摘要：通过发掘一些简易的教具，将抽象的理论现象化，帮助学生理解机械教学中深奥、难懂的概念、原理，从而达到完成教学任务、提高教学质量的目的。
　　关键词：教具 作用 探索
　　0 引言
　　高职学生的培养方向是高技能、高素质的学生，要想达到这一目标，一方面要求学生掌握基本的专业基础知识，另一方面要具备一定的动手操作能力，而由于生源的原因，使得高职这一层面的学生基础往往参差不齐且相对较差，因此，老师在教学时就必须针对这一特点，有的放矢地帮助学生提高这一方面的能力。往近了说，使他们能完成正常的课程学习，在毕业设计时能设计出合格的作品，往远了说，使他们在走向社会后，满足岗位所需的知识、技能要求，达到立足、提升的目的，一句话，不管他们进校时的基础怎样，出校门时应该达到规定的综合素质、综合能力。
　　为了提高教学质量，达到较好的教学效果，校方往往不惜花大力气购置各种教学设施、器具，一方面，且不说每一个学校的财力总是有限的，就算你可以买电脑、买投影仪、买各种软件设施，但这往往还是不够的，因为无论学校怎样投入，也不可能（其实也没必要）把每一个教学环节、每一堂课要涉及到的物品买完回来，另一方面，有些细小物品，市场上可能根本就没有模型可买，这时候，作为老师，你该怎么办？俗话说，“名师出高徒”，自己会，不算会，学生会，才算会，教学的目的归根结蒂是如何让学生把不懂的东西弄懂来，而大部分学生由于工厂方面的见识不多，实践经验暂时还不够丰富，往往对某些问题很难理解，这时候，如果老师能够设计、组装一些简易教具，并借助这些简单的教具，形象地将这些困惑大家的问题具体化，将不仅非常有利于帮助学生理解，而且少花钱甚至不花钱就达到了预期的教学效果。
　　1 模具间隙对产品质量的影响实验
　　我们知道，模具间隙是影响冲压产品质量非常关键的因素之一，这个问题又往往放在学生刚有一点模具基础知识的时候就要讲到，对于高职的同学，有部分人甚至还不是十分理解落料、冲孔、凸模、凹模是怎么回事，所以在讲到间隙对产品质量的影响时，很多同学不明白公式里说的：当凸凹模之间的间隙大时，D落d凸；间隙小时，D落>D凹，d孔　　究竟如何才能让他们理解这些问题呢？
　　我是这么做的：先讲明落料时以凹模为基础计算、冲孔时以凸模为基础计算，接着举例说，在落料时，材料受到拉伸，就沿凹模刃口处的封闭轮廓曲线断裂分离，工件分离后又收缩，在弹性变形的作用下，它要恢复平整，当然就会变得比凹模小；如果冲孔，那么材料就应该按凸模周边的封闭轮廓曲线断裂分离，同理在弹性变形的作用下，当凸模上行后，孔就变大了，如果这个变大的孔径与图纸想生产的孔径尺寸太不相符，那就影响到产品质量了（因为有可能出废品了）。
　　为了更进一步观察这个过程，我用简单的教具做了一个凸凹模之间间隙大的实验：找一个气球、一个去掉盖子的饮料瓶、一支圆珠笔、一段细绳、一把小剪刀，将圆珠笔当作凸模，饮料瓶口当作凹模展示给大家看，并引导大家分析它们的直径大小，进而分析凸凹模的间隙大小，然后将未吹气的气球膜覆盖在饮料瓶口部，绷紧后用细绳扎紧，然后慢慢用力将笔尖扎入绷紧的气球里，孔穿通后，圆珠笔放在孔里很松，这就很直观地看到，孔径比笔的直径要大，也就很容易地解释了当凸凹模之间的间隙大时，冲孔会使产品的孔径大于凸模本身的设计尺寸（即d孔>d凸）。
