張慧云

(成都工業(yè)學(xué)院　機(jī)械工程學(xué)院，成都　611730)

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全啟發(fā)式教學(xué)法在“金屬切削機(jī)床與刀具”課程中的應(yīng)用

張慧云*

(成都工業(yè)學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院，成都611730)

針對(duì)當(dāng)代大學(xué)生的特點(diǎn)，闡述了來自于建構(gòu)主義的全啟發(fā)式教學(xué)方法的理論，對(duì)“金屬切削機(jī)床與刀具”課程內(nèi)容進(jìn)行問題分解，采用以啟發(fā)誘導(dǎo)、共同協(xié)作為核心的全啟發(fā)式教學(xué)方法，對(duì)該課程的教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行了合理的設(shè)計(jì)。

金屬切削機(jī)床與刀具；全啟發(fā)式教學(xué)方法；建構(gòu)主義

“金屬切削機(jī)床與刀具”課程是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)的一門核心專業(yè)課。該課程共有70學(xué)時(shí)，其中理論課62學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)8學(xué)時(shí)。課程主要任務(wù)是介紹金屬切削過程中主要物理現(xiàn)象的變化規(guī)律及其控制方法，以及典型機(jī)床的工作原理、傳動(dòng)系統(tǒng)、主要結(jié)構(gòu)及使用性能，使學(xué)生初步掌握機(jī)床總體設(shè)計(jì)、傳動(dòng)設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本方法。本課程整體知識(shí)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式讓學(xué)生理解起來比較抽象，甚至容易感到枯燥，整體教學(xué)效果不是很理想。針對(duì)現(xiàn)代大學(xué)生的群體特征和本課程自身的特點(diǎn)，筆者在教學(xué)中采用了以啟發(fā)誘導(dǎo)、共同協(xié)作為核心的全啟發(fā)式教學(xué)方法，調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，使其更好地理解了課程內(nèi)容，達(dá)到了教學(xué)目的。

一、全啟發(fā)式教學(xué)方法理論和來源

全啟發(fā)式教學(xué)方法是根據(jù)教學(xué)目的和教學(xué)內(nèi)容，結(jié)合學(xué)生現(xiàn)有的知識(shí)水平和認(rèn)知規(guī)律，采用啟發(fā)誘導(dǎo)的辦法讓學(xué)生掌握知識(shí)點(diǎn)。與傳統(tǒng)教學(xué)方式不同的是，全啟發(fā)式教學(xué)在實(shí)施的過程中，學(xué)生大多積極主動(dòng)，以協(xié)作的態(tài)度參與到教學(xué)活動(dòng)中。全啟發(fā)式教學(xué)不僅是教學(xué)方法，它已逐漸發(fā)展成為一種教學(xué)思想和教學(xué)觀。新加坡共和理工學(xué)院全面開展全啟發(fā)式教學(xué)方法，通過幾年的探索和實(shí)踐，取得了非常顯著的成果[1]。

全啟發(fā)式教學(xué)來自于建構(gòu)主義教學(xué)理論。建構(gòu)主義教學(xué)觀與傳統(tǒng)教學(xué)觀的最大區(qū)別在于三個(gè)重心的轉(zhuǎn)移：從以教師的外部輸入為重心轉(zhuǎn)移到學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)的內(nèi)部生成；從學(xué)生個(gè)體學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)移到學(xué)生協(xié)作學(xué)習(xí)；從讓學(xué)生到“情境”中學(xué)習(xí)到學(xué)生創(chuàng)造的情境化中去學(xué)習(xí)[2]。建構(gòu)主義提倡在教師的引導(dǎo)下以學(xué)生為主的學(xué)習(xí)，強(qiáng)調(diào)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的主導(dǎo)作用，但又不忽視教師的指導(dǎo)作用。學(xué)生是知識(shí)的主動(dòng)建構(gòu)者，教師對(duì)學(xué)生知識(shí)的建構(gòu)起促進(jìn)和幫助作用。因此教師在學(xué)生知識(shí)的建構(gòu)過程中不是傳授和灌輸，而是和學(xué)生進(jìn)行友好地合作。

實(shí)踐證明，建構(gòu)主義的教學(xué)觀更適合于高級(jí)階段和成人階段的學(xué)習(xí)。本科學(xué)習(xí)屬于成人階段的學(xué)習(xí)，它與中小學(xué)的學(xué)習(xí)有很大的區(qū)別。成人有一定的理論基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，可以用獨(dú)有的理解方法對(duì)新知識(shí)進(jìn)行掌握和理解[3]。來源于建構(gòu)主義的全啟發(fā)式教學(xué)方法，正是充分發(fā)揮成年人學(xué)習(xí)才能的方法。

