關于《機械原理》課程的幾點教學探討

李桂莉，戴向云，武洪恩

摘要：《機械原理》是工科院校機械類專業一門重要的專業基礎課，在基礎課和專業課之間起到承上啟下的作用。現行的教學方法忽視了學生的主體作用，不利于學生的能力培養，因此，有必要加以改進。結合多年的教學實踐，從喚起學生學習期待、激發學生學習興趣、提高學生課堂效率和重視學生課外求知四個方面對課程教學進行了一些探索，實踐證明這些探索確實在教學中加強了對學生能力的培養。

關鍵詞：《機械原理》;學習興趣;課堂效率;課外求知

中圖分類號：G423.04???? 文獻標志碼：A???? 文章編號：1674-9324（2014）41-0207-03

偉大的思想家、教育家孔子先生將學習者的治學境界分為三個層次：知學，好學，樂學。知學僅是懂得而已，好學即是愛好學習，樂學則是以學為樂。我們也常常聽說“教育的最高境界是和諧，是讓學生在快樂的氛圍中受到教育”?？茖W家們發現，一個人做他感興趣的工作，他的才能可發揮80%以上，反之則不足20%。本文結合該課程教學實踐，就如何進行這門課的教學談幾點見解。

一、喚起學生的學習期待

愛因斯坦認為他之所以成功，原因在于他具有強烈的好奇心。能否激發學生的學習期待，第一堂課的效果尤其重要。課前十分鐘借助于多媒體，先把電腦桌面保護程序換成內燃機裝配圖，然后播放。先是一個個零件的安裝、完成，然后是活塞運動，通過連桿帶動齒輪轉動。隨著機構的運動，進氣、壓縮、燃燒、排氣，一系列的動作，逐步把同學們的注意力吸引過來。然后開始邊講解邊導入新課，繼續播放一些常見的機器，如汽車、各種機床、摩天輪、豆漿機等，再播放一些精密機器，如顯微鏡、三坐標測量儀、衛星等，再拆解它們的結構組成，尋找它們的共同點，引導學生參與到教師所創設的趣味性、藝術性的課堂，使學生對機器機構零件等有了初步印象。下課后指引學生去機械基礎實驗室，通過模型，觀看基本機構的特點、組成、運動原理，然后再打開電動模型箱，開啟電源，觀看并熟悉各種機構的運動規律。引導同學們明白只有學好了機械原理，掌握了機構學和機器動力學的基本理論、基本知識和基本技能，學會了各種常用基本機構的分析方法，并具有按照機械的使用要求進行機械傳動系統方案設計的初步能力，才能在以后的工作中改進舊機器，從而推陳出新制造新機器。喚起學生主動學習該課程的好奇心是引導他們進入思考學習的第一步。

二、提高學生的學習興趣

興趣是最好的老師，興趣通常以需要為基礎。人們若對某件事物或某項活動有需要，他就會熱心于接觸、觀察這件事物，積極從事這項活動，去探索其奧秘。一旦書本上的內容與實際應用相結合，學生感覺學有所用，就會產生興趣。周末帶領學生去工程訓練中心觀看拆開的機床變速箱，了解輪系的變速功能;觀看牛頭刨床的傳動箱，可見刀具的來回移動是連桿多桿機構的實際應用;通過觀看不同種類的機床加工的零件的精度和速度的不同，說明機器的應用可以提高生產零件的精度、生產效率以及產品的質量。指導學生出門坐公交車時看車門的開啟原理，看汽車自動卸貨時料斗的傾倒，看機車吊車的吊運貨物的運動等。在日常生活中處處有機構的應用，幾乎可以說機械處處可見，無處不在。各種機構的學習，給學生提出了一些相應的思考問題，考慮應用哪些機構可以解決這些問題，并且比較找出它們的各自優缺點。通過學習這些與實際有著密切聯系的知識，進一步提高了學生的學習興趣，使學生用更高的熱情將所學的知識掌握得更牢固。通過平時和學生交流，我們得到最多的信息是：同班同學比較，成績好的絕大部分是喜歡學習并對學習有興趣的同學。通過不同課程的比較，學生成績差的課程通常是他們不大喜歡的課程。在教學中，提高學生的學習興趣對提高教學質量起著不容忽視的作用。

