張慧云

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

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

張慧云*

(成都工業(yè)學(xué)院機械工程學(xué)院，成都611730)

針對當(dāng)代大學(xué)生的特點，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“金屬切削機床與刀具”課程內(nèi)容進行問題分解，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，對該課程的教學(xué)環(huán)節(jié)進行了合理的設(shè)計。

金屬切削機床與刀具；全啟發(fā)式教學(xué)方法；建構(gòu)主義

“金屬切削機床與刀具”課程是機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的一門核心專業(yè)課。該課程共有70學(xué)時，其中理論課62學(xué)時，實驗8學(xué)時。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，以及典型機床的工作原理、傳動系統(tǒng)、主要結(jié)構(gòu)及使用性能，使學(xué)生初步掌握機床總體設(shè)計、傳動設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本方法。本課程整體知識結(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。針對現(xiàn)代大學(xué)生的群體特征和本課程自身的特點，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)有的知識水平和認知規(guī)律，采用啟發(fā)誘導(dǎo)的辦法讓學(xué)生掌握知識點。與傳統(tǒng)教學(xué)方式不同的是，全啟發(fā)式教學(xué)在實施的過程中，學(xué)生大多積極主動，以協(xié)作的態(tài)度參與到教學(xué)活動中。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)生知識結(jié)構(gòu)的內(nèi)部生成；從學(xué)生個體學(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)生是知識的主動建構(gòu)者，教師對學(xué)生知識的建構(gòu)起促進和幫助作用。因此教師在學(xué)生知識的建構(gòu)過程中不是傳授和灌輸，而是和學(xué)生進行友好地合作。

實踐證明，建構(gòu)主義的教學(xué)觀更適合于高級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，可以用獨有的理解方法對新知識進行掌握和理解[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“金屬切削機床與刀具”課程中的實施

(一)“金屬切削機床與刀具”課程內(nèi)容分解

機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的“金屬切削機床與刀具”課程的知識含量非常大，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機床的運動分析；④車床與車刀；⑤數(shù)控機床；⑥齒輪加工機床與刀具；⑦磨床與磨削；⑧其他加工機床與刀具。根據(jù)各板塊所包含的內(nèi)容量和復(fù)雜程度分為11個學(xué)習(xí)日，其中①②③⑤⑧的教學(xué)各需1個學(xué)習(xí)日，④⑥⑦的教學(xué)各需2個學(xué)習(xí)日。

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

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，因此首先對學(xué)生進行分組。機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的學(xué)生每班30人左右，可以分成6組，每組5人。分組時要注意學(xué)生能力高低的搭配。每個小組實行小組長負責(zé)制，為鍛煉每位學(xué)生的能力，可以在一個問題解決以后，對小組長進行輪換。

2)教師根據(jù)問題設(shè)計教學(xué)情境。建構(gòu)主義認為，知識的建構(gòu)過程一般包括情境、協(xié)作、會話和意義的建構(gòu)。教學(xué)情境的設(shè)計一般可利用學(xué)校內(nèi)部及周邊的資源[4-5]。成都工業(yè)學(xué)院建有實習(xí)車間，擁有各種型號的普通車床，同時學(xué)校還建有機床博物館和刀具實驗室。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，在機床博物館收集整理相關(guān)的機床資料，然后在實習(xí)車間里，以CA6140A車床為情境范例，掌握車床的基本知識，包括車床的加工范圍、傳動系統(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)，時間為0.5 小時。以車床與車刀板塊為例，教師對該板塊的內(nèi)容進行剖解，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、幾條重要的傳動鏈，以及主軸箱、進給箱、溜板箱的主要結(jié)構(gòu)、操縱機構(gòu)和車刀的結(jié)構(gòu)。在實施該階段的時候，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)系好實習(xí)車間、機床博物館和車刀實驗室以備學(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，要求各組員對教師下達的問題進行充分理解，并能對問題進行合理的分解，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行分工。在該階段的進行過程中，教師要及時了解各小組討論的情況，及時對學(xué)生的疑問進行解答。該階段持續(xù)1.5小時左右。

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，去實習(xí)車間、機床博物館、車刀實驗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小時左右。

第四階段，各組員對搜集的資料進行匯合消化，對尚未解決的問題進行進一步探討。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)報告。該階段持續(xù)2小時左右。

第七階段，各小組間以PPT的形式進行匯報交流，相互學(xué)習(xí)。同時教師對各小組的匯報進行點評，使學(xué)生對知識的理解更加透徹。該階段持續(xù)1小時左右。

第八階段，各小組根據(jù)教師的點評和建議，對學(xué)習(xí)報告進行修改和完善。

三、結(jié)語

全啟發(fā)式教學(xué)方法的實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)團隊?wèi)?yīng)該在課程實施之前，應(yīng)該經(jīng)過仔細的討論和分析，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“金屬切削機床與刀具”課程中實施全啟發(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，而且培養(yǎng)學(xué)生之間互相協(xié)作的能力。實踐證明，全啟發(fā)式教學(xué)方法使學(xué)生對機床和刀具的結(jié)構(gòu)理解地更透徹，更容易把知識應(yīng)用到后續(xù)的課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計中去。

[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].機械職業(yè)教育,2014(2):24-26.

[2] 周國萍.建構(gòu)主義教學(xué)觀評析[J].集美大學(xué)學(xué)報(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,2016,19(1):111-113.

[5] 胡科,張松.“項目教學(xué)法”在電子產(chǎn)品綜合實訓(xùn)課程中的應(yīng)用[J].成都電子機械高等?？茖W(xué)校學(xué)報,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：機械設(shè)計與機械制造，通信作者郵箱：149449567@qq.com。

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2095-5383(2016)03-0093-03