激发——机械制造基础课程教学的有效切入

王　妍

摘要:教学需要切入,尤其是相对枯燥的专业课程。有效切入机械制造基础课程教学,可以通过情感激发、情境激发、趣味激发、问题激发以及概括激发等方式进行。实现机械制造基础课程教学的有效切入,应角度准确、精简适时、有递进度。

关键词:机械制造基础;课程教学;激发;切入点

作为传授理论知识的课堂教学,以激发学生的兴趣为契机,进行有效切入是课堂教学达到目标的关键。笔者从事高职机械制造基础课程教学多年,在运用各种激发方式,实现机械制造基础课程教学的有效切入方面尤有感触。

一、机械制造基础课程课堂教学需要激发方式切入

1.机械制造基础课程的抽象化特点决定其教学需要激发方式切入

一般来说,机械类相关专业教材主要围绕知识点展开编写,难以带上相应的情境与感性色彩,没有触及感官的知识亮点,知识面展开抽象枯燥。这种课程本身的枯燥和抽象化特点决定教师需要采取灵活的教学手段,运用现代化的教学工具吸引学生的注意力,激发学生的兴趣,启发学生的思维,形成教学互动,使学生在吸收理论知识的同时,摆脱“麻木化” “理论化”“机械化”。而激发学生的兴趣,切入课程教学知识是良好的开端与起步,是激活机械制造基础课程课堂教学的突破口。

2.高职学生的特点决定其教学需要激发方式切入

高职学生的整体特点表现为学习被动,且文化基础、思维方式、学习能力参差不齐。教师如果在课堂教学中,充分发挥主观能动性,在反映一个层次的知识概念中运用各种激发方式实现有效切入,将学生迅速带入学习、探究的情境,化整为零,化繁为简,使知识面有序展开并得以层层深入,使学生变被动接受为主动学习,就能够使新知识在传授过程中充满教学智慧,收到好的教学效果。

3.专业课教师教学特点决定其教学需要激发方式切入

教师在课堂教学中的主导地位不仅应该表现在“传道授业”以及世界观、人生观、价值观、思维方法及教风等方面,而且也体现在课堂教学的气氛和秩序的调控方面。特别是高职专业教师一般毕业于工科学校,未能接受完整的师资培训,思维方式一般停留在具体的专业知识点上,其教学也往往从知识点出发,容易给学生造成压力。我们常常强调要尊重、发挥学生学习的主体地位,高职老师只有有效引导和不断激励学生,才能使学生们真正体会到孔子所说“知之者不如好之者,好之者不如乐之者”的道理。教师如果能够激发起学生的学习兴趣,就意味着他已经打开了课堂教学的突破口,便是给了学生一个支点,让学生能揭开课程的重重疑惑而洞悉其中的奥秘。以笔者看来,这个突破口就是运用各种激发方式,实现有效切入,给学生创设一种急于求知的教学情境。

二、实现机械制造基础课堂教学有效切入的各种激发方式

1.情感激发

苏霍姆林斯基说过:“教学和认识周围世界的过程充满情感,这种情感是教学和认识的极其重要的土壤。如果老师不想法子使学生产生情绪高昂和智力振奋的内心状态,就急于传授知识,不动情感的脑力劳动就会带来疲倦。”

通过多媒体、图片、动画、文字资料、音乐等多种教学手段的渲染,可以激发学生潜在的、丰富的情感因素,这时进行教学切入就非常有效。也正如赞可夫所说的那样:“教学法一旦触及学生的情绪和意志,触及学生的心理需要,这种教学就会变得高度有效。”

以机械制造基础概述课为例。首先以我国机械制造业发展的技术水平与地位为前景,激发学生为国力强大而努力学习的民族自尊情感。在全球一体化的工业时代,机械制造业已被列为我国国民经济的战略重点,但发展水平与地位仍然较低,尤其在自主知识产权的创新设计、先进制造工艺和装备及现代化管理等方面与发达国家相比仍然存在很大差距,所以我们还不是制造强国。

进而从具体实例层层展开:20世纪末苏美潜水艇事件——东芝公司五轴联动数控机床事件,我国20世纪60、70年代气浮陀螺制造等。一个国家国力强大的标志之一是机械制造技术发展水平。要成为制造强国就必须提高机械制造技术水平,所以学习好机械制造基础知识是同学当前的首要任务。紧接着切入概述相关知识。

这样在交流、沟通、传授中动之以爱国之情,激发了同学们的民族自尊与责任感。在课堂交流中,每个同学的眼中都流露出不服输的眼神,充满了学习的渴望。这样就为学好本课程打下了基础。

