《機械制造工藝學(xué)》課程的教學(xué)探索

潘飛

摘 要： 要增強《機械制造工藝學(xué)》課程的教學(xué)效果，就要采用符合課程特點和學(xué)生實際的教學(xué)方法和手段。針對《機械制造工藝學(xué)》課程中不同內(nèi)容的難易程度和特點，可分別采用現(xiàn)場教學(xué)法、行為引導(dǎo)型、啟發(fā)式等方法進行教學(xué)，以增強教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞： 《機械機制工藝》 教學(xué)方法 教學(xué)探索

《機械制造工藝學(xué)》具有綜合性、實踐性和靈活性等特點，傳統(tǒng)的教學(xué)方法存在理論與實踐嚴重分離的現(xiàn)象，不能很好地解決該課程的重點、難點問題。本文將課程內(nèi)容分為三大部分：基礎(chǔ)知識、機械加工質(zhì)量、編制機械加工工藝規(guī)程。并根據(jù)每一部分的內(nèi)容、特點、教學(xué)要求和教學(xué)目標，分別采用不同的方法實施教學(xué)，取得了較好的教學(xué)效果。

一、采用現(xiàn)場教學(xué)法，解決基礎(chǔ)知識的教學(xué)問題

《機械制造工藝學(xué)》基礎(chǔ)知識部分包含的內(nèi)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(shù)據(jù)的查閱、工藝參數(shù)的選擇等。這些內(nèi)容比較松散，相互之間又沒有什么必然聯(lián)系，給教學(xué)帶來了一定的困難。為了增強學(xué)生的感性認識，筆者在教學(xué)實踐中采用現(xiàn)場教學(xué)法，較好地解決了這些問題。比如在講授機床結(jié)構(gòu)與刀具時，將學(xué)生帶到機加工車間現(xiàn)場，在各類機床前分別介紹其結(jié)構(gòu)和作用及用不同刀具來加工零件的不同表面。這樣學(xué)生就比較容易掌握知識。再如在講授熱處理方法選擇及工序安排，可通過現(xiàn)場教學(xué)法提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。首先，授課教師預(yù)先準備一些未經(jīng)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(jīng)熱處理的材料：淬火后的45鋼，經(jīng)滲碳、滲氮后的低碳合金鋼等。讓學(xué)生親自動手在車床上加工，感受不同材料的加工工藝性。在加工過程，學(xué)生會發(fā)現(xiàn)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，不利于切削加工和實現(xiàn)表面質(zhì)量；淬火鋼，經(jīng)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。針對這些現(xiàn)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(xué)生體會到經(jīng)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(tǒng)歸納。現(xiàn)場教學(xué)法解決了《機械制造工藝學(xué)》的基礎(chǔ)知識教學(xué)，容易被學(xué)生掌握，而且記憶深刻，能很好地解決課時、內(nèi)容和教學(xué)效果之間的矛盾。

二、采用行為引導(dǎo)型教學(xué)法，解決機械加工質(zhì)量的教學(xué)問題

零件的機械加工質(zhì)量包含兩方面內(nèi)容：加工精度和表面質(zhì)量。在這一模塊中加工精度是教學(xué)重點內(nèi)容，加工誤差是難點內(nèi)容。由于引起加工誤差的因素很多，加上內(nèi)容抽象，使用傳統(tǒng)的教學(xué)方法很難收到理想的教學(xué)效果。因此在教學(xué)實踐中筆者采用了行為引導(dǎo)型教學(xué)法。采用教師引導(dǎo)、學(xué)生討論的教學(xué)形式，保證學(xué)生充分參與課堂教學(xué)，挖掘?qū)W生的創(chuàng)造能力和發(fā)現(xiàn)能力，更好地培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力，從而達到教學(xué)目標。例如，在分析細長軸加工過程出現(xiàn)的中間大、兩頭小的腰鼓形圓柱度的誤差原因時，采用行為引導(dǎo)型教學(xué)法，將全班學(xué)生分成若干組進行探討，發(fā)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(yīng)的措施，減少加工誤差。整個過程體現(xiàn)了學(xué)生的中心作用，授課教師要以平等的身份參與學(xué)生的探知過程，并適時加以引導(dǎo)。經(jīng)過小組成員的共同努力后，各組派一名代表發(fā)言，教師將結(jié)果匯總分析。這種形式能讓學(xué)生盡可能地自主發(fā)現(xiàn)問題并解決問題，有利于培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力，也有利于培養(yǎng)學(xué)生的團隊精神。教師要做的工作是如何激發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題的興趣并指導(dǎo)學(xué)生解決問題，使學(xué)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(dǎo)型教學(xué)法較好地解決了加工誤差這一教學(xué)難點問題。

三、采用啟發(fā)式教學(xué)法，解決編制機械加工工藝規(guī)程的教學(xué)問題

編制機械加工工藝規(guī)程是本課程的教學(xué)重點和難點內(nèi)容，涉及知識面廣，內(nèi)容抽象，對于缺少生產(chǎn)經(jīng)驗的學(xué)生來說，無疑是困難的事情。在機械行業(yè)中，常用的機械加工工藝規(guī)程有兩種：機械加工工藝過程卡和機械加工工序卡。在教學(xué)實踐中，采用啟發(fā)式教學(xué)法，化難為易，便于學(xué)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(shù)要求和結(jié)構(gòu)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(nèi)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(fā)學(xué)生思考如何擬定單一的外圓表面、平面、內(nèi)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，教師要做的是啟發(fā)學(xué)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(nèi)容，也是最難教、最難學(xué)的內(nèi)容。筆者在教學(xué)實踐中，將工藝尺寸鏈部分內(nèi)容分解成三部分：工藝尺寸鏈的建立、判斷各環(huán)性質(zhì)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(jié)合在一起，將實際生產(chǎn)的零件作為教學(xué)案例，針對零件某一方向的尺寸進行設(shè)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(chǎn)實際過程，一步一步啟發(fā)、引導(dǎo)學(xué)生思考。當(dāng)各工序尺寸確定之后，工序尺寸鏈的組成環(huán)也就找出來了，最后間接形成的尺寸就是封閉環(huán)，這樣就可以解決尺寸鏈的建立問題。判斷各環(huán)性質(zhì)可采用畫圖法解決，簡捷易懂，學(xué)生容易掌握。工藝尺寸的具體計算，則屬于數(shù)學(xué)運算問題，一般學(xué)生都具備這方面的計算能力。

總之，根據(jù)《機械制造工藝學(xué)》各模塊的特點，分別采用不同的教學(xué)方法，容易激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，解決教學(xué)難點，收到較好的教學(xué)效果。

參考文獻：

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