激發——機械制造基礎課程教學的有效切入

王　妍

摘要:教學需要切入,尤其是相對枯燥的專業課程。有效切入機械制造基礎課程教學,可以通過情感激發、情境激發、趣味激發、問題激發以及概括激發等方式進行。實現機械制造基礎課程教學的有效切入,應角度準確、精簡適時、有遞進度。

關鍵詞:機械制造基礎;課程教學;激發;切入點

作為傳授理論知識的課堂教學,以激發學生的興趣為契機,進行有效切入是課堂教學達到目標的關鍵。筆者從事高職機械制造基礎課程教學多年,在運用各種激發方式,實現機械制造基礎課程教學的有效切入方面尤有感觸。

一、機械制造基礎課程課堂教學需要激發方式切入

1.機械制造基礎課程的抽象化特點決定其教學需要激發方式切入

一般來說,機械類相關專業教材主要圍繞知識點展開編寫,難以帶上相應的情境與感性色彩,沒有觸及感官的知識亮點,知識面展開抽象枯燥。這種課程本身的枯燥和抽象化特點決定教師需要采取靈活的教學手段,運用現代化的教學工具吸引學生的注意力,激發學生的興趣,啟發學生的思維,形成教學互動,使學生在吸收理論知識的同時,擺脫“麻木化” “理論化”“機械化”。而激發學生的興趣,切入課程教學知識是良好的開端與起步,是激活機械制造基礎課程課堂教學的突破口。

2.高職學生的特點決定其教學需要激發方式切入

高職學生的整體特點表現為學習被動,且文化基礎、思維方式、學習能力參差不齊。教師如果在課堂教學中,充分發揮主觀能動性,在反映一個層次的知識概念中運用各種激發方式實現有效切入,將學生迅速帶入學習、探究的情境,化整為零,化繁為簡,使知識面有序展開并得以層層深入,使學生變被動接受為主動學習,就能夠使新知識在傳授過程中充滿教學智慧,收到好的教學效果。

3.專業課教師教學特點決定其教學需要激發方式切入

教師在課堂教學中的主導地位不僅應該表現在“傳道授業”以及世界觀、人生觀、價值觀、思維方法及教風等方面,而且也體現在課堂教學的氣氛和秩序的調控方面。特別是高職專業教師一般畢業于工科學校,未能接受完整的師資培訓,思維方式一般停留在具體的專業知識點上,其教學也往往從知識點出發,容易給學生造成壓力。我們常常強調要尊重、發揮學生學習的主體地位,高職老師只有有效引導和不斷激勵學生,才能使學生們真正體會到孔子所說“知之者不如好之者,好之者不如樂之者”的道理。教師如果能夠激發起學生的學習興趣,就意味著他已經打開了課堂教學的突破口,便是給了學生一個支點,讓學生能揭開課程的重重疑惑而洞悉其中的奧秘。以筆者看來,這個突破口就是運用各種激發方式,實現有效切入,給學生創設一種急于求知的教學情境。

二、實現機械制造基礎課堂教學有效切入的各種激發方式

1.情感激發

蘇霍姆林斯基說過:“教學和認識周圍世界的過程充滿情感,這種情感是教學和認識的極其重要的土壤。如果老師不想法子使學生產生情緒高昂和智力振奮的內心狀態,就急于傳授知識,不動情感的腦力勞動就會帶來疲倦。”

通過多媒體、圖片、動畫、文字資料、音樂等多種教學手段的渲染,可以激發學生潛在的、豐富的情感因素,這時進行教學切入就非常有效。也正如贊可夫所說的那樣:“教學法一旦觸及學生的情緒和意志,觸及學生的心理需要,這種教學就會變得高度有效。”

以機械制造基礎概述課為例。首先以我國機械制造業發展的技術水平與地位為前景,激發學生為國力強大而努力學習的民族自尊情感。在全球一體化的工業時代,機械制造業已被列為我國國民經濟的戰略重點,但發展水平與地位仍然較低,尤其在自主知識產權的創新設計、先進制造工藝和裝備及現代化管理等方面與發達國家相比仍然存在很大差距,所以我們還不是制造強國。

進而從具體實例層層展開:20世紀末蘇美潛水艇事件——東芝公司五軸聯動數控機床事件,我國20世紀60、70年代氣浮陀螺制造等。一個國家國力強大的標志之一是機械制造技術發展水平。要成為制造強國就必須提高機械制造技術水平,所以學習好機械制造基礎知識是同學當前的首要任務。緊接著切入概述相關知識。

這樣在交流、溝通、傳授中動之以愛國之情,激發了同學們的民族自尊與責任感。在課堂交流中,每個同學的眼中都流露出不服輸的眼神,充滿了學習的渴望。這樣就為學好本課程打下了基礎。

