知識遷移理論在《機械加工技術》課程教學實踐中的應用

阮保榮（北京京北職業技術學院 北京 101400）

知識遷移理論在《機械加工技術》課程教學實踐中的應用

阮保榮
（北京京北職業技術學院 北京 101400）

《機械加工技術》課程具有概念多、實踐性強、涉及知識面廣等特點，因此，如何提高教學質量，激發學生的學習興趣就成為教師思考的重要問題，知識遷移理論在這方面可以發揮積極的作用。

知識遷移理論；機械加工技術；高職；教學效果

隨著社會的不斷發展及知識經濟時代的到來，培養和儲備科技應用人才已經成為社會經濟發展急需解決的問題。高職教育肩負著培養科技應用人才的重任，培養對象不僅要掌握一定的專業理論知識和實踐能力，還必須具有較強的分析問題、解決問題的能力，要具備將所學知識應用到實際生產中的能力。《機械加工技術》作為機械類專業的一門重要的專業課程，不僅要介紹刀具、機床、夾具、工藝等新的內容，也是對前面所學的制圖、材料、公差、機械設計等專業基礎課的綜合應用。這就要求教師在教學過程中既要教會學生學習新知識的方法，更要培養學生將新的知識運用到以前學過的知識中的能力，也就是我們所說的要掌握知識遷移的本領。一旦學生掌握了正確的知識遷移方法，將收到事半功倍的效果，無論是在學校的課堂上還是將來走向社會，都將具有重要的現實意義。

熟練掌握基本知識，為知識遷移打下基礎 知識遷移要利用學習者原有的認知結構，學習和掌握基礎知識是學生形成寬厚的認知結構的源泉。一般而言，基礎知識學得越扎實，大腦的認知結構越牢固，加之各種知識之間又或多或少地有一些共同的要素加以聯系，因此，在學習新知識時，可供利用的基礎知識越多，則可供提取的共同要素就越充足，知識遷移自然容易產生。教學實踐證明，一些學生在學習過程中所以能夠舉一反三、觸類旁通，多半是由于基礎知識掌握得比較牢固。知識是遷移的原料，沒有知識作基礎的遷移是不存在的。教師要促進學生的知識遷移，首要的任務是抓好、抓牢基礎知識的教學。著名教育學家赫爾巴特明確地把“準備”即“過去經驗中有聯系的觀念在意識中的復活，它將喚起對新材料的興趣，并為學生迅速理解材料做準備”作為教學過程的第一步。因此，教師必須引導學生熟練地掌握基本概念和規律，為知識遷移提供準備。如在講定位分析時，學生只有熟練掌握了什么是“六點定位原理”、各種不同的定位方式的概念、常用定位元件限制自由度的情況，才能對組合定位進行分析，才能具備對各定位元件應限制的自由度、有沒有限制自由度的轉換及屬于何種定位方式，定位是否合理等問題的綜合分析能力。所以，教師在授課過程中應在以上三部分基礎知識上多下工夫。如圖1所示，工件在3個V形塊上定位，要求分析各定位元件限制的自由度。由于學生前面已經學習了機械制圖的內容，有了一定的空間思維能力，可先讓學生根據理論進行分析：V1限制，V2限制V3限制發現X、Y、Z三個方向的轉動都沒有限制，真是這樣嗎？教師在授課前可自制一些定位元件，如圖中的V形塊組合成理論圖形進行驗證，結果發現并不是我們分析的那樣，從而引出組合定位中各定位元件限制自由度的分析準則。這樣通過扎實的基礎知識，學生完成了獨立思考——教師進行實物驗證——大家共同得出結論的過程，學生更容易理解和掌握，也不會在面對新知識時覺得無從下手。

圖1 工件圖

注重教學中學生知識遷移能力的培養 知識遷移是普遍存在的現象，但遷移的發生卻不是自動的，需要創設條件，采取有效的方法，才能更好地促進學生所學知識的遷移，從而提高記憶與學習效率，發展學生的綜合能力。在教學中，教師要按照知識體系的邏輯性，選擇合適的教學主線索；講清各個知識點，從一個知識點發散聯想到另一個知識點，找出知識點之間的聯系；幫助學生把所學知識圍繞主線索串聯成體，建構完整的知識結構，形成知識網絡；使學生對所學知識做到層次分明、脈絡清晰，并能根據知識網絡隨時喚醒與新學知識相關的內容，從而幫助學生完成知識遷移。如在講典型零件——齒輪的加工工藝時，由于學生在《制圖》課程中對齒輪減速器進行過測繪，在《機械原理與機械零件》課程中又對其進行了設計，開課前還進行了機加工實訓，對齒輪的圖形、結構、工作狀況、機械加工制造過程都有一定的了解。因此，教師在講新課時可先通過引導幫助學生建立一個連貫的主線：分析零件的受力情況及使用情況——確定零件的性能指標——選擇合適的材料——選擇毛坯類別和制造方法——安排零件的工藝路線——填寫零件的工藝過程卡，對主線中的每一模塊涉及的前面學過的工程力學、工程材料、機械原理與機械零件、機床、刀具、夾具等內容給予啟發，分塊討論，引導學生對所學的知識加以運用。這樣在解決問題的過程中知識的遷移會如同滾雪球那樣，從而在不知不覺中組織起嚴密的知識結構。通過這樣的教學，可幫助學生深化對所學內容的理解，提高對所學內容的認識水平，使學生在學到豐富知識的同時，形成合理而牢固的認知結構，促進知識遷移。這也充分體現了奧蘇伯爾提出的“不斷分化”和“綜合貫通”兩個原則。

