基于“車間實境課堂”機械類專業(yè)的理實一體教學(xué)分析

陳安安

(江西環(huán)境工程職業(yè)學(xué)院，江西 贛州 341000)

0 引言

機械類專業(yè)具有工程性強、知識點多、應(yīng)用性強、涉及面廣等特征，既包括理論學(xué)習(xí)，又包括實踐學(xué)習(xí)。機械工程類專業(yè)的目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生技術(shù)應(yīng)用能力和解決實際工程項目能力，實踐環(huán)節(jié)是提升學(xué)生綜合應(yīng)用能力的關(guān)鍵。要想讓學(xué)生在走上工作崗位后能夠順利適應(yīng)工作需要，就必須加強理實一體化教學(xué)。基于此，本文重點探討基于“車間實境課堂”的教學(xué)法在機械類專業(yè)的特征及應(yīng)用。

1 “車間實境課堂”教學(xué)法概述

1.1 概念

該教學(xué)法指的是通過安排一定量的課時進行可視化現(xiàn)場情境教學(xué)[1]。是一種輔助傳統(tǒng)課堂教學(xué)的教學(xué)模式，適用于工科實踐類課程。通過將“車間實境課堂”應(yīng)用到工科專業(yè)的教學(xué)中能夠?qū)崿F(xiàn)對機械化和自動化的教學(xué)，而且能夠讓學(xué)生在實踐課程中走進生產(chǎn)一線，強化車間實踐體驗，非常適合現(xiàn)代機械類實踐課程教學(xué)。

1.2 教學(xué)特征

(1)在進行機械類專業(yè)實踐課程課時安排時，要突出實踐教學(xué)在人才培養(yǎng)中的重要地位，增加實踐教學(xué)比重，保證實踐教學(xué)課程課時占總課時的30%以上。

(2)結(jié)合教學(xué)要求及車間現(xiàn)有設(shè)備、工藝進行現(xiàn)場實習(xí)教材編寫，并將其作為校本試用教材[2]。

(3)對本校機械類專業(yè)的各項教學(xué)資源進行整合，提升課堂講解的有效性，比如，可以將學(xué)生分組學(xué)習(xí)不同設(shè)備操作流程和機械工藝，增加學(xué)生動手實踐機會，使得實踐課內(nèi)容與理論知識有著更加緊密的聯(lián)系。

(4)在進行理論教學(xué)時，要講清楚基本的理論知識，并引導(dǎo)學(xué)生提問，這樣就能幫助學(xué)生在理論學(xué)習(xí)過程中帶著自己的問題學(xué)習(xí)。

2 機械類實踐課程教學(xué)存在的問題

2.1 教材內(nèi)容陳舊

目前，機械類實踐課程教材內(nèi)容側(cè)重于理論講解，即將操作技術(shù)、操作流程、工藝技能等知識進行概念講解，缺乏實際有效的生產(chǎn)實例，教學(xué)內(nèi)容與生產(chǎn)聯(lián)系不夠緊密。另外，教材還存在內(nèi)容更新速度慢，與現(xiàn)代科技生產(chǎn)步伐差距較大的問題。比如，機械制造工藝學(xué)的教材內(nèi)容依然按照十幾年前的順序編寫，很少涉及到現(xiàn)代生產(chǎn)新元素，導(dǎo)致課堂知識與生產(chǎn)實踐存在關(guān)聯(lián)性不大的問題。

2.2 教師缺乏實踐經(jīng)驗

對于機械類專業(yè)來說，在進行實踐課程設(shè)計時，教師可以將學(xué)生分組進行產(chǎn)品加工工藝設(shè)計，在設(shè)計結(jié)束后，由專業(yè)教師進行指導(dǎo)答辯，并將答辯結(jié)果與圖紙、說明書、平時表現(xiàn)等作為評分標(biāo)準(zhǔn)。這樣的課程設(shè)計需要教師擁有較高的實踐技能，但是實際上很多專業(yè)授課教師實踐經(jīng)驗缺乏，很多教師對機加工藝方面知識了解不夠深入，進而難以向?qū)W生講解清楚。另一方面，有些專業(yè)教師會避重就輕，在教學(xué)中局限于理論課程的講解，忽視生產(chǎn)實例的展示和分析。比如，在進行機械制造加工工藝、機床夾具課程設(shè)計、沖壓模具課程設(shè)計的設(shè)計類課程教學(xué)時，很多教師都是紙上談兵，不會帶學(xué)生到車間現(xiàn)場教學(xué)，導(dǎo)致學(xué)生的課程設(shè)計效果不佳，也不利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實踐能力。

2.3 缺乏實踐課程設(shè)置

目前的機械類專業(yè)課程設(shè)置依然按照傳統(tǒng)模式進行，通常是先安排理論教學(xué)，再在教學(xué)計劃最后幾周安排實踐教學(xué)，然后根據(jù)學(xué)生課程設(shè)計完成情況、答辯、平時表現(xiàn)進行綜合評定，最終給出學(xué)生關(guān)于這門課的學(xué)習(xí)成績。這樣的課時設(shè)置缺乏對學(xué)生綜合實踐能力的考察，而且短時間的實踐教學(xué)很難讓學(xué)生產(chǎn)生深刻印象，進而導(dǎo)致學(xué)生實際動手能力不強。比如，在進行機床夾具設(shè)計教學(xué)時，教師會先給學(xué)生分配一個零件圖，然后要求學(xué)生按照不同工序設(shè)計相應(yīng)的鉆、銑專用夾具。但是由于學(xué)生缺乏相關(guān)的實物知識，就會導(dǎo)致學(xué)生設(shè)計的夾具與生產(chǎn)實際脫節(jié)，學(xué)生的知識系統(tǒng)不連貫，難以實現(xiàn)機械類專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)。

