机械基础课教学方法改革初探

姜秀芬

（潍坊市技师学院，山东 潍坊 261053）

机械基础课教学方法改革初探

姜秀芬

（潍坊市技师学院，山东 潍坊 261053）

机械基础课作为一门专业技术基础课在高职类院校的教学中起着承上启下的重要作用，对于这门课的教学应采取教具展示、课件演示加传统课堂讲解相结合的方法，以及走出教室到车间参观实习等现场教学的方法，将收到非常理想的教学效果。

机械基础；教具；课件；板书；教学质量；学生兴趣

机械基础作为一门重要的专业技术基础课，在中职、高职类院校的教学中起着承上启下的重要作用，在学习了机械制图、公差与配合等课程之后，引入这门课的教学使学生能在机械基础课的学习中更好的理解与运用以上两门课的知识点，这是承上；而学好机械基础课又为以后要学习的多种专业课打下良好的基础，有利于对其它专业知识更好的理解与掌握，这是启下。因此，学好机械基础这门课程对中职、高职类的学生而言非常重要。但是这门课所涉及的知识点比较抽象生硬，学生接受知识的过程往往容易觉得枯燥乏味，难以找到兴趣点，因此，对于这门课的教学如何调动学生学习的积极性、培养学生的兴趣点很重要。这就要求教师在课堂教学中需要采用有别于传统授课的新型教学方法，既灵活生动又具象具体的对各个知识点进行分解教学，这样才能最大限度的调动学生的学习热情与积极性，激发他们的好奇心与求知欲，把精力用于学习中。

一、机械基础课堂教学难点

机械基础这门课之所以称为专业技术基础课，是因为其所呈现的知识点繁多而杂乱，这门课涵盖了很多的内容，牵涉到大学里的工程材料、机械原理、机械零件、液压传动等多门课的内容，就像是浓缩的精华，虽然讲述的内容比较浅显，但要真正的掌握这么多散乱的知识点对于没有太多实践经验的职业学校的学生而言确实有一定的难度。因此要因材施教，不同的环节、不同的知识点运用不同的教学方法，传道授业，不但合理还要科学。

专业基础课的教学最不可取的就是教条死板，不把内容讲活、讲生动很难调动学生学习的积极性，更难以培养其学习兴趣。但是囿于教学条件的限制，大多数的授课仍然是在教室内完成的。所以，怎么教、怎么讲成了需要认真探讨的问题。通过多年的探索，笔者渐渐摸索出一些可行的教学方法，用于实际教学，效果反馈良好。

二、机械基础课堂教学改革尝试

（一）恰当运用教具，寓教于实

机械基础课的课堂教学最直观的方法就是利用教具，让学生看到具体的零件、部件，直观具体、一目了然。因此课堂教学改革就要改变传统照本板书的方法，需要尽可能的多准备教具，例如齿轮、轴承、螺栓、螺帽、轴、曲轴、链条、各种型号的平键、导向平键、定轴轮系、槽轮机构、棘轮机构、各种液压阀等等，只要与教材有关的零件、构件、机构要尽可能的设法找到实物，或者是从车间捡人家用废的、拿到课堂上仍然能发挥第二次光和热。比如讲螺旋传动时，带着螺栓、螺帽来到教室，让学生回答实际生活中在哪儿见过类似的这种零件，其作用是什么？一点点的培养他们对机械知识的认知与兴趣。讲解螺纹的牙型时又让学生亲手触摸，体验牙顶与牙底的具体位置与触感，继而引入螺距与导程的概念，展示一条螺旋线与多条螺旋线的关系。这样深入浅出的讲解，学生们接触到了实物，对理论概念的理解也就迎刃而解，枯燥的知识学起来变得有趣味，有兴奋点，从而启发了学生们的思维能力，激发了他们的学习热情。

