問題教學法在《機械基礎》課教學中的應用

摘要：《機械基礎》是技工學校機械類專業的一門重要專業基礎課，由于內容枯燥、抽象，學生覺得難懂、難學，提不起興趣，因此，采用先進的教學方法調動學生的學習積極性，是這門課教學的關鍵。文章對問題教學法在《機械基礎》教學中的應用進行了探討。

關鍵詞：問題教學法；機械基礎；應用

所謂問題教學法，就是由教師提出問題，激發學生積極思考，引導他們根據已有知識和經驗，通過推理來獲得知識的教學方法。它是貫徹啟發式教學的基本教學方法。使用該方法教學時，學生掌握的知識不是教師直接提供的，而是教師引導學生發現的。因此，學生在知識結構得到構建的同時，也培養和提高了學習能力、思維能力、科學探究能力和創造能力。現代教學觀認為：沒有問題是談不上學習和研究的。楊振寧教授說：“中國學生與美國學生的最大區別就在于中國學生不善提問題，不愿提問題。”但這是不是中國學生天生的呢？答案是否定的。這是我國長期以來采用“滿堂灌”、“注入式”教學方法的結果。因此，采用問題教學法培養學生的自主意識、問題意識，提高學生的創新能力至關重要。筆者在《機械基礎》課程教學中應用問題教學法，取得了一定成效。

問題的創設

問題教學法能否取得預期效果，問題創設是基礎。因此，教師在備課時，應根據學生實際情況，因材施教，做好問題創設工作。

（一）問題創設的原則

科學性 教師應在理解教學大綱和教材的基礎上，準確把握每節課的知識點和重難點，科學設計好每一個問題。

層次性每一班的學生都有上、中、下三個層次。因此，設計問題時應滿足不同層次學生的需要，難易適中、科學合理，讓學生能自己解決問題。

啟發性問題教學法屬于啟發式教學，要層層設問、層層啟發，誘導學生思維，啟發他們跟著解決問題的思路走，進行邏輯推理，從而得出正確結論。

實用性《機械基礎》是一門實用性很強的學科。因此，問題設計應理論聯系實際，要求學生應用機械原理解決實際問題，體現學以致用。

全面性應用問題教學法進行教學，設計的問題應盡可能涵蓋每個課時的全部知識點，使學生在解決問題的同時，全面掌握必備知識。

（二）問題的層次

“是什么”的問題屬低層次問題這個層次的問題學生經思考就能解決，如“什么是機構的傳動比”、“齒輪副的正確嚙合條件是什么”等。

“為什么”的問題屬中層次問題對這個層次的問題，學生在深刻理解相關機械原理基礎上，還必須經過一系列的思維探索才能解決。如“為什么一臺小小的千斤頂能頂起幾噸重的汽車”、“為什么帶傳動必須有張緊裝置”等。

“怎么做”的問題屬高層次問題學生在熟練掌握機械原理基礎上，需要應用所學知識來解決實際問題。如讓學生利用學過的鉸鏈四桿機構內容，設計制作一個曲柄搖桿機構并進行演示等。這個層次的問題能培養學生的創新意識、科學探索能力和實踐能力。

應用問題教學法進行《機械基礎》教學，應盡量選用“為什么”和“怎么做”的問題，以充分激發學生的思維活動，調動學生積極性。

（三）問題的類型

溫故知新型問題通過對這類問題的思考回答，使學生回憶學過的知識，同時激發學生對新知識的興趣，一般可在引入新課時使用。如在講授“鉸鏈機構的基本性質”前，筆者給學生提出這樣一個問題：試述機架、曲柄、連桿和搖桿在組成機構中的特征。學生思考后，都能正確回答，達到溫故的目的。這時，筆者趁熱打鐵，引入一個新問題：曲柄的存在與什么因素有關？這個問題引起了學生的興趣，充分調動了學生的思維。經過一番思考和討論，大部分學生都認為與四桿的尺寸有關。筆者對學生說：大家討論的結果是正確的，但什么樣的尺寸關系方有曲柄存在呢？這就是我們下面要學習的內容。這樣的問題能使學生對新知識充滿期待，學習積極性大大提高。

理解分析型問題學生應用學到的機械基礎知識分析解決具體問題。通過對問題的思考、運算和解答，提高學生綜合應用知識的能力。如講授“直齒圓柱齒輪的基本參數和幾何尺寸計算”后 ，筆者提出這樣一個問題：有兩個直齒圓柱齒輪，齒形角都是20°，經測量Z=20，Z=60，da=55mm.da=186mm，試問這兩個齒輪能否配對使用？為什么？這個問題要求學生使用學過的“直齒圓柱齒輪幾何尺寸計算”及“直齒圓柱齒輪副正確嚙合條件”來分析工程實際問題。有的學生說：題目沒有提供齒輪模數，怎么判斷？筆者對他們說：模數就在問題中。這時，大部分學生恍然大悟，知道應用公式m=可求得模數m。通過分析計算，學生們都能得出結論：這兩個齒輪不能相配，因為m=2.5、m=3，兩齒輪模數不相同。