3 “車間實境課堂”教學(xué)法的應(yīng)用

3.1 機床夾具課程設(shè)計應(yīng)用

機床夾具設(shè)計是機械類專業(yè)的核心課程，學(xué)生能否掌握該課程的核心內(nèi)容將直接影響到學(xué)生畢業(yè)后的工作能力，必須要采用有效的教學(xué)方式來提升學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量，強化學(xué)生在機床夾具課程設(shè)計方面的實踐能力。機床夾具設(shè)計課程的主要內(nèi)容是鉆夾具設(shè)計和銑夾具設(shè)計，下面將詳細分析“車間實境課堂”在鉆夾具設(shè)計和銑夾具設(shè)計教學(xué)的具體應(yīng)用。

3.1.1 在鉆夾具設(shè)計教學(xué)的應(yīng)用

課堂教學(xué)中，教師可以先通過實際案例來詳細講解鉆床夾具的作用及主要組成部分，并通過實物圖片、三維圖和裝配圖幫助學(xué)生詳細了解鉆夾具各個部分相關(guān)知識[3]。之后教師將設(shè)計題目布置給學(xué)生，讓學(xué)生先進行理論設(shè)計，并在設(shè)計過程中提出問題，然后再帶領(lǐng)學(xué)生進入車間進行實物對照講解，這樣就能引導(dǎo)學(xué)生正確設(shè)計鉆夾具。

3.1.2 在銑夾具設(shè)計教學(xué)的應(yīng)用

在進行銑夾具設(shè)計中，最關(guān)鍵的就是對刀裝置與定向鍵的選擇與設(shè)計，兩者都與銑床工作臺裝配有很大關(guān)系。銑夾具可以根據(jù)刀塊加工對象分為標(biāo)準(zhǔn)件和非標(biāo)件，如果只是利用理論進行教學(xué)，學(xué)生很難理解其中的知識點。因此，在學(xué)生剛接觸夾具課程設(shè)計時，教師就要將夾具的必備組成部分進行實物對照講解，從而幫助學(xué)生加深對實物的認識。通過利用車間作為第二課堂，能夠讓學(xué)生全方位、多角度觀察實物，這樣才能幫助學(xué)生做出符合工藝要求的工裝。銑夾具分為立式銑床夾具和臥式銑床夾具，在進行實物講解時需要引導(dǎo)學(xué)生分辨兩者異同和主要加工范圍，讓學(xué)生對銑床有更加直接的感觀認識，以便在設(shè)計時做到有理有據(jù)。

3.2 數(shù)控技術(shù)實驗課中的應(yīng)用

數(shù)控加工技術(shù)是機械類專業(yè)的核心課程，是各大院校機械類專業(yè)的必修課程，只有掌握了數(shù)控技術(shù)應(yīng)用，才能切實提升學(xué)生的崗位操作能力。就數(shù)控技術(shù)教學(xué)來說，數(shù)控程序的編寫調(diào)試可以通過模擬軟件學(xué)習(xí)或?qū)嶒灒菙?shù)控加工中的對刀步驟卻不能通過模擬軟件進行，而對刀恰恰是數(shù)控加工最關(guān)鍵的核心技術(shù)，對刀的質(zhì)量及刀具、材料等都會影響到零件加工的精密程度。“車間實境課堂”是有效解決學(xué)生對刀實踐不足問題的教學(xué)方法，能夠有效避免對刀實驗實用性不強的問題。比如，在進行簡單腔件加工時，教師可以先引導(dǎo)學(xué)生在仿真軟件上進行數(shù)控加工。然后，再將學(xué)生帶進車間進行實際操作，并讓學(xué)生依次上機操作，讓學(xué)生能夠熟悉對刀流程和刀具編號。最后，當(dāng)學(xué)生對數(shù)控機床有了一定認識后，教師再為學(xué)生進行整個數(shù)控加工全過程驗收，讓學(xué)生能夠系統(tǒng)掌握數(shù)控機床的對刀、設(shè)定刀具編號、操作流程的修改等知識。

3.3 教學(xué)全過程應(yīng)用

在開展“車間實境課堂”教學(xué)時，教師要注意分析學(xué)生的學(xué)習(xí)特點和企業(yè)真實需求，并按照工學(xué)結(jié)合特點有效進行車間式實境教學(xué)，可以通過多種方式激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，如任務(wù)驅(qū)動法、頭腦風(fēng)暴法、競賽法、小組合作等。通過多樣化教學(xué)手段有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)主動性。在進行任務(wù)驅(qū)動法教學(xué)時，教師要為學(xué)生提供相應(yīng)的項目任務(wù)，如設(shè)計數(shù)控銑夾具，這樣學(xué)生就能根據(jù)任務(wù)要求進行小組合作，共同探討車間實物設(shè)計細節(jié)，將所學(xué)知識都融入到參與項目中，進而達到知識技能的掌握。同時，教師要發(fā)揮引導(dǎo)者作用，引導(dǎo)學(xué)生積極思考，互相交流意見，不斷拓展學(xué)生思維能力和空間知識，達到教學(xué)做一體化教學(xué)。將“車間實境課堂”融入機械類專業(yè)教學(xué)全過程，有助于學(xué)生全面掌握機械理論知識和實踐操作能力，進而提升學(xué)生綜合能力。

4 結(jié)語

綜上所述，“車間實境課堂”教學(xué)具有很高的理實一體化教學(xué)特征，能夠有效結(jié)合理論與實踐，非常符合機械類專業(yè)教學(xué)理念，有助于提升機械專業(yè)學(xué)生的實際操作能力和思維創(chuàng)新能力，進而培養(yǎng)更多機械技術(shù)應(yīng)用型人才。

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