1 課程教學中存在的問題
《機床(chuáng)夾具及應用》是高職(zhí)院校機械製造類專業的一門重要專(zhuān)業主幹課(kè)程,該課程以機床夾具為主要研究對象,其(qí)培養(yǎng)目標是以企業崗位需要和學生就業為導向,以應用為本位,注重機床夾具設計理論與實踐相(xiàng)結合,培養學生自(zì)主分析和解(jiě)決實際問題的能力。課程主要包括定位部分(fèn)(含定位原理(lǐ),定位元件和定位(wèi)誤差分析)、夾緊部分和專用夾(jiá)具設計等內容,其中定位部分內容抽象難懂、理論聯係實際要求高(gāo),也(yě)是課程學習的重點所在。在課程教學和畢業綜合實踐中發現以下(xià)幾個問題。第一,學習與應用相脫節。在夾具課堂上,大多數同學能夠在老師的(de)提示下對工件(jiàn)定位形式和定位精度進行完整的分析;在實(shí)驗課中,對於某工序(xù)的定位方案(àn),隻有很少同學能夠主動利(lì)用(yòng)所(suǒ)學知(zhī)識進行正確定(dìng)位分析。經過講解,麵對新的定位方案,仍舊有部分同學無法(fǎ)分析;畢業綜合實踐的指導(dǎo)過(guò)程中發現(xiàn),大部(bù)分學生對常用通用夾具及其定位不夠熟悉,對工(gōng)件某工序(xù)的定位方案設計方法和步驟不夠明確,在實際應用中存在相當(dāng)大的難度,且缺乏(fá)主(zhǔ)動查閱資料的意識。這樣,學生在課堂教學—實驗認識—畢業綜合實踐設計的過程中(zhōng),沒有把所學的知識融會貫(guàn)通,靈活應用。第二,定位誤差計算較難,考試中發現隻有8%左右的同學(xué)能夠較為(wéi)準(zhǔn)確的對誤差進行分析。第三,課堂效率不高。夾具課程(chéng)中的部分內容理論性較強,上課時(shí)容易讓學生出現頭腦發暈情況,如果課(kè)後不認真(zhēn)梳理總結,學生很難真正掌握。非(fēi)常普遍的現象是課(kè)後認真(zhēn)看書的同學很少,這樣導致課堂效率不(bú)高,實驗認識(shí)膚淺等現象。使課程學習從實踐應用驅動(dòng)型變為考試驅動型,嚴重偏離了課程教學的培養目標。針對這些情況,對該課程教學方法的研究很值得思考。
2 課程教學的(de)定位
機床(chuáng)夾具是現代(dài)製造行業中一種不可缺少的工(gōng)藝裝備,它直接影響到產品的加工精度、生產率、勞動強度和加工成本等,是所有機械加工(gōng)工藝技術人員所必需掌握的(de)基礎知識,在機械製造和生產技術中占有重(chóng)要(yào)地位。
《機床(chuáng)夾具及應用》課程是以機床夾具為研究對象,具有很強的理論性和實踐性。課程的教學(xué)定位(wèi)以學生就業為導向,注重夾具理論知識與實踐相結合(hé),培養學生分析和解決實際夾具(jù)設計問題的能力。
3 課程(chéng)教學方法的探討
高職院校在培(péi)養學生時要堅持理論—實踐兩條主線平(píng)行發展,即強調基本理論,突(tū)出實踐能力。課堂教學作為培養學生的主要陣地,良好的教學方法不僅有利於教學質量的提高,也有利於學生分析和解決實際問題能力的培養,對(duì)加強學生主(zhǔ)動學習能力和知識創新能力的培養有極大作用。筆者通過對該課程的教學研究和實踐總結,得出以(yǐ)下幾點教學經驗。
3.1 激發討論式教學
激發討論式教學主要把激發學生學習興趣和組織課堂討論兩方麵內容納入機床夾具課程教學中。激發討(tǎo)論式教學將傳統的“灌輸式”教學模式轉變為主動(dòng)學習型教學,從根本上激發了學生的學(xué)習(xí)熱情,引導學生自主的去(qù)發現問題和解決(jué)問題。首先,激發學生的學習興趣。興趣是(shì)學習的(de)內在核動力,激發學生學習興(xìng)趣要從學生關心的問題入手。對高職院校學生來說,最關心的莫(mò)過於就業和考(kǎo)試。本文認為以下幾個方麵在課堂上要特別注意。第一,強化學生行業意識和就業崗位觀念。