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摘 要:本文针对机械基础课程机械精度章节教学过程中存在的理论性强、知识点多和学生学习难度大的问题,从导入、教学和评价三个方面进行机械精度教学设计,详细分析和探讨了课程导入的价值和方法、多种教学方式的使用以及实现有效学习评价的作业设计,并给出了具体的实施实例,为中职院校机械基础教学提供参考。
关键词:机械基础教学 中职 教学设计 教学改革
近年来,随着科技的迅猛发展,中国正处在由制造大国向制造强国转变的过程中,培养大批高素质专业人才已成为职业院校的当务之急。特别是在“中国制造2025”的战略背景下,职业教育也受到越来越多的重视,对高技能人才的培养提出了更高要求。机械类专业是职业院校重点发展的学科之一。为了适应新时期国家战略发展的需要,职业院校的教研人员积极地从各方面探索机械类专业课程教学改革,创新教学模式,改进教学质量。
中职教育强调实践技能操作,但技能培训无法替代专业基础教学,专业理论知识的缺乏将直接导致技能提高在一定阶段停滞不前,不利于学生未来的职业发展。机械基础理论课是机械类专业课的重要组成部分,一线技术人员必须具备机械精度的基本知识。该部分知识实践性强,与生产实际密切相关,有助于培养学生的工程意识,是后续专业课和实践操作的理论基础。
机械精度作为机械基础理论课重点教学部分,涉及国家标准中的定义、术语、概念等较多,学习起来枯燥乏味。传统的“填鸭”教学方式过于呆板,只会使所讲述的内容更加抽象难懂,必须探索新的教学方式。本文结合作者教学实践,分别对应“引课—主体过程-结课”三段式教学过程,从导入、教学和评价三个方面探讨机械精度教学设计,以期为该课程教学提供参考。
一、重视导入的价值和方法
“首因效应”是教育心理学中的一个重要理论。该理论认为教师在第一堂课中给学生留下的印象,决定了学生的学习兴趣和教师的威信程度。心理学研究成果表明,情绪状态可以影响学习、记忆、社会判断和创造力。学生产生厌学甚至畏学心理,会使课堂中的教学效果大打折扣。因此,有效导入才能够起到抛砖引玉的作用。
导入方式有多种,如谈话启发、设置疑难等,其目的均为调动学生的学习积极性、激发其主观能动性。尽管导入方式不拘泥于形式,但课堂导入的设计原则必须基于分析课堂教学的两大资源,分别是教学内容和教学主体。教学主体即中职院校学生,主要考量其心理状态、知识能力基础、兴趣爱好等方面。教学内容即机械精度的相关知识点,其特点是理论性强,概念术语多,学习起来容易感到枯燥乏味。职校学生的知识基础不扎实,但他们单纯、好奇心强,求学目的很明确。教学实践证明,诸如寻求生活案例并强化知识的实践性,设疑引导学生自主探索并诱导产生学习期待,展现专业知识外延和应用价值以及复习讲述新旧知识衔接点等方式均不失为行之有效的导入手段。
例如,可引导学生讲述骑自行车更换自行车链子的经历,通过积极鼓励学生主动发言,引导其他学生自然地融入课堂并参与讨论,拉近知识和生活的距离。师生互动后,引出机械精度的基本概念并启发学生展开思考。然后设置独立思考和小组讨论环节,之后展示三个同型号但不同色的螺钉,并描述其外形、尺寸和表面质量等方面特征,最后借助思维导图工具绘制螺钉质量、互换性和零件尺寸精度评价(尺寸大小、形状相似性和表面光洁度)的关系,引出机械精度设计章节的相关学习内容。继而引导学生深入思考:互换性的价值和意义是什么。这需要学生即了解现代化机械制造业的生产流程,又须从多角度思考。鉴于其认知的局限性,很多学生觉得无从下手。教师此时应使用通俗简洁的语言阐述其价值和意义,为学生答疑解惑。这样由陌生到熟悉、由点及面的课堂导入符合学生的认知规律,可达到化抽象為通俗,化困难为简易的效果,有助于激发学生学习兴趣,为后续学习奠定良好的开端。
