中職機(jī)械制造工藝學(xué)教學(xué)方法的探索與運(yùn)用

何　勇

【摘 要】 機(jī)械制造工藝學(xué)是從生產(chǎn)實(shí)踐中總結(jié)和發(fā)展起來的科學(xué),具有較強(qiáng)的實(shí)踐性。教師應(yīng)根據(jù)這門課的特點(diǎn)和要求,采用符合課程特點(diǎn)和學(xué)生實(shí)際的現(xiàn)場教學(xué)、項(xiàng)目教學(xué)、參觀教學(xué)、多媒體教學(xué)、實(shí)踐性教學(xué)等多種教學(xué)方法,以獲得較理想的教學(xué)效果。

【關(guān)鍵詞】 機(jī)械制造工藝學(xué) 教學(xué)方法 教學(xué)效果

機(jī)械制造工藝學(xué)是一門綜合性的應(yīng)用學(xué)科,是以機(jī)械制造過程中的工藝問題為研究對象的一門技術(shù)科學(xué),是機(jī)械類制造專業(yè)的一門主要專業(yè)課程。該課程主要是培養(yǎng)學(xué)生掌握機(jī)械加工工藝的基本理論知識(shí),使學(xué)生熟悉制訂工藝規(guī)程的原則、步驟和方法。同時(shí),配合生產(chǎn)實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)等實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué),使學(xué)生具有制訂零件加工工藝規(guī)程的能力和分析解決生產(chǎn)中工藝問題的能力;培養(yǎng)學(xué)生的產(chǎn)品裝配與檢測方面的技能;學(xué)習(xí)機(jī)械制造中的新工藝、新技術(shù)及發(fā)展動(dòng)向。

傳統(tǒng)的機(jī)械制造工藝學(xué)教學(xué)方法存在著理論與實(shí)踐脫節(jié)的弊端,不能很好地解決該課程的重點(diǎn)、難點(diǎn)問題。筆者在機(jī)械制造工藝學(xué)課程教學(xué),系統(tǒng)分析了該課程的特點(diǎn),將課程內(nèi)容分為四大部分: 基礎(chǔ)知識(shí)、機(jī)械加工質(zhì)量、編制機(jī)械加工工藝規(guī)程和裝配工藝。根據(jù)每一部分的內(nèi)容、特點(diǎn)、教學(xué)要求和教學(xué)目標(biāo),分別采用不同的方法實(shí)施教學(xué),課堂教學(xué)務(wù)必理論聯(lián)系實(shí)際,采取現(xiàn)場教學(xué)、項(xiàng)目教學(xué)、參觀教學(xué)、實(shí)踐性教學(xué)等多種教學(xué)方法,進(jìn)行工藝問題的具體分析,以獲得較理想的教學(xué)效果。

一、 現(xiàn)場教學(xué)法

采用現(xiàn)場教學(xué)法可增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí),解決基礎(chǔ)知識(shí)的教學(xué)問題。機(jī)械制造工藝學(xué)課基礎(chǔ)知識(shí)部分包含的內(nèi)容很多,有機(jī)床與工藝裝備、毛坯選擇與加工、熱處理方法選擇及工序安排、機(jī)械制造工藝常用數(shù)據(jù)的查閱、工藝參數(shù)的選擇等。這些內(nèi)容比較松散,相互之間也沒有必然的聯(lián)系,給教學(xué)帶來一定的困難。為了增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí),筆者在教學(xué)實(shí)踐中采用現(xiàn)場教學(xué)法,較好地解決了這些問題。例如,在講授熱處理方法選擇及工序安排時(shí), 可通過現(xiàn)場教學(xué)法提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。首先,預(yù)先準(zhǔn)備一些未經(jīng)熱處理的材料: 45 鋼、高碳鋼、低碳鋼、低碳合金鋼。準(zhǔn)備一些經(jīng)熱處理的材料: 淬火后的45 鋼, 經(jīng)滲碳、滲氮后的低碳合金鋼等。然后讓學(xué)生在機(jī)加工車間親自動(dòng)手在車床上加工,感受不同材料的加工工藝性,包括切削加工難易程度和表面質(zhì)量。在加工過程中,學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)45鋼加工工藝性較好,高碳鋼太硬,低碳鋼、低碳合金鋼材料太軟,韌性太大,也不利于切削加工和實(shí)現(xiàn)表面質(zhì)量;淬火鋼,經(jīng)滲碳、滲氮后的低碳合金鋼,采用普通切削刀具根本無法加工。針對這種現(xiàn)象,將高碳鋼、低碳鋼和低碳合金鋼拿到實(shí)驗(yàn)室分別進(jìn)行退火、正火熱處理, 再進(jìn)行試切。學(xué)生體會(huì)到經(jīng)熱處理后的高碳鋼、低碳鋼和低碳合金鋼材料均比熱處理前易于加工。最后有了這些感性認(rèn)識(shí)后就可以進(jìn)行系統(tǒng)歸納。這樣采用現(xiàn)場教學(xué)法解決機(jī)械制造工藝學(xué)課的基礎(chǔ)知識(shí)教學(xué),容易被學(xué)生所掌握。

