機(jī)械制造工藝學(xué)教學(xué)方法探究

機(jī)械制造工藝學(xué)是一門(mén)綜合性的應(yīng)用學(xué)科，是以機(jī)械制造過(guò)程中的工藝問(wèn)題為研究對(duì)象的一門(mén)技術(shù)科學(xué)，是機(jī)械類(lèi)制造專業(yè)的一門(mén)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)程和分析解決生產(chǎn)中工藝問(wèn)題的能力；培養(yǎng)學(xué)生的產(chǎn)品裝配與檢測(cè)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(wèn)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)中，教師要?jiǎng)?wù)必理論聯(lián)系實(shí)際，采取現(xiàn)場(chǎng)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(wèn)題的具體分析，以獲得較理想的教學(xué)效果。

一、現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)法

采用現(xiàn)場(chǎng)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(wèn)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(méi)有必然的聯(lián)系，給教學(xué)帶來(lái)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(chǎng)教學(xué)法，較好地解決了這些問(wèn)題。例如，在講授熱處理方法選擇及工序安排時(shí)，可通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)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(chē)間親自動(dòng)手在車(chē)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(guò)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(wú)法加工。針對(duì)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(chǎng)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)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(guò)師生共同實(shí)施項(xiàng)目?jī)?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(duì)性、探究性和職業(yè)性，采用此種教育方法可以達(dá)到良好的教學(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(shuō)明。將學(xué)生帶到機(jī)加工車(chē)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(guò)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(duì)加工零件的質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)。沒(méi)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(duì)學(xué)生提出的問(wèn)題和建議，筆者通過(guò)操作演示來(lái)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(zhǎng)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(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，首先由學(xué)生個(gè)人對(duì)臺(tái)階軸進(jìn)行自評(píng)，然后小組成員互評(píng)，最后由教師進(jìn)行檢查評(píng)定，給出學(xué)生的成績(jī)。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(chǎng)所，對(duì)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(pán)式齒輪的機(jī)械加工工藝過(guò)程后，為了讓學(xué)生能驗(yàn)正、加深和開(kāi)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(qǐng)技術(shù)人員對(duì)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(duì)于盤(pán)式齒輪來(lái)說(shuō)，可把它分解成外圓表面、端平面、內(nèi)圓表面和漸開(kāi)線齒形表面。其次，在開(kāi)始編制零件的機(jī)械加工工藝過(guò)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(pán)式齒輪的加工路線，解決了編制盤(pán)式齒輪的機(jī)械加工工藝過(guò)程卡的主要問(wèn)題。然后把學(xué)生帶到生產(chǎn)車(chē)間，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)工藝過(guò)程卡的內(nèi)容，學(xué)習(xí)掌握盤(pán)式齒輪加工過(guò)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(huà)、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(duì)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(guò)程，對(duì)于大多數(shù)學(xué)生來(lái)說(shuō)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(duì)其磨削過(guò)程進(jìn)行演示和動(dòng)畫(huà)模擬，做成CAI課件，課上直接打開(kāi)CAI課件投放在屏幕上，投影效果是放大的，畫(huà)面是彩色的、可動(dòng)的，看起來(lái)既清晰又直觀，不僅使復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化、抽象問(wèn)題具體化，還利于引發(fā)學(xué)生思考，開(kāi)發(fā)學(xué)生的智力?？梢?jiàn)，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(guò)程得以精簡(jiǎn)、優(yōu)化；既能活躍課堂氣氛，開(kāi)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(chē)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(duì)機(jī)械加工車(chē)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(chǎng)學(xué)習(xí)工藝過(guò)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(guò)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(jiàn)解，提高運(yùn)用知識(shí)的能力。課程設(shè)計(jì)是學(xué)生對(duì)已學(xué)知識(shí)的應(yīng)用，是對(duì)繪圖、識(shí)圖、加工方法選擇、切削刀具種類(lèi)、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(guò)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(guò)程卡，繪制主要工序卡和工序圖。整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程，筆者要求學(xué)生不斷地深入工廠車(chē)間的工藝室、夾具庫(kù)、刀具庫(kù)、量具庫(kù)，多研究相關(guān)的工藝，以及同類(lèi)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(duì)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(duì)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(wèn)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)】

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（作者單位：江蘇省江陰中等專業(yè)學(xué)校）