摘要:探討中等職業(yè)學(xué)?!稒C(jī)械基礎(chǔ)》教學(xué)中教與學(xué)的問題,旨在提高學(xué)生興趣、課堂主體參與性、營造實(shí)施探究型學(xué)習(xí)的氛圍,著力培養(yǎng)關(guān)鍵能力,提高學(xué)生在實(shí)踐中綜合應(yīng)用專業(yè)知識(shí)的能力。
關(guān)鍵詞:機(jī)械基礎(chǔ);課程設(shè)計(jì);行動(dòng)導(dǎo)向法
中圖分類號(hào):G712文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1005-1422(2016)02-0097-03
收稿日期:2015-12-25
作者簡介:羅粵(1971-),女,廣東梅州農(nóng)業(yè)學(xué)校機(jī)械高級(jí)講師。主要研究方向:機(jī)械專業(yè)課程教學(xué)及實(shí)踐教學(xué)。(廣東 梅州/514011)
《機(jī)械基礎(chǔ)》是機(jī)械類一門理論性與實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課,與生產(chǎn)實(shí)際結(jié)合緊密。一方面對(duì)學(xué)生認(rèn)識(shí)機(jī)械裝置起著舉足輕重的作用,另一方面對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)課程起著承上啟下的作用。然而機(jī)械基礎(chǔ)課程內(nèi)容涵蓋面廣,涉及多門知識(shí)。以“知識(shí)掌握”為主要任務(wù)的傳統(tǒng)教學(xué),雖借助了大量掛圖、模型、零件實(shí)物以及多媒體手段,但現(xiàn)實(shí)是中職學(xué)生極易產(chǎn)生懼學(xué)和棄學(xué)的情緒。如何有效地控制和引導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)行為,突出“能力目標(biāo)”的職業(yè)教育要求?教師必須改變教學(xué)觀念和教學(xué)行為,課堂教學(xué)設(shè)計(jì)必須堅(jiān)持“以能力為本位”,而能力只能通過訓(xùn)練獲得提高。教師要掌握并靈活運(yùn)用行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)方法,以項(xiàng)目為載體,構(gòu)建學(xué)習(xí)情境,引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)地完成學(xué)習(xí)任務(wù),實(shí)現(xiàn)教學(xué)到導(dǎo)學(xué)的轉(zhuǎn)變。
一、創(chuàng)設(shè)情境、激發(fā)探究欲望
體現(xiàn)先進(jìn)的職業(yè)教育觀念的課程教學(xué),共六項(xiàng)基本原則:職業(yè)活動(dòng)導(dǎo)向;突出能力目標(biāo);項(xiàng)目載體;用任務(wù)訓(xùn)練職業(yè)崗位能力;以學(xué)生為主體;知識(shí)理論實(shí)踐一體化的課程設(shè)計(jì)。
教師要根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知能力設(shè)計(jì)能誘發(fā)探究活動(dòng)發(fā)生的學(xué)習(xí)任務(wù),采用誘導(dǎo)和啟發(fā)的教學(xué)方式,為探究提供動(dòng)力和方向。為學(xué)生創(chuàng)造情境,設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)、提供教學(xué)空間及教學(xué)資源,把抽象運(yùn)動(dòng)原理通過學(xué)生“做”轉(zhuǎn)化成實(shí)物運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)出來,達(dá)到“做中學(xué)”的教學(xué)目的。為激發(fā)學(xué)生的探究欲望,根據(jù)《機(jī)械基礎(chǔ)》教學(xué)要求:熟悉機(jī)械傳動(dòng)常見形式及工作原理,具備根據(jù)工作需要,正確選用和分析傳動(dòng)方式與類型的初步能力。筆者以“學(xué)習(xí)任務(wù)”形式,以工作過程為導(dǎo)向,以學(xué)生(小組)為主,引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)與探究。讓學(xué)生通過“獲取信息、制訂計(jì)劃、實(shí)施計(jì)劃、評(píng)估效果” 建構(gòu)知識(shí)。采取前期鋪墊、由易向難過渡、層層推進(jìn)的方式,圍繞常規(guī)教學(xué):帶傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)、蝸輪蝸桿傳動(dòng)、變速機(jī)構(gòu)、聯(lián)軸器、離合器和軸承裝置等提出綜合性教學(xué)“課程設(shè)計(jì)”課題。以看似簡單的技術(shù)參數(shù),將教學(xué)內(nèi)容有機(jī)地聯(lián)系起來,巧妙地引出教學(xué)重點(diǎn),化解難點(diǎn)。激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,引導(dǎo)學(xué)生有效開展學(xué)習(xí)活動(dòng)、建構(gòu)自己的知識(shí)。