二、 項(xiàng)目教學(xué)法

項(xiàng)目教學(xué)法是一種以實(shí)踐為導(dǎo)向、教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的教學(xué)方法,它從職業(yè)的實(shí)際需要出發(fā),選擇典型的項(xiàng)目為教學(xué)內(nèi)容,通過師生共同實(shí)施項(xiàng)目內(nèi)容進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)。項(xiàng)目教學(xué)法具有很強(qiáng)的實(shí)踐性、針對性、探究性和職業(yè)性,采用項(xiàng)目教學(xué)法可以達(dá)到了良好的教學(xué)效果。以加工一個(gè)臺(tái)階軸為例。讓學(xué)生以小組為單位根據(jù)加工表面的尺寸精度和表面粗糙度要求擬定加工工藝方案,由各小組選一名代表公布自己本組的方案并作出說明。將學(xué)生帶到機(jī)加工車間,按照擬定的加工工藝方案進(jìn)行零件的加工操作,操作加工的每個(gè)步驟過程和加工表面的質(zhì)量都讓學(xué)生仔細(xì)觀察和比較,并對加工零件的質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)。沒有達(dá)到質(zhì)量要求的,讓學(xué)生分析原因并提出改進(jìn)方法。對學(xué)生提出的問題和建議,筆者通過操作演示來驗(yàn)證學(xué)生的加工工藝方案。然后以學(xué)生為中心,講練結(jié)合。學(xué)生以小組為單位,每個(gè)小組在組長的帶領(lǐng)下互幫互學(xué),共同學(xué)習(xí),教師巡回指導(dǎo),必要時(shí)給予適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo),每個(gè)學(xué)生加工好一個(gè)零件后,各個(gè)小組作總結(jié),展示加工零件(臺(tái)階軸)。按評分標(biāo)準(zhǔn),首先由學(xué)生個(gè)人對臺(tái)階軸進(jìn)行自評,然后小組成員互評,最后由教師進(jìn)行檢查評定,給出學(xué)生的成績。這樣有助于培養(yǎng)學(xué)生的機(jī)械加工工藝能力,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和獨(dú)立工作能力。

三、 參觀教學(xué)法

參觀教學(xué)法是指根據(jù)教學(xué)目的,組織與指導(dǎo)學(xué)生到校內(nèi)外一定的場所,對實(shí)際事物進(jìn)行實(shí)際觀察、調(diào)查、研究和學(xué)習(xí),從而獲得新知識(shí)或鞏固、驗(yàn)正和擴(kuò)大已學(xué)知識(shí)技能的教學(xué)方法。例如,在講授圓柱齒輪加工內(nèi)容時(shí),筆者在講授編制盤式齒輪的機(jī)械加工工藝過程后,為了讓學(xué)生能驗(yàn)正、加深和開拓所學(xué)知識(shí)、技能,親自聯(lián)系了某機(jī)械廠,讓學(xué)生到該廠進(jìn)行參觀學(xué)習(xí)。在工廠,筆者邀請技術(shù)人員對學(xué)生作講解介紹,首先給學(xué)生分析零件的技術(shù)要求和結(jié)構(gòu)特點(diǎn),尋找出零件由哪些基本表面和特形表面組成。對于盤式齒輪來說,可把它分解成外圓表面、端平面、內(nèi)圓表面和漸開線齒形表面。其次,在開始編制零件的機(jī)械加工工藝過程之前, 講解如何擬定單一的外圓表面、平面、內(nèi)孔和齒面的加工方案。最后,將這些單一表面的加工方案合理地融合在一起,最終形成盤式齒輪的加工路線, 解決了編制盤式齒輪的機(jī)械加工工藝過程卡的主要問題。然后把學(xué)生帶到生產(chǎn)車間,引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)工藝過程卡的內(nèi)容,學(xué)習(xí)掌握盤式齒輪加工過程的幾個(gè)階段。

