全啟發式教學法在“金屬切削機床與刀具”課程中的應用

張慧云

(成都工業學院　機械工程學院，成都　611730)

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全啟發式教學法在“金屬切削機床與刀具”課程中的應用

張慧云*

(成都工業學院機械工程學院，成都611730)

針對當代大學生的特點，闡述了來自于建構主義的全啟發式教學方法的理論，對“金屬切削機床與刀具”課程內容進行問題分解，采用以啟發誘導、共同協作為核心的全啟發式教學方法，對該課程的教學環節進行了合理的設計。

金屬切削機床與刀具；全啟發式教學方法；建構主義

“金屬切削機床與刀具”課程是機械設計制造及其自動化專業的一門核心專業課。該課程共有70學時，其中理論課62學時，實驗8學時。課程主要任務是介紹金屬切削過程中主要物理現象的變化規律及其控制方法，以及典型機床的工作原理、傳動系統、主要結構及使用性能，使學生初步掌握機床總體設計、傳動設計、結構設計的基本方法。本課程整體知識結構比較復雜，傳統的課堂教學模式讓學生理解起來比較抽象，甚至容易感到枯燥，整體教學效果不是很理想。針對現代大學生的群體特征和本課程自身的特點，筆者在教學中采用了以啟發誘導、共同協作為核心的全啟發式教學方法，調動了學生的學習積極性，使其更好地理解了課程內容，達到了教學目的。

一、全啟發式教學方法理論和來源

全啟發式教學方法是根據教學目的和教學內容，結合學生現有的知識水平和認知規律，采用啟發誘導的辦法讓學生掌握知識點。與傳統教學方式不同的是，全啟發式教學在實施的過程中，學生大多積極主動，以協作的態度參與到教學活動中。全啟發式教學不僅是教學方法，它已逐漸發展成為一種教學思想和教學觀。新加坡共和理工學院全面開展全啟發式教學方法，通過幾年的探索和實踐，取得了非常顯著的成果[1]。

全啟發式教學來自于建構主義教學理論。建構主義教學觀與傳統教學觀的最大區別在于三個重心的轉移：從以教師的外部輸入為重心轉移到學生知識結構的內部生成；從學生個體學習轉移到學生協作學習；從讓學生到“情境”中學習到學生創造的情境化中去學習[2]。建構主義提倡在教師的引導下以學生為主的學習，強調學生在學習過程中的主導作用，但又不忽視教師的指導作用。學生是知識的主動建構者，教師對學生知識的建構起促進和幫助作用。因此教師在學生知識的建構過程中不是傳授和灌輸，而是和學生進行友好地合作。

實踐證明，建構主義的教學觀更適合于高級階段和成人階段的學習。本科學習屬于成人階段的學習，它與中小學的學習有很大的區別。成人有一定的理論基礎和學習經驗，可以用獨有的理解方法對新知識進行掌握和理解[3]。來源于建構主義的全啟發式教學方法，正是充分發揮成年人學習才能的方法。

二、全啟發式教學方法在“金屬切削機床與刀具”課程中的實施

(一)“金屬切削機床與刀具”課程內容分解

機械設計制造及其自動化專業的“金屬切削機床與刀具”課程的知識含量非常大，并且內容復雜抽象。課程內容可以分解為8個板塊：①刀具幾何角度與切削要素；②金屬切削過程中的基本理論及其應用；③機床的運動分析；④車床與車刀；⑤數控機床；⑥齒輪加工機床與刀具；⑦磨床與磨削；⑧其他加工機床與刀具。根據各板塊所包含的內容量和復雜程度分為11個學習日，其中①②③⑤⑧的教學各需1個學習日，④⑥⑦的教學各需2個學習日。

(二)全啟發式教學環節的設計

1)分組。全啟發式教學以學生的互相協作學習為主，因此首先對學生進行分組。機械設計制造及其自動化專業的學生每班30人左右，可以分成6組，每組5人。分組時要注意學生能力高低的搭配。每個小組實行小組長負責制，為鍛煉每位學生的能力，可以在一個問題解決以后，對小組長進行輪換。

2)教師根據問題設計教學情境。建構主義認為，知識的建構過程一般包括情境、協作、會話和意義的建構。教學情境的設計一般可利用學校內部及周邊的資源[4-5]。成都工業學院建有實習車間，擁有各種型號的普通車床，同時學校還建有機床博物館和刀具實驗室。在④車床與車刀板塊的學習中，學生首先可以按照教師的任務要求，在機床博物館收集整理相關的機床資料，然后在實習車間里，以CA6140A車床為情境范例，掌握車床的基本知識，包括車床的加工范圍、傳動系統、主要構造和車刀。

