《機械基礎(chǔ)》教材整合若干問題及處理意見

羅穎

摘 要：《機械基礎(chǔ)》課程是中等職業(yè)學(xué)校數(shù)控、模具專業(yè)的一門主要專業(yè)課程。根據(jù)市面上常見的教材以與教師一線教學(xué)經(jīng)驗整合教材，整理中高職銜接教材中職部分時，發(fā)現(xiàn)《機械基礎(chǔ)》教材的若干問題。教材的編寫應(yīng)該結(jié)合實際教學(xué)實際與時俱進(jìn)，適當(dāng)增減。針對發(fā)現(xiàn)問題后，根據(jù)課題小組的看法提出處理意見。

關(guān)鍵詞：機械基礎(chǔ) 教材整合 處理意見

《機械基礎(chǔ)》課程是中職、高職機械方向?qū)I(yè)常設(shè)的一門重要基礎(chǔ)專業(yè)課程，它為學(xué)習(xí)者奠定了必不可少的機械基礎(chǔ)知識。在整合中等職學(xué)校數(shù)控、模具專業(yè)中高職銜接教材時，發(fā)現(xiàn)《機械基礎(chǔ)》教材的若干的問題，根據(jù)個人的一線教學(xué)經(jīng)驗和課題小組的看法提出處理意見。^[1]

從幾個常用版本的中等職業(yè)學(xué)校《機械基礎(chǔ)》教材中可以了解到這門課程主要的教學(xué)內(nèi)容有如下幾個：常用機構(gòu)、金屬材料常識、機械傳動、軸系零件等。^[2]

一、中職學(xué)校學(xué)生接受能力有限，教學(xué)設(shè)備專業(yè)程度低

中職學(xué)校的生源主要是來自當(dāng)?shù)爻踔挟厴I(yè)生，入學(xué)年級大致在十五歲左右，年紀(jì)較小，以往他們都是在學(xué)習(xí)語數(shù)英等傳統(tǒng)科目，對于新的一門非傳統(tǒng)科目，他們的接受程度和接受速度都會比傳統(tǒng)科目來得慢一點。而《機械基礎(chǔ)》在常規(guī)的課程安排當(dāng)中，是數(shù)控模具專業(yè)同學(xué)們最早遇到的專業(yè)科目之一，所以應(yīng)該秉承從簡入深的原則，盡量讓入門的教材簡單化。例如在較多的教材里，除了以上列舉的教學(xué)模塊之外，還有機械力學(xué)模塊，主要的教學(xué)內(nèi)容有靜力學(xué)、材料力學(xué)等。機械力學(xué)方面的知識是深度理解各種機械運動的基礎(chǔ)知識，在機構(gòu)的設(shè)計中需要嚴(yán)格計算力學(xué)方面的數(shù)據(jù)。對比于一般的普通高中的學(xué)生，我們中職學(xué)生大多數(shù)并不太擅長理論學(xué)習(xí)，而是擅長動手實踐操作。而且，機械力學(xué)在我們其他模塊的學(xué)習(xí)當(dāng)中并沒有涉及太多，在中等職業(yè)學(xué)校的教材當(dāng)中應(yīng)該刪減，應(yīng)該在高職的教材中才設(shè)置。另外，部分教材中還安排了“液壓和氣壓傳動”部分教學(xué)難度高，實踐操作難以實現(xiàn)，所以應(yīng)該適當(dāng)刪減調(diào)整。

另外，中等職業(yè)院校的主要教育職責(zé)是讓學(xué)生在三年的中職生涯當(dāng)中盡可能快速的學(xué)會一些實用的加工性能，所以在數(shù)控模具方面的教學(xué)設(shè)備更多的是普通車床、數(shù)控車床、數(shù)控銑床、加工中心，線切割和3d打印等。考慮到設(shè)備成本和教學(xué)安全的問題，極少的中等職業(yè)學(xué)校會購入一些金屬拉伸實驗儀器、金屬熱處理爐等教學(xué)設(shè)備。例如在金屬材料常識模塊中，為了引入金屬材料的力學(xué)性能，有些教材會用比較長的邊幅，詳細(xì)的解讀整個金屬拉伸實驗中的金屬伸長曲線、變形的各個階段。這很容易讓一線教師誤解，大邊幅的文字應(yīng)該是一個教學(xué)重點，由于缺乏了實驗設(shè)備，往往會借助一些教學(xué)視頻來進(jìn)行輔助教學(xué)。但是金屬拉伸實驗的變形過程是變化是細(xì)微難以觀察的，而斷裂的過程更是轉(zhuǎn)瞬即逝的，所以有可能會出現(xiàn)花了很長的時間去試圖讓同學(xué)們理解，缺未能達(dá)到預(yù)期的效果。這一部分的處理意見是，可以通過拉伸實驗引出該部分的重要內(nèi)容強度、塑性、硬度，減少一些學(xué)生較難理解的實驗過程解讀、實驗數(shù)據(jù)計算、實驗數(shù)據(jù)分析等。如部分編者仍然覺得該部分是金屬材料力學(xué)性能指標(biāo)的核心部分，可以把這一部分實驗過程和實驗數(shù)據(jù)以趣味知識的形式放在本節(jié)內(nèi)容的最后面由學(xué)生自行閱讀理解。

