機(jī)械師范專業(yè)機(jī)械制造模塊的教學(xué)方法改革實(shí)踐

陳德生+顧容

摘要：機(jī)械工程及自動(dòng)化（師范）專業(yè)的人才培養(yǎng)有別于機(jī)械工程及自動(dòng)化專業(yè)的人才培養(yǎng)，機(jī)械制造技術(shù)模塊在該專業(yè)的人才培養(yǎng)中起著舉足輕重的作用。機(jī)械制造技術(shù)模塊由多門理論課程和多個(gè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)所組成，應(yīng)正確處理好理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)之間的關(guān)系，使它們相互支撐、互為促進(jìn)，形成一個(gè)有機(jī)的整體，才能保證機(jī)械制造技術(shù)模塊的教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：機(jī)械工程及自動(dòng)化（師范）專業(yè)；機(jī)械制造技術(shù)模塊；教學(xué)方法；教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G712 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-5727（2014）02-0152-03

機(jī)械工程及自動(dòng)化（師范）專業(yè)（簡(jiǎn)稱機(jī)械師范專業(yè)）以培養(yǎng)中等機(jī)械職業(yè)學(xué)校教師為目標(biāo)，所培養(yǎng)出來的學(xué)生除應(yīng)具有機(jī)械工程及自動(dòng)化專業(yè)所需的專業(yè)知識(shí)和能力外，還應(yīng)具備理論課程教學(xué)和實(shí)踐課程教學(xué)的能力。機(jī)械師范專業(yè)的知識(shí)和能力培養(yǎng)體系可分為五大模塊：素質(zhì)教育模塊、機(jī)械設(shè)計(jì)模塊、機(jī)械制造技術(shù)模塊、機(jī)電檢測(cè)與控制技術(shù)模塊和教育學(xué)模塊。由于中等機(jī)械職業(yè)學(xué)校人才培養(yǎng)目標(biāo)是機(jī)械類操作型、技能型人才，所培養(yǎng)的畢業(yè)生主要從事機(jī)械加工、設(shè)備維護(hù)與維修等技能性工作，機(jī)械制造過程中的機(jī)械加工（包括冷、熱加工）要求崗位從業(yè)人員具備較好的理論基礎(chǔ)和操作技能。這樣一來，對(duì)中等職業(yè)學(xué)校教師的專業(yè)知識(shí)和能力就提出了特殊要求，要求在五大知識(shí)和技能模塊中對(duì)機(jī)械制造技術(shù)模塊應(yīng)有所側(cè)重。所以，機(jī)械制造技術(shù)模塊在機(jī)械師范人才培養(yǎng)中有著舉足輕重的作用，必須十分重視這一模塊。但目前機(jī)械師范專業(yè)人才的培養(yǎng)基本采用機(jī)械工程及自動(dòng)化專業(yè)的培養(yǎng)模式，無非是多加了幾門教育學(xué)課程和教學(xué)實(shí)踐項(xiàng)目，機(jī)械加工操作技能培養(yǎng)沒有得到應(yīng)有的重視。另外，機(jī)械制造技術(shù)模塊是一門實(shí)踐性非常強(qiáng)的知識(shí)體系，沒有足夠的實(shí)踐知識(shí)，很難在理論學(xué)習(xí)時(shí)達(dá)到完全理解和掌握，這已成為機(jī)械制造技術(shù)模塊課程任課教師及機(jī)械專業(yè)學(xué)生的共識(shí)。雖然機(jī)械制造技術(shù)模塊里也安排了金工實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)，但其質(zhì)量和效果尚未得到有效保證。具體表現(xiàn)為理論教學(xué)時(shí)學(xué)生顯得實(shí)踐知識(shí)不夠，不容易理解；實(shí)習(xí)時(shí)又覺得沒有較好的理論指導(dǎo)，不知所以然。為此，我們對(duì)機(jī)械師范專業(yè)的機(jī)械制造技術(shù)模塊課程進(jìn)行系統(tǒng)改革，提出了金工實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)和理論教學(xué)的綜合改革措施。

