機(jī)械專業(yè)理論課拓展教學(xué)的實(shí)踐探索

朱宇亮

摘 要： 文章以“機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)”課程教學(xué)實(shí)踐為例，探討在機(jī)械專業(yè)理論課教學(xué)中開展拓展教學(xué)的意義和實(shí)施要領(lǐng)。指出在課堂教學(xué)中根據(jù)課程內(nèi)容特點(diǎn)和學(xué)生學(xué)習(xí)實(shí)際情況，適當(dāng)引入新技術(shù)、新工藝，補(bǔ)充相關(guān)拓展內(nèi)容，既可避免教學(xué)內(nèi)容的枯燥、刻板，又可增加教學(xué)容量、激發(fā)學(xué)習(xí)興趣、強(qiáng)化教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞： 教學(xué)法 課堂教學(xué) 內(nèi)容拓展 機(jī)械制造工藝

在機(jī)械專業(yè)課程課堂教學(xué)過程中，嚴(yán)格按教學(xué)計(jì)劃實(shí)施教學(xué)是必需的，但是，若僅局限于課本知識的講授，則往往使教學(xué)內(nèi)容枯燥乏味、空洞刻板，教學(xué)容量不足。根據(jù)教材的內(nèi)容特點(diǎn)和學(xué)生的認(rèn)知水平開展拓展教學(xué)，適當(dāng)增加一些與教學(xué)內(nèi)容貼近的小故事、有趣的小插曲；補(bǔ)充一些新工藝、新技術(shù)；利用教學(xué)實(shí)踐錄像、多媒體課件、現(xiàn)場實(shí)踐參觀教學(xué)等，可取得事半功倍的教學(xué)效果。

一、通過拓展教學(xué)幫助學(xué)生建立合理的知識結(jié)構(gòu)

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，現(xiàn)代生產(chǎn)加工技術(shù)的飛速發(fā)展，各種新技術(shù)、新工藝、新材料和新設(shè)備不斷涌現(xiàn)，機(jī)械制造技術(shù)正向著高質(zhì)量、高生產(chǎn)率、低消耗、低成本和有利于保護(hù)環(huán)境的方向發(fā)展，計(jì)算機(jī)控制技術(shù)日漸融入機(jī)械制造加工方式，對機(jī)械專業(yè)人員的知識結(jié)構(gòu)要求發(fā)生變化。因此，在機(jī)械專業(yè)理論教學(xué)中，及時拓展這方面知識，可幫助學(xué)生了解新技術(shù)、新工藝的發(fā)展現(xiàn)狀，建立合理的知識體系。

例如，筆者在講解鑄造工藝特點(diǎn)時，以一根漂亮的不銹鋼表帶為話題，拓展講解了“注塑成型+粉末冶金合成新工藝”，即精細(xì)鑄造[1]。其基本原理是：將樹脂等混合于平均粒徑為5～10μm的金屬粉末中，并以此為原料用注塑成型機(jī)注射加工成型，經(jīng)過熱處理工藝除去其中的樹脂成分，然后采用與粉末冶金相同的方法進(jìn)行燒結(jié)處理。這種方法適用于制造表帶等復(fù)雜的小型不銹鋼制品，與現(xiàn)行金屬加工方法相比，成型容易，效率高，可望推廣應(yīng)用于照相機(jī)、縫紉機(jī)、機(jī)器人、汽車等精密零件的加工中。這樣拓展幫助學(xué)生了解到精細(xì)鑄造的新工藝，完善學(xué)生鑄造工藝的知識體系。

二、通過拓展教學(xué)增加課堂教學(xué)容量

在課堂教學(xué)過程中，如果拘泥于教學(xué)計(jì)劃實(shí)施教學(xué)，僅局限書本上的有限知識，則往往顯得教學(xué)內(nèi)容枯燥乏味、刻板，教學(xué)容量不足。身處信息爆炸、科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的時代，在有限的學(xué)習(xí)時間內(nèi)，更多地了解與專業(yè)相關(guān)的新技術(shù)、新工藝非常重要。通過使用多媒體課件、播放現(xiàn)代制造技術(shù)的錄像等，可增加課堂知識容量，也可使內(nèi)容更生動直觀。

例如，在講解鍛造工藝特點(diǎn)時，通過播放錄像拓展介紹水下爆炸沖壓工藝。該工藝所用裝置是一門所謂“水下沖壓火炮”，且所配火藥與傳統(tǒng)火藥成分不同，其組成是酸、丙烷、丁烷的混合物[2]，所用炮彈是一個工作閥。沖壓火炮擊發(fā)時，不產(chǎn)生任何濃煙。擊發(fā)后，特制炮彈——工作閥在1/1000s的瞬間內(nèi)，以極高的速度向水沖擊，被沖擊水流可產(chǎn)生相當(dāng)于100MPa的大氣壓的沖壓力，在此高壓作用下，被加工零件便能獲得所需形狀。該沖壓工藝具有加工成本低、效率高和結(jié)構(gòu)緊湊的特點(diǎn)，無需配置傳統(tǒng)沖壓工藝所用的笨重的液壓系統(tǒng)及各種高壓泵和分流裝置等。目前，利用該沖壓工藝加工的重型汽車及拖拉機(jī)后橋，不僅比原來的鑄造件強(qiáng)度高，而且外形精度極為理想。

