机械基础课程教学方法与学生创新能力的培养

浙江 杨非

机械基础课程教学方法与学生创新能力的培养

浙江 杨非

机械基础课程主要由机械原理、机械设计等课程组成，是理论性和实践性都很强的专业技术基础学科。机械基础课主要培养工科学生正确的设计思想，通过研究通用零部件的设计原理、设计方法和机械设计的一般规律，培养学生综合运用所学知识的能力和熟练运用标准、手册等查阅有关工程技术资料的能力。该课程涉及面很广，具有概念、名词和原理多，内容抽象，实践性强等特点，对学生综合运用基础知识及理论联系实际的能力有较高的要求，学生对这门课程掌握得如何，直接影响其对后续专业课的学习。

创新是一个民族生存、发展与进步的灵魂，是民族兴旺的动力。它以发掘人的创新潜能，弘扬人的主体精神，促进人的个性和谐发展为宗旨。机械基础课程教学中，要促进学生科学兴趣、科学知识、科学能力、科学思想的全面发展，并培养学生的创新精神。教师要从提高学生学习专业课的兴趣入手，注重知识的拓展，培养学生的创新精神。近年来，本人通过对自己教学实践的不断总结，加上对一些著名大学机械基础课程教学对学生创新性培养的研究，谈谈自己的一些认识。

一、在课堂中采用启发性教学

课堂教学是培养学生创新精神的主渠道。在课堂教学中，我们采用以教师为主导的启发式教学。要培养学生的创新意识，首先必须让学生积极地展开思维，主动参与教学过程，充分发挥学生在学习中的主体地位。课堂教学质量很大程度上取决于教学问题的设计，这种方法是教师或教师引导学生提出问题，在教师组织和指导下，通过学生比较独立的探究和研究活动来探求问题的答案，从而使学生转变思维方式，自觉地将知识传播与创新思维精神相结合。创新能力总是在问题解决中发展起来的，问题解决是创新的土壤，在此过程中应及时发现学生的创新潜质，捕捉学生创新思维的闪光点，多方位、多角度地培养学生的创新精神和创新能力。

例如在上离合器时，就可以让学生思考离合器的功能，以及离合器在汽车上的运用，这时同时能够提问学生自动挡汽车的变速模式，来加深学生的思考。

又比如上凸轮时就可以提问学生，常见的凸轮机构有哪些?凸轮机构的运动规律是什么？凸轮机构的优点和缺点是什么？让学生围绕这几个问题去学习探索。从而得出凸轮简单运动扩展到从动件的复杂运动，也就是凸轮是控制从动件运动规律的构件，人们可以通过设置不同的轮廓曲线来控制从动件的不同规律。这时可以再接着提问，凸轮的轮廓曲线又是怎样形成的呢?这样鼓励学生独立思考、大胆质疑，将传统的以教师为中心的课堂教学模式，转变为以学生为主体的教学模式，活跃了课堂气氛，既调动了学生学习的积极性，又培养了学生的创新意识和终身学习能力。同时应该支持课堂上同学们对问题的自由讨论，或者教师可以提前将讨论题目告知学生，让学生自由组合分组做准备。在这种环境下，学生们互相讨论，各抒己见，既学习新知识，又传授新知识，每位学生都加深了对课程的理解。

二、通过多媒体教学激发学生的创造才能

在机械基础课程教学中，有些概念和原理是比较抽象的。对于学生来说，这些是很难能够直接想象出来的，但是利用多媒体教学就能很好解决这个问题。同时由于在课堂上，有很多大型的机构和设备无法演示，利用多媒体教学无疑是一个很好的选择，加强学生直观感受的同时还可以提高学习效率。通过建立模拟仿真资源库，采用计算机模拟技术模拟工艺过程，揭示其基本原理，增加学生的创造思维。

例如，在讲解齿轮传动时，特别是在讲授渐开线齿轮传动时，对渐开线齿廓的啮合特性等的讲解是一个难点。但是运用多媒体课件演示渐开线的形成过程，学生就很容易理解什么是渐开线，取基圆附近的一段作为齿轮的齿廓曲线的原因是齿形角越小，齿轮传动越省力。这样既增加趣味性，又起到直观诱思、开门见山的作用，还可引起学生的兴趣，巧解疑团，使学生尽快了解知识的实质。又如在讲解液压原理时，把液压千斤顶的工作原理做成动画，复杂的原理通过演示就变得直观又简单，从而有力地激发和调动学生的创造才能和学习热情。同时在教学过程中，可结合生产中的实例进行分析和讲解。在讲授“凸轮机构”时，就可以播放缝纫机等运动的画面进行分析，由于这些与日常生活密切相关，学生很快了解“凸轮机构”的应用。这种教学方法充分调动学生学习的主观能动性，扩大学生的感知空间。又比如讲铸造、锻压、焊接等知识的时候，采用视频播放的形式展示给学生，使学生能够直观的了解零件的加工过程。这样学生联系教室中的一些设备进行联想，比如教室的门大多数都是冲压形成或者焊接而成等。课上采用理论联系实际更能使抽象的课堂变得具体，激发学生的兴趣。

三、通过实践教学培养学生的形象思维

通过课内外的实验、实习等以学生为主体的实践性活动，使学生巩固、丰富和完善所学知识，培养学生解决实际问题的能力和动手能力。在机械课程教学中，实践教学是学生掌握实验的基本技能、验证所学的理论、加深对所学知识的理解的重要途径。比如指导学生对典型机械系统拆装，培养学生对机器和机构及其工作原理的感性认识，激发学生的学习兴趣，培养学生形象思维能力。指导学生完成国家教育部机械学科课程指导组推荐的七个实验项目，即铸造合金流动性的测定、焊接接头宏观及显微组织的观察等。实验教学的目的，是加强学生对课程内容的理解，激发学生的学习兴趣。俗话说“百闻不如一见”，有些内容是无法在实践中接触的，这时就必须要创造条件让学生更多地接触生产实际。理论与实践相结合的教育，这样才有利于学生的创新素质的培养。参观教学可以使学生接触实际事物，使教学活动和生产实际紧密地联系起来，加深对教材理论知识的理解。例如，对渐开线齿轮的形成，可组织去工厂现场参观齿轮加工，请工人师傅给予现场操作，任课教师边参观边讲解，对加工过程进一步加深理解，这样就会使学生对所学知识有了更深的印象。

总之，为实现机械基础课程教学的目的，应注重学生创新能力的培养，提高学生的素质。首先，教师应在课堂教学中，制造一种宽松的教学气氛。有意识地培养学生的创新意识，发展学生的创新思维。更重要的是创造条件让学生在讨论、动手实践等方面参与创新活动，激发学生的创造能力和掌握知识的能力，真正有效地提高学生的学习质量，提高学生的能力和素质。

（作者单位：金华市第一中等职业学校）