全启发式教学法在“金属切削机床与刀具”课程中的应用

张慧云

(成都工业学院　机械工程学院，成都　611730)



全启发式教学法在“金属切削机床与刀具”课程中的应用

张慧云*

(成都工业学院机械工程学院，成都611730)

针对当代大学生的特点，阐述了来自于建构主义的全启发式教学方法的理论，对“金属切削机床与刀具”课程内容进行问题分解，采用以启发诱导、共同协作为核心的全启发式教学方法，对该课程的教学环节进行了合理的设计。

金属切削机床与刀具；全启发式教学方法；建构主义

“金属切削机床与刀具”课程是机械设计制造及其自动化专业的一门核心专业课。该课程共有70学时，其中理论课62学时，实验8学时。课程主要任务是介绍金属切削过程中主要物理现象的变化规律及其控制方法，以及典型机床的工作原理、传动系统、主要结构及使用性能，使学生初步掌握机床总体设计、传动设计、结构设计的基本方法。本课程整体知识结构比较复杂，传统的课堂教学模式让学生理解起来比较抽象，甚至容易感到枯燥，整体教学效果不是很理想。针对现代大学生的群体特征和本课程自身的特点，笔者在教学中采用了以启发诱导、共同协作为核心的全启发式教学方法，调动了学生的学习积极性，使其更好地理解了课程内容，达到了教学目的。

一、全启发式教学方法理论和来源

全启发式教学方法是根据教学目的和教学内容，结合学生现有的知识水平和认知规律，采用启发诱导的办法让学生掌握知识点。与传统教学方式不同的是，全启发式教学在实施的过程中，学生大多积极主动，以协作的态度参与到教学活动中。全启发式教学不仅是教学方法，它已逐渐发展成为一种教学思想和教学观。新加坡共和理工学院全面开展全启发式教学方法，通过几年的探索和实践，取得了非常显著的成果[1]。

全启发式教学来自于建构主义教学理论。建构主义教学观与传统教学观的最大区别在于三个重心的转移：从以教师的外部输入为重心转移到学生知识结构的内部生成；从学生个体学习转移到学生协作学习；从让学生到“情境”中学习到学生创造的情境化中去学习[2]。建构主义提倡在教师的引导下以学生为主的学习，强调学生在学习过程中的主导作用，但又不忽视教师的指导作用。学生是知识的主动建构者，教师对学生知识的建构起促进和帮助作用。因此教师在学生知识的建构过程中不是传授和灌输，而是和学生进行友好地合作。

实践证明，建构主义的教学观更适合于高级阶段和成人阶段的学习。本科学习属于成人阶段的学习，它与中小学的学习有很大的区别。成人有一定的理论基础和学习经验，可以用独有的理解方法对新知识进行掌握和理解[3]。来源于建构主义的全启发式教学方法，正是充分发挥成年人学习才能的方法。

二、全启发式教学方法在“金属切削机床与刀具”课程中的实施

(一)“金属切削机床与刀具”课程内容分解

机械设计制造及其自动化专业的“金属切削机床与刀具”课程的知识含量非常大，并且内容复杂抽象。课程内容可以分解为8个板块：①刀具几何角度与切削要素；②金属切削过程中的基本理论及其应用；③机床的运动分析；④车床与车刀；⑤数控机床；⑥齿轮加工机床与刀具；⑦磨床与磨削；⑧其他加工机床与刀具。根据各板块所包含的内容量和复杂程度分为11个学习日，其中①②③⑤⑧的教学各需1个学习日，④⑥⑦的教学各需2个学习日。

(二)全启发式教学环节的设计

1)分组。全启发式教学以学生的互相协作学习为主，因此首先对学生进行分组。机械设计制造及其自动化专业的学生每班30人左右，可以分成6组，每组5人。分组时要注意学生能力高低的搭配。每个小组实行小组长负责制，为锻炼每位学生的能力，可以在一个问题解决以后，对小组长进行轮换。

2)教师根据问题设计教学情境。建构主义认为，知识的建构过程一般包括情境、协作、会话和意义的建构。教学情境的设计一般可利用学校内部及周边的资源[4-5]。成都工业学院建有实习车间，拥有各种型号的普通车床，同时学校还建有机床博物馆和刀具实验室。在④车床与车刀板块的学习中，学生首先可以按照教师的任务要求，在机床博物馆收集整理相关的机床资料，然后在实习车间里，以CA6140A车床为情境范例，掌握车床的基本知识，包括车床的加工范围、传动系统、主要构造和车刀。