2.情境激发

情境是以知识点为主题创设的富有感情色彩的具体场景或氛围。通过创设情境,学生置身其中,其景、其物、其人仿佛触手可及;通过情景画面,以情激趣,切入相关知识。

以机械制造基础配合种类的选用课为例。

(1)间隙配合选用。利用集优美音乐与色彩于一体的多媒体画面描述相关场景,如在河畔、港湾或某施工现场,大大的起重机在吊运货物,画面定格在起重机的吊钩上。引起学生疑问:起重机的吊钩的铰链是以一种什么方式连接的?紧接着在多媒体上展现起重机吊钩的铰链剖面图。并让学生明白:起重机露天工作,工作条件较差,要灵活动作,其吊钩铰链必须有较大间隙,从而切入知识点——间隙配合的选用。

基准孔H与相应公差等级的轴a～h形成间隙配合,其中H/a组成的配合间隙最大,H/h的配合间隙最小,其最小间隙为零,H/a,H/b,H/c配合间隙很大,选用H12/b12。

(2)过渡配合选用。描述相关体育赛事——法拉利汽车大赛。盛况空前但天不作美,这辆法拉利被泊在赛道边。据诊断,为发动机油缸出现了故障,活塞销与活塞孔间隙过大,活塞不能与连杆有效连接。接着在多媒体上展现活塞销与活塞孔装配剖面图。

活塞销与活塞孔应是过度配合状态,即有微小过盈。基准轴h与相应公差等级的孔H～N形成过度配合,M6/h5,M7/h6,M8/h7有微小过盈,选M7/h6。

活塞销与活塞孔间隙过大,导致活塞不能与连杆有效连接,更换活塞销,用木锤敲入,故障排除。

(3)过盈配合选用。用多媒体画面显示飞驰在原野上的火车,慢慢缓速后画面定格车轮,引发学生思考车轮与车体如何连接,紧接着在多媒体上展现火车车轮与钢箍剖面图。

火车车轮在运动过程中需承载大的扭矩或承受大的冲击载荷,因此火车的铸钢车轮与高锰钢轮箍完全依靠过盈产生结合力保证牢固的连接,从而切入知识点——过盈配合的选用。基准孔H与相应公差等级的轴n～z形成过盈配合,H/u,H/v,H/y, H/z几种属于大过盈配合,且过盈量依次增大,选用H7/u6。

3.趣味激发

托尔斯泰说:“成功的教学所需要的不是强制,而是激发学生的兴趣。”南宋朱熹也道:“教人未见趣,必不乐学。”课堂中的趣味能激发学生的学习兴趣,趣味是学生产生学习内部动机的源泉。

以机械制造基础机床的传动原理及运动分析课为例。视频打开,玛西娅·鲍尔《MyHeartAndSoul》蓝调旋律响起,歌声中黑人驾驶员动作夸张地在驾驶汽车,一会儿用右手拨动右侧的拨杆,一会儿又根据路况使汽车行驶速度时快时慢,一会儿又把车向后倒。播放停止后教师告诉学生,驾驶员拨动拨杆的操作,是在改变一对齿轮传动比的大小和方向,从而改变车轮的转速和转向。学生觉得新奇有趣,探究的兴趣被激发了,这时教师话锋切入课堂主题,点明这堂课的目的——学习类似工作原理的机床的传动原理及运动分析,重点讲解导出CA6140型车床主运动传动链由操纵手柄使主电动机动力,经三角皮带传至轴1,再经双向多片式摩擦离合器M1,以若干变速齿轮最终至主轴,获得24级正转、12级反转的传动表达式。

4.问题激发

苏霍姆林斯基指出:“使你的学生看出和感到有不理解的东西,使他们直接面临着问题。如果你能够做到这一点,你就成功了一半。”相关“问题情境”可以是疑点、难点、薄弱点、疏漏点。创设“问题情境”可以通过复习上节课的内容向学生提问,针对问题回答中的错误为切入点,也可以以课后作业中出现的错误问题为切入点,通过纠错、解疑、比较分析达到掌握知识点的效果,或以此导入新课程等促进整体知识面的提高。这样,相关“问题情境”——疑点、难点、薄弱点、疏漏点甚至可能成为促进学生对知识理解的升华点。

以工艺尺寸链计算课为例。用多媒体展示教材工艺尺寸链分析与计算例3-2套筒零件图,如下图a。零件两端面已加工完毕,加工孔底面C时,要保证尺寸160^-_0.35,加工时如何测量?学生展开了10分钟讨论,气氛十分热烈。

