岳紅新,李國芹,郗艷梅

(河北工程技術高等專科學校電力工程系,河北滄州 061001)

關于機械制造基礎課程教學方法的探討

岳紅新,李國芹,郗艷梅

(河北工程技術高等專科學校電力工程系,河北滄州 061001)

文中對機械制造基礎課程的教學方法進行了一些改革與探索。在教學中,成功將主線貫穿法、模塊教學法、多媒體教學法、實踐教學法有機結(jié)合起來,調(diào)動了學生的積極性,激發(fā)了學生的興趣,使學生的理論和實踐能力大大提高,教學實踐證明效果良好。

主線貫穿法;模塊教學;多媒體;實踐

機械制造基礎課程是高職機械類專業(yè)的核心課程,具有綜合性、系統(tǒng)性、實踐性、難度高等特點[1]。本課程要求學生了解和掌握機械制造技術的有關基本知識、基本理論,培養(yǎng)學生獲取和綜合運用機械制造技術的能力。教學方法是否得當,是否富有成效,直接影響著學生對于知識的掌握、能力的開發(fā)和技能的培養(yǎng)[2]。如何改革教育教學手段和方法,優(yōu)化課堂教學,使學生在課堂學習中既能輕松地獲得更多更有效的知識信息,又能產(chǎn)生主動學習的欲望,這是一個值得反復探索和研究的問題。對此,筆者對機械制造基礎這門課程探索了多種教學方法,應用于機電一體化專業(yè),取得了良好的教學效果。

1 主線貫穿教學法

美國認知發(fā)現(xiàn)說代表布魯納認為,讓學生掌握學科的基本結(jié)構,就使得學科更容易理解,就容易記憶學科知識,就容易產(chǎn)生學習遷移[3]。因此,教師應引導學生從機械設備設計制造的實戰(zhàn)觀點出發(fā),按材料、制造毛坯、零件加工及裝配和質(zhì)量保證這個貫穿整個教材中的主線掌握本門課程內(nèi)容,機械產(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。“材料”是第1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)揮機床、刀具和機床夾具(7、8、9章相關內(nèi)容)的作用;“檢驗”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。這樣各章節(jié)主要內(nèi)容之間的相互關系已清晰了然。

圖1 機械產(chǎn)品制造過程

2 模塊化教學法

根據(jù)課程標準的要求和學生的特點,把課程內(nèi)容重新整理,設定不同的教學模塊,循序漸進地引導學生掌握每一模塊中的基本理論和應用技術。通過設定問題、引導討論、給出解決方法,培養(yǎng)學生應用專業(yè)知識解決復雜問題的能力。

按照模塊化教學內(nèi)容的要求,對教材內(nèi)容進行了重組。指導思想是將基礎理論和相應的制造方法進行融合,形成一個教學模塊,貫徹基礎理論為實踐服務、學習內(nèi)容夠用即可的原則,在有限的學時內(nèi)優(yōu)質(zhì)、高效地完成教學內(nèi)容[4]。重組后的教學內(nèi)容分為六個大的模塊,每一模塊又細分為若干子模塊,結(jié)構如圖2所示。

圖2 課程模塊化結(jié)構

例如,金屬切削理論及機床模塊,主要包括車、銑、刨、磨、鉆、鏜等傳統(tǒng)的機械加工方法和金屬切削加工工藝基礎子模塊。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,在此基礎上,可以引導和啟發(fā)學生總結(jié)出金屬切削加工過程的特點,根據(jù)實習期間觀察到的現(xiàn)象,提出問題,激發(fā)學生解決問題的好奇心和興趣,促使其渴望學習金屬切削加工工藝基礎知識,使理論子模塊的學習變成了學生的自覺行為。

在機械制造基礎課程中實施模塊化教學的實踐表明,學生學習的積極性和主動性明顯提高,思考問題和探索解決途徑的習慣逐漸養(yǎng)成。采用模塊化教學達到了課程教學的目,對于推進教學方式改革和教學效果評價體系改革具有重要的意義。

3 多媒體教學法

由于課程內(nèi)容與生產(chǎn)實際緊密相連,各種材料、各種加工方法及設備,以及一些新技術、新工藝,僅憑傳統(tǒng)的教學方法和手段,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,而且難以表達清楚[5]。因此,在實際教學過程中應當充分借助現(xiàn)代化的多媒體教學手段,制作適合本課程的多媒體課件,用動畫、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具體地表現(xiàn)出來,給學生以新穎感、驚奇感,調(diào)動學生全身的視覺、聽覺神經(jīng)。