三、提高學生的課堂效率

想要學生能夠快速理解掌握所學到的知識，不斷提高其自主學習的能力，從而提高其他各方面的綜合能力，教師必須要提高課堂教學效率。

1.教師擁有豐富的理論知識?！稒C械原理》綜合性強，知識面廣，涵蓋多個學科和多個領域，有關的理論和技術迅猛發展，單一的書本知識已經不能滿足學生的需要，教師必須將最新的相關知識和技術成果介紹給學生。教師日常必須積極學習，不斷積累，及時將最新的科技發展動態和成果補充到教學中。一直倡導的教師如果想給學生“一碗水”，他本身必須有“一缸水”的理論永遠不會過時。教師必須是取之不盡用之不竭的“泉水”，不僅要擁有豐富的理論知識，還要不斷豐富自己、提高自己，這是提高課堂教學效率的必要條件。在教學過程中，引入教師從事科研工作和技術服務中的實際案例和設計經驗，既豐富了教學內容開闊了學生的視野，又激發了學生的學習熱情。

2.采取靈活多樣的教學方法。單一的教學方法是乏味的。一種方法再好，經常用也會失去它的魅力。為了激發、保持和鞏固學生的學習興趣，提高學生的課堂效率，大部分章節采用“框圖”教學法，使絕大多數同學在較短的時間內理解并掌握所學的知識，在實際教學中已經得到了很好的驗證。首先根據課程內容的層次結構和內容之間的內在聯系，用框圖的形式將要講授的內容表示出來，使學生對要學習的內容及相互關系一目了然;再通過引出問題，展開討論;然后進行歸納講解，得出結論;最后進行課堂練習，課后練習鞏固提高。上述步步深入的教學方法既直觀地揭示了知識點間的內在聯系，便于理解記憶，又符合認知規律和知識的建構主義理論，較好地綜合運用了啟發式教學、互動式教學、案例教學、動態教學等先進的教學理念和方法，因此受到學生的歡迎并取得了理想的教學效果。個別章節采用其他的教學方法，如“平面機構的運動分析”，用矢量方程圖解法求機構的速度和加速度時，就可以與《理論力學》中的平面運動機構的運動分析對比學習。《理論力學》是《機械原理》的先修課，學習這部分知識時，采用對比法可以溫故而知新?！皺C械的平衡”、“齒輪系”則可以直接采用步步深入法。如齒輪系，對傳動比的計算，首先掌握定軸輪系的傳動比計算，然后將周轉輪系轉化為定軸輪系—轉化輪系求解，復合輪系的傳動比計算中只需要分清楚哪部分是定軸輪系，哪部分是周轉輪系，然后按各自的求解方法求解，最后將每一部分串聯起來即可。采用靈活的教學方法，可以隨時抓住學生的注意力，使同學們盡快理解和掌握各章節的知識。授課中，要充分利用學校里提供的優質教學資源，充分利用計算機仿真技術、虛擬現實技術和最新的多媒體平臺，將機構的運動真實地呈現在同學們面前，提高了學生的學習興趣，加快了學生的理解。多媒體課件的開發與運用大大提高了教學效率和教學質量，但也存在知識傳授過快、學生來不及理解的問題。在運用多媒體技術教學過程中，根據教學內容的不同恰當地將傳統教學方法——板書和現代教學手段——多媒體有機地結合使用，可以有效避免多媒體技術運用產生的副作用，避免了學生上課過程中的視覺疲勞，同時把知識點中的重點和難點書寫在黑板上加以突出強調也能提高教學效果。endprint

四、重視學生的課外求知

德國著名的心理學家艾賓浩斯提出的著名的“艾賓浩斯遺忘曲線”說明遺忘速度最快的區段是學習后20分鐘，一天之后遺忘速度大大減慢。復習的最佳時間是學習后的1～24小時。實踐證明：要想達到較為理想的學習效果，單單指望課堂的50分鐘是遠遠不夠的，必須充分重視并利用好課余時間。只有合理有效地利用課余時間，才能取得最大的學習效益。

