浅谈机床夹具课程教学的有效性

阮小燕

摘 要：随着职业教育的发展，人们对中职院校的教学质量有了更高的要求。但是在调查中我们发现机床夹具课程学习中，学生的积极性较差，只是为了能够应付考试。教师在课程教学中遇到的困难较大，教学质量一直得不到有效的提升。鉴于此，本文主要从中职院校学生学习的特点入手，阐述能够提高课程教学质量的措施，希望能够为机床夹具课程的教学提供可以参考的依据。

关键词：机床夹具 课程教学 有效性

对于机械加工行业来说，机床、夹具、刀具以及测量工具是进行零件加工的四大要素，其中夹具属于机床加工中的工艺装备，直接关系到机床的技工精度。因此夹具课程一直是机械类专业学生必须要掌握的专业性课程，但是受中职院校学生综合素质水平的影响，机床夹具课程在教学过程中遇到的难度非常大，学生的学习兴趣不高，很难实现教学质量的提升。下面就中职院校机床夹具课程的教学有效性的提升，给出自己的几点意见和建议。

一、通过问题设置，提高学生学习兴趣

传统情况下对于机床夹具的教学，教师上来就讲各种原理，学生学习起来非常枯燥。特别是中职院校的学生，他们认为自己只要掌握机床的操作知识就可以了，学不学夹具的理论根本无所谓，导致他们在夹具课程中听讲的积极性较差。为此教师要想提高机床夹具课程教学的有效性，首先要解决的一个问题就是学习兴趣。

这就要求教师在进行课程讲解之前，根据本节课所要讲解的知识设置相应的问题，激发学生进行探究的兴趣。如夹具课程中比较典型的一个知识是零件的定位原理，在上课之前教师可以拿一些零件让学生寻找一定的方法，将零件的运动限制为一个或者几个。在这个过程中学生肯定会进行多次尝试，同时也会出现很多问题。这时教师可以引入6个自由度的概念，然后讲解如何通过定位实现对零件不同数量自由度的限制问题。整个讲课过程中，通过问题的层层设置和解答，不断满足学生进行探索的好奇心。这样一个零件自由度问题就得到了很好的解决，学生学习起来也会感到非常快乐和有趣，自然就会达到较好的教学效果。

二、通过小组讨论，充分发挥学生的创新性思维

素质教育的实施，强调教师在教学活动中的主导性，要求教师将课堂真正还给学生，实现学生创新能力的培养。只有这样学生才能够真正掌握学习的方法，才能够真正体会到学习的快乐。如在进行夹紧力确定原则时，教师可以将班内的学生分成若干个小组，一般每个小组由6～7名成员组成。然后教师为每个小组发放一个零件模型，要求各个小组讨论应该采用的夹紧方案。这样学生就会努力回忆自己学习过的相关知识，并且通过查找相关资料得到具体的解决方案。

职业院校中的学生理论性较差，但是其思维比较活跃，通过讨论可能得到的方案多种多样。这时候教师就要起到引导的作用，首先对学生提出的方案给予充分的肯定，然后引导学生认识到其方案中存在的不足之处，鼓励其小组对其方案进行进一步的优化。最后每个小组将自己的方案和得到的夹紧力确定的原则总结到一张纸上，并且张贴到黑板。各个小组可以对其他组的方案进行对比和总结，从而确定应该选择的最佳夹紧方案。对于各个小组给出的方法，教师要给予多方面的评价，从其方案的合理性、小组成员的参与性以及方案讲解过程中的表述语言等等，实现对学生的综合性评价。同时教师还可以让学生对自身存在的问题进行分析，以实现其更好的进步。

