關(guān)于機(jī)械制造基礎(chǔ)課程教學(xué)方法的探討

岳紅新,李國芹,郗艷梅

(河北工程技術(shù)高等?？茖W(xué)校電力工程系,河北滄州 061001)

關(guān)于機(jī)械制造基礎(chǔ)課程教學(xué)方法的探討

岳紅新,李國芹,郗艷梅

(河北工程技術(shù)高等專科學(xué)校電力工程系,河北滄州 061001)

文中對(duì)機(jī)械制造基礎(chǔ)課程的教學(xué)方法進(jìn)行了一些改革與探索。在教學(xué)中,成功將主線貫穿法、模塊教學(xué)法、多媒體教學(xué)法、實(shí)踐教學(xué)法有機(jī)結(jié)合起來,調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性,激發(fā)了學(xué)生的興趣,使學(xué)生的理論和實(shí)踐能力大大提高,教學(xué)實(shí)踐證明效果良好。

主線貫穿法;模塊教學(xué);多媒體;實(shí)踐

機(jī)械制造基礎(chǔ)課程是高職機(jī)械類專業(yè)的核心課程,具有綜合性、系統(tǒng)性、實(shí)踐性、難度高等特點(diǎn)[1]。本課程要求學(xué)生了解和掌握機(jī)械制造技術(shù)的有關(guān)基本知識(shí)、基本理論,培養(yǎng)學(xué)生獲取和綜合運(yùn)用機(jī)械制造技術(shù)的能力。教學(xué)方法是否得當(dāng),是否富有成效,直接影響著學(xué)生對(duì)于知識(shí)的掌握、能力的開發(fā)和技能的培養(yǎng)[2]。如何改革教育教學(xué)手段和方法,優(yōu)化課堂教學(xué),使學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)中既能輕松地獲得更多更有效的知識(shí)信息,又能產(chǎn)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的欲望,這是一個(gè)值得反復(fù)探索和研究的問題。對(duì)此,筆者對(duì)機(jī)械制造基礎(chǔ)這門課程探索了多種教學(xué)方法,應(yīng)用于機(jī)電一體化專業(yè),取得了良好的教學(xué)效果。

1 主線貫穿教學(xué)法

美國認(rèn)知發(fā)現(xiàn)說代表布魯納認(rèn)為,讓學(xué)生掌握學(xué)科的基本結(jié)構(gòu),就使得學(xué)科更容易理解,就容易記憶學(xué)科知識(shí),就容易產(chǎn)生學(xué)習(xí)遷移[3]。因此,教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生從機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)制造的實(shí)戰(zhàn)觀點(diǎn)出發(fā),按材料、制造毛坯、零件加工及裝配和質(zhì)量保證這個(gè)貫穿整個(gè)教材中的主線掌握本門課程內(nèi)容,機(jī)械產(chǎn)品制造步驟如圖1所示,比如軸的批量生產(chǎn)加工路線依次為選材、鍛造、熱處理、切削加工、檢驗(yàn)?！安牧稀笔堑?章的內(nèi)容,“鍛造”是第3章毛坯獲得方法的一種;“熱處理”是第1章充分發(fā)揮材料性能潛力的重要工藝措施;“切削加工”是發(fā)揮機(jī)床、刀具和機(jī)床夾具(7、8、9章相關(guān)內(nèi)容)的作用;“檢驗(yàn)”是主要的輔助工序,第6章主要介紹零件尺寸及形位公差的檢測(cè)。這樣各章節(jié)主要內(nèi)容之間的相互關(guān)系已清晰了然。

圖1 機(jī)械產(chǎn)品制造過程

2 模塊化教學(xué)法

根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)的要求和學(xué)生的特點(diǎn),把課程內(nèi)容重新整理,設(shè)定不同的教學(xué)模塊,循序漸進(jìn)地引導(dǎo)學(xué)生掌握每一模塊中的基本理論和應(yīng)用技術(shù)。通過設(shè)定問題、引導(dǎo)討論、給出解決方法,培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用專業(yè)知識(shí)解決復(fù)雜問題的能力。

按照模塊化教學(xué)內(nèi)容的要求,對(duì)教材內(nèi)容進(jìn)行了重組。指導(dǎo)思想是將基礎(chǔ)理論和相應(yīng)的制造方法進(jìn)行融合,形成一個(gè)教學(xué)模塊,貫徹基礎(chǔ)理論為實(shí)踐服務(wù)、學(xué)習(xí)內(nèi)容夠用即可的原則,在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)優(yōu)質(zhì)、高效地完成教學(xué)內(nèi)容[4]。重組后的教學(xué)內(nèi)容分為六個(gè)大的模塊,每一模塊又細(xì)分為若干子模塊,結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 課程模塊化結(jié)構(gòu)