在讲解齿轮传动时，把两个齿轮带进课堂，让学生观察齿轮的结构，观察齿轮的齿廓与齿槽的位置，继而提出问题，生活中是否见过这样的齿轮结构？让他们举例说明。学生们的发言一般会很踊跃，机械手表、汽车发动机以及他们在车间实习时见到的车床等都会拿来举例。此刻对学生们的发言加以因势利导，一步步的总结出齿轮在各种工业领域的应用，小到机械手表，大到万吨轮船，让学生们明白齿轮传动的重要性、广泛性与实用性，引发他们对这部分内容在思想上的重视，以此调动他们的学习热情。在接下来的授课中以教具为中心，讲解齿轮的传动特点以及各部分的名称、参数，尤其是对于模数的讲解，以相同齿数不同模数的两个齿轮作对比，让学生理解模数这个参数的重要性。有了教具在教学中的直观展示，本是抽象枯燥的知识讲解起来生动了很多。人们常说工欲善其事，必先利其器，对于机械基础课而言教具就是很好的器，有了这个器可以起到事半功倍的作用。

一个齿轮可以用教具进行教学，那么对于由一系列齿轮相互啮合而组成的传动系统——轮系而言也有教具吗？答案是肯定的。对于轮系而言，齿轮更多，运动更复杂，如果不借助于教具很容易使课堂教学陷入刻板难懂的僵局，教师讲的费力，学生听的糊涂。但是，当把轮系的教具搬进教室，当齿轮系统开始旋转，运动开始传递的那一刻，整个课堂教学就活了，讲解主动齿轮的转动带动系统把运动一级级的传给最末端的齿轮就变得轻松愉快了，让学生在轻松愉悦的氛围中学习，最大限度的发挥他们的主观能动性，这正是我们教学中所要追寻的一种高境界，何乐而不为呢。

机械基础课牵涉到很多机械原理的知识，比如平面连杆机构，很难在现实中找到实物教具，但这样的机构不进行具体的演示，学生根本理解不了四杆机构具体的运动状态。为此，笔者所在教研室自己动手制作了几套铰链四杆机构的教具，用于课堂演示，让学生直观的看到铰链四杆机构的三种基本运动形式以及各自的运动特点，看到曲柄摇杆机构中曲柄的整周旋转并带动摇杆的往复摆动，继而给学生演示同一个铰链四杆机构在不改变杆长关系的情况下分别以不同的杆件为机架时会形成的不同的四杆机构。把具体的运动形式形象又直观的传达给学生，从不等张双曲柄机构到双摇杆机构以及各自的运动特点，这样一来，这一章的教学都变得容易。学生们对知识的直观观察印象深刻，掌握起来也会牢固扎实，因为在学生们的眼中铰链四杆机构俨然就是一个活的运动实体，通过摇摆或者旋转，每一个构件的运动都是独立的，都嵌进他们的脑海里。最后教师把讲授的内容进一步推进到四杆机构的具体应用，以剪板机、雷达观测装置、家用缝纫机等作为曲柄摇杆机构的运动实例；以惯性筛、天平、车门的启闭系统作为双曲柄机构的运动实例；以港口起重机、电风扇的摇头机构、飞机的起落架系统作为双摇杆机构的运动实例，边演示边讲解。实例与教具相结合，最后以牛头刨床的运动讲到急回特性；以家用缝纫机的踏板机构讲到死点位置，并提问学生有没有蹬过家用缝纫机的经历？有没有体验过家用缝纫机的踏板蹬不动的情况？为什么会蹬不动？之后从原理上给他们讲解蹬不动的原因是因为产生了死点位置，机构出现了运动被卡死的现象，然后讲解产生死点位置的原因，以及如何克服机构中出现的死点位置。这样一来，整个教学过程环环相扣，水到渠成般顺畅。学生们虽然水平不一、基础高低不同，但在这一章节里都能对这些知识点先看懂教具的运行再理解机构的工作原理，最后达到掌握机构的工作性质。这些都得益于教具的帮助，由此可见教具在课堂教学中的确起到事半功倍的重要作用。

