《机械基础》教材整合若干问题及处理意见

    罗颖

    摘 要：《机械基础》课程是中等职业学校数控、模具专业的一门主要专业课程。根据市面上常见的教材以与教师一线教学经验整合教材，整理中高职衔接教材中职部分时，发现《机械基础》教材的若干问题。教材的编写应该结合实际教学实际与时俱进，适当增减。针对发现问题后，根据课题小组的看法提出处理意见。

    关键词：机械基础 教材整合 处理意见

    《机械基础》课程是中职、高职机械方向专业常设的一门重要基础专业课程，它为学习者奠定了必不可少的机械基础知识。在整合中等职学校数控、模具专业中高职衔接教材时，发现《机械基础》教材的若干的问题，根据个人的一线教学经验和课题小组的看法提出处理意见。[1]

    从几个常用版本的中等职业学校《机械基础》教材中可以了解到这门课程主要的教学内容有如下几个：常用机构、金属材料常识、机械传动、轴系零件等。[2]

    一、中职学校学生接受能力有限，教学设备专业程度低

    中职学校的生源主要是来自当地初中毕业生，入学年级大致在十五岁左右，年纪较小，以往他们都是在学习语数英等传统科目，对于新的一门非传统科目，他们的接受程度和接受速度都会比传统科目来得慢一点。而《机械基础》在常规的课程安排当中，是数控模具专业同学们最早遇到的专业科目之一，所以应该秉承从简入深的原则，尽量让入门的教材简单化。例如在较多的教材里，除了以上列举的教学模块之外，还有机械力学模块，主要的教学内容有静力学、材料力学等。机械力学方面的知识是深度理解各种机械运动的基础知识，在机构的设计中需要严格计算力学方面的数据。对比于一般的普通高中的学生，我们中职学生大多数并不太擅长理论学习，而是擅长动手实践操作。而且，机械力学在我们其他模块的学习当中并没有涉及太多，在中等职业学校的教材当中应该删减，应该在高职的教材中才设置。另外，部分教材中还安排了“液压和气压传动”部分教学难度高，实践操作难以实现，所以应该适当删减调整。

    另外，中等职业院校的主要教育职责是让学生在三年的中职生涯当中尽可能快速的学会一些实用的加工性能，所以在数控模具方面的教学设备更多的是普通车床、数控车床、数控铣床、加工中心，线切割和3d打印等。考虑到设备成本和教学安全的问题，极少的中等职业学校会购入一些金属拉伸实验仪器、金属热处理炉等教学设备。例如在金属材料常识模块中，为了引入金属材料的力学性能，有些教材會用比较长的边幅，详细的解读整个金属拉伸实验中的金属伸长曲线、变形的各个阶段。这很容易让一线教师误解，大边幅的文字应该是一个教学重点，由于缺乏了实验设备，往往会借助一些教学视频来进行辅助教学。但是金属拉伸实验的变形过程是变化是细微难以观察的，而断裂的过程更是转瞬即逝的，所以有可能会出现花了很长的时间去试图让同学们理解，缺未能达到预期的效果。这一部分的处理意见是，可以通过拉伸实验引出该部分的重要内容强度、塑性、硬度，减少一些学生较难理解的实验过程解读、实验数据计算、实验数据分析等。如部分编者仍然觉得该部分是金属材料力学性能指标的核心部分，可以把这一部分实验过程和实验数据以趣味知识的形式放在本节内容的最后面由学生自行阅读理解。

    二、钢的热处理部分内容既重要又难以理解

    钢的热处理部分是我们“金属材料常识”模块当中非常重要一部分。与上一条所述的相反，部分教材在这一部分的编写过于简单。例如某教材在写关于“退火”的知识：是将钢加热到适当的温度，保持一段时间，然后缓慢冷却（炉冷）的热处理工艺。在写关于“正火”是将钢加热到适当的温度，保持一定的时间出炉空冷的热处理工艺。对于一些毫无实践经历的学生而言，通过这样的文字是很难理解在这个过程当中金属材料到底发生了什么变化，为什么有些金属硬度提高了，有些金属硬度降低了。因为没有认知金属热处理的实质变化，所以很难理解金属的热处理在金属类零件的生产加工刚当中的重要地位。

    为了更好地让学习者理解热处理的本质，建议以钢作为例子，在“金属热处理”之前插入钢的结晶过程。根据Fe-Fe3C相图，简单的讲述钢在不同温度阶段冷却时得到不同的组织。尽量简单通俗的阐述各种不同组织分别有什么区别。为下一接的“钢的热处理”做好足够的铺垫。

    三、与时俱进，增加一些当今常用而书本上又没有介绍到的机械相关知识

    3D打印技术日新月异，对传统的机械切削加工方式冲击很大，颠覆了往日模具制造业的传统加工模式。我们可以通过3d打印的方式，直接打印出产品样品，产品成品或者直接打印模具。所以3d打印是我们数控模具专业毕业生必须掌握的一项技术。产品或者模具的设计与计算机辅助设计有关。而3d打印所使用的的材料则不是我们传统的由外力切削加工成型的金属材料，而是一些新型的工程材料。如工程塑料是当前应用最广泛的3d打印塑料，经常用来制作工业零件或者机器外壳。光敏树脂，在紫外线下发生固化，可以制作高强度耐高温、防水材料。橡胶类材料可以制作轮胎垫片、医疗设备、汽车内饰等。3d打印还会打印金属材料，主要是以金属粉末为主。还有陶瓷材料和其他的3d打印材料。以上列举的这些材料都应该归类为我们新型的工程材料。我们除了要学习传统的钢、铁、非铁金属之外，我们还应该补充新型材料。

    四、课后练习题的数量应该有效并足够，教材的学时安排应该合理

    讲练结合是一线教师常用有效的教学方式，如果教师在备课过程当中，因为教材上的习题不足，需要自行找练习的话，那应该不是一本受教师喜爱的教材。教材的练习应该安排在每节教学内容之后或者每章教学内容之后，数量应该配备足够，并且有足够的代表性。每一节的教学内容应该配备的习题应该有10题左右，可以适当增减，并且可以有多种形式，可以为填空题，选择题，判断题，计算题，简答题等。而如果单一都为简答题，则不能多方面的检查学生的学习情况。

    最后，教材是投入到一线的教学当中的，所以教学内容的多少应该紧密结合学生的学习时间来安排。一般《机械基础》课程在实际的教学当中，会根据学期课程安排的松紧，安排每周4或6个课时。而正常的全日制中职学校，每个学期会有20周的学习时间，所以在编写教材时，教材的内容应该安排80学时或120学时，不应该过多或过少。以上是本人在整理《机械基础》教材时遇到的若干问题，并根据个人浅陋学识和课题组意见提出了解决的意见。

参考文献

    [1]朱明松.机械基础[M].北京：机械工业出版社.2012-4.

    [2]柴鹏飞，黄正轴.机械基础（少学时）[M].北京.机械工业出版社.2010-4.