淺議《機械基礎》教學中的“講演算畫”

黃柳平

《機械基礎》課是中等職業技術學校機械類通用工種的一門技術基礎課,其研究對象是機器和機構。授課對象絕大部分均是文化基礎知識較差的初中畢業生,有的甚至初中都沒畢業。所以,要想使學生學好這門課,教師在備課時必需充分消化、吃透教材,分析透各章節間的邏輯性和連貫性,并根據學生的學習特點,因材施教,靈活運用,才能使學生在理解的基礎上學好本課程。針對這一實際情況,筆者在教學中總結了講、演、算、畫的心得體會。

一、感性入手、聯系實際,“講”出興趣

“講”即講授法,就是教師通過語言系統地向學生傳授知識的方法。《機械基礎》課概念抽象,但所涉及到的內容在工廠及生活中應用非常廣泛。如果教師在講課過程中語言貧乏,面無表情,照本宣科,這對今后教師的教學和學生的學習都是極為不利的。因此,《機械基礎》強調從感性入手,聯系實際,從實際生產、生活中選取典型,引出教學內容。注意應用實例去引導學生分析各種傳動現象,這樣就能充分利用學生的感性認識,講出學生的求知興趣,容易收到較好的教學效果。

例如在講授教材中“機器” 的概念時,可以先向學生提出設問:機器是什么?生活中見到的汽車、機床、電動機,用過的電腦、手機、洗衣機,他們都屬于機器嗎?它們和電動機、內燃機在應用上有什么區別?學生就會帶著興趣進行比較、分析,得知:汽車能代替人的步行,洗衣機能減輕人的體力勞動,手機能變換信息,他們分別屬于變換物料、變換信息、變換能量三種類型的機器。然后教師通過單缸內燃機的模型、掛圖,采用由外到里,從整體到局部的方法具體講解內燃機的結構及各部分之間的運動關系,從而歸納出機器的三大特征。最后,通過車床的電動機、皮帶傳動(齒輪傳動)、工件的旋轉和刀架的移動等部位講授機器的組成部分。

同時,還可列舉一些在日常生活中較熟悉的事例來幫助概念的理解。比如講鏈傳動時,可以自行車、摩托車為例;講鉸鏈四桿機構時,就以公共汽車車門的啟閉機構或汽車雨刷器為例;講棘輪機構的應用時,就以自行車后軸的“飛輪”為例,“飛輪”實際上就是一個內嚙合棘輪機構:當鏈條驅動飛輪轉動時,飛輪內側棘輪的棘齒通過棘爪帶動后軸轉動;當鏈條停止運動或反向帶動飛輪時,棘爪沿飛輪內側棘輪的齒背滑過,后軸在自行車慣性作用下與飛輪離合脫開而繼續轉動,產生“從動”超過“主動”的超越作用。

二、以直觀感知的教學方法,“演示”教學

“演”即演示法,指教師通過實物或直觀教具的演示,組織教學性的參觀等途徑以加深學生對抽象理論的認識和理解。本課程涉及到許多常用機構的運動過程。結合具體教學內容,在教學中大量應用實物、教具及多媒體技術等多種手段進行演示,可以增強直觀性教學,也便于學生從演示中理解有關的原理、概念。

1.利用模型演示

為了加強直觀性教學,教師充分采用現有的模型進行演示教學是非常重要的,它能讓學生運用各種感官充分感知學習對象,使學生獲得深刻完整的印象。例如,齒輪漸開線的形成與漸開線的性質內容比較抽象,學生理解有一定難度。若采用模型將漸開線的形成過程演示給學生看,學生很快就明白漸開線是一條直線(發生線)沿著一個固定的圓(基圓)作純滾動時直線上一點的運動軌跡。

