)20%、互評(píng)30%、指導(dǎo)教師評(píng)分50%”計(jì)算，直接給出課設(shè)成績(jī)。

3.在課程設(shè)計(jì)的最后一天的下午進(jìn)行公開(kāi)答辯(也可以根據(jù)教學(xué)安排更改答辯時(shí)間)，全部學(xué)生參加，答辯者準(zhǔn)備好答辯用的所有資料，盡量做好相關(guān)的幻燈或視頻文件，在多媒體教室進(jìn)行答辯，每位答辯學(xué)生自述時(shí)間控制在5分鐘內(nèi)，答辯時(shí)間控制在20分鐘內(nèi)，主要由教師提問(wèn)，學(xué)生也可以提問(wèn)。表2為公開(kāi)答辯的評(píng)分表，成績(jī)當(dāng)場(chǎng)評(píng)定。

表2 公開(kāi)答辯成績(jī)?cè)u(píng)定表

根據(jù)“分?jǐn)?shù)總和”，給出最終課程設(shè)計(jì)成績(jī)。公開(kāi)答辯也是學(xué)生一個(gè)互相學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，同時(shí)為今后畢業(yè)設(shè)計(jì)和答辯打下了基礎(chǔ)。

三 結(jié)語(yǔ)

我們通過(guò)明確課題任務(wù)、提前分組布置課題、嚴(yán)格過(guò)程管理、透明評(píng)定成績(jī)措施完成了三次課設(shè)訓(xùn)練，期間，在總體框架不變的前提下，根據(jù)學(xué)生掌握知識(shí)的情況作了小的調(diào)整，課程設(shè)計(jì)完成質(zhì)量明顯逐年提高。同學(xué)們?cè)谠O(shè)計(jì)過(guò)程中得到了“團(tuán)隊(duì)意識(shí)”和“尊重他人勞動(dòng)成果”的意識(shí)訓(xùn)練，了解評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)的過(guò)程，為畢業(yè)設(shè)計(jì)和今后的工作打下了基礎(chǔ)。當(dāng)然，《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》課程設(shè)計(jì)還有需要進(jìn)一步探討、深入研究和完善的地方，為此，我們將繼續(xù)努力。

［1］鄒 青.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程［M］.北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2004.

［2］華楚生.面向21世紀(jì)編寫《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》新教材［J］.高教論壇，2004(3):107－1081.

G642.3

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1674－5884(2012)07－0072－03

2012－05－01

湖南省重點(diǎn)學(xué)科建設(shè)項(xiàng)目;長(zhǎng)沙學(xué)院教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程項(xiàng)目(Y013)

唐 勇(1964－)，男，重慶人，副教授，主要從事機(jī)械與流體仿真及數(shù)值分析研究。

(責(zé)任編校 王小飛)