教学模型的构建及其应用

李月明 叶家万

摘要：教学模型在教学过程中的应用，给予了实践性较强的学科教学很大的帮助，尤其是工业工程类的学科，教学模型的应用，在很大程度上可以帮助学生学习工艺知识，增强对知识实践的理解。本文就教学模型的应用，探讨了教学模型的作用，以及如何更好地利用教学模型。

关键词：教学模型 机床模型 发式教学 实践教学

目前我国的实践教学模式中，金工实习依旧是普遍采用的方式，教学模型基本是围绕各自的工种和工艺知识进行研究制作。教学模式可以引导学生的实践训练，帮助学生深入学习知识。但是当前的单一模式有一定的局限性，当需要综合运用多种工艺知识解决复杂零件加工问题时，对学生来说有一定的难度。随着高校的重视，教师拥有了解企业实况，开展工程实践的平台，但由于社会资源的不足，高校的在校学生没有太多的机会深入实际去生产现场调查实践，学生的综合知识能力欠缺。高校的实验室和教学模型的应用，在一定程度上弥补了实验教学的缺乏。但是仍无法满足自身实验教学需求，针对实际设计出实用的教学模型，是提高教学效果的关键。

1 教学模型的构建

教学模型的设计分为两类，一类是多媒体和实物模型。多媒体在需要机械制图的教学模式中广泛应用，实体模型可以利用计算机仿真分析软件形象逼真地制作出来。另一类是综合性事物教学模型的设计，适用于需要工程背景与管理手段相结合的需求。

目前我国高校的教学条件，都无法给工程实践教学提供有力的条件，无法达到工厂级别的要求，只能借助构建教学模型来进行模拟实验。简单教学模型与综合性教学模型相对应，指的是机械制图以及形体类的基本体模型。综合性的加工模型涉及多种机械的组合。综合性的教学模型是以真实的零件为基础的，可以提供一个接近与实际生产的感受，对于综合性教学模型的讲解演示，相对于简单的教学模型，能够达到较好的效果。综合类的教学模型，需要结合实验室现有的模型基础和学生专业的实验训练要求来做。教学模型满足了高校对于学生工程实践能力的训练，面对不同专业的学习要求，对于教学模型的生产形成个性化的定制。

对于不同年级的学生，教学模型的构建也应该结合学生实际。对于大学一、二年级的学生来说，对专业实践知识认识较少，对生产工艺过程的理解还不够。在针对他们的教学中，应该选择结构、加工工艺较为简单的教学模型，对于没有过多基础的学生就能理解。这一阶段，学生只需要在大体上了解零件加工的过程，为后续教学中采用综合性的教学模型做理解上的铺垫。在学生就入三年级后，学生对于专业的课程已经有了较为系统的学习，熟悉了生产工程的简单过程，这时候再引入较为复杂的综合性教学模型，不仅有助于学生对于所学知识的应用，也提高了学生对于专业理论知识的理解，锻炼了学生的实践能力。

2 教学模型的应用

2.1 产品文件结构的应用 教学模型是工业工程相关专业的特有的实践教学方式，我国高校目前现有的教学模型结构较为简单，缺乏向学生及时准确的展示事物缺陷的能力，在教学的过程中没有操作的对象，学生的知识只是存在于书本，然而，为学生选择复杂的零件结構进行学习，能够很好的锻炼学生的实践能力。产品图纸和零件加工工艺的设计，涵盖了生产工程中常见的理论知识，结合了学生理论知识和实践操作技能的综合训练，提升了学生对于自身专业的理解和掌握。

2.2 工业过程的应用 利用模型教学汇总，学生依照已有的图纸，制作出简单的教学模型，在实验中，学生将教学模型进行拆解。教师根据每个部件的分解，对零件的加工工艺过程进行讲解，让学生在实验中对相关工种工艺知识学习，了解不同的加工方法在加工中的作用。通过对于模式零件的组装与拆解，学生系统的学习了加工和装配过程，使学生认识到加工工艺与加工过程联系，有助于学生对于所学工艺的灵活运用。学生的实践训练不再是独立性的，而是一个具有综合联系的训练过程。在学生把全部的训练阶段完成之后，会形成对于训练内容的全面认识，建立起对于整个工程的系统概念，提高学生将理论运用于实践的综合能力。

2.3 生产计划软件的开发应用 教学模型的机构不同，数量相对较少，为了适应之一特点，在教学模型的生产中，需要编制小批量多品种的生产方案。生产计划的编制需要多个环节的协调，图纸、工艺、加工时间等。教学模型的个性化极强，产品都还属于在测试的阶段，并不如大量的产品定制一样，没有采购提前期，对于库存的要求有很大的不同，零件的个性化导致多为零库存。所以在确定教学模型的制作方案之后，还要进一步的对教学模型的生产流水线进行组织设计，优化教学模型的工业化生产流程，提高教学模型制作的效率。学生应该参与到模型生产环节中来，从计算成本到最终的生产线调整都需要学习，以提高学生的现场管理能力。

3 结语

根据学生的教学目标，以及学校的现有条件，设计出综合性的教学模型。在模拟工艺工程中的认知实践，有助于学生系统地整理所学习的书本知识，认识实践中的实际问题，激发学生的学习热情，提高学习的积极性，是培养应用型人才的有效途径。

参考文献：

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基金项目：茂名市科技计划资助项目（2014035）。