教學模型的構建及其應用

李月明 葉家萬

摘要：教學模型在教學過程中的應用，給予了實踐性較強的學科教學很大的幫助，尤其是工業工程類的學科，教學模型的應用，在很大程度上可以幫助學生學習工藝知識，增強對知識實踐的理解。本文就教學模型的應用，探討了教學模型的作用，以及如何更好地利用教學模型。

關鍵詞：教學模型 機床模型 發式教學 實踐教學

目前我國的實踐教學模式中，金工實習依舊是普遍采用的方式，教學模型基本是圍繞各自的工種和工藝知識進行研究制作。教學模式可以引導學生的實踐訓練，幫助學生深入學習知識。但是當前的單一模式有一定的局限性，當需要綜合運用多種工藝知識解決復雜零件加工問題時，對學生來說有一定的難度。隨著高校的重視，教師擁有了解企業實況，開展工程實踐的平臺，但由于社會資源的不足，高校的在校學生沒有太多的機會深入實際去生產現場調查實踐，學生的綜合知識能力欠缺。高校的實驗室和教學模型的應用，在一定程度上彌補了實驗教學的缺乏。但是仍無法滿足自身實驗教學需求，針對實際設計出實用的教學模型，是提高教學效果的關鍵。

1 教學模型的構建

教學模型的設計分為兩類，一類是多媒體和實物模型。多媒體在需要機械制圖的教學模式中廣泛應用，實體模型可以利用計算機仿真分析軟件形象逼真地制作出來。另一類是綜合性事物教學模型的設計，適用于需要工程背景與管理手段相結合的需求。

目前我國高校的教學條件，都無法給工程實踐教學提供有力的條件，無法達到工廠級別的要求，只能借助構建教學模型來進行模擬實驗。簡單教學模型與綜合性教學模型相對應，指的是機械制圖以及形體類的基本體模型。綜合性的加工模型涉及多種機械的組合。綜合性的教學模型是以真實的零件為基礎的，可以提供一個接近與實際生產的感受，對于綜合性教學模型的講解演示，相對于簡單的教學模型，能夠達到較好的效果。綜合類的教學模型，需要結合實驗室現有的模型基礎和學生專業的實驗訓練要求來做。教學模型滿足了高校對于學生工程實踐能力的訓練，面對不同專業的學習要求，對于教學模型的生產形成個性化的定制。

對于不同年級的學生，教學模型的構建也應該結合學生實際。對于大學一、二年級的學生來說，對專業實踐知識認識較少，對生產工藝過程的理解還不夠。在針對他們的教學中，應該選擇結構、加工工藝較為簡單的教學模型，對于沒有過多基礎的學生就能理解。這一階段，學生只需要在大體上了解零件加工的過程，為后續教學中采用綜合性的教學模型做理解上的鋪墊。在學生就入三年級后，學生對于專業的課程已經有了較為系統的學習，熟悉了生產工程的簡單過程，這時候再引入較為復雜的綜合性教學模型，不僅有助于學生對于所學知識的應用，也提高了學生對于專業理論知識的理解，鍛煉了學生的實踐能力。

2 教學模型的應用

2.1 產品文件結構的應用 教學模型是工業工程相關專業的特有的實踐教學方式，我國高校目前現有的教學模型結構較為簡單，缺乏向學生及時準確的展示事物缺陷的能力，在教學的過程中沒有操作的對象，學生的知識只是存在于書本，然而，為學生選擇復雜的零件結構進行學習，能夠很好的鍛煉學生的實踐能力。產品圖紙和零件加工工藝的設計，涵蓋了生產工程中常見的理論知識，結合了學生理論知識和實踐操作技能的綜合訓練，提升了學生對于自身專業的理解和掌握。

2.2 工業過程的應用 利用模型教學匯總，學生依照已有的圖紙，制作出簡單的教學模型，在實驗中，學生將教學模型進行拆解。教師根據每個部件的分解，對零件的加工工藝過程進行講解，讓學生在實驗中對相關工種工藝知識學習，了解不同的加工方法在加工中的作用。通過對于模式零件的組裝與拆解，學生系統的學習了加工和裝配過程，使學生認識到加工工藝與加工過程聯系，有助于學生對于所學工藝的靈活運用。學生的實踐訓練不再是獨立性的，而是一個具有綜合聯系的訓練過程。在學生把全部的訓練階段完成之后，會形成對于訓練內容的全面認識，建立起對于整個工程的系統概念，提高學生將理論運用于實踐的綜合能力。

2.3 生產計劃軟件的開發應用 教學模型的機構不同，數量相對較少，為了適應之一特點，在教學模型的生產中，需要編制小批量多品種的生產方案。生產計劃的編制需要多個環節的協調，圖紙、工藝、加工時間等。教學模型的個性化極強，產品都還屬于在測試的階段，并不如大量的產品定制一樣，沒有采購提前期，對于庫存的要求有很大的不同，零件的個性化導致多為零庫存。所以在確定教學模型的制作方案之后，還要進一步的對教學模型的生產流水線進行組織設計，優化教學模型的工業化生產流程，提高教學模型制作的效率。學生應該參與到模型生產環節中來，從計算成本到最終的生產線調整都需要學習，以提高學生的現場管理能力。

3 結語

根據學生的教學目標，以及學校的現有條件，設計出綜合性的教學模型。在模擬工藝工程中的認知實踐，有助于學生系統地整理所學習的書本知識，認識實踐中的實際問題，激發學生的學習熱情，提高學習的積極性，是培養應用型人才的有效途徑。

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基金項目：茂名市科技計劃資助項目（2014035）。