機械基礎課教學方法改革初探

姜秀芬

（濰坊市技師學院，山東 濰坊 261053）

機械基礎課教學方法改革初探

姜秀芬

（濰坊市技師學院，山東 濰坊 261053）

機械基礎課作為一門專業(yè)技術基礎課在高職類院校的教學中起著承上啟下的重要作用，對于這門課的教學應采取教具展示、課件演示加傳統(tǒng)課堂講解相結合的方法，以及走出教室到車間參觀實習等現(xiàn)場教學的方法，將收到非常理想的教學效果。

機械基礎；教具；課件；板書；教學質量；學生興趣

機械基礎作為一門重要的專業(yè)技術基礎課，在中職、高職類院校的教學中起著承上啟下的重要作用，在學習了機械制圖、公差與配合等課程之后，引入這門課的教學使學生能在機械基礎課的學習中更好的理解與運用以上兩門課的知識點，這是承上；而學好機械基礎課又為以后要學習的多種專業(yè)課打下良好的基礎，有利于對其它專業(yè)知識更好的理解與掌握，這是啟下。因此，學好機械基礎這門課程對中職、高職類的學生而言非常重要。但是這門課所涉及的知識點比較抽象生硬，學生接受知識的過程往往容易覺得枯燥乏味，難以找到興趣點，因此，對于這門課的教學如何調動學生學習的積極性、培養(yǎng)學生的興趣點很重要。這就要求教師在課堂教學中需要采用有別于傳統(tǒng)授課的新型教學方法，既靈活生動又具象具體的對各個知識點進行分解教學，這樣才能最大限度的調動學生的學習熱情與積極性，激發(fā)他們的好奇心與求知欲，把精力用于學習中。

一、機械基礎課堂教學難點

機械基礎這門課之所以稱為專業(yè)技術基礎課，是因為其所呈現(xiàn)的知識點繁多而雜亂，這門課涵蓋了很多的內容，牽涉到大學里的工程材料、機械原理、機械零件、液壓傳動等多門課的內容，就像是濃縮的精華，雖然講述的內容比較淺顯，但要真正的掌握這么多散亂的知識點對于沒有太多實踐經(jīng)驗的職業(yè)學校的學生而言確實有一定的難度。因此要因材施教，不同的環(huán)節(jié)、不同的知識點運用不同的教學方法，傳道授業(yè)，不但合理還要科學。

專業(yè)基礎課的教學最不可取的就是教條死板，不把內容講活、講生動很難調動學生學習的積極性，更難以培養(yǎng)其學習興趣。但是囿于教學條件的限制，大多數(shù)的授課仍然是在教室內完成的。所以，怎么教、怎么講成了需要認真探討的問題。通過多年的探索，筆者漸漸摸索出一些可行的教學方法，用于實際教學，效果反饋良好。

二、機械基礎課堂教學改革嘗試

（一）恰當運用教具，寓教于實

機械基礎課的課堂教學最直觀的方法就是利用教具，讓學生看到具體的零件、部件，直觀具體、一目了然。因此課堂教學改革就要改變傳統(tǒng)照本板書的方法，需要盡可能的多準備教具，例如齒輪、軸承、螺栓、螺帽、軸、曲軸、鏈條、各種型號的平鍵、導向平鍵、定軸輪系、槽輪機構、棘輪機構、各種液壓閥等等，只要與教材有關的零件、構件、機構要盡可能的設法找到實物，或者是從車間撿人家用廢的、拿到課堂上仍然能發(fā)揮第二次光和熱。比如講螺旋傳動時，帶著螺栓、螺帽來到教室，讓學生回答實際生活中在哪兒見過類似的這種零件，其作用是什么？一點點的培養(yǎng)他們對機械知識的認知與興趣。講解螺紋的牙型時又讓學生親手觸摸，體驗牙頂與牙底的具體位置與觸感，繼而引入螺距與導程的概念，展示一條螺旋線與多條螺旋線的關系。這樣深入淺出的講解，學生們接觸到了實物，對理論概念的理解也就迎刃而解，枯燥的知識學起來變得有趣味，有興奮點，從而啟發(fā)了學生們的思維能力，激發(fā)了他們的學習熱情。

