知识迁移理论在《机械加工技术》课程教学实践中的应用

阮保荣（北京京北职业技术学院 北京 101400）

知识迁移理论在《机械加工技术》课程教学实践中的应用

阮保荣
（北京京北职业技术学院 北京 101400）

《机械加工技术》课程具有概念多、实践性强、涉及知识面广等特点，因此，如何提高教学质量，激发学生的学习兴趣就成为教师思考的重要问题，知识迁移理论在这方面可以发挥积极的作用。

知识迁移理论；机械加工技术；高职；教学效果

随着社会的不断发展及知识经济时代的到来，培养和储备科技应用人才已经成为社会经济发展急需解决的问题。高职教育肩负着培养科技应用人才的重任，培养对象不仅要掌握一定的专业理论知识和实践能力，还必须具有较强的分析问题、解决问题的能力，要具备将所学知识应用到实际生产中的能力。《机械加工技术》作为机械类专业的一门重要的专业课程，不仅要介绍刀具、机床、夹具、工艺等新的内容，也是对前面所学的制图、材料、公差、机械设计等专业基础课的综合应用。这就要求教师在教学过程中既要教会学生学习新知识的方法，更要培养学生将新的知识运用到以前学过的知识中的能力，也就是我们所说的要掌握知识迁移的本领。一旦学生掌握了正确的知识迁移方法，将收到事半功倍的效果，无论是在学校的课堂上还是将来走向社会，都将具有重要的现实意义。

熟练掌握基本知识，为知识迁移打下基础 知识迁移要利用学习者原有的认知结构，学习和掌握基础知识是学生形成宽厚的认知结构的源泉。一般而言，基础知识学得越扎实，大脑的认知结构越牢固，加之各种知识之间又或多或少地有一些共同的要素加以联系，因此，在学习新知识时，可供利用的基础知识越多，则可供提取的共同要素就越充足，知识迁移自然容易产生。教学实践证明，一些学生在学习过程中所以能够举一反三、触类旁通，多半是由于基础知识掌握得比较牢固。知识是迁移的原料，没有知识作基础的迁移是不存在的。教师要促进学生的知识迁移，首要的任务是抓好、抓牢基础知识的教学。著名教育学家赫尔巴特明确地把“准备”即“过去经验中有联系的观念在意识中的复活，它将唤起对新材料的兴趣，并为学生迅速理解材料做准备”作为教学过程的第一步。因此，教师必须引导学生熟练地掌握基本概念和规律，为知识迁移提供准备。如在讲定位分析时，学生只有熟练掌握了什么是“六点定位原理”、各种不同的定位方式的概念、常用定位元件限制自由度的情况，才能对组合定位进行分析，才能具备对各定位元件应限制的自由度、有没有限制自由度的转换及属于何种定位方式，定位是否合理等问题的综合分析能力。所以，教师在授课过程中应在以上三部分基础知识上多下工夫。如图1所示，工件在3个V形块上定位，要求分析各定位元件限制的自由度。由于学生前面已经学习了机械制图的内容，有了一定的空间思维能力，可先让学生根据理论进行分析：V1限制，V2限制V3限制发现X、Y、Z三个方向的转动都没有限制，真是这样吗？教师在授课前可自制一些定位元件，如图中的V形块组合成理论图形进行验证，结果发现并不是我们分析的那样，从而引出组合定位中各定位元件限制自由度的分析准则。这样通过扎实的基础知识，学生完成了独立思考——教师进行实物验证——大家共同得出结论的过程，学生更容易理解和掌握，也不会在面对新知识时觉得无从下手。

图1 工件图

注重教学中学生知识迁移能力的培养 知识迁移是普遍存在的现象，但迁移的发生却不是自动的，需要创设条件，采取有效的方法，才能更好地促进学生所学知识的迁移，从而提高记忆与学习效率，发展学生的综合能力。在教学中，教师要按照知识体系的逻辑性，选择合适的教学主线索；讲清各个知识点，从一个知识点发散联想到另一个知识点，找出知识点之间的联系；帮助学生把所学知识围绕主线索串联成体，建构完整的知识结构，形成知识网络；使学生对所学知识做到层次分明、脉络清晰，并能根据知识网络随时唤醒与新学知识相关的内容，从而帮助学生完成知识迁移。如在讲典型零件——齿轮的加工工艺时，由于学生在《制图》课程中对齿轮减速器进行过测绘，在《机械原理与机械零件》课程中又对其进行了设计，开课前还进行了机加工实训，对齿轮的图形、结构、工作状况、机械加工制造过程都有一定的了解。因此，教师在讲新课时可先通过引导帮助学生建立一个连贯的主线：分析零件的受力情况及使用情况——确定零件的性能指标——选择合适的材料——选择毛坯类别和制造方法——安排零件的工艺路线——填写零件的工艺过程卡，对主线中的每一模块涉及的前面学过的工程力学、工程材料、机械原理与机械零件、机床、刀具、夹具等内容给予启发，分块讨论，引导学生对所学的知识加以运用。这样在解决问题的过程中知识的迁移会如同滚雪球那样，从而在不知不觉中组织起严密的知识结构。通过这样的教学，可帮助学生深化对所学内容的理解，提高对所学内容的认识水平，使学生在学到丰富知识的同时，形成合理而牢固的认知结构，促进知识迁移。这也充分体现了奥苏伯尔提出的“不断分化”和“综合贯通”两个原则。