課程(chéng)伊始,對學生(shēng)進行必要的課程認識和課程解決的實際問題介紹是十分必要的。《機床夾具及應用》是一(yī)門注重理論和實踐的專業技術課程,加工精度的保證離不開定位,定位是機床夾具課程的核心內容(róng)。通過引入工程(chéng)實例證明(míng)課(kè)程(chéng)內容的廣泛性(xìng)和重要性。例如,上課時可以引入航空工業的核心零件的(de)加工工藝介紹,精密細長(zhǎng)軸車外圓、端麵、加工中心(xīn)孔和磨削內孔的加(jiā)工和(hé)定位分析,說(shuō)明(míng)機床夾(jiá)具在製造行業發展中的應用和重要地位。注重學生崗位觀念培(péi)養,闡明高職學生與車間普通工人的區別,高級技師人員與高級操作人(rén)員的不同,強調我們注重學生的專業理(lǐ)論知識和分析解決實際(jì)問題的能力,坦白的說就是掌握專業知識(shí)的水平程度決定著學生就業崗位,讓學生真正的感受到掌握這門課的知識是重要的,必定都能(néng)激起大多同學的學習動力,奮發學習。第(dì)二,課堂上引入獎勵加(jiā)分機(jī)製。90 後大學生有很多優點,他們思想活躍、講究個(gè)性、熱愛表現(xiàn)自己,在加上學生都想給(gěi)老師留下好印象的心理。這樣在課堂上引入加分獎勵政策在很大程度(dù)上調動學生學習的積極性。例如對課堂積極回答問(wèn)題,平(píng)時成績上每次加2 分(fèn);鼓勵學(xué)生向老師提出問題,對提出很有學識性問題的同學(xué)在(zài)平時(shí)成(chéng)績上加10 分,把老師現場難住的同學(xué)平時(shí)成績加20 分。通過(guò)課堂的積極提問,解(jiě)決了課堂沉悶現象(xiàng),消除了學生的聽課疲倦,活躍了課堂氣氛,還能讓學生在(zài)課後複習課堂(táng)內容。第三,上課前擺明(míng)難點和重點(diǎn)。每次上課前將重點和(hé)難點標出,這樣可(kě)避免學生課堂上聽的很糊塗,以至於失去學習興趣。學生聽課時做到的心中有數,複習(xí)時(shí)有章可依,也極大的提高了教學效率。總之,上麵的方(fāng)法對激發學生學習的興趣很有(yǒu)效(xiào),也促(cù)進(jìn)了活躍和諧的課堂氛圍形(xíng)成。其次,積極組織(zhī)討論。傳(chuán)統的大學課堂上一直是老師不停的講,學生聽不聽課是他(tā)自己的事,這對培(péi)養高職學生顯然十分不合適,是不負(fù)責的。機床夾具課程(chéng)十分注重學生對問題的(de)思考,沒有良好的互動和討(tǎo)論,學生在課堂什麽也學不到。這就要求課堂上一定(dìng)要給學(xué)生擺問題,去學習和思考。筆者建議在課堂上給(gěi)學(xué)生留5~10 分鍾的討論和思考會有良好的(de)教學效果(guǒ)。
3.2 野實驗(yàn)冶指導式教學
“實驗”指導式主要是將動畫、視頻和夾具模型引入課堂,生動形象,既豐(fēng)富了教學形式,也(yě)提高教學效率(lǜ)。高職院校對學生的培(péi)養不同於本科院校,不能把“學術型”人(rén)才(cái)和“理論型”人才作為培養目標。職(zhí)業院校應(yīng)重點在培養學(xué)生理(lǐ)論知識和實踐(jiàn)操作技能相結合能力。針對《機床夾具及(jí)應用》課程,課堂上應注重實踐教學。例如,講解車床跟刀架與中心架的區別時,或回轉工作台和萬(wàn)能分度頭等通用夾具的結構和工作原理時,學生很難有(yǒu)一個清晰的認識,假如能把這些夾具模型或實際工(gōng)作(zuò)的視頻引進課堂,學(xué)生不僅能夠很容易的理解,也能學到實際如何操作應用。對於聯動夾緊機構,分度裝置和(hé)成組夾(jiá)具等,通過把模(mó)型引入課堂,極(jí)大的增加了(le)課堂學習的(de)趣味,豐富了課堂的教學(xué)形(xíng)式,會極大的提高(gāo)教學效率。
