應(yīng)用逆序教學(xué)法講授《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課程的分析和研究

聶晶晶　桂偉

摘 要：本文分析了逆序教學(xué)法的定義，以及《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課程的特點(diǎn)，針對(duì)本課程目前教學(xué)中存在的問(wèn)題，將常見(jiàn)的教學(xué)方法與逆序教學(xué)法進(jìn)行比較，針對(duì)《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課程分析開(kāi)展逆序教學(xué)的重點(diǎn)要解決的問(wèn)題，以及在本課程開(kāi)展逆序教學(xué)的必要性。

關(guān)鍵詞：逆序教學(xué)法 機(jī)械制造基礎(chǔ) 評(píng)價(jià)

Analysis and Research on Teaching the Course of "Machinery Manufacturing Fundamentals" by Reverse Teaching Method

Nie Jingjing Gui Wei

Abstract：This article analyzes the definition of the reverse order teaching method and the characteristics of the "Mechanical Manufacturing Fundamentals" course. Aiming at the current teaching problems in this course， the article compares the common teaching methods with the reverse order teaching method， focusing on the "Machinery Manufacturing Fundamentals" course. The article analyzes the key problems to be solved in carrying out reverse order teaching， and the necessity of carrying out reverse order teaching in this course.

Key words：reverse order teaching method， machine manufacturing basis， evaluation

《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課程是一門(mén)實(shí)踐性非常強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)課，對(duì)于機(jī)械專(zhuān)業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō)是必須要掌握的知識(shí)，但是目前這門(mén)課程在壓縮總學(xué)時(shí)的情況下，無(wú)法講授的很深入，只能達(dá)到讓學(xué)生初步了解工程材料，成型技術(shù)和一些基本加工和工藝方面的知識(shí)，再加上學(xué)生們對(duì)于工程實(shí)際接觸很少，所以目前這門(mén)課程的實(shí)際教學(xué)效果并不好，學(xué)生可以通過(guò)記憶和理解達(dá)到初步了解的目的，但還遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到會(huì)應(yīng)用的階段。

這門(mén)課程教學(xué)過(guò)程中如何配合提前開(kāi)設(shè)的金工實(shí)習(xí)的教學(xué)環(huán)節(jié)，教學(xué)效果會(huì)更佳，但如果有些學(xué)校的實(shí)習(xí)條件達(dá)不到，無(wú)法讓學(xué)生認(rèn)識(shí)和操作鑄，鍛，焊和機(jī)床加工這些機(jī)械制造的基本環(huán)節(jié)，那么學(xué)生在學(xué)習(xí)《機(jī)械制造基礎(chǔ)》這門(mén)課時(shí)就會(huì)感覺(jué)非常抽象，不容易理解一些難點(diǎn)問(wèn)題，更難以掌握加工工藝的制定方法。

目前很多學(xué)校開(kāi)設(shè)這門(mén)課時(shí)用到的方法還是以講授法為主，也有很多老師為了提升教學(xué)質(zhì)量，進(jìn)行了教學(xué)方法的改革，比如采用了研討式教學(xué)，項(xiàng)目式教學(xué)，翻轉(zhuǎn)課堂，任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)、立體化教學(xué)等等。用這些方法輔助課堂講授，可以很好的培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力，這些方法的優(yōu)缺點(diǎn)如表1所示。

著名的心理學(xué)家皮亞杰提出的建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為，知識(shí)不是通過(guò)教師傳授得到的，而是學(xué)生在一定的情景下，借助他人（包括教師和同學(xué)）的幫助，利用必要的學(xué)習(xí)資料，通過(guò)意義建構(gòu)的方式而獲得。逆序教學(xué)法是在構(gòu)建主義的指導(dǎo)下，從工程實(shí)踐出發(fā)，先讓學(xué)生觀察到具體的現(xiàn)象和當(dāng)中存在的問(wèn)題，再?gòu)膶?shí)踐中總結(jié)出問(wèn)題所在，師生合作試圖找出解決問(wèn)題的方法，歸納總結(jié)該類(lèi)現(xiàn)象的理論意義及現(xiàn)有的理論方法，最后再次回歸到實(shí)踐中去。學(xué)習(xí)過(guò)程穿插解決問(wèn)題的步驟和方法。從而培養(yǎng)工科學(xué)生掌握解決復(fù)雜問(wèn)題的方法，遇到實(shí)際工程問(wèn)題時(shí)知道如何解決問(wèn)題，這正是培養(yǎng)工科人才最重要的目標(biāo)。

