《機械制造工藝學》課程的教學探討

摘要：要提高《機械制造工藝學》課程的教學效果，就要采用符合課程特點和學生實際的教學方法和手段。針對《機械制造工藝學》課程中的不同內容的難易程度和特點，可分別采用現場教學法、行為引導型、啟發式及類比等方法進行教學，以提高教學效果。

關鍵詞：機制工藝；教學方法；教學探討

《機械制造工藝學》是高等職業技術院校機械設計制造類專業主要專業基礎課程之一。學習這門課程，能掌握機械制造工藝的有關知識，為今后在生產實踐中分析和解決機械制造技術問題奠定基礎?！稒C械制造工藝學》課程具有綜合性、實踐性和靈活性等特點，傳統的教學方法存在著理論與實踐嚴重分離現象，不能很好地解決該課程的重點、難點問題。如何解決該課程教學任務重、課時緊等困難，是任課教師必須考慮的問題。筆者從事《機械制造工藝學》課程教學多年，在系統分析該課程的特點后，將課程內容分為四大部分：基礎知識、機械加工質量、編制機械加工工藝規程和裝配工藝等。根據每一部分的內容、特點、教學要求和教學目標，分別采用不同的方法實施教學，取得了較好的教學效果。

采用現場教學法，增強學生的

感性認識，解決基礎知識的教學問題

《機械制造工藝學》基礎知識部分包含的內容很多，有機床與工藝裝備、毛坯選擇與加工、熱處理方法選擇及工序安排、機械制造工藝常用數據的查閱、工藝參數的選擇等等。這些內容比較松散，相互之間又沒有什么必然的聯系，給教學帶來一定的困難。為了增強學生的感性認識，筆者在教學實踐中采用現場教學法，較好解決了這些問題。在講授機床結構與刀具時，將學生帶到機加工車間現場，在各類機床前分別介紹其結構和作用以及用不同刀具來加工零件的不同表面。這樣學生比較容易掌握知識。在講授毛坯選擇與加工時，利用鑄造車間、鍛造車間的生產現場進行教學（沒有條件的學校可通過播放錄像方法解決）。在鑄造現場，讓學生觀察哪些零件適合選擇鑄件毛坯。在鍛造車間分別采用鑄鐵、低碳鋼材料演示給學生觀看。當鍛造鑄鐵材料出現問題時，現場解釋為什么會出現這些問題，說明鑄鐵材料不能采用鍛造方法加工。采用鍛造方法加工低碳鋼或低碳合金鋼材料毛坯的好處及原因都可在現場介紹。這樣學生容易掌握，記憶深刻。

對于熱處理方法選擇及工序安排，可通過現場教學法提高學生的學習興趣。首先，授課教師預先準備一些未經熱處理的材料：45鋼、高碳鋼、低碳鋼、低碳合金鋼；還要準備一些經熱處理的材料：淬火后的45鋼，經滲碳、滲氮后的低碳合金鋼等。讓學生親自動手在車床上加工，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量）。在加工過程，學生會發現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現表面質量；淬火鋼，經滲碳、滲氮后的低碳合金鋼，采用普通切削刀具根本無法加工。針對這種現象，將高碳鋼、低碳鋼和低碳合金鋼拿到“金材”實驗室分別進行退火、正火熱處理，再進行試切。學生體會到經熱處理后的高碳鋼、低碳鋼和低碳合金鋼材料均比熱處理前易于加工。有了這些感性認識后，教師就可以進行系統歸納：（1）高碳鋼硬度較高，切削加工困難，需要采用退火熱處理降低硬度。（2）低碳鋼和低碳合金鋼硬度較低，也不利于切削加工，需要采用正火熱處理提高硬度。為了便于切削加工，用于改善切削工藝性的退火、正火熱處理工序安排在切削加工之前進行。（3）經過提高表面硬度的淬火、滲碳、滲氮等熱處理后的工件，不能采用普通刀具進行加工。因此，淬火、滲碳和滲氮熱處理工序一般都要安排在磨削加工之前進行。采用現場教學法，解決《機械制造工藝學》的基礎知識教學，容易被學生所掌握，很好地解決了課時、內容和教學效果之間的矛盾。