3.3 建立良好的師生關係
建立相(xiàng)互信任、相互合作的良好(hǎo)師(shī)生關係有助於課堂效率的提高。教(jiāo)師應拋棄傳統教育的“師道尊嚴”與“教師權威”等(děng)陳腐觀念,以平等、尊重、信任和關愛的心態麵對學生(shēng)[2]。職業院校學生(shēng)需要更多的關愛和信任,近些年職業院校(xiào)學生生源的質(zhì)量參差不齊,主要表現在補錄生和特(tè)長單招生占有一定比例。造成高職院(yuàn)校學生存在底(dǐ)子薄、層次大、學習能力不平衡等特點。補錄生和特長單招生基礎知(zhī)識(shí)薄弱,紀律性差等情況給教師教(jiāo)學帶來了很多困難。因此(cǐ),老師(shī)上課時要結合學生的自身情況(kuàng),對他們提出合理的教學期望,並對這部(bù)分學生有更多的關心和耐心,多對他們進行正麵的引導和鼓勵。老師要(yào)多信任和鼓勵學生,主要表現在多(duō)理解學生的學習困難,許可(kě)他們提出的合理要求;課堂上多表揚學生,課間(jiān)多跟他們交流(liú),平時善於聽取學(xué)生的意(yì)見,多關心他們的學習(xí)和生活情況等。隻要多信任和肯定學生,對他們多(duō)一些關心和關注,他們才會真正的做到尊重教師,課堂上認真聽講、勇於發言。這(zhè)樣更有利於增(zēng)進師生感情,建立良好的(de)師生關係。
3.4 鑽研教學大綱和(hé)教學方法袁展示課堂魅力
課堂是表現教師人格魅力的主要環境,教師的(de)思想和學識對(duì)學生有極大的影響,課堂的教(jiāo)學內容(róng)和教學(xué)手段很值得思(sī)考(kǎo)。針對機床夾具(jù)及應用課程,文獻(xiàn)[3]認為教師應認真備好課,杜絕照本宣科和滿堂灌的教學(xué)方法,同時(shí)應鑽(zuàn)研課程教學(xué)計劃。處理教材時應把握(wò)好三條主線及(jí)其關係(1.定位方案設計(jì)線24 學時;2.定位夾緊裝置線10 學(xué)時;3.專用和現代夾具線14 學時)。文獻(xiàn)[4]指出采用問題探討教學法(fǎ)時所設置的問(wèn)題應有針對性、難度適中和有層次性。本(běn)文認為,教師在處(chù)理好教學大綱的基礎上,要研究教學內容,主要解決講什麽,如何講和如何用等方麵內容。首先,講課的(de)內容(róng)是對教材、大綱重難點的把握。要求課堂內容有很強的針對(duì)性;其次,教學方法和組織(zhī)形式很重要,機床夾具課程的內容專業性強,內容涉及範圍廣,須有一(yī)定的機械製(zhì)圖和機械設計(jì)基礎,同時與工(gōng)程(chéng)材料、機(jī)械加工工藝密切(qiē)結合。顯然在課堂上沒有一定的(de)知識聯係和疏導(dǎo),學生(shēng)會感覺每門課程知識都是零散和孤立(lì)的。要求教師在(zài)備課時要多層次、多方位、多學科全麵深層的對問題進行剖析,通過學科知識的融會貫通,讓學生(shēng)建立起一個整體的知識網。課堂的語言組織(zhī)要嚴謹、生動、形象和趣味性相結合,充(chōng)分調動(dòng)課堂氣氛。這樣在課堂上不僅能展現教師的個人魅力,對(duì)學生的學習態度和人(rén)生追求也會有(yǒu)很大影響。機床夾(jiá)具是一門實踐性很強的課程,特別是工件定位方案的分析和設計部分。通過(guò)課(kè)程實驗,培養學生對定位方案的分(fèn)析、判定和設計能(néng)力,讓(ràng)學生感受到學有所用。
4 課程中教學舉例
針對機床夾具與其他課程間(jiān)相互滲透較多的情況,現以加工圖1 所示零件為例進(jìn)行定位分析和設計,全方位、多層(céng)次的組織課堂教學內容。教學時根據學生學習特點,對知識點講解要從點到麵,從簡單到複雜,課堂進度適當,重點(diǎn)內容要詳細,重複內容可留給學生自己去思考。在教學中理論(lùn)聯係實際,培養學生(shēng)綜合分析和解決(jué)工(gōng)程實際問題的能力,具體過程如下:
