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机械制造技术教学法的研究

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    摘要: 机械制造技术是一门非常重要的专业课程,具有较强的理论性、综合性和实践性。教师应根据课程的特点和要求,认真研究教材,采用适当的教学方法来激发学生的学习兴趣,不断提高教学水平。
  关键词: 机制制造 内在联系 直观教学 现场教学 课程设计
  
  机械制造技术是一门非常重要的专业课,它包括金属切削机床、金切原理与刀具、机床夹具、机械制造工艺、数控加工工艺等内容。本课程的目的是使学生掌握机械制造技术的基本理论知识,同时通过生产实习、课程设计等实践环节使学生具备分析和解决机械加工技术问题的能力,学习机械制造的新工艺、新技术及发展方向,为学生走向工作岗位、从事生产实践打下坚实的基础。教师应认真研究教材,积极研究教学理论和教学方法,努力提高教学水平。
  
  一、教书育人,德育为本
  
  教师是“人类灵魂的工程师”,不仅教授学生专业知识,更要对学生进行德育教育。教学中,应结合学生将来可能从事的技术与管理工作的性质,从本专业对人才培养等方面,对学生进行生动深刻的讲授,使他们了解本课程的重要性,激发其学习的兴趣。在教学中,必须把思想品德教育、职业道德与专业技术教育有机地结合起来,使他们成为德才兼备的有用人才。教师应身体力行,为人师表,做好表率,使学生不仅学到知识,而且学会怎样做人。
  
  二、注重内在联系
  
  专业教育的目的是要使学生用全面和发展的眼光看问题。从教材前、后内容的联系上,从本课程与其他课程的关系,从机械制造技术与其他学科之间的联系,从理论与实践的联系上全面了解和掌握专业知识和技能。
  教材是按着一定的顺序编写的,但前、后内容有着紧密的联系。比如,教师在讲授“机械加工工艺规程”和“机械加工精度”等基本概念时,经常要用教材中的例子和生产中的实例来说明,而“典型零件加工”的内容又与前面机械制造基本理论有重要联系,就应引导学生寻找各部分内容的内在联系,这样更容易系统深刻地理解教材。
  机械制造专业的各门课程是一个有机的整体,密不可分。机制制造技术与“机械制图”、“机械原理与设计”、“数控加工与编程”等其它专业课和基础科有密切的内在联系。例如在介绍机床夹具的内容时,夹紧力可以由机械、液压或气动装置提供,夹具的结构就有变化[1]。教学中,要把机械原理、机械零件、气动和液压传动等课程的知识联系起来,使学生全面掌握要点,提高专业水平。
  机械制造技术和电机与电气控制技术、PLC、单片机及计算机辅助设计与制造等其他学科也有着密切的联系。例如在介绍“机械加工设备”的内容时,由于机械装置采用不同的控制方式,导致机床内部结构有很大差异。普通机床有复杂的机械传动和变速机构,而数控机床采用CNC、伺服电机、滚珠丝杠等部件,机械机构大大简化[2][3]。在教学中,应引导学生了解并掌握不同学科领域的知识,使他们深刻认识现代机械制造技术的飞速发展,从而不断完善知识结构。
  理论与实践更是紧密联系密不可分。机械制造技术的实践性很强,在课堂教学时一定要理论联系生产实际,而在实习时要联系理论知识,这不仅有利于知识的传授和能力的培养,还能带出理论联系实际的良好学风。
  
