以减速器为载体对高职机械类课程进行改革的探索

韩鹰飞

(武汉工程职业技术学院　湖北　武汉：430080)



以减速器为载体对高职机械类课程进行改革的探索

韩鹰飞

(武汉工程职业技术学院湖北武汉：430080)

摘要在机械产品里，减速器的应用十分普遍，几乎涵盖大部分典型的机械类零件。为改变长期以来高职院校机械类各课程之间教学处于割裂状态，探索了以减速器载体为主线，实施基于减速器载体的典型零件的项目教学改革，从而将高职机械类课程贯穿教学始终，改革取得了良好的效果。

关键词高职院校；机械课程；减速器；课程改革

高职机械类课程是理论性、实践性都较强的综合课程，涉及很多名词术语、标准项目、抽象概念、符号代码、图形等，且知识面很广，要求学生要具备异性的空间想象能力以及计算机能力。鉴于高职院校学生普遍缺乏扎实的基础知识及企业实践操作经验，更没有接触过机械产品及其零部件，导致学习机械类课程时面临较大困难。

在机械产品里，减速器的应用十分普遍，因为它几乎涵盖大部分典型的机械类零件，包括轴类、齿轮类、箱体类零件以及标准件等。如果高职院校机械类课程能将减速器作为载体对其教学内容进行重新设置，就能基于减速器中的典型零件实施项目教学。因而本文以减速器为载体针对《机械制图与CAD》、《机械制造工艺学》课程对高职机械类课程改革进行分析、探讨，希望能对今后的课程教学有一定借鉴作用。

1基于减速器为载体的《机械制图与CAD》教学改革

1.1课程教学内容改革

《机械制图与CAD》课程要求学生具备识图、绘图能力。如果能依托减速器实体开展项目教学，不仅能让学生完全掌握读图、看图、零件图绘制等能力，还能对机械生产中的典型零件的类型、结构、画法等有一个充分的认识，从而使机械类课程教学效果事半功倍。

如以减速器为载体，可将高职院校《机械制图与CAD》课程教学内容改革成六个项目(如下图1所示)，其中四个项目依托减速器中的典型零件，有效开展识图、读图、绘图等教学，每一个项目教学开始之前要为学生讲解与画法几何相关的基础知识，以便为学生顺利学习每一个项目提供条件。

图1　以减速器为载体的《机械制图与CAD》教学内容改革

1.2教学改革实施

一是将画法几何中求点、直线、平面的投影实长、实形、相对位置关系等内容删减掉，重点对正投影的基本原理以及点、直线、平面的实际投影规律进行讲解，再结合上述七个项目加大讲解减速器各零件表达方法、机械图样的阅读和画法等内容的比重。

二是高职院校教师不仅要培养学生依赖AutoCAD对机械图样进行绘制的能力，还要凭借SolidWork、Pro/E等软件为学生演示减速器中各个零部件的实际造型，包括断面图、三视图、剖视图等，同时直观为学生展现形成减速器零部件三视图的过程，让他们轻松掌握三视图的投影规律、对应关系[1]。

三是加强开展实训教学，注重课程设计。教师不仅要对练习作业进行精选，还要适当在课堂上安排机件表达方法、模型三视图、减速器典型零部件测绘等环节，充分利用一周的课程设计时间让学生将装配减速器的图绘出来。教师可要求学生掌握使用绘图工具的方法，促使他们能用手工、计算机等绘制减速器的零件图以及装配图，正确把握作图的步骤，强化标准意识，将制图的最新标准贯彻落实，锻炼和提高学生绘制零件图、草图的能力和一般类零件、常用件、标准件中标准结构的尺寸、公差、配合查表等能力。

2基于减速器加工项目的《机械制造工艺学》教学改革

2.1教学实施中的项目、模块划分

依据传统专业的划分，研究《机械制造工艺学》的范畴包括零件的机械加工、装配等工艺过程，并依据项目教学任务完成典型的零件加工，涵盖基本理论知识、实践操作等支持。与机械制造工艺相关的理论知识对加强现场操作而言具备良好的指导作用。在高职院校传统的机械类《机械制造工艺学》课程教学中，教师通常会先为学生讲授工艺基础知识，学生往往感到这门课程抽象空洞、枯燥无味甚至难以理解[2]。

