现场教学模式在机械维修类课程教学中的应用研究

史晓敏

摘 要：针对工科院校应用型人才的培养目标和机械专业课程实践性强的特点，运用现场教学模式的设计原则和方法，在我校工程实训中心进行了机械维修类课程的现场教学实践，在教学中，强调工程应用的实践性，从注重理论教学转变为加强工程能力的培养。实践表明，模式的应用有助于应用型人才的培养目标的实现。

关键词：教学模式;现场教学;应用型人才;机械维修课程

近几年来，我国高等教育的改革与发展突飞猛进，高等教育已经进入大众化时期。在当前和未来相当长的时期内，我国工科院校的本科生绝大多数将直接进入生产一线，从事工程技术的相关工作。对于基于“应用型”培养目标的本科多数院校，工程研究型不是人才培养的目标，人才培养的真正目标是能在生产一线从事实际技术工作的“应用型”人才。也就是说，工程师或设计师是我们的培养目标。对机械工程师而言，应具有善于用专业知识处理和解决实际工程问题的能力，以及工程师所必需的其他工程实践能力。

现有的工科院校，课程的分类主要包括公共基础课、专业基础课、专业技术课三大类，与公共基础课相比，专业基础课程和专业技术课程有其自身的特点，这些课程中大多数介绍的是一些相对独立的零部件和专业工程机械的结构、原理以及设计与选用的基本理论和方法，其知识更强调在实践中的应用，即突出这类课程的工程性、实用性和经验性，其分散性极强而理论性和系统性又较差。因此，从实际出发，运用具有时代特征的创新教育模式进行机械专业课程的教学实践，是实现培养目标的关键。

我校机械专业针对高等应用型人才的培养目标以及工科专业课程自身的特点，在30多年的发展过程中，不断摸索，坚持理论与实践强有力结合的教学改革，逐步形成了以“理论教学+现场教学”模式的理论联系实际的实践性教学特色。在重视基础理论教学的同时，也强化工程能力的培养，给学生创造自我体验、自主学习、自由创造的环境，充分把实践性特征在工程人才的培养过程中体现出来。

1 现场教学模式

1.1 现场教学模式的概念

现场教学亦即现场实操教学，实验室提供的通用机械零部件，能让学生直接参与工程模拟安装、测绘、实际拆装部件工作，通过工程技能的实操训练，可以强化专业知识与理论的具体运用，提升对工程实际的认知水平，从而形成工程意识，提高工程表达、工程技能的能力是一种新的教学模式。教学现场既可以在校内实验室和实训中心，也可以在校外实习基地和培训中心。它的目的就是通过现场积累素材和经验，建立工程概念，丰富设计知识，启迪创新思维，与职业教育或职业培训中的现场教学主要对学员的实际操作技能的培养是完全不同的。

1.2 现场教学的基本原则

1.2.1 实践与理论相结合的原则

真理的获得来源于不断的实践，在教学中，要求学生将所学的理论知识紧密地与实践相结合，在实践中提高工程技能和技巧，这也是应用型人才培养所必需的，从而增强了学生解决问题能力。

1.2.2 交互性原则

“交互性原则”是现场教学的重要内涵，在现场教学中，保持不断的学生之间、师生之间的交往与互动，是实现教学目标的重要手段。

1.2.3 教学主体原则

“教学主体原则”在现场教学中的实现，主要是真正把学生作为教学的主体，以学生为中心是出发点，也是归宿，一切为了学生的个性发展、专业发展，学生的全面参与、主动参与、全程参与是至关重要的。

1.2.4 教与学创新性协同原则

教师的教学创新与学生的学习创新密不可分，同时，学生创新能力的培养与实际操作能力培养的有机结合，是教与学协同创新的根本保障。

1.2.5 探究性激励原则

为学生提供的实践教学任务应具有探究性和创新可能性，为学生提供探究性实践的广阔空间，从而激发学生的探索兴趣，通过引导学生建立正确的创新方法，使学生形成实践创新的强大动力。

2 现场教学的设计

现场教学是通过实践活动，以工程实物为载体，指导学生获得直接经验与工程概念，并验证理论知识，从而实现传授知识、开发智力、培养能力与品德的目的。

2.1 课前的准备

现场教学进行前，首先要根据机械维修类课程的教学大纲和实践教学指导书的内容，设计具有创新特色的现场教学科目，设定若干个教学专题，撰写现场教学的教案，根据教学目的、教学内容对实践指导教师提出明确的指令。现场教学内容应成为该类课程体系中的一个环节，授课时间的安排要根据该专业学生的课程表来制定。根据教学大纲，现场教学的教材、教学制度应提前建立，教学所需机械零部件和实验场地应满足现场教学的要求，同时，指导教师应优先配置双师型教师。