在講解齒輪傳動時，把兩個齒輪帶進課堂，讓學生觀察齒輪的結構，觀察齒輪的齒廓與齒槽的位置，繼而提出問題，生活中是否見過這樣的齒輪結構？讓他們舉例說明。學生們的發(fā)言一般會很踴躍，機械手表、汽車發(fā)動機以及他們在車間實習時見到的車床等都會拿來舉例。此刻對學生們的發(fā)言加以因勢利導，一步步的總結出齒輪在各種工業(yè)領域的應用，小到機械手表，大到萬噸輪船，讓學生們明白齒輪傳動的重要性、廣泛性與實用性，引發(fā)他們對這部分內容在思想上的重視，以此調動他們的學習熱情。在接下來的授課中以教具為中心，講解齒輪的傳動特點以及各部分的名稱、參數(shù)，尤其是對于模數(shù)的講解，以相同齒數(shù)不同模數(shù)的兩個齒輪作對比，讓學生理解模數(shù)這個參數(shù)的重要性。有了教具在教學中的直觀展示，本是抽象枯燥的知識講解起來生動了很多。人們常說工欲善其事，必先利其器，對于機械基礎課而言教具就是很好的器，有了這個器可以起到事半功倍的作用。

一個齒輪可以用教具進行教學，那么對于由一系列齒輪相互嚙合而組成的傳動系統(tǒng)——輪系而言也有教具嗎？答案是肯定的。對于輪系而言，齒輪更多，運動更復雜，如果不借助于教具很容易使課堂教學陷入刻板難懂的僵局，教師講的費力，學生聽的糊涂。但是，當把輪系的教具搬進教室，當齒輪系統(tǒng)開始旋轉，運動開始傳遞的那一刻，整個課堂教學就活了，講解主動齒輪的轉動帶動系統(tǒng)把運動一級級的傳給最末端的齒輪就變得輕松愉快了，讓學生在輕松愉悅的氛圍中學習，最大限度的發(fā)揮他們的主觀能動性，這正是我們教學中所要追尋的一種高境界，何樂而不為呢。

機械基礎課牽涉到很多機械原理的知識，比如平面連桿機構，很難在現(xiàn)實中找到實物教具，但這樣的機構不進行具體的演示，學生根本理解不了四桿機構具體的運動狀態(tài)。為此，筆者所在教研室自己動手制作了幾套鉸鏈四桿機構的教具，用于課堂演示，讓學生直觀的看到鉸鏈四桿機構的三種基本運動形式以及各自的運動特點，看到曲柄搖桿機構中曲柄的整周旋轉并帶動搖桿的往復擺動，繼而給學生演示同一個鉸鏈四桿機構在不改變桿長關系的情況下分別以不同的桿件為機架時會形成的不同的四桿機構。把具體的運動形式形象又直觀的傳達給學生，從不等張雙曲柄機構到雙搖桿機構以及各自的運動特點，這樣一來，這一章的教學都變得容易。學生們對知識的直觀觀察印象深刻，掌握起來也會牢固扎實，因為在學生們的眼中鉸鏈四桿機構儼然就是一個活的運動實體，通過搖擺或者旋轉，每一個構件的運動都是獨立的，都嵌進他們的腦海里。最后教師把講授的內容進一步推進到四桿機構的具體應用，以剪板機、雷達觀測裝置、家用縫紉機等作為曲柄搖桿機構的運動實例；以慣性篩、天平、車門的啟閉系統(tǒng)作為雙曲柄機構的運動實例；以港口起重機、電風扇的搖頭機構、飛機的起落架系統(tǒng)作為雙搖桿機構的運動實例，邊演示邊講解。實例與教具相結合，最后以牛頭刨床的運動講到急回特性；以家用縫紉機的踏板機構講到死點位置，并提問學生有沒有蹬過家用縫紉機的經(jīng)歷？有沒有體驗過家用縫紉機的踏板蹬不動的情況？為什么會蹬不動？之后從原理上給他們講解蹬不動的原因是因為產(chǎn)生了死點位置，機構出現(xiàn)了運動被卡死的現(xiàn)象，然后講解產(chǎn)生死點位置的原因，以及如何克服機構中出現(xiàn)的死點位置。這樣一來，整個教學過程環(huán)環(huán)相扣，水到渠成般順暢。學生們雖然水平不一、基礎高低不同，但在這一章節(jié)里都能對這些知識點先看懂教具的運行再理解機構的工作原理，最后達到掌握機構的工作性質。這些都得益于教具的幫助，由此可見教具在課堂教學中的確起到事半功倍的重要作用。