2.情境激發

情境是以知識點為主題創設的富有感情色彩的具體場景或氛圍。通過創設情境,學生置身其中,其景、其物、其人仿佛觸手可及;通過情景畫面,以情激趣,切入相關知識。

以機械制造基礎配合種類的選用課為例。

(1)間隙配合選用。利用集優美音樂與色彩于一體的多媒體畫面描述相關場景,如在河畔、港灣或某施工現場,大大的起重機在吊運貨物,畫面定格在起重機的吊鉤上。引起學生疑問:起重機的吊鉤的鉸鏈是以一種什么方式連接的?緊接著在多媒體上展現起重機吊鉤的鉸鏈剖面圖。并讓學生明白:起重機露天工作,工作條件較差,要靈活動作,其吊鉤鉸鏈必須有較大間隙,從而切入知識點——間隙配合的選用。

基準孔H與相應公差等級的軸a～h形成間隙配合,其中H/a組成的配合間隙最大,H/h的配合間隙最小,其最小間隙為零,H/a,H/b,H/c配合間隙很大,選用H12/b12。

(2)過渡配合選用。描述相關體育賽事——法拉利汽車大賽。盛況空前但天不作美,這輛法拉利被泊在賽道邊。據診斷,為發動機油缸出現了故障,活塞銷與活塞孔間隙過大,活塞不能與連桿有效連接。接著在多媒體上展現活塞銷與活塞孔裝配剖面圖。

活塞銷與活塞孔應是過度配合狀態,即有微小過盈。基準軸h與相應公差等級的孔H～N形成過度配合,M6/h5,M7/h6,M8/h7有微小過盈,選M7/h6。

活塞銷與活塞孔間隙過大,導致活塞不能與連桿有效連接,更換活塞銷,用木錘敲入,故障排除。

(3)過盈配合選用。用多媒體畫面顯示飛馳在原野上的火車,慢慢緩速后畫面定格車輪,引發學生思考車輪與車體如何連接,緊接著在多媒體上展現火車車輪與鋼箍剖面圖。

火車車輪在運動過程中需承載大的扭矩或承受大的沖擊載荷,因此火車的鑄鋼車輪與高錳鋼輪箍完全依靠過盈產生結合力保證牢固的連接,從而切入知識點——過盈配合的選用。基準孔H與相應公差等級的軸n～z形成過盈配合,H/u,H/v,H/y, H/z幾種屬于大過盈配合,且過盈量依次增大,選用H7/u6。

3.趣味激發

托爾斯泰說:“成功的教學所需要的不是強制,而是激發學生的興趣。”南宋朱熹也道:“教人未見趣,必不樂學。”課堂中的趣味能激發學生的學習興趣,趣味是學生產生學習內部動機的源泉。

以機械制造基礎機床的傳動原理及運動分析課為例。視頻打開,瑪西婭·鮑爾《MyHeartAndSoul》藍調旋律響起,歌聲中黑人駕駛員動作夸張地在駕駛汽車,一會兒用右手撥動右側的撥桿,一會兒又根據路況使汽車行駛速度時快時慢,一會兒又把車向后倒。播放停止后教師告訴學生,駕駛員撥動撥桿的操作,是在改變一對齒輪傳動比的大小和方向,從而改變車輪的轉速和轉向。學生覺得新奇有趣,探究的興趣被激發了,這時教師話鋒切入課堂主題,點明這堂課的目的——學習類似工作原理的機床的傳動原理及運動分析,重點講解導出CA6140型車床主運動傳動鏈由操縱手柄使主電動機動力,經三角皮帶傳至軸1,再經雙向多片式摩擦離合器M1,以若干變速齒輪最終至主軸,獲得24級正轉、12級反轉的傳動表達式。

4.問題激發

蘇霍姆林斯基指出:“使你的學生看出和感到有不理解的東西,使他們直接面臨著問題。如果你能夠做到這一點,你就成功了一半。”相關“問題情境”可以是疑點、難點、薄弱點、疏漏點。創設“問題情境”可以通過復習上節課的內容向學生提問,針對問題回答中的錯誤為切入點,也可以以課后作業中出現的錯誤問題為切入點,通過糾錯、解疑、比較分析達到掌握知識點的效果,或以此導入新課程等促進整體知識面的提高。這樣,相關“問題情境”——疑點、難點、薄弱點、疏漏點甚至可能成為促進學生對知識理解的升華點。

以工藝尺寸鏈計算課為例。用多媒體展示教材工藝尺寸鏈分析與計算例3-2套筒零件圖,如下圖a。零件兩端面已加工完畢,加工孔底面C時,要保證尺寸160^-_0.35,加工時如何測量?學生展開了10分鐘討論,氣氛十分熱烈。

