機械制造基礎課程教學方法探析

摘要 在教學內容增多、授課課時壓縮的新形勢下，進行機械制造基礎課程教學改革的研究勢在必行。本文論述了有關課堂教學內容的取舍與組織，認為明確課程特點，明確傳授學習方法，并以兩條主線和一點為平臺，精簡教學內容，可以取得較好的教學效果。

關鍵詞 機械制造基礎 金工實訓 課堂教學

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A

機械制造基礎課程因其知識點多、涵蓋內容廣、實用性強而被列為理工科類各專業，特別是機械類各專業的一門重要的技術基礎課程。它是機械制圖、公差配合與技術測量、金工實訓等前述課程的具體應用和理論的提升；是機械設計、生產畢業設計等后續課程的重要基礎。隨著教學改革的不斷深入，新材料、新工藝、新技術等“三新”知識不斷涌現，而課堂教學課時又大幅度壓縮，這一矛盾使得教師不得不在理論教學內容的取舍、組織及教學方法等方面進行研究，尋找出在現有條件下的最佳教學效果的教學方案。筆者認為，明確課程的特點，教授適合本課程特點的學習方法，并以兩條主線和一點為平臺，精簡并合理組織課堂教學內容，采用多媒體等好的教學手段和方法，可以取得良好的教學效果。

1 明確課程特點，做好教學互動的思想準備

本課程的重點主要表現在如下兩個方面，在組織教與學的過程中，教學雙方都應有所思想準備。

（1）課程內容的廣泛性、綜合性和工藝方法的多樣性。課程本身內容多、理論上微觀層次多、實驗（實訓）上宏觀規律多、具體材料種類多、實際工藝方法多。（2）實驗和實習是重要的基礎—實踐性。本課程的發展與基礎科學的發展密切相關。但材料科學自身的理論是建立在自己特有的實驗基礎上的。有的圖表完全是由實驗測得的，目前還不能從理論上推導出來。更多的是實踐中總結出來的規律。對此要有思想準備。

2 抓概念找規律，訓練學習方法

2.1 徹底搞清主要的基本概念

名詞術語：搞清定義，弄清思路；概念：需要花力氣徹底弄清實質；觀點：仔細弄清思路。

其中最重要的是概念。只有概念清楚，才能正確理解和應用術語，才能有理有據地分析問題，才能在復雜的問題面前保持清醒的頭腦。

2.2 始終抓住“一個核心兩條線”

課程的基本觀點提出：材料的性能決定于內部組織—“一個核心”。

改變材料性能的因素有二：化學成分（內部因素）；各種加工工藝（外部因素）。因而有：成分—組織—性能；工藝—組織—性能。這樣，就可以將繁雜的內容理順，將前后各章節內容建立有機的聯系。

2.3 頭腦中要建立一系列的圖像和模型

對于機理和概念必須建立具體的模型（如結晶過程圖像、晶體結構模型等）。用圖像、圖表、曲線等科學語言來理解、表達和記憶課程中的理論、概念、觀點和規律，既簡便又明確。

3 合理歸納重點和難點，大膽取舍教材內容

教學內容的取舍是個重要問題，它關系到是否能達到本課程教學大綱的要求，關系到教學質量的好壞。因此，必須結合教學大綱要求，仔細分析教材，然后才能做出取舍的判斷。

（1）將直觀教學能獲得較好效果的有關內容安排在金工實訓中完成。例如，可將各種鑄造方法、特別是砂型鑄造方法等內容安排在金工實訓中完成，理論教學只歸納，不細述。又如各種傳統機械加工機床的結構、傳動原理及加工范圍等內容，也可以安排在金工實訓中完成，理論授課時干脆舍去不講。現場教學更直觀，更能取得好的教學效果。

（2）對容易理解的內容安排以學生自學為主。例如，可以將鑄造 、鍛造、焊接及粉末冶金等各種成形方法安排在課前自學，理論授課重點講解成形原理，由此引出各種成形方法的優缺點、容易出現的缺陷，從而歸納和提升成形方法。

