“車間實境教學法”在機械工程類實踐課程教學中的應用研究

蔣銳+方梁菲

摘要：根據目前機械工程類實踐課程的教學現狀和存在的問題，研究一種結合生產實際的“車間實境教學法”。“車間實境教學法”能有效地將理論知識與工程實際緊密結合，提高了學生的工程實踐與創新能力及學習興趣。試行以來，取得了一定的教學效果，學生反映較好。

關鍵詞：車間實境教學法；機械工程；工程實踐；創新能力

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）02-0175-02

隨著全球制造業水平的提高，如何培養出適應現代社會經濟發展的高水平、高能力機械工程類應用型人才是高校機械類和近機類專業亟待解決的一個問題。機械工程類相關專業的實踐課程主要是培養學生應用能力和解決工程實際問題的能力[1]。實踐課程的教學效果與教學方法息息相關，為了更好更有效地培養學生的實際應用能力和工程意識，我校機械制造工藝教學團隊的老師打破傳統的以理論為主的教學方式，在機械制圖、機械制造工藝學和數控技術等課程中試用“車間實境教學法”教學，起到了一定的效果，學生普遍反映較好。

一、機械工程類實踐課程教學存在的問題

1.教材方面的問題。機械工程類實踐課程現行教材的內容都偏于陳舊，大部分內容依舊是側重于理論的講解，與實際生產聯系不夠緊密，缺乏有效的生產實例，跟不上現代化生產工藝的發展步伐[2]。例如：《機械制圖》、《機械制造工藝學》等實踐性較強的課程，現行教材中跟現實生產聯系緊密的案例不多，很多的零件圖，工藝方法依然是十幾年前甚至是幾十年前的例子，更新速度不夠，導致學生按照教材學習后，不能很好地與現代生產工藝方法有效銜接，學習效果不好。

2.課程設置方面的問題。機械類和近機類專業實踐課傳統的課程設置方法基本是將學生分成若干組，老師相應地布置若干到題目給各組的學生，讓學生對照之前講授過的理論知識進行設計和實踐。例如機械制圖上機實踐，老師給每組學生發放一個零件模型，讓學生根據模型測繪，然后制圖。學生幾乎不去生產車間觀摩這些零件的實物，導致雖然測繪出了圖紙，但沒有更深層次地了解這些零件的實際應用場合和制造工藝，只是為了制圖而制圖，影響后續工藝課程的學習效果。

3.教學方法方面的問題。目前很多高校機械類和近機類工程實踐課程的教學依然是按照傳統的模式進行。一般都是在進行課程實踐或課程設計之前，先安排五六十個學時的課堂理論教學，然后再安排兩至三周的課程設計，課程設計期間也很少將學生帶到生產現場進行教學，基本上是將理論教學跟實踐教學分開，不能很好地將理論和實踐“糅合”在一起，這樣就會導致學生在整個實踐過程中感到很空洞，沒有什么落腳點，學習效果不好[3]-[4]。另外，在課程設計期間，若過分注重理論教學而忽視實際，就會造成學生幾乎沒法接觸與設計題目相關的零件、工裝以及加工設備的實物，不僅與車間一線的生產實際脫節，而且與機械工程專業的培養目標不匹配。

二、“車間實境教學法”的含義

“車間實境教學法”是指針對機械工程類專業，突破傳統的以理論為主的教學模式，安排一定的課時量，將學生帶入企業車間現場或者學校的實習實訓車間，結合車間現場的機床、刀具、工裝等實物給學生進行實踐教學的一種教學方法。具體的含義包括以下幾個方面：一是機械工程類相關專業課程（如機械制造工藝學、金屬工藝學，數控技術）的實踐課需至少安排二十學時的車間現場教學；二是盡可能地聯系學校所在地的相關工廠、企業，讓學生走進生產一線，在現場參觀學習，有可能的情況下，可以讓感興趣的同學現場操作；三是充分利用本校金工實習的車間資源，安排學生到實習車間現場觀摩，教師結合相應的機床、加工設備以及工裝夾具等實物進行講解，讓實踐課的內容“言之有物”，不空洞，不乏味。