在《机械制造工艺学》的项目教学中，教师可先针对典型零件开展加工实训活动，让学生学会减速器各种典型零件的加工工艺，从而改变传统实践与理论脱节的教学状况，将工艺基础知识渗透到实践操作环节，为学生理解、掌握加工工艺提供便利，并让《机械制造工艺学》课程教学变得更加有趣、生动。该项目的构成要素主要包括目标、内容、实施、评价、提高以及应用等。为方便实施项目教学，可在每一个小的项目里设置8个模块，分别是工作任务、项目目标、技能训练、基本理论知识、拓展知识、效果评价分析、练习改进、应用知识把实际问题解决好。《机械制造工艺学》课程改革的减速器项目可分为加工工艺项目、装配工艺项目，而加工项目又可继续分成轴类零件加工项目、齿轮类零件加工项目、箱体零件加工项目(如下图2所示)。

图2　减速器加工工艺细分图

2.2项目教学实施中应注意的问题

为确保高职院校《机械制造工艺学》课程改革取得更好的教学效果，教师应对项目教学有一个合理的安排，集中开展教学活动，并在实施过程严格遵循实践、总结理论、再实践应用理论的基本原则。其中，项目任务的布置至关重要，教师需让学生充分明确项目目标，从而做到有的放矢[3]。如以减速器为载体的轴类零件加工工艺可安排一周(即30课时)进行集中教学：一是用2课时来布置项目任务，并对项目任务进行细化，主要有分析零件材料、结构工艺、毛坯种类，安排零件加工路线，选择加工余量，选择、维护和保养加工设备、工装，选取切削用量，选用切削液等。二是用2课时开展岗前教育活动，对学生进行厂规厂纪与安全教育，主要是学习人员管理制度、岗位责任制、安全操作规程等。三是用18课时进行技能训练，让学生带着任务去解决问题，如果条件允许，学生还可通过师傅的指导亲自动手完成部分或整个加工任务，熟悉加工工艺过程。四是用2课时进行自我小结，并对成果进行交流、分享，促使学生能对技能训练中的收获进行交流，并提出问题。五是用6课时完成教师总结工作，即教师依据学生提出的问题来引导他们对工艺问题进行分析，并为他们讲授有关工艺的知识。六是用4课时来创新、提高，让学生凭借工艺知识对实际生产环节的工艺问题进行分析，并指导他们针对不合理的工艺提出相应的改进措施。除此以外，教师还可以为学生布置一个新任务，让他们应用已经掌握的知识来解决实际问题，如加工车床主轴、细长轴的工艺问题。而应用评价分析指的是对学生应用知识解决实际问题的能力进行评价，主要有教师评价、小组评价、自我评价。

3课程改革设计应注意的问题

3.1注重分析减速器的工艺结构

减速器工艺结构与生产加工的便利性、可行性有直接关联，所以高职院校机械类教师在设计课程时需将其重要性凸显出来，以有效培养学生联系理论与实际的能力[4]。减速器常见工艺结构包括：铸件要有相应的拔模斜度，为取模提供便利；要在箱体上铸出一个平台，为钻孔与精度保证提供便利；逐渐过渡加强筋的厚度，以促进铸件冷却环节内应力的减少；配作上下箱体，为加工、定位销孔提供便利。

3.2注重分析减速器各零部件的关系

在以减速器为载体设计机械类课程时，教师应注重帮助学生将减速器各个零部件的相互关系分析清楚，从而有效提升学生设计效率。从高职院校学生一般的认知规律来看，感性认识能使理性认识成效有一定的提升，所以在学生自己设计之前，教师可通过拆装减速器、展示实物、演示动画等方式帮助学生进一步认识减速器的结构，促使他们能对减速器各零部件的装配关系有正确的理解。

