以減速器為載體對(duì)高職機(jī)械類(lèi)課程進(jìn)行改革的探索

韓鷹飛

(武漢工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院　湖北　武漢：430080)

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以減速器為載體對(duì)高職機(jī)械類(lèi)課程進(jìn)行改革的探索

韓鷹飛

(武漢工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院湖北武漢：430080)

摘要在機(jī)械產(chǎn)品里，減速器的應(yīng)用十分普遍，幾乎涵蓋大部分典型的機(jī)械類(lèi)零件。為改變長(zhǎng)期以來(lái)高職院校機(jī)械類(lèi)各課程之間教學(xué)處于割裂狀態(tài)，探索了以減速器載體為主線，實(shí)施基于減速器載體的典型零件的項(xiàng)目教學(xué)改革，從而將高職機(jī)械類(lèi)課程貫穿教學(xué)始終，改革取得了良好的效果。

關(guān)鍵詞高職院校；機(jī)械課程；減速器；課程改革

高職機(jī)械類(lèi)課程是理論性、實(shí)踐性都較強(qiáng)的綜合課程，涉及很多名詞術(shù)語(yǔ)、標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目、抽象概念、符號(hào)代碼、圖形等，且知識(shí)面很廣，要求學(xué)生要具備異性的空間想象能力以及計(jì)算機(jī)能力。鑒于高職院校學(xué)生普遍缺乏扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)及企業(yè)實(shí)踐操作經(jīng)驗(yàn)，更沒(méi)有接觸過(guò)機(jī)械產(chǎn)品及其零部件，導(dǎo)致學(xué)習(xí)機(jī)械類(lèi)課程時(shí)面臨較大困難。

在機(jī)械產(chǎn)品里，減速器的應(yīng)用十分普遍，因?yàn)樗鼛缀鹾w大部分典型的機(jī)械類(lèi)零件，包括軸類(lèi)、齒輪類(lèi)、箱體類(lèi)零件以及標(biāo)準(zhǔn)件等。如果高職院校機(jī)械類(lèi)課程能將減速器作為載體對(duì)其教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行重新設(shè)置，就能基于減速器中的典型零件實(shí)施項(xiàng)目教學(xué)。因而本文以減速器為載體針對(duì)《機(jī)械制圖與CAD》、《機(jī)械制造工藝學(xué)》課程對(duì)高職機(jī)械類(lèi)課程改革進(jìn)行分析、探討，希望能對(duì)今后的課程教學(xué)有一定借鑒作用。

1基于減速器為載體的《機(jī)械制圖與CAD》教學(xué)改革

1.1課程教學(xué)內(nèi)容改革

《機(jī)械制圖與CAD》課程要求學(xué)生具備識(shí)圖、繪圖能力。如果能依托減速器實(shí)體開(kāi)展項(xiàng)目教學(xué)，不僅能讓學(xué)生完全掌握讀圖、看圖、零件圖繪制等能力，還能對(duì)機(jī)械生產(chǎn)中的典型零件的類(lèi)型、結(jié)構(gòu)、畫(huà)法等有一個(gè)充分的認(rèn)識(shí)，從而使機(jī)械類(lèi)課程教學(xué)效果事半功倍。

如以減速器為載體，可將高職院校《機(jī)械制圖與CAD》課程教學(xué)內(nèi)容改革成六個(gè)項(xiàng)目(如下圖1所示)，其中四個(gè)項(xiàng)目依托減速器中的典型零件，有效開(kāi)展識(shí)圖、讀圖、繪圖等教學(xué)，每一個(gè)項(xiàng)目教學(xué)開(kāi)始之前要為學(xué)生講解與畫(huà)法幾何相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)，以便為學(xué)生順利學(xué)習(xí)每一個(gè)項(xiàng)目提供條件。

圖1　以減速器為載體的《機(jī)械制圖與CAD》教學(xué)內(nèi)容改革

1.2教學(xué)改革實(shí)施

一是將畫(huà)法幾何中求點(diǎn)、直線、平面的投影實(shí)長(zhǎng)、實(shí)形、相對(duì)位置關(guān)系等內(nèi)容刪減掉，重點(diǎn)對(duì)正投影的基本原理以及點(diǎn)、直線、平面的實(shí)際投影規(guī)律進(jìn)行講解，再結(jié)合上述七個(gè)項(xiàng)目加大講解減速器各零件表達(dá)方法、機(jī)械圖樣的閱讀和畫(huà)法等內(nèi)容的比重。

