首页 -> 2008年第8期
提高《机械基础》课程教学效果的研究
作者：鲁亚云
关键词：机械基础；教学效果；实践教学
《机械基础》是高职机械（机电）类专业的一门专业基础课，是对学生进行设计能力、创新能力、工程意识训练的主要课程，对后续专业课的学习起到承上启下的作用。它具有较强的实践性、逻辑性、抽象性，内容涉及广，包括理论力学、材料力学、机械原理、机械零件等方面的知识，其教材看似章节松散，但实际各章互相联系紧密，形成一个有机的整体。由于这门课程抽象，而很多高职院校用于教学的教具和试验设备缺乏，学生对机械知识缺乏感性认识，加上很多学生力学基础薄弱，制图课程等基础知识学得不够扎实，使得他们感到这门课程内容枯燥乏味，缺乏学习兴趣。多年来，笔者在提高《机械基础》课程教学效果上做了较多的研究，根据课堂教学应用的效果，总结出如下几个方面。
应用现代教育技术
随着现代教育技术的进步，多媒体教学已成为课堂教学的一种重要手段，作为传统教学中有益的补充，它具有以下几方面的优点。
能提高学生的学习积极性多媒体使教学中的信息形式不再仅仅是语言和文字，而是增加了鲜亮色彩的图片、表格、动画、音乐、影视等，这些多媒体形式可以方便地组合呈现，使得教学信息形式丰富多彩，有利于学生提高学习兴趣。心理学认为：学生注意力集中时间是有限的，长时间地集中注意力，会引起思维疲劳甚至厌烦。然而，多媒体教学手段的使用，给学生带来视觉、听觉上的刺激，能使学生从抑制状态转变为兴奋状态，从而提高学生的积极性，让学生对该课程中涉及的机械机构有一个较深刻的感性认识。如在“机构及其组成”一节中，通过展现内燃机工作时的运动过程，引出所要讲述的机器与机构的区别，显示内燃机的工作原理，可让学生对零件与构件的区别记忆更加深刻，将抽象的概念变得浅显易懂，极大地激发了学生学习的兴趣。
发挥学生学习中的主观能动性感性材料或感性经验是形成概念的基础，直观性原则是教学中应该遵循的重要原则。在传统的教学中，教师应用直观性原则展示机构运动的方式，主要是借以挂图并运用语言和手势来表达。通过教师对机构运动中的工作特性和工作原理的描述，让学生自己想象出具体工作情节。很显然，教师对机构运动时的工作特性和工作原理的把握能力、教师的语言表达能力、分析能力、学生的想象能力等很多因素综合制约其教学结果。特别是学生在没有亲眼看到或亲身经历过特定场景的情况下，想象出来的情节往往会相差很多，甚至有些学生根本想象不出来。例如，在讲解轴上螺纹的加工过程时，很多学生没有见过车床，难以想象，对退刀槽的理解也有一定的困难。在学生看完一个车床加工过程的动画之后，我提出两个问题：螺纹是如何形成的？螺纹加工前最先加工的那个槽的作用是什么？对这两个问题学生展开积极思考，在教师没有讲解前他们基本都能得到正确的结论，学生从单纯接受灌输的被动学习，变成在教师引导下思维广阔的主动学习，发挥出他们在学习中的主观能动性。
帮助学生对知识的掌握和理解应用多媒体技术可以非常方便地直接向学生展现虚拟现实技术。例如，在工程力学篇讲到材料的安全时，可以在有限元分析软件Ansys中，通过改变被分析零件的结构尺寸，所受载荷的大小，直观地看见零件的变形结果，了解零件结构尺寸、零件材料、载荷大小对零件变形和强度以及安全方面所产生的影响，帮助学生理解安全系数及许用应力的含义。在讲解齿轮根切现象时，用动画实现刀具对齿轮的加工过程，能很直观地看到这一过程，给学生一个更加真实逼真的环境感受，通过Flash动画中的按钮，方便地改变刀具与齿轮轴心距，也就更能理解正变位齿轮和负变位齿轮的形成机理，方便学生对动态变化过程的观察、理解和把握。
但是，在应用现代教育技术的过程中也要注意，有的教师过于追求课件制作的精美程度，特意添加一些精致美观的图片、动听悦耳的音乐，以及一些不必要的视频等等，忽略了本课的重点、难点，以及教学效果，有时，甚至分散了学生的精力，起到了事倍功半的不良效果。此外，有的教师完全按课件设定的程式来操作、演示、讲述，造成教学的程式化。多媒体教学应该用来帮助学生“咀嚼面包”，而不是提供“咀嚼过的面包”。