3)全啟發式教學過程的具體開展。

第一階段，由教師設定教學情境，根據情境確定學生要完成的任務，時間為0.5 小時。以車床與車刀板塊為例，教師對該板塊的內容進行剖解，要求學生要掌握車床的使用范圍以及分類，熟悉CA6140型車床的工作原理、幾條重要的傳動鏈，以及主軸箱、進給箱、溜板箱的主要結構、操縱機構和車刀的結構。在實施該階段的時候，教師需要給學生提供解決該問題具體的背景資料，教師應為學生聯系好實習車間、機床博物館和車刀實驗室以備學生在解決問題的過程中使用。并且為學生提供參考資料，參考資料的形式多樣，例如教材、動畫、網頁或者與解決該問題有關的其他資料。

第二階段，各小組由小組長組織完成一次討論，確定解決問題的途徑，并完成小組內分工。在這一討論階段，要求各組員對教師下達的問題進行充分理解，并能對問題進行合理的分解，形成解決問題的途徑。例如在④車床和車刀板塊中，小組經過討論確定出要完成的任務為：①車床的加工范圍有哪些；②車床包括哪些類別；③CA6140A型車床的傳動原理是什么；④CA6140A型車床的主軸箱中的主要結構；⑤CA6140A型車床進給箱中的主要結構；⑥CA6140A型車床溜板箱中的主要結構和操縱機構；⑦車刀種類和結構。問題分解后，小組成員協商確定解決問題的途徑，并在小組成員之間進行分工。在該階段的進行過程中，教師要及時了解各小組討論的情況，及時對學生的疑問進行解答。該階段持續1.5小時左右。

第三階段，各組員按照分工完成任務。該階段中，學生可以按照任務的需求，去實習車間、機床博物館、車刀實驗室或圖書館收集整理資料，完成學習任務。該階段持續2小時左右。

第四階段，各組員對搜集的資料進行匯合消化，對尚未解決的問題進行進一步探討。在這一過程中教師應積極了解學生的學習狀態，對遇到問題的學生提出解決的建議和方向。該階段持續1小時左右。

第五階段，各組員共同探討學習過程中遇到的疑難問題，共同查找解決方案。該階段持續1小時左右。

第六階段，各組員共同完成資料匯總并形成學習報告。該階段持續2小時左右。

第七階段，各小組間以PPT的形式進行匯報交流，相互學習。同時教師對各小組的匯報進行點評，使學生對知識的理解更加透徹。該階段持續1小時左右。

第八階段，各小組根據教師的點評和建議，對學習報告進行修改和完善。

三、結語

全啟發式教學方法的實施是在具體的情境中由學生協作解決問題，因此教學團隊應該在課程實施之前，應該經過仔細的討論和分析，根據課程內容確定合適的教學情境，并給學生提供充足的背景資料或者查詢資料的來源。必要時可以和企業人員共同開發教學情境。

通過在“金屬切削機床與刀具”課程中實施全啟發式教學方法，學生在解決問題的過程中不僅參與性更強，而且培養學生之間互相協作的能力。實踐證明，全啟發式教學方法使學生對機床和刀具的結構理解地更透徹，更容易把知識應用到后續的課程設計和畢業設計中去。

[1] 潘蓉.新加坡共和理工學院“問題啟發示式教學法”的啟示[J].機械職業教育,2014(2):24-26.

[2] 周國萍.建構主義教學觀評析[J].集美大學學報(教育科學版),2003,4(4):45-49.

[3] 李麗君.基于建構主義教學觀的成人教育改革[J].中國成人教育,2013(8):122-123.

[4] 劉薇,胡煜,張世憑,等.新建應用型本科院校學生工程素質培養路徑的探討[J].成都工業學院學報,2016,19(1):111-113.

[5] 胡科,張松.“項目教學法”在電子產品綜合實訓課程中的應用[J].成都電子機械高等專科學校學報,2010,13(1):42-45.

The Application of Heuristic Teaching Method in “Metal Cutting Machine and Tools”

ZHANGHuiyun*

(College of Mechanical Engineering, Chengdu Technological University, Chengdu 611730, China)

According to the characteristics of contemporary college students, this paper expounds the theory of the heuristic teaching method , which comes from constructivism. The course content of “Metal Cutting Machine And Tools” is decomposed. The heuristic teaching method whose core is election and cooperation is adopted, the content of the course is designed reasonably.

Metal Cutting Machine and Tool; heuristic teaching method; constructivism

10.13542/j.cnki.51-1747/tn.2016.03.022

2016-06-17

張慧云(1978— ),女(漢族)，陜西渭南人，副教授，碩士，研究方向：機械設計與機械制造，通信作者郵箱：149449567@qq.com。

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2095-5383(2016)03-0093-03