摘要:探討中等職業(yè)學?!稒C械基礎》教學中教與學的問題,旨在提高學生興趣、課堂主體參與性、營造實施探究型學習的氛圍,著力培養(yǎng)關鍵能力,提高學生在實踐中綜合應用專業(yè)知識的能力。
關鍵詞:機械基礎;課程設計;行動導向法
中圖分類號:G712文獻標識碼:A文章編號:1005-1422(2016)02-0097-03
收稿日期:2015-12-25
作者簡介:羅粵(1971-),女,廣東梅州農(nóng)業(yè)學校機械高級講師。主要研究方向:機械專業(yè)課程教學及實踐教學。(廣東 梅州/514011)
《機械基礎》是機械類一門理論性與實踐性很強的專業(yè)基礎課,與生產(chǎn)實際結合緊密。一方面對學生認識機械裝置起著舉足輕重的作用,另一方面對學生學習專業(yè)課程起著承上啟下的作用。然而機械基礎課程內容涵蓋面廣,涉及多門知識。以“知識掌握”為主要任務的傳統(tǒng)教學,雖借助了大量掛圖、模型、零件實物以及多媒體手段,但現(xiàn)實是中職學生極易產(chǎn)生懼學和棄學的情緒。如何有效地控制和引導學生的學習行為,突出“能力目標”的職業(yè)教育要求?教師必須改變教學觀念和教學行為,課堂教學設計必須堅持“以能力為本位”,而能力只能通過訓練獲得提高。教師要掌握并靈活運用行動導向教學方法,以項目為載體,構建學習情境,引導學生主動地完成學習任務,實現(xiàn)教學到導學的轉變。
一、創(chuàng)設情境、激發(fā)探究欲望
體現(xiàn)先進的職業(yè)教育觀念的課程教學,共六項基本原則:職業(yè)活動導向;突出能力目標;項目載體;用任務訓練職業(yè)崗位能力;以學生為主體;知識理論實踐一體化的課程設計。
教師要根據(jù)學生的認知能力設計能誘發(fā)探究活動發(fā)生的學習任務,采用誘導和啟發(fā)的教學方式,為探究提供動力和方向。為學生創(chuàng)造情境,設計教學活動、提供教學空間及教學資源,把抽象運動原理通過學生“做”轉化成實物運動表現(xiàn)出來,達到“做中學”的教學目的。為激發(fā)學生的探究欲望,根據(jù)《機械基礎》教學要求:熟悉機械傳動常見形式及工作原理,具備根據(jù)工作需要,正確選用和分析傳動方式與類型的初步能力。筆者以“學習任務”形式,以工作過程為導向,以學生(小組)為主,引導學生自主學習與探究。讓學生通過“獲取信息、制訂計劃、實施計劃、評估效果” 建構知識。采取前期鋪墊、由易向難過渡、層層推進的方式,圍繞常規(guī)教學:帶傳動、齒輪傳動、蝸輪蝸桿傳動、變速機構、聯(lián)軸器、離合器和軸承裝置等提出綜合性教學“課程設計”課題。以看似簡單的技術參數(shù),將教學內容有機地聯(lián)系起來,巧妙地引出教學重點,化解難點。激發(fā)學生的學習興趣,引導學生有效開展學習活動、建構自己的知識。
二、保證充足探究時間
由于《機械基礎》教學時間只有一學期,學生又缺乏機械加工及傳動的實踐經(jīng)驗,要完成課程設計的難度較大。沒有充足的時間讓學生自主探究,任務完成效果不會好?!皶r間是成功的保證”,探究的時間與課題內容的難易程度、內容多少、考核評價要求、學生的文化基礎、專業(yè)素養(yǎng)及教學設備等因素有關。因此,教師事前要做好充分教學準備,分析教學目標、分解教學任務、制定教學設計方案、編寫教案、考核要求、效果評估、交流與互動等??倳r間安排為三周,實際授課時間為八節(jié),采取集中教學與小組課后觀察、討論、合作、實踐、思考、總結相結合,充分利用互聯(lián)網(wǎng)與學生溝通、指導。指導教師應主動與班主任配合,解決學生的實際問題,做好課題跟蹤、合作、協(xié)調、監(jiān)督等工作。讓學生相互交流、人人參與、各展所長、小組競爭,促學生發(fā)揚團結合作精神。鼓勵學生自主探究、自由想象,積極參與探索整個過程,從中體驗到參與的艱辛與收獲的快樂。
