2021-4-9 | 機械設計論文
作者:鄭紅 單位:溫州職業技術學院
高職學生經過十多年的基礎教育,已經證明他們的語言、數理邏輯智能不是最擅長的、最有特點的,他們或許是空間智能、或肢體運作智能、或人際智能、或內省智能、或自然探索智能才是智力的強項、是智力發展的特點,這就要求教師能夠對學生的多種智力一視同仁,充分認識到不同學生有著不同的智力特點,強調使每一個學生的智力強項得到充分發展,并且需要通過這些智力強項來帶動語言、數理邏輯智能弱項的提高。機械設計是機械大類的專業基礎課,引導學生的專業興趣與職業認同感,由此敲開機械之門。但機械設計課程的特點是難、散、多、枯燥,難指機械原理誨澀,需要實踐,散指各種機構、零件相對獨立,多指機構、零件參數繁復,枯燥指機械是鐵的,且各知識之間缺乏內在的層次關系,必然的邏輯關聯,知識的跳轉、連續與中斷都不會從整體上影響到課程體系,但將這些相對零散的東西整合、運用就是機器(機械),剛剛開始學機械專業的學生面對課程這些特點往往不知所措。機械設計課程的學習一般開設在大學二年級,大二的學生對機械的認識有一點,他們做過金工實習,對機構傳動及機械零件有感知,但對機械原理的學習有畏難情緒,且學生的學習方法、學習習慣、自學能力都有待加強提高。而現行的機械設計教材都是原理闡述、理論證明,與高職學生的學情發生了較大的矛盾沖突,所以有必要改革教學方法及手段,通過“教學做”活動挖掘學生的潛能,幫助學生理解機械原理、機構運動,提高課堂教學效能。
我們提出的“教學做”合一是由教師搭建一個學習、討論、探究的平臺,提供相應教學活動條件支持,幫助學生在自主探索過程中真正理解、掌握新知識、新技能,倡導做中學,學中做,學做合一的學習方式。“教學做”合一的教學設計遵循“直觀感知——操作確認——思辯論證”的認知過程,引導學生觀察、操作、交流、討論及方向明確的思維活動,教師的角色是組織者、導演者,教學活動真正的實施者是學生,學生在活動中學習,在自主探索中增知,在合作交流中發展歸納推理及表達能力。
本文以機械設計課程中“鉸鏈四桿機構類型的判別條件”的教學為例,介紹“教學做”合一的課堂教學。以往的“鉸鏈四桿機構類型的判別條件”的教學是應用數學中的幾何知識來推理論證的,因為高職生的證明推理能力比較差,導致課堂沉悶,教師一身汗,學生還是不懂,后來就干脆取消證明過程,直接把結論告訴學生,但學生就更不知道其所以然了,沒有原理的理解,學生應用起來完全靠死記硬背,教的累,學的累,課堂效果不盡如人意。這就象吃飯,沒有咀嚼,囫圇吞棗,生吞活剝,都不知道吃了什么,何談營養?現在我們應用“教學做”合一的教學探究活動,讓學生在實驗操作中理解機械原理、機構運動,又反過來在學中做,把機械原理、機構運動應用其中,幫助學生進一步理解消化。這種教學模式正符合高職學生的智力特點、學情特點,優先發展學生的動作智能強項,并應用動手做的智能強項來帶動數理邏輯智能弱項的提高。
一、做中學
1、活動準備:把學生分成8組,每組發一個鉸鏈四桿機構教學模型(其中1、2號模型為曲柄搖桿機構;3、4號模型為雙曲柄機構;5、6、7、8號模型為雙搖桿機構)。2、實驗任務:教師先示范,然后學生做實驗,并將測量數據填入表中,培養學生將復雜問題分解、簡化的能力。(1)觀察、使用鉸鏈四桿機構,通過操作實驗判別鉸鏈四桿機構類型并記錄(2)測量鉸鏈四桿機構各桿長,填入表中3、結論推理(1)把各組測得的數據全部統計在表中,顯示在大屏幕上,讓學生分析歸納,得出鉸鏈四桿機構類型的判別條件(桿長之和條件及機架條件)。(2)每組派一名代表把本組的討論結果進行演說。(3)師生共同總結鉸鏈四桿機構類型的判別條件(桿長之和條件及機架條件)。(4)對各組的討論結果進行點評,鼓勵學生的探究精神。對的:說明該組的實驗、數據、分析、歸納過程正確合理。不對的:小組要反思為什么錯?在“教學做”的課堂中,教師要擅于搭支架,讓學生的思維能夠順著支架攀延,通過有啟發的活動設計和層層深入的問題設置,使學生在操作、探究、反思和歸納中,不斷獲得解決問題的方法。
二、學中做
有了“做中學”的基礎與興趣,再讓學生“學中做”。例如多功能切片機傳動滾筒的步進調節裝置,它運用了曲柄搖桿機構,現已知機架、搖桿、曲柄的長度或范圍,要求設計并做出曲柄搖桿機構,實現正確的運動。首先要求8組學生討論,根據鉸鏈四桿機構類型的判別條件計算各桿長度,后做出機構(用塑料或厚紙板做),并派代表演示、講解機構的運動,最后師生共同點評。整個教學過程,學生是在教師的激勵、啟發和誘導之下,運用科學的方法去探究他們暫時還未理解和掌握的知識,從不知到知,從知之不多到知之甚多,從學會知識到會學知識和會用知識,再把知識轉化為能力。無論是“做中學”還是“學中做”,都應用了學生的智能強項——動手操作,通過動手操作完成教與學,使學生對“鉸鏈四桿機構類型的判別條件”的理解內化、固化,從而帶動學生數理邏輯智能及語言智能的發展,把感性認識上升為理性認識。在“教學做”的課堂上,大部分學生表現積極踴躍,學生思想情感得到了交流,培養了團結協作精神,但“教學做”課堂的教學準備比較復雜,教學過程實施、學生組織有點困難,教學時間較難控制。以往的機械設計課程教學往往會講得很“理論”,正如在黑板上教學生開機床一樣,白白浪費了理論課的時間。雖然在教學上盡量把理論知識點簡化再簡化,但由于沒有讓學生參與到課堂中來,學生學習的興趣仍然得不到提高。在“教學做”的課堂上,教師把課堂變成學生學習的舞臺,以項目任務為主線、教師為主導、學生為主體,改變“教師講、學生聽”單一的教學模式,代之以協作式、探究式教學模式,讓學生實現知識技能的自我發掘和累積。