Преподавания технологии - Учебное пособие (Крудников П.Р.)

15.2. особенности разделения главных производственных понятий при их изучении

Общепроизводственные понятия включают в себя целый ряд понятий более узких. Называя их главными производственными понятиями, мы подразумеваем фундаментальную основу для перехода от машин вообще к устройству конкретной модели, от технологии вообще к техпроцессу изготовления данного изделия

и т.п.

Очертим примерные разделения главных производственных

понятий:

технические — машина, механизм, прибор, аппарат, инструмент, приспособление...

технологические — операция, установка, переход, проход...

организационные — структура предприятия, организация рабочего места, научная организация труда...

экономические — себестоимость, рентабельность, производительность...

Каждое из этих понятий содержит немало сопутствующих терминов, а самое главное, вводит школьников в мир определений, которыми человек оперирует не только на производстве, но и в быту.

Покажем на нескольких примерах свое представление о методике формирования производственных представлений у школьников.

В специальной литературе есть множество определений понятия «машина», иногда весьма сложных. Учитель технологии дол жен учитывать возможности аудитории, иногда, если это представляется целесообразным, отталкиваясь от бытового опыта учащихся. Вырастая в мире машин, сталкиваясь с ними буквально на каждом шагу, школьник не всегда может четко разделить их по функциям. Поэтому представляется, что беседу (при активном участии ребят) следует начать с определения, какие виды деятельности может выполнить машина на производстве, заменяя труд человека, выделив при этом следующие:

механические (двигательные);

технологические (рабочие, преобразующие, трансформирующие);

транспортирующие (перемещающие);

логические (интеллектуальные);

физиологические (сохраняющие саму жизнь человека).

Первые три вида деятельности связаны с механическим движением, поэтому эти машины можно свести в одну группу. Естественно, будет необходимо пояснить, что у современного промышленного робота, например, названные функции могут гармонично объединяться.

Совсем иные функции у машин, которые могут не совершать чисто механическую работу. В их деятельность на современном производстве человек включил различные вычисления, определение оптимальных параметров технологических режимов, управление и т. п., то есть выполнение интеллектуальных функций. В большинстве случаев и первые группы машин — оснащенные микропроцессорной техникой и микро-ЭВМ, — приобретают новые качества, позволяющие включить логические функции в производственные.

В последние годы появились машины, замещающие функции основных органов самого человека: искусственное сердце, искусственная почка, легкие и т. п. Пусть они сохраняют жизнь человека только на время операции и восстановления его вышедших из строя органов, но объективно они выполняют физиологические функции.

После такого объяснения учащимся будет понятно следующее определение.

Машина — техническое устройство, предназначенное для выполнения производственных (двигательных, логических или физиологических) функций человека.

Определение уже в большой степени соответствует производственно-педагогическим требованиям. Оно позволяет отделить производственное понятие машины от аналогичных бытовых, а также » рассмотреть машину на любом этапе развития, связывая это с историей.

Например, легко объяснять понятие механизма через эволюцию сверлильного станка:

1-й этап — ручной бурав (сверло-инструмент);

2-й этап — коловорот (прибавляется механизм преобразования усилия);

3-й этап — ручная дрель (прибавляется механизм преобразования движения);

4-й этап — сверлильный станок с трансмиссионным индивидуальным приводом (прибавляется источник энергии);

5-й этап — сверлильный станок с программным управлением и т.д.

Школьники уясняют, что техническое устройство только тогда может выполнять производственные функции человека, когда оно объединяет в себе простое орудие труда (инструмент, исполни тельный орган), передаточный механизм и источник энергии.

При этом методически оправдано изучение устройства и работы машин на примере машин технологических (они в программе «Технология» представлены наиболее широко).

При изучении технологической машины (возьмем для примера токарно-винторезный станок) можно рекомендовать следующий путь ее изучения. Вначале учащимся показывают различные дета ли, изготовленные на токарном станке. При этом анализируются технологические процессы изготовления этих деталей. Делается это с тем, чтобы получить картину всех необходимых движений, осуществляемых механизмами станка, иллюстрируя объяснение демонстрациями.

Анализ рабочего процесса технологической машины проводится с целью обоснования выбора того или иного ее устройства, т.е. выявляются основные движения, совершаемые ее частями, а не толь ко особенности элементов рабочего процесса. Это весьма существен но, так как известно, что один и тот же рабочий процесс может быть выполнен рабочими органами машин с разнообразными на правлениями движения. Так, при перемещении автомобиля вращаются его колеса, а рабочий орган реактивного самолета (ракеты) вообще неподвижен относительно самой машины и лишь динами чески взаимодействует со струей газов. Плоскость, например, можно обработать на токарном, фрезерном, сверлильном и других станках. В результате анализа делается вывод, что рабочий процесс оказывает влияние на выбор рабочего органа машины и, следователь но, его движений. Осуществление же этих движений обеспечивается механизмами и другими устройствами машины, необходимое разнообразие которых зависит от характера рабочего органа.

При таком методическом подходе в изложении представление учащихся о современной машине формируется так, что закладывается понимание общности в устройстве и действии машин.