（二）合理應用多媒體演示，寓教于活

對于機械基礎課的教學，科學合理的運用教具是一個重要的教學方法，但是對于這樣一本內容繁雜的教材而言僅憑這一點是不夠的，對于不方便提供教具的章節(jié)，教師可制作大量的課件用于課堂多媒體演示。比如V帶傳動，教師制作的課件是三維動畫，能讓學生從V帶的傳動中明白帶與帶輪之間的接觸方式，帶輪的結構以及V帶的各種參數(shù)對帶傳動的各種影響以及帶傳動的工作原理是基于帶與帶輪間的摩擦力。同時給學生展示包角的概念，講解這個角度的大小對帶傳動能力的影響，最終引申出帶的傳動能力與包角的關系，最終教學效果顯示學生們對這個知識點的講授效果很好。又比如凸輪機構，單憑枯燥的講解學生們很難理解凸輪與從動件的運動規(guī)律。但是通過課件的三維動畫展示，學生們很快就理解與掌握了凸輪的運動原理與工作方式；課件教學能把生硬的難以理解的知識點給生動化形象化，這的確大大增加了課堂容量，使學生對知識的接受變得容易，最終教學效果顯示學生們對這個知識點的掌握效果很好。又比如齒輪傳動中漸開線的概念，也是學生非常難以理解的內容，但是用課件的方式展示給學生時，他們看到了漸開線的發(fā)生線是如何沿著基園做無滑動的純滾動，看到了漸開線的發(fā)生線上任意一點K的運動軌跡，這就是漸開線的形成過程。同時演示這樣的漸開線可以有無數(shù)條，繼而講授漸開線的各種性質，用不同大小的基園演示漸開線的形狀，演示漸開線上的齒形角與基園的位置關系所產(chǎn)生的變化，演示漸開線上各點的齒形角不相等。學生們很容易就理解并掌握了漸開線的這些特點，以此理解了齒輪傳動能使傳動比恒定的原因。把生硬死板晦澀難懂的知識講活，講生動，方便學生們的理解與掌握，這是課件的特點。再比如鍵、銷連接的內容，鍵與軸及軸上零件的連接是嵌在軸與軸上零件里面的，學生們看不到，很難理解彼此的結構關系。但是有課件教學就完全不同了，可以把結構剖開，讓學生看到具體的鍵與軸槽的配合位置，看到齒輪或者帶輪等軸上零件與鍵的配合位置。這樣以來，學生很快就能明白鍵在機械傳動中所起的作用，為下面所要講解的鍵的尺寸與公差打下良好的鋪墊。因此，課件教學的演示具有全方位、多角度、多層次、多變化的強大功能，把難以看到的現(xiàn)象轉換成可以直接觀察，使抽象的教學變得直觀、生動、形象，使學生有種身臨其境的感覺。這很能激發(fā)學生的學習興趣與熱情，突破課堂教學的時空限制，對于生澀難懂的機械結構的理解有了很大的幫助。

（三）細致分析學生情況，寓教于心

課件教學盡管突破了傳統(tǒng)授課的局限，對于學生學習效率的提高有了很大的幫助，但是課堂教學是一個綜合復雜的系統(tǒng)工程，它的各個教學環(huán)節(jié)的銜接必須合理科學。要上好每一堂機械基礎課，僅有以上所提到的教具與課件也是遠遠不夠的，教師對于教材每一個章節(jié)的理解與把握，對于一堂課的教學環(huán)節(jié)的安排與掌控，對所上課班級的學生的學習能力與理解能力高低的掌握等等都會體現(xiàn)在教學效果之中。因此對于每一節(jié)知識點的講授，教師要先備教材，能夠對教材做到舉一反三，橫向縱向，穿插進行。比如講傳動比的概念，可以反復跟學生比較帶傳動、鏈傳動、齒輪傳動的傳動比的異同點。雖然傳動比的計算公式都是一樣的，但帶傳動的傳動比具有不恒定性，通常所談到的傳動比只是在保證帶不產(chǎn)生打滑的情況下計算的，鏈傳動的傳動比只是一個平均傳動比，要得到一個任何瞬間傳動比都恒定的傳動只有采用齒輪傳動，這樣的比較之后，學生對這些知識的掌握就系統(tǒng)化了。再比如鉸鏈四桿機構三種不同運動形式的運動特點，也是如此，從曲柄搖桿機構以曲柄為主動件時機構表現(xiàn)出的急回特性，到不等長雙曲柄機構的主動曲柄勻速運動時，從動曲柄運動則是變速的，有時會大于主動曲柄的運動速度，有時會小于主動曲柄的運動速度。以及雙搖桿機構的兩個搖桿的擺動，橫向比較，縱向推進，學生對知識的掌握就系統(tǒng)了許多，也容易了許多。同時課堂教學的效果體現(xiàn)在學生身上，無論一堂課的設計多么完美無缺，最終還是要看學生對知識的理解與掌握情況。所以了解學生的實際情況很重要，具體的班級要具體對待，根據(jù)每個班學生的知識掌握程度安排教學環(huán)節(jié)的進度。有的班級學生思維活躍，創(chuàng)造力豐富，就要多提問題，引導學生多發(fā)言，多思考，以此激發(fā)他們的想象力與理解問題和解決問題的能力。而有的班級學生基礎比較差，理解與接受問題的能力較慢，那就應該放慢講課的節(jié)奏，講透每一個知識點，通過課件與教具的交互演示，讓學生看明白，聽明白，直至徹底理解，學會，不能急著趕教學進度。通過對不同層次的學生不同對待的嘗試，從教學效果看還是非常理想的。

