機械基礎課程教學方法與學生創新能力的培養

浙江 楊非

機械基礎課程教學方法與學生創新能力的培養

浙江 楊非

機械基礎課程主要由機械原理、機械設計等課程組成，是理論性和實踐性都很強的專業技術基礎學科。機械基礎課主要培養工科學生正確的設計思想，通過研究通用零部件的設計原理、設計方法和機械設計的一般規律，培養學生綜合運用所學知識的能力和熟練運用標準、手冊等查閱有關工程技術資料的能力。該課程涉及面很廣，具有概念、名詞和原理多，內容抽象，實踐性強等特點，對學生綜合運用基礎知識及理論聯系實際的能力有較高的要求，學生對這門課程掌握得如何，直接影響其對后續專業課的學習。

創新是一個民族生存、發展與進步的靈魂，是民族興旺的動力。它以發掘人的創新潛能，弘揚人的主體精神，促進人的個性和諧發展為宗旨。機械基礎課程教學中，要促進學生科學興趣、科學知識、科學能力、科學思想的全面發展，并培養學生的創新精神。教師要從提高學生學習專業課的興趣入手，注重知識的拓展，培養學生的創新精神。近年來，本人通過對自己教學實踐的不斷總結，加上對一些著名大學機械基礎課程教學對學生創新性培養的研究，談談自己的一些認識。

一、在課堂中采用啟發性教學

課堂教學是培養學生創新精神的主渠道。在課堂教學中，我們采用以教師為主導的啟發式教學。要培養學生的創新意識，首先必須讓學生積極地展開思維，主動參與教學過程，充分發揮學生在學習中的主體地位。課堂教學質量很大程度上取決于教學問題的設計，這種方法是教師或教師引導學生提出問題，在教師組織和指導下，通過學生比較獨立的探究和研究活動來探求問題的答案，從而使學生轉變思維方式，自覺地將知識傳播與創新思維精神相結合。創新能力總是在問題解決中發展起來的，問題解決是創新的土壤，在此過程中應及時發現學生的創新潛質，捕捉學生創新思維的閃光點，多方位、多角度地培養學生的創新精神和創新能力。

例如在上離合器時，就可以讓學生思考離合器的功能，以及離合器在汽車上的運用，這時同時能夠提問學生自動擋汽車的變速模式，來加深學生的思考。

又比如上凸輪時就可以提問學生，常見的凸輪機構有哪些?凸輪機構的運動規律是什么？凸輪機構的優點和缺點是什么？讓學生圍繞這幾個問題去學習探索。從而得出凸輪簡單運動擴展到從動件的復雜運動，也就是凸輪是控制從動件運動規律的構件，人們可以通過設置不同的輪廓曲線來控制從動件的不同規律。這時可以再接著提問，凸輪的輪廓曲線又是怎樣形成的呢?這樣鼓勵學生獨立思考、大膽質疑，將傳統的以教師為中心的課堂教學模式，轉變為以學生為主體的教學模式，活躍了課堂氣氛，既調動了學生學習的積極性，又培養了學生的創新意識和終身學習能力。同時應該支持課堂上同學們對問題的自由討論，或者教師可以提前將討論題目告知學生，讓學生自由組合分組做準備。在這種環境下，學生們互相討論，各抒己見，既學習新知識，又傳授新知識，每位學生都加深了對課程的理解。

二、通過多媒體教學激發學生的創造才能

在機械基礎課程教學中，有些概念和原理是比較抽象的。對于學生來說，這些是很難能夠直接想象出來的，但是利用多媒體教學就能很好解決這個問題。同時由于在課堂上，有很多大型的機構和設備無法演示，利用多媒體教學無疑是一個很好的選擇，加強學生直觀感受的同時還可以提高學習效率。通過建立模擬仿真資源庫，采用計算機模擬技術模擬工藝過程，揭示其基本原理，增加學生的創造思維。

例如，在講解齒輪傳動時，特別是在講授漸開線齒輪傳動時，對漸開線齒廓的嚙合特性等的講解是一個難點。但是運用多媒體課件演示漸開線的形成過程，學生就很容易理解什么是漸開線，取基圓附近的一段作為齒輪的齒廓曲線的原因是齒形角越小，齒輪傳動越省力。這樣既增加趣味性，又起到直觀誘思、開門見山的作用，還可引起學生的興趣，巧解疑團，使學生盡快了解知識的實質。又如在講解液壓原理時，把液壓千斤頂的工作原理做成動畫，復雜的原理通過演示就變得直觀又簡單，從而有力地激發和調動學生的創造才能和學習熱情。同時在教學過程中，可結合生產中的實例進行分析和講解。在講授“凸輪機構”時，就可以播放縫紉機等運動的畫面進行分析，由于這些與日常生活密切相關，學生很快了解“凸輪機構”的應用。這種教學方法充分調動學生學習的主觀能動性，擴大學生的感知空間。又比如講鑄造、鍛壓、焊接等知識的時候，采用視頻播放的形式展示給學生，使學生能夠直觀的了解零件的加工過程。這樣學生聯系教室中的一些設備進行聯想，比如教室的門大多數都是沖壓形成或者焊接而成等。課上采用理論聯系實際更能使抽象的課堂變得具體，激發學生的興趣。

三、通過實踐教學培養學生的形象思維

通過課內外的實驗、實習等以學生為主體的實踐性活動，使學生鞏固、豐富和完善所學知識，培養學生解決實際問題的能力和動手能力。在機械課程教學中，實踐教學是學生掌握實驗的基本技能、驗證所學的理論、加深對所學知識的理解的重要途徑。比如指導學生對典型機械系統拆裝，培養學生對機器和機構及其工作原理的感性認識，激發學生的學習興趣，培養學生形象思維能力。指導學生完成國家教育部機械學科課程指導組推薦的七個實驗項目，即鑄造合金流動性的測定、焊接接頭宏觀及顯微組織的觀察等。實驗教學的目的，是加強學生對課程內容的理解，激發學生的學習興趣。俗話說“百聞不如一見”，有些內容是無法在實踐中接觸的，這時就必須要創造條件讓學生更多地接觸生產實際。理論與實踐相結合的教育，這樣才有利于學生的創新素質的培養。參觀教學可以使學生接觸實際事物，使教學活動和生產實際緊密地聯系起來，加深對教材理論知識的理解。例如，對漸開線齒輪的形成，可組織去工廠現場參觀齒輪加工，請工人師傅給予現場操作，任課教師邊參觀邊講解，對加工過程進一步加深理解，這樣就會使學生對所學知識有了更深的印象。

總之，為實現機械基礎課程教學的目的，應注重學生創新能力的培養，提高學生的素質。首先，教師應在課堂教學中，制造一種寬松的教學氣氛。有意識地培養學生的創新意識，發展學生的創新思維。更重要的是創造條件讓學生在討論、動手實踐等方面參與創新活動，激發學生的創造能力和掌握知識的能力，真正有效地提高學生的學習質量，提高學生的能力和素質。

（作者單位：金華市第一中等職業學校）