Учитывая, что при выполнении проектов в качестве задания может быть выбрано конструирование, дальнейшее изучение целесообразно осуществлять в такой последовательности.

1.         Принципы компоновки машины и ее общее устройство. При этом рассматриваются кинематические схемы и производится знакомство учащихся с условными обозначениями, принятыми по

стандарту.

Основные приемы управления машиной. Здесь происходит первое знакомство с эргономикой и, если это обосновано программой, с принципами числового программного управления.

Движения, совершаемые отдельными частями машины, их согласование и регулирование в зависимости от режимов технологического процесса. Здесь могут рассматриваться передачи и их особенности, вводиться представления о передаточных отношениях, различиях между механизмами и возможностями их замены в дан ной конструкции.

Общее устройство основных частей. При этом ознакомлении сообщаются сведения по деталям машин и первые представления о расчетах по надежности (конечно, с учетом возраста школьников и уровня их развития).

Правила безопасного обслуживания и ухода за машиной — обязательный элемент учебного процесса. Школьники должны изучать возможные опасности, предупреждать нежелательные последствия для собственного здоровья.

6.         Дизайн машины. Уже с первых занятий можно знакомить учащихся с представлением о гармонии пропорций с целесообразностью конструкции. Следует помнить, что нацеленность на рациональность компоновки, компактность конструкции позволит в дальнейшем выйти на экономические характеристики — металлоемкость, энергоемкость и т. п.

При изучении машин и механизмов на занятиях по технологии открываются широкие возможности для привлечения к практике знаний учащихся по математике, физике, черчению и др. предметам. Даже с литературой! Например, можно обратить внимание на' образность выражений Бориса Пастернака:

Беснуются цилиндр и поршень,

 Мелькают гайки шатуна,

И тенью пролетает коршун

 Вдоль рельсового полотна.

Или у Валерия Брюсова:

                       Огромный город-дом,

Размеченный по числам,

Обязан жизнию

(машина из машин)

Колесам, блокам, коромыслам...

Очевидны связи предмета «Технология» с лингвистикой. Так, слово «деталь» — французского происхождения, исходно обозначает «мелочь», «подробность». А термин «шарнир» в переводе с латинского — «дверная петля». «Шлиц» и «шпонка» переводятся с немецкого как «разрез, щель» и «подкладка, щепка». Таких приме ров множество.

Как ясно видно, межпредметные связи при изложении обще технических понятий не требуют специального поиска.

Знакомство школьников с основными понятиями производственной технологии не менее важно, чем сообщение им основных понятий техники. Здесь также нужно соблюдать постепенность и четкую приверженность принципу «от простого к сложному». Объяснения понятия «база», правильное понимание значения ее выбора, позволяет избежать ошибок учащихся при разметке и измерениях, а в дальнейшем приводит к правильному выбору последовательности обработки.

Школьники хорошо уясняют понятие «технологический процесс», если он иллюстрируется эталонной деталью и технологи ческой (инструкционной) картой, объемной для младших школьников и плоскостной — для старших. Важно, чтобы с первых же занятий определения были четкими, а обозначения соответствовали стандарту. Например, в ГОСТе установлена нумерация технологических операций 005, 010 и т.д. Тогда запись «015 — слесарная» сразу скажет школьнику, что это третья по счету операция технологического процесса. Равно, как и обозначение установки Б пояснит без особого труда для восприятия, что деталь уже пере устанавливалась (т. е. была установка А).

Есть еще одно важное обстоятельство. Деталей — миллионы, каждая имеет свои особенности, следовательно, запомнить все технологические процессы невозможно, да и нет такой необходимости. Школьники с первых же встреч с технологическими процессами должны четко знать — последовательность обработки нужно учиться определять самому. При таком подходе вырабатывается самостоятельность, которая обеспечивает осознанное понимание, порождает уверенность в себе.

Учитель технологии, готовя школьников к будущей трудовой деятельности, обязан четко объяснить различия между технологи ей изготовления одной и той же детали в единичном, серийном и массовом производствах. Лучше всего это делать на простых понятных примерах. Например, после того как учащиеся сами выточили первые болты из шестигранника с большим количеством металлической стружки, неизбежной при такой технологии, можно обратить внимание на недостатки процесса и его низкую производительность. Если теперь продемонстрировать кинофильм или организовать экскурсию на завод, где будет показано получение заготовок будущих болтов на высадочных автоматах с накатыванием резьбы на станках, оснащенных вибробункерами, то у детей составится правильное представление о современном производстве. Главным же итогом при таком подходе станет осознанное пони мание, почему невыгодно «переводить» металл в стружку, использовать архаичные технологии, выпускать продукцию, не считая, во что она обходится. Здесь прямые выходы на экономику — раз личное использование материалов, техники и энергии, осуществляемое с применением достижений науки и направленное на улучшение результатов труда и сохранение природы.

Сообщение технологических понятий должно сочетаться с представлениями о планировании, организации работы и другими сведениями, которые целесообразно рассматривать во взаимосвязи.