劉鳳 郭大路 李海玉

（濰坊職業(yè)學院，山東 濰坊 262737）

一、引言

《機械制造基礎(chǔ)》是機械制造類專業(yè)一門重要的基礎(chǔ)課程，而其中的金屬切削加工部分又是重要的內(nèi)容。普通車床加工是職業(yè)院校學生機工實訓的一門重要基礎(chǔ)實訓內(nèi)容，更是數(shù)控車床操作高手修行的良好筑基工具。對于將來想從事機械加工的有志青年來說，深入學習普車加工對日后的職業(yè)生涯有著極大的幫助。但是，傳統(tǒng)的金屬切削加工多以教師講授和操作演示為主，學生操作過程中，規(guī)范性和安全性不能得到保證，學生也缺乏積極性和主動性。結(jié)合高職學生特點，將現(xiàn)代信息化技術(shù)和傳統(tǒng)教學手段結(jié)合，以典型的減速器傳動軸的加工實訓教學設(shè)計為例，分析如何合理的將信息化技術(shù)手段來融入實際課堂教學，優(yōu)化教學的內(nèi)容，從而達到提高學生學習的主動性和研究能力，從而提升教學效果。

二、課程分析及存在的問題

本課程為《機械制造基礎(chǔ)》，屬于機械設(shè)計制造類專業(yè)基礎(chǔ)課程，既要有專業(yè)的理論，又需要有實踐動手操作的內(nèi)容，需要在校學生掌握規(guī)范且熟練的操作能力。課程教學的重點是使同學們能夠根據(jù)零件性能特點進行合理選材，難點是掌握規(guī)范的操作加工方法，為將來順利走上工作崗位打下堅實的基礎(chǔ)，并積累一定的知識和技能。

通過對畢業(yè)生就業(yè)調(diào)查問卷結(jié)果顯示，很多同學對這門課程與工作崗位對接關(guān)系模糊不清。筆者在實際的教學過程中，明顯的感到學生對課程的理論學習重視程度較低，在實訓過程中喜歡觀望，不愿意動手。隨著信息化技術(shù)的快速發(fā)展，傳統(tǒng)的加工方法確實不被大眾看好，傳統(tǒng)的教學方法無法滿足用人單位對人才培養(yǎng)的需求，大部分同學對《機械制造基礎(chǔ)》認可度低，感覺課程單調(diào)且枯燥，所以進行必要的教學改革很有必要。

三、教學改革

（一）教材改革

基于對課程的分析以及對學生的調(diào)查問卷，我們團隊聯(lián)合企業(yè)積極進行教材改革。傳統(tǒng)的教材共分為八章，分別為金屬學基礎(chǔ)知識、工程材料的強化與處理、常用金屬材料、金屬材料與新型材料、鑄造、鍛造、焊接以及金屬切削加工基礎(chǔ)等，經(jīng)過重點知識技能提煉，以減速器為載體，結(jié)合工作崗位，以加工工藝路線為教學設(shè)計主線，將原教材散落的重點進行重構(gòu)，經(jīng)過調(diào)整原來的八章變?yōu)闇p速器傳動軸的選材加工及檢測、減速器傳動齒輪的選材加工及檢測、減速器箱體的選材加工及檢測、減速器其他零部件的選材加工及檢測、先進制造技術(shù)與特種加工方法認知五大項目。以《傳動軸車削加工》為例，它屬于傳動軸的選材、加工及檢測項目當中的任務(wù)5車削外圓的內(nèi)容，共計2個課時。實際教學過程中，將課程教學與“金工實習”相結(jié)合，讓學生在學習技能的同時，綜合提高機械加工的相關(guān)理論與實際操作水平。