3)全启发式教学过程的具体开展。

第一阶段，由教师设定教学情境，根据情境确定学生要完成的任务，时间为0.5 小时。以车床与车刀板块为例，教师对该板块的内容进行剖解，要求学生要掌握车床的使用范围以及分类，熟悉CA6140型车床的工作原理、几条重要的传动链，以及主轴箱、进给箱、溜板箱的主要结构、操纵机构和车刀的结构。在实施该阶段的时候，教师需要给学生提供解决该问题具体的背景资料，教师应为学生联系好实习车间、机床博物馆和车刀实验室以备学生在解决问题的过程中使用。并且为学生提供参考资料，参考资料的形式多样，例如教材、动画、网页或者与解决该问题有关的其他资料。

第二阶段，各小组由小组长组织完成一次讨论，确定解决问题的途径，并完成小组内分工。在这一讨论阶段，要求各组员对教师下达的问题进行充分理解，并能对问题进行合理的分解，形成解决问题的途径。例如在④车床和车刀板块中，小组经过讨论确定出要完成的任务为：①车床的加工范围有哪些；②车床包括哪些类别；③CA6140A型车床的传动原理是什么；④CA6140A型车床的主轴箱中的主要结构；⑤CA6140A型车床进给箱中的主要结构；⑥CA6140A型车床溜板箱中的主要结构和操纵机构；⑦车刀种类和结构。问题分解后，小组成员协商确定解决问题的途径，并在小组成员之间进行分工。在该阶段的进行过程中，教师要及时了解各小组讨论的情况，及时对学生的疑问进行解答。该阶段持续1.5小时左右。

第三阶段，各组员按照分工完成任务。该阶段中，学生可以按照任务的需求，去实习车间、机床博物馆、车刀实验室或图书馆收集整理资料，完成学习任务。该阶段持续2小时左右。

第四阶段，各组员对搜集的资料进行汇合消化，对尚未解决的问题进行进一步探讨。在这一过程中教师应积极了解学生的学习状态，对遇到问题的学生提出解决的建议和方向。该阶段持续1小时左右。

第五阶段，各组员共同探讨学习过程中遇到的疑难问题，共同查找解决方案。该阶段持续1小时左右。

第六阶段，各组员共同完成资料汇总并形成学习报告。该阶段持续2小时左右。

第七阶段，各小组间以PPT的形式进行汇报交流，相互学习。同时教师对各小组的汇报进行点评，使学生对知识的理解更加透彻。该阶段持续1小时左右。

第八阶段，各小组根据教师的点评和建议，对学习报告进行修改和完善。

三、结语

全启发式教学方法的实施是在具体的情境中由学生协作解决问题，因此教学团队应该在课程实施之前，应该经过仔细的讨论和分析，根据课程内容确定合适的教学情境，并给学生提供充足的背景资料或者查询资料的来源。必要时可以和企业人员共同开发教学情境。

通过在“金属切削机床与刀具”课程中实施全启发式教学方法，学生在解决问题的过程中不仅参与性更强，而且培养学生之间互相协作的能力。实践证明，全启发式教学方法使学生对机床和刀具的结构理解地更透彻，更容易把知识应用到后续的课程设计和毕业设计中去。

[1] 潘蓉.新加坡共和理工学院“问题启发示式教学法”的启示[J].机械职业教育,2014(2):24-26.

[2] 周国萍.建构主义教学观评析[J].集美大学学报(教育科学版),2003,4(4):45-49.

[3] 李丽君.基于建构主义教学观的成人教育改革[J].中国成人教育,2013(8):122-123.

[4] 刘薇,胡煜,张世凭,等.新建应用型本科院校学生工程素质培养路径的探讨[J].成都工业学院学报,2016,19(1):111-113.

[5] 胡科,张松.“项目教学法”在电子产品综合实训课程中的应用[J].成都电子机械高等专科学校学报,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

张慧云(1978— ),女(汉族)，陕西渭南人，副教授，硕士，研究方向：机械设计与机械制造，通信作者邮箱：149449567@qq.com。

G424

A

2095-5383(2016)03-0093-03