《金屬切削機床概論》課程中的案例教學研究

[摘 要]在《金屬切削機床概論》課程的教學中，抓住典型機床的工作原理、技術性能和傳動結構，并結合生產實際，采用案例教學的方法，很好地激發了學生的學習興趣，啟發學生觀察、分析、比較和討論遇到的專業技術問題，使得學生在學習專業知識的同時，增強運用專業知識解決技術問題的能力，尤其提高專業創新能力。

[關鍵詞]案例教學法 車床傳動系統圖 金屬切削機床

[中圖分類號] G642.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2013）19-0093-02

《金屬切削機床概論》課程是我校機械制造及其自動化、農業機械化工程專業的一門重要的專業核心課程。該課程對鞏固學生專業知識、培養學生設計理念非常重要。但該課程涉及的知識點較多（機械工程材料、金屬工藝學、理論力學、材料力學、機械原理、機械設計和金屬切削原理及刀具等），理論知識過于抽象，再加上在實際課堂教學過程中缺少必要的實物，因而學生普遍感到課程難懂，搞不清講什么；更不知道如何應用學過的專業知識來解決遇到的技術問題。為此，筆者結合多年的實際教學經驗，并聯系生產實際，探討案例教學法在《金屬切削機床概論》課程中的應用。

傳統教學一直以灌輸方式為主，即教師講授知識，學生被動接受；有時附加幾個例證，以幫助學生加深理解課程內容；相關的考試也基本是對所學知識的記述和說明。大量教學實踐表明：傳統教學法無法調動學生的學習主動性，忽略了學生綜合能力的培養，對培養學生的創新意識不利。因而如何提高學生的學習積極性，培養其應用專業知識解決實際問題的能力至關重要，也迫在眉睫，對培養我國創新型人才也非常重要。案例教學法基于教學目的，將已發生或可能發生的問題作為案例，組織學生對案例進行調查、研究、分析和討論，并提出相應的解決方案，最后對之進行論證說明。其優點體現在：加深學生對課程知識的理解；提高學生發現問題、分析問題和解決問題的能力；有利于培養學生的專業創新意識。目前案例教學法廣泛應用于醫學、法學、軍事學、經濟學、管理學和教育學等學科的教學過程，但如何將案例教學法應用到《金屬切削機床概論》課程的教學中，是需要探索和研究的教改課題。

下面以《金屬切削機床概論》課程中的一個具體教學內容為例，介紹案例教學法在該課程中的應用?！癈A6140型車床主運動鏈傳動系統圖分析”是《金屬切削機床概論》課程中非常重要，同時又是很難掌握的內容。之所以說它重要是因為傳動系統圖是車床，甚至是所有機床性能分析的有效手段，而說其難掌握則是由于CA6140型車床主運動鏈傳動系統圖涉及的機械零部件較多，結構復雜，圖面看起來雜、亂，學生往往望而生畏，感到無從下手（如圖1所示）。

這一部分內容的教學具體思路是：1.明確主傳動鏈的屬性、實現目的；2.找出主運動傳動路線的動力源、執行件；3.理順主傳動鏈的運動傳遞順序；4.分析傳動關系及相應機械結構的功能。首先，教師根據CA6140型車床主軸的實際工作狀況，帶領學生分四種情形，即低速正傳、高速正傳、低速反轉和高速反轉分析傳動系統圖的運動傳遞順序及傳動特點（如圖1所示），重點討論：不同類型傳動方式的優缺點、傳動效能和經濟成本，不同離合器的性能及工作特征等；然后，教師針對主運動傳動鏈這部分內容提出3～4個問題，讓學生思考回答，如：為什么采用卸荷帶輪傳動機構（如圖2所示）？為什么采用雙向多片式摩擦離合器（如圖3所示）？如何實現主軸不同轉向？

圖2 CA6140型車床卸荷帶輪傳動機構

圖3 CA6140型車床雙向多片式摩擦離合器

思考、討論上述問題時，讓學生帶著問題觀看主運動傳動鏈的錄像、動態演示，教師也盡可能用生產現場獲取的照片、收集到的數據制成的圖片、運動鏈的傳動模擬動畫以及各類雜志或有關會議獲取的資料來闡述結論：

（1）通過分析四種常用傳動方式（帶傳動、鏈傳動、齒輪傳動和液壓傳動）的優缺點，得出結論：在CA6140型車床中采用帶傳動易長距離傳輸動力；能過載打滑保護主軸；V型帶能增加主軸的傳動效率；帶有花鍵結構的卸荷帶輪可消除帶傳動中彎矩的影響；對節約車床制造成本有利。

（2）通過分析不同類型離合器的性能特點、結構特征，得出結論：在CA6140型車床主運動鏈采用雙向多片式摩擦離合器，可實現平穩接合，沖擊、振動較小；過載打滑能保護重要零件不致損壞；從動軸加速時間和傳遞的最大扭矩便于調節。

（3）為了滿足不同加工要求，需要實現主軸換向，采用空套齒輪，即惰輪，可以在不改變傳動比的前提下，改變傳動方向。

通過對具體學習案例的研究、分析和討論，學生普遍感到能深入理解教學內容，逐漸學會了利用學過的專業知識來分析、解決遇到的技術問題，而且對問題的解決方案能夠優化。

在教學中，教師應選取典型教學案例，以案例教學并結合生產實際的方式嘗試《金屬切削機床概論》課程的教學改革。在實施過程中，堅持以培養學生的主動性、積極性和創造性的教改理念，強調學生的學習主體作用，逐步培養學生運用所學知識解決專業問題的能力。教學實踐表明，學生的學習積極性極大地提高了，應對機械工程實際問題的能力增強了，教學效果更為明顯了。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 陳福松.案例教學與創新型人才培養[J].揚州大學學報（高教研究版），2009（5）：81-83.

[2] 張月琴，孫冰.案例教學法在“大學信息技術”課程中的應用研究[J].中國電力教育，2012（12）：63-64.

[3] 賈亞洲.金屬切削機床概論[M].北京：機械工業出版社，2010.

[4] 夏光嵐，馮憑.金屬切削機床[M].北京：北京大學出版社，2008.

[責任編輯：黃春香]