Методика проведения занятий по элементам машиноведения на уроках технологии

Успешному выполнению работ по сборке и разборке способствует рациональная организация рабочего места. Опыт показывает, что нередко учащиеся складывают крепежные и другие мелкие детали не в заранее подготовленные коробочки, а куда придется, так что найти нужную деталь в общей их массе трудно. Учитель указывает учащимся на эту ошибку и допускает их к работе лишь после проверки того, насколько правильно организовано рабочее место.

Непосредственной разборке объекта предшествует ознакомление с его устройством и принципом действия. Учащиеся часто недооценивают значения этого этапа работы, а главное - не умеют направить свои действия, поставить перед собой конкретные задачи. Поэтому именно здесь важна руководящая роль учителя. Учитель разъясняет, что, прежде чем разобрать объект, нужно хорошо запомнить, как расположены детали по отношению друг к другу. Последовательность разборки запоминают для того, чтобы в обратном порядке произвести сборку деталей. Иногда приходится специально помечать детали, чтобы при сборке было легче установить их на прежнее место [28].

Объекты труда, используемые при обучении учащихся элементам сборочного процесса, должны служить в мастерских длительное время, так как часто менять их практически очень трудно. Поэтому учитель внимательно следит за тем, чтобы в процессе работы соблюдались такие правила, как применение молотков с бойками из цветных металлов либо подкладок из цветных металлов, смазывание деталей перед сборкой.

Формирование умений по разборке и сборке машин, механизмов и т. п. важно для политехнического образования, так как служит расширению представлений учащихся об основах современного производства, где сборка изделий в настоящее время широко распространена. Кроме этого, формирование умений по сборке и разборке связано с более глубоким ознакомлением учащихся с элементами машиноведения.

Обучение работе на деревообрабатывающих и металлорежущих станках

Работа на станках связана с возможностью травматизма, поэтому особенное внимание должно быть уделено правилам безопасности труда. Опыт работы показывает, что учащиеся не всегда осознают грозящую им опасность и нарушают элементарные правила безопасности, пытаясь, например, остановить руками части станка, вращающиеся по инерции после выключения последнего, измерить на ходу станка деталь и др. Поэтому учитель подробно разъясняет учащимся правила безопасности труда и указывает, к чему может привести нарушение их. Конечно, предостерегать учащихся нужно так, чтобы не вызвать у них боязни к работе на станке. Известно, что некоторые учащиеся не сразу решаются работать на станке, и поэтому в процессе разъяснения правил безопасности труда нужно вселять в них уверенность в свои силы.

Работа на станке начинается с организации рабочего места. Учитель показывает на конкретных примерах, на что надо обратить особое внимание, например на правильное расположение инструментов в тумбочке и заготовок на стеллаже.

Непосредственной обработке материалов на станках предшествует ознакомление с приемами управления: включение и выключение станка, переключение коробки скоростей и подач, перемещение рабочих органов. Особое внимание следует уделить разъяснению правил пользования рукоятками, так как учащиеся, не понимая, чем это грозит, пытаются иногда переключать рукоятки, не останавливая станка.

Работая на станках, учащиеся овладевают приемами выполнения ряда операций. Так, после ознакомления с устройством и работой сверлильного станка и соответствующего инструктажа учащиеся накернивают центры будущих отверстий, закрепляют детали, подбирают и закрепляют сверла требуемого диаметра, подводят сверло к накерненному месту детали и выполняют сверление. Целесообразно предупредить учащихся, что сверло следует подавать равномерно, а по окончании сверления сквозного отверстия, когда сверло идет легче, необходимо с меньшей силой нажимать на ручку подачи. Следует предупредить и об опасности увеличения скорости подачи во время выхода сверла из сквозного отверстия [22].

Учитель внимательно следит за работой учащихся и своевременно предостерегает их от ошибок и нарушений правил безопасности труда. Чаще всего учащиеся делают такие ошибки при освоении приемов сверления:

Ненадежно закрепляют деталь для сверления. В таком случае учащегося не следует допускать к работе, пока он не научится закреплять деталь.

Слабо зажимают сверло в патроне, в результате чего оно останавливается во время сверления. Следует остановить станок и хорошо закрепить сверло.

Чрезмерно или недостаточно нажимают на рычаг (ручку) подачи. Учитель должен положить свою руку на руку учащегося и продемонстрировать силу нажима.