（二）合理应用多媒体演示，寓教于活

对于机械基础课的教学，科学合理的运用教具是一个重要的教学方法，但是对于这样一本内容繁杂的教材而言仅凭这一点是不够的，对于不方便提供教具的章节，教师可制作大量的课件用于课堂多媒体演示。比如V带传动，教师制作的课件是三维动画，能让学生从V带的传动中明白带与带轮之间的接触方式，带轮的结构以及V带的各种参数对带传动的各种影响以及带传动的工作原理是基于带与带轮间的摩擦力。同时给学生展示包角的概念，讲解这个角度的大小对带传动能力的影响，最终引申出带的传动能力与包角的关系，最终教学效果显示学生们对这个知识点的讲授效果很好。又比如凸轮机构，单凭枯燥的讲解学生们很难理解凸轮与从动件的运动规律。但是通过课件的三维动画展示，学生们很快就理解与掌握了凸轮的运动原理与工作方式；课件教学能把生硬的难以理解的知识点给生动化形象化，这的确大大增加了课堂容量，使学生对知识的接受变得容易，最终教学效果显示学生们对这个知识点的掌握效果很好。又比如齿轮传动中渐开线的概念，也是学生非常难以理解的内容，但是用课件的方式展示给学生时，他们看到了渐开线的发生线是如何沿着基园做无滑动的纯滚动，看到了渐开线的发生线上任意一点K的运动轨迹，这就是渐开线的形成过程。同时演示这样的渐开线可以有无数条，继而讲授渐开线的各种性质，用不同大小的基园演示渐开线的形状，演示渐开线上的齿形角与基园的位置关系所产生的变化，演示渐开线上各点的齿形角不相等。学生们很容易就理解并掌握了渐开线的这些特点，以此理解了齿轮传动能使传动比恒定的原因。把生硬死板晦涩难懂的知识讲活，讲生动，方便学生们的理解与掌握，这是课件的特点。再比如键、销连接的内容，键与轴及轴上零件的连接是嵌在轴与轴上零件里面的，学生们看不到，很难理解彼此的结构关系。但是有课件教学就完全不同了，可以把结构剖开，让学生看到具体的键与轴槽的配合位置，看到齿轮或者带轮等轴上零件与键的配合位置。这样以来，学生很快就能明白键在机械传动中所起的作用，为下面所要讲解的键的尺寸与公差打下良好的铺垫。因此，课件教学的演示具有全方位、多角度、多层次、多变化的强大功能，把难以看到的现象转换成可以直接观察，使抽象的教学变得直观、生动、形象，使学生有种身临其境的感觉。这很能激发学生的学习兴趣与热情，突破课堂教学的时空限制，对于生涩难懂的机械结构的理解有了很大的帮助。

（三）细致分析学生情况，寓教于心

课件教学尽管突破了传统授课的局限，对于学生学习效率的提高有了很大的帮助，但是课堂教学是一个综合复杂的系统工程，它的各个教学环节的衔接必须合理科学。要上好每一堂机械基础课，仅有以上所提到的教具与课件也是远远不够的，教师对于教材每一个章节的理解与把握，对于一堂课的教学环节的安排与掌控，对所上课班级的学生的学习能力与理解能力高低的掌握等等都会体现在教学效果之中。因此对于每一节知识点的讲授，教师要先备教材，能够对教材做到举一反三，横向纵向，穿插进行。比如讲传动比的概念，可以反复跟学生比较带传动、链传动、齿轮传动的传动比的异同点。虽然传动比的计算公式都是一样的，但带传动的传动比具有不恒定性，通常所谈到的传动比只是在保证带不产生打滑的情况下计算的，链传动的传动比只是一个平均传动比，要得到一个任何瞬间传动比都恒定的传动只有采用齿轮传动，这样的比较之后，学生对这些知识的掌握就系统化了。再比如铰链四杆机构三种不同运动形式的运动特点，也是如此，从曲柄摇杆机构以曲柄为主动件时机构表现出的急回特性，到不等长双曲柄机构的主动曲柄匀速运动时，从动曲柄运动则是变速的，有时会大于主动曲柄的运动速度，有时会小于主动曲柄的运动速度。以及双摇杆机构的两个摇杆的摆动，横向比较，纵向推进，学生对知识的掌握就系统了许多，也容易了许多。同时课堂教学的效果体现在学生身上，无论一堂课的设计多么完美无缺，最终还是要看学生对知识的理解与掌握情况。所以了解学生的实际情况很重要，具体的班级要具体对待，根据每个班学生的知识掌握程度安排教学环节的进度。有的班级学生思维活跃，创造力丰富，就要多提问题，引导学生多发言，多思考，以此激发他们的想象力与理解问题和解决问题的能力。而有的班级学生基础比较差，理解与接受问题的能力较慢，那就应该放慢讲课的节奏，讲透每一个知识点，通过课件与教具的交互演示，让学生看明白，听明白，直至彻底理解，学会，不能急着赶教学进度。通过对不同层次的学生不同对待的尝试，从教学效果看还是非常理想的。