金工實(shí)習(xí)教學(xué)方式改革

金工實(shí)習(xí)改革的總體思路是：改變過去金工實(shí)習(xí)中單純而枯燥的操作技能訓(xùn)練，做到操作訓(xùn)練與機(jī)械制造工藝知識(shí)的初步認(rèn)識(shí)有機(jī)結(jié)合；改變過去金工實(shí)習(xí)僅僅是對(duì)機(jī)械加工的初步認(rèn)識(shí)和對(duì)機(jī)械加工操作技能的初步掌握的較低要求，而是通過初級(jí)金工實(shí)習(xí)——理論學(xué)習(xí)——高級(jí)金工實(shí)習(xí)的三個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，特別是高級(jí)金工實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)，既可驗(yàn)證和鞏固學(xué)生對(duì)機(jī)械制造技術(shù)模塊知識(shí)的掌握，又可使學(xué)生獲得較高的操作技能，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工工藝知識(shí)掌握和操作技能提高雙豐收，也避免了只懂理論而不會(huì)操作或會(huì)操作而不懂工藝的現(xiàn)象出現(xiàn)。因此，機(jī)械師范專業(yè)的金工實(shí)習(xí)應(yīng)做如下具體改革。

將金工實(shí)習(xí)分為兩個(gè)階段：第一階段時(shí)間為3周，主要是傳統(tǒng)的車工、銑工、刨工、磨工、鑄工、鍛工和焊工等實(shí)習(xí)，安排在第一學(xué)年進(jìn)行，放在“工程材料及熱處理”及“機(jī)械制造基礎(chǔ)”課程之前。通過金工實(shí)習(xí)使學(xué)生初步認(rèn)識(shí)機(jī)械加工，初步掌握機(jī)械加工操作技能，為后續(xù)機(jī)械專業(yè)課的學(xué)習(xí)，特別是“機(jī)械制造基礎(chǔ)”、“機(jī)械制造工藝學(xué)”等課程的學(xué)習(xí)提供認(rèn)識(shí)和實(shí)踐支撐。為此，理論課教師可以根據(jù)以往在“機(jī)械制造基礎(chǔ)”、“機(jī)械制造工藝學(xué)”等課程教學(xué)過程中的體會(huì)，對(duì)現(xiàn)行的金工實(shí)習(xí)提出配合理論教學(xué)的要求。特別是對(duì)“機(jī)械制造工藝學(xué)”課程的教學(xué)，需要金工實(shí)習(xí)的有力幫助。例如，金工實(shí)習(xí)訓(xùn)練應(yīng)幫助學(xué)生了解工件的三種裝夾方式，即直接找正法、畫線找正法和夾具裝夾法；通過金工實(shí)習(xí)訓(xùn)練，使學(xué)生對(duì)車刀的具體結(jié)構(gòu)及五個(gè)幾何角度的概念、作用及合理選擇有初步的了解。

第二階段時(shí)間為3周，安排在第三學(xué)年學(xué)完機(jī)械制造技術(shù)模塊理論課程之后。任務(wù)是對(duì)車、銑、刨、磨、鉗工種的操作技能進(jìn)一步提高和強(qiáng)化，驗(yàn)證工藝設(shè)計(jì)的正確性。方法是：第一周先對(duì)第一階段進(jìn)行復(fù)習(xí)，第二周開始根據(jù)所學(xué)知識(shí)，結(jié)合指導(dǎo)教師給出的具體要求，讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)出機(jī)械加工工藝規(guī)程，交指導(dǎo)教師檢查認(rèn)可后加工出實(shí)際零件。通過實(shí)際零件加工和檢驗(yàn)，驗(yàn)證工藝的正確性和操作的正確性。安排這一階段的目的是：一方面，檢驗(yàn)和鞏固學(xué)生所學(xué)工藝?yán)碚撝R(shí)的掌握程度；另一方面，提高學(xué)生的操作技能，而且是高級(jí)操作技能。

