機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程教學(xué)方法與手段的探討

雷艷惠　賈芳云　吳珊

摘要：機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程是針對(duì)高等職業(yè)教育機(jī)電類專業(yè)開設(shè)的一門重要技術(shù)性基礎(chǔ)課程，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)常用機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析、機(jī)械零部件的選用及設(shè)計(jì)計(jì)算能力，為從事設(shè)備操作、改造，機(jī)械設(shè)計(jì)等工作打下基礎(chǔ)。筆者根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的課程特點(diǎn)，在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段等方面不斷研究與實(shí)踐，探索并總結(jié)出了適合于該課程的多種教學(xué)方法與教學(xué)手段，教學(xué)效果良好。

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程；教學(xué)探索與實(shí)踐；教學(xué)方法；教學(xué)手段

中圖分類號(hào)：G712 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2016）20-0207-02

機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課作為高等職業(yè)教育機(jī)電類各專業(yè)重要的技術(shù)性基礎(chǔ)課程，對(duì)于提高學(xué)生的實(shí)踐與創(chuàng)新能力起著非常重要的作用。本課程的學(xué)習(xí)，旨在培養(yǎng)學(xué)生對(duì)常用機(jī)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)的分析、機(jī)械零部件選用及設(shè)計(jì)能力，使學(xué)生初步獲得正確的管理、使用和維護(hù)機(jī)械的基本知識(shí)和要領(lǐng)，為后期專業(yè)課的學(xué)習(xí)以及從事本專業(yè)相關(guān)工作的可持續(xù)性發(fā)展打下良好的基礎(chǔ)。探索并采用與專業(yè)及課程特點(diǎn)相適應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)過程、教學(xué)方法和教學(xué)手段，是提高教學(xué)質(zhì)量之關(guān)鍵。本文根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的課程特點(diǎn)，就如何精選教學(xué)內(nèi)容、正確采用各種先進(jìn)的教學(xué)方法和手段，進(jìn)行了探索與實(shí)踐。

一、優(yōu)化課程教學(xué)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生工程素質(zhì)

據(jù)教育部16號(hào)文件對(duì)高職機(jī)電類專業(yè)培養(yǎng)“高素質(zhì)技能型人才”的人才培養(yǎng)目標(biāo)，結(jié)合行業(yè)企業(yè)對(duì)人才職業(yè)能力的需求，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，教學(xué)內(nèi)容的選取以突出適用性為原則。機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的課程特點(diǎn)是理論性強(qiáng)，涵蓋了機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)、工程力學(xué)等方面內(nèi)容，知識(shí)點(diǎn)比較多，同時(shí)這門課程還具有很強(qiáng)的應(yīng)用性和實(shí)踐性，在教學(xué)安排時(shí)，應(yīng)適當(dāng)調(diào)整理論教學(xué)時(shí)數(shù)，增加一定的實(shí)踐教學(xué)時(shí)數(shù)。

1.精選并更新理論教學(xué)內(nèi)容。在教學(xué)內(nèi)容的選取上調(diào)整思路，強(qiáng)調(diào)基本知識(shí)、基本原理和基本方法，注重理論知識(shí)與工程實(shí)際應(yīng)用相融合。從實(shí)際應(yīng)用出發(fā)，圍繞機(jī)器組成，以工程實(shí)際項(xiàng)目及創(chuàng)新能力培養(yǎng)等為主選取知識(shí)點(diǎn)；以機(jī)構(gòu)分析、零件選用、機(jī)械傳動(dòng)及創(chuàng)新設(shè)計(jì)為主線，引入能體現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)現(xiàn)狀的、與日常生活和實(shí)際生產(chǎn)相關(guān)的新型機(jī)構(gòu)及現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)方法等最新成果，突出技術(shù)發(fā)展前沿，拓寬知識(shí)面，豐富課堂信息量，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣及積極性，提高教學(xué)效果，完成課程教學(xué)及學(xué)習(xí)目標(biāo)。