例如,金屬切削理論及機(jī)床模塊,主要包括車、銑、刨、磨、鉆、鏜等傳統(tǒng)的機(jī)械加工方法和金屬切削加工工藝基礎(chǔ)子模塊。各種具體的金屬切削方法都包括了刀具、附件、夾具、工件裝卡和切削特點(diǎn),在此基礎(chǔ)上,可以引導(dǎo)和啟發(fā)學(xué)生總結(jié)出金屬切削加工過程的特點(diǎn),根據(jù)實(shí)習(xí)期間觀察到的現(xiàn)象,提出問題,激發(fā)學(xué)生解決問題的好奇心和興趣,促使其渴望學(xué)習(xí)金屬切削加工工藝基礎(chǔ)知識(shí),使理論子模塊的學(xué)習(xí)變成了學(xué)生的自覺行為。

在機(jī)械制造基礎(chǔ)課程中實(shí)施模塊化教學(xué)的實(shí)踐表明,學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性明顯提高,思考問題和探索解決途徑的習(xí)慣逐漸養(yǎng)成。采用模塊化教學(xué)達(dá)到了課程教學(xué)的目,對(duì)于推進(jìn)教學(xué)方式改革和教學(xué)效果評(píng)價(jià)體系改革具有重要的意義。

3 多媒體教學(xué)法

由于課程內(nèi)容與生產(chǎn)實(shí)際緊密相連,各種材料、各種加工方法及設(shè)備,以及一些新技術(shù)、新工藝,僅憑傳統(tǒng)的教學(xué)方法和手段,即老師借助粉筆、黑板、掛圖、模型等利用語言、文字、表情及肢體語言來講解,不僅枯燥無味,而且難以表達(dá)清楚[5]。因此,在實(shí)際教學(xué)過程中應(yīng)當(dāng)充分借助現(xiàn)代化的多媒體教學(xué)手段,制作適合本課程的多媒體課件,用動(dòng)畫、圖形、圖像、視頻影像等手段,將一些晦澀難懂的抽象理論生動(dòng)具體地表現(xiàn)出來,給學(xué)生以新穎感、驚奇感,調(diào)動(dòng)學(xué)生全身的視覺、聽覺神經(jīng)。

3.1 通過錄像播放熟悉加工方法

在多媒體教學(xué)中嵌入大量短小精悍的實(shí)踐教學(xué)視頻,將傳統(tǒng)制造技術(shù)與現(xiàn)代制造技術(shù)在視頻中展現(xiàn),使得課堂內(nèi)容生動(dòng)、形象。例如,在講各種鑄造成形方法時(shí),穿插相關(guān)成形方法的現(xiàn)場(chǎng)錄像;在講冷加工時(shí),穿插切屑的形成過程錄像以及車床、銑床、磨床等加工工藝系統(tǒng)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)錄像;這樣既增強(qiáng)了工程的真實(shí)性,又激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

3.2 通過動(dòng)畫演示增強(qiáng)直觀感知

多媒體課件用動(dòng)畫演示解釋原理,將一些晦澀難懂的抽象理論生動(dòng)具體地表現(xiàn)出來,將復(fù)雜零件的加工過程展現(xiàn)在學(xué)生面前,達(dá)到通俗易懂、身臨其境的效果,使學(xué)生一目了然,便于記憶和掌握。比如晶體結(jié)構(gòu)、位錯(cuò)類型、鐵碳合金結(jié)晶過程、熱處理曲線及轉(zhuǎn)變產(chǎn)物等,自己動(dòng)手制作動(dòng)畫,生動(dòng)形象地演示了復(fù)雜的變化過程,不僅加深了學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解掌握,同時(shí)還活躍了課堂氣氛,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

3.3 通過模型展示理解抽象概念

對(duì)刀具切削部分基本定義的全面理解是進(jìn)行金屬切削過程研究的基礎(chǔ),而該部分內(nèi)容特別抽象,歷來是機(jī)械制造基礎(chǔ)課程的教學(xué)難點(diǎn),單靠在黑板上作圖講解切削層參數(shù)、刀具的幾個(gè)面、幾個(gè)角、角度標(biāo)注參考系及相關(guān)角度,學(xué)生往往不容易接受。為增強(qiáng)教學(xué)效果,利用PRO/E等三維建模軟件制做一些渲染模型,力求從不同視角進(jìn)行動(dòng)畫展示、剖切,幫助學(xué)生建立空間立體概念,取得了良好的教學(xué)效果。

3.4 利用網(wǎng)上信息開闊視野

掌握制造技術(shù)最新發(fā)展,關(guān)注本學(xué)科理論與技術(shù)的最新動(dòng)態(tài),上網(wǎng)收集國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域的最新技術(shù)、加工設(shè)備、工藝方法的有關(guān)圖片、錄像等相關(guān)資料為學(xué)生展示,以此來拓寬視野,增長見識(shí),培養(yǎng)學(xué)生關(guān)注本學(xué)科理論與技術(shù)發(fā)展前沿的敏銳性。

