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略论《机械基础》课程教学存在的问题与改革
作者:郝增林
关键词:职业教育;机械基础;教学;问题;改革
《机械基础》是中职、高职机械类工科专业必修的专业基础课,是前几年课程综合化改革的产物,由传统的《金属工艺学》、《工程力学》、《机构与机械零件》以及《液压传动》等课程综合而成。虽然在形式上将几门课程综合成一门课程,但其内容却远没有融合成为一个有机的整体。由于课程内容涉及面太广,跨度太大,教学中存在着较大的困难,教学效果一直难如人意。
《机械基础》课程教学中存在的主要问题
内容取舍不当目前使用的《机械基础》教材大多编写于2000年以后,其中以“国家规划教材”为代表,影响较大,使用广泛。例如,由高等教育出版社出版的倪森寿主编的《机械基础》和赵祥主编的《机械基础》以及由西安电子科技大学出版社出版、周家泽主编的《机械基础》等均属此类。从内容的整体结构来看,目前的教材未能完全摆脱过去四门传统课程的约束,针对性和实用性原则体现得不够,没有做到“针对培养目标和学生的预期就业岗位”确定内容,内容面太宽,成为过去四门课程的简单缩影。有些实用性较强的内容,如金属材料和液压与气动等简化过度,不能适应“使学生深入理解、掌握应用”的要求;而工程力学部分及与其相关的计算理论性强、难度大、实用性差,本可以全部删除,却占据了较大篇幅,既影响了教学效果,又浪费了宝贵的课时。
教材简化过度由于教材内容涉及面太广,又要体现简化原则,达到压缩教材篇幅和教学课时的要求,其结果必然是面面俱到,处处点到为止。目前使用的《机械基础》教材,其共同特点是整个课程没有重点,处处都是简介式的泛泛而谈;内容编排不够科学合理,有的为了在表面上达到简化的目的,把并无多少联系、过去分为几章介绍的内容合并成一章,把应该独立成章的内容简化成一节;在叙述上过于简单化,阐述不够深入透彻,应该要求学生掌握的内容也是一带而过。例如在倪森寿主编的《机械基础》中,金属材料的全部内容被简化成第一章中的三节,像工程力学中的静力学基础、平面力系、杆件的轴向拉伸和压缩、圆轴扭转、梁的弯曲、弯扭组合时的强度计算等,内容多且难度大,过去都是独立成章,在该教材中却都简化成了短短的一节。更有甚者,在周家泽主编的《机械基础》教材中,有关杆件四种基本变形时的内力、内力图、强度计算等内容合并成一章,所占篇幅仅18页半(不含习题),每种基本变形只用一个例题直接介绍,基本概念全部被删除。这些教材在编写时显然没有将便于教师使用与学生阅读考虑在内,只是一味地追求精简,把教材做成了“压缩饼干”,导致教学重点不突出,给学生理解和掌握带来困难,难以达到应有的教学效果。
体系过于杂乱《机械基础》课程的前身,即上述《金属工艺学》等四门传统课程,虽然具有一定的内在联系,但所研究的问题各不相同,把它们合并在一起,无论是仍按原来的课程分篇(如赵祥主编的《机械基础》),还是打乱原来课程的界限,采取混合穿插编写(如倪森寿主编的《机械基础》),都难以做到“融为一体”,不可避免地存在生硬叠加的问题。此外,由于该删的内容不能彻底删除,从而导致重点不突出,各部分内容之间跨度太大,给人以杂、散、乱的感觉。例如在倪森寿主编的《机械基础》中,第一章的内容包含钢的热处理、常用工程材料、机构与机械零件课程的绪论、机械零件的主要失效形式及工作能力准则、静力学基础等,从而在一开始就给人以包罗万象、杂乱无章的感觉。
教学课时不足目前,《机械基础》课程的实际教学课时为70~90学时,是过去四门传统课程总教学课时的三分之一到四分之一,与教学内容相比,课时明显不足。一方面,《机械基础》与它的原型即传统的《金属工艺学》等四门课程相比,虽然作了较大幅度的删减,教材的篇幅大幅度减少,但是教学内容所涉及的知识点仍然约占过去的三分之二,可见教学内容的删减远没有教学课时缩减的幅度大。另一方面,目前学生的知识基础、接受能力、学习热情等都比过去有了很大程度的下降,教师教学需要更加深入细致,投入更多的课时,才能获得预期的教学效果。而目前的情况却完全相反,教学课时相对于教学内容比过去更加紧张,这就导致教师为了在给定的课时内完成规定的教学任务,不得不拼命赶进度,使讲课内容只能浮在表面,难以深入,更没有留给学生必要的练习时间;学生只能跟在教师后面“走马观花”,一知半解地了解一些名词术语,对所学内容无法理解和掌握,教学效果难以保证。