二、全啟發(fā)式教學(xué)方法在“金屬切削機(jī)床與刀具”課程中的實(shí)施

(一)“金屬切削機(jī)床與刀具”課程內(nèi)容分解

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)的“金屬切削機(jī)床與刀具”課程的知識(shí)含量非常大，并且內(nèi)容復(fù)雜抽象。課程內(nèi)容可以分解為8個(gè)板塊：①刀具幾何角度與切削要素；②金屬切削過程中的基本理論及其應(yīng)用；③機(jī)床的運(yùn)動(dòng)分析；④車床與車刀；⑤數(shù)控機(jī)床；⑥齒輪加工機(jī)床與刀具；⑦磨床與磨削；⑧其他加工機(jī)床與刀具。根據(jù)各板塊所包含的內(nèi)容量和復(fù)雜程度分為11個(gè)學(xué)習(xí)日，其中①②③⑤⑧的教學(xué)各需1個(gè)學(xué)習(xí)日，④⑥⑦的教學(xué)各需2個(gè)學(xué)習(xí)日。

(二)全啟發(fā)式教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)

1)分組。全啟發(fā)式教學(xué)以學(xué)生的互相協(xié)作學(xué)習(xí)為主，因此首先對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組。機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)的學(xué)生每班30人左右，可以分成6組，每組5人。分組時(shí)要注意學(xué)生能力高低的搭配。每個(gè)小組實(shí)行小組長(zhǎng)負(fù)責(zé)制，為鍛煉每位學(xué)生的能力，可以在一個(gè)問題解決以后，對(duì)小組長(zhǎng)進(jìn)行輪換。

2)教師根據(jù)問題設(shè)計(jì)教學(xué)情境。建構(gòu)主義認(rèn)為，知識(shí)的建構(gòu)過程一般包括情境、協(xié)作、會(huì)話和意義的建構(gòu)。教學(xué)情境的設(shè)計(jì)一般可利用學(xué)校內(nèi)部及周邊的資源[4-5]。成都工業(yè)學(xué)院建有實(shí)習(xí)車間，擁有各種型號(hào)的普通車床，同時(shí)學(xué)校還建有機(jī)床博物館和刀具實(shí)驗(yàn)室。在④車床與車刀板塊的學(xué)習(xí)中，學(xué)生首先可以按照教師的任務(wù)要求，在機(jī)床博物館收集整理相關(guān)的機(jī)床資料，然后在實(shí)習(xí)車間里，以CA6140A車床為情境范例，掌握車床的基本知識(shí)，包括車床的加工范圍、傳動(dòng)系統(tǒng)、主要構(gòu)造和車刀。

3)全啟發(fā)式教學(xué)過程的具體開展。

第一階段，由教師設(shè)定教學(xué)情境，根據(jù)情境確定學(xué)生要完成的任務(wù)，時(shí)間為0.5 小時(shí)。以車床與車刀板塊為例，教師對(duì)該板塊的內(nèi)容進(jìn)行剖解，要求學(xué)生要掌握車床的使用范圍以及分類，熟悉CA6140型車床的工作原理、幾條重要的傳動(dòng)鏈，以及主軸箱、進(jìn)給箱、溜板箱的主要結(jié)構(gòu)、操縱機(jī)構(gòu)和車刀的結(jié)構(gòu)。在實(shí)施該階段的時(shí)候，教師需要給學(xué)生提供解決該問題具體的背景資料，教師應(yīng)為學(xué)生聯(lián)系好實(shí)習(xí)車間、機(jī)床博物館和車刀實(shí)驗(yàn)室以備學(xué)生在解決問題的過程中使用。并且為學(xué)生提供參考資料，參考資料的形式多樣，例如教材、動(dòng)畫、網(wǎng)頁或者與解決該問題有關(guān)的其他資料。

第二階段，各小組由小組長(zhǎng)組織完成一次討論，確定解決問題的途徑，并完成小組內(nèi)分工。在這一討論階段，要求各組員對(duì)教師下達(dá)的問題進(jìn)行充分理解，并能對(duì)問題進(jìn)行合理的分解，形成解決問題的途徑。例如在④車床和車刀板塊中，小組經(jīng)過討論確定出要完成的任務(wù)為：①車床的加工范圍有哪些；②車床包括哪些類別；③CA6140A型車床的傳動(dòng)原理是什么；④CA6140A型車床的主軸箱中的主要結(jié)構(gòu)；⑤CA6140A型車床進(jìn)給箱中的主要結(jié)構(gòu)；⑥CA6140A型車床溜板箱中的主要結(jié)構(gòu)和操縱機(jī)構(gòu)；⑦車刀種類和結(jié)構(gòu)。問題分解后，小組成員協(xié)商確定解決問題的途徑，并在小組成員之間進(jìn)行分工。在該階段的進(jìn)行過程中，教師要及時(shí)了解各小組討論的情況，及時(shí)對(duì)學(xué)生的疑問進(jìn)行解答。該階段持續(xù)1.5小時(shí)左右。