二、保證充足探究時(shí)間
由于《機(jī)械基礎(chǔ)》教學(xué)時(shí)間只有一學(xué)期,學(xué)生又缺乏機(jī)械加工及傳動(dòng)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),要完成課程設(shè)計(jì)的難度較大。沒有充足的時(shí)間讓學(xué)生自主探究,任務(wù)完成效果不會(huì)好?!皶r(shí)間是成功的保證”,探究的時(shí)間與課題內(nèi)容的難易程度、內(nèi)容多少、考核評(píng)價(jià)要求、學(xué)生的文化基礎(chǔ)、專業(yè)素養(yǎng)及教學(xué)設(shè)備等因素有關(guān)。因此,教師事前要做好充分教學(xué)準(zhǔn)備,分析教學(xué)目標(biāo)、分解教學(xué)任務(wù)、制定教學(xué)設(shè)計(jì)方案、編寫教案、考核要求、效果評(píng)估、交流與互動(dòng)等??倳r(shí)間安排為三周,實(shí)際授課時(shí)間為八節(jié),采取集中教學(xué)與小組課后觀察、討論、合作、實(shí)踐、思考、總結(jié)相結(jié)合,充分利用互聯(lián)網(wǎng)與學(xué)生溝通、指導(dǎo)。指導(dǎo)教師應(yīng)主動(dòng)與班主任配合,解決學(xué)生的實(shí)際問題,做好課題跟蹤、合作、協(xié)調(diào)、監(jiān)督等工作。讓學(xué)生相互交流、人人參與、各展所長、小組競(jìng)爭(zhēng),促學(xué)生發(fā)揚(yáng)團(tuán)結(jié)合作精神。鼓勵(lì)學(xué)生自主探究、自由想象,積極參與探索整個(gè)過程,從中體驗(yàn)到參與的艱辛與收獲的快樂。
三、以項(xiàng)目為載體的課題設(shè)置
選擇一個(gè)貫穿課程的大型綜合項(xiàng)目,作為訓(xùn)練學(xué)生職業(yè)崗位綜合能力的主要載體,這就是以項(xiàng)目為課程訓(xùn)練載體的原則。根據(jù)這一原則選擇的課題要具有實(shí)用性、覆蓋性、典型性、綜合性、趣味性、挑戰(zhàn)性、可行性。
(一)提出任務(wù)與要求
筆者多年前參與社會(huì)實(shí)踐時(shí)接觸到旋噴鉆樁設(shè)備,結(jié)合學(xué)生實(shí)際提出此《機(jī)械基礎(chǔ)》課程設(shè)計(jì)課題:采用普通電機(jī)轉(zhuǎn)速n1=1470r/min傳動(dòng) ,輸出軸欲實(shí)現(xiàn)兩級(jí)轉(zhuǎn)速n2 =5r/min、n3=600 r/min。要求:畫出機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖;完成課程設(shè)計(jì)的裝配圖(草圖);寫出課題的設(shè)計(jì)報(bào)告。分小組完成任務(wù),4~5人一組。題目短小,看似簡單,易激發(fā)學(xué)生的求知欲。要求學(xué)生課后思考、收集信息、整理、討論給出一個(gè)或兩個(gè)變速方案。
1.確定教學(xué)目標(biāo)
依據(jù)教學(xué)大綱、教材內(nèi)容以及學(xué)生的認(rèn)識(shí)能力制定教學(xué)目標(biāo)。
(1)知識(shí)目標(biāo):進(jìn)一步掌握常用機(jī)械傳動(dòng)原理、結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)、連接關(guān)系、運(yùn)用場(chǎng)合的相關(guān)知識(shí)。
(2)能力目標(biāo):能夠識(shí)讀一般性“機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖”,分析機(jī)構(gòu)的工作原理、裝配關(guān)系,提高分析歸納能力和理論聯(lián)系實(shí)際的能力,提高職業(yè)素質(zhì)。
(3)情感目標(biāo):能夠充分體驗(yàn)機(jī)械基礎(chǔ)與實(shí)際生活的關(guān)系,分享團(tuán)隊(duì)合作的愉悅心情,體會(huì)成功的喜悅,激發(fā)對(duì)機(jī)械基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)興趣。
2.重點(diǎn)與難點(diǎn)
課題的重點(diǎn):在于引導(dǎo)學(xué)生如何完成由高速n1=1470r/min傳動(dòng) →輸出軸轉(zhuǎn)速n2=5r/min的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖。
難點(diǎn):指導(dǎo)學(xué)生繪制出此課程設(shè)計(jì)的裝配圖(草圖)。
如何運(yùn)用行動(dòng)導(dǎo)向法提高教學(xué)效果
(二)課題分析