理論課程教學(xué)方式改革

機(jī)械制造技術(shù)模塊理論課程主要有“工程材料及熱處理”、“機(jī)械制造基礎(chǔ)”和“機(jī)械制造工藝學(xué)”。有些學(xué)校將“工程材料及熱處理”、“機(jī)械制造基礎(chǔ)”合為“機(jī)械制造基礎(chǔ)”。目前，筆者所在學(xué)院機(jī)械師范專業(yè)仍然將“工程材料及熱處理”、“機(jī)械制造基礎(chǔ)”分成兩門課來組織教學(xué)?！肮こ滩牧霞盁崽幚怼钡膬?nèi)容特點(diǎn)是以敘述為主，所以仍以傳統(tǒng)教學(xué)方法為主。由于“機(jī)械制造基礎(chǔ)”的內(nèi)容均與實(shí)際操作緊密相聯(lián)，傳統(tǒng)教學(xué)方法很難取得較好的教學(xué)效果，為此專門購買了中央農(nóng)業(yè)廣播電視學(xué)校錄制出版的“機(jī)械制造基礎(chǔ)”課程聲像光盤，光盤中的某些教學(xué)內(nèi)容是現(xiàn)場(chǎng)錄制或?qū)ｉT制作的CAI課件，內(nèi)容很生動(dòng)，講解也很清楚。

機(jī)械制造技術(shù)模塊理論課程改革的重點(diǎn)是“機(jī)械制造工藝學(xué)”課程?！皺C(jī)械制造工藝學(xué)”課程實(shí)踐性非常強(qiáng)，給學(xué)生的感覺是抽象、難以理解。雖然機(jī)械制造模塊里也安排了金工實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)等實(shí)踐環(huán)節(jié)，但其質(zhì)量和效果尚未得到足夠的保證，使得理論教學(xué)非常困難，效果大打折扣?？傮w印象是理論教學(xué)時(shí)學(xué)生實(shí)踐知識(shí)不夠，聽得云里霧里；實(shí)習(xí)時(shí)又覺得沒有理論支持、不知所以然。理論與實(shí)踐結(jié)合的緊密性和針對(duì)性不夠，做不到互為支撐、互為促進(jìn)。另外，根據(jù)認(rèn)知理論，智力技能的獲得必須通過“做”來實(shí)現(xiàn)。所以，學(xué)生要真正掌握機(jī)械加工工藝的設(shè)計(jì)能力，必須通過諸如課程設(shè)計(jì)等實(shí)踐環(huán)節(jié)來保證。為此，我們對(duì)“機(jī)械制造工藝學(xué)”課程的理論教學(xué)提出如下幾項(xiàng)改革措施。

金工實(shí)習(xí)為理論教學(xué)提供認(rèn)識(shí)支撐 改變過去金工實(shí)習(xí)中單純而枯燥的操作技能訓(xùn)練，將實(shí)習(xí)中的操作訓(xùn)練與機(jī)械制造工藝知識(shí)掌握結(jié)合起來，使金工實(shí)習(xí)為“機(jī)械制造工藝學(xué)”課程的學(xué)習(xí)提供一定的感性認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)。endprint

