1 課程教學(xué)中存在的問題
《機床夾具及(jí)應用》是高職院(yuàn)校機械製造類專業的一門重要專業主幹課程,該課程以機床夾具為主要研究(jiū)對象,其培養目標是以企業崗位需(xū)要和學生就業為導向,以應用為本位,注重(chóng)機床夾具設計理論與(yǔ)實(shí)踐相結合,培養學生自主分析和解決實際(jì)問題(tí)的能力。課程主要包括(kuò)定位部分(含定位原理,定位元(yuán)件和定位誤差分析)、夾緊部分和專用夾具設計等內容,其中定位部分內容抽象難懂、理論聯係(xì)實際要求高,也(yě)是課程學習的重點所在。在課程教學和畢業(yè)綜合實踐中發現以下幾個(gè)問題。第一,學習與應用(yòng)相脫節。在夾具課堂上,大(dà)多數同學能夠在老師的提示下對(duì)工件定位形式和定位精度進(jìn)行(háng)完整的分析;在實(shí)驗課中,對於某工序的定位方案,隻有很少同(tóng)學能夠主動利(lì)用所學(xué)知識進行正確定(dìng)位分析。經過講解,麵對新的定位方案,仍舊有部分同(tóng)學無法分析;畢業綜合(hé)實踐的指導過(guò)程中(zhōng)發現,大部分學生對(duì)常用通用夾具及其定位不夠熟悉,對工件某工序的定(dìng)位方案設計方法和步驟不夠明確(què),在實際應用中存在相當大的難度,且缺乏(fá)主動查閱資料的意識。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,沒有把所學的知識融會貫通,靈活應用。第(dì)二,定位誤差計算較難,考試中發現隻(zhī)有8%左右的同學能夠較為準確的對誤差進行分析。第三,課堂效率不高。夾具(jù)課程中的部分內(nèi)容理論性較強,上課時(shí)容易讓學生出現頭腦發暈情況,如果課後不認(rèn)真梳理總(zǒng)結,學生很(hěn)難真正掌握。非常普遍的現象(xiàng)是課後認真看(kàn)書(shū)的同學(xué)很少,這樣導致課堂效率不高,實驗認識(shí)膚淺等現象。使(shǐ)課程學習從實(shí)踐應用驅動型變為考試(shì)驅動型,嚴重偏離了(le)課程教(jiāo)學的培養目標。針(zhēn)對這些情況(kuàng),對該(gāi)課(kè)程(chéng)教學(xué)方法的研究很值得思考。
2 課程教學的定位
機床夾具是現代製造行業中(zhōng)一種不可缺(quē)少的工藝裝備,它直接影響(xiǎng)到產品的加工精度、生產率、勞動強(qiáng)度和加工成本等,是所有機械加工工藝技術人員所必需掌握的基礎知(zhī)識,在機械製造和生產技術中占有重要地位。
《機床夾具及應用》課程是以機床夾具為研究對(duì)象,具有很強的理論性和實踐性。課程(chéng)的教學定位以(yǐ)學生就業為導向,注重夾具理論知識與實踐相結合,培養學生分析和解決實際夾具設計問(wèn)題的能力。
3 課程教學方法的探討
高職院校在培養學生時要堅持理論—實踐兩條主線平行(háng)發(fā)展,即強調基本理論,突(tū)出實踐能力。課堂教學作(zuò)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(hé)解決實際問題能力的培養,對加強學生主動學(xué)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(xué)研究和實踐總結,得出以下幾點教學經驗(yàn)。
3.1 激發討論式教學
