參與式教學法在機械制造工藝學教學中的應(yīng)用探索

吳懋亮?王昊?王化更

摘要：機械制造工藝學是高等學校工科教學中與生產(chǎn)實踐緊密相關(guān)的主要課程，教學過程中采用參與式教學方法，針對具體零件的機械加工工藝問題，設(shè)定具體學習任務(wù)和設(shè)計目標，采用小組合作研究并進行集體研討的形式，通過質(zhì)疑和答辯，使學生掌握機械加工工藝過程的設(shè)計和計算方法。最后通過教師講解和點評，總結(jié)設(shè)計的整體思路和總體過程，糾正學生設(shè)計過程中常見的錯誤，提高學生的學習興趣和學習積極性，培養(yǎng)學生的獨立學習能力、合作能力、組織管理能力以及領(lǐng)導協(xié)調(diào)能力。

關(guān)鍵詞：機械制造工藝學；參與式教學；應(yīng)用

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）11-0145-02

機械制造工藝學是高等學校工科教學中的主要課程，它與生產(chǎn)實踐緊密相關(guān)，學習該課程需要學生了解和掌握一定的專業(yè)知識和生產(chǎn)實踐經(jīng)驗，因此為提高教學質(zhì)量，不僅需要優(yōu)化課程體系，精煉授課內(nèi)容，還需要在教學手段、教學方法上進行必要的創(chuàng)新。參與式教學方法引導學生參與教學活動，通過團隊合作形式進行任務(wù)分解、協(xié)調(diào)、合作，共同完成設(shè)計目標，從而達到深入了解教學內(nèi)容，提高學生學習效果的目的。

一、參與式教學法的基本原理

參與式教學法的理論依據(jù)主要是心理學的內(nèi)在激勵與外在激勵關(guān)系的理論以及弗洛姆的期望理論，是一種合作式或協(xié)作式的教學法。這種方法以學習者為中心，學習者在明確的教學目標指導下，運用科學的方法，在民主、寬容的課堂環(huán)境中，積極主動的、具有創(chuàng)造性地介入教學活動中，加強教學者與學習者之間的信息交流和反饋，使學習者能深刻地領(lǐng)會和掌握所學的知識，并能將這種知識運用到實踐中去。[1-3]

高等教育的受眾群體是作為成人的大學生，教育研究表明，成人學習有以下幾個特征：一是學習更具主動性；二是他們更關(guān)注學習的實用性；三是學習更容易發(fā)揮主觀能動性，如果能將所學的新知識與過去、現(xiàn)在和將來的事情相聯(lián)系，他們更愿意學習；四是學習更注重實效性，如果能取得成績和收到反饋，他們更愿意學習。此外，他們在舒適無壓力的學習環(huán)境下學習，效果會更佳。[4]

高等學校的機械制造工藝學課程具有很強的實踐性和綜合性，要求在教學方法上更注重實踐性。不能單純采用傳統(tǒng)的“說教式”教學方法，大學生不可能通過簡單的聽、說、識記掌握全部的知識，需要親身體驗，進行實踐。參與式教學方法恰好能夠滿足上述要求。

二、參與式教學法的設(shè)計和應(yīng)用

1.機械制造工藝學的特點

機械制造工藝學在高等院校機械制造專業(yè)課程體系中占有重要的地位。[5]該課程內(nèi)容綜合性強，涉及先修課程較多，與機械制圖、機械原理、機械設(shè)計、工程材料、機械制造技術(shù)、公差與互換性測量等課程均有關(guān)聯(lián)，學生較難綜合運用。另外，該課程理論性強，部分內(nèi)容如基準、定位、加工誤差產(chǎn)生原因等比較抽象，學生難以理解。同時，該課程實踐性很強，許多教學內(nèi)容均來自于生產(chǎn)實踐，而多數(shù)學生沒有生產(chǎn)實踐經(jīng)驗，對授課內(nèi)容缺乏直觀印象，授課教師較難實現(xiàn)與學生互動。[6]