生產(chǎn)實(shí)習(xí)與理論教學(xué)合一，實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)、理實(shí)一體化教學(xué) 生產(chǎn)實(shí)習(xí)不單獨(dú)設(shè)立環(huán)節(jié)，與理論教學(xué)合為理實(shí)一體化教學(xué)，可由主講教師負(fù)責(zé)統(tǒng)一實(shí)施。其目的是使生產(chǎn)實(shí)習(xí)更具目的性、針對(duì)性、指導(dǎo)性。生產(chǎn)實(shí)習(xí)為理論學(xué)習(xí)服務(wù)，理論學(xué)習(xí)指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)習(xí)，這既有助于理論知識(shí)的理解和掌握，也有助于提高生產(chǎn)實(shí)習(xí)的有效性和目的性。根據(jù)學(xué)生實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)少而課程實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)，采用理論教學(xué)與現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)并行的方式進(jìn)行。課程中理論性強(qiáng)的部分在課堂上講，實(shí)踐性強(qiáng)的內(nèi)容放在現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)中講。根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)進(jìn)程，實(shí)施理論教學(xué)與現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)穿插進(jìn)行。具體各階段的劃分和要求如下：（1）第一階段是機(jī)械制造過程認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)，以現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)為主。先粗略介紹機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)過程和機(jī)械加工工藝過程的基本概念，然后帶領(lǐng)學(xué)生參觀機(jī)械制造工廠，了解生產(chǎn)的整個(gè)過程、工藝過程和各種加工方法，感受企業(yè)生產(chǎn)氣氛和企業(yè)文化。（2）第二階段是機(jī)械制造工藝規(guī)程制定，以理論教學(xué)為主。在實(shí)習(xí)基礎(chǔ)上總結(jié)概述生產(chǎn)過程、工藝過程的基本概念，然后學(xué)習(xí)機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定。（3）第三階段為機(jī)床夾具設(shè)計(jì)，以現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)為主。現(xiàn)場(chǎng)介紹各類工件的裝夾、各類夾的結(jié)構(gòu)，然后回到課堂介紹定位原理、定位誤差計(jì)算及機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)過程、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則等理論知識(shí)。

以課程設(shè)計(jì)為載體，實(shí)施“教學(xué)做”一體化，確保培養(yǎng)學(xué)生的能力 認(rèn)知科學(xué)認(rèn)為，智力技能的學(xué)習(xí)一般分為三個(gè)階段：第一階段，信息進(jìn)入，與學(xué)生頭腦中被激活的相關(guān)知識(shí)建立聯(lián)系，從而出現(xiàn)新的意義構(gòu)建；第二階段，通過應(yīng)用規(guī)則的變式練習(xí)，使規(guī)則的陳述性知識(shí)向程序性知識(shí)轉(zhuǎn)化；第三階段，程序性知識(shí)發(fā)展到高級(jí)階段，規(guī)則完全支配人的行為，智力技能達(dá)到相對(duì)自動(dòng)化。所以，機(jī)械加工工藝規(guī)程的制定、夾具的設(shè)計(jì)等知識(shí)的鞏固和能力培養(yǎng)必須通過“做”來實(shí)現(xiàn)，如通過諸如課程設(shè)計(jì)等實(shí)踐環(huán)節(jié)，使規(guī)則的陳述性知識(shí)向程序性知識(shí)轉(zhuǎn)化。學(xué)生學(xué)完了工藝規(guī)程制定和夾具設(shè)計(jì)等理論教學(xué)內(nèi)容后就可以安排課程設(shè)計(jì)。課程設(shè)計(jì)的題目可以來自于工廠實(shí)際，以便學(xué)生所設(shè)計(jì)的結(jié)果與企業(yè)實(shí)際進(jìn)行比較，以驗(yàn)證學(xué)生設(shè)計(jì)的正確性或與實(shí)際應(yīng)用的距離；也可以采用教師自擬的典型零件為實(shí)例，學(xué)生完成其工藝規(guī)程或夾具的設(shè)計(jì)，但必須通過金工實(shí)習(xí)后一階段的實(shí)習(xí)，加工出實(shí)際零件或夾具，以驗(yàn)證設(shè)計(jì)的有效性和差距。

