王玉冰　安玉環(huán)

關(guān)鍵詞：技工院校? 職業(yè)教育? 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)? 教學(xué)方法

高級(jí)技工教育是較高層次的職業(yè)技術(shù)教育，是我國(guó)現(xiàn)代教育的重要組成部分。發(fā)展高級(jí)技工教育既是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和現(xiàn)代化建設(shè)的需要，也是提高勞動(dòng)者素質(zhì)的需要。隨著科技的發(fā)展，新產(chǎn)業(yè)、新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備不斷涌現(xiàn)，要實(shí)現(xiàn)高新技術(shù)到生產(chǎn)力的最終轉(zhuǎn)變，培訓(xùn)技術(shù)性實(shí)用型人才至關(guān)重要。

機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程是一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，是機(jī)械相關(guān)專業(yè)的必修課。該課程以職業(yè)崗位需要為目標(biāo)，主要闡述機(jī)械傳動(dòng)和通用零部件的結(jié)構(gòu)、工作原理及選用的基本方法，其更加接近工程實(shí)踐，是學(xué)習(xí)專業(yè)課程的基礎(chǔ)，培養(yǎng)學(xué)生更加熟練的設(shè)計(jì)創(chuàng)新能力。

一、現(xiàn)行課程體系中存在的問題

1.培養(yǎng)目標(biāo)不明確

對(duì)于技工院校的機(jī)械工程系學(xué)生來說，畢業(yè)后將面向生產(chǎn)一線，主要從事機(jī)械加工、機(jī)械設(shè)備維修類工作。因此，技校學(xué)生應(yīng)具有熟練的操作技能和解決實(shí)際生產(chǎn)問題的能力。在技工教學(xué)中，教師要調(diào)整重點(diǎn)，面向生產(chǎn)實(shí)踐，注重與生產(chǎn)相關(guān)的機(jī)構(gòu)、零件等知識(shí)的講授，加強(qiáng)裝配、維修、加工技能等動(dòng)手能力的培養(yǎng)，減少不必要的關(guān)于機(jī)械設(shè)計(jì)能力的練習(xí)。

2.教學(xué)內(nèi)容不適應(yīng)學(xué)生職業(yè)發(fā)展規(guī)劃

機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程由機(jī)械原理和機(jī)械設(shè)計(jì)兩部分內(nèi)容組成，其內(nèi)容體系龐大。目前，大多數(shù)教材與職業(yè)技工教育的需求不匹配，重理論分析，輕實(shí)際應(yīng)用，與機(jī)械零部件實(shí)際生產(chǎn)過程聯(lián)系較少，甚至部分教材是在本科教材的基礎(chǔ)上刪繁就簡(jiǎn)，導(dǎo)致知識(shí)點(diǎn)不完整，重點(diǎn)不明確。

根據(jù)近年來對(duì)筆者學(xué)校機(jī)械工程系（鉗工、車工）畢業(yè)生就業(yè)情況的跟蹤調(diào)查統(tǒng)計(jì)，他們從事的工作崗位，主要涉及各類機(jī)械設(shè)備的操作、生產(chǎn)設(shè)備的維修保養(yǎng)、安裝調(diào)試和產(chǎn)品的售后安裝服務(wù)等方面。這些工作主要要求學(xué)生掌握機(jī)械傳動(dòng)知識(shí)和零部件的加工、拆裝、維修等知識(shí)，而機(jī)械原理和機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)研發(fā)等內(nèi)容要求不高。此外，學(xué)生在校期間較少接觸生產(chǎn)實(shí)踐，對(duì)機(jī)械設(shè)備缺乏直觀的認(rèn)識(shí)，在課程學(xué)習(xí)中感覺抽象，難以理解。技工教育培養(yǎng)的是高技能應(yīng)用型人才，必須要求理論和實(shí)踐相結(jié)合，豐富實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué)，因此，必須對(duì)該課程的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法進(jìn)行改革。

3.教學(xué)方法與教學(xué)手段需要與時(shí)俱進(jìn)

技工院校的學(xué)生大多是初高中畢業(yè)后直接進(jìn)入學(xué)校學(xué)習(xí)技術(shù)，學(xué)生生源質(zhì)量不如本專科院校學(xué)生，理論基礎(chǔ)薄弱，又沒有實(shí)際生產(chǎn)工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)機(jī)械設(shè)備的了解只限于生活中接觸的范圍，缺乏工程應(yīng)用觀念。與之相對(duì)的是，機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程內(nèi)容繁雜——機(jī)構(gòu)多、零件多、圖表多、計(jì)算多。如果像傳統(tǒng)教學(xué)那樣依靠黑板粉筆，板書教學(xué)，很難將直觀的形象傳遞給學(xué)生，難以滿足教學(xué)的需求。雖然現(xiàn)階段現(xiàn)代化教學(xué)手段已經(jīng)逐步融入教學(xué)之中，但由于學(xué)生年齡小、基礎(chǔ)薄弱、生活閱歷不足，難以使學(xué)生真正了解工程實(shí)踐，對(duì)學(xué)生工程意識(shí)的培養(yǎng)還存在一定的不足。同時(shí)，傳統(tǒng)課堂注入式的教學(xué)方法看重的是知識(shí)的傳授而忽視了技能的培養(yǎng)，與技工教育的教學(xué)要求不相適應(yīng)。這既不利于學(xué)生未來職業(yè)規(guī)劃的發(fā)展，也不利于學(xué)生創(chuàng)新思維和動(dòng)手操作能力等綜合能力的提高。