四、 多媒體教學(xué)法

多媒體教學(xué)由文本、圖形、動(dòng)畫、聲音、視頻等多種媒體信息組成,圖文聲像并茂,因此給學(xué)生提供的外部刺激不是單一的刺激,而是多種感官的綜合刺激,這種刺激能引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。例如,在機(jī)械加工質(zhì)量(誤差分析)一章, 因涉及空間誤差變化情況,十分抽象, 很難理解。筆者在講磨床導(dǎo)軌的制造誤差對加工表面的形狀影響,水平面內(nèi)的直線度誤差引起被磨削工件半徑方向上的誤差,這種誤差造成工件的圓柱度誤差,這一誤差的形成過程,對于大多數(shù)學(xué)生來說理解和接受難度很大。筆者利用Pro/E 繪圖軟件,繪出空間誤差形成圖,并對其磨削過程進(jìn)行演示和動(dòng)畫模擬,做成CAI 課件,課上直接打開CAI課件投放在屏幕上,投影效果是放大的, 畫面是彩色的、可動(dòng)的,看起來既清晰又直觀, 不僅使復(fù)雜問題簡單化、抽象問題具體化,還利于引發(fā)學(xué)生思考,開發(fā)學(xué)生的智力?？梢?采用多媒體教學(xué),既可使課堂變得靈活、直觀、生動(dòng)、形象, 又可使教學(xué)過程得以精簡、優(yōu)化;既能活躍課堂氣氛,開發(fā)學(xué)生的思維能力,又能增加課堂的教學(xué)知識(shí)量,節(jié)省授課時(shí)間,提高教學(xué)效率。

五、 實(shí)踐教學(xué)法

合理安排實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié),可提高學(xué)生應(yīng)用能力。生產(chǎn)實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)等實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié),是培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用能力的重要組成部分。應(yīng)組織學(xué)生深入車間或工廠參觀、實(shí)習(xí),了解工廠的生產(chǎn)條件、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、制造工藝、檢驗(yàn)和管理情況。例如,筆者組織學(xué)生到某機(jī)械公司進(jìn)行生產(chǎn)實(shí)習(xí)和課程設(shè)計(jì)。生產(chǎn)實(shí)習(xí)的主要目的是工藝實(shí)習(xí),筆者要求學(xué)生對機(jī)械加工車間的典型產(chǎn)品YC6105QC柴油機(jī)的連桿應(yīng)詳細(xì)了解圖紙和工藝條件,深入現(xiàn)場學(xué)習(xí)工藝過程,了解其典型設(shè)備及工藝裝備的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、使用調(diào)整等。在實(shí)習(xí)過程中,把遇到的典型工藝方法、夾具結(jié)構(gòu),包括定位、夾緊裝置、專用刀具的結(jié)構(gòu)記錄到實(shí)習(xí)筆記上,與所學(xué)理論進(jìn)行比較,總結(jié)實(shí)習(xí)中自己的收獲和見解,提高運(yùn)用知識(shí)的能力。課程設(shè)計(jì)是學(xué)生對已學(xué)知識(shí)的應(yīng)用,是對繪圖、識(shí)圖、加工方法選擇、切削刀具種類、材料選擇能力的一種訓(xùn)練和提高,是培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立查找資料、運(yùn)用表格的一個(gè)實(shí)踐過程。筆者給學(xué)生布置的課程設(shè)計(jì)內(nèi)容是:YC6105QC柴油機(jī)的連桿制造工藝設(shè)計(jì)。要求學(xué)生編制工藝規(guī)程,包括連桿體、連桿蓋、連桿總成的工藝過程卡,繪制主要工序卡和工序圖。整個(gè)設(shè)計(jì)過程,筆者要求學(xué)生不斷地深入工廠車間的工藝室、夾具庫、刀具庫、量具庫,多研究相關(guān)的工藝,以及同類夾具、刀具的結(jié)構(gòu),運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)在老師的指導(dǎo)下,能夠獨(dú)立完成課程設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)應(yīng)用能力的提高。

綜上所述,根據(jù)機(jī)械制造工藝學(xué)的課程特點(diǎn), 分別采用適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法, 容易激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,對提高教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量起著十分重要的作用。教師在教學(xué)中應(yīng)不斷探索,結(jié)合中職教育特點(diǎn),在教學(xué)中有針對性地培養(yǎng)學(xué)生,增強(qiáng)學(xué)生運(yùn)用本專業(yè)知識(shí)分析和解決實(shí)際工藝技術(shù)問題和實(shí)際操作能力,切實(shí)提高學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力,為他們走向工作崗位、從事生產(chǎn)實(shí)踐打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。

【參考文獻(xiàn)】

[1]朱煥池.機(jī)械制造工藝學(xué)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2004

[2]杜吉澤.社會(huì)主義市場經(jīng)濟(jì)條件下職業(yè)教育研究[M].北京:經(jīng)濟(jì)科學(xué)出版社,2005

【作者簡介】 何 勇(1968- ),男, 廣西玉林人,玉林市機(jī)電工程學(xué)校汽車專業(yè)科主任,工程師,研究方向:機(jī)械加工。

(責(zé)編 盧 海)