2.貼近工程，增加實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容。接觸本門課程前，學(xué)習(xí)學(xué)生對(duì)機(jī)械的了解局限于生活之中，缺少工程觀念，缺乏抽象思維，無(wú)法將理論知識(shí)和工程實(shí)際相結(jié)合，但是他們的共性是好奇心強(qiáng)，很容易被新鮮事物所吸引。針對(duì)這一現(xiàn)狀，我們?cè)诮虒W(xué)中穿插一定的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。例如，開課前安排學(xué)生參觀機(jī)構(gòu)與刀具陳列室，機(jī)械原理及機(jī)械傳動(dòng)陳列室等；開課三周后，安排學(xué)生現(xiàn)場(chǎng)參觀典型機(jī)械產(chǎn)品和現(xiàn)代化機(jī)械加工設(shè)備，并進(jìn)行機(jī)械拆裝實(shí)訓(xùn)，課程學(xué)習(xí)最后階段安排實(shí)踐性創(chuàng)新設(shè)計(jì)等。這一環(huán)節(jié)，使學(xué)生深切感受到工程，建立工程觀念，實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐的有機(jī)融合，為課程的深入學(xué)習(xí)奠定必要的基礎(chǔ)。

3.教學(xué)內(nèi)容的組織與實(shí)施。機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的特點(diǎn)是各章節(jié)內(nèi)容的關(guān)聯(lián)性少，學(xué)生一接觸本課程就會(huì)產(chǎn)生“沒有系統(tǒng)性”、“邏輯性差”等錯(cuò)覺。針對(duì)這一現(xiàn)狀，教師應(yīng)該怎么教？學(xué)生應(yīng)該怎么學(xué)？在教學(xué)內(nèi)容的組織和實(shí)施過程中，遵循由易到難、由簡(jiǎn)單到復(fù)雜、由具體到抽象的原則，對(duì)學(xué)生引導(dǎo)鼓勵(lì)。針對(duì)需要解決的難題，采用教師引導(dǎo)，學(xué)生分組分析討論的措施，調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，使學(xué)生成為課堂的主體，將教、學(xué)、做融為一體，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

二、改進(jìn)教學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力

在教學(xué)過程中，怎樣才能把以教師為中心轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生為中心，怎樣才能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)能力，是我們一直在思考和探索的問題。高職學(xué)生比較習(xí)慣和適合感性認(rèn)知的教學(xué)方式，因此在課堂教學(xué)中，應(yīng)以精講多練為原則，以啟發(fā)式教育為主，同時(shí)注重采用“對(duì)比式”、“案例式”、“演示法”、“現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)式”等多種教學(xué)方法，對(duì)理論性較強(qiáng)的內(nèi)容，可結(jié)合工程案例的分析進(jìn)行講解，以理論的應(yīng)用為切入點(diǎn)，使學(xué)生能對(duì)基本概念有較具體的認(rèn)識(shí)。對(duì)實(shí)踐性較強(qiáng)的內(nèi)容，則采取任務(wù)驅(qū)動(dòng)、學(xué)做合一、行動(dòng)導(dǎo)向的現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)法等，強(qiáng)調(diào)以知識(shí)為載體，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、理解問題、分析問題、解決問題的思維方式與方法。

1.啟發(fā)式教學(xué)法。啟發(fā)式教學(xué)重在調(diào)動(dòng)學(xué)生“學(xué)”的積極性。在教學(xué)過程中，聯(lián)系工程實(shí)際，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性，啟發(fā)學(xué)生積極思考問題，加深對(duì)基本知識(shí)的理解和掌握，并在求解過程中進(jìn)一步思考，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)，取得良好的效果。例如在講解“機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)”內(nèi)容時(shí)，首先播放縫紉機(jī)的工作過程以及飛機(jī)起落架在降落和起飛時(shí)相關(guān)工作視頻與動(dòng)畫，繼而拋出問題：飛機(jī)著陸時(shí)其起落架為什么能穩(wěn)固地支撐在地面，起飛時(shí)又是怎樣收縮回機(jī)身的呢？縫紉機(jī)腳踏板機(jī)構(gòu)在工作時(shí)為什么會(huì)出現(xiàn)瞬間卡死甚至反轉(zhuǎn)現(xiàn)象，又是怎樣克服“卡死”而繼續(xù)工作的？等等。學(xué)生進(jìn)行觀看視頻并思考，隨后在與學(xué)生相互討論的基礎(chǔ)上展開授課，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分析，找出機(jī)構(gòu)死點(diǎn)位置，引出“死點(diǎn)”概念，并對(duì)工程中眾多實(shí)例進(jìn)行剖析與歸納，說明“死點(diǎn)”在工程中的利用以及傳動(dòng)中“死點(diǎn)”的克服方法。合理的啟發(fā)式教學(xué)法能使枯燥的理論知識(shí)與實(shí)際生活相結(jié)合，使“教”與“學(xué)”的過程具體又生動(dòng)，使學(xué)生在主動(dòng)學(xué)習(xí)的同時(shí)更加深刻地理解并掌握相關(guān)概念及原理，提高課堂效率。