三、以項目為載體的課題設置
選擇一個貫穿課程的大型綜合項目,作為訓練學生職業(yè)崗位綜合能力的主要載體,這就是以項目為課程訓練載體的原則。根據(jù)這一原則選擇的課題要具有實用性、覆蓋性、典型性、綜合性、趣味性、挑戰(zhàn)性、可行性。
(一)提出任務與要求
筆者多年前參與社會實踐時接觸到旋噴鉆樁設備,結合學生實際提出此《機械基礎》課程設計課題:采用普通電機轉速n1=1470r/min傳動 ,輸出軸欲實現(xiàn)兩級轉速n2 =5r/min、n3=600 r/min。要求:畫出機構運動簡圖;完成課程設計的裝配圖(草圖);寫出課題的設計報告。分小組完成任務,4~5人一組。題目短小,看似簡單,易激發(fā)學生的求知欲。要求學生課后思考、收集信息、整理、討論給出一個或兩個變速方案。
1.確定教學目標
依據(jù)教學大綱、教材內容以及學生的認識能力制定教學目標。
(1)知識目標:進一步掌握常用機械傳動原理、結構、特點、連接關系、運用場合的相關知識。
(2)能力目標:能夠識讀一般性“機構運動簡圖”,分析機構的工作原理、裝配關系,提高分析歸納能力和理論聯(lián)系實際的能力,提高職業(yè)素質。
(3)情感目標:能夠充分體驗機械基礎與實際生活的關系,分享團隊合作的愉悅心情,體會成功的喜悅,激發(fā)對機械基礎的學習興趣。
2.重點與難點
課題的重點:在于引導學生如何完成由高速n1=1470r/min傳動 →輸出軸轉速n2=5r/min的機構運動簡圖。
難點:指導學生繪制出此課程設計的裝配圖(草圖)。
如何運用行動導向法提高教學效果
(二)課題分析
該課題看似簡單,實質內涵豐富、涉及專業(yè)知識面廣、理論與實踐緊密,對學生的識圖能力提出較高的要求。高速傳動路線:高速軸轉速n1=1470r/min傳動 →輸出軸轉速n3=600r/min降速比一般,可采用皮帶輪變速;低速傳動路線:高速軸轉速n1=1470r/min傳動 →輸出軸轉速n2=5r/min降速比很大。要實現(xiàn)n2的降速需用到齒輪、蝸輪蝸桿機構,要實現(xiàn)n2、n3輸出共用一軸要用上離合器,設計要力求簡單、結構緊湊。
(三)教學過程設計
1.課題引入
用生活和生產(chǎn)中的實例引入,讓學生明白這次任務的目的與要求,掌握常用設備結構、特點、性能。將學生分組,在教師的引導下參觀普通車床,重點觀察V帶輪傳動結構、特點、速比的變化及床頭箱變速機構;參觀固定式旋轉吊車重點觀察齒輪、蝸輪蝸桿傳動的結構、特點、速比的變化;觀察拖拉機變速箱的齒輪離合器變速、制動器結構、特點及軸上零件的結構特點和固定方式;觀察分度頭的速比的變化;觀察抽水泵與電機的連接方式。
充分利用廣東省技能競賽“變速箱裝、拆實訓”培訓實物,組織學生對工農(nóng)-12拖拉機變速箱進行裝、拆實訓。通過“嘗試梨子的味道”,提高學生對機構的認知,增強感性認識,引導學生由“要我學”變成“我要學”。
2.傳動方案選擇
帶、齒輪、蝸輪蝸桿傳動傳動比的計算。
高速傳動路線:高速軸轉速n1→輸出軸轉速n3的降速比i=n1/n3=2.45,一般可直接采用皮帶變速。
低速傳動路線:高速軸轉速n1 →輸出軸轉速n2=5r/min降速比i=n1/n2=1470/5=294很大,考慮在高速傳動路線基礎上降速則294/2.45=120降速比仍然較大,需進一步分級降速。方案一:如電機→皮帶輪→齒輪。形成多級多軸傳動,由于低速與高速比相差大,不利于變速,箱體尺寸增大等特點。方案二:電機→皮帶輪→齒輪→蝸輪蝸桿。蝸桿具有傳動比大、承載能力大,傳動平穩(wěn)、噪音小、有自鎖性等特點。引導學生選擇第二方案。
3.軸及軸系零部件選擇
(1)與電機的連接方式采用聯(lián)軸器,選用剛性還是彈性?