相比常規(guī)的理論教學(xué)，逆序教學(xué)方法的理論教學(xué)階段更多強(qiáng)調(diào)的是對(duì)實(shí)際操作的總結(jié)和歸納。該環(huán)節(jié)中教師可以適時(shí)的講解原本抽象的名詞和概念，由于學(xué)生具備對(duì)于實(shí)物的體驗(yàn)和經(jīng)驗(yàn)，并且還帶著某些具體問(wèn)題，期待得到解答，原理圖的方框不再是一個(gè)方框，而是有元件有連線(xiàn)，有血有肉的操作對(duì)象。傳統(tǒng)教學(xué)時(shí)學(xué)生僅僅只能憑借想象力體會(huì)理解深?yuàn)W的知識(shí)。當(dāng)老師授課過(guò)程中涉及到某些具體的現(xiàn)象的時(shí)候，更能讓學(xué)生的實(shí)踐與理論知識(shí)碰撞出新的火花，進(jìn)一步加深對(duì)理論與實(shí)踐的理解。[1]

成為一個(gè)合格的機(jī)械工程師，通常要經(jīng)歷從制定加工工藝流程到審閱他人制 了評(píng)價(jià)指標(biāo)的基礎(chǔ)上先做審核，后做工藝流程制定的規(guī)則和步驟，這樣可以更快的掌握相關(guān)的流程和工藝要求，有助于日后從事相關(guān)工作。

工藝評(píng)價(jià)指標(biāo)可以分為五個(gè)方面：即時(shí)間，成本，資源，質(zhì)量和環(huán)境。通過(guò)對(duì)不同方案的五個(gè)方面的評(píng)價(jià)來(lái)選取合適的加工方案。在環(huán)境影響因素下包括：人身及財(cái)產(chǎn)安全、固體、液體和氣體污染、電磁及輻射污染、噪聲污染;資源利用效率因素包括：能源利用率、材料及設(shè)備資源利用率及信息資源利用率;加工成本因素包括：機(jī)器設(shè)備等折舊成本、材料消耗性成本、能源成本和人力及信息成本;加工質(zhì)量因素包括：社會(huì)對(duì)產(chǎn)品的滿(mǎn)意度、社會(huì)對(duì)產(chǎn)品的需求度及產(chǎn)品對(duì)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的符合度;加工時(shí)間因素包括：產(chǎn)品加工時(shí)間和加工生產(chǎn)率。[2]

在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中，根據(jù)工藝工程師的經(jīng)驗(yàn)和思路不同，可以有多種不同的加工工藝方案，如果在不考慮現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)條件的情況下，可以制定的方案就更多，那么怎樣根據(jù)評(píng)價(jià)體系來(lái)優(yōu)選最合適的加工工藝方案就是在實(shí)際工作中常遇到的問(wèn)題。學(xué)生在學(xué)習(xí)機(jī)械制造基礎(chǔ)中的各種加工方法時(shí)，更多的是了解了各種機(jī)床，了解各種機(jī)床上能夠進(jìn)行的加工方法，以及常見(jiàn)零件使用什么方法去加工，那么在遇到一些比較簡(jiǎn)單常見(jiàn)的零件，比如階梯軸、盤(pán)類(lèi)零件時(shí)，同學(xué)們都很清楚應(yīng)該選擇什么類(lèi)型的車(chē)床，按照零件的尺寸安排加工工藝流程，但是當(dāng)遇到一些沒(méi)見(jiàn)過(guò)的零件，比如需要用到好幾種不同的機(jī)床來(lái)加工的復(fù)雜零件，過(guò)程中如果又涉及到需要更換夾具、機(jī)床、刀具時(shí)，就不知道該怎么安排加工的前后順序，或者是同時(shí)出現(xiàn)了好幾種不同的加工方案，不知道選擇哪一種方案最合適。會(huì)制定加工工藝流程是在學(xué)完本課程后學(xué)生應(yīng)該掌握的能力，但是往往按照課本的順序按部就班的學(xué)習(xí)后，學(xué)生還是不知道該怎么制定加工工藝流程，用學(xué)生的話(huà)來(lái)說(shuō)，就是能看懂已有的加工工藝流程圖，但是讓他們自己來(lái)根據(jù)給定圖紙?jiān)O(shè)計(jì)工藝流程圖，簡(jiǎn)單的沒(méi)問(wèn)題，遇到復(fù)雜的圖紙就感覺(jué)無(wú)從下手。分析這個(gè)原因，一方面是因?yàn)橥瑢W(xué)們見(jiàn)過(guò)的加工工藝比較少，缺少現(xiàn)場(chǎng)加工的經(jīng)驗(yàn)，但還有一個(gè)很重要的原因是因?yàn)橥瑢W(xué)們不知道什么樣的加工工藝就算是比較好，比較合適的，怎樣的加工工藝又是不夠完善的。那如果同學(xué)們了解了這個(gè)判斷的標(biāo)準(zhǔn)，在學(xué)習(xí)完各種不同加工方法后，就可以根據(jù)這些標(biāo)準(zhǔn)和指標(biāo)來(lái)制定比較完善的加工工藝。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)一定要是在工程行業(yè)大家普遍都認(rèn)可的一套標(biāo)準(zhǔn)。