二是高職院校教師不僅要培養(yǎng)學(xué)生依賴(lài)AutoCAD對(duì)機(jī)械圖樣進(jìn)行繪制的能力，還要憑借SolidWork、Pro/E等軟件為學(xué)生演示減速器中各個(gè)零部件的實(shí)際造型，包括斷面圖、三視圖、剖視圖等，同時(shí)直觀為學(xué)生展現(xiàn)形成減速器零部件三視圖的過(guò)程，讓他們輕松掌握三視圖的投影規(guī)律、對(duì)應(yīng)關(guān)系[1]。

三是加強(qiáng)開(kāi)展實(shí)訓(xùn)教學(xué)，注重課程設(shè)計(jì)。教師不僅要對(duì)練習(xí)作業(yè)進(jìn)行精選，還要適當(dāng)在課堂上安排機(jī)件表達(dá)方法、模型三視圖、減速器典型零部件測(cè)繪等環(huán)節(jié)，充分利用一周的課程設(shè)計(jì)時(shí)間讓學(xué)生將裝配減速器的圖繪出來(lái)。教師可要求學(xué)生掌握使用繪圖工具的方法，促使他們能用手工、計(jì)算機(jī)等繪制減速器的零件圖以及裝配圖，正確把握作圖的步驟，強(qiáng)化標(biāo)準(zhǔn)意識(shí)，將制圖的最新標(biāo)準(zhǔn)貫徹落實(shí)，鍛煉和提高學(xué)生繪制零件圖、草圖的能力和一般類(lèi)零件、常用件、標(biāo)準(zhǔn)件中標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的尺寸、公差、配合查表等能力。

2基于減速器加工項(xiàng)目的《機(jī)械制造工藝學(xué)》教學(xué)改革

2.1教學(xué)實(shí)施中的項(xiàng)目、模塊劃分

依據(jù)傳統(tǒng)專(zhuān)業(yè)的劃分，研究《機(jī)械制造工藝學(xué)》的范疇包括零件的機(jī)械加工、裝配等工藝過(guò)程，并依據(jù)項(xiàng)目教學(xué)任務(wù)完成典型的零件加工，涵蓋基本理論知識(shí)、實(shí)踐操作等支持。與機(jī)械制造工藝相關(guān)的理論知識(shí)對(duì)加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)操作而言具備良好的指導(dǎo)作用。在高職院校傳統(tǒng)的機(jī)械類(lèi)《機(jī)械制造工藝學(xué)》課程教學(xué)中，教師通常會(huì)先為學(xué)生講授工藝基礎(chǔ)知識(shí)，學(xué)生往往感到這門(mén)課程抽象空洞、枯燥無(wú)味甚至難以理解[2]。

在《機(jī)械制造工藝學(xué)》的項(xiàng)目教學(xué)中，教師可先針對(duì)典型零件開(kāi)展加工實(shí)訓(xùn)活動(dòng)，讓學(xué)生學(xué)會(huì)減速器各種典型零件的加工工藝，從而改變傳統(tǒng)實(shí)踐與理論脫節(jié)的教學(xué)狀況，將工藝基礎(chǔ)知識(shí)滲透到實(shí)踐操作環(huán)節(jié)，為學(xué)生理解、掌握加工工藝提供便利，并讓《機(jī)械制造工藝學(xué)》課程教學(xué)變得更加有趣、生動(dòng)。該項(xiàng)目的構(gòu)成要素主要包括目標(biāo)、內(nèi)容、實(shí)施、評(píng)價(jià)、提高以及應(yīng)用等。為方便實(shí)施項(xiàng)目教學(xué)，可在每一個(gè)小的項(xiàng)目里設(shè)置8個(gè)模塊，分別是工作任務(wù)、項(xiàng)目目標(biāo)、技能訓(xùn)練、基本理論知識(shí)、拓展知識(shí)、效果評(píng)價(jià)分析、練習(xí)改進(jìn)、應(yīng)用知識(shí)把實(shí)際問(wèn)題解決好。《機(jī)械制造工藝學(xué)》課程改革的減速器項(xiàng)目可分為加工工藝項(xiàng)目、裝配工藝項(xiàng)目，而加工項(xiàng)目又可繼續(xù)分成軸類(lèi)零件加工項(xiàng)目、齒輪類(lèi)零件加工項(xiàng)目、箱體零件加工項(xiàng)目(如下圖2所示)。

