啟發和引導在機械設計基礎教學中的應用

[摘 要] 闡述了“啟發引導式”教學方法在機械設計基礎課程的教學中的應用。該教學方法主要從認知、理論、實踐幾個方面對學生進行引導。使用這種教學方法進行教學，真正實現了以學生為主體，以教師為主導的教學模式。不但可以增強學生學習的主動性和學習興趣，還可以提高學生運用所學的理論知識分析和解決實際問題的能力，真正做到理論與實踐相結合，這對于培養學生的綜合素養具有重要的意義。

[關 鍵 詞] 引導式；教學方法；機械設計基礎；應用研究

[中圖分類號] G712 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2016）08-0145-01

機械設計基礎課程是機械專業的一門必修課。傳統的教學模式以課堂教學形式為主，講授有關機械的一些基本概念、基本理論，但教學效果并不理想。究其原因，一方面，課程的社會實踐性比較強，與實踐結合緊密。針對這一實際情況，改革勢在必行，以培養“自主學習”為核心的“啟發引導式”教學法應運而生。

一、啟發式教學方法的基本特征

啟發式教學方法，是從項目教學法中分離出來的一種新興教學模式。要求學生要具備自主學習能力，而教師則要注重采用靈活的教學形式，啟發引導學生獨立完成教學任務，或者利用小組合作的模式來完成教學任務。教師在此環節中，要注重配合學生的自主學習行為。為了減少對學生的影響，教師要注重將需要講授的教學內容，利用PPT等形式，轉化為能夠啟發引導學生進行學習的資料，實踐證明，利用啟發式進行的項目教學法，能夠提高學生的職業能力，促進學生綜合素養的提升。

二、機械設計基礎課程啟發引導的設計

（一）機械設計基礎課程的整體設計

要想真正發揮專業基礎課程在課程體系當中的基礎作用，促進學生在機械加工類行業的未來發展，機械設計基礎課程的教學內容，要注重具備普遍的適用性，同時還要注重具備針對性。在學習各項目的過程中，主要的側重點在于能夠明晰各知識點間的聯系，掌握學習的規律，將每個大的項目分為多個學習的小項目。下面以校核零部件安全性為例，詳細闡明機械設計基礎課程項目以及相關任務的設置情況。如下圖所示：

機械設計基礎的項目及任務設置實例樹狀圖

（二）機械設計基礎課程啟發引導的設計方案

機械設計基礎課啟發引導的內容，要和課程整體設計相一致，按照“知識目標—能力目標—任務描述—任務分析—知識鏈接—任務實施—任務拓展—任務總結”的模式來安排教學內容。

啟發引導當中的“知識鏈接”和“任務實施”這兩個環節，側重知識和技能二者之間的緊密聯系，同時遵循了由簡單到復雜的認知規律，通過填空、計算等習題的形式來展現知識點，有效將各主要知識點相互連接起來。這種教學模式充分調動了學生的積極性，提高了教學質量。在啟發引導教學過程中，“任務拓展”這一環節，讓學生有足夠的時間思考，這能夠調動學生的探究潛能，提升教學質量。

三、啟發引導在機械設計基礎課程中的應用

本文以上圖中“校核工程車輛傳動軸安全性”中，掌握“圓軸轉動時橫截面上的應力分布規律”這一教學內容為例，詳細闡述了啟發引導在機械設計基礎教學中的具體應用。

第一，教師在開展教學活動前期，應告訴學生，掌握圓軸轉動時橫截面上應力分布規律是學生學習的“知識目標”，而正確求解圓軸轉動時的強度問題，則應該是學生應該掌握的“能力目標”，這樣能夠讓學生做到心中有數。

第二，利用引導“任務描述”，讓學生知道課程教學中需要解決的問題。例如，教師可以這樣描述，已知連接車輛前橋和后橋的傳動軸，均為2.5 mm的鋼管材料所制，鋼管外徑為90 mm，傳動軸能夠承受的最大轉矩為1.5 kV·m，許用應力為80 MPAa，那么該傳動軸是否能夠安全工作？通過列舉生活實例，能夠引發學生探究問題的興趣。

第三，“任務分析”環節，制訂解決問題的方案。要想解決上述提出的任務，學生則要思考，該傳動軸能夠安全工作的條件是什么，需要收集的技術資料和工具有哪些等等，通過讓學生分析問題，有利于提高學生分析問題、解決問題的能力。

第四，教師將圓軸轉動實驗的視頻資料播放給學生觀看，讓學生在腦海中形成解決該問題的具體框架。

第五，在啟發引導的“知識鏈接”中，展示圓軸轉動截面應力分布規律所涉及的知識點。例如，圓軸轉動時，橫截面的一點切應力和半徑的關系是什么？圓軸轉動時橫截面尺寸不變，那么橫切面的任一一點切應力和半徑的大小是多少？通過知識點的展示，揭示相關知識點間的關系，能夠幫助學生分析問題。

教學實踐表明，在機械設計基礎課程中應用啟發引導教學方法能夠有效地激發學生的學習興趣，提高學生分析問題、解決問題的實踐能力，為社會培養出更多的實用型人才。

參考文獻：

王紅閣.機械設計基礎實踐教學環節改革探究[J].長江大學學報（自然科學版）（理工卷），2009（4）.