《機械基礎》課程教學中思維模式的拓展與實施

摘要: 本文作者結合多年的教學經驗，提出了在《機械基礎》課程中開發學生各種思維模式和能力，提高課程學習效果，提高學生全面素質的思路、原則、目的和具體的實施方法。

關鍵詞: 《機械基礎》思維模式教學方式

當前就業市場對技能型人才的需求量日益增大，《機械基礎》課程則是技能型人才培養中的必修課程，是學生學習和掌握后續專業課程的基石。通過對多年教學實踐的統計分析，筆者認為中等職業技術學校的學生在《機械基礎》課程教學有以下特點:(1)學生基礎知識薄弱，專業知識匱乏，缺乏課程學習的良好前提條件;(2)學生不具備必要的識圖、作圖能力，缺乏課程學習的一般要求;(3)學生思維模式和方法單一，缺乏深入學習課程的能力;(4)課程內容多，涵蓋面廣，在課堂上引導學生建立系統的認識較為困難。

根據《機械基礎》課程教學的上述特點，同時考慮到當前廣泛提倡的素質教育，培養學生多樣化的思維方式、科學的態度、求實的品質、創新意識和開拓進取的精神，筆者在《機械基礎》課程中進行了開發學生多種思維模式的教學研究和實踐，旨在強化《機械基礎》課程的學習效果，拓展課程的教學模式，從而促進技能型人才的素質和能力的培養。

一、思維模式開發的思路、原則和目的

《機械基礎》課程教學中思維模式開發的思路如下:通過改變傳統的課堂授課思路、模式和方法，在不改變課時數量、教材的前提下，培養學生的思維模式，完善學生的思維方法，提高學生的思維能力，使技能培養和素質培養相結合，打牢學生的專業基礎，從而既改善課程的教學效果，又完善學生的學習能力。

《機械基礎》課程教學中思維模式開發的原則如下:(1)以對具體學生群的具體分析為基礎;(2)以課程教學過程為基本載體;(3)以開拓性的課程教學方式為途徑;(4)以課程教學效果和學生素質培養為評價標準。

《機械基礎》課程教學中思維模式開發的目的如下:(1)探索《機械基礎》課程新的教學方式;(2)強化課程教學的實際效果;(3)改進學生的思維模式，為專業學習奠定基礎。

二、思維模式開發的具體實施方法

1.變化性和靈活性思維模式的開發途徑。教師對學生變化性和靈活性思維模式的開發，主要利用課程的習題進行，通過一題多變，包括題型變換、條件變換兩種形式，不斷使學生轉換對同一問題的觀察和認知角度。以習題“帶傳動的工作原理”為例，教師可設計選擇題如:帶傳動主要是依靠來傳遞運動和動力((A)帶和兩輪接觸面之間的正壓力(B)帶的緊邊拉力(C)帶和兩輪接觸面之間的摩擦力(D)帶松邊拉力);可設計填空題如:帶傳動主要依靠傳遞運動和動力;可設計為判斷題如:帶傳動主要依靠帶的拉力來傳遞運動和動力。雖然習題的三種題型能達到相同的教學效果，但是不同題型對學生思維方法的要求卻不盡相同。選擇題側重于培養學生的求同性和排異性思維;填空題側重于完善學生的邏輯性思維;判斷題側重于強化學生的辨析性思維。由此可以看出，合理地利用習題，通過簡單的題型變化，對學生思維模式的培養能取得不同的效果，可以開發學生變化性和靈活性的思維模式。同樣，變換同一習題的前后條件，對學生思維模式的培養也有一定的效果。

2.系統性和條理性思維模式的開發途徑。教師對學生系統性和條理性思維模式的開發，主要通過一個原理(知識點)的多途徑解釋、一個問題的多角度提問等方式進行，其目標是充分調動學生大腦中儲存的相關信息，促成各類知識、信息的融會貫通，進而培養學生思維的系統性和條理性。以知識點——螺紋自鎖性為例，對這一知識點的闡述，教師可以通過以下方法進行:(1)平鋪直敘法。由命題開始逐步講解其原理和基本方法——由于螺紋的升角通常小于當量摩擦角，所以普通螺紋具有自鎖性，且細牙螺紋的自鎖性更好。(2)意義反推法。先闡述螺紋自鎖性的實踐價值，再反推到原理和基本方法。(3)實物引導法。先展示實物或模型，在實際認識的基礎上再闡述原理和基本方法。通過對同一知識點的多模式闡述，學生可以系統地聯系已經具備的知識，從而強化對自身知識體系的回顧，建立系統性的知識體系結構，進而完善依托自身知識體系分析解決問題的能力，達到開發分析性思維模式的目標。

3.推理性和逆向性思維模式的開發途徑。推理思維和逆向思維屬于兩種重要的科學思維方式。這兩種思維的外在表現是“條件—目標”和“目標—條件”之間的正向與反向推演。在傳統的教學中，教師往往只注重從條件到目標的推演，而忽視從目標到條件的反演，這導致學生逆向思維能力的缺失。為此，筆者認為教學中應當同時開發學生的推理性和逆向性思維模式，從而完善學生對理論和實際問題的認知角度和方法，拓寬學生的知識面。以“齒輪傳動的磨損失效的原理”為例，在推理性思維模式下可以這樣講解:兩輪速度差—摩擦力產生—摩擦力導致磨損—磨損失效;在逆向性思維模式下則這樣闡述:什么是失效—失效的原因—磨損—磨損的原因—摩擦力—摩擦力產生的原因—兩輪速度差。顯然，不同的講解思路能引導學生以不同的思維方向考慮問題，從而促使學生深刻認識到“條件—目標”之間的辯證關系。

4.遷移性和創造性思維模式的開發途徑。遷移性思維就是利用已有知識解決新的問題。要解決新問題，學生必須聯想與新問題有關的知識，利用這些知識去分析、綜合、推理和轉化。在知識遷移中思維，提高了學生分析問題、解決問題的能力。創造性思維是在遷移性思維的基礎上，克服思維定勢，在常規思路之外發現解決問題的新方法。當前很多學校已經開始開展了研究性教育活動，這類活動的目的就是培養學生遷移性和創造性思維能力，教師可通過“尋找問題—提出問題—研究問題—解決問題”這一過程來激發學生的創新能力。在具體教學中，遷移性和創造性思維模式的培養主要有以下途徑:(1)知識點之間的隨機遷移。如在講解齒輪傳動的效率時，教師可以從運動副的特點切入。(2)舊知識到新知識間的順序遷移。比如在講解“氣壓傳動”時，鑒于該傳動和舊知識點“液壓傳動”在傳動原理和傳動特點上都有相似之處，因此教師可以設計從“液壓傳動”遷移到“氣壓傳動”的授課過程。(3)圖形、文字、實物間的對應遷移。如從溢流閥、減壓閥的結構比較教師可從溢流閥圖形符號推導減壓閥的圖形符號。(4)本課程與相關課程間的關聯遷移。在《機械基礎》中涉及很多物理知識，如力的分解、速度與功率的關系等，因此在教學中，教師可以從物理學知識逐步遷移到本課程相關知識點。(5)課程學習與能力素質間的連帶遷移。教師通過上述遷移性思維模式的專門訓練，并在遷移過程中強調學生創造性解決問題的能力，開發了學生遷移性和創造性思維模式。

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