激发学生的好奇心，促使知识迁移 随着本科院校扩招，高职学生的生源素质在明显下降。不少学生上课不能专心听讲、主动思考，或在学习过程中思维呆板、缺乏联想，不能抓住问题的实质与要害，只会简单识记、机械模仿，所学知识不会灵活运用。改变这种状况的有效途径就是激发学生的好奇心，使学生对问题产生兴趣，并且产生解决问题的愿望。在讲授刀具材料时，教师可与学生讨论机加工实训时做的羊角锤，让使用过的学生说说使用过程中的感受，如干活累不累、式样漂亮不漂亮、有没有成就感等，由此引入对羊角锤所使用的材料，该材料所具有的强度、硬度等力学性能的讨论，从而得出结论：该材料不能满足使用要求。再提出新的问题：要满足使用要求，材料应具备哪些性能？如果让你选材你会选择什么材料？如果不改变材料而满足使用要求可以采取哪些热处理措施？为什么不能选择高碳钢等高硬度材料作为实训的毛坯？等等，这样一步步就使学过的工程材料方面的内容得到了应用，学生也逐渐明白前面所学的内容都是有用的，每门课程的开设都有一定的道理。接着再以生活中切菜和剁骨头如何选刀的问题引入新课——刀具材料，首先问学生家里一般有几把刀？要那么多刀干什么？用切菜的刀来剁骨头可不可以？会出现什么现象？为什么会出现这样的现象？等等，最终刀具材料应具备的性能学生自己就能总结出来。通过实践，笔者发现好奇心成了激发学生主动学习的催化剂，成为调动学生学习自觉性的一种内在动力。

通过归纳、对比的教学方法提高知识迁移效果 有比较才有鉴别，有鉴别才能认识新旧知识的联系和区别。教师在教学中要善于通过各种手段的对比和分析，帮助学生全面、精确、深刻地分析不同情境中知识的异同，以把握这些相似知识之间的本质区别。对事物进行系统的比较，可以帮助我们全面、精细、深入地认识事物。如在车床车螺纹运动的教学中，先对公制螺纹的运动路线进行详细讲解，然后利用比较的方法讲解模数、英制和径节螺纹的运动路线，并由教师总结出四种螺纹运动路线的调整表格，如表1所示。让学生根据表格自己分析出其余三种路线，列出运动平衡式。通过比较教学，学生独立分析问题、概括问题的能力会得到提高，并会善于观察事物之间的内在联系；通过比较教学，既可以避免新旧知识之间的相互干扰，又可以促进新旧知识之间的积极迁移。

表1 四种螺纹运动路线表

课内、课外结合，将生活经验迁移到教学中 生活中有很多例子可以应用到教学中，教师应在平时的生活中注意观察和积累，不断学习和总结知识、经验，提高课堂教学的有效性。如在讲积屑瘤时可联系到和面；讲加工硬化时可联系到干活时手上粘的糨糊；讲刀具角度的合理选择时可联系到磨刀；讲机床变速机构时可联系到变速自行车；讲成形加工时可联系到配钥匙，等等。生活经验的迁移简单、直观、有趣，是学生最容易接受也是效果最好的知识迁移方式，在教学中注重趣味性的结合，这些知识的迁移就会使原本枯燥的专业课教学充满乐趣，增加学生学好这门课程的信心。

在教学过程中，教师要善于运用知识迁移理论，让学生抓住新旧知识的联结点，通过对新旧知识的综合、分析、运用，培养学生的思维能力，引导学生掌握学习方法。要注意培养学生“一切从实际出发，实事求是，具体问题具体分析”的动态学习观念。俗话说，教有法而无定法，同样，学亦有法而无定法。在教学中，教师不能只要求学生机械记忆和生硬套用原理、法则，而是要鼓励学生在面临新课题、新情境的学习时灵活运用原理和法则解决问题的精神，要教会学生掌握“随机应变”、“另辟蹊径”的学习方法，最终实现高职教育在学生知识结构和实践能力方面的培养目标。

[1]张奇，郭瞻予，张忠仁.高等教育心理学专题[M].沈阳：辽宁师范大学出版社，2004.

[2]魏康民.机械加工技术[M].西安：西安电子科技大学出版社，2006.

[3]吴长江.高中数学开放性问题——开放·分类·探究·迁移[M].上海：上海大学出版社，2008.

（本文责任编辑：王恒）

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1672-5727（2011）10-0064-02

阮保荣（1976—），女，北京市人，北京京北职业技术学院讲师，主要从事教学工作。