2.對(duì)比式教學(xué)法。對(duì)比分析法是通過相關(guān)類型的對(duì)比激發(fā)學(xué)生積極思維，加深對(duì)各種事物和現(xiàn)象相互聯(lián)系的系統(tǒng)化認(rèn)識(shí)，并學(xué)會(huì)類似問題的處理方法。例如：在學(xué)到壓力角的內(nèi)容時(shí)，打破以往傳統(tǒng)的授課順序，先引出壓力角的概念，再將齒輪的壓力角、連桿機(jī)構(gòu)的壓力角、凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角等加以對(duì)比，分析壓力角在機(jī)構(gòu)中的共性，判斷壓力角在每種機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)過程中所起的作用、機(jī)構(gòu)傳動(dòng)過程中壓力角的瞬時(shí)變化情況以及對(duì)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)的影響等，掌握在機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)壓力角的大小控制等問題。又如：在講到凸輪機(jī)構(gòu)從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)，將常見的等速運(yùn)動(dòng)、等加速等減速運(yùn)動(dòng)、余弦加速度運(yùn)動(dòng)、正弦加速度運(yùn)動(dòng)等幾種運(yùn)動(dòng)規(guī)律通過運(yùn)動(dòng)方程及運(yùn)動(dòng)線圖進(jìn)行分析比對(duì)，明晰每種運(yùn)動(dòng)規(guī)律的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，總結(jié)其應(yīng)用范圍，加深理解，便于記憶。在機(jī)械設(shè)計(jì)課程教學(xué)中正確使用對(duì)比式教學(xué)方法，不但使學(xué)生易于掌握機(jī)械知識(shí)，在培養(yǎng)學(xué)生思維方式和創(chuàng)新意識(shí)方面也起著重要的作用。

3.案例式教學(xué)法。實(shí)行案例教學(xué)的宗旨是為了使學(xué)生成為教學(xué)的主體，有針對(duì)性地培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力與意識(shí)。例如：在講解齒輪嚙合傳動(dòng)時(shí)，首先給出汽車變速箱的工程案例，通過對(duì)傳動(dòng)過程的仿真模擬，實(shí)現(xiàn)對(duì)嚙合傳動(dòng)的感性認(rèn)識(shí)，掌握嚙合傳動(dòng)的基本原理、類型及其在工程中的應(yīng)用。通過案例引導(dǎo)學(xué)生分析討論，學(xué)生可以獲得初步的感性知識(shí)，以便于后續(xù)知識(shí)的學(xué)習(xí)與理解。

4.演示教學(xué)法。通過展示各種實(shí)物裝置、模型、錄像等進(jìn)行的演示法教學(xué)，學(xué)生可以通過觀察獲得對(duì)機(jī)構(gòu)與機(jī)器等的感性認(rèn)識(shí)，促進(jìn)學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容的理解與掌握。機(jī)械設(shè)計(jì)課程教學(xué)中，對(duì)于比較抽象的知識(shí)點(diǎn)，例如，對(duì)于聯(lián)軸器與離合器的學(xué)習(xí)，就可采用演示法教學(xué)，首先通過爆炸圖及動(dòng)畫對(duì)聯(lián)軸器及離合器的結(jié)構(gòu)及工作過程進(jìn)行分解演示，學(xué)生對(duì)聯(lián)軸器與離合器進(jìn)行感觀上的認(rèn)識(shí)，了解聯(lián)軸器及離合器的構(gòu)成和應(yīng)用，再進(jìn)行理論講解，使復(fù)雜問題簡(jiǎn)單化、直觀化，使單調(diào)死板的課堂趣味化。