采用行為引導型教學法，培養學生的

團隊精神，解決機械加工質量的教學問題

零件的機械加工質量包含兩方面內容：加工精度和表面質量。在這一模塊中加工精度是教學重點內容，加工誤差是難點內容。由于引起加工誤差的因素很多，加上內容抽象，使用傳統的教學方法很難收到理想的教學效果。筆者在教學實踐中采用了行為引導型教學法進行教學。為更好地實現教學目標，授課教師必須在完全吃透教學內容和教學要求的基礎上，進行合理的課堂設計。采用教師引導、學生討論的教學形式，保證學生充分地參與到課堂教學中來，挖掘學生的創造能力和發現能力，更好地培養學生發現問題和解決問題的能力，從而達到教學目標。例如，在分析細長軸加工過程出現的中間大、兩頭小的腰鼓形（或出現中間小兩頭大的馬鞍形）圓柱度的誤差原因時，采用行為引導型教學法，將全班學生分成若干組進行探討，發揮每位組員的作用，要求每一組尋找出造成這種加工誤差的原因，并采取相應的措施，減少加工誤差。在整個過程中，體現了學生的中心作用，授課教師要以平等的身份參與到學生探知過程，并適時加以引導。經過小組成員的共同努力后，各組派一名代表發言，教師將結果匯總分析。通過這種形式，讓學生盡可能地自主發現問題并解決問題，有利于培養學生分析問題和解決問題的能力，也有利于培養學生的團隊精神。教師要做的工作是如何激發學生發現問題的興趣并指導學生解決問題，使學生在這一過程中體會到自主解決問題后的快樂。采用行為引導型教學法較好地解決了加工誤差這一教學難點問題。

采用啟發式教學法，化難為易，解決

編制機械加工工藝規程的教學問題

編制機械加工工藝規程是本課程的教學重點和難點內容，涉及知識面廣，內容抽象，對于缺少生產經驗的學生來說，無疑是一件困難的事情。在機械行業中，常用的機械加工工藝規程有兩種：機械加工工藝過程卡和機械加工工序卡。在教學實踐中，筆者采用了啟發式教學法，化難為易，便于學生掌握。例如編制盤式齒輪的機械加工工藝過程卡，首先分析零件的技術要求和結構特點，尋找出零件由哪些基本表面和特形表面組成。對于盤式齒輪來說，把它分解成外圓表面、端平面、內圓表面和漸開線齒形表面。在開始編制零件的機械加工工藝過程卡之前，首先啟發學生思考如何擬定單一的外圓表面、平面、內孔和齒面的加工方案。對于單個表面來說，擬定加工方案比較容易做到，教師要做的是如何啟發學生將這些單一的表面的加工方案合理地融合在一起，最終形成盤式齒輪的加工路線，解決了編制盤式齒輪的機械加工工藝過程卡的主要問題。

對于編制機械加工工序卡，工藝尺寸鏈是比較重要的內容，也是最難教、最難學的內容。筆者在教學實踐中，將工藝尺寸鏈部分內容分解成三部分：工藝尺寸鏈的建立、判斷各環性質和工藝尺寸的計算。對于工藝尺寸鏈的建立，將理論與實際密切結合在一起，將實際生產的零件作為教學例子，針對零件某一方向的尺寸進行設疑：如果要加工該零件，將如何加工，按什么樣的加工順序進行？加工每一個表面的定位基準選在哪里？每一道工序的尺寸是如何確定的？這樣按照生產實際過程，一步一步啟發、引導學生思考。當各工序尺寸確定之后，工序尺寸鏈的組成環也就找出來了，最后間接形成的尺寸就是封閉環，這樣就可以解決尺寸鏈的建立問題。判斷各環性質可采用畫圖法解決，簡捷易懂，學生容易掌握。工藝尺寸的具體計算，屬于數學運算問題，一般學生都具備這方面的計算能力。

采用類比法教學，找出異同，解決裝配尺寸鏈的教學問題

裝配工藝的重點、難點內容是講解裝配尺寸鏈。筆者在這部分內容的教學中采用了類比法教學。教學中筆者引導學生把已經學過的工藝尺寸鏈與裝配尺寸鏈進行比較，比較它們之間的相似性以及不同之處，找出它們的共性和個性，從而掌握裝配尺寸鏈的特點和區別。采用這種方法，既學習了新知識，又復習舊知識，一舉兩得，事半功倍。

總之，根據《機械制造工藝學》各模塊的特點，分別采用不同的教學方法，容易激發學生的學習興趣，解決教學難點，收到較好的教學效果?！?/p>