2.參與式教學內(nèi)容規(guī)劃

（1）研討形式和目標。機械制造工藝學的參與式教學內(nèi)容針對特定零件進行分析，設(shè)計完整的加工工藝規(guī)程，從而掌握零件生產(chǎn)綱領(lǐng)、工藝規(guī)程設(shè)計、加工方法選擇、加工余量計算等方面機械加工工藝的基本理論和基本技能。

目標實現(xiàn)采用分組設(shè)計的形式，設(shè)組長一名，組內(nèi)成員根據(jù)分工分別完成不同的設(shè)計內(nèi)容，最后經(jīng)過討論和組合，協(xié)作完成整個零件的工藝過程的設(shè)計，從而鍛煉學生的獨立學習能力、相互協(xié)作能力和組織管理能力。

各組根據(jù)設(shè)計內(nèi)容撰寫工藝設(shè)計說明書以及講解設(shè)計過程和設(shè)計結(jié)果的演示文檔。設(shè)計完成后，各組在課堂上公開對設(shè)計的內(nèi)容進行講解和說明，然后通過同學相互提問、質(zhì)疑、答辯和老師點評的形式，討論設(shè)計中存在的問題，提高學生對于工藝設(shè)計的認識。

（2）設(shè)計內(nèi)容的選題和任務(wù)設(shè)置。參與式的教學方法穿插于教學過程之中，由于學生對于基本概念的理解尚處于初級階段，因此，根據(jù)學生的學習情況，設(shè)計的結(jié)構(gòu)不宜過于復雜但是要具有一定的代表性。

通過對零件進行工藝分析和計算，對學生提出基本設(shè)計目標以及具體設(shè)計要求，主要包括：1）根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)和設(shè)計要求，選擇零件的毛坯；2）確定加工過程中的粗、精定位基準；3）根據(jù)零件的加工要求，確定零件各軸、孔、平面等的加工方案；4）分析零件加工工藝特點，編制合理的工藝路線；5）選擇工序加工方法、加工余量及工序尺寸與公差；6）根據(jù)加工過程，確定切削用量和計算時間定額；7）編制機械加工工藝過程卡和工序卡。

3.設(shè)計成果的演示和討論

經(jīng)過三周的集體討論和設(shè)計，由學生提供設(shè)計的成品文件，并進行設(shè)計成果的展示、討論和評定。

（1）設(shè)計工藝的演示。學生集體完成設(shè)定零件的制造工藝后，要按照設(shè)計要求完成文檔的設(shè)計工作，并采用多媒體課件形式公開講解。在演示過程中，要求學生將設(shè)計的思路、過程、結(jié)果等一系列內(nèi)容進行詳細地闡述，內(nèi)容主要包括零件的CAD重建及結(jié)構(gòu)分析、加工工藝設(shè)計方案選擇、經(jīng)過計算后的零件加工工藝卡的設(shè)計等。根據(jù)分工合作的原則，演示過程由組內(nèi)同學按照個人設(shè)計的內(nèi)容接力完成工藝設(shè)計過程的說明，一方面可以促進學生積極參加設(shè)計過程，另一方面可以提高學生的團隊合作意識。

（2）學生互相質(zhì)疑和答辯。學起于思，思源于疑。質(zhì)疑在課堂教學中尤其是課程公開研討中起著非常重要的作用：1）質(zhì)疑可以使學生獨立思考設(shè)計內(nèi)容和相關(guān)理論知識，培養(yǎng)學生的學習興趣，提高學習主動性；2）質(zhì)疑和解答的過程是對學習內(nèi)容的復習和反思，這一過程不僅對被質(zhì)疑的同學需要進行思考和解答，提問的同學同樣需要對整個過程進行認真地了解、梳理和思考；3）無設(shè)定對象的相互質(zhì)疑對于學生的參與也起到督促作用，使得部分積極性較差的同學需要認真對待設(shè)計中的整個過程。