精心组织教学环节
一般教学环节应包括课前导入、课堂教学实施及课后总结三个部分。
首先要善于导入。在开始新课之前提出本节课程的学习目标，要让学生明确自己的学习目标，知道自己需要学习什么，学习应达到什么标准，以及如何达到这些标准。然后进入课程，可以先提出问题，或是留下悬念，或是通过模型挂图开始教学。如在讲授机器与机构这一节时，提出这一节要掌握机器与机构的区别。先通过挂图给学生展示古代机器，如地动仪、记里鼓车等，让他们自己分析这些机器的工作原理，激起他们的学习兴趣，然后举出与生活实际相关的机器或机构，如洗衣机、电风扇、自行车、机械手表等。这样，教学内容贴近学生，让学生有亲切感，容易产生发自内心的探求欲，便于课堂教学的展开。
在课堂教学中，要鼓励学生就所学内容的理解提出自己的看法，并能通过分组讨论举出生活中的运用实例。让学生知道，其实所学的内容就在自己身边。在课堂上，学生有时并不喜欢发言，或者不善于表达，这时，教师可以预设几个相关问题：为何用平面连杆机构能开启汽车门？操纵单门与双门的机构有何区别？对这两个问题可以让学生在课后乘公共汽车时仔细观察，到下一堂课时，让他们发表自己的看法。学生发言是教师现场收集学生学习情况反馈的最好手段，能有效地活跃学习氛围，调动群体学习的积极性、主动性，相互间进行智力启迪和互补，同时，也为每个学生提供表现自己的机会，学会倾听别人意见。教师在总结学生发言之后，可以引导学生进行思维拓展，不仅可以加大课堂的信息量，可以拓展思维空间，还可以帮助学生对所学内容有更透彻的理解，更深刻的记忆，提高学生的应用能力和创造能力。还可以通过提出问题，帮助他们加强对知识点的理解和掌握。如在理解链传动和带传动的优缺点时，可提出为什么家用洗衣机里用带传动，而不用链传动？为什么自行车用链传动，而不用带传动或齿轮传动？这两种传动具有相似性，又有根本的不同点，如果平铺直叙地按照教材进行讲授，学生在教师的要求下，可以记忆其使用性能，但仍不能从根本上理解，也难以对其特性真正地掌握，最终仍是记不牢且容易遗忘。
最后，一定要有课后小结。这有助于学生将分散的学习内容归纳成条，把握住学习的重点，在小结的时候，一定要条理清晰，能够囊括一节课中所讲述的知识点，简短地进行归纳，时间控制在5分钟左右为宜。同时，也可以对课前所提出的问题给出正确的结论。
开展实践操作
高职院校的专业课教学中穿插着实践教学，这个过程让学生在真实情境中亲自动手去探求真知。如在学习各种机构之后，进行发动机拆装实训，让学生亲自观察，更深刻地了解曲柄连杆机构、齿轮机构、凸轮机构、带传动，轴、轴承、键等各机构零部件间的内部联系，分析它们在整个机器运行中所起到的作用和各自的工作特性，将理论与实践相结合。还可以通过参观工厂增加学生对基础机械的认识，让他们带着问题走进工厂，对所学知识在生产实际中的应用有更深一步的把握，了解机械零件的加工工艺过程，通过实践活动的磨炼，学生在自身的体验过程中逐步增加了感性知识，同时，也挖掘了许多有价值、有意义的专业素材，为进一步的理性思考打下基础。
总之，要提高《机械基础》这门课的教学效果，就要采用符合该学科特点和学生实际的教学方法和手段，就要结合教材，联系实际，从培养学生的学习兴趣、激发学生的创新思维能力、加强学生的实践教学等方面进行探索。
参考文献：
[1]庞维国.自主学习——学与教的原理与策略[M].上海：华东师范大学出版社，2003.
[2]徐钢涛.机械设计基础[M].北京：高等教育出版社，2007.
[3]潘旦君，机械基础[M].北京：高等教育出版社，2004.
[4]朱爱华，朱九成.应用现代教育媒体，提高高职《机械基础》课程教学质量[J].华东交通大学学报，2006，（12）.
作者简介：
鲁亚云（1979—），女，新疆阿克苏人，新疆职业大学机械电子技术学院讲师，研究方向为机械专业教学。