在上课前，学生应根据现场教学的教材和教师指令进行实操科目内容的预习，具体包括专业基础知识查阅、熟悉实践教学场地、提出问题等。这一点非常重要，它关系到现场教学的完成质量。

2.2 分类指导的实施方式

现场教学一般包括零部件基本结构、原理的认知、拆卸与安装前的准备和维修技术等内容的指导。就机械专业而言，通用零部件的拆卸与安装方法、维修技术的选择与运用应作为现场教学组织的重点。

2.3 教学的合理组织

根据现场场地、实验设备的配置情况，学生将被分成若干个小组（每组不超5人），学生自愿结合成小组，教师依据学生的“动手能力”“身体素质”等因素合理调配。以免产生强强成组或弱弱成组的情况出现，如果每组的教学内容不同，可在完成一项教学内容后，进行轮换作业。

2.4 总结与评价

课程内容完成后，教師将对教学效果进行总结与评价，具体评价的内容包括：学生的探索精神、实验方法的设计、动手操作的能力、操作的熟练程度、实验结果的分析能力等，利用合理的评价激发学生的学习热情，总结学生的学习不足。

3 教学实例

针对对机械维修类课程，作者进行了多年的现场教学实践，现根据教学实践，对现场教学实施过程进行具体的描述。

3.1 教学场地与拆装部件的准备

现场教学在我校工程实训中心机械维修实验室内进行，维修实验室配备6个工作台，每个工作台备有一个工具箱、一套测绘工卡量具和一个存放零件的空箱以及供本次教学用的实物。每个工作台即构成一个学习现场。

机械部件是维修技术现场教学的重要载体。机械部件是典型的教学实物，主要包括一些先进的减速器、液压泵、液压阀、船用舵机等。为获得现场教学的效果，除可供拆卸的工程实物部件外，还有方便观察的剖面实体，每个元件均已适当切开，可详细地看到其结构及功能原理，每个组件的可动部分在模型里也是可动的。其余部分则是完全的实际结构，可容易明了而清晰地看到它们的内部结构。

3.2 现场教学的主要内容

现场教学的内容应按照维修课程的教学大纲进行设置。机械零部件的维修类课程内容应精简、重点和难点突出。具体内容包括以下几个方面：

（1）液压舵机的维修。主要包括齿轮泵、叶片泵、柱塞泵、压力控制阀（主要有溢流阀）、方向控制阀（主要有电磁换向阀）和流量控制阀的拆装与维修。

（2）先进减速器的维修，主要包括三环减速器、摆线针轮减速器的拆卸与维修。

（3）空气压缩机的维修，如气缸、气动阀（主要有提动式电磁换向阀和滑柱式电磁换向阀）、电动机和气动附件的维护与修理。

（4）机械通用零部件拆装与维修技术，这一部分内容的实践性非常强，传统的课堂教学难以收到好的教学效果，通过现场实验教学可充分发挥其优势，保证教学内容与实际紧密配合，灵活随意，学习效果既迅速又有效。

3.3 教学的组织与实施

现场维修技术教学的组织应高效、协调而有序，不要占用太多的学时。根据课程主要内容的分类结构特点，将学生分为5个小组，每组4～6个同学。同时，指导老师由任课老师和实验技术人员共同担任，一个小组配备一位指导教师。每组实验时间为2个小时，分三次轮流进行。

4 效果评价

理论教学是枯燥和抽象的，但现场教学由于学生针对工程中真实使用的机械通用部件，进行拆装和维修作业，显得生动和活泼，生动的现场教学模式提高了学生對机械通用部件工作原理和内部结构的认知水平，正是由于这些具体和生动的实践提高了教学效果，学生动手能力得到了有效的培养，同时增强了学生的团队合作精神，学生分析问题的能力得到显著提高，真正做到了从理论到实践，再从实践到理论的学习循环过程。作者曾对上课的30名同学进行教学效果的问卷调查，95%以上的同学认为：该课程的现场教学使他们弄懂了许多以前课堂上模糊不清的问题，80%的同学建议：实验室应增加机械设备，以便能有更多的“动手”机会。

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