如在教学过程中，教师可以为学生准备两个V形架和一个圆柱，为学生讲解V形架在零件定位中的应用。首先教师让学生将圆柱放置在一个V形架上，这时圆柱出现了一定的倾斜现象，如下图（a）所示。这时教师不要直接为学生讲解造成这种现象的原因，而是向学生提出疑问，让各个小组的学生对现象产生的原因进行探讨。然后教师让学生将第二块V形架放在圆柱体的下面，如下图（b）所示。此时圆柱体不会再出现任何倾斜现象，通过这两种现象的对比，学生对夹具课程中所讲自由度会有更深的理解。前一种现象的主要原因是由于圆柱体在该方向上的自由度没有被限制住，圆柱还能够绕此方向进行旋转运动。后一种则是由于圆柱体在该方向上的旋转自由度被完全限制，不能够再绕此方向进行旋转。通过讨论，学生能够对长V形架对圆柱体自由度的限制的情况有更好的理解。

整个教学过程中，学生跟随教师的思路一步步进行，充分调动了学生的参与性，该方法还在很大程度上培养了学生的创新性思维，促进了学生的长久发展。

三、运用多种现代化的教学手段

夹具中的很多内容非常抽象，学生对生产实践的接触较少，教师在讲解过程中往往花费很大的力气，学生还是对其内部结构和工作原理难以理解。因此教师在教学过程中要充分利用各种现代化的教学手段，如多媒体或者虚拟教学，将课堂上所要讲解的内容制作成三维动画形式，在讲课过程中利用多媒体为学生演示其工作原理。如在进行铰链四杆机构一节知识的讲解过程中，教师可以利用动画向学生展示四杆机构独有的急回特性以及死点位置，学生能够清楚地看到其动态效果，提高对该知识点的理解能力。

四、增加实践环节

机床中夹具中使用的原理都是源于生活和生产，因此教师在进行课程讲解过程中要做到理论和实践的结合。特别是中职院校学生，他们对理论知识的兴趣较低，在学习过程中的重视程度不够，但是对于实践性课程，他们的兴趣较高，参与的积极性较强。所以教师要为学生创造各种机会，学生通过亲自动手实现对所需理论知识的理解和加深。如在进行典型机床夹具一节时，教师可以带领学生到实习车间进行参观，让学生了解当前机床中使用的夹具类型和特点。

通过观察，学生能够清楚地看到夹具和机床主轴之间的连接情况，从而明确夹具使用时必须要确保其旋转轴跟主轴一致的结论。如果出现夹具结构不平衡现象，可以通过增加配重等方式得到改善。这样教师在课堂上需要花费较大时间和精力进行讲解的东西，在实习车间可以非常轻松地讲完，而且学生的学习兴趣较高，有利于学生感性认识的形成。这时教师再将学生带回，在课堂上对本节课所讲知识进行总结，能够达到事半功倍的效果。

另外，教师可以根据教学内容，让学生设计一些简单的夹具，让学生能够将所学知识成功应用到实践过程中，增强学生的成就感，激发他们进一步学习的信心和兴趣。如每年学校都会让学生在金工实习阶段，自行制作机床钻孔时所用的夹具。

五、小结

机床夹具设计课程是中职院校机械专业学生的专业性课程，具有较强的抽象性。调查中我们发现，教师在教学过程中普遍采用传统的教学方法，学生的接受能力较差，不能够达到预定的教学目标。为了能够确保课程教学的有效性，必须要进行教学改革。笔者根据自己多年的教学经验，对教学过程中可以采取的措施进行了探讨，如可以通过问题设置，激发学生兴趣；小组讨论，培养学生的创新意识；运用多种现代化的教学手段以及理论和实践相结合的方法。另外教师在教学过程中要充分考虑中职院校学生学习的特点，采取合适的教学方法，从而确保机床夹具课程教学的有效性。

参考文献：

[1]仇煌磊.从机床夹具设计探讨如何提高零件加工品质[J].装备制造技术，2013（7）.

[2]黄淑芳，陈伟珍.高职“机床夹具设计与应用”项目化改革的实践[J].中国电力教育，2012（32）.

[3]梁伟文.复杂零件斜面斜孔加工的夹具设计[J].中国制造业信息化，2011（12）.

[4]林平.车床切削加工夹具设计存在问题及其解决方法[J].华章，2011（8）.

（作者单位：茂名技师学院）