二、課程內(nèi)容改革與實(shí)踐

機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程內(nèi)容具有很強(qiáng)的理論性和實(shí)用性。本著“必須與夠用”的原則和注重培養(yǎng)學(xué)生解決工程實(shí)際應(yīng)用和創(chuàng)造性思維能力的目標(biāo)，筆者對(duì)該課程的教學(xué)進(jìn)行了部分探索與調(diào)整。

1.根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)定位調(diào)整教學(xué)大綱

技工院校機(jī)械專業(yè)培養(yǎng)的面向生產(chǎn)一線，具有機(jī)械制造維修能力的高級(jí)技能型人才。主要從事制造、裝配、調(diào)試、維修等方面的技術(shù)工作。據(jù)此，教師對(duì)原教學(xué)大綱進(jìn)行微調(diào)，完善教學(xué)內(nèi)容，調(diào)整教學(xué)重難點(diǎn)設(shè)置。

2.更新舊的教材體系，優(yōu)化重組課程內(nèi)容

機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)這門課程從現(xiàn)有內(nèi)容上看，很容易讓大家以為這是一門主要研究機(jī)械零件的設(shè)計(jì)方法的學(xué)科，與以后工作涉及的技能操作知識(shí)關(guān)系不大。但實(shí)際上，機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程在技工院校的教學(xué)中重點(diǎn)是應(yīng)集中在機(jī)械傳動(dòng)的常識(shí)的掌握上的，零部件的設(shè)計(jì)反而是次要的。從職業(yè)培養(yǎng)的目標(biāo)出發(fā)，學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)，主要掌握機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)常識(shí)和應(yīng)用特點(diǎn)，機(jī)構(gòu)的安裝維護(hù)方法等知識(shí)就可以了。在此基礎(chǔ)上，即可優(yōu)化重組課程內(nèi)容。

機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程主要包含平面連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、螺紋連接和螺紋傳動(dòng)、帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)、蝸輪蝸桿傳動(dòng)、輪系減速器、軸承、軸及軸上附屬零件等章節(jié)。按照學(xué)生在企業(yè)工作的職業(yè)技能需求，我們將其中的知識(shí)點(diǎn)分成了機(jī)械傳動(dòng)知識(shí)和機(jī)械零件設(shè)計(jì)兩部分。其中零件設(shè)計(jì)部分在工作中應(yīng)用較少，根據(jù)職業(yè)教育培養(yǎng)的知識(shí)需求，可將該部分課時(shí)內(nèi)容酌情刪減;而關(guān)于機(jī)械零件的裝配維護(hù)保養(yǎng)的內(nèi)容在生產(chǎn)工作中應(yīng)用較多，教材中卻涉及較少，需要教師在課下收集相關(guān)材料，做好延伸擴(kuò)展。

以帶傳動(dòng)這一章節(jié)為例，該章內(nèi)容主要有帶傳動(dòng)的類型、應(yīng)用及特點(diǎn)，帶傳動(dòng)的工作情況分析，帶傳動(dòng)的張緊、安裝與維護(hù)，普通V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算。其中帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算是本科生教學(xué)的重點(diǎn)，它是集合了帶傳動(dòng)的所有知識(shí)點(diǎn)的綜合應(yīng)用，對(duì)學(xué)生知識(shí)水平要求很高。但對(duì)于技校學(xué)生來說，其工作后經(jīng)常用到的是帶傳動(dòng)的張緊、安裝與維護(hù)等技能，很少接觸設(shè)計(jì)任務(wù)。因此，筆者對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了調(diào)整，減少了繁瑣的理論公式的推導(dǎo)，重點(diǎn)介紹利用經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行代數(shù)計(jì)算的方法技巧，以突出工程應(yīng)用實(shí)際。這樣既減輕了學(xué)生學(xué)習(xí)機(jī)械原理等方面的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)，又結(jié)合了實(shí)際生產(chǎn)，提高了學(xué)生對(duì)應(yīng)會(huì)知識(shí)的掌握情況。