激發學生的好奇心，促使知識遷移 隨著本科院校擴招，高職學生的生源素質在明顯下降。不少學生上課不能專心聽講、主動思考，或在學習過程中思維呆板、缺乏聯想，不能抓住問題的實質與要害，只會簡單識記、機械模仿，所學知識不會靈活運用。改變這種狀況的有效途徑就是激發學生的好奇心，使學生對問題產生興趣，并且產生解決問題的愿望。在講授刀具材料時，教師可與學生討論機加工實訓時做的羊角錘，讓使用過的學生說說使用過程中的感受，如干活累不累、式樣漂亮不漂亮、有沒有成就感等，由此引入對羊角錘所使用的材料，該材料所具有的強度、硬度等力學性能的討論，從而得出結論：該材料不能滿足使用要求。再提出新的問題：要滿足使用要求，材料應具備哪些性能？如果讓你選材你會選擇什么材料？如果不改變材料而滿足使用要求可以采取哪些熱處理措施？為什么不能選擇高碳鋼等高硬度材料作為實訓的毛坯？等等，這樣一步步就使學過的工程材料方面的內容得到了應用，學生也逐漸明白前面所學的內容都是有用的，每門課程的開設都有一定的道理。接著再以生活中切菜和剁骨頭如何選刀的問題引入新課——刀具材料，首先問學生家里一般有幾把刀？要那么多刀干什么？用切菜的刀來剁骨頭可不可以？會出現什么現象？為什么會出現這樣的現象？等等，最終刀具材料應具備的性能學生自己就能總結出來。通過實踐，筆者發現好奇心成了激發學生主動學習的催化劑，成為調動學生學習自覺性的一種內在動力。

通過歸納、對比的教學方法提高知識遷移效果 有比較才有鑒別，有鑒別才能認識新舊知識的聯系和區別。教師在教學中要善于通過各種手段的對比和分析，幫助學生全面、精確、深刻地分析不同情境中知識的異同，以把握這些相似知識之間的本質區別。對事物進行系統的比較，可以幫助我們全面、精細、深入地認識事物。如在車床車螺紋運動的教學中，先對公制螺紋的運動路線進行詳細講解，然后利用比較的方法講解模數、英制和徑節螺紋的運動路線，并由教師總結出四種螺紋運動路線的調整表格，如表1所示。讓學生根據表格自己分析出其余三種路線，列出運動平衡式。通過比較教學，學生獨立分析問題、概括問題的能力會得到提高，并會善于觀察事物之間的內在聯系；通過比較教學，既可以避免新舊知識之間的相互干擾，又可以促進新舊知識之間的積極遷移。

表1 四種螺紋運動路線表

課內、課外結合，將生活經驗遷移到教學中 生活中有很多例子可以應用到教學中，教師應在平時的生活中注意觀察和積累，不斷學習和總結知識、經驗，提高課堂教學的有效性。如在講積屑瘤時可聯系到和面；講加工硬化時可聯系到干活時手上粘的糨糊；講刀具角度的合理選擇時可聯系到磨刀；講機床變速機構時可聯系到變速自行車；講成形加工時可聯系到配鑰匙，等等。生活經驗的遷移簡單、直觀、有趣，是學生最容易接受也是效果最好的知識遷移方式，在教學中注重趣味性的結合，這些知識的遷移就會使原本枯燥的專業課教學充滿樂趣，增加學生學好這門課程的信心。

在教學過程中，教師要善于運用知識遷移理論，讓學生抓住新舊知識的聯結點，通過對新舊知識的綜合、分析、運用，培養學生的思維能力，引導學生掌握學習方法。要注意培養學生“一切從實際出發，實事求是，具體問題具體分析”的動態學習觀念。俗話說，教有法而無定法，同樣，學亦有法而無定法。在教學中，教師不能只要求學生機械記憶和生硬套用原理、法則，而是要鼓勵學生在面臨新課題、新情境的學習時靈活運用原理和法則解決問題的精神，要教會學生掌握“隨機應變”、“另辟蹊徑”的學習方法，最終實現高職教育在學生知識結構和實踐能力方面的培養目標。

[1]張奇，郭瞻予，張忠仁.高等教育心理學專題[M].沈陽：遼寧師范大學出版社，2004.

[2]魏康民.機械加工技術[M].西安：西安電子科技大學出版社，2006.

[3]吳長江.高中數學開放性問題——開放·分類·探究·遷移[M].上海：上海大學出版社，2008.

（本文責任編輯：王恒）

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1672-5727（2011）10-0064-02

阮保榮（1976—），女，北京市人，北京京北職業技術學院講師，主要從事教學工作。