激發討論式教學主要把激(jī)發(fā)學(xué)生學習興趣和組織課堂討論兩方麵內容納(nà)入機床夾具課(kè)程教學(xué)中。激發討論式教學將傳統的“灌輸式”教學模式轉變為主動學習型教學,從根(gēn)本上激發(fā)了學生的學習熱情,引導學生自主的去發現問題和解決(jué)問題。首(shǒu)先,激(jī)發學生的(de)學習興趣(qù)。興趣是(shì)學習的內在核動力(lì),激發學生學習興趣要從學生關心的問題入手。對高職院校學生來說,最關(guān)心的莫過於就業和考(kǎo)試。本文認為以下幾個方麵在(zài)課堂上要特別注意。第一,強化(huà)學生(shēng)行業意識和(hé)就業崗位觀念(niàn)。課程伊始,對學生進行必要的課程(chéng)認識和課程解決的(de)實際(jì)問題介紹是十(shí)分必要的。《機床夾(jiá)具及(jí)應用》是一門注重理論和實踐的專業技術(shù)課程,加工(gōng)精度的保證離不開定(dìng)位,定位是機床夾具(jù)課程的核心內容(róng)。通過引入工程實例證明課程內容的廣泛性和重要性。例如,上課時可以引入航(háng)空工業的核心零件的加工工藝介紹,精密細長軸車外圓、端麵、加(jiā)工中心孔和磨削內孔的加工和定位分析,說明機床夾具在製造行業發(fā)展中的(de)應用和重要地位。注重學生崗位觀念培養,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(cāo)作人員的不同,強調(diào)我們注重學生的專業理(lǐ)論知識和分析解決實際問題的能力,坦(tǎn)白的說就是掌握專業知識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(bì)定都能激起大多同學的學習動力,奮發學習。第二,課堂上引入(rù)獎勵加分機製。90 後大學生有很多優點,他們思想活躍、講究個性、熱愛表現自己,在加上學生都想給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(de)積極性。例如對課堂積極回答問題,平時(shí)成績上每次加2 分;鼓勵學生向老師提出問題,對提出很(hěn)有學識性問題的同學在平時成績(jì)上加10 分,把老師(shī)現場難住的同學平時成(chéng)績加20 分。通過課堂的積極提問,解決了課(kè)堂沉悶現象,消除了學生(shēng)的聽課疲倦,活躍了課堂氣氛,還能讓學生在課後複習課堂內容。第三,上課前擺明難點和重點。每次上課前將重點和難點標出,這樣可避免(miǎn)學生(shēng)課堂上聽的很糊塗,以至(zhì)於(yú)失(shī)去學習興趣。學生聽課時做到的心中有數,複習時有章可依,也極(jí)大的(de)提高了教學效率。總之,上麵的(de)方法對激發學生學習的(de)興趣很有(yǒu)效,也促進了(le)活躍和諧的課(kè)堂(táng)氛圍形成(chéng)。其次,積極(jí)組織討論(lùn)。傳統(tǒng)的大學課堂上(shàng)一直是老師不停的講,學生聽不聽課是他自己的事,這對培養高職學生顯然十分不合適,是不負責(zé)的。機床夾具(jù)課程十分注重學生對(duì)問題的思考,沒有良好的互(hù)動和(hé)討論,學生在課堂什麽也學不到。這就要求課堂(táng)上一定要給學生(shēng)擺問題,去(qù)學習(xí)和思考。筆者建議在課堂上給學生留5~10 分鍾的討論和思考會有良好的(de)教學效(xiào)果。
3.2 野實驗冶指導式教學
“實驗”指導式主(zhǔ)要是將動畫、視頻和夾具模型引入課堂,生動形象,既豐富了教學形式(shì),也(yě)提高教學效率。高(gāo)職院校對學生的培養不同於本科院校,不能把“學術型”人才和“理論型”人才(cái)作為培養(yǎng)目標。職業院校(xiào)應重點(diǎn)在培養學(xué)生理論知(zhī)識和實踐操作(zuò)技能相(xiàng)結合能力。針對《機床夾具及應用(yòng)》課程,課堂上應注重實踐教學(xué)。例如(rú),講解車床跟刀架與中心(xīn)架的區別時,或回轉工(gōng)作台和萬能分(fèn)度頭(tóu)等通用(yòng)夾具(jù)的結構和工(gōng)作原理時,學生很難有一個清晰的認識,假(jiǎ)如能把這些夾具模型(xíng)或實際(jì)工作的視(shì)頻引進課堂,學生不僅能夠很容易(yì)的理解,也能(néng)學到實際如何操作應用。對於聯(lián)動夾緊機構,分(fèn)度裝置和成組夾具等,通過把模型引入課堂,極大的增加了課堂學習的趣味,豐富了課堂的教學形式,會(huì)極大的提高教學效率。
