陈安安

(江西环境工程职业学院,江西 赣州 341000)

0 引言

机械类专业具有工程性强、知识点多、应用性强、涉及面广等特征,既包括理论学习,又包括实践学习。机械工程类专业的目标是培养学生技术应用能力和解决实际工程项目能力,实践环节是提升学生综合应用能力的关键。要想让学生在走上工作岗位后能够顺利适应工作需要,就必须加强理实一体化教学。基于此,本文重点探讨基于“车间实境课堂”的教学法在机械类专业的特征及应用。

1 “车间实境课堂”教学法概述

1.1 概念

该教学法指的是通过安排一定量的课时进行可视化现场情境教学[1]。是一种辅助传统课堂教学的教学模式,适用于工科实践类课程。通过将“车间实境课堂”应用到工科专业的教学中能够实现对机械化和自动化的教学,而且能够让学生在实践课程中走进生产一线,强化车间实践体验,非常适合现代机械类实践课程教学。

1.2 教学特征

(1)在进行机械类专业实践课程课时安排时,要突出实践教学在人才培养中的重要地位,增加实践教学比重,保证实践教学课程课时占总课时的30%以上。

(2)结合教学要求及车间现有设备、工艺进行现场实习教材编写,并将其作为校本试用教材[2]。

(3)对本校机械类专业的各项教学资源进行整合,提升课堂讲解的有效性,比如,可以将学生分组学习不同设备操作流程和机械工艺,增加学生动手实践机会,使得实践课内容与理论知识有着更加紧密的联系。

(4)在进行理论教学时,要讲清楚基本的理论知识,并引导学生提问,这样就能帮助学生在理论学习过程中带着自己的问题学习。

2 机械类实践课程教学存在的问题

2.1 教材内容陈旧

目前,机械类实践课程教材内容侧重于理论讲解,即将操作技术、操作流程、工艺技能等知识进行概念讲解,缺乏实际有效的生产实例,教学内容与生产联系不够紧密。另外,教材还存在内容更新速度慢,与现代科技生产步伐差距较大的问题。比如,机械制造工艺学的教材内容依然按照十几年前的顺序编写,很少涉及到现代生产新元素,导致课堂知识与生产实践存在关联性不大的问题。

2.2 教师缺乏实践经验

对于机械类专业来说,在进行实践课程设计时,教师可以将学生分组进行产品加工工艺设计,在设计结束后,由专业教师进行指导答辩,并将答辩结果与图纸、说明书、平时表现等作为评分标准。这样的课程设计需要教师拥有较高的实践技能,但是实际上很多专业授课教师实践经验缺乏,很多教师对机加工艺方面知识了解不够深入,进而难以向学生讲解清楚。另一方面,有些专业教师会避重就轻,在教学中局限于理论课程的讲解,忽视生产实例的展示和分析。比如,在进行机械制造加工工艺、机床夹具课程设计、冲压模具课程设计的设计类课程教学时,很多教师都是纸上谈兵,不会带学生到车间现场教学,导致学生的课程设计效果不佳,也不利于培养学生创新实践能力。

2.3 缺乏实践课程设置

目前的机械类专业课程设置依然按照传统模式进行,通常是先安排理论教学,再在教学计划最后几周安排实践教学,然后根据学生课程设计完成情况、答辩、平时表现进行综合评定,最终给出学生关于这门课的学习成绩。这样的课时设置缺乏对学生综合实践能力的考察,而且短时间的实践教学很难让学生产生深刻印象,进而导致学生实际动手能力不强。比如,在进行机床夹具设计教学时,教师会先给学生分配一个零件图,然后要求学生按照不同工序设计相应的钻、铣专用夹具。但是由于学生缺乏相关的实物知识,就会导致学生设计的夹具与生产实际脱节,学生的知识系统不连贯,难以实现机械类专业培养目标。