圖2　減速器加工工藝細(xì)分圖

2.2項(xiàng)目教學(xué)實(shí)施中應(yīng)注意的問(wèn)題

為確保高職院?！稒C(jī)械制造工藝學(xué)》課程改革取得更好的教學(xué)效果，教師應(yīng)對(duì)項(xiàng)目教學(xué)有一個(gè)合理的安排，集中開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)，并在實(shí)施過(guò)程嚴(yán)格遵循實(shí)踐、總結(jié)理論、再實(shí)踐應(yīng)用理論的基本原則。其中，項(xiàng)目任務(wù)的布置至關(guān)重要，教師需讓學(xué)生充分明確項(xiàng)目目標(biāo)，從而做到有的放矢[3]。如以減速器為載體的軸類(lèi)零件加工工藝可安排一周(即30課時(shí))進(jìn)行集中教學(xué)：一是用2課時(shí)來(lái)布置項(xiàng)目任務(wù)，并對(duì)項(xiàng)目任務(wù)進(jìn)行細(xì)化，主要有分析零件材料、結(jié)構(gòu)工藝、毛坯種類(lèi)，安排零件加工路線，選擇加工余量，選擇、維護(hù)和保養(yǎng)加工設(shè)備、工裝，選取切削用量，選用切削液等。二是用2課時(shí)開(kāi)展崗前教育活動(dòng)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行廠規(guī)廠紀(jì)與安全教育，主要是學(xué)習(xí)人員管理制度、崗位責(zé)任制、安全操作規(guī)程等。三是用18課時(shí)進(jìn)行技能訓(xùn)練，讓學(xué)生帶著任務(wù)去解決問(wèn)題，如果條件允許，學(xué)生還可通過(guò)師傅的指導(dǎo)親自動(dòng)手完成部分或整個(gè)加工任務(wù)，熟悉加工工藝過(guò)程。四是用2課時(shí)進(jìn)行自我小結(jié)，并對(duì)成果進(jìn)行交流、分享，促使學(xué)生能對(duì)技能訓(xùn)練中的收獲進(jìn)行交流，并提出問(wèn)題。五是用6課時(shí)完成教師總結(jié)工作，即教師依據(jù)學(xué)生提出的問(wèn)題來(lái)引導(dǎo)他們對(duì)工藝問(wèn)題進(jìn)行分析，并為他們講授有關(guān)工藝的知識(shí)。六是用4課時(shí)來(lái)創(chuàng)新、提高，讓學(xué)生憑借工藝知識(shí)對(duì)實(shí)際生產(chǎn)環(huán)節(jié)的工藝問(wèn)題進(jìn)行分析，并指導(dǎo)他們針對(duì)不合理的工藝提出相應(yīng)的改進(jìn)措施。除此以外，教師還可以為學(xué)生布置一個(gè)新任務(wù)，讓他們應(yīng)用已經(jīng)掌握的知識(shí)來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題，如加工車(chē)床主軸、細(xì)長(zhǎng)軸的工藝問(wèn)題。而應(yīng)用評(píng)價(jià)分析指的是對(duì)學(xué)生應(yīng)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力進(jìn)行評(píng)價(jià)，主要有教師評(píng)價(jià)、小組評(píng)價(jià)、自我評(píng)價(jià)。

3課程改革設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問(wèn)題

3.1注重分析減速器的工藝結(jié)構(gòu)

減速器工藝結(jié)構(gòu)與生產(chǎn)加工的便利性、可行性有直接關(guān)聯(lián)，所以高職院校機(jī)械類(lèi)教師在設(shè)計(jì)課程時(shí)需將其重要性凸顯出來(lái)，以有效培養(yǎng)學(xué)生聯(lián)系理論與實(shí)際的能力[4]。減速器常見(jiàn)工藝結(jié)構(gòu)包括：鑄件要有相應(yīng)的拔模斜度，為取模提供便利；要在箱體上鑄出一個(gè)平臺(tái)，為鉆孔與精度保證提供便利；逐漸過(guò)渡加強(qiáng)筋的厚度，以促進(jìn)鑄件冷卻環(huán)節(jié)內(nèi)應(yīng)力的減少；配作上下箱體，為加工、定位銷(xiāo)孔提供便利。

3.2注重分析減速器各零部件的關(guān)系

在以減速器為載體設(shè)計(jì)機(jī)械類(lèi)課程時(shí)，教師應(yīng)注重幫助學(xué)生將減速器各個(gè)零部件的相互關(guān)系分析清楚，從而有效提升學(xué)生設(shè)計(jì)效率。從高職院校學(xué)生一般的認(rèn)知規(guī)律來(lái)看，感性認(rèn)識(shí)能使理性認(rèn)識(shí)成效有一定的提升，所以在學(xué)生自己設(shè)計(jì)之前，教師可通過(guò)拆裝減速器、展示實(shí)物、演示動(dòng)畫(huà)等方式幫助學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識(shí)減速器的結(jié)構(gòu)，促使他們能對(duì)減速器各零部件的裝配關(guān)系有正確的理解。