  三、教学互动,激发学生的学习兴趣
  
  在机械制造技术的学习中,不少学生感到每节课的知识过多,不能及时理解消化,为了解决这一问题,可以使用多变的教学方法并提高教学艺术性。对教学内容要有的放矢,详略得当。对于易理解的内容,要求学生先预习,讲课一带而过;较抽象的内容除布置学生预习,还应认真讲解;理论性和实践性较强的知识重点讲解,理论联系实际。
  教学中可采用讨论式教学方法,即学生按照教师布置的思考题在课前进行预习。课堂上先提出问题,再让学生略加思索之后回答。学生各抒己见,在充分地讨论之后,教师做总结,指出要点。例如在学习曲轴加工的内容时,曲轴与一般的轴不同,它由主轴轴颈、连杆轴颈和连接板组成,结构细长,多曲拐,刚性差,其加工过程很有特点[4]。组织学生参观曲轴加工现场并翻阅技术资料,自己根据零件加工特点,提出加工的方法并相互讨论,在此基础上,教师总结曲轴加工的工艺难点和解决方案。这样以学生主动思考、积极讨论为主,教师提示、答疑为辅,能够充分调动和发挥学生的主观能动性,将被动学习变为主动学习,可以收到很好的教学效果,便于培养学生自学能力,促使学生动脑筋想问题,使其思维能力和表达能力都得到锻炼,提高他们分析和解决问题的能力,有利于培养创造性人才。
  四、利用教具、实物等进行直观教学
  
  机械制造技术的实践性和综合性较强,各部分教学应注意与生产实际相结合,可以利用各种教具、挂图、实物、模型、录像、多媒体等直观教学手段增强学生的感性认识。例如讲解各种刀具时就可以把常用车刀、数控刀具和刀柄、麻花钻、深孔钻头、浮动镗刀、珩磨头等带到课堂上,适时拿出来介绍。在介绍机制工艺规程制定的内容时,可通过观看录像让学生直观了解工厂生产的过程,包括生产技术准备、毛坯制造、零件的各种加工过程等。较大的典型零件如车床主轴箱:床身等可能用木材和纸板做成简易模型,较复杂的工装、机床结构也可做成模型,必要时还可以带学生到工厂参观,进行现场教学。对于工步、走刀、工序等较难掌握且容易混淆的概念,可以组织学生观看车削、铣削的加工录像,有针对性地讲解和区分。讲解数控加工工艺时,可利用数控加工仿真软件介绍数控车、铣和加工中心的对刀、设置刀具补偿、工件的定位和装夹、刀具运动轨迹等内容,带领学生深入工厂观看数控机床加工现场,都可收到很好的效果。
  
  五、搞好现场教学
  
  根据不同的教学内容、不同的情况采用多种形式的现场教学。对于各种加工方法、各种机床、夹具、刀具和量具,可组织学生去实验室、工厂机加工车间参观实习。针对某一典型零件的加工,可组织专题现场教学,要详细了解图纸和工艺条件,学习工艺过程,了解其典型设备、工艺装备的机构特点和使用方法。对重点零件的加工,要求学生仔细观察、运用所学的理论知识,改进不合理的工艺方法;对生产中遇到的质量或其他技术问题,应指导学生分析并解决,必要时,向工厂的技术人员和工人请教。在实习中,把典型的工艺方法、夹具、专用刀具都记录下来,与所学的理论进行比较,来巩固理论知识和提高解决技术问题的能力。当然,课堂与现场要相结合,教师应根据工厂的情况编写出实习教案,精心组织实习的内容,首先在课上介绍零件图纸和技术要求,然后带领学生深入现场,最后回到课堂组织学生讨论分析,教师汇总,指出要点。
  
  六、认真搞好课程设计工作
  
  机械制造技术课程设计是学生对理论知识的综合应用,对绘图、制图、加工方法、刀具应用、材料选择、夹具设计和工艺实施等各方面知识和能力的训练,是学生独立思考、翻阅技术资料、完成设计的一个实践过程。设计的课题应选择有一定难度和代表性的零件,要求学生完成工艺设计、专用夹具设计、编写工艺规程等,学生要深入工厂,研究技术资料、夹具、刀具和量具,独立完成课程设计。有生产条件的学校可以组织生产并验证工艺的可行性。
  总之,机械制造技术是一门综合性、实践性都很强的课程。任课教师认真研究教学方法,不断提高知识水平,真正做到理论联系实践,必然能教好这门课,取得理想的效果。
  参考文献:
  [1]韩洪涛.机械制造技术[M].北京:化学工业出版社,2003.
  [2]蔡厚道等.数控机床构造[M].北京:北京理工大学出版社,2007.
  [3]吴国华.金属切削机床[M].北京:机械工业出版社,2000.
  [4]郑修本,徐增豪,徐雳等.机械制造工艺学[M].北京:机械工业出版社,1995.

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