（3）教師點評和分析。通過學生講解和質(zhì)疑問答等過程，學生對于機械制造工藝學的基本理論、設(shè)計過程和計算方法有了初步的了解，但是作為初學者，學生不可避免地會陷入工藝設(shè)計過程中的一些常見錯誤和誤區(qū)。為了進一步深化學生的學習，教師需要針對設(shè)計成果進行適當點評，一方面肯定學生的成果，提高學生的學習積極性，另一方面針對學生常犯的錯誤進行說明。如加工中學生選擇的基準是否合適，選擇的加工方法和熱處理是否與零件的材料、精度要求和技術(shù)指標相符合，加工順序尤其是粗精分開加工的原則等問題。老師的點評直接針對學生的設(shè)計內(nèi)容，學生比較容易理解其中的設(shè)計過程，可以對照教師的講解和個人的思考，反思設(shè)計過程中存在的問題，使學生能夠具體地意識到工藝設(shè)計理論如何利用在具體設(shè)計過程，從而糾正學生的錯誤觀念和認識，提高學習效果。

三、參與式教學的效果分析

1.有利于培養(yǎng)學生獨立學習和解決問題的能力

參與式教學中教師為學生設(shè)置具體的任務(wù)，充分發(fā)揮學生的自學能力和工作能力，在小組內(nèi)每個人都有自己的專題和任務(wù)，又與其他人具有橫向和縱向的聯(lián)系，需要每個人按時、高質(zhì)量完成個人的工作。課堂研討以學生為主，為學生積極思考創(chuàng)造平臺。參與式教學有利于學生自主獨立思考、創(chuàng)造才能和創(chuàng)新精神得以充分展示，在交流中傳播知識，在探究活動中學會思考，在合作中學會做人。

2.有利于培養(yǎng)學生的社會協(xié)調(diào)和組織領(lǐng)導能力

作為大學生，不僅需要掌握扎實的理論知識和充分的實踐能力，而且適應(yīng)復雜的社會，在工作中進行良好的交流溝通是獲得良好效果的保障。因此，參與式教學過程中，不僅需要有個體的獨立性工作，而且需要小組成員之間的合作協(xié)調(diào)。參與式教學為學生提供了很好的鍛煉機會，在不斷地探索實踐中建立起了小組成員之間彼此信任、相互理解和支持的和諧關(guān)系，友愛互助的親密伙伴關(guān)系。同時，小組成員之間的分工合作，需要組長的協(xié)調(diào)，在相互合作、交談、互動的過程中，慢慢培養(yǎng)學生在工作中的成員組織管理和領(lǐng)導能力。

四、結(jié)束語

參與式教學通過對具體實例的分析，使學生成為學習的主角，對于機械制造工藝學這類綜合性強、專業(yè)知識和生產(chǎn)實踐經(jīng)驗要求高的課程，通過設(shè)定具體的目標任務(wù)，使學生認真學習基礎(chǔ)理論知識，自覺主動地尋找方法解決問題，并通過適當?shù)男问秸故竟ぷ鞒晒?。參與式教學法的應(yīng)用為教學工作提供了一個學生深入?yún)⑴c并生動展示教學內(nèi)容和教學成果的平臺，不僅使學生深入理解基礎(chǔ)理論，同時也為培養(yǎng)學生的知識應(yīng)用、合作協(xié)調(diào)以及組織領(lǐng)導等多方面的能力提供了鍛煉的場所。

參考文獻：

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[3]婁祖安.參與式教學法的涵義及特征[J].科技信息，2009，（25）：405，423.

[4]修晶.成人學習原則與參與式教學方法[J].中國大學生就業(yè)，2008，（18）：49-50.

[5]王新榮.高校工科專業(yè)《機械制造工藝學》課程的教學改革與實踐[J].中國高教研究，2003，（12）：87-88.

[6]朱建江.《機械制造工藝學》課堂教學方法的探討[J].常熟理工學院學報（教育科學），2011，（12）：100-102.

（責任編輯：王意琴）