提高“機(jī)械制造工藝學(xué)”課重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容的教學(xué)效果 “機(jī)械制造工藝學(xué)”中有許多概念，學(xué)生由于缺乏實(shí)踐基礎(chǔ)，初學(xué)時(shí)很難理解透徹和掌握。這些較難理解的概念有機(jī)械加工工序、調(diào)整法加工、工件裝夾、基準(zhǔn)、定位誤差、誤差復(fù)映等。教師首先應(yīng)自己理解透徹，同時(shí)盡可能采用有效的方法幫助學(xué)生理解這些概念。例如，介紹機(jī)械加工工序時(shí)，就可以用包餃子的過程來類比；講解調(diào)整法加工時(shí)，可以借用砂輪切割機(jī)切割多段等長(zhǎng)線材或角鋼為例，學(xué)生就感覺很直觀，也很容易理解。

講好“典型零件加工工藝” “典型零件加工工藝”是對(duì)前述機(jī)械加工工藝?yán)碚摰木C合運(yùn)用，在“機(jī)械制造工藝學(xué)”課程學(xué)習(xí)中具有舉足輕重的作用。另外，這一章介紹的是典型零件的加工，其加工工藝具有一定的普遍性和規(guī)律性。學(xué)好了典型零件的加工工藝，對(duì)一般零件的加工就有了借鑒的例子，甚至有了模板。所以，教師應(yīng)講好這一章內(nèi)容，學(xué)生應(yīng)學(xué)好這一章內(nèi)容。典型零件主要指軸類零件、套類零件、箱體類零件和齒輪類零件。目前，教材介紹的幾種典型零件的加工工藝過程都是用靜態(tài)文字以表格的形式呈現(xiàn)，不直觀、不生動(dòng)，調(diào)動(dòng)不起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，教學(xué)效果不佳。為此，我們采用實(shí)際加工過程錄像或CAI課件，以“動(dòng)”的形式加以呈現(xiàn)，再加以旁白，教學(xué)效果良好。

機(jī)械工程及自動(dòng)化（師范）專業(yè)的人才培養(yǎng)有別于機(jī)械工程及自動(dòng)化專業(yè)的人才培養(yǎng)，不是機(jī)械工程及自動(dòng)化專業(yè)基礎(chǔ)上加幾門教育學(xué)課程那么簡(jiǎn)單，而是應(yīng)從中等機(jī)械職業(yè)學(xué)校教師的崗位能力培養(yǎng)出發(fā)，培養(yǎng)具有機(jī)械工程及自動(dòng)化專業(yè)知識(shí)背景和能力，并具有理論課程教學(xué)能力和實(shí)踐教學(xué)能力的高技能型人才。在機(jī)械工程及自動(dòng)化師范專業(yè)人才培養(yǎng)過程中，應(yīng)對(duì)機(jī)械制造技術(shù)模塊的教學(xué)有所側(cè)重。由于機(jī)械制造技術(shù)模塊是實(shí)踐性非常強(qiáng)的知識(shí)體系，沒有足夠的實(shí)踐知識(shí)，很難達(dá)到完全理解和掌握，必須處理好金工實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)與理論教學(xué)的關(guān)系，使它們互為支撐、互為促進(jìn)，形成一個(gè)有機(jī)整體，才能保證機(jī)械制造模塊的教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果。為此，我們對(duì)機(jī)械制造模塊教學(xué)做了如下三方面的改革：第一，改變過去金工實(shí)習(xí)中單純而枯燥的操作技能訓(xùn)練，強(qiáng)調(diào)金工實(shí)習(xí)要為理論教學(xué)提供認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)，降低理論教學(xué)難度；第二，將生產(chǎn)實(shí)習(xí)與理論教學(xué)合一，實(shí)施理實(shí)一體化教學(xué)，提高教學(xué)效果；第三，以課程設(shè)計(jì)為載體，實(shí)施“教學(xué)做”一體化，確保教學(xué)質(zhì)量。這三方面的改革實(shí)踐證明，機(jī)械制造技術(shù)模塊的教改是有成效的。學(xué)生普遍反映，通過該模塊的學(xué)習(xí)和實(shí)踐，既培養(yǎng)了工藝設(shè)計(jì)能力，又提高了操作技能。

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（責(zé)任編輯：楊在良）endprint