令人费解的是,在近几年推出的“规划教材”中,对教学所需课时的建议大多很少,如倪森寿主编的《机械基础》,在前言中给出了课时分配建议,总教学课时仅为66学时,以其中第九章“轴”为例,内容包括过去机构与机械零件中的“轴”、材料力学中的“圆轴扭转”和“弯曲”等三章的全部基本内容(还有“弯扭组合问题”作为选学内容),建议教学课时只有8学时,笔者在使用该教材时,仅是介绍其中“圆轴扭转”和“构件的弯曲”两节就用了12课时,即便如此还是没有达到使大多数学生“理解基本概念,掌握基本方法”的教学目标(根据教学的实际情况,在《工程力学》课程中,“扭转、弯曲”两章大约需要16~20课时)。所以,很难想象教材的编者是如何按照“课时分配建议表”中建议的学时进行教学的。
深化课程教学改革,
提高教学效率和教学效果
衡量一门课程的教学改革是否成功,应当看它是否真正提高了教学效率和教学效果。对照这样的标准,《机械基础》课程所经历的教学改革不能算很成功,在教学内容整合、教学目标准确定位、教材完善等方面还需要进行深化改革。
内容取舍应合理职业教育培养的是在生产、建设、管理、服务等第一线从事具体工作的技能型(或应用型)人才。《机械基础》课程作为学生学习后续有关专业课程的必要基础,教学目标和要求应当确定在“使学生了解常用金属材料的性能,熟悉常见机构和通用机械零件的主要参数和工作原理”层面上。在确定教学内容时,应当针对学生的预期就业岗位,以“用得上、学得进”为原则,进一步“收缩面,加强点”。在目前教材内容的基础上,适当加强金属材料部分,保持常用机构与机械零件部分基本不变,彻底删除工程力学部分及机械零件中与其相关的计算。此外,考虑到目前“液压与气动”技术在机械控制中的应用越来越广泛,仅在《机械基础》中对液压传动做十几课时的简介是远远不够的,建议将“液压与气动”和“可编程控制技术(PLC)”综合为一门课程——《机械控制技术》。经过调整,《机械基础》课程的内容应包括“常用金属材料”和“常见机构与机械零件”两部分,自然成为一体,不再给人以勉强综合、简单叠加的感觉,有利于实现“提高效率、增强效果、节约课时”的课程综合化初衷。
内容简化应适度由于计算机等高新技术在生产中的广泛应用,工科专业开设的课程越来越多,传统的专业基础课程教学内容的大幅度简化以及课时大幅度压缩是必然的。但是,内容的简化和课时的减少不能没有限度,必须符合科学性和合理性的原则,即应当以保证教学效果、实现课程的教学目标为前提。为此,必须处理好两个问题:一是课程体系要适度保持,不能支离破碎,以利于学生对课程的基本内容形成较为完整的认识;二是对于较重要的内容要保证必要的课时,使教学能够达到一定的深度,便于学生理解、掌握和应用。例如钢的热处理、平面连杆机构、直齿圆柱齿轮传动、滚动轴承、轴等是本课程的重点内容,在教学中应当予以足够的重视,达到使绝大多数学生都能够理解和掌握的目标。
必要课的应有保证必要的课时是保证教学得以顺利进行、达到预期效果的基本条件之一,尤其在目前学生的知识基础普遍较差、学习热情不高、课外很少自己主动学习的情况下,更加需要较为充裕的课时。因此,课时必须与教学内容保持一致。此外,还应当充分考虑学生的水平、学习积极性、接受能力等实际情况对教学进度的影响,教学进度的快慢必须符合学生的认知规律,教师讲课能够从容地进行,该讲透的重点内容必须讲透,学生必要的练习环节也不能省略,否则必然欲速则不达。以倪森寿主编的《机械基础》教材为例,根据笔者的实践,要使教学效果达到基本要求,需要100~110课时;而如果按照前面所述,删除其中的工程力学及与其相关的计算,并将液压传动部分移出,则用60~70课时就比较充裕了。
教材建设应加强教材是教学活动的依据,教材是否适合直接关系到教学活动是否可以顺利进行以及教学效果能否达到预期的要求。目前可供使用的《机械基础》教材由于存在上述诸多不妥之处,有必要尽快进行修改完善。因此,笔者对教材建设提出以下建议:(1)针对培养目标和学生的预期就业岗位,按照实用性原则确定课程的教学内容。(2)全书内容应当符合“融为一体”的要求,而不是搭积木式的简单组合。(3)充分考虑学生的实际情况,讲求实效,难易程度要适中;尤其对于难度较大、大多数学生难以掌握、在以后又没有直接应用的内容应当彻底删除。(4)内容阐述应当符合“便于教学中使用和学生阅读”的要求,简化有度,该深入处要深入。相信经过这样修改完善之后的《机械基础》教材能够符合当前教学的要求,有利于提高教学效率和教学效果。
随着我国职业教育事业的快速发展,中、高等职业教育正在逐渐普及,最基层的生产、建设、管理、服务等第一线的操作岗位已经成为职业院校毕业生的主要去向。《机械基础》课程作为一门传统的专业基础课,应当顺应这种变化,紧紧围绕学生就业岗位的要求,及时调整课程的教学目标和内容,做到因岗施教、因材施教,有效地提高课程的教学效率和教学效果,实现预期的教学目标。
参考文献:
[1]倪森寿.机械基础[M].北京:高等教育出版社,2001.
[2]赵祥.机械基础[M].北京:高等教育出版社,2001.
[3]周家泽.机械基础[M].西安:西安电子科技大学出版社,2004.
作者简介:
郝增林,江苏财经职业技术学院机电工程系副教授。