5.現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)法?，F(xiàn)場(chǎng)教學(xué)法是將抽象性的、不易理解的理論知識(shí)以現(xiàn)場(chǎng)實(shí)物的形式進(jìn)行直觀展現(xiàn)并進(jìn)行講解，使學(xué)生在親身體驗(yàn)中學(xué)習(xí)知識(shí)、完成任務(wù)；例如在執(zhí)行“帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置”的設(shè)計(jì)任務(wù)時(shí)，通過“觀看帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置工作視頻—教師現(xiàn)場(chǎng)示范拆裝并現(xiàn)場(chǎng)講解—學(xué)生分組拆裝并現(xiàn)場(chǎng)提問—小組討論，歸納總結(jié)”四步走的方法，學(xué)生可以掌握帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置的基本組成、工作原理以及設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該注意的事項(xiàng)，然后結(jié)合所學(xué)知識(shí)，在教師的引導(dǎo)下完成設(shè)計(jì)工作任務(wù)?，F(xiàn)場(chǎng)教學(xué)法重在使學(xué)生在提高動(dòng)手能力及實(shí)踐操作能力的同時(shí)加深對(duì)知識(shí)的理解與掌握。

三、合理采用現(xiàn)代化教學(xué)手段，提高教學(xué)效果

機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程實(shí)踐性很強(qiáng)，課程內(nèi)容包括機(jī)構(gòu)工作原理、機(jī)械傳動(dòng)等，傳統(tǒng)的、以教師為中心、語(yǔ)言加粉筆的教學(xué)模式需要教師花費(fèi)大量的課堂時(shí)間來表達(dá)講解，課堂信息量較少，無(wú)法從根本上解決少課時(shí)多內(nèi)容等矛盾。

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用與普及，廣泛采用多媒體技術(shù)與手段，充分利用多元化現(xiàn)代技術(shù)與多媒體相結(jié)合，針對(duì)相關(guān)知識(shí)特點(diǎn)，采用形象逼真的動(dòng)畫、爆炸圖、圖片等制成PPT、CIA教學(xué)課件或教學(xué)視頻，虛實(shí)結(jié)合，教學(xué)過程中給學(xué)習(xí)者以強(qiáng)烈的視覺沖擊，變抽象教學(xué)為直觀教學(xué)，不僅擴(kuò)大了課堂信息量，而且使教學(xué)內(nèi)容更加形象、生動(dòng)，學(xué)生興趣高，教學(xué)效果好。

多媒體教學(xué)和傳統(tǒng)教學(xué)手段各有所長(zhǎng)，不能互相替代，所以在采用現(xiàn)代化教學(xué)手段的同時(shí)，應(yīng)以傳統(tǒng)教學(xué)手段的成熟模式為框架，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn)及學(xué)情不斷調(diào)整，靈活運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)媒體教學(xué)和黑板板書教學(xué)有機(jī)結(jié)合，達(dá)到最佳教學(xué)效果。

四、結(jié)語(yǔ)

職業(yè)教育改革的目的是提高教學(xué)質(zhì)量，而采用科學(xué)的教學(xué)方法和手段是提高教學(xué)質(zhì)量的突破口。教無(wú)定法，只有結(jié)合課程內(nèi)容和學(xué)情特點(diǎn)，不斷挖掘并總結(jié)合理的教學(xué)方法和教學(xué)手段，才能獲得更加理想的教學(xué)效果，提升人才培養(yǎng)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]袁振國(guó).教育新理念[M].北京：教育科學(xué)出版社，2007.

[2]楊飲芬.教師的教學(xué)理解與提升[J].大學(xué)教育科學(xué)，2011，（1）.