該課題看似簡單,實(shí)質(zhì)內(nèi)涵豐富、涉及專業(yè)知識(shí)面廣、理論與實(shí)踐緊密,對(duì)學(xué)生的識(shí)圖能力提出較高的要求。高速傳動(dòng)路線:高速軸轉(zhuǎn)速n1=1470r/min傳動(dòng) →輸出軸轉(zhuǎn)速n3=600r/min降速比一般,可采用皮帶輪變速;低速傳動(dòng)路線:高速軸轉(zhuǎn)速n1=1470r/min傳動(dòng) →輸出軸轉(zhuǎn)速n2=5r/min降速比很大。要實(shí)現(xiàn)n2的降速需用到齒輪、蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu),要實(shí)現(xiàn)n2、n3輸出共用一軸要用上離合器,設(shè)計(jì)要力求簡單、結(jié)構(gòu)緊湊。
(三)教學(xué)過程設(shè)計(jì)
1.課題引入
用生活和生產(chǎn)中的實(shí)例引入,讓學(xué)生明白這次任務(wù)的目的與要求,掌握常用設(shè)備結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)、性能。將學(xué)生分組,在教師的引導(dǎo)下參觀普通車床,重點(diǎn)觀察V帶輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)、速比的變化及床頭箱變速機(jī)構(gòu);參觀固定式旋轉(zhuǎn)吊車重點(diǎn)觀察齒輪、蝸輪蝸桿傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)、速比的變化;觀察拖拉機(jī)變速箱的齒輪離合器變速、制動(dòng)器結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)及軸上零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和固定方式;觀察分度頭的速比的變化;觀察抽水泵與電機(jī)的連接方式。
充分利用廣東省技能競(jìng)賽“變速箱裝、拆實(shí)訓(xùn)”培訓(xùn)實(shí)物,組織學(xué)生對(duì)工農(nóng)-12拖拉機(jī)變速箱進(jìn)行裝、拆實(shí)訓(xùn)。通過“嘗試?yán)孀拥奈兜馈保岣邔W(xué)生對(duì)機(jī)構(gòu)的認(rèn)知,增強(qiáng)感性認(rèn)識(shí),引導(dǎo)學(xué)生由“要我學(xué)”變成“我要學(xué)”。
2.傳動(dòng)方案選擇
帶、齒輪、蝸輪蝸桿傳動(dòng)傳動(dòng)比的計(jì)算。
高速傳動(dòng)路線:高速軸轉(zhuǎn)速n1→輸出軸轉(zhuǎn)速n3的降速比i=n1/n3=2.45,一般可直接采用皮帶變速。
低速傳動(dòng)路線:高速軸轉(zhuǎn)速n1 →輸出軸轉(zhuǎn)速n2=5r/min降速比i=n1/n2=1470/5=294很大,考慮在高速傳動(dòng)路線基礎(chǔ)上降速則294/2.45=120降速比仍然較大,需進(jìn)一步分級(jí)降速。方案一:如電機(jī)→皮帶輪→齒輪。形成多級(jí)多軸傳動(dòng),由于低速與高速比相差大,不利于變速,箱體尺寸增大等特點(diǎn)。方案二:電機(jī)→皮帶輪→齒輪→蝸輪蝸桿。蝸桿具有傳動(dòng)比大、承載能力大,傳動(dòng)平穩(wěn)、噪音小、有自鎖性等特點(diǎn)。引導(dǎo)學(xué)生選擇第二方案。
3.軸及軸系零部件選擇
(1)與電機(jī)的連接方式采用聯(lián)軸器,選用剛性還是彈性?
(2)齒輪與軸的連接方式有三種:齒輪固定在軸上;齒輪在軸上滑動(dòng);齒輪空套在軸上。
(3)軸承選擇:選用滾動(dòng)軸承,主要根據(jù)受力狀況來定。
(4)軸的結(jié)構(gòu)要求:軸和軸上的零件要有準(zhǔn)確的工作位置(定位要求);各零件要牢固而可靠地相對(duì)固定(固定要求);軸應(yīng)便于加工,軸上零件要易于裝拆(工藝要求);盡量減少應(yīng)力集中(疲勞強(qiáng)度要求);軸各部分的直徑和長度的尺寸要合理(尺寸要求)。
4.完成機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖、裝配圖(草圖)
讓學(xué)生根據(jù)自己的課程設(shè)計(jì)方案完成運(yùn)動(dòng)簡圖、裝配圖(草圖),請(qǐng)《機(jī)械制圖》專業(yè)老師參與指導(dǎo)。指導(dǎo)老師給出參考圖,并給予詳細(xì)解釋、答疑。
(1)低速傳動(dòng)路線:電機(jī)→聯(lián)軸器→皮帶輪→空心齒輪軸(齒輪1)→齒輪2→軸Ⅱ→蝸桿1→蝸輪1→軸Ⅲ→蝸桿2→蝸輪2→離合器→主軸Ⅰ(動(dòng)力輸出)。
(2)高速傳動(dòng)路線:電機(jī)→聯(lián)軸器→皮帶輪→空心齒輪軸(齒輪1)→離合器→主軸Ⅰ(圖示狀態(tài)直接動(dòng)力輸出)。
課程設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡圖
5.教學(xué)流程
6.知識(shí)拓展
(1)從動(dòng)皮帶輪2與機(jī)體如何連接?