4 實(shí)踐教學(xué)法

4.1 認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)

組織好學(xué)生實(shí)習(xí)很重要,因?yàn)閷?duì)學(xué)生來說,不論是知識(shí)的學(xué)習(xí),還是能力的培養(yǎng),都必須通過自身的活動(dòng)才能進(jìn)行,而教師的教只是為學(xué)生的學(xué)提供一個(gè)良好的外因。所以不管是實(shí)習(xí)還是在課堂上,都必須調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性,使其成為學(xué)習(xí)的主人[6]。課程開始前設(shè)置認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí),利用校企合作搭建平臺(tái),安排學(xué)生到企業(yè)見習(xí)、實(shí)習(xí),使學(xué)生廣泛認(rèn)知和了解機(jī)械制造的設(shè)備、方法、生產(chǎn)組織形式,感受生產(chǎn)企業(yè)的氣氛。

4.2 機(jī)加工實(shí)習(xí)

機(jī)加工實(shí)習(xí)是學(xué)生進(jìn)行工程實(shí)踐訓(xùn)練,獲得機(jī)械制造基本知識(shí)和基本技能的重要實(shí)踐環(huán)節(jié)。學(xué)生通過獨(dú)立的實(shí)踐操作,掌握機(jī)械制造的一般過程和基本知識(shí);熟悉機(jī)械零件的常用加工方法及其所用的主要設(shè)備和工具;具備在車工、鉗工等主要工種獨(dú)立完成簡單零件加工制造的能力;能將機(jī)械制造的基本工藝?yán)碚撝R(shí)、工藝方法和工藝實(shí)踐有機(jī)結(jié)合起來,對(duì)簡單零件初步具有選擇加工方法和進(jìn)行工藝分析的能力。通過實(shí)習(xí)使學(xué)生獲得機(jī)械制造入門知識(shí)和基本操作技能,提高了自身的動(dòng)手能力、培養(yǎng)了質(zhì)量意識(shí)、安全意識(shí)等工程素養(yǎng),為課堂教學(xué)及將來事機(jī)械設(shè)計(jì)、制造、維修、管理等工作打下良好基礎(chǔ)。

5 結(jié)語

機(jī)械制造基礎(chǔ)課程是高職機(jī)械類專業(yè)的一門重要的專業(yè)核心課程,也是實(shí)踐性很強(qiáng)的綜合性課程。為了能讓學(xué)生學(xué)好本課程,從激發(fā)學(xué)生興趣、重視學(xué)生的需求等方面,對(duì)課程的教學(xué)方法進(jìn)行了一些改革與探索。主線貫穿教學(xué)法,使學(xué)生掌握學(xué)科的基本結(jié)構(gòu);實(shí)施模塊化教學(xué),提高了學(xué)生的積極性和主動(dòng)性;利用多媒體教學(xué)手段,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;將學(xué)生帶到實(shí)習(xí)工廠,邊講解也對(duì)照操作,實(shí)踐證明效果良好。教學(xué)有法,教無定法,愿與各同仁不斷探索和交流教學(xué)方法,努力提高課堂教學(xué)效果。

[1] 韓權(quán)利.《機(jī)械制造工程學(xué)》教學(xué)改革設(shè)想[J].裝備制造技術(shù),2011(5):198-200.

[2] 朱仁盛.《機(jī)械制造基礎(chǔ)》教學(xué)方法改革初探[J].裝備制造技術(shù),2001(5):93-94.

[3] 周正元.高職《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課程教學(xué)改革探討[J].常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2006(4):46-48.

[4] 李妙玲,朱春熙.基于模塊化的《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課程教學(xué)新設(shè)計(jì)[J].職業(yè)教育研究,2011,9(8):80-81.

[5] 李占君,王霞.關(guān)于《機(jī)械制造基礎(chǔ)》教學(xué)方法的探討[J].安陽工學(xué)院學(xué)報(bào),2010(8):105-106.

[6] 韓秀蘭.進(jìn)行專業(yè)圖實(shí)習(xí)加強(qiáng)制圖課的實(shí)踐環(huán)節(jié)[J].河北工程技術(shù)高等?？茖W(xué)報(bào),1994(3):17-18.

(責(zé)任編輯:張鐵壁)

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1008-3782(2012)02-0077-03

2012-01-07

岳紅新(1979-),女,河北衡水人,河北工程技術(shù)高等專科學(xué)校講師,天津大學(xué)碩士研究生,研究方向?yàn)閿?shù)控技術(shù)、誤差補(bǔ)償。