3.3引導(dǎo)學(xué)生自主分析

高職院校教師可將減速器設(shè)計(jì)作為一項(xiàng)訓(xùn)練學(xué)生實(shí)踐操作能力的綜合性學(xué)習(xí)任務(wù)，而學(xué)生在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)將不可避免地遇到一系列問(wèn)題。當(dāng)學(xué)生碰到各種各樣的問(wèn)題時(shí)，教師有責(zé)任給予學(xué)生必要的指導(dǎo)，但不能間接或直接給出答案，切忌越俎代庖，否則極易讓學(xué)生不自覺(jué)地養(yǎng)成不愛(ài)動(dòng)腦筋的不良習(xí)慣，學(xué)習(xí)依賴(lài)性越來(lái)越強(qiáng)[5]。為在不越俎代庖的同時(shí)又起到引導(dǎo)學(xué)生自主分析的目標(biāo)，教師可采取一些具體的做法：一是只講方法，不把答案給學(xué)生。學(xué)生碰到難題、問(wèn)題通常是因?yàn)樗麄儧](méi)能完全掌握相應(yīng)的方式方法，或沒(méi)有理解透徹以減速器為載體的機(jī)械類(lèi)課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容，如在設(shè)計(jì)軸時(shí)，要求學(xué)生要校驗(yàn)軸的強(qiáng)度，此時(shí)就必須將軸上危險(xiǎn)點(diǎn)的最大扭矩、彎矩算出來(lái)，接著再合成扭知、彎知，最后才是通過(guò)公式開(kāi)展計(jì)算校驗(yàn)工作。該過(guò)程要用到的方法有求出扭知、求出彎知、合成扭知彎知、校驗(yàn)強(qiáng)度，而教師只需要將這些方法告知學(xué)生，而不是直接為他們提供答案或解答過(guò)程，從而有效提高學(xué)生的設(shè)計(jì)能力、計(jì)算能力。二是要講原則，不把過(guò)程給學(xué)生。如減速器大齒輪表面的硬度要達(dá)到硬度220HBS，而要滿(mǎn)足這一要求可選擇多種熱處理方法，且每一種方法有自己的工藝特點(diǎn)，這就要求學(xué)生要綜合考慮齒輪材料的特性、經(jīng)濟(jì)性等要求，并進(jìn)行綜合判斷，合理選擇熱處理方法。這樣一來(lái)，教師不僅使學(xué)生明確以減速器為載體的機(jī)械類(lèi)課程設(shè)計(jì)目標(biāo)，還不會(huì)對(duì)學(xué)生的思維產(chǎn)生任何限制，學(xué)生獲得的自主學(xué)習(xí)空間更多，且能在思維刺激下更容易發(fā)揮出各自的想象力、創(chuàng)造力，對(duì)培養(yǎng)技能型人才有諸多益處。

4結(jié)語(yǔ)

我校以減速器為載體對(duì)機(jī)械類(lèi)課程改革已經(jīng)實(shí)施，比如《機(jī)械制圖》、《機(jī)械零件測(cè)繪實(shí)訓(xùn)》、《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》這些課程的部分教學(xué)內(nèi)容是圍繞減速器做一些項(xiàng)目式教學(xué)。這樣的初步探索已經(jīng)顯現(xiàn)出比較好的效果，2016屆湖北省機(jī)械創(chuàng)新大賽中我校機(jī)電系同學(xué)通過(guò)自己設(shè)計(jì)、制作、調(diào)試的作品獲得了一等獎(jiǎng)。 但這是全新的嘗試，需要教師在今后的教學(xué)中進(jìn)一步探索、研究，在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)融入理論知識(shí)，從而以減速器為載體構(gòu)建全新的高職機(jī)械類(lèi)課程教學(xué)模式，為社會(huì)、企業(yè)輸送大量技能型、應(yīng)用型人才。

參考文獻(xiàn)

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(責(zé)任編輯：李文英)

Retarder-based Mechanical Curriculum Reform in Vocational College

Han Yingfei

(Wuhan Engineering Institute, Wuhan 430080, Hubei)

Abstract:Being a widely used mechanical product, retarder is seen in most typical mechanical parts. Mechanical courses are in a separate state in vocational college. So, the author of this paper has made a bold tentative plan and initial attempt, using retarder as a typical parts and the carrier of the main line which goes through the whole mechanical courses. The author’s attempt has gained satisfying results.

Key words:higher vocational colleges；mechanical course；retarder；curriculum reform

收稿日期：2016-05-15

基金項(xiàng)目：本文系武漢市教育局2014年市屬高校教學(xué)研究項(xiàng)目“以減速器為載體對(duì)高職機(jī)械類(lèi)課程進(jìn)行改革探索”(項(xiàng)目編號(hào)：2014202)成果之一

作者簡(jiǎn)介：韓鷹飛(1977～)，女，碩士，講師，工程師.E-mail：252012175@qq.com

中圖分類(lèi)號(hào)：G712

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1671-3524(2016)02-0084-03