　　仍用上面的器材，我又演示了落料时的情况：重新选择一部分完好的气球膜覆盖在瓶口，绷紧后又扎紧，然后沿瓶口内壁用小剪刀剪下气球膜，可以看到：由于弹性太好，割下的气球膜缩小得厉害，变成一个小得多的圆形了。这就很直观地说明了，当凸凹模之间的间隙大时，落料后，产品的直径尺寸是小于落料凹模的设计尺寸的（即D落　　上面这个实验的器材虽然简易，操作也很简单，但却很好地解释了落料、冲孔、凸模、凹模、间隙等概念，阐述了间隙对产品质量的影响以及以凸模还是凹模计算的问题。万事开头难，其实这一系列的问题对初学者来说往往感到比较困惑，所以有针对性的简易实验使他们的思路豁然开朗，印象很深刻，因而效果是显而易见的。
　　2 长销、短销定位问题
　　讲解六点定位原理时，我们常常要提到销，因为它是我们常见的一种定位元件，但用长销定位和用端销定位所限制的自由度是不一样的。用长销定位，我们称它为双导向定位，如下图1，它可以限制四个方向的自由度，分别是X、Y方向的移动（以■，■表示）和X、Y方向的转动（以■，■表示）；用短销定位，我们称它为双支承定位，如下图2，它只可以限制X、Y方向的移动，却不能限制X、Y方向的转动。
　　■
　　图1 双导向定位 图2 双支承定位
　　如果我们有这些模型，当然就可以很好地诠释以上这些理论，但万一没有呢？难道就没办法了吗？回答是否定的，下面请看这个实验：
　　先用大拇指与其余四指用力竖直握紧笔杆，另一只手去摇动笔杆，笔杆既不发生前后、左右的移动，也不发生这两个方向的转动，验证了可以限制4个自由度，这种情况下，类似于长销定位；重复做这个实验，但握笔的手只用大拇指和食指、中指紧握，另一只手去摇动笔杆，笔杆与手指不会离开（说明可以限制X、Y方向的移动），但它们却有整体倾倒的趋势（说明并不能限制X、Y方向的转动）。
　　这个实验取材够简单的，因为来听课的同学几乎都带有笔，大家都可以动手做做，每人都亲身体验一下，这样，关于到底能限制几个自由度的问题，印象也就更深刻了。
　　3 定位与夹紧的问题
　　在刚开始学习概念时，我们知道，所谓“定位”就是指工件在机床上或夹具中占有正确的位置，而“夹紧”是利用装置将工件压紧夹牢。夹紧的动作往往通过夹紧装置来实现，一个不能使工件有很好的定位的装置是达不到夹紧装置的基本要求的，所以定位不等于夹紧（这点好理解），夹紧也不等于定位。下面我们来做这个实验，以验证后者的结论：
　　还是用上面的笔杆：竖直手握一支笔，用力夹紧了，但由于上下两端的自由度没有受到限制，也就没有定好位，所以只要用力拍打笔的一头，笔就会往另一头走，因此机械意义上的夹紧和定位是两个概念，夹紧不等于定位，千万不可混淆。
　　后记：在这些年的高职教学中，我觉得要想上好任何一门课，除了利用现有的模型、多媒体设备外，如果能用点心思，动点脑筋，多发掘一些生活中的平常、简单之物，一方面，可以帮助大家更容易地掌握深奥难懂的课本知识，另一面，无论是从活跃课堂气氛，还是从锻炼同学们的动手能力来说，都是有益的尝试与探索。
　　参考文献：
　　[1]李名望主编.《冲压工艺与模具设计》.人民邮电出版社.
　　[2]兰建设主编.《机械制造工艺与夹具》.机械工业出版社.
　　[3]王永刚.中学物理自制教具研究[D].四川师范大学，2009.
　　作者简介：蒋旭华（1969-），女，高工，广西桂林人，曾长期在桂林市某企业技术部工作，现在柳州铁道职业技术学院任教，主要从事机械设计与模具方面课程的教学。