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本文重點探索新時期高等職業教育中《機械制圖》課程“基于工作過程”的教學方案,提出明確課程內容與工作過程關系,激發學生學習興趣;課堂教學模擬機械加工場景,使理論教學融入工作過程之中;充分利用工作過程資源,使教學內容和工作過程工作直接掛鉤的教學方案,為高職《機械制圖》課程探索出了一條較為可行的“基于工作過程”的教學之路。
論文關鍵詞:高等職業教育,機械制圖,工作過程
高等職業教育在我國是一項新興的高等教育模式,它起始于1978-1998年,發展于1999-2003,壯大于2003年以后,目前高等職業教育已經占到高等教育的半壁江山[1,2]。高等職業教育的特點是注重學生的實踐能力,為企業一線培養高技能的人才。作為高等職業院校來說,畢業生的實際工作技能是高等職業教育的命脈[3,4]!《機械制圖》是機械類高等職業教育的一門非常重要的專業基礎課,這門課程所學知識對機械類學生后續專業課學習和畢業后工作技能有著非常重要的作用。在高等職業教育模式下,《機械制圖》教育課程的工作過程性教學是一個非常值得探索的課題。本人從事這門課程教學工作十年,工作過程性教學探索一直是主要研究方向。
1 《機械制圖》課程工作過程性教學探索內容
1.1 明確課程內容與實際技能應用關系,激發學生學習熱情
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《機械制圖》是一門對空間思維能力要求較高的課程,學生普遍感覺這是一門比較抽象難學的課程。這個特點容易使學生產生畏懼情節,從而導致對這門課程學習興趣不高 。“興趣是學習最好的動力”,因此想讓學生學好這門課程,首先必須激發他們對這門課程上的學習興趣,克服學生對這門課程的心理障礙。
《機械制圖》課程傳統的教學方法是以點、線、面和立體貫穿整個課程體系,教學過程各個環節都以理論教學為主,很少和機械專業的實際工作內容結合起來。本門課程體系設置中,從點線面到基本體,再到截交線和相貫線,再到組合體和剖視剖面,這個過程中教學內容都是在各種抽象的立體上實現的,學生很少知道學習這些知識和他們的專業應用之間具有什么直接聯系,因此學習起來感覺抽象并且興趣不高。為了改變這一現狀,《機械制圖》課程教學必須緊抓高職教育特點,進行基于工作過程的教學改革。只有讓學生真正明白課程內容與實際工作之間的直接關系,這樣才能真正激發學生對本門課程的學習積極性和主動性。
《機械制圖》課程的第一次教學內容,教師就應當明確告訴學生本門課程中每章知識與機械加工的直接關系,如圖1-1!稒C械制圖》中的基本體就是機械加工過程中零件初始狀態——毛坯,它也是零件最為簡單的狀態。要想加工一個零件,首先必須擁有毛坯,毛坯的制造主要包括鑄造和鍛造兩種方法。因此鑄造和鍛造毛坯形狀的加工思想,就是《機械制圖》課程中基本體一章學習的內容;要想把簡單的毛坯制造成實用的零件,就必須對毛坯進行加工,其中截切是零件加工的最為常見的一種思路。截切就是把單一毛坯上多余的材料通過截切面去掉,把有用的材料留下來,這樣就把簡單的毛坯就變成形狀較為復雜的零件,截切在技術上主要包括車、銑、刨、磨、鉆、鏜等。而這種通過截切思想加工零件的方法,就是《機械制圖》課程中截交線學習內容;零加工件的另一種思路就是把多個簡單毛坯堆積起來,形成一個形狀復雜的零件。這種加工思想在技術上主要是焊接還有回轉體鉆孔,這種毛加工零件的思想在本門課程上就是相貫線的學習內容;當然真正的零件加工過程可能既需要截切又需要堆積,當簡單的毛坯經過既堆積又截切加工后形成的復雜形狀的零件后,這就是本門課程中組合體的學習內容;而當組合體既關心形狀、大小,又關心加工精度時,這時的組合體就變成真正的零件圖了;當機器上所有需要的零件都加工完成后,就必須按照零件之間的裝配關系將零件組裝起來,這就是本門課程中裝配圖的學習內容。