3.3 建立良好的師生(shēng)關係
建立相互信任(rèn)、相(xiàng)互合作的良好師生關係有助於課(kè)堂效率的提高。教師應(yīng)拋棄傳統教育的“師道尊嚴”與“教師權威”等(děng)陳(chén)腐觀念,以平等、尊重(chóng)、信任和關愛的心態麵對學生[2]。職業院校學生需要更多的(de)關愛和信任(rèn),近(jìn)些年職業院校學生生源的質量參差不齊,主要表現在補錄生和特長單招生占有一(yī)定比例。造成高職院(yuàn)校學生存在底子薄、層次大、學習能力不(bú)平衡等特(tè)點。補錄生和特長(zhǎng)單招生基礎(chǔ)知識(shí)薄弱(ruò),紀律性差等(děng)情(qíng)況給教師教學帶來(lái)了很多困難。因此,老(lǎo)師上課時要結合學生(shēng)的自身情(qíng)況,對他(tā)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(tā)們進行正(zhèng)麵的引導(dǎo)和鼓勵。老師(shī)要(yào)多信任和鼓勵學生,主(zhǔ)要表現在多理解學生的學習困難,許可他們提出的合理要求;課堂(táng)上多表揚學生,課間多跟(gēn)他們交流,平時善於聽取(qǔ)學生的(de)意(yì)見,多關心他們(men)的學習和生活情況等。隻要多信(xìn)任和肯定學生,對他們多一些關心和關注,他們(men)才會真正的做到尊重教師,課堂上認真聽講、勇於發言。這樣更有利於增進師生感情,建(jiàn)立良好的師生關係。
3.4 鑽研教學大綱和教學方法袁展示課堂魅力
課堂是(shì)表(biǎo)現教師人(rén)格魅力的主要環境,教師的思想(xiǎng)和(hé)學識對學生有極(jí)大的影響,課堂的教學內容和教學手段很值得思考。針對機床夾具及(jí)應用課程,文獻[3]認為教(jiāo)師應認真備好課(kè),杜絕照本宣科和滿堂灌的教學方法,同時應鑽研課程教(jiāo)學計劃。處理教材時應把握好三條主線及(jí)其關係(1.定位方案設(shè)計線24 學時;2.定位夾緊裝置線10 學時;3.專用和現代夾(jiá)具線14 學時)。文(wén)獻[4]指出采用問題探討教學法時所設置的(de)問題應有針對性、難度適中和有層次性(xìng)。本文(wén)認(rèn)為,教師在處理好教學大綱的基礎上,要研究教學內容,主要解(jiě)決講(jiǎng)什(shí)麽,如何講和如何用等方麵內容。首先,講課的內容是(shì)對教(jiāo)材、大綱重難點的把握。要(yào)求課堂內容有很強的針對性;其次,教學方法和(hé)組織形式很重要,機床夾具課程的內容專業性強,內容涉(shè)及範圍廣,須有一(yī)定的機(jī)械製圖和機械設計基礎(chǔ),同時與工程材料(liào)、機械加工工藝密切結(jié)合。顯然在課(kè)堂上沒有一定的(de)知(zhī)識聯係和疏導,學生會感覺每門課(kè)程知識都(dōu)是零散和孤立的。要求教師在備課時要多(duō)層次、多方位、多(duō)學科全(quán)麵深層的(de)對問題進行剖析,通過學科知識的融會貫通,讓學生建立起一個整體的知識網。課堂的語(yǔ)言組織要(yào)嚴謹、生(shēng)動、形象和趣味性相結合,充分調動課堂氣氛。這樣在課堂上不僅能展現教師的個人魅力,對學生的學習態度(dù)和人生追求也會有很大影(yǐng)響。機床夾具是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程,特別是工件定位方案的分析和設計部分。通過(guò)課程實驗,培養學生對定位方案的分析(xī)、判定和設計能力,讓學生感受(shòu)到學有所用(yòng)。
4 課程中教學舉例
針對機床夾具與其他課程間相互滲透較多(duō)的情況,現(xiàn)以加工圖1 所示零(líng)件為例進行定位分析(xī)和設計,全方位、多層次的組織課堂教學(xué)內容。教學時(shí)根據學生學(xué)習特點,對(duì)知識點講解要從點到麵,從簡單到複雜,課堂進度適當,重點內容要詳(xiáng)細,重複內容可留給學生自己去思考(kǎo)。在教學中理論聯係實際,培養學生綜合分析和(hé)解決工程實際問(wèn)題的能力,具體過(guò)程如下:
