袁 平

（南通大學(xué)工程訓(xùn)練中心 江蘇南通 226019）

隨著社會(huì)分工越來越細(xì)，工業(yè)生產(chǎn)中工種的多樣性以及工種本身的專一性越來越強(qiáng)，加之本科生課程越來越多，課程學(xué)時(shí)也越來越被壓縮[1]，機(jī)械專業(yè)類原來8周48天的金工實(shí)習(xí)課程被壓縮成4周20天的工程訓(xùn)練，訓(xùn)練目的也有原來的增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力為主，演變?yōu)榕囵B(yǎng)大學(xué)生的工程意識(shí)和工程素質(zhì)為主，導(dǎo)致目前高校畢業(yè)生的實(shí)踐能力普遍欠缺。工程訓(xùn)練作為各工科院校公共通識(shí)基礎(chǔ)課程，在學(xué)生實(shí)踐能力和工程素質(zhì)的培養(yǎng)中，更加具有不可或缺的地位。

一、工程訓(xùn)練現(xiàn)狀

目前，國(guó)內(nèi)各高校的工程訓(xùn)練課程的教學(xué)模式一般有兩種。一種是模塊化單工種技能訓(xùn)練模式，主要是以傳統(tǒng)的榔頭加工為主，輔以現(xiàn)代制造訓(xùn)練。其教學(xué)形式一般以老師示范教學(xué)為主，學(xué)生模仿操作。該模式較好地訓(xùn)練了學(xué)生的單工種技能，提高了學(xué)生的勞動(dòng)觀念，但這種“填鴨式”教學(xué)模式，多年下來一成不變，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不大[2]，使教學(xué)效果受到了一定程度限制。另一種模式是以比賽項(xiàng)目或企業(yè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目為主，知識(shí)點(diǎn)跨工種跨學(xué)科交叉融合，具有較強(qiáng)的實(shí)用性與實(shí)時(shí)性。這種跨工種、跨學(xué)科的工程訓(xùn)練模式確實(shí)提高了學(xué)生在工程訓(xùn)練中的綜合能力和工程素養(yǎng)，學(xué)生興趣濃厚，但課程內(nèi)容繁雜、工藝簡(jiǎn)單、理論不系統(tǒng)等問題比較突出[1]。且由于參加工程訓(xùn)練的都是大一大二的低年級(jí)學(xué)生，很多學(xué)生甚至沒有學(xué)過機(jī)械專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)[2]，在設(shè)計(jì)和加工過程中仍然依賴于指導(dǎo)教師的手把手指導(dǎo)。這對(duì)實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)教師提出了極高的要求，對(duì)教學(xué)運(yùn)行管理、教學(xué)材料保障以及教學(xué)安全都提出了挑戰(zhàn)。這種項(xiàng)目化教學(xué)更加適合于高年級(jí)學(xué)生的綜合性訓(xùn)練課程。

為了更好地培養(yǎng)低年級(jí)木科生對(duì)工業(yè)基礎(chǔ)認(rèn)知和素養(yǎng)的提升，我們結(jié)合以上兩種教學(xué)模式的優(yōu)點(diǎn)，以單一工種為研究對(duì)象，探索以任務(wù)驅(qū)動(dòng)的單工種工程訓(xùn)練教學(xué)模式。銑削加工因其加工效率高、加工范圍廣等特點(diǎn)，在機(jī)電產(chǎn)品制造中占有重要的地位，既能發(fā)揮單工種技能訓(xùn)練特點(diǎn)，又能發(fā)揮知識(shí)綜合應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。我們以任務(wù)驅(qū)動(dòng)的銑削加工為例進(jìn)行實(shí)訓(xùn)教學(xué)改革的實(shí)踐探索。

二、課改思路

任務(wù)驅(qū)動(dòng)的銑削實(shí)訓(xùn)教學(xué)改革的目標(biāo)是通過讓學(xué)生在完成具體的銑削加工任務(wù)過程中，完成銑削知識(shí)的學(xué)習(xí)和技能的鍛煉，即實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)老師將銑削知識(shí)寓于任務(wù)中，學(xué)生在完成任務(wù)的過程中自主學(xué)習(xí)，達(dá)到“學(xué)中做，做中學(xué)”的目標(biāo)。在活動(dòng)中，以學(xué)生為主體，教師只是學(xué)習(xí)活動(dòng)的組織者和引導(dǎo)者。

因此，任務(wù)的設(shè)計(jì)是改革能否成功的關(guān)鍵[3]。在任務(wù)設(shè)計(jì)時(shí)，必須與本工種的知識(shí)點(diǎn)和能力點(diǎn)切合，同時(shí)又有助于學(xué)生各項(xiàng)能力的培養(yǎng)。

銑削實(shí)訓(xùn)的基本知識(shí)是：（1）熟悉銑削加工特點(diǎn)及應(yīng)用范圍；（2）了解銑床的種類、主要組成部分及其作用；（3）熟悉銑床的運(yùn)動(dòng)、操作方法及安全操作規(guī)程；（4）熟悉常用銑刀的種類、選用和安裝；（5）了解常用工件裝夾方法、適用場(chǎng)合、分度頭結(jié)構(gòu)和分度方法；（6）掌握平面、溝槽、分度零件的加工方法及螺旋槽的銑削方法；（7）掌握插床的加工特點(diǎn)及其應(yīng)用。