（四）重視課堂板書，寓教于行

很多人認為現(xiàn)代的教學方式有了多媒體的幫助教師在黑板上的板書變得可有可無，不是那么重要了。但筆者認為，一堂課無論是借助于教具的幫助還是借助于多媒體的教學便利，都只是輔佐于教師的工作的，而教師在黑板上的板書是對教學效果最深刻的強化。板書的內容是一堂課的精華，板書是一堂課中教師留給學生的重要學習資料，基本涵蓋了重要概念，公式推導與結論。教師在書寫的過程能夠加深學生的記憶，有利于學生對教學重點的把握，更有利于學生做筆記，方便他們在自習的時間對所學知識的復習與鞏固。實踐證明，在學生獲得接受知識的兩個渠道中，通過視覺獲得信息的記憶時間比從聽覺獲得信息的時間要長幾倍。因此在機械基礎課的課堂教學中，教學板書對學生學習效率的提高和教學質量的影響是直接的。板書成了一堂課的主線，內容基本就是這堂課的重點。長此以往的堅持，也訓練了學生，給他們養(yǎng)成了記筆記的好習慣，遇到問題能查筆記，找重點，自己解決問題。

（五）走出課堂，寓教于景

課堂教學畢竟是一個小舞臺，當學生對機械知識的累積掌握到了一定的程度之后，為了加深他們對所學知識的印象，理論與實踐相結合，教師要帶領學生走出教室，去車間、去工廠、去更大的舞臺認識大大小小的機構、機械、機器等。比如：學習輪系時讓學生去車間參觀打開的汽車變速箱，從實例中讓他們明白輪系不但可以變速也可以變向；學習雙搖桿機構及其演化時讓學生參觀港口起重機與翻斗車的工作過程，并讓學生觀察機構的死點位置的產(chǎn)生；也對學生布置過作業(yè)，讓他們回家親自蹬一下家用縫紉機，體驗家用縫紉機的工作過程，并提出問題：當縫紉機的踏板蹬不動時機構出現(xiàn)了什么狀況？這個位置怎么克服？學生們帶著問題回家，然后帶著結論返回學校，再通過老師的課堂講解，曲柄搖桿機構的死點位置的產(chǎn)生原因以及如何克服這個位置，學生們對這個知識點就理解的非常到位了；當學習軸的結構時讓學生去車間觀測軸與軸上零件的裝配，拆卸，通過實踐明白軸承、齒輪、軸承等軸上零件在軸上安裝的具體位置。把幾章的內容結合到了一起，把學過的碎片化的知識系統(tǒng)化，也增加了學生的學習興趣，提高了學生們分析問題與解決問題的能力，這是單純的課堂教學無論如何也達不到的效果。

機械基礎課的教學工作就是一個系統(tǒng)工程，多種教學方法的并行應用，博采眾長，會使這樣一門知識含量非常繁雜的課程的講授容易許多，對于課堂授課過程的合理組織，學生能動性的調動，這都會考驗教師的業(yè)務能力。要講好機械類的課程，必須認真準備，做好課堂教學，對作業(yè)講評、舊課復習、新課講授、思考提問、課堂小結、布置作業(yè)等教學環(huán)節(jié)等進行周密的安排，以保證課堂教學的順利進行。其次，教與學是兩個互動的過程，教師與學生之間的關系也非常重要，建立良好的師生關系，關愛并尊重學生，多表揚多鼓勵，使學生精神愉悅，也會激發(fā)他們的學習動力，提高他們的學習成績。

筆者通過多年對本門課教學實踐的探討，不斷的總結與改進，漸漸摸索出機械基礎課的一些教學方法，可獨立，可并行，在課堂教學中根據(jù)教材的具體情況，相關知識特點，大膽運用，會收到較好教學效果。

責任編輯：孫延波

G712

A

1671-4288(2017)05-0114-04

2017-09-26

姜秀芬（1965-），女，山東昌邑人，濰坊市技師學院副教授。