一工程訓練的課程目標
工程訓練作為本科工科院校、高職院校重要的實踐教學環節,是學生學習工程材料與機械制造基礎等系列課程必不可少的先修課。學生在工程訓練中通過獨立的實踐操作,將有關機械制造的基礎工藝理論、基本工藝知識、基本工藝方法和動手實踐有機結合起來,進行工程實踐綜合能力的訓練。并對學生成為工程技術人員所必須的基礎知識和基本技能等綜合素質進行培養和提高。最終實現“學習工藝知識,增強工程實踐能力,提高綜合素質(包括工程素質),培養創新精神和創新能力”的課程目標。
二機床操作訓練的目標
機床包括普通機床和數控機床,普通機床操作包括車床、銑床、刨床、磨床、鉆床等,是工程訓練非常重要的組成環節。與數控機床相比,操作普通機床時,學生需要經過動手調整的內容比較多。學生要選擇各種各樣的工藝參數,要調整機床的的各種操作手柄和按鈕,有許多動手和深入了解不同設備和部件結構的機會。這就有利于了解機器設備和加工工藝的真正內涵,同時也為掌握數控機床等先進設備奠定了基礎[1]。學生在普通機床操作的學習過程中,通過指導教師的講解、示范和指導,通過操作各種機床,不僅鍛煉動手能力,學習各種工藝知識、掌握各種工藝方法,還可以培養嚴謹的科學作風和增強綜合素質,特別是工程素質。可以說普通機床操作訓練是數控機床訓練的基礎。沒有普通機床的先期訓練基礎,學生是很難真正掌握數控機床的操作和加工工藝的。普通機床比數控機床更能鍛煉學生的動手能力、獨立解決問題的能力。
三車床操作的教學特點
車床操作在機床操作訓練中占有突出的地位,車床操作訓練的時間長,內容多。學生在學習中的要求是:掌握所用車床及刀具、量具、夾具等基本結構、工作原理和加工范圍,熟悉不同類型回轉類零件加工方法及基本工藝過程,掌握所用車床的操作方法。在正確掌握車床的安全操作規程的基礎上,能夠制定工件的加工工藝路線并獨立完成一些工件的加工。車床操作的內容包括:工件的裝夾方法,車床的啟動和停止,各個手柄的使用與調整,刀具的選擇和安裝,量具的正確使用,在操作一系列車床手柄和按鈕的同時,進行工件的加工。車床操作訓練在其安全操作規程、車床操作方法、加工工藝及加工過程三個組成部分中,不遵守安全操作規程會出現安全事故,車床操作不熟練無法加工工件,加工工藝不合理會影響工件加工質量和效率。其中任何一部分的一個知識點都要求學生準確把握。否則,不僅影響后續課在的學習。也使課程目標打了折扣。從而降低車床操作訓練的意義。車床操作課的特殊性也對指導教師和學生提出了特殊的要求。其中指導教師的講解、示范、指導和學生聽講、練習、操作,始終貫穿于課程全部。學生在學習中想要達到課程要求,需要指導教師教得明白、指導到位;學生本人要聽得明白、操作正確。
四車床操作存在的問題
1對學生相關知識的儲備和運用能力要求高
車床操作訓練是一門綜合性很強的應用課程,要求學生具備一定的專業知識,如公差配合與測量、機械制圖、金屬材料、機械加工工藝知識,每一環節均涉及到各種知識的快速綜合運用能力。
2對學生的動手能力要求高
機床操作訓練課以培養學生的工程實踐能力為主,車床訓練時要求學生在規定的時間內,獨自一人操作車床完成工件的加工,需要隨時調整相關手柄,完成切削、測量、裝夾等諸多操作步驟,對學生的觀察能力、動手協調能力、意志品質、接受能力有很高的要求。這對從小就缺少實踐鍛煉和動手能力差的學生來講,學習起來難度很大。
3操作車床時間長、勞動強度高,危險性大,安全系數低
車床操作訓練由于受現場環境及條件的影響,每次半天學習時間里除了中間的短暫休息外,學生是站著聽講和操作的,對于習慣課堂學習的學生很不適應,特別是一些學生不吃早餐或午休時間不夠及天氣炎熱時,經常出現體力不支的現象,不僅影響學習狀態,更影響操作和安全。學生在操作機床前,盡管已經進行了足夠的操作練習,但在獨自面對車床時,雙手要操作眾多的手柄,眼睛要觀察工件和刀具,大腦還要思考加工工藝,經常由于手忙腳亂、精神緊張而出現操作失誤,輕者工件加工錯誤,嚴重的出現撞車打刀和人身傷害事故。
4對學生的學習能力要求高
指導教師講解、示范、指導中所涉及的眾多的專業術語、繁瑣的操作步驟,嚴格的安全操作規程,如果學生的接受能力不夠,聽課狀態不好,就會出現“專業術語很難聽得懂,更不容易記得牢;操作步驟看上去容易,親自動手操作起來難;機床一響,安全全忘”這些問題。而機床操作訓練不僅要讓學生“聽得懂”———了解和熟悉工藝知識,最為關鍵的是“會操作”———掌握機床操作方法,為學生自己獨立完成工件的加工,掌握一定的加工工藝奠定基礎。
5對指導教師的要求高