當教學設施受到限制,有限的模型不能充分表達課程內容時,教師可通過自制簡易模型、或者利用多媒體的動畫演示來達到教學目的。

2.利用身體語言演示

身體語言是一種無聲的語言,是有聲語言的補充,也是讓教學過程更為直觀的重要手段。因此在教學中可以適當地采用。例如在講齒輪嚙合傳動時,學生從齒輪模型中觀察到的只是主動齒輪和從動齒輪間齒與齒的轉動關系,而對齒輪進入嚙合和脫離嚙合的過程看不清,教師就可以利用手指代替齒輪輪齒演示:擺動兩手掌的的同時,其中一只手的手指分別一對一的嵌入、退出另一只手的手指間。學生很容易明白:為了保證齒輪傳動的連續性,必須在前一對輪齒尚未結束嚙合時,后繼的一對輪齒已進入嚙合狀態。講摩擦式離合器時,可以兩手掌對手掌表示離合器的主動盤與從動盤,緩慢轉動手掌并稍加壓力,當壓力大于摩擦力時,主動軸帶動從動軸一起轉動。兩手掌分開即表示離合器分離。通過肢體動作的補充演示,學生不僅理解了離合器的結構特點,還懂得了離合器的傳動原理。

實踐證明,適當的采用身體語言演示教學過程,要比單使用掛圖更直觀、更具有說服力。

三、教會學生“算”,提高學生運用知識解決實際問題的能力

要教會學生“算”,首先要教會學生“記”,只有將公式記牢才可熟練運用。《機械基礎》教材中計算部分的重點主要是定軸輪系傳動比的計算和標準直齒圓柱齒輪的幾何尺寸計算。要幫助學生記憶公式,組織好課堂教學是關鍵。筆者在講齒輪幾何尺寸計算時,先是在黑板上快速畫出齒輪各部分名稱圖,然后將要講的內容歸納為:“三圓三高、兩寬兩系、一距一厚、模齒難忘。”三圓指的是分度圓、齒頂圓、齒根圓;三高指齒高、齒頂高、齒根高;兩寬指齒寬和齒槽寬;兩系指齒頂高系數和頂隙系數;一距指齒距,一厚指齒厚,其中模數齒形角兩參數非常重要,是齒輪幾何尺寸計算的依據,不要忘記。以上內容在講解名稱和參數的同時把幾個主要的計算公式也推列出來,這樣做不僅直觀而且容易通過比較法將公式記在腦子里。

其次,教會學生“算”,還需要教會學生靈活“用”公式。在安排學生運用公式做課堂練習時,還要與學生多交流多接觸,一方面可以深入了解學生的個性特點與個別差異,為以后的因材施教提供依據,調整教學;另一方面可以根據學生的練習情況、答疑情況,側面反饋出學生掌握知識的層次梯度如何,為日后完善教學打下扎實的基礎。實踐證明,“算”的恰當實施,不但可以增加學生的學習興趣,而且可以促進學生的后續學習積極性,教學效果良好。

四、機械基礎教學“畫”的運用

教師徒手作圖的基本功對機械基礎教學是很重要的。實踐證明,教師如果能在黑板上充分發揮“畫”的技術,這對加強教學的直觀性和板書的形象性是很有幫助的。

授課時,利用掛圖和模型也只能教學生看清某一典型例子的結構圖,而本課程的教學特點是需要多舉例、多練習,課程中所涉及的內容絕大部分要用“畫”來完成:比如,講授蝸桿傳動中蝸輪回轉方向的判別、鉸鏈四桿機構基本類型的判別方法、定軸輪系中各輪回轉方向的判別、以及漸開線上各點的齒形角(壓力角)大小的比較等。

在畫圖過程中,恰當地利用彩色粉筆,注意板書的形象性,能使重點突出醒目,易于引起學生的注意力、提高學習興趣、加深對知識的印象,可收到較好的教學效果。

綜上所述,講授《機械基礎》,常常需要講解、演示、寫算、畫圖同時進行。這種“四結合”的教學方法較好地適應了《機械基礎》內容的特點,生動、形象、具體,容易啟發學生的思維,感覺、視覺、聽覺同時調動,易收到較好的教學效果。因此,《機械基礎》教學的準備工作往往需要在這“四結合”上精心設計。

以上是筆者在《機械基礎》課程教學中一些教法的探索,也是筆者在教學過程中經常運用的方法,在實踐中收到了很好的效果。筆者總結出了自己的教學方法,是希望能向各位老師學習,以進一步提高教學質量。

(作者單位:廣西機械高級技工學校)