3.注重細(xì)節(jié)，注重知識(shí)的連貫性

在教學(xué)中，細(xì)節(jié)決定教學(xué)的成敗，要做好每一單元的教學(xué)設(shè)計(jì)，再細(xì)化到每一節(jié)課、每一知識(shí)點(diǎn)、每一教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)。同時(shí)要注重知識(shí)的系統(tǒng)性和連貫性。如帶傳動(dòng)與鏈傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)與渦輪蝸桿傳動(dòng)這樣的章節(jié)，相互之間有很多共同點(diǎn)。因此教師在授課過程中，注重課與課之間、課內(nèi)知識(shí)點(diǎn)之間、課內(nèi)知識(shí)與其他課程之間的聯(lián)系和銜接，使學(xué)生能夠做到溫故而知新。在前后教學(xué)中相互聯(lián)系、對(duì)比，讓新學(xué)知識(shí)與以往所學(xué)相結(jié)合，融會(huì)貫通。

4.多種教學(xué)手段的利用

機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)是一門理論性和實(shí)踐性相結(jié)合的課程，其中機(jī)械傳動(dòng)過程、零件內(nèi)部結(jié)構(gòu)、機(jī)械工作原理等知識(shí)很難用粉筆黑板描述清楚，學(xué)生沒見過實(shí)物，缺少實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)。因此教師應(yīng)充分應(yīng)現(xiàn)代化的教學(xué)手段，利用視頻圖像等多方面的刺激，將課程生動(dòng)、直觀、輕松地呈現(xiàn)給學(xué)生。

（1）多媒體手段。常見的多媒體手段有PPT課件、教學(xué)視頻、flash動(dòng)畫和微課等形式。教師綜合利用各種多媒體手段，讓學(xué)生通過屏幕投影，更加直觀生動(dòng)地了解機(jī)械設(shè)備，達(dá)到理想的授課效果。在教學(xué)中選擇一些機(jī)械設(shè)備運(yùn)行的視頻展現(xiàn)各類傳動(dòng)的類型和應(yīng)用;通過Flash程序調(diào)整運(yùn)動(dòng)參數(shù)，展現(xiàn)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn);利用多媒體課件模擬生產(chǎn)場(chǎng)景，進(jìn)行機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)演示及圖形圖片展示，多方位多角度展現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)。比如在講授四桿機(jī)構(gòu)的基本形式及其演化課程前，利用Flash程序制作四桿機(jī)構(gòu)的小程序，通過調(diào)整四根桿的長(zhǎng)度變換四桿機(jī)構(gòu)的類型，展示三類四桿機(jī)構(gòu)的區(qū)別，加深理解記憶。

自2011年廣東佛山教育局胡鐵生主任將微課引入教學(xué)，借助“佛山微課”“中國(guó)微課網(wǎng)”等平臺(tái)的推廣，國(guó)內(nèi)的微課制作與應(yīng)用實(shí)踐進(jìn)行得如火如荼。微課是以視頻資源為主要載體，圍繞某個(gè)教學(xué)主題拍攝的教學(xué)視頻，以某一教學(xué)知識(shí)點(diǎn)、教學(xué)步驟為單一體系，視頻時(shí)間在5～8分鐘以內(nèi)，短小精悍，易集中學(xué)習(xí)者的注意力，有效促進(jìn)自主學(xué)習(xí)。機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的部分章節(jié)也是非常適合應(yīng)用微課進(jìn)行輔助教學(xué)。筆者所在系的教師就曾制作了四桿機(jī)構(gòu)的組成和分類、帶傳動(dòng)的安裝與維護(hù)等課題的微課視頻，通過翻轉(zhuǎn)課堂等形式運(yùn)用于教學(xué)過程之中，取得了良好的教學(xué)效果。

（2）實(shí)物展示與實(shí)踐操作。作為技工類院校，理論與實(shí)踐并重，大都配備有完備的實(shí)訓(xùn)教學(xué)設(shè)施。在機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程教學(xué)中，就可充分利用這一優(yōu)勢(shì)，將實(shí)物展示和實(shí)踐操作結(jié)合起來，通過直觀展示和動(dòng)手操作，增進(jìn)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，加深理解。比如在講授帶傳動(dòng)的張緊、安裝與維護(hù)時(shí)，將學(xué)生帶入實(shí)訓(xùn)車間，通過直接觀察，了解張緊裝置;通過親自動(dòng)手安裝V型帶，熟悉安裝V型帶的步驟及注意事項(xiàng)。通過課程實(shí)踐表明，實(shí)際操作過的學(xué)生對(duì)本章節(jié)知識(shí)的掌握情況明顯優(yōu)于其他學(xué)生。

三、小結(jié)

隨著生產(chǎn)技術(shù)的不斷發(fā)展，職業(yè)要求的不斷更新，技工教育教學(xué)的改革也需要不斷進(jìn)步。機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的教學(xué)改革是一個(gè)不斷發(fā)展的過程，只有理論和實(shí)踐不斷融合，深入生產(chǎn)實(shí)際，全面推進(jìn)一體化進(jìn)程，才能取得良好的改革效果。同時(shí)，教師也需認(rèn)真研究、相互探討，在實(shí)踐中不斷創(chuàng)新總結(jié)和完善，更好地推進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的教學(xué)模式的發(fā)展。

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（作者單位：秦皇島技師學(xué)院）