同學鐘:剖開零件,用三用游標卡尺直接卡出來。

同學李:反對。那會報廢零件,得不償失。

同學張:用帶鉤卡尺從左孔伸入測量。

同學熊:反對。加工后無法在機床上直接測量。

同學鄒:設計止、通量規。

同學劉:反對。提高了工藝成本,不符合設計原則。

怎么辦?同學們一籌莫展。這時老師告訴同學們有一個好辦法,通過直接測量另一與之相關的尺寸x,間接保證^-_0.35,畫出與^-_0.35相關的各組成尺寸,構成尺寸鏈簡圖,見上圖b,求x。如何求?又一次懸疑激趣,從而切入本堂課重點測量基準與設計基準不重合時工序尺寸計算。

5.概括激發

概括提綱要領,將知識點進行有機串接,能使內容龐雜的整體知識脈絡清楚、層次分明,學生在學習時也能取舍得當。機械制造基礎課程主要講述金屬機械零件的制造工藝過程,盡管內容龐雜,知識點很多,但可以用“一線”“兩段”“三重點”概括切入整體知識面。

“一線”是指整個課程內容貫穿著從毛坯制造到加工成產品的一條主線,與實際生產工藝路線一致。用這樣一條線來切入,引導學生學習系統性的知識。

“兩段”是指產品的制造過程可分為毛坯制造與機械加工兩個階段。在一般工廠或企業中通常稱之為“熱加工”及“冷加工”,以此切入兩個加工階段的理論基礎。熱加工的主要基礎理論是“鐵—碳平衡圖”,而冷加工的基礎理論則是“金屬切削原理”。學生掌握了基礎理論以后,就可以達到舉一反三、觸類旁通的效果。

“三重點”是學生學習時必須理解與掌握的基本知識,它與學生基本技能的培養密切相關,可以以此為切入重點。首先了解常用工程材料的種類成分、組織性能與熱處理方法,使學生具有選用工程材料及熟悉其熱處理方法的初步能力;其次是了解鑄造、鍛壓、焊接等熱加工方法的基本原理和工藝特點,培養學生具有分析零件毛坯制造工藝性的初步能力;最后帶領學生領會并掌握機械零件的各種常用加工方法的實質、工藝原理與生產特點,以及加工所用設備、工夾量具的工作原理與安全技術知識,培養學生具有分析零件結構工藝性和選擇加工方法的初步能力。

三、各種激發方式有效切入機械制造基礎課程教學的注意點

1.角度要準確

教材的重點關乎本課的教學目標,教材的難點是學生掌握知識的障礙所在。突出重點、揭示難點才能夠角度準確地實現激發有效切入機械制造基礎課程的教學。一門課程包含的知識點很多,要在一兩節課中把所有的知識點都講授清楚,恐怕是不可能的。這就要求教師根據課程的不同,抓住重點、難點在極短的時間內迅速地吸引學生的“眼球”,打開學生思想的閘門,使他們有所發現和領悟,從而化難為易,簡明扼要地達到教學目標,這就需要教師透徹地理解教材,明確教學目標,確定教學重點。

2.精簡要適時

量上不宜過多,時間也不宜過長,入題不宜慢。因為目的是為了激發學生的興趣(以引起好奇、觀察和提出問題為特征),進而把興趣切入對主題的研究、分析、論證和理解,最終形成概念和結論,再進一步強化和“升華”他們的學習興趣(以研究分析及取得結論所引起的滿足感為特征)。要注意不能偏離授課重點而去刻意追求轟動效應,喧賓奪主。

3.要有遞進度

所謂有遞進度,就是先易后難,由淺入深,循序漸進,把學生的思維一步一個臺階地引入求知的高度。我們要像《學記》中所說的:“善問者如伐堅木,先其易者,后其節處……不善問者反此。”這也就是說,教師在程度掌控上要像砍伐堅硬的木材一樣,先從易砍的地方砍起,然后再伐木材的關節處。

具體到每一堂課,要看教材中最易讓學生有收獲的地方在哪,最易讓學生思維有發揮的地方在哪,最后才能讓學生有所收獲,讓學生的思維有所發揮。

運用激發方式有效切入機械制造基礎課程教學,仍然是有待深入挖掘與探討的課題。要求每堂課都能找到靈感也非易事,但通過努力,不斷挖掘,本身也是一種追求,更是一種挑戰。筆者期待自己能夠在今后的教學生涯中,更多地去尋找、發現切入教學內容的突破口,從而使學生發現一個豁然開朗的天地,徜徉于奇妙無窮的專業知識海洋中有所頓悟、體會、收獲;相信通過精心備課、細心揣摩、持之以恒,一定可以摸索出一條通向課程教學腹地的最佳途徑。

(作者單位:湖南機電職業技術學院)