關于《機械工程基礎》課程教學難點的轉化

范繼寧

（無錫技師學院 江蘇 無錫 214153）

關于《機械工程基礎》課程教學難點的轉化

范繼寧

（無錫技師學院 江蘇 無錫 214153）

《機械工程基礎》是一門專業性較強、理性抽象概念較多的專業基礎課。課程中有許多教學難點。對如何化解課程教學中的一些難點，筆者進行了一些有效的嘗試。

機械工程基礎；難點；轉化

《機械工程基礎》是機械類專業的一門專業基礎課，內容涉及工程力學、機械傳動、機械零件及金屬材料及熱處理等多方面的知識，是一門專業性較強、理性抽象概念較多的專業基礎課。本課程的教學難點較多。教學難點一般指對大多數學生來說理解和掌握起來感覺比較困難的關鍵性的知識點或容易出現混淆、錯誤的問題。以往的課堂難點教學難免枯燥乏味，學生的學習也缺乏興趣，無法達到較好的教學效果。如何通過教學設計來調動學生的學習積極性，化解教學中的難點，實現《機械工程基礎》課堂教學目標，是一個值得研究的課題。

形象教學轉化難點

中學剛畢業的學生大多對社會認識較少，同時又對企業實踐極為向往。在教學中，教師要緊緊抓住學生這一心理特點。首先，激發學生的學習興趣及求知欲的很有效的方法之一，就是采用形象教學，調動起學生愛聽、愛學的欲望。例如，在金屬學基礎中，力學性能概念本身極為抽象難懂，是教學中的一個難點。就概念講概念，學生聽不懂，容易挫傷學生的學習興趣。在教學中，筆者采用多媒體演示等手段，通過啟發和誘導，使學生能較好理解所學知識。如“緒論”的難點是理解機器與機構的關系；構件與機構的關系；構件與零件的關系。如果照本宣科，學生會感覺很枯燥，基礎偏差的學生很難接受，就將導致注意力不集中，甚至喪失對本門課的興趣。筆者以洗衣機為典型實例講解：洗衣機是多件實物的組合體，由波輪、脫水桶、盛水桶等組成，它能實現人們所預期的工作要求和動作。人類發明洗衣機的目的在于應用。使用洗衣機可以減輕人的體力消耗，同時提高洗衣效率，讓學生形象理解機器的概念及其組成部分。再以學生實習中接觸的車床為實例，讓學生分析它的組成部分；以內燃機動畫的形式，分析講解機器和機構的關系。再通過構件的拆分動畫，讓學生理解構件與零件的關系。在運動副的講解中，因為它的功能起構件間的連接作用，可把它形象地比作人體的關節。如肘關節連接前臂和上肢，前臂和上肢可完成確定的相對運動相當于構件，肘關節相當于運動副。以開關門、滑蓋手機等實例，進一步讓學生理解運動副的形式。再如，起重機上的鋼絲繩受到懸吊物拉力的作用而不掉，引出拉伸載荷，進而說明力學性能是指金屬材料在載荷作用時所表現出來的性能，并指出它是工廠中機械零部件設計、制造及選擇材料的主要依據。如讓學生觀察牛頭刨床的進給動作，使學生發現進刀時慢，退刀時快，更進一步了解曲柄搖桿機構的急回特性等。通過這樣直觀形象的講解，化難點于生動的事例之中，學生很容易理解和吸收，可取得事半功倍的效果。

精講多練轉化難點

輪系是《機械工程基礎》中重要的一章，也是學生在學習中普遍感到難學的一章。為了通過教學設計使學生能較好地掌握所學內容，筆者采用了“精講多練”教學法。

“精講”就是在深入研究教材的基礎上，明確教材中最主要的部分，確定學生不理解、不易理解的內容，突出重點、難點，找準起決定作用，牽制全局的內容，即關鍵內容講解。精講就是根據教學目標及學生實際水平，把教材的最基本的知識、方法有分析有綜合地教給學生，特別是注重培養學生的思維能力及創新意識，以收到事半功倍的效果。精講是在吃透教材、學生的基礎上，對教材融會貫通、篩選提煉、突破重點、抓住關鍵、分散難點的精講，精講時多用啟發式，注重適時點撥，讓學生感到高而可攀，試而可獲。這樣，學生通過自己閱讀、動腦、動口敘述、動手練習使知識得到了內化，從而達到了精講的目的，保證了課堂教學的高效率。

學生在開始學習輪系時普遍有這樣的反映：在輪系中，分不清主、從動輪，不清楚軸有幾種轉速，也不會最高轉速和最低轉速的計算等等。這一系列的問題，其實都反映出學生對“傳動路線”還沒有真正地理解掌握，也體現了“傳動路線”這一內容對學好輪系的重要性。“傳動路線”是輪系的核心，要“精講”。傳動路線實際上就是輪系中各個齒輪（軸）傳動的順序（路線）。首先要看懂輪系運動簡圖，明確齒輪在軸上的固定方式，然后分析輪系的傳動路線。分清各齒輪之間的主、從關系，在輪系中，某一齒輪（即“惰輪”）既可以是前對齒輪的從動輪，又可以是后對齒輪的主動輪。

