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 дол­жен 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 каче- ства, 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 ^ 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, исполни­тельный 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 дета­ли, 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. вы- являются основные движения, совершаемые ее частями, а не толь­ко особенности элементов рабочего процесса. Это весьма существен­но, так как известно, что один и тот же рабочий процесс может быть выполнен рабочими органами машин с разнообразными на­правлениями движения. Так, при перемещении автомобиля вращают­ся его колеса, а рабочий орган реактивного самолета (ракеты) вообще неподвижен относительно самой машины и лишь динами­чески 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, следователь­но, 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 и з у ч е н и е ц е л е с о о б р а з н о о с у щ е с т в л я т ь в т а к о й п о с л е д о в а ­ т е л ь н о с т и.

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

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

3 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 дан­ной конструкции.

4 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).

5 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 жизнью

(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 приме­ров множество.

Как ясно видно, межпредметные связи при изложении обще­технических 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 технологи­ческой (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 пере­устанавливалась (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 технологи­ей 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 пони­мание, почему невыгодно «переводить» металл в стружку, исполь­зовать архаичные технологии, выпускать продукцию, не считая, во что она обходится. Здесь прямые выходы на экономику — раз­личное 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.