二、合理运用现代教学手段和教学方法
传统的授课方法以讲授、灌输的方式居多,不仅增加了学生的理解难度,甚至导致学生产生厌学心理,从而失去学习兴趣。为改变学生消极被动的学习状态,教师在教学过程中应采用多样化的教学手段和现代化教学方法,充分发挥其在机械教学过程中的优势。而应用要根据教学现状转变教学中心,即将“以教师为中心”转变为“以学生为中心”的“生本理念”融入到课堂教学中,充分调动学生的主观能动性,挖掘学生潜能。尽管教学活动是教师主导设计的,但真正好的课堂需要教师常怀“以学生为中心”的教育理念,如此方可产生真正的精品课。
“教学有法,教无定法,贵在得法”已然成为一种共识,这是由教学过程的特征所决定的。以机械精度章节为例,该部分教学具有一定规律性,可围绕几个模块(尺寸精度、形位精度、表面粗糙度、测量技术)展开教学。同时,教学具有不确定性,并客观体现在教学偶发事件、教学内容的动态生成(测量仪器的精度、测量人员的水平)等教学环节中,所以课堂教学的本质是确定性和不确定性的统一。随着教学技术的不断发展,现代化教学手段推陈出新,教学方法不断丰富和创新,促使教学方式呈现出灵活机动的特点。这有助于教师建立生成性和不确定性思维,同时结合教学设计的预设,能够实现“变”与“不变”的兼顾,捕捉并利用有价值的因素,达到课堂教学状态的平衡。世界经合组织将知识分为事实型、原理规律型、技能型和社会关系型四大类知识。为了实现知识的有效传授,教师应注重针对不同的教学内容及知识特点,采取不同的教学手段和教学方法。
目前职业院校的教学已将传统教学和多媒体教学有机结合的方式应用在课堂教学中,产生了很多积极的效果。“纸质书 多媒体”的上课形式能够吸引学生的注意力,激发学生的学习兴趣,提高了教学效率。但同时不恰当使用多媒体教学,也给教学活动带来一定的弊端。例如,图文并茂的多媒体信息先入为主的刺激感官,缺乏留白,对于原理规律性知识的学习而言,反而阻碍了学生思维能力的开发。所以采用合理利用传统教学与多媒体教学优势互补的教学策略,才能取得相得益彰的效果,这些教学手段才可成为服务课堂的教学利器。 无论单一或结合使用多媒体教学或传统教学,无论板書、PPT或者其他教学课件,这些都是教学手段和工具,而教学理念才是灵魂。教学工具和教学理念是相互依存的关系,教学工具是教学理念的“外壳”,教学理念是教学工具的“内核”。也许随着信息技术日新月异的发展,教学工具或手段会更迭不止、层出不穷,虽然会直接影响到教学效益,但不会成为颠覆教学活动本质的力量,而唯有教学理念的创新才是教育改革和发展的生命原动力。
以尺寸精度部分教学为例,极限尺寸、公称尺寸、实际尺寸、偏差、公差、最大/小间隙、最大/小过盈、合格判据之间的运算关系涉及数学知识,而数学最讲究逻辑,属于事实型和原理型知识。这时老师不必采用铺开陈述知识点的“灌输式”教学法,宜采用联系记忆、对比分析、兴趣引导的启发式教学方法。首先从实际尺寸的讲解开始,过渡到公称尺寸和极限尺寸,比较三者异同,然后在黑板上将实际偏差的定义公式列出,结合PPT页面显示的配合公差带图,指导学生共同进行推导得到后面的公式和运用,并将结果写在黑板上,最后使用PPT展示重复这一过程。将传统和多媒体相结合的教学手段,利用启发探究式的教学方法,不仅使学生在理解的基础上强化记忆,教会学生如何用数学思维去分析和解决问题,而且保证了课堂教学能够兼顾高效和趣味的效果。
三、分层作业设计