精講之后要練。練習是教學的一個重要組成部分，無論是新授還是復習都離不開練習。它是掌握《機械工程基礎》知識，形成技能技巧的重要手段，是培養學生能力、發展學生智力的重要途經。一次課只有90分鐘，時間有限。因此，課堂練習的設計要少而精，這就要求教師設計的練習具備典型性，既能集中體現教學內容的精華，做到題量適當，恰到好處，又能通過設計的練習達到鞏固知識、舉一反三、拓展思維、培養基本技能的目的。在練習中，使學生進一步鞏固所學內容，也使教師及時發現學生中普遍存在的一些問題，再加以講評和改進。但多練不是數量上的簡單堆積，更應該注意練習的質量，只有善于從練的角度、形式、方法諸多方面下工夫，才能達到練習的效果。

在教學中，筆者舉了這樣一道習題作為精講之后的練習：如圖定軸輪系中，手動進刀有兩種進刀速度，手輪軸上有一刻度盤，其圓周均勻刻成80格。試計算：⑴如手輪轉一周，螺母快速前進或快速后退多少距離？⑵如要求螺母快速移動80毫米，手輪需轉多少周？⑶如要求螺母慢速移動0.06毫米，手輪需轉多少格？

分析：本題主要考查對定軸輪系傳動線路的掌握程度。

該定軸輪系手動進刀有兩種進刀速度（傳動路線），即：

圖1 定軸輪系圖

上述傳動線路確定之后，列式解題，問題便可迎刃而解。

答案：（1）L快速=3140毫米；（2）n=10周；（3）手輪需轉3格。

在教材中，雖然體現了傳動路線的基本思路，但沒有具體的講述。在教學中，筆者緊緊抓住“傳動路線”這一重點、難點，由淺入深，舉一反三，這一難點突破了，其他問題也就迎刃而解了。

實驗教學轉化難點

實驗教學的特點是直觀性和可操作性。它不但能激發學生的興趣，而且具有很強的說服力。實驗是體現科學、理解科學的最佳手段。在教學中，教師角色應該從以往的授業者轉變為研究者、探索者、合作者以及服務者。要逐步改變“教師教得枯燥、學生學得乏味”的現象，真正體現使學生成為學習的主人，正確引導學生既能動手，又會思考并提出問題、解決問題，起到實驗教學轉化難點的作用。

《機械工程基礎》是一門與生產實際聯系比較密切的學科，雖然一些大的復雜的實驗無法在學校里完成，但也可以開動腦筋創造條件，設計一些簡單易行的實驗激發學生的學習興趣，通過實驗驗證理論，提高學生對知識的認同感。在進行金屬材料力學性能授課前，可布置課前小實驗：“一根細鐵絲，對其反復彎折”，然后思考以下問題：彎折多次后，彎折處溫度是否會升高？增加彎折次數，最后鐵絲是否會斷裂？這種方式讓鐵絲斷裂與將其拉斷有什么不同？實驗很小，也很容易做到，提高了學生的興趣，教學效果明顯。再如，在講到加工硬化現象時，筆者讓學生做了一個小實驗：拿一把小榔頭敲打一鋼塊，第一次敲打和第二次同樣的敲打，哪一次凹痕深？學生表現出了很大的興趣，都爭先恐后上來做，最后得出“加工硬化”現象的結論，知道可以通過變形，強化金屬的性能，這比直接告訴學生結果更有說服力，知識點也掌握得更牢固。又如，在講材料的硬度時，請學生作現場實驗：同一把小刀來切削鉛筆和刻畫玻璃，前者小刀比鉛筆硬，后者玻璃比小刀硬，說明硬和軟是相對的，并不是絕對的。對刀具來講，通常要求有高的硬度耐磨性就可以了，但對于有些工具來講，卻未必如此，還必須具有其他的性能，如醫生用打針的針頭既不能太硬 （因太硬了往往會導致脆斷而造成更大的痛苦），同時又不能太軟（因太軟也往往使針頭卷口導致傷口擴大使病人痛苦），使學生感到奇異而和諧，抽象而直觀，達到了良好教學效果。

在《機械工程基礎》教學中，無論是形象教學、精講多練，還是實驗教學，都應始終圍繞興趣教學這個中心點來展開。興趣是學生學習動機中最活躍的成分，一旦激發出來，就會使學生產生求知欲望，充分調動起學生的主觀能動性，從而克服學習中的難點，以實現學習知識的全面掌握。

[1]劉穎.機械設計基礎[M].北京：中央廣播電視大學出版社，2006.

[2]朱榮欣.教師崗位培訓教程[M].北京：中國勞動社會保障出版社，2007.

[3]李培根.機械工程基礎[M].北京：機械工業出版社，2008.

[4]孫大俊.機械基礎[M].北京：中國勞動社會保障出版社，2007.

[5]杜建根.工程力學[M].北京：機械工業出版社，2002.

□有話職說

如果你頗有天賦，勤勉會使其更加完美；如果你能力平平，勤勉會補之不足。

——雷諾茲

G712

A

1672-5727（2011）07-0076-02

范繼寧(1964—)，男，無錫技師學院教研督導室高級講師，主要從事機械制造課程的教學研究、教學組織研究及教學督導等。