一般按照正常的學(xué)習(xí)次序，一定是先學(xué)各種機(jī)床的構(gòu)成，在每種機(jī)床上可以進(jìn)行的加工類(lèi)型，然后學(xué)習(xí)如何針對(duì)給定圖紙制定加工工藝流程，最后再學(xué)習(xí)加工工藝方案的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。如果按照逆序來(lái)進(jìn)行學(xué)習(xí)，先掌握了判斷標(biāo)準(zhǔn)，知道什么樣的加工工藝才算合適，接下來(lái)根據(jù)指標(biāo)來(lái)選擇合適的機(jī)床和工藝，再確定加工工藝參數(shù)，夾具，刀具等等，這樣可以保證整個(gè)學(xué)習(xí)是有效的，正確的。同學(xué)們也感覺(jué)思路很清晰，需要什么類(lèi)型的機(jī)床，不清楚的可以查資料，不知道怎么選擇加工工藝參數(shù)的，可以查手冊(cè)，更加有針對(duì)性，也能保證自己設(shè)計(jì)的加工工藝流程是符合評(píng)價(jià)體系的。

從構(gòu)建主義的角度來(lái)分析這個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程，不難發(fā)現(xiàn)，這是先把規(guī)則和標(biāo)準(zhǔn)告知了學(xué)生，然后學(xué)生是以解決問(wèn)題的方式進(jìn)行學(xué)習(xí)，帶著問(wèn)題學(xué)習(xí)效率要比灌輸式的學(xué)習(xí)效率高很多，在教學(xué)過(guò)程中，教師會(huì)使用的教學(xué)方法包括有講授法，討論法，直觀演示法，任務(wù)驅(qū)動(dòng)法，現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)法等等，但是在安排教學(xué)內(nèi)容時(shí)，按照與傳統(tǒng)思路相反的順序來(lái)組織教學(xué)內(nèi)容，這樣進(jìn)行教學(xué)其實(shí)與前面提到的各種教學(xué)方法并不矛盾，是在學(xué)習(xí)每一個(gè)模塊的知識(shí)時(shí)，先學(xué)習(xí)標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用要求，再來(lái)學(xué)習(xí)原理和基本結(jié)構(gòu)等知識(shí)，其目的是為了讓同學(xué)們先了解應(yīng)用場(chǎng)景、應(yīng)用要求，在課堂上講授時(shí)仍然可以采用多種多樣的教學(xué)方法和形式，其目的是用多種多樣的教學(xué)形式來(lái)提高同學(xué)們的學(xué)習(xí)興趣，從而提高學(xué)習(xí)效率。

因此，采用逆序教學(xué)對(duì)于《機(jī)械制造基礎(chǔ)》這樣一門(mén)應(yīng)用性，實(shí)踐性非常強(qiáng)的課程來(lái)說(shuō)是非常有必要的。對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)，了解了評(píng)價(jià)指標(biāo)，就相當(dāng)于知道了評(píng)分細(xì)則，學(xué)生們可以自己判定自己做的方案或者工藝圖紙是否合適，在掌握了評(píng)價(jià)指標(biāo)之后再去學(xué)習(xí)相對(duì)來(lái)說(shuō)比較枯燥、需要記憶的基本概念，基本結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)禁忌等知識(shí)點(diǎn)，就是有的放矢的學(xué)習(xí)，那就跟查手冊(cè)一樣簡(jiǎn)單易操作;對(duì)于老師來(lái)說(shuō)，教學(xué)目的會(huì)更加明確，也能確保在完成教學(xué)任務(wù)后能夠達(dá)到教學(xué)目標(biāo)，但是老師需要做大量的教學(xué)準(zhǔn)備工作，因?yàn)槟嫘蚪虒W(xué)是一個(gè)逆向倒退的過(guò)程，每一個(gè)環(huán)節(jié)都要有對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)支撐，方案里每一個(gè)數(shù)據(jù)或者條件都要有據(jù)可查，這對(duì)于開(kāi)展OBE教學(xué)也是一個(gè)非常有效的教學(xué)方法。

基金項(xiàng)目：2017年度武漢市級(jí)教學(xué)研究項(xiàng)目，以培養(yǎng)創(chuàng)新技術(shù)人才為目標(biāo)的逆序教學(xué)設(shè)計(jì)研究——以《機(jī)械制造基礎(chǔ)》為例，項(xiàng)目編號(hào)：2017030

參考文獻(xiàn)：

[1]聶璇酈，龍慧. 電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)從實(shí)踐到理論逆序教學(xué)方法實(shí)踐[J]. 科技信息，2012，卷缺失（20）：68.

[2]付宏鴿，毋長(zhǎng)琳，郭惠賢. 面向綠色制造的機(jī)械加工工藝評(píng)價(jià)系統(tǒng)研究[J].北華航天工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)，2013，23（4）：18-20.