圖1-1 《機械制圖》課程內容與工作過程關系
明確了學習目的與工作過程工作的直接關系后,《機械制圖》課程內容就變得不再抽象,學生也會對本門課程產生濃厚的興趣,這也會有效的克服了他們對這門課程的畏懼心理,從而收到良好的學習效果,同時也為學生在后續學習和畢業后工作中知識的應用能力打下扎實地基礎。
1.2 課堂教學模擬機械加工場景,使理論教學融入工作過程之中
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高職教育主要是為企業培養一線的技術人才,因此高職《機械制圖》的課堂教學環境就應當盡可能與學生畢業后的工作場景相一致,這樣才能讓學生有身臨其境的學習效果。最理想的“基于工作過程”的教學環境是讓學生的學習直接下到企業車間,這樣可以讓學生最為直接的感受學習內容的實用性。但是目前我國高職教育的硬件資源還不太豐富,要想讓《機械制圖》課堂教學直接進入企業一線還有很大的困難。但是高職《機械制圖》課程的課堂教學環境可以進行模擬,從而也能達到身臨企業一線的教學效果。下面以截交線內容為例說明。
圖1-2 基本體模擬 圖1-3 截切過程模擬 圖1-4 截交線實用模擬
在基本體截交線內容講授過程中,授課思路可以沿著零件加工的順序進行的。以基本體圓柱為例,要求通過截切在圓柱體頂端開出一個矩形槽。在講述這個內容之前,教師可以要求學生把自己當作銑床的技術工人,加工任務就是在圓柱毛坯上銑出一個符合要求的矩形槽。根據零件加工工序,要完成這項工作,首先要鑄造出符合要求的圓柱毛坯,,那么就首先作出圓柱毛坯三視圖,其過程如圖1-2。在得到圓柱毛坯之后,就必須在圓柱毛坯上把多余的材料銑掉,銑刀銑掉的材料就是矩形槽部分。通過銑刀的走刀路線學生就想像出,銑切完成后銑刀會在毛坯上留下三個銑平面,如圖1-2所示。這時明確告訴學生,圓柱毛坯上銑槽其實就是《機械制圖》課程中基本體上截交線知識的實際應用,而銑平面周圍的線就是截交線。而截切完成之后的零件圖樣其實就是本門課程中截交線內容在的體現,見圖1-4。這樣截交線內容就和機械加工場景聯系起來,變得不再獨立抽象。適合工作過程場景模擬方法的《機械制圖》課程內容非常多,例如相貫線內容講述時,就可以把課堂模擬成焊接加工車間,那么焊槍走過的路線就是相貫線的形狀。教師完全可以用這種教學方法讓教學內容和工作環境直接掛鉤,從而讓抽象的教學內容變得直觀。
高等職業教育的特點是學生具有較多的下車間實習教學的環節,因此他們對企業一線加工場景了解較多。因此《機械制圖》課程教學要充分利用學生熟悉加工場景的有利資源,走出傳統單一的純粹理論教學模式。通過課堂模擬機械加工場景,這樣抽象的學習內容就立即變得直觀簡單,同時也能夠激發學生的學習興趣。更為重要的是通過課堂模擬加工場景,能夠為學生后續學習和畢業后工作中的知識應用技能奠定堅實的基礎。
1.3 充分利用實習資源使教學內容和工作過程工作直接掛鉤
《機械制圖》課程教材中都配有完備的圖形資料,如果課堂教學資料直接來自教材就顯得死板,學生無法直接感受學習內容的實用性,這樣就會使學習內容變得抽象。如果《機械制圖》課堂教學資料能和機械加工過程中的技術文件結合起來,那么就能收到非常好的教學效果。