4.1 任務引出
如圖1 所示軸零件,軸(zhóu)的直徑為Φ600-0.03,下部槽的寬度a 已加工好,試(shì)分析銑削加(jiā)工上部槽d 時,對其進行定位分析和方案設計。
4.2 任(rèn)務分析
首先分析加工槽時要求保證的尺寸及(jí)其意(yì)義,其次要保證尺寸時自由度限製情況分析,然後給(gěi)出(chū)定位(wèi)方案,以及該定位方案的定(dìng)位誤差情況分析。
4.3 問(wèn)題講解
a.加(jiā)工槽(cáo)要保證的尺寸及精度有哪些,分析其含義。
工序圖樣顯示:d—加工槽的槽寬;h—槽(cáo)底與軸線距離;Φ600-0.02—未加工槽的長度。平行度公(gōng)差0.05mm,對稱(chēng)度公差0.1mm,其共(gòng)同基準A 為下部槽的對(duì)稱中麵。
首先,聯係機械製圖中對稱度和平行度的意義,並指出平行度公差0.05mm 和對稱度公差0.1mm 的表達(dá)含義。實際上(shàng),這兩個形位公差都是指加工鍵槽的兩對稱中心麵偏離基準A 麵(miàn)的公(gōng)差帶範圍,其中對稱度在一(yī)定程度上包含(hán)平行度公差,若對稱度公差改為0.05mm,則平行度公差可以不用標注。
b.保證各個尺寸時,限製自由度分析
在左視圖中(zhōng)建立直角坐標係,如圖所示。尺(chǐ)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(háng)度公差——— 蓻(jú)z ;對稱度公差——— x 、蓻y 、蓻z 。故加工時六個自由度都(dōu)需(xū)要限製。加工槽寬d 時可以用銑刀直接保證。
c.定位方案設計和分析
根(gēn)據上麵對(duì)自由(yóu)度(dù)分析,設計圖2 定位(wèi)方案對(duì)工件(jiàn)進行定位,根據圖(tú)示坐標,V 型塊限製x 、x蓻、z 、z 蓻;頂尖3 限製y ,定位銷6 限製y蓻(jú)。其中V 型塊具有對中作用,可認為定位基準為軸線,與h 的設計基準相同,定位合理。
d.誤差的分析
該方案誤差主要有床身震動(dòng)誤差,銑刀對刀(dāo)誤差,切削過程產生誤差和定位誤(wù)差。其中定位誤差(chà)由定位方案引起,定位誤差大小(xiǎo)後麵章節再進一步講解。
e.思維擴展
若零(líng)件(jiàn)下部沒有(yǒu)槽或(huò)上部銑通槽時,對上麵重新分析。
4.4 任務小結
通過詳細的(de)講解,滲透課程間的聯係,讓學生對重點知識(shí)有深刻的(de)把握,後麵要(yào)再提出問題供學生思考分析。
5 總結(jié)
文(wén)章對《機床夾具及應用》課程教學進行了重新審(shěn)視定位,結合(hé)課程教學的培養目標,提出(chū)了課程教學的具(jù)體方法。需要強調,在(zài)平時課程的教(jiāo)學中還應注重學生自(zì)學能力和查找資料(liào)習慣的培養,例如引導學(xué)生充分(fèn)利用校園網絡課程資源庫,遇到問題(tí)時能夠獨立查找設計手冊等。另外,《機床夾具及應用》是一門專業性很(hěn)強的專業主幹課程,課程理論聯係實踐(jiàn)強,需要老師有豐富的理論和實踐知識(shí)。筆(bǐ)者認為可以對有豐富教(jiāo)學經驗老師的課堂進行錄製,製(zhì)做成優秀網絡視頻課(kè)程傳到校(xiào)園網絡資源(yuán)庫,可讓(ràng)廣大師生長期受益。機床夾(jiá)具課程具有很強的應用(yòng)性和實踐性,教學中對學生的分析和解決實際(jì)問題能(néng)力要求較高(gāo),筆者會在今後(hòu)的教學過程(chéng)中(zhōng)不斷探索,不斷總結經(jīng)驗。
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