同学钟:剖开零件,用三用游标卡尺直接卡出来。

同学李:反对。那会报废零件,得不偿失。

同学张:用带钩卡尺从左孔伸入测量。

同学熊:反对。加工后无法在机床上直接测量。

同学邹:设计止、通量规。

同学刘:反对。提高了工艺成本,不符合设计原则。

怎么办?同学们一筹莫展。这时老师告诉同学们有一个好办法,通过直接测量另一与之相关的尺寸x,间接保证^-_0.35,画出与^-_0.35相关的各组成尺寸,构成尺寸链简图,见上图b,求x。如何求?又一次悬疑激趣,从而切入本堂课重点测量基准与设计基准不重合时工序尺寸计算。

5.概括激发

概括提纲要领,将知识点进行有机串接,能使内容庞杂的整体知识脉络清楚、层次分明,学生在学习时也能取舍得当。机械制造基础课程主要讲述金属机械零件的制造工艺过程,尽管内容庞杂,知识点很多,但可以用“一线”“两段”“三重点”概括切入整体知识面。

“一线”是指整个课程内容贯穿着从毛坯制造到加工成产品的一条主线,与实际生产工艺路线一致。用这样一条线来切入,引导学生学习系统性的知识。

“两段”是指产品的制造过程可分为毛坯制造与机械加工两个阶段。在一般工厂或企业中通常称之为“热加工”及“冷加工”,以此切入两个加工阶段的理论基础。热加工的主要基础理论是“铁—碳平衡图”,而冷加工的基础理论则是“金属切削原理”。学生掌握了基础理论以后,就可以达到举一反三、触类旁通的效果。

“三重点”是学生学习时必须理解与掌握的基本知识,它与学生基本技能的培养密切相关,可以以此为切入重点。首先了解常用工程材料的种类成分、组织性能与热处理方法,使学生具有选用工程材料及熟悉其热处理方法的初步能力;其次是了解铸造、锻压、焊接等热加工方法的基本原理和工艺特点,培养学生具有分析零件毛坯制造工艺性的初步能力;最后带领学生领会并掌握机械零件的各种常用加工方法的实质、工艺原理与生产特点,以及加工所用设备、工夹量具的工作原理与安全技术知识,培养学生具有分析零件结构工艺性和选择加工方法的初步能力。

三、各种激发方式有效切入机械制造基础课程教学的注意点

1.角度要准确

教材的重点关乎本课的教学目标,教材的难点是学生掌握知识的障碍所在。突出重点、揭示难点才能够角度准确地实现激发有效切入机械制造基础课程的教学。一门课程包含的知识点很多,要在一两节课中把所有的知识点都讲授清楚,恐怕是不可能的。这就要求教师根据课程的不同,抓住重点、难点在极短的时间内迅速地吸引学生的“眼球”,打开学生思想的闸门,使他们有所发现和领悟,从而化难为易,简明扼要地达到教学目标,这就需要教师透彻地理解教材,明确教学目标,确定教学重点。

2.精简要适时

量上不宜过多,时间也不宜过长,入题不宜慢。因为目的是为了激发学生的兴趣(以引起好奇、观察和提出问题为特征),进而把兴趣切入对主题的研究、分析、论证和理解,最终形成概念和结论,再进一步强化和“升华”他们的学习兴趣(以研究分析及取得结论所引起的满足感为特征)。要注意不能偏离授课重点而去刻意追求轰动效应,喧宾夺主。

3.要有递进度

所谓有递进度,就是先易后难,由浅入深,循序渐进,把学生的思维一步一个台阶地引入求知的高度。我们要像《学记》中所说的:“善问者如伐坚木,先其易者,后其节处……不善问者反此。”这也就是说,教师在程度掌控上要像砍伐坚硬的木材一样,先从易砍的地方砍起,然后再伐木材的关节处。

具体到每一堂课,要看教材中最易让学生有收获的地方在哪,最易让学生思维有发挥的地方在哪,最后才能让学生有所收获,让学生的思维有所发挥。

运用激发方式有效切入机械制造基础课程教学,仍然是有待深入挖掘与探讨的课题。要求每堂课都能找到灵感也非易事,但通过努力,不断挖掘,本身也是一种追求,更是一种挑战。笔者期待自己能够在今后的教学生涯中,更多地去寻找、发现切入教学内容的突破口,从而使学生发现一个豁然开朗的天地,徜徉于奇妙无穷的专业知识海洋中有所顿悟、体会、收获;相信通过精心备课、细心揣摩、持之以恒,一定可以摸索出一条通向课程教学腹地的最佳途径。

(作者单位:湖南机电职业技术学院)