布置作业的目的是巩固复习已学知识,同时评价学生的学习效果,而不是增加学生的负担。因此,必须摒弃由大量习题构成的课后作业形式,根据学科特点和学生的实际情况设计少而精的习题,使得作业具备针对性、多层次的特点。所谓针对性就是依据课标设置作业考核点,能够准确、客观、全面地反映所学知识情况。所谓层次性就是通过分层设置具有不同难度梯度的考核知识点,使作业的考核结果尽量能够反映具有不同学习能力水平学生的学习效果。例如,可将考核目标设定为基本目标、提高目标和拓展目标等,这样让每一层次的学生都能在老师的调控下学有所获。
作业考评结果一般采用打分量化的方式呈现,而作业考评效果的关键在于考核评价方案的建立。针对理论课作业来说,可考察作业情况的两个方面,分别是作业完成度和作业的规范性。其中,作业完成度是依据作业的完成步骤进行分段评价其完成程度,在作业的解答部分,重点关注专业知识的正确度、全面性和计算、简述等步骤的完整性。作业的规范性是指书写的规范性,卷面的整洁度、解答信息的针对性和繁简度,目的是培养学生良好的书面表达能力和表述习惯,锻炼其逻辑思维能力。一份精心组织设计的作业能够为学生搭建交流、表达和展示的平台。
机械基础是与生产实际联系紧密的一门课程,如果不能应用于生产实践,再娴熟的理论知识也是纸上谈兵。所以开放式的作业设计以结合实践、学以致用为宗旨,选取机械零件制图和公差相结合的作业形式,让学生应用所学知识进行识图、辨图。这幅制图需具备以下几个特征:图样是一个简单轴类零件,可使具备基本制图知识的同学能够快速看懂图样;图样上标注尺寸公差、几何公差和表面粗糙度的技术要求,可全面考核所学知识点;图样上需标注除精度要求之外的尺寸要求,可传达给学生一种严谨的工程制图意识。
作业问题设置:分析各尺寸标注的含义,判别机械产品的加工精度,写出、查表并计算图示中上、下偏差、公差以及上、下极限尺寸,画出孔轴配合的公差带图,简单绘制几何公差要素的几何公差带形状。其中前两项对应基本目标层次题目,第三、四项属于提高目标层次题目,第五项是拓展目标题目。学生达到基本目标后可依次进行提高和拓展问题的解答。
以这道综合性作业题为中心,辐射出很多重难点知识主线,创造性地、有的放矢地考核了学生对知识的掌握程度。根据反馈结果,指导学生逐渐落实各层级题目,有助于加深学生对精度设计部分的认识和理解,培养其综合运用知识的能力。同时,老师可在核对并讲解答案的时候,渗透这样一种利用知识关联性和系统性的特点,建立知识体系的学习方法,“授之以渔”,使学生在边听边思考过程中理解各知识点的联系,进而逐步形成知识体系。
四、小结
本文结合具体的实施实例,分析和探讨了机械基础课程中机械精度章节教学导入的价值和方法,多种教学方式的使用以及实现有效学习评价的作业设计。当然,机械精度部分教学设计的思路和方法并不拘泥于本文所介绍的内容,但不管如何进行改革和创新,其目的和原则均为培养学生的工程意识,增强工程思维能力和创新精神,为学生熟练掌握和深刻理解机械实践技术奠定坚实的理论基础。研究教与学的规律,在以后的教学实践中将探究教学方法、创新教学理念作为矢志不渝的追求,是每位教育工作者的责任。
参考文献:
[1]习凌冰,沈小碚.中国制造2025背景下职业教育体系创新[J].教育与职业,2016(9).
[2]陆俊杰.中国制造背景下职业教育发展方向的辩证思考[J].职业教育研究,2016(2).
[3]沈言锦. “中国制造2025”背景下构建职教体系新模式研究[J].职业教育研究,2016(2).
[4]洪少华.基于创新教育的高职机械基础课程教学研究[J].职教论坛,2014(11).
[5]陈铭,张淑会.高职机械制造专业教学改革新模式探索[J].教育与职业,2013(8).
[6]苏志平.职校机械专业课“三层一总结”教学法初探[J].职业教育研究,2013(4).