指導教師在教學過程中,除了講解、示范機床的操作方法,在學生操作訓練時,還要進行巡回指導。車床訓練時,一名教師同時指導4~6臺機床,在指導一個學生的同時,還要注意觀察其他學生的操作情況。容易出現顧此失彼的現象;為了保證統一的教學進度,教師又不能針對某一個學生或問題做過多的講解和示范,學生也沒有太多的時間練習,從而限制了一些教學方法的使用。在機床操作教學中,不可避免的存在機床噪音大、互相干擾的情況,加上是幾名學生圍在指導教師身邊進行聽課,就會出現有的學生聽不清,看不準的問題,如果指導教師采用一般的教學方法,學生是被動的學習,容易出現學習興趣下降,不能保持良好的學習狀態進而影響聽課質量,最終給學生的實際操作帶來問題。
五解決的方法
針對我校工程訓練的教學環境、設備、教學對象、課程要求等情況,提出了“提問———引導———總結———再提問”四步教學方法。
1提問
要清楚提問什么問題,把握提問的時機和頻率,選好提問的對象。四步教學方法中的第一步“提問”是指導教師在機床操作教學中在包括講解、示范和單獨指導的完整教學過程中,向學生地提出一些問題,通過“提問”提示學生重視相關問題,同時保持注意力集中,維持良好的學習狀態。并掌握本組學生的基本情況,為“因材施教”奠定基礎。提問什么問題,根據指導教師的經驗積累、現場觀察以及學生的實際情況,包括:(1)難于理解和掌握的問題;(2)重視不夠的問題。
提問的時機。一堂課需要講解和示范很多問題,提問時一定要注意把握提問的時機和頻率,提問過多會打亂講解、示范和指導的節奏。遇到下列問題或情況時,就需要提問:(1)學生學習狀態下降時;(2)噪音大、指導的學生人數較多時。
機床操作時,每個指導教師要指導幾名學生,提問誰,需要指導教師積累豐富的現場教學經驗,對教學內容有深刻的理解,掌握不同學生的心理狀況,要有敏銳的觀察能力。提問的重點要針對聽課狀態較差的學生,不重視該課程學習的學生,可能聽不清、看不到的學生。
2引導
對于所提出的問題,如果學生回答正確,予以表揚肯定,如果學生回答不正確或不完整,再由教師通過一定的方式解答所提問題,糾正學生對相關問題錯誤、模糊的認識,促使學生端正學習態度,重視相關知識,掌握正確的操作方法。
3總結
在某一環節或半天訓練結束后,對于學生較難掌握的操作方法、容易忽略的安全規程重點歸納,點評學生的工件加工情況,指出問題所在,并要求其加強薄弱環節的學習。最后將實際的加工過程歸納為規范的工藝知識。最終結果要達到減少學生的學習能力差異,使學生從由初步的感性認識上升到理性認識,逐漸形成完整的工藝知識結構。使工程訓練學習達到事半功倍的效果。學生課后有總結、有反思,學生的實踐操作技能才能不斷提高,并逐步培育成具有獨立操作和綜合運用能力。
4再提問
學生在完成一次訓練課程后針對不同的學生,布置下一環節中需由學生回答的問題。目的是促使學生通過預習,學習新知識,鞏固原有知識,彌補知識缺欠,預習下一環節重點難點問題。形成“預習———聽講———復習”的學習方式。保持學生始終如一的聽講狀態。為了鞏固學生已經學習的知識,加深對車工訓練內容的全面理解和掌握,要結合當天所學的內容,根據學生的具體情況,提出一些問題,讓學生下次訓練時回答。促使學生課后主動復習和預習相關的知識。
六實踐的效果
經過幾年的實踐,在車床操作教學中的指導過程中采用“提問———引導———總結———再提問”四步教學方法,取得了很好的效果,體現為:
第一,能夠始終保持學生良好的學習狀態,提高學生的注意力,加深學生對問題的重視與理解程度,能夠使示范、講解、指導等教學手段獲得理想的效果。使得學生在規定的時間內基本都能加工完工件。能夠準確了解學生對相關問題和知識點的學習程度,掌握不同學生的具體情況,在此后的教學環節中,做到因材施教。
第二,解決了學生的一些重視不夠,認識不清、理解不深,難于掌握的問題,解決了機床操訓練課中學生“聽得懂”、“會操作”這兩個核心問題,使學生都能扎實準確掌握所學的知識,降低了錯誤操作、不合理加工工藝、安全事故等發生的幾率。降低了指導教師巡回指導的工作強度,使教師能夠很好的掌握所指導學生的整體情況,較好地解決了保證教學進度、內容和學生接受能力有差異之間的矛盾。使安全、進度等得以保證。
第三,體現了“教師教學是要喚起學生的求知欲望;教師要把學習的主動權交給學生;教學要留給學生更多的表現機會”[2]這一現代教學理念。實現了“教是為了不教,學是為了會學”的目的。潛移默化中培養了學生初步解決實際工程問題和獨立思考的能力,激發學生學習的主觀能動性,變被動學習為主動學習。最終地體現了工程訓練課程“學習工藝知識,增強工程實踐能力,提高綜合素質(包括工程素質),培養創新精神和創新能力”的課程目標。
近幾年,沈陽電大的高職、中職學生及社會學員進行車床操作訓練時,使用該教學方法,也取得了同樣的效果。
參考文獻
[1]傅水根.探討工程實踐教育[M].北京:清華大學出版社,2007.
[2]管向群.中國教師最需要的新理念[M].南京:南京大學出版社,2010.