Неправильно располагают заготовку по отношению к сверлу, вследствие чего сверло «уводит» и оно изгибается либо заклинивается. Необходимо исправить положение детали с тем, чтобы ось будущего отверстия совпадала с осью сверла.

Несвоевременно выводят сверло из отверстия для освобождения его от стружки.

С целью усовершенствования умений по сверлению на станке учащимся показывают приемы сверления глухих отверстий, знакомят с применением переходных конусных втулок для крепления сверла больших диаметров и порядком сверления отверстий диаметром более 10--12 мм, показывают приемы затачивания сверла.

На занятиях рекомендуется продемонстрировать кинофильм «Сверлильный станок», а во время экскурсии познакомить учащихся с различными производственными сверлильными станками, в том числе станками-автоматами.

Работая на токарном станке, учащиеся обтачивают наружные цилиндрические поверхности, подрезают торцы и уступы, протачивают канавки, отрезают заготовки, растачивают отверстия. При этом могут применяться различные методики обучения трудовым операциям.

В одних случаях обучение строится так, чтобы учащиеся с первых уроков занимались общественно полезным трудом. Для этого объединяется изучение таких операций, как обтачивание наружной цилиндрической поверхности и отрезание, что дает возможность с самого начала придать работе учащихся производственный характер.

Другие учителя предлагают учащимся изучить сначала только одну новую операцию, а после овладения первоначальными навыками по ее выполнению приступить к следующей операции. Такая методика связана с различными формами организации занятий. Первая форма характеризуется тем, что учащийся, обрабатывая деталь, выполняет изучаемую и ранее усвоенные операции, а незнакомые ему операции выполняет учитель. По мере овладения операциями учащийся принимает все большее участие в изготовлении детали, а участие учителя становится соответственно меньше. Такая организация занятий удобна тем, что учащиеся с самого начала обучения могут включаться в производительный труд; благодаря последовательному изучению отдельных операций облегчается процесс овладения ими. Однако существенный недостаток такого обучения заключается в том, что значительное время на станке работает сам учитель, а школы, как известно, имеют небольшое количество станков [24].

Вторая форма организации занятий предусматривает такой подбор заготовок, при котором учащиеся, обрабатывая их, изучают все предусмотренные программой операции, переходя от простых к более сложным. Так, на первом занятии учащиеся обтачивают наружную поверхность заготовки, на втором - подрезают торцы и уступы, а на следующих - протачивают канавки, отрезают деталь и, наконец, растачивают отверстия. Таким образом, появляется возможность соединить обучение с изготовлением полезных изделий при сохранении последовательности изучения операций, оправданной с технологической и педагогической точек зрения. Стремясь быстрее изготовить изделие, учащиеся с интересом изучают новые операции. Однако необходимость в этом случае иметь большое количество заготовок затрудняет применение данной формы организации занятий во всех школах.

Третья форма организации занятий обусловлена тем, что одну и ту же деталь изготавливают два учащихся. При этом простейшие операции выполняет тот, кто только приступил к работе на станке, а более сложные - тот, кто уже работал на нем. Для этого заблаговременно, например, на кружковых занятиях, учитель обучает нескольких учащихся работать па станке. При данной форме организации занятий достигается более рациональное использование станков, чем при первой форме. Именно поэтому она широко распространена в школах [18].

Заслуживает внимания еще один вопрос, связанный с методикой обучения работе на станках. При профессиональной подготовке рекомендуется изучать вспомогательные приемы отдельно от основных. При этом изучение вспомогательных приемов рассматривается как подготовка к овладению основными приемами. Эти рекомендации достаточно обоснованы, и с ними можно согласиться, когда идет речь о подготовке токарей. Что же касается занятий в мастерских, где учащиеся знакомятся лишь с элементами обработки материалов на станках, то опыт показывает, что процесс обучения ускоряется при одновременном изучении вспомогательных и основных приемов. Кроме того, в этом случае удается с самого начала соединить обучение с производительным трудом. Ранее в пособии приведена инструкция к работе «Наладка станка и обработка наружной цилиндрической поверхности», согласно которой учащиеся должны одновременно изучать основные и вспомогательные приемы. Аналогично можно организовать и другие практические работы на станке.

Изучение каждой новой операции, приема начинается с демонстрации их учителем, после чего 1--3 учащихся воспроизводят то, что они видели. Если учитель убеждается, что новый материал воспринят правильно, он предлагает учащимся приступить к работе. В процессе работы учащиеся должны себя контролировать. Поэтому очень важно вооружать их критериями для самоконтроля, на основании которых они могли бы судить, насколько успешно идет работа. Такими критериями могут быть цвет стружки, вибрация резца, чистота обработанной поверхности и др.