[7]张起勋,赵宏伟,张中元等.面向应用型本科教育的机械精度教学体系探究[J].职业技术教育,2015(23).
(作者单位:北京市工业技师学院)
关键词:机械基础教学 中职 教学设计 教学改革
近年来,随着科技的迅猛发展,中国正处在由制造大国向制造强国转变的过程中,培养大批高素质专业人才已成为职业院校的当务之急。特别是在“中国制造2025”的战略背景下,职业教育也受到越来越多的重视,对高技能人才的培养提出了更高要求。机械类专业是职业院校重点发展的学科之一。为了适应新时期国家战略发展的需要,职业院校的教研人员积极地从各方面探索机械类专业课程教学改革,创新教学模式,改进教学质量。
中职教育强调实践技能操作,但技能培训无法替代专业基础教学,专业理论知识的缺乏将直接导致技能提高在一定阶段停滞不前,不利于学生未来的职业发展。机械基础理论课是机械类专业课的重要组成部分,一线技术人员必须具备机械精度的基本知识。该部分知识实践性强,与生产实际密切相关,有助于培养学生的工程意识,是后续专业课和实践操作的理论基础。
机械精度作为机械基础理论课重点教学部分,涉及国家标准中的定义、术语、概念等较多,学习起来枯燥乏味。传统的“填鸭”教学方式过于呆板,只会使所讲述的内容更加抽象难懂,必须探索新的教学方式。本文结合作者教学实践,分别对应“引课—主体过程-结课”三段式教学过程,从导入、教学和评价三个方面探讨机械精度教学设计,以期为该课程教学提供参考。
一、重视导入的价值和方法
“首因效应”是教育心理学中的一个重要理论。该理论认为教师在第一堂课中给学生留下的印象,决定了学生的学习兴趣和教师的威信程度。心理学研究成果表明,情绪状态可以影响学习、记忆、社会判断和创造力。学生产生厌学甚至畏学心理,会使课堂中的教学效果大打折扣。因此,有效导入才能够起到抛砖引玉的作用。
导入方式有多种,如谈话启发、设置疑难等,其目的均为调动学生的学习积极性、激发其主观能动性。尽管导入方式不拘泥于形式,但课堂导入的设计原则必须基于分析课堂教学的两大资源,分别是教学内容和教学主体。教学主体即中职院校学生,主要考量其心理状态、知识能力基础、兴趣爱好等方面。教学内容即机械精度的相关知识点,其特点是理论性强,概念术语多,学习起来容易感到枯燥乏味。职校学生的知识基础不扎实,但他们单纯、好奇心强,求学目的很明确。教学实践证明,诸如寻求生活案例并强化知识的实践性,设疑引导学生自主探索并诱导产生学习期待,展现专业知识外延和应用价值以及复习讲述新旧知识衔接点等方式均不失为行之有效的导入手段。
例如,可引导学生讲述骑自行车更换自行车链子的经历,通过积极鼓励学生主动发言,引导其他学生自然地融入课堂并参与讨论,拉近知识和生活的距离。师生互动后,引出机械精度的基本概念并启发学生展开思考。然后设置独立思考和小组讨论环节,之后展示三个同型号但不同色的螺钉,并描述其外形、尺寸和表面质量等方面特征,最后借助思维导图工具绘制螺钉质量、互换性和零件尺寸精度评价(尺寸大小、形状相似性和表面光洁度)的关系,引出机械精度设计章节的相关学习内容。继而引导学生深入思考:互换性的价值和意义是什么。这需要学生即了解现代化机械制造业的生产流程,又须从多角度思考。鉴于其认知的局限性,很多学生觉得无从下手。教师此时应使用通俗简洁的语言阐述其价值和意义,为学生答疑解惑。这样由陌生到熟悉、由点及面的课堂导入符合学生的认知规律,可达到化抽象為通俗,化困难为简易的效果,有助于激发学生学习兴趣,为后续学习奠定良好的开端。
二、合理运用现代教学手段和教学方法