（二）教學方法與教學手段改革

本門課程的教授對象為機械設(shè)計與制造專業(yè)大一學生，在學習傳動軸車削加工之前，他們已經(jīng)掌握車削加工的運動方式，也知道車削方法的選擇原則，并且對減速器的工作原理有一定的了解，但是不明確傳動軸車削加工注意事項及操作要領(lǐng)，同時缺乏對高強度工作環(huán)境的認知及心理耐受力。在確定教學目標時就要充分考慮這些問題，以《傳動軸車削加工》為例，本節(jié)課的知識目標為明確車削加工不同階段切削用量的選擇原則，能力目標為熟練操作車床、并能規(guī)范的完成傳動軸外圓面的加工，素質(zhì)目標為培養(yǎng)學生嚴謹、規(guī)范的學習態(tài)度和工作態(tài)度，并且培養(yǎng)學生的合作意識。其中教學重點為制定合理的車削加工工藝，教學難點是規(guī)范完成傳動軸的車削加工。

1.教學策略的改革。以往的教學過程中，理論與實踐內(nèi)容脫鉤，學生學習興趣低。實際教學中，注重堅持以學生為主體[1]，教師為主導的理念，借助微課、云課堂、仿真軟件、電子圖紙、實時投屏系統(tǒng)、螢石云等信息化的手段，采用任務(wù)驅(qū)動、問題導向的教法，引導學生圍繞教學重難點通過團隊合作的形式進行學習。

2.教學實施的改革。課前，教師利用云課堂布置課前任務(wù)：傳動軸的加工工藝路線如何設(shè)計。同學們登錄云課堂，根據(jù)老師布置的任務(wù)思考相關(guān)知識，并進行在線討論，同時完成課前學習并自主完成課前測試。教師根據(jù)同學們的預(yù)習情況并結(jié)合企業(yè)教師的意見進行階段性評價，并根據(jù)評定結(jié)果對學生進行重新的分組，進一步優(yōu)化教學設(shè)計。

課堂上，首先邀請課程平臺上課前答題得分最高的同學進行展示，講解工藝路線制定的相關(guān)內(nèi)容并闡述理由。借助這一環(huán)節(jié)，希望每位同學課前認真完成課前作業(yè)，鼓勵更多的同學珍惜上臺的機會，同時也鍛煉了大家的語言表達能力。

為了更好體現(xiàn)“做中學、學中做”的理念，我們將教學內(nèi)容分為3個子任務(wù)。

子任務(wù)1：制定加工工藝

沒有切削加工，就沒有機械制造業(yè)，合理的加工工藝路線是切削加工的重要前提，也是本節(jié)課的重點。課前大家雖然已經(jīng)完成了課前任務(wù)，制定了合理的加工工藝路線，但并不是最優(yōu)、最合理的。課堂上，教師首先講解工藝路線制定的原則，包括加工順序、粗精分開、注重實效處理等。

加工順序方面。由于工件中間粗兩端細，加工時先要加工直徑相對較粗的一端，再加工直徑較細的一端。另外，在實際加工時，由于零件的結(jié)構(gòu)特點，需要調(diào)頭裝夾。車床上利用三爪卡盤裝夾工件時，如果工件的直徑超過了30毫米，其懸伸長度不能超過直徑的三倍，否則會造成整個零件軸徑定位差，并且整個零件無法承受較大的軸向載荷，所以需要采用“一夾一頂”的方法，提醒同學不要忽略中心孔作為基準孔的作用。

粗精分開方面。一個完整的車削工藝通常包含粗車、半精車、精車三步。粗車能夠快速的切除余量，使尺寸和形狀接近于成品，不需要考慮較高的表面粗糙度，可以適當?shù)卦黾舆M給量，但是多數(shù)毛坯表面都有一層厚厚的金屬氧化層，所以需要適當?shù)販p小切削量。半精車是為了進一步的切除加工余量，同時也是完成次要表面的加工。精車的目的是保證零件各主要表面達到圖紙規(guī)定的要求[2]。但并不是所有的軸類零件都是按照這三步進行，需要具體問題具體分析。

時效處理方面。通過分析零件圖，技術(shù)要求的第一條為“調(diào)質(zhì)處理”，調(diào)質(zhì)處理的重要作用是提高零件的綜合力學性能[3]，為后續(xù)加工做準備，通常放在粗車加工之后[4]。而零件的四個重要的表面，由于要承受較高的載荷，需要有較高的硬度和耐磨性，需要進行表面淬火，放在精車之前。