再如在講解焊接工藝特點(diǎn)時，用多媒體課件介紹電解法氫氧焊接工藝。先用電解法從水中生產(chǎn)氫氣和氧氣，然后以氫氧氣為熱源進(jìn)行氣焊。該系統(tǒng)被稱為“氫氧發(fā)生器”，用普通燃料室作氣體源，可以從3L水中生產(chǎn)5000L氣體，而且用于焊接時比氧乙炔焊還安全得多。因?yàn)樗灰a(chǎn)夠當(dāng)時使用的適量氫氧氣體就可以了，無需儲存?zhèn)溆萌細(xì)?。借助這些現(xiàn)代教學(xué)手段，可適時增大教學(xué)信息量，拓展學(xué)生知識面。

由于“機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)”課程中有機(jī)床的傳動系統(tǒng)圖、刀具的幾何角度圖、夾具的結(jié)構(gòu)原理圖等，量多且圖形較復(fù)雜，在講授過程中邊講邊在黑板繪制，缺乏立體感，不夠直觀形象，而且費(fèi)時。如制成幻燈片、動畫或視頻短片演示，可大大增加課堂教學(xué)信息量，節(jié)省板書板圖時間，同時讓學(xué)生快速形成感觀認(rèn)識，加深學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的理解和記憶，提高授課效率。

三、通過拓展教學(xué)活躍課堂氣氛，培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣

相當(dāng)一部分技校學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)差，學(xué)習(xí)過程中很少體驗(yàn)到成功的快樂，有的更是長期處于挫敗狀態(tài)，甚至產(chǎn)生嚴(yán)重的厭學(xué)情緒，學(xué)習(xí)興趣普遍較低。因此，激發(fā)技校生的學(xué)習(xí)興趣成為關(guān)注焦點(diǎn)。

在課堂教學(xué)中，可通過充分吸引學(xué)生的注意力，強(qiáng)化其參與意識，激發(fā)學(xué)生興趣。如通過精心設(shè)計(jì)導(dǎo)入環(huán)節(jié)，將拓展內(nèi)容與教學(xué)內(nèi)容巧妙地銜接，激發(fā)學(xué)生興趣。

例如，筆者在講解車削工藝特點(diǎn)時，首先提問：同學(xué)們，你們都喜歡玩手機(jī)，有誰知道手機(jī)的振動功能是怎樣產(chǎn)生的嗎？里面到底是一個什么機(jī)構(gòu)呢？大家一臉茫然，都說不知道。接著展示一個從手機(jī)中拆下的比黃豆略大的微型電機(jī)，告訴他們手機(jī)的振動功能是由電動機(jī)帶動一個偏心裝置產(chǎn)生的。然后提問：這么小的電機(jī)是怎么制成的？引起學(xué)生強(qiáng)烈的探究欲望，再以此為例講解納米技術(shù)和精密加工工藝，并進(jìn)一步介紹采用金剛石刀具的超精密切創(chuàng)加工技術(shù)，主要用于玻璃、陶瓷等硬脆材料的納米級超精密磨削的加工。

通過這樣導(dǎo)入新技術(shù)、新工藝，活躍課堂氣氛，使刻板乏味的教學(xué)內(nèi)容變得生動鮮明，不僅激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且形成良好的師生互動，取得明顯的教學(xué)效果。

四、結(jié)語

“機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)”教學(xué)不能拘泥于課本和教學(xué)計(jì)劃，而要找到合適的切入點(diǎn)，由一個共性話題、常用生活物品，啟發(fā)引領(lǐng)學(xué)生隨著教師的講解而逐漸深入，拓展了解現(xiàn)代新技術(shù)、新工藝在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用實(shí)例。當(dāng)然，拓展內(nèi)容的選擇要緊扣教材，不可離題太遠(yuǎn)。同時，在教學(xué)中盡量使用多媒體教學(xué)手段，進(jìn)行拓展講解，對激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，拓展課堂教學(xué)容量，強(qiáng)化教學(xué)效果大有裨益。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫永泰.機(jī)械制造新工藝集錦[J].機(jī)械工程師，2002（12）：63-64.

[2]喬樹鵬.機(jī)械制造工藝技術(shù)的研究[J].科技致富導(dǎo)向，2012（9）：419.

[3]劉金祥.《機(jī)械制造工藝基礎(chǔ)》課程教學(xué)方法探討[J].職業(yè)，2011（4）：63-64.