3 “车间实境课堂”教学法的应用

3.1 机床夹具课程设计应用

机床夹具设计是机械类专业的核心课程,学生能否掌握该课程的核心内容将直接影响到学生毕业后的工作能力,必须要采用有效的教学方式来提升学生的学习质量,强化学生在机床夹具课程设计方面的实践能力。机床夹具设计课程的主要内容是钻夹具设计和铣夹具设计,下面将详细分析“车间实境课堂”在钻夹具设计和铣夹具设计教学的具体应用。

3.1.1 在钻夹具设计教学的应用

课堂教学中,教师可以先通过实际案例来详细讲解钻床夹具的作用及主要组成部分,并通过实物图片、三维图和装配图帮助学生详细了解钻夹具各个部分相关知识[3]。之后教师将设计题目布置给学生,让学生先进行理论设计,并在设计过程中提出问题,然后再带领学生进入车间进行实物对照讲解,这样就能引导学生正确设计钻夹具。

3.1.2 在铣夹具设计教学的应用

在进行铣夹具设计中,最关键的就是对刀装置与定向键的选择与设计,两者都与铣床工作台装配有很大关系。铣夹具可以根据刀块加工对象分为标准件和非标件,如果只是利用理论进行教学,学生很难理解其中的知识点。因此,在学生刚接触夹具课程设计时,教师就要将夹具的必备组成部分进行实物对照讲解,从而帮助学生加深对实物的认识。通过利用车间作为第二课堂,能够让学生全方位、多角度观察实物,这样才能帮助学生做出符合工艺要求的工装。铣夹具分为立式铣床夹具和卧式铣床夹具,在进行实物讲解时需要引导学生分辨两者异同和主要加工范围,让学生对铣床有更加直接的感观认识,以便在设计时做到有理有据。

3.2 数控技术实验课中的应用

数控加工技术是机械类专业的核心课程,是各大院校机械类专业的必修课程,只有掌握了数控技术应用,才能切实提升学生的岗位操作能力。就数控技术教学来说,数控程序的编写调试可以通过模拟软件学习或实验,但是数控加工中的对刀步骤却不能通过模拟软件进行,而对刀恰恰是数控加工最关键的核心技术,对刀的质量及刀具、材料等都会影响到零件加工的精密程度。“车间实境课堂”是有效解决学生对刀实践不足问题的教学方法,能够有效避免对刀实验实用性不强的问题。比如,在进行简单腔件加工时,教师可以先引导学生在仿真软件上进行数控加工。然后,再将学生带进车间进行实际操作,并让学生依次上机操作,让学生能够熟悉对刀流程和刀具编号。最后,当学生对数控机床有了一定认识后,教师再为学生进行整个数控加工全过程验收,让学生能够系统掌握数控机床的对刀、设定刀具编号、操作流程的修改等知识。

3.3 教学全过程应用

在开展“车间实境课堂”教学时,教师要注意分析学生的学习特点和企业真实需求,并按照工学结合特点有效进行车间式实境教学,可以通过多种方式激发学生学习兴趣,如任务驱动法、头脑风暴法、竞赛法、小组合作等。通过多样化教学手段有效激发学生学习主动性。在进行任务驱动法教学时,教师要为学生提供相应的项目任务,如设计数控铣夹具,这样学生就能根据任务要求进行小组合作,共同探讨车间实物设计细节,将所学知识都融入到参与项目中,进而达到知识技能的掌握。同时,教师要发挥引导者作用,引导学生积极思考,互相交流意见,不断拓展学生思维能力和空间知识,达到教学做一体化教学。将“车间实境课堂”融入机械类专业教学全过程,有助于学生全面掌握机械理论知识和实践操作能力,进而提升学生综合能力。

4 结语

综上所述,“车间实境课堂”教学具有很高的理实一体化教学特征,能够有效结合理论与实践,非常符合机械类专业教学理念,有助于提升机械专业学生的实际操作能力和思维创新能力,进而培养更多机械技术应用型人才。

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