В процессе работы учащихся на деревообрабатывающих и металлорежущих станках следует знакомить их с типовыми деталями машин, механизмами, видами их соединений.

При решении указанной учебной задачи особенного внимания заслуживает ознакомление учащихся с понятием о типовой детали машин. Овладение этим понятием важно для развития технического кругозора учащихся. Раскрывая понятие «типовые детали машин», следует показать учащимся, что оно возникло как результат многолетней, кропотливой работы многих ученых и инженеров-практиков. Для того чтобы выявить типовые детали машин, необходимо было сопоставить между собой тысячи и тысячи различных конструкций машин и отобрать те детали, которые наиболее часто встречаются.

Опыт показывает, что учащиеся легко усваивают сущность данного понятия, но очень часто не осознают его практическое значение. Поэтому необходимо познакомить учащихся с тем, какие преимущества обеспечивает типизация деталей, как благодаря этому облегчается труд конструктора и технолога, повышается качество продукции, снижается ее себестоимость, упрощается изготовление запасных частей для машин [13].

Для развития технического кругозора учащихся особенное внимание следует обращать на то, что детали машин непрерывно совершенствуются. Например, в последние годы в машиностроении появляются подшипники, изготовленные не из металлов, а из других материалов. Так, подшипники качения изготавливаются из прессованной древесины и картона, подшипники скольжения - из сплава пластмассы с графитом, благодаря чему отпадает необходимость в смазке поверхностей трения. Знакомясь с такими фактами, учащиеся убеждаются в том, что изучаемые ими технические объекты нельзя воспринимать как навсегда устоявшиеся конструкции, что нужно находить пути для их совершенствования.

Вторым примером могут быть такие часто встречающиеся детали, как зубчатые колеса. Для того чтобы создать у учащихся целостное представление о конструктивных разновидностях зубчатых колес, необходимо не только охарактеризовать и продемонстрировать различные зубчатые колеса, но и сопоставить их между собой, сравнить их преимущества и недостатки. Известно, что основными показателями эксплуатационных качеств зубчатых колес являются плавность передачи движения и наибольший крутящий момент, который можно передать с одного вала на другой. По этим показателям и следует сравнивать различные конструктивные разновидности зубчатых колес. Следует подчеркнуть, что и сейчас, когда, казалось бы, машиностроение располагает таким солидным арсеналом зубчатых колес, рассчитанных на различные виды и величины передаваемой нагрузки, различную скорость вращения, точность работы, конструкторы не отказались от дальнейших поисков. Так, в последнее время появились зубчатые колеса с переменным передаточным отношением, которые позволяют изменять скорость ведомого вала на протяжении одного оборота. Появились также колеса со специальным профилем зубьев, который при той же прочности колес делает их меньше по массе. Это особенно важно, например, для самолетостроения.

Ознакомление с классификацией соединений деталей машин имеет большое значение для политехнического образования учащихся. Знакомясь с преимуществами и недостатками отдельных видов соединений, учащиеся приобретают знания, которые могут быть использованы ими при изучении устройства и работы любых машин, встречающихся на практике.

В процессе изучения механизмов передачи и преобразования движения учащимся можно указать, что для преобразования движения используется всего лишь семь основных видов различных механизмов, а для передачи вращательного движения - пять.

Наиболее полное представление о механизме можно создать у учащихся на примере токарного станка. Именно в этой машине встречаются основные механизмы, применяющиеся на практике (ременные, фрикционные, зубчатые, червячные, винтовые, реечные).

Рассматривая механизмы, целесообразно сопоставлять их между собой, анализировать преимущества и недостатки каждого из них.

Заканчивая ознакомление учащихся с обработкой материалов снятием стружки, целесообразно обобщить их знания на примере резания металлов на станках. При этом учитель подчеркивает, что сущность процесса стружкообразования остается неизменной, несмотря на то, что внешний вид стружки может быть различный (сливная стружка, стружка скалывания и надлома) в зависимости от обрабатываемого материала и режима работы. Сам процесс, стружкообразования может быть раскрыт перед учащимися на научной основе, так как они знакомы по курсу физики с упругой и пластической деформациями материалов, которыми сопровождается резание металлов. Учащиеся подготовлены также к пониманию таких явлений, сопутствующих процессу резания металлов, как трение, нагревание заготовки, стружки и инструмента [10].