3.3引导学生自主分析

高职院校教师可将减速器设计作为一项训练学生实践操作能力的综合性学习任务，而学生在设计环节将不可避免地遇到一系列问题。当学生碰到各种各样的问题时，教师有责任给予学生必要的指导，但不能间接或直接给出答案，切忌越俎代庖，否则极易让学生不自觉地养成不爱动脑筋的不良习惯，学习依赖性越来越强[5]。为在不越俎代庖的同时又起到引导学生自主分析的目标，教师可采取一些具体的做法：一是只讲方法，不把答案给学生。学生碰到难题、问题通常是因为他们没能完全掌握相应的方式方法，或没有理解透彻以减速器为载体的机械类课程设计的内容，如在设计轴时，要求学生要校验轴的强度，此时就必须将轴上危险点的最大扭矩、弯矩算出来，接着再合成扭知、弯知，最后才是通过公式开展计算校验工作。该过程要用到的方法有求出扭知、求出弯知、合成扭知弯知、校验强度，而教师只需要将这些方法告知学生，而不是直接为他们提供答案或解答过程，从而有效提高学生的设计能力、计算能力。二是要讲原则，不把过程给学生。如减速器大齿轮表面的硬度要达到硬度220HBS，而要满足这一要求可选择多种热处理方法，且每一种方法有自己的工艺特点，这就要求学生要综合考虑齿轮材料的特性、经济性等要求，并进行综合判断，合理选择热处理方法。这样一来，教师不仅使学生明确以减速器为载体的机械类课程设计目标，还不会对学生的思维产生任何限制，学生获得的自主学习空间更多，且能在思维刺激下更容易发挥出各自的想象力、创造力，对培养技能型人才有诸多益处。

4结语

我校以减速器为载体对机械类课程改革已经实施，比如《机械制图》、《机械零件测绘实训》、《机械设计基础》这些课程的部分教学内容是围绕减速器做一些项目式教学。这样的初步探索已经显现出比较好的效果，2016届湖北省机械创新大赛中我校机电系同学通过自己设计、制作、调试的作品获得了一等奖。 但这是全新的尝试，需要教师在今后的教学中进一步探索、研究，在实践教学环节融入理论知识，从而以减速器为载体构建全新的高职机械类课程教学模式，为社会、企业输送大量技能型、应用型人才。

参考文献

[1]程洋.基于减速器的机械制图与AUTOCAD课程改革探索[J].科技信息,2011，(19)：289.

[2]刘小兰.基于任务驱动的《机械工程基础》课程改革探索[J].科技资讯,2012，(2)：186-187.

[3]张楠.高职院校机械类专业技能课程建设探索[J].辽宁师专学报(自然科学版),2013，(3)：28-30+45.

[4]燕金华.高职机械制造类课程实践教学改革模式的研究与探索[J].电子测试,2013，(13)：155-156.

[5]孟永辉,张秀红,郭平.基于SolidWorks二次开发的减速器课程设计教学辅助系统[J].新技术新工艺,2010，(12)：52-54.

(责任编辑：李文英)

Retarder-based Mechanical Curriculum Reform in Vocational College

Han Yingfei

(Wuhan Engineering Institute, Wuhan 430080, Hubei)

Abstract:Being a widely used mechanical product, retarder is seen in most typical mechanical parts. Mechanical courses are in a separate state in vocational college. So, the author of this paper has made a bold tentative plan and initial attempt, using retarder as a typical parts and the carrier of the main line which goes through the whole mechanical courses. The author’s attempt has gained satisfying results.

Key words:higher vocational colleges；mechanical course；retarder；curriculum reform

收稿日期：2016-05-15

基金项目：本文系武汉市教育局2014年市属高校教学研究项目“以减速器为载体对高职机械类课程进行改革探索”(项目编号：2014202)成果之一

作者简介：韩鹰飞(1977～)，女，硕士，讲师，工程师.E-mail：252012175@qq.com

中图分类号：G712

文献标识码：A

文章编号：1671-3524(2016)02-0084-03