（四）重视课堂板书，寓教于行

很多人认为现代的教学方式有了多媒体的帮助教师在黑板上的板书变得可有可无，不是那么重要了。但笔者认为，一堂课无论是借助于教具的帮助还是借助于多媒体的教学便利，都只是辅佐于教师的工作的，而教师在黑板上的板书是对教学效果最深刻的强化。板书的内容是一堂课的精华，板书是一堂课中教师留给学生的重要学习资料，基本涵盖了重要概念，公式推导与结论。教师在书写的过程能够加深学生的记忆，有利于学生对教学重点的把握，更有利于学生做笔记，方便他们在自习的时间对所学知识的复习与巩固。实践证明，在学生获得接受知识的两个渠道中，通过视觉获得信息的记忆时间比从听觉获得信息的时间要长几倍。因此在机械基础课的课堂教学中，教学板书对学生学习效率的提高和教学质量的影响是直接的。板书成了一堂课的主线，内容基本就是这堂课的重点。长此以往的坚持，也训练了学生，给他们养成了记笔记的好习惯，遇到问题能查笔记，找重点，自己解决问题。

（五）走出课堂，寓教于景

课堂教学毕竟是一个小舞台，当学生对机械知识的累积掌握到了一定的程度之后，为了加深他们对所学知识的印象，理论与实践相结合，教师要带领学生走出教室，去车间、去工厂、去更大的舞台认识大大小小的机构、机械、机器等。比如：学习轮系时让学生去车间参观打开的汽车变速箱，从实例中让他们明白轮系不但可以变速也可以变向；学习双摇杆机构及其演化时让学生参观港口起重机与翻斗车的工作过程，并让学生观察机构的死点位置的产生；也对学生布置过作业，让他们回家亲自蹬一下家用缝纫机，体验家用缝纫机的工作过程，并提出问题：当缝纫机的踏板蹬不动时机构出现了什么状况？这个位置怎么克服？学生们带着问题回家，然后带着结论返回学校，再通过老师的课堂讲解，曲柄摇杆机构的死点位置的产生原因以及如何克服这个位置，学生们对这个知识点就理解的非常到位了；当学习轴的结构时让学生去车间观测轴与轴上零件的装配，拆卸，通过实践明白轴承、齿轮、轴承等轴上零件在轴上安装的具体位置。把几章的内容结合到了一起，把学过的碎片化的知识系统化，也增加了学生的学习兴趣，提高了学生们分析问题与解决问题的能力，这是单纯的课堂教学无论如何也达不到的效果。

机械基础课的教学工作就是一个系统工程，多种教学方法的并行应用，博采众长，会使这样一门知识含量非常繁杂的课程的讲授容易许多，对于课堂授课过程的合理组织，学生能动性的调动，这都会考验教师的业务能力。要讲好机械类的课程，必须认真准备，做好课堂教学，对作业讲评、旧课复习、新课讲授、思考提问、课堂小结、布置作业等教学环节等进行周密的安排，以保证课堂教学的顺利进行。其次，教与学是两个互动的过程，教师与学生之间的关系也非常重要，建立良好的师生关系，关爱并尊重学生，多表扬多鼓励，使学生精神愉悦，也会激发他们的学习动力，提高他们的学习成绩。

笔者通过多年对本门课教学实践的探讨，不断的总结与改进，渐渐摸索出机械基础课的一些教学方法，可独立，可并行，在课堂教学中根据教材的具体情况，相关知识特点，大胆运用，会收到较好教学效果。

责任编辑：孙延波

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1671-4288(2017)05-0114-04

2017-09-26

姜秀芬（1965-），女，山东昌邑人，潍坊市技师学院副教授。