(2)主軸Ⅰ跨度較長如何處理?如何冷卻、潤滑?
(3)此機(jī)構(gòu)高速軸運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),蝸輪蝸桿同時(shí)也是在轉(zhuǎn)動(dòng)的,怎樣避免?
(4)如果該機(jī)構(gòu)要求多種變速如何解決?
(5)該機(jī)構(gòu)對(duì)高速、低速均提出正反轉(zhuǎn)要求又該如何解決?
鼓勵(lì)學(xué)生查手冊(cè)、上網(wǎng)查資料、相互討論,開拓視野,增長知識(shí)。
(四)評(píng)價(jià)與效果
評(píng)價(jià)要體現(xiàn)人人參與,個(gè)性化和差異性,因此應(yīng)對(duì)項(xiàng)目的全過程進(jìn)行評(píng)價(jià)。過程性評(píng)價(jià)主要考察學(xué)生在活動(dòng)中的表現(xiàn),主要考察學(xué)生搜集和處理信息的能力、專業(yè)技術(shù)交流的表達(dá)能力、獲取新知識(shí)的能力、分析和解決問題的能力以及與團(tuán)隊(duì)合作的能力、決策和創(chuàng)新能力。讓學(xué)生自己來評(píng)估,包括:是否實(shí)現(xiàn)了目標(biāo)?如果沒有實(shí)現(xiàn),存在什么問題?實(shí)施過程中出現(xiàn)了什么問題?如何解決的?結(jié)果中哪些好,哪些有待改進(jìn)?行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)法的評(píng)價(jià)重點(diǎn)是什么是下次可以改進(jìn)的?
四、體會(huì)
1.采用行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)法,由課本為中心轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫?shí)際任務(wù)為中心,讓學(xué)生學(xué)有所悟、學(xué)有所用。通過小組完成任務(wù),讓學(xué)生充分參與到教學(xué)和實(shí)踐的過程中。實(shí)現(xiàn)了從“知識(shí)的傳遞”向“知識(shí)的建構(gòu)”轉(zhuǎn)變;學(xué)生由“被動(dòng)接受的學(xué)習(xí)型”向“主動(dòng)學(xué)習(xí),探索型”轉(zhuǎn)變;由于現(xiàn)代信息技術(shù)的應(yīng)用,專業(yè)理論教學(xué)由單一授課模式向綜合學(xué)習(xí)環(huán)境轉(zhuǎn)變。從而使學(xué)生的學(xué)習(xí)行為、自學(xué)能力、鉆研能力得到很大提高,養(yǎng)成面對(duì)問題時(shí)的思維習(xí)慣,學(xué)會(huì)表達(dá),與人交流合作、溝通,對(duì)提高他們?nèi)蘸蟮木蜆I(yè)非常有實(shí)際意義。同時(shí)整個(gè)學(xué)習(xí)過程,是一個(gè)人人參與的創(chuàng)造實(shí)踐活動(dòng),充分發(fā)掘了學(xué)生的創(chuàng)造潛能,符合現(xiàn)代職業(yè)教育“以能力為本”的理念。
2.對(duì)教師的要求更高。它不僅要求教師要有豐富的專業(yè)知識(shí)和過硬的實(shí)踐能力,最難、最復(fù)雜的還是要有效地控制教學(xué)現(xiàn)場(chǎng),掌握好教學(xué)目標(biāo)的尺度,對(duì)教師駕馭課堂的能力提出更高要求。
3.還可充分利用三維CAD技術(shù),實(shí)現(xiàn)可視化立體設(shè)計(jì),提高教學(xué)效率。
實(shí)踐證明,靈活、有效地運(yùn)用行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)法,教學(xué)效果提升明顯?!稒C(jī)械基礎(chǔ)》教學(xué)運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù),改進(jìn)傳統(tǒng)教學(xué)方法,以行動(dòng)能力為目標(biāo),以實(shí)踐性技術(shù)知識(shí)為支撐, 將綜合職業(yè)能力融入工作任務(wù),突出了職業(yè)素質(zhì)和職業(yè)能力的培養(yǎng)主線,有利于培養(yǎng)學(xué)生的“自我學(xué)習(xí)能力”,以培養(yǎng)學(xué)生的持續(xù)發(fā)展學(xué)習(xí)能力。
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責(zé)任編輯 何麗華