传统的授课方法以讲授、灌输的方式居多,不仅增加了学生的理解难度,甚至导致学生产生厌学心理,从而失去学习兴趣。为改变学生消极被动的学习状态,教师在教学过程中应采用多样化的教学手段和现代化教学方法,充分发挥其在机械教学过程中的优势。而应用要根据教学现状转变教学中心,即将“以教师为中心”转变为“以学生为中心”的“生本理念”融入到课堂教学中,充分调动学生的主观能动性,挖掘学生潜能。尽管教学活动是教师主导设计的,但真正好的课堂需要教师常怀“以学生为中心”的教育理念,如此方可产生真正的精品课。
“教学有法,教无定法,贵在得法”已然成为一种共识,这是由教学过程的特征所决定的。以机械精度章节为例,该部分教学具有一定规律性,可围绕几个模块(尺寸精度、形位精度、表面粗糙度、测量技术)展开教学。同时,教学具有不确定性,并客观体现在教学偶发事件、教学内容的动态生成(测量仪器的精度、测量人员的水平)等教学环节中,所以课堂教学的本质是确定性和不确定性的统一。随着教学技术的不断发展,现代化教学手段推陈出新,教学方法不断丰富和创新,促使教学方式呈现出灵活机动的特点。这有助于教师建立生成性和不确定性思维,同时结合教学设计的预设,能够实现“变”与“不变”的兼顾,捕捉并利用有价值的因素,达到课堂教学状态的平衡。世界经合组织将知识分为事实型、原理规律型、技能型和社会关系型四大类知识。为了实现知识的有效传授,教师应注重针对不同的教学内容及知识特点,采取不同的教学手段和教学方法。
目前职业院校的教学已将传统教学和多媒体教学有机结合的方式应用在课堂教学中,产生了很多积极的效果。“纸质书 多媒体”的上课形式能够吸引学生的注意力,激发学生的学习兴趣,提高了教学效率。但同时不恰当使用多媒体教学,也给教学活动带来一定的弊端。例如,图文并茂的多媒体信息先入为主的刺激感官,缺乏留白,对于原理规律性知识的学习而言,反而阻碍了学生思维能力的开发。所以采用合理利用传统教学与多媒体教学优势互补的教学策略,才能取得相得益彰的效果,这些教学手段才可成为服务课堂的教学利器。 无论单一或结合使用多媒体教学或传统教学,无论板書、PPT或者其他教学课件,这些都是教学手段和工具,而教学理念才是灵魂。教学工具和教学理念是相互依存的关系,教学工具是教学理念的“外壳”,教学理念是教学工具的“内核”。也许随着信息技术日新月异的发展,教学工具或手段会更迭不止、层出不穷,虽然会直接影响到教学效益,但不会成为颠覆教学活动本质的力量,而唯有教学理念的创新才是教育改革和发展的生命原动力。
以尺寸精度部分教学为例,极限尺寸、公称尺寸、实际尺寸、偏差、公差、最大/小间隙、最大/小过盈、合格判据之间的运算关系涉及数学知识,而数学最讲究逻辑,属于事实型和原理型知识。这时老师不必采用铺开陈述知识点的“灌输式”教学法,宜采用联系记忆、对比分析、兴趣引导的启发式教学方法。首先从实际尺寸的讲解开始,过渡到公称尺寸和极限尺寸,比较三者异同,然后在黑板上将实际偏差的定义公式列出,结合PPT页面显示的配合公差带图,指导学生共同进行推导得到后面的公式和运用,并将结果写在黑板上,最后使用PPT展示重复这一过程。将传统和多媒体相结合的教学手段,利用启发探究式的教学方法,不仅使学生在理解的基础上强化记忆,教会学生如何用数学思维去分析和解决问题,而且保证了课堂教学能够兼顾高效和趣味的效果。
三、分层作业设计
布置作业的目的是巩固复习已学知识,同时评价学生的学习效果,而不是增加学生的负担。因此,必须摒弃由大量习题构成的课后作业形式,根据学科特点和学生的实际情况设计少而精的习题,使得作业具备针对性、多层次的特点。所谓针对性就是依据课标设置作业考核点,能够准确、客观、全面地反映所学知识情况。所谓层次性就是通过分层设置具有不同难度梯度的考核知识点,使作业的考核结果尽量能够反映具有不同学习能力水平学生的学习效果。例如,可将考核目标设定为基本目标、提高目标和拓展目标等,这样让每一层次的学生都能在老师的调控下学有所获。