(2)齒輪與軸的連接方式有三種:齒輪固定在軸上;齒輪在軸上滑動;齒輪空套在軸上。
(3)軸承選擇:選用滾動軸承,主要根據(jù)受力狀況來定。
(4)軸的結構要求:軸和軸上的零件要有準確的工作位置(定位要求);各零件要牢固而可靠地相對固定(固定要求);軸應便于加工,軸上零件要易于裝拆(工藝要求);盡量減少應力集中(疲勞強度要求);軸各部分的直徑和長度的尺寸要合理(尺寸要求)。
4.完成機構運動簡圖、裝配圖(草圖)
讓學生根據(jù)自己的課程設計方案完成運動簡圖、裝配圖(草圖),請《機械制圖》專業(yè)老師參與指導。指導老師給出參考圖,并給予詳細解釋、答疑。
(1)低速傳動路線:電機→聯(lián)軸器→皮帶輪→空心齒輪軸(齒輪1)→齒輪2→軸Ⅱ→蝸桿1→蝸輪1→軸Ⅲ→蝸桿2→蝸輪2→離合器→主軸Ⅰ(動力輸出)。
(2)高速傳動路線:電機→聯(lián)軸器→皮帶輪→空心齒輪軸(齒輪1)→離合器→主軸Ⅰ(圖示狀態(tài)直接動力輸出)。
課程設計機構運動簡圖
5.教學流程
6.知識拓展
(1)從動皮帶輪2與機體如何連接?
(2)主軸Ⅰ跨度較長如何處理?如何冷卻、潤滑?
(3)此機構高速軸運轉時,蝸輪蝸桿同時也是在轉動的,怎樣避免?
(4)如果該機構要求多種變速如何解決?
(5)該機構對高速、低速均提出正反轉要求又該如何解決?
鼓勵學生查手冊、上網(wǎng)查資料、相互討論,開拓視野,增長知識。
(四)評價與效果
評價要體現(xiàn)人人參與,個性化和差異性,因此應對項目的全過程進行評價。過程性評價主要考察學生在活動中的表現(xiàn),主要考察學生搜集和處理信息的能力、專業(yè)技術交流的表達能力、獲取新知識的能力、分析和解決問題的能力以及與團隊合作的能力、決策和創(chuàng)新能力。讓學生自己來評估,包括:是否實現(xiàn)了目標?如果沒有實現(xiàn),存在什么問題?實施過程中出現(xiàn)了什么問題?如何解決的?結果中哪些好,哪些有待改進?行動導向教學法的評價重點是什么是下次可以改進的?
四、體會
1.采用行動導向教學法,由課本為中心轉變?yōu)橐詫嶋H任務為中心,讓學生學有所悟、學有所用。通過小組完成任務,讓學生充分參與到教學和實踐的過程中。實現(xiàn)了從“知識的傳遞”向“知識的建構”轉變;學生由“被動接受的學習型”向“主動學習,探索型”轉變;由于現(xiàn)代信息技術的應用,專業(yè)理論教學由單一授課模式向綜合學習環(huán)境轉變。從而使學生的學習行為、自學能力、鉆研能力得到很大提高,養(yǎng)成面對問題時的思維習慣,學會表達,與人交流合作、溝通,對提高他們日后的就業(yè)非常有實際意義。同時整個學習過程,是一個人人參與的創(chuàng)造實踐活動,充分發(fā)掘了學生的創(chuàng)造潛能,符合現(xiàn)代職業(yè)教育“以能力為本”的理念。
2.對教師的要求更高。它不僅要求教師要有豐富的專業(yè)知識和過硬的實踐能力,最難、最復雜的還是要有效地控制教學現(xiàn)場,掌握好教學目標的尺度,對教師駕馭課堂的能力提出更高要求。
3.還可充分利用三維CAD技術,實現(xiàn)可視化立體設計,提高教學效率。
實踐證明,靈活、有效地運用行動導向教學法,教學效果提升明顯?!稒C械基礎》教學運用現(xiàn)代信息技術,改進傳統(tǒng)教學方法,以行動能力為目標,以實踐性技術知識為支撐, 將綜合職業(yè)能力融入工作任務,突出了職業(yè)素質和職業(yè)能力的培養(yǎng)主線,有利于培養(yǎng)學生的“自我學習能力”,以培養(yǎng)學生的持續(xù)發(fā)展學習能力。
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責任編輯 何麗華