二、鋼的熱處理部分內(nèi)容既重要又難以理解

鋼的熱處理部分是我們“金屬材料常識”模塊當(dāng)中非常重要一部分。與上一條所述的相反，部分教材在這一部分的編寫過于簡單。例如某教材在寫關(guān)于“退火”的知識：是將鋼加熱到適當(dāng)?shù)臏囟龋３忠欢螘r間，然后緩慢冷卻（爐冷）的熱處理工藝。在寫關(guān)于“正火”是將鋼加熱到適當(dāng)?shù)臏囟龋３忠欢ǖ臅r間出爐空冷的熱處理工藝。對于一些毫無實踐經(jīng)歷的學(xué)生而言，通過這樣的文字是很難理解在這個過程當(dāng)中金屬材料到底發(fā)生了什么變化，為什么有些金屬硬度提高了，有些金屬硬度降低了。因為沒有認(rèn)知金屬熱處理的實質(zhì)變化，所以很難理解金屬的熱處理在金屬類零件的生產(chǎn)加工剛當(dāng)中的重要地位。

為了更好地讓學(xué)習(xí)者理解熱處理的本質(zhì)，建議以鋼作為例子，在“金屬熱處理”之前插入鋼的結(jié)晶過程。根據(jù)Fe-Fe3C相圖，簡單的講述鋼在不同溫度階段冷卻時得到不同的組織。盡量簡單通俗的闡述各種不同組織分別有什么區(qū)別。為下一接的“鋼的熱處理”做好足夠的鋪墊。

三、與時俱進(jìn)，增加一些當(dāng)今常用而書本上又沒有介紹到的機械相關(guān)知識

3D打印技術(shù)日新月異，對傳統(tǒng)的機械切削加工方式?jīng)_擊很大，顛覆了往日模具制造業(yè)的傳統(tǒng)加工模式。我們可以通過3d打印的方式，直接打印出產(chǎn)品樣品，產(chǎn)品成品或者直接打印模具。所以3d打印是我們數(shù)控模具專業(yè)畢業(yè)生必須掌握的一項技術(shù)。產(chǎn)品或者模具的設(shè)計與計算機輔助設(shè)計有關(guān)。而3d打印所使用的的材料則不是我們傳統(tǒng)的由外力切削加工成型的金屬材料，而是一些新型的工程材料。如工程塑料是當(dāng)前應(yīng)用最廣泛的3d打印塑料，經(jīng)常用來制作工業(yè)零件或者機器外殼。光敏樹脂，在紫外線下發(fā)生固化，可以制作高強度耐高溫、防水材料。橡膠類材料可以制作輪胎墊片、醫(yī)療設(shè)備、汽車內(nèi)飾等。3d打印還會打印金屬材料，主要是以金屬粉末為主。還有陶瓷材料和其他的3d打印材料。以上列舉的這些材料都應(yīng)該歸類為我們新型的工程材料。我們除了要學(xué)習(xí)傳統(tǒng)的鋼、鐵、非鐵金屬之外，我們還應(yīng)該補充新型材料。

四、課后練習(xí)題的數(shù)量應(yīng)該有效并足夠，教材的學(xué)時安排應(yīng)該合理

講練結(jié)合是一線教師常用有效的教學(xué)方式，如果教師在備課過程當(dāng)中，因為教材上的習(xí)題不足，需要自行找練習(xí)的話，那應(yīng)該不是一本受教師喜愛的教材。教材的練習(xí)應(yīng)該安排在每節(jié)教學(xué)內(nèi)容之后或者每章教學(xué)內(nèi)容之后，數(shù)量應(yīng)該配備足夠，并且有足夠的代表性。每一節(jié)的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)該配備的習(xí)題應(yīng)該有10題左右，可以適當(dāng)增減，并且可以有多種形式，可以為填空題，選擇題，判斷題，計算題，簡答題等。而如果單一都為簡答題，則不能多方面的檢查學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。

最后，教材是投入到一線的教學(xué)當(dāng)中的，所以教學(xué)內(nèi)容的多少應(yīng)該緊密結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)時間來安排。一般《機械基礎(chǔ)》課程在實際的教學(xué)當(dāng)中，會根據(jù)學(xué)期課程安排的松緊，安排每周4或6個課時。而正常的全日制中職學(xué)校，每個學(xué)期會有20周的學(xué)習(xí)時間，所以在編寫教材時，教材的內(nèi)容應(yīng)該安排80學(xué)時或120學(xué)時，不應(yīng)該過多或過少。以上是本人在整理《機械基礎(chǔ)》教材時遇到的若干問題，并根據(jù)個人淺陋學(xué)識和課題組意見提出了解決的意見。

參考文獻(xiàn)

[1]朱明松.機械基礎(chǔ)[M].北京：機械工業(yè)出版社.2012-4.

[2]柴鵬飛，黃正軸.機械基礎(chǔ)（少學(xué)時）[M].北京.機械工業(yè)出版社.2010-4.