作业考评结果一般采用打分量化的方式呈现,而作业考评效果的关键在于考核评价方案的建立。针对理论课作业来说,可考察作业情况的两个方面,分别是作业完成度和作业的规范性。其中,作业完成度是依据作业的完成步骤进行分段评价其完成程度,在作业的解答部分,重点关注专业知识的正确度、全面性和计算、简述等步骤的完整性。作业的规范性是指书写的规范性,卷面的整洁度、解答信息的针对性和繁简度,目的是培养学生良好的书面表达能力和表述习惯,锻炼其逻辑思维能力。一份精心组织设计的作业能够为学生搭建交流、表达和展示的平台。
机械基础是与生产实际联系紧密的一门课程,如果不能应用于生产实践,再娴熟的理论知识也是纸上谈兵。所以开放式的作业设计以结合实践、学以致用为宗旨,选取机械零件制图和公差相结合的作业形式,让学生应用所学知识进行识图、辨图。这幅制图需具备以下几个特征:图样是一个简单轴类零件,可使具备基本制图知识的同学能够快速看懂图样;图样上标注尺寸公差、几何公差和表面粗糙度的技术要求,可全面考核所学知识点;图样上需标注除精度要求之外的尺寸要求,可传达给学生一种严谨的工程制图意识。
作业问题设置:分析各尺寸标注的含义,判别机械产品的加工精度,写出、查表并计算图示中上、下偏差、公差以及上、下极限尺寸,画出孔轴配合的公差带图,简单绘制几何公差要素的几何公差带形状。其中前两项对应基本目标层次题目,第三、四项属于提高目标层次题目,第五项是拓展目标题目。学生达到基本目标后可依次进行提高和拓展问题的解答。
以这道综合性作业题为中心,辐射出很多重难点知识主线,创造性地、有的放矢地考核了学生对知识的掌握程度。根据反馈结果,指导学生逐渐落实各层级题目,有助于加深学生对精度设计部分的认识和理解,培养其综合运用知识的能力。同时,老师可在核对并讲解答案的时候,渗透这样一种利用知识关联性和系统性的特点,建立知识体系的学习方法,“授之以渔”,使学生在边听边思考过程中理解各知识点的联系,进而逐步形成知识体系。
四、小结
本文结合具体的实施实例,分析和探讨了机械基础课程中机械精度章节教学导入的价值和方法,多种教学方式的使用以及实现有效学习评价的作业设计。当然,机械精度部分教学设计的思路和方法并不拘泥于本文所介绍的内容,但不管如何进行改革和创新,其目的和原则均为培养学生的工程意识,增强工程思维能力和创新精神,为学生熟练掌握和深刻理解机械实践技术奠定坚实的理论基础。研究教与学的规律,在以后的教学实践中将探究教学方法、创新教学理念作为矢志不渝的追求,是每位教育工作者的责任。
参考文献:
[1]习凌冰,沈小碚.中国制造2025背景下职业教育体系创新[J].教育与职业,2016(9).
[2]陆俊杰.中国制造背景下职业教育发展方向的辩证思考[J].职业教育研究,2016(2).
[3]沈言锦. “中国制造2025”背景下构建职教体系新模式研究[J].职业教育研究,2016(2).
[4]洪少华.基于创新教育的高职机械基础课程教学研究[J].职教论坛,2014(11).
[5]陈铭,张淑会.高职机械制造专业教学改革新模式探索[J].教育与职业,2013(8).
[6]苏志平.职校机械专业课“三层一总结”教学法初探[J].职业教育研究,2013(4).
[7]张起勋,赵宏伟,张中元等.面向应用型本科教育的机械精度教学体系探究[J].职业技术教育,2015(23).
(作者单位:北京市工业技师学院)