銑削實(shí)訓(xùn)基本技能是：（1）能獨(dú)立開動(dòng)銑床；（2）能獨(dú)立銑平面、鍵槽、螺旋槽；（3）能進(jìn)行簡(jiǎn)單分度及加工分度零件；（4）能獨(dú)立操作插床。

為此，我們?cè)O(shè)計(jì)了汽車差動(dòng)裝置中的大螺旋錐齒輪及其傳動(dòng)結(jié)構(gòu)作為實(shí)訓(xùn)任務(wù)，涵蓋了平面、螺旋槽、鍵槽、分度、成形面等銑削加工范圍，使用了立銑、臥銑、工具銑、插床及分度頭、立銑頭、圓盤工作臺(tái)、刀桿、掛架等附件（圖1）。

圖1 汽車差動(dòng)裝置

三、課改規(guī)劃

1.課程目標(biāo)

通過本課程的學(xué)習(xí)與訓(xùn)練，學(xué)生能夠?qū)?jiǎn)單的銑削零件進(jìn)行分析，根據(jù)零件圖及其技術(shù)要求編制出合理的銑削加工方案，并能操作銑床加工出合格的零件。

2.課程內(nèi)容

通過三個(gè)真實(shí)零件的操作加工，完成銑削基本知識(shí)點(diǎn)和銑削基本操作技能的訓(xùn)練。（1）通過平鍵的加工掌握平面與垂直面加工的知識(shí)與技能；（2）通過內(nèi)外鍵槽的加工掌握封閉和半封閉槽型加工的知識(shí)與技能；（3）通過螺旋錐齒輪的加工掌握螺旋槽、成形面及分度加工的知識(shí)與技能。

3.教學(xué)方法

根據(jù)學(xué)生需要掌握的各種銑床操作與加工方法，我們首先制作成教學(xué)視頻，并將這些資料上傳到中國(guó)大學(xué)慕課上，學(xué)生可以根據(jù)自己的時(shí)間登錄學(xué)習(xí)。同時(shí)，學(xué)生也可以通過手機(jī)、平板電腦等電子設(shè)備，自己查找汽車差速裝置的工作原理及具體結(jié)構(gòu)等資料，主動(dòng)學(xué)習(xí)了解，既方便，又靈活。再結(jié)合課堂上指導(dǎo)教師的設(shè)問，使學(xué)生在設(shè)問和釋問的過程中有效地激發(fā)興趣，提高學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性。

4.組織形式

以小團(tuán)隊(duì)完成加工任務(wù)的形式組織教學(xué)，所有的任務(wù)都進(jìn)行明確的分工，落實(shí)到每個(gè)學(xué)生身上，做到職責(zé)明確，增強(qiáng)學(xué)生的責(zé)任意識(shí)，整體提升學(xué)生的課堂參與度。

四、教學(xué)實(shí)施

1.任務(wù)分工

將6-10名學(xué)生，按照加工任務(wù)的難易程度及工作量的大小，分為4個(gè)小組，每個(gè)小組的每個(gè)成員都有自己明確的任務(wù)，具體分工見表1所示。

表1 任務(wù)分工表

2.教學(xué)安排（表2所示）

表2 課程時(shí)間與內(nèi)容安排表

3.學(xué)生操作

在加工過程中，指導(dǎo)老師一邊巡視，一邊與學(xué)生交流加工關(guān)鍵，如鍵槽加工中對(duì)中的方法與尺寸精度的保證方法，平鍵加工中垂直度的保證與尺寸精度的保證，螺旋錐齒輪加工時(shí)刀具選擇、掛輪計(jì)算與精度的保證，讓學(xué)生知其然，亦知其所以然，從而達(dá)到最優(yōu)的教學(xué)效果。學(xué)生螺旋錐齒輪加工圖紙及加工過程分別如圖2、圖3、圖4、圖5所示。

圖2 螺旋錐齒輪零件圖

圖3 螺旋錐齒輪掛輪圖

圖5 螺旋錐齒輪測(cè)量圖

五、實(shí)訓(xùn)成績(jī)?cè)u(píng)定

根據(jù)學(xué)生在實(shí)訓(xùn)過程中的表現(xiàn)，從知識(shí)、能力和素質(zhì)三個(gè)方面進(jìn)行打分。知識(shí)主要考察學(xué)生的基本工藝知識(shí)、基本工藝方法等工程基本知識(shí)的掌握情況，如使用的主要設(shè)備、工量夾具的主要結(jié)構(gòu)及工作原理等。能力主要考查學(xué)生機(jī)床操作能力、工藝能力和任務(wù)完成等情況。素質(zhì)主要考查學(xué)生安全規(guī)范、勞動(dòng)態(tài)度及交流合作等表現(xiàn)。

結(jié)語(yǔ)

在以具體的工作任務(wù)為導(dǎo)向、以學(xué)生為中心的課程教學(xué)過程中，能明顯感覺到同學(xué)們的學(xué)習(xí)熱情高漲，學(xué)習(xí)主動(dòng)性、能動(dòng)性大大增強(qiáng)，與老師和同學(xué)間的溝通交流明顯增多，語(yǔ)言表達(dá)能力和溝通協(xié)調(diào)的能力得到鍛煉，與模塊化教學(xué)及項(xiàng)目化教學(xué)相比，實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)由簡(jiǎn)單的知識(shí)傳授向能力培養(yǎng)的轉(zhuǎn)變，達(dá)到更好的教學(xué)效果。