4.1 任務引出
如圖1 所示軸零件,軸的直徑為Φ600-0.03,下部槽的寬(kuān)度a 已加(jiā)工好,試分析銑削加(jiā)工上部槽d 時,對(duì)其進行定位分析(xī)和方案設計。
4.2 任務分析
首先分析加工(gōng)槽時要求(qiú)保證的尺寸及其意義,其次要保證尺寸時(shí)自由度限製情(qíng)況分析,然後給出(chū)定位方(fāng)案,以及該定位方案(àn)的定位誤差情(qíng)況分析。
4.3 問題講解
a.加工槽要保證的尺寸及精(jīng)度有哪些,分析其含義。
工序圖樣顯示:d—加工槽的槽寬;h—槽底與軸線距(jù)離;Φ600-0.02—未加工槽的長度。平(píng)行度公差0.05mm,對稱度公差(chà)0.1mm,其共同基準A 為下部槽的對稱中麵。
首先,聯係機械製圖中對(duì)稱(chēng)度(dù)和平行度的(de)意義,並指出平行度公差0.05mm 和對稱度公差0.1mm 的表(biǎo)達含義。實際(jì)上,這兩個形位公(gōng)差都是指加工鍵槽的兩(liǎng)對稱(chēng)中心麵偏(piān)離基準A 麵的公差帶範圍,其中對稱度在一定程度上包含平行度公差(chà),若對稱度公差改為(wéi)0.05mm,則平行度公差可以不用標注。
b.保(bǎo)證各(gè)個尺寸時,限製自(zì)由度分析
在左視圖中建立直角坐標係,如圖所示(shì)。尺寸d——— x 限製(其定尺寸由刀具保證);尺寸h———限製z 和x蓻;長度尺寸Φ600-0.02———限製y 、蓻x 、蓻z ;平行度公差——— 蓻z ;對稱度公(gōng)差——— x 、蓻y 、蓻z 。故加工(gōng)時六個自由度都需要(yào)限製。加工(gōng)槽寬d 時(shí)可以用銑刀直接保證。
c.定位方案設(shè)計和(hé)分析
根據上麵對自由度分析,設計圖2 定位方案對工件進行定位,根據圖示坐標,V 型塊限製(zhì)x 、x蓻、z 、z 蓻;頂尖3 限製y ,定位銷6 限製y蓻。其中V 型塊具有對中(zhōng)作用,可認為定位基準為軸線,與h 的設計基準相同,定位合理。
d.誤(wù)差的分析
該方案誤(wù)差主要有床(chuáng)身震動誤差,銑刀對刀誤差,切削(xuē)過程(chéng)產生(shēng)誤差和定位誤差。其中定位誤差由定位方案引起(qǐ),定位誤差大小(xiǎo)後麵章節再進(jìn)一步講解。
e.思維(wéi)擴展
若零件下部沒有槽或上(shàng)部銑通槽時,對上麵重新分析。
4.4 任務小結
通過詳細的講解(jiě),滲透課程間(jiān)的聯(lián)係,讓學生對重點知識有深刻的把握,後麵(miàn)要再提出(chū)問題供學生思考分析。
5 總結
文章對《機床夾具及應用》課(kè)程教學進行了重新審視定位,結合(hé)課程教學的培養目標(biāo),提出了課程教學的具體方法(fǎ)。需要強調,在平時課程的教學中(zhōng)還應注重學生自學能力和查找資料習慣的培養,例如引導學生充分利用校園網絡課程資源庫,遇(yù)到問題(tí)時能夠獨立查找設計手冊等。另外,《機床夾具(jù)及應用》是一門專業性很(hěn)強的專業(yè)主幹課程,課程理論聯係實(shí)踐強(qiáng),需要老師有豐富的(de)理論和實踐知識。筆者認(rèn)為可以對有豐富教學經驗(yàn)老師(shī)的(de)課堂進行錄製,製做成優秀網絡(luò)視頻(pín)課程傳到校園網絡(luò)資源庫,可讓廣大師生長期受益。機床夾具課程具有很強的應用性和實踐性,教學中(zhōng)對學生的分析和解(jiě)決實際問題能力要求較高,筆者會在今後的教學過程中不斷探索,不斷總結(jié)經驗。
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