4 以兩條主線和一點為平臺，科學組織教學內容

根據總的教學課時，首先安排好“三新”知（下轉第154頁）（上接第152頁）識內容的授課課時，將傳統加工知識內容以兩條主線進行歸納、總結式教學。

（1）以鐵碳合金狀態圖為主線，將熱加工部分內容串成一線。包括金屬材料熱處理（重點在“四火”）、鑄造、鍛造和焊接等內容串在一起進行分析?？梢杂杉訜岬臏囟炔煌l出各種成形方法帶來缺陷不同，進而引入避免和消除這些缺陷的辦法也不同。

（2）以加工精度為主線，將冷加工部分內容串成一線。由各種加工方法的經濟精度，引出它們的加工特點。例如，雖然牛頭刨床的加工精度較低，但是它的運動很有特點。它的主運動是由旋轉運動轉變成直線運動而得到的，它的進給運動是由間歇運動來完成的，這些運動的形成是刨削的一個突出特點。經過分析，一方面可以為學生掌握機構學及傳動機構打下一定的基礎，為學生的生產實習指引了學習方法，另一方面可以引導和激發學生的創新思維。又如，從積屑瘤的成因過程，可以引發學生了解切削用量選用原則，同時也能更好地理解各種切削方法的加工能力與所能達到的加工精度。

（3）以“新”字為點（重點），及時引入“三新”知識內容。所謂新，它是在傳統的材料、傳統的加工方法及工藝和傳統的加工技術無法或難以滿足使用要求的前提下誕生，它們之間的關系是：（使用前提要求）新材料→（傳統加工工藝無法或難以完成的）新工藝→（針對性地產生了）新技術。

當今“三新”知識新月異，更新周期短之又短，而教材內容總是至少要滯后3年左右的時間。例如，當我們的教材剛開始引入AutoCAD/CAM知識的時候，沿海地區已經大量采用基于Pro/Engineer的NC加工技術和集CAD/CAM/CAE于一體的UG集成技術。這就要求任課教師及時搜集相關知識，并及時引入課堂教學，引導學生及早觸摸前沿技術。這樣，一方面可以啟發學生的創新思維，另一方面也便于學生對“三新”知識的理解。

5 將“工藝”貫穿課堂教學始末

無論是傳統的成形方法，還是各種新的成形方法，課堂教學都應緊扣“工藝”兩個字，特別是切削加工部分，更是重在工藝。最后引出工藝過程的概念，這是本課程的高潮，是前面所學內容的總結和提升。通過對工藝過程的學習，使學生知道，不但冷加工的各種加工方法需要運用工藝過程的知識，熱加工的各種成形方法也需要運用工藝過程的知識。編制零件加工工藝過程的知識，不單是傳統成形方法需要，采用數控機床等新的加工方法，也都必須首先編制零件的加工工藝過程。由此可以使學生對工藝過程部分內容引起重視。

6 采用多媒體教學，豐富教學內容

采用多媒體教學的最大特點是使課堂教學直觀、清晰、生動、易于理解，可以大大地擴充知識內容，使有限的授課課時充分發揮作用。

例如，可以將平常難以見到的激光焊、爆炸焊等焊接方法用錄像片段展現，一方面可以提高學生的學習興趣，另一方面可以增進學生對電弧焊基本原理的理解，進一步使學生聯想到焊接缺陷的產生和防止。又如，粉末冶金在課堂上花兩節課時間講授還只會使學生一頭霧水，借助于多媒體教學手段，用十幾分鐘可以使學生明明白白。對一些有關原理和工藝方面的知識點，制成CAD、CAI多媒體教學課件，充分發揮現代教學手段的優越性，收到事半功倍的效果。

總之，如何把握新形勢下的課堂教學環節，是個復雜而細致的問題，只有不斷分析、不斷總結經驗，才有可能適應新形勢下的教學要求。

參考文獻

[1] 周積德.機械制造基礎[M].北京：化學工業出版社，2011.

[2] 梁艷輝.金工實訓[M].北京：化學工業出版社，2009.