3.1 通過錄像播放熟悉加工方法

在多媒體教學中嵌入大量短小精悍的實踐教學視頻,將傳統(tǒng)制造技術與現(xiàn)代制造技術在視頻中展現(xiàn),使得課堂內(nèi)容生動、形象。例如,在講各種鑄造成形方法時,穿插相關成形方法的現(xiàn)場錄像;在講冷加工時,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)場錄像;這樣既增強了工程的真實性,又激發(fā)了學生的學習興趣。

3.2 通過動畫演示增強直觀感知

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

3.3 通過模型展示理解抽象概念

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

3.4 利用網(wǎng)上信息開闊視野

掌握制造技術最新發(fā)展,關注本學科理論與技術的最新動態(tài),上網(wǎng)收集國內(nèi)外相關領域的最新技術、加工設備、工藝方法的有關圖片、錄像等相關資料為學生展示,以此來拓寬視野,增長見識,培養(yǎng)學生關注本學科理論與技術發(fā)展前沿的敏銳性。

4 實踐教學法

4.1 認識實習

組織好學生實習很重要,因為對學生來說,不論是知識的學習,還是能力的培養(yǎng),都必須通過自身的活動才能進行,而教師的教只是為學生的學提供一個良好的外因。所以不管是實習還是在課堂上,都必須調(diào)動學生的主觀能動性,使其成為學習的主人[6]。課程開始前設置認識實習,利用校企合作搭建平臺,安排學生到企業(yè)見習、實習,使學生廣泛認知和了解機械制造的設備、方法、生產(chǎn)組織形式,感受生產(chǎn)企業(yè)的氣氛。

4.2 機加工實習

機加工實習是學生進行工程實踐訓練,獲得機械制造基本知識和基本技能的重要實踐環(huán)節(jié)。學生通過獨立的實踐操作,掌握機械制造的一般過程和基本知識;熟悉機械零件的常用加工方法及其所用的主要設備和工具;具備在車工、鉗工等主要工種獨立完成簡單零件加工制造的能力;能將機械制造的基本工藝理論知識、工藝方法和工藝實踐有機結(jié)合起來,對簡單零件初步具有選擇加工方法和進行工藝分析的能力。通過實習使學生獲得機械制造入門知識和基本操作技能,提高了自身的動手能力、培養(yǎng)了質(zhì)量意識、安全意識等工程素養(yǎng),為課堂教學及將來事機械設計、制造、維修、管理等工作打下良好基礎。

5 結(jié)語

機械制造基礎課程是高職機械類專業(yè)的一門重要的專業(yè)核心課程,也是實踐性很強的綜合性課程。為了能讓學生學好本課程,從激發(fā)學生興趣、重視學生的需求等方面,對課程的教學方法進行了一些改革與探索。主線貫穿教學法,使學生掌握學科的基本結(jié)構;實施模塊化教學,提高了學生的積極性和主動性;利用多媒體教學手段,激發(fā)學生的學習興趣;將學生帶到實習工廠,邊講解也對照操作,實踐證明效果良好。教學有法,教無定法,愿與各同仁不斷探索和交流教學方法,努力提高課堂教學效果。

[1] 韓權利.《機械制造工程學》教學改革設想[J].裝備制造技術,2011(5):198-200.

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

[3] 周正元.高職《機械制造基礎》課程教學改革探討[J].常州信息職業(yè)技術學院學報,2006(4):46-48.

[4] 李妙玲,朱春熙.基于模塊化的《機械制造基礎》課程教學新設計[J].職業(yè)教育研究,2011,9(8):80-81.

[5] 李占君,王霞.關于《機械制造基礎》教學方法的探討[J].安陽工學院學報,2010(8):105-106.

[6] 韓秀蘭.進行專業(yè)圖實習加強制圖課的實踐環(huán)節(jié)[J].河北工程技術高等?？茖W報,1994(3):17-18.

(責任編輯:張鐵壁)

T H16-4

A

1008-3782(2012)02-0077-03

2012-01-07

岳紅新(1979-),女,河北衡水人,河北工程技術高等?？茖W校講師,天津大學碩士研究生,研究方向為數(shù)控技術、誤差補償。