通過細致的分析，并結(jié)合傳動軸的電子圖紙，要求同學們小組討論重新優(yōu)化車削加工工藝，并將工藝卡片上傳云課堂，學生代表上臺講解，教師進行點評引導學生確定合理的車削工藝路線，突出教學重點。

子任務(wù)2：外圓車削加工

合理的加工工藝是保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提，而規(guī)范的操作是決定產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵[5]。課堂上首先請同學們通過仿真軟件熟悉工藝流程，仿真軟件當中車刀的裝夾、背吃刀量的選擇、進給量的確定等是強調(diào)的重點。教師示范講解操作步驟以及注意事項。例如，刀具裝夾過程中，刀桿伸出的長度不宜過長，通常為刀架的1-1.5倍即可[6]；工件的裝夾也不宜過長，否則工件加工時會晃動的非常厲害，影響加工。隨后組織學生按照電子圖紙分工協(xié)作進行實操練習，實訓過程中借助螢石云實時記錄學生實操過程，教師巡回指導并對裝夾、車削以及測量各環(huán)節(jié)出現(xiàn)的問題及時進行糾正，規(guī)范操作過程，化解教學難點。

子任務(wù)3：零件檢測

加工的零件是否滿足圖紙的要求，測量是不可缺少的重要環(huán)節(jié)，而測量工具的規(guī)范使用又是測量的前提。課前，教師已經(jīng)將游標卡尺、千分尺的微視頻放到了教學平臺，課上教師借助實時投屏系統(tǒng)規(guī)范演示測量方法、測量步驟以及注意事項。加工完成的零件，通過組內(nèi)自測、組間互測檢驗零件尺寸的合格性，并對零件進行適當?shù)男拚?，完成加工任?wù)。教師將螢石云視頻上傳教學平臺，小組對操作規(guī)范性完成互評。教師根據(jù)同學們的完成情況給予合理評價。

課后學生登錄云課堂完成課后任務(wù)，觀看自己的操作視頻實錄，進一步鞏固教學內(nèi)容。同時，教師帶領(lǐng)精英團隊走進企業(yè)承接企業(yè)橫向課題，在企業(yè)真實加工任務(wù)當中提升職業(yè)能力。

3.考核評價的改革。本課程在注重加強學生專業(yè)技能的過程中，注重將嚴謹讀圖、規(guī)范測量、團結(jié)合作等綜合職業(yè)能力的培養(yǎng)融入其中。每節(jié)課的教學過程中，采用線上線下、課上課下、校內(nèi)校外三結(jié)合的教學模式。依托平臺，實現(xiàn)個人自評、小組互評、教師評價、企業(yè)教師參評“四聯(lián)動”考評體系，克服了傳統(tǒng)評價的單一性和偶然性問題，使學生評價更加全面、系統(tǒng)，教學目標有效完成。

另外，期末考試注重學生的過程性考核，將平時的課堂表現(xiàn)、作業(yè)完成情況、技能操作、期末理論考試等進行了分值比例分配，所有分數(shù)借助平臺做到有跡可尋。

四、結(jié)束語

作為高職院校機械類相關(guān)專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，《機械制造基礎(chǔ)》與專業(yè)技術(shù)崗位能力需求緊密相連，內(nèi)容涵蓋選材、加工制造、產(chǎn)品檢測等各個方面，是機械相關(guān)專業(yè)學生必須掌握的基本知識和專業(yè)技能。根據(jù)課程特點，教師應(yīng)轉(zhuǎn)變觀念，提高自身專業(yè)理論與實際相結(jié)合的綜合能力，同時結(jié)合畢業(yè)生的崗位需求，注重學生綜合能力、綜合素養(yǎng)的提升，以強化學生職業(yè)能力為目標，注重教學手段與教學方法的改進，充分調(diào)動學生學習的積極性。