1.重視學生的個性差異。雖然說人的智力從總體上說沒有多大的差別，但是單從某一方面，大學生也是各人有各人的特點。在教學的過程中，要利用課間多和學生交流，盡量了解每個學生的特點，因材施教。注重指導他們找到適合自己的學習方法，提高他們的學習能力。在教課過程中，注意總結歸納課程的系統性和所研究問題的規律性，隨時提示學生如何學習。通過加強學習方法指導，培養學生自主獲取知識的能力，從而提高課余時間的學習效率。上課伊始首先公開自己的各種聯系方式，方便學生遇到問題及時詢問解決。

2.充分利用擁有的教學資源。我校所有實驗室對學生全面開放，學生可以在自己的自由時間去實驗室觀看實驗，也可以自己動手演示各種實驗。學院還定期向學生開放創新實驗室，學生可以方便地在實驗室里研制自己的產品，實現自己的構想。實習廠有各種普通機床、數控機床，學生可在實習老師的指導下拆開觀看其結構。圖書館不僅有大量的館藏圖書可供學生免費借閱，還購買了大量的文獻供學生在線閱讀和下載。該課程結束后，有一周的課程設計，通常是在授課過程中教師就給出盡量多的題目，每個題目都給出一定的技術要求，讓學生邊學習邊思考，每位同學可提出盡可能多的設計方案，最后匯總選擇最佳方案對所學知識進行及時應用。教師要指導學生在課外時間充分利用學校已有的教學資源對所學知識進行消化理解，提高學生的知識水平和動手能力。

3.提供課程群的在線學習系統。建立課程群的在線學習系統，是方便學生課余學習的重要部分。學生主動學習時，隨時可以用手機或電腦進入在線學習系統在線學習，也可以下載（電子教案、教學課件和教學錄像等各種學習資料、專業培養計劃、課程教學大綱等）到自己的電腦上。學生可以在線學習也可以在線檢測各章節內容，還可以互相交流，疑難解答，通過時時檢測知曉自己的不足，加強學習提高自己。

4.重視課余時間的輔導。教師要充分利用和同學們見面的時間解答學生的疑問。教師要利用課前時間，解答學生在課余時間學習過程中遇到的問題，利用課間時間幫助他們解決課堂上沒有弄明白的知識點，利用在線學習系統解答問題，還可以安排定期的時間和地點或電話臨時約定時間和地點答疑。

總體來說，在《機械原理》的課堂教學中，教師要從豐富生動的第一節教學內容開始喚起學生的學習期待，然后從課內教學到課外的各種教學資源的應用充分調動學生的學習興趣、熱情和創新精神，調動學生的學習積極性，使學生由被動學習變為主動學習，主動去挑戰知識高峰，體驗勝利的樂趣。只要我們不斷地改進教學方法，加強與學生的互動，經常思考學生之所想、所需、所難，并及時和有針對性地采取措施、因材施教，一定能讓更多同學樂學各門課程，從而提高他們的綜合能力。

參考文獻：

[1]姜維維.培養學生樂學思想[J].宿州教育學院學報，2013，16（3）：132-134.

[2]宋平峰.大學英語中的樂教與樂學[J].遼寧醫學院學報（社會科學版），2013，11（1）：63-65.

[3]黨亞麗.在課堂教學中培養孩子樂學和好學[J].職業教育，2013，（7）：89.

[4]方俊，吳小平.機械原理與理論力學運動學部分的比較和總結[J].教育教學論壇，2013，（12）：96-97.

[5]韓忠義.機械原理課堂教學中引入實際活動的探討[J].創新教育，2013：183.

基金項目：特色名校建設（2013）教學研究項目建設資金

作者簡介：李桂莉（1968-），山東日照人，講師，博士生，主要研究機械設計理論;武洪恩（1969-），男（漢族），山東肥城人，副教授，博士，主要從事現代機械設計理論、數字圖像處理等研究;戴向云（1977-），女（漢族），山東齊河人，講師，博士生，主要從事現代機械設計理論、數控技術等研究。endprint