三、“車間實境教學法”在機械工程類實踐課程教學中的應用

我校已在多門機械工程類實踐課程中試用“車間實境教學法”，并取得了一些階段性的效果，學生反映較好。

1.在機械制圖實踐課程中的應用。機械制圖實踐教學（上機實踐）的傳統教學形式是給學生提供一系列的零件模型，給學生帶到課堂或者機房，讓學生測繪，然后將測繪的結果在電腦上用CAD軟件繪制出來。利用“車間實境教學法”進行改革后的做法是，將學生帶到我校機電工程園的金工實習車間和農業機械樣機試制車間，在現場給學生講解介紹典型機床設備、工裝夾具等的結構和功能，以及我校工學院自己研制的新型農機裝備，讓學生根據自己所看到的、所學到的、所理解的，各自選取相應的零部件進行測繪繪圖。采用“車間實境教學法”有效地解決了傳統機械制圖測繪孤立、片面、不系統、實踐性不強的問題。

2.在機床夾具課程設計中的應用。銑夾具在結構上的關鍵點是對刀裝置和在銑床工作臺裝配時的導向裝置。設計銑夾具時，對刀塊和定向鍵是必不可少的兩個部分，而學生幾乎都是首次接觸夾具課程設計，這些銑夾具的組成部分如果不在現場對照具體實物講解，學生是很難理解和吃透的。所以要將學生帶實習車間，對照常見的立式銑床和臥式銑床，講解這兩類銑床的異同，以及它們的結構和主要加工范圍，以便讓學生有一個感性認識，在設計時做到有依有據。要讓學生特別注意銑床工作臺T型槽的尺寸，讓所選的定向鍵跟所選機床的T型槽相匹配；在進行對刀塊設計時，務必要注意所選機床是立銑還是臥銑，在現場還要將利用專用夾具加工零件的全過程演示給學生看。這些重要的環節，如果不到車間現場講解，很難達到理想的教學效果。

3.在數控技術實驗課中的應用。數控技術是我校工學院機械類和近機類專業核心課程，從培養應用型本科人才的角度出發，數控的實驗課理應要給學生提供可動手操作的平臺，自從提出“車間實境教學法”后，我校機械類學生數控技術的實驗課陸續地安排一定量的課時，讓學生在數控機床上進行簡單零件的加工。教學方法簡介如下（以加工中心加工簡單型腔件為例）：首先讓學生在計算機上構建加工對象的模型，再設計數控加工工藝，將程序編寫、調試好，用模擬軟件先演示一遍，從理論上確認工藝可行后，再由數控指導老師將學生分組帶到數控加工中心車間，對照加工中心的操作面板，教學生銑削的對刀找中，然后讓學生依次上機床操作，最后用加工中心演示包括對刀、設定刀具編號等整個數控加工過程。讓學生學會在機床的操作面板上進行程序的編寫和修改以及對刀、記錄、測量等實際操作，然后進行簡單零件的加工，只有這樣，才能獲得這門課最好的教學效果。

四、總結

通過對“車間實境教學法”的研究，我校機械類和近機類專業已逐步形成了一種適合機械工程類實踐課程教學特點，理論教學與實踐教學相結合、實踐教學與現代生產特點相呼應的教學機制，使學生通過教學過程學會發現、分析并解決實際工藝問題的能力，在探索式的實踐學習中主動獲取知識，激發學習興趣，提高綜合素質，建立起工程意識，有效地提升了應用型工程技術人才的培養質量。在后期的工作中，我校機制工藝課程組將更深入地探索和研究本教學法在機械工程類其他專業基礎課程中的應用，以強化和有效培養學生的工程意識為目標，系統地構建機械工程技術教學體系。

參考文獻：

[1]倪小丹，楊繼榮.機械制造技術基礎[M].北京：清華大學出版社，2007.

[2]葛云，王磊，魏敏.案例法教學模式在機械制造工藝學中的研究與應用[J].科技創新導報，2011，（17）：198.

[3]王偉，孟祥貴，安寅.基于工程教育的實驗教學模式探索[J].實驗技術與管理，2013，30（10）：170-171.

[4]張志光，張立文，董科.《機械制造基礎》課程建設研究與實踐[J].山東水利職業學院院刊，2009，（2）：28-32.

Research and Application of Realistic Environment of Workshop Teaching Method in Practice Course of Mechanical Engineering

JIANG Rui，FANG Liang-fei

（School of Engineering，Anhui Agricultural University，Hefei，Anhui 230036，China）

Abstract：Based on the current teaching situation and existing problems of mechanical engineering practice course，a kind of teaching method combined with practical production-the realistic environment of workshop teaching method has been studied. The teaching method can boost the learning interest and the ability of engineering practice and innovation by integrating the engineering cases into the whole process of course teaching and by close combination of theoretical knowledge and engineering practice. There have been some teaching effects through pilot test.

Key words：realistic environment of workshop teaching method；mechanical engineering；engineering practice；innovation ability