啟發引導型問題通過向學生提出具有一定啟發性的問題，引導學生尋根問底，探求新知識。如在講授“帶傳動”內容時，筆者提出這樣一個問題：在同等條件下，為什么V帶比平帶傳動平穩，且傳動能力是平帶的三倍？通過思考，學生很快就能回答出：帶傳動是依靠帶與帶輪間的摩擦力來實現的，在同等條件下，V帶的摩擦力比平帶的摩擦力大，因此，V帶比平帶傳動平穩，傳動能力強。這時，筆者繼續啟發引導學生尋根問底，進一步提出問題：為什么在同等條件下，V帶的摩擦力會比平帶大呢？這一問題進一步調動了學生思維。有一學生說：V帶與帶輪的接觸面有兩面，平帶與帶輪的接觸面只有一面，因此，V帶的摩擦力比平帶大。筆者隨后評價說：這位同學說的有一定道理，但缺乏說服力，請大家利用學過的力學知識進行分析計算，用數據說話。學生進行受力分析、畫受力圖、計算摩擦力。經計算，在同等條件下，V帶的摩擦力約等于3倍平帶的摩擦力。問題迎刃而解。通過該問題的教學，學生不僅知其然，而且知其所以然，效果明顯。

評價激勵型問題通過學生對問題進行評價，激勵學生主動參與學習活動。如在講授“軸承”過程中，筆者提出這樣一個問題：有一個旋轉機械機構，其特點及參數如下：軸徑φ30，兩支點跨距較大，承受徑向載荷且有一定沖擊，該機構擬選用51106軸承。試分析評價。如不適用，應選用什么軸承？學生對這一選用方案的評價是：51106是公稱內徑d=30mm的推力球軸承，推力球軸承主要承載軸向載荷，而機構的載荷為徑向載荷，因此，該軸承不適用。筆者進一步激勵說：51106不適用，那么應選用什么軸承呢？請各小組對該機構選用軸承的要點進行分析、討論、歸納，把結果寫在卡片上，并在黑板進行展示，看哪一個小組完成得又好又快？話音剛落，課堂氣氛馬上活躍起來，各小組展開激烈爭論，迅速形成小組意見，并以卡片形式在黑板上展示。筆者逐一對各組結果進行評價，并歸納總結選用要點：（1）轉動軸兩支點跨距較大，要求軸承應有調心性能，應選用調心軸承；（2）機構承載為徑向載荷，應選用向心軸承；（3）載荷有一定沖擊，應選用滾子軸承。隨后，筆者要求學生根據上述要點選用軸承型號。學生經討論后，確定選用調心滾子軸承21306。

發問技巧的把握

要運用問題教學法上好一堂課，除了創設好問題外，還要求教師把握好發問技巧。發問得當，事半功倍，發問不當，事倍功半。具體應注意以下幾點：（1）教師應清楚、正確地提出問題，而且多用激勵性、鼓勵性語言；（2）發問順序應是先易后難，由淺入深；（3）提出問題的方式應多樣化，可以是教師問、學生答，也可以是學生問、教師答，或學生問、學生答；（4）在學生回答之前提供思考時間，緊隨學生的回答繼續發問；（5）在回答過程中，教師應鼓勵學生尋根問底，鼓勵學生發表不同的見解，培養學生的創新精神；（6）既面向全體學生，又尊重個性和差異；（7）教師在發問時機掌握上要做到“不憤不啟，不悱不發”。

在筆者所任教的數控技術一班的《機械基礎》課程教學中運用問題教學法后，該班的學習成績明顯優于其他班。在學生對教學的評議活動中，學生的評議是：該教學法使我們由厭學變樂學，學習內容由枯燥變有趣，課堂氣氛由死板變活躍。

參考文獻：

[1]孫錦濤，紀登訓．成功愉快教育模式方法案例全集[M].北京：新華出版社，2000．

[2]陳海魁．機械基礎[M].北京：中國勞動社會保障出版社，2001．

[3]敖潔．問題教學法的實踐探索[OL].(2007-09-05).http://blog.sina.com.cn/s/blog

_53be09a301000a2x.html.

作者簡介：

邱培釗（1962—），男，廣東潮州人，講師，主要從事教學管理和機械專業教學，研究方向為技工學校教學方法。