第三階段，各組員按照分工完成任務(wù)。該階段中，學(xué)生可以按照任務(wù)的需求，去實(shí)習(xí)車間、機(jī)床博物館、車刀實(shí)驗(yàn)室或圖書館收集整理資料，完成學(xué)習(xí)任務(wù)。該階段持續(xù)2小時(shí)左右。

第四階段，各組員對(duì)搜集的資料進(jìn)行匯合消化，對(duì)尚未解決的問題進(jìn)行進(jìn)一步探討。在這一過程中教師應(yīng)積極了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，對(duì)遇到問題的學(xué)生提出解決的建議和方向。該階段持續(xù)1小時(shí)左右。

第五階段，各組員共同探討學(xué)習(xí)過程中遇到的疑難問題，共同查找解決方案。該階段持續(xù)1小時(shí)左右。

第六階段，各組員共同完成資料匯總并形成學(xué)習(xí)報(bào)告。該階段持續(xù)2小時(shí)左右。

第七階段，各小組間以PPT的形式進(jìn)行匯報(bào)交流，相互學(xué)習(xí)。同時(shí)教師對(duì)各小組的匯報(bào)進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，使學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解更加透徹。該階段持續(xù)1小時(shí)左右。

第八階段，各小組根據(jù)教師的點(diǎn)評(píng)和建議，對(duì)學(xué)習(xí)報(bào)告進(jìn)行修改和完善。

三、結(jié)語

全啟發(fā)式教學(xué)方法的實(shí)施是在具體的情境中由學(xué)生協(xié)作解決問題，因此教學(xué)團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)該在課程實(shí)施之前，應(yīng)該經(jīng)過仔細(xì)的討論和分析，根據(jù)課程內(nèi)容確定合適的教學(xué)情境，并給學(xué)生提供充足的背景資料或者查詢資料的來源。必要時(shí)可以和企業(yè)人員共同開發(fā)教學(xué)情境。

通過在“金屬切削機(jī)床與刀具”課程中實(shí)施全啟發(fā)式教學(xué)方法，學(xué)生在解決問題的過程中不僅參與性更強(qiáng)，而且培養(yǎng)學(xué)生之間互相協(xié)作的能力。實(shí)踐證明，全啟發(fā)式教學(xué)方法使學(xué)生對(duì)機(jī)床和刀具的結(jié)構(gòu)理解地更透徹，更容易把知識(shí)應(yīng)用到后續(xù)的課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)中去。

[1] 潘蓉.新加坡共和理工學(xué)院“問題啟發(fā)示式教學(xué)法”的啟示[J].機(jī)械職業(yè)教育,2014(2):24-26.

[2] 周國(guó)萍.建構(gòu)主義教學(xué)觀評(píng)析[J].集美大學(xué)學(xué)報(bào)(教育科學(xué)版),2003,4(4):45-49.

[3] 李麗君.基于建構(gòu)主義教學(xué)觀的成人教育改革[J].中國(guó)成人教育,2013(8):122-123.

[4] 劉薇,胡煜,張世憑,等.新建應(yīng)用型本科院校學(xué)生工程素質(zhì)培養(yǎng)路徑的探討[J].成都工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào),2016,19(1):111-113.

[5] 胡科,張松.“項(xiàng)目教學(xué)法”在電子產(chǎn)品綜合實(shí)訓(xùn)課程中的應(yīng)用[J].成都電子機(jī)械高等?？茖W(xué)校學(xué)報(bào),2010,13(1):42-45.

The Application of Heuristic Teaching Method in “Metal Cutting Machine and Tools”

ZHANGHuiyun*

(College of Mechanical Engineering, Chengdu Technological University, Chengdu 611730, China)

According to the characteristics of contemporary college students, this paper expounds the theory of the heuristic teaching method , which comes from constructivism. The course content of “Metal Cutting Machine And Tools” is decomposed. The heuristic teaching method whose core is election and cooperation is adopted, the content of the course is designed reasonably.

Metal Cutting Machine and Tool; heuristic teaching method; constructivism

10.13542/j.cnki.51-1747/tn.2016.03.022

2016-06-17

張慧云(1978— ),女(漢族)，陜西渭南人，副教授，碩士，研究方向：機(jī)械設(shè)計(jì)與機(jī)械制造，通信作者郵箱：149449567@qq.com。

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2095-5383(2016)03-0093-03