多元智能理论在“机械制造工艺学”教学中的应用

李三平，付　敏，杨家武

(东北林业大学 机电工程学院，黑龙江 哈尔滨 150040)



多元智能理论在“机械制造工艺学”教学中的应用

李三平，付敏，杨家武

(东北林业大学 机电工程学院，黑龙江 哈尔滨 150040)

传统课程与教学设计在引入多元智能理论后增加了变革的新视角和切入点。“机械制造工艺学”课程的现状与多元智能理论的特点相结合，通过多元智能理论在“机械制造工艺学”课程教学中的应用，来探讨多元智能理论在“机械制造工艺学”课程教学中的应用策略。以教学观点、教学体系、教学方法和评价体系等为视角，探索提高教学质量和教学效果的措施；并通过实际应用效果进行分析，表明其可行性。

机械制造工艺学；多元智能；应用策略；教学观；评价体系

DOI号：10.13320/j.cnki.jauhe.2016.0069

在全国各个设有机械类专业的院校里，“机械制造工艺学”几乎都是一门主干课程。从教学任务来看，“机械制造工艺学”要求学生掌握机械制造工艺的基本理论和基本知识；具有制定机械加工工艺规程和装配工艺规程的能力；具有分析和提高零件加工质量和机器装配质量的能力；掌握机床夹具的设计方法。其教学目标是培养学生了解机械制造加工过程中工艺问题，并在改进产品质量、促进生产效率、降低生产成本的工艺途径和方法等方面具备解决问题的初步能力，为培养高级工程技术人才奠定基础。随着社会科技生产力的发展，知识更新也逐渐加快，教与学的难点不断加大，原有教学体系及教学方法已经不能满足需要，对本课程进行改革与创新势在必行。

当前，针对“机械制造工艺学”课程实践教学改革的探索和实践正在国内许多高校展开。沈阳农业大学机械制造工艺学课程组对该课程的实践教学一直在进行改革探索，形成了产学研相结合的项目式实践模式，建立了相对稳定的校内外实习基地和实践指导教师队伍，在实践中灵活地安排创新活动，很好地培养了学生的创新能力和实践能力[1]。燕山大学结合机械工程人才培养目标，提出以零件工艺项目化教学为主线，主张采用先进手段发挥课堂教学优势，构建整体优化、结构合理的“机械制造工艺学”课程新体系，以更好培养学生的工程应用分析能力、知识拓展能力和创新能力[2]。中南大学针对“机械制造工艺学”课程教学的特点和主要难点，在教学方法、教学手段、教学设计和教学内容方面进行了改革，提出“课堂教学宜循序渐进，由点到线再到面，先易后难，从而提高教学质量和教学效果，引导学生自主学习”[3]。

传统课程与教学设计在引入多元智能理论后增加了变革的新视角和切入点。本文通过结合多元智能理论的特点和“机械制造工艺学”课程的现状，使得多元智能理论在“机械制造工艺学”课程教学中得以应用，对多元智能理论在“机械制造工艺学”课程教学中的应用策略进行了探讨。

一、多元智能理论概述

美国哈佛大学心理学教授霍华德·加德纳早在1983年就提出了多元智能理论。该理论认为，智能不是一种能力而是一组能力，其基本结构是多元的，即存在多元智能：语言智能、数理逻辑智能、空间智能、音乐智能、身体运动智能、人际关系智能、自我认识智能和自然观察智能[4]。加德纳定义智能为：个体在某种社会或文化环境的价值标准下，用于解决自己遇到的难题或生产及创造出有效产品所需要的能力。个体间之所以存在差别主要在于其具有不同的智能组合。显然对多元智能在教学中的培育正是适应了全面素质教育的发展，根据多元智能理论教师有针对性地改进教学方法，从学生实际出发，因材施教，培养学生多方面能力，更好地提高教学质量。

二、“机械制造工艺学”课程现状

“机械制造工艺学”是机械类专业学生必须掌握的一门专业课，在专业教学体系中具有极其重要的地位。该课程实践性强，涉及知识面广，教学内容组织上有很强的针对性和实用性，在教学过程中需要注重对学生解决实际问题能力的培养以及强化学生的工程意识[5]。学习该课程，有助于学生获得必要的机械加工和装配方面的工艺知识，提高工艺水平。作为一门基础学科，能够帮助学生了解机械产品在设计过程中需要考虑的工艺要求，学习工艺知识分析和评价机器零部件结构的应用，为将来进入社会从事机械设计和制造工艺方面的工作打下基础。

目前，这门课程在教学实践中存在许多矛盾，该课程对实践性和综合性的要求比较强，相关内容多且杂，存在知识的逻辑性、关联性、系统性较差、理论教学效果欠佳等问题。在以往传统的教学方法中，学生多处于被动学习的层面，教师主导教学过程，学生学习的主动性无从发挥。另外，由于理论教学与工程实例相脱钩。教学过程中缺乏真实的生产视频资料、立体动态的素材模型等，教师通常是利用照片或者平面图片作为教学素材，教学过程枯燥抽象，毫无真实感可言，学生的积极性难以调动，更无法对课程进行有效的掌握和理解。因此，为了适应现代高校提高素质教育的需要，必须在教学内容和教学方法等方面作出相应的改革。多元智能理论融合到传统教学当中，使教学方法和教学策略多元化，这样在很大程度上挖掘了教师和学生的潜能，学生在掌握工艺学的基础知识的同时，也可以将知识传授与能力培养有机融合在一起，这样培养出来的学生更富有创造力，研究能力也显著增强。

三、多元智能理论在“机械制造工艺学”中的应用策略

(一)多元化设计课程，树立正确的教学观

在加德纳看来，完整的智能光谱是大多数人所具有的，但不同的人在不同的智能方面拥有的量各不相同，个人受到的教育和环境极大地影响着个体智能发展的方向和程度。因此，教师应该将多元智能理论应用到课程教学中，根据多元智能理论来对所授课程进行多元化设计，适时调整课程使之尽量适应学生不同的学习方式和特长。尽最大可能实现教学内容和学习活动类型特征形式的多样化，使相同内容以多种方式展现，使学习者的智力潜能得到极大限度的挖掘。

在“机械制造工艺学”课程教学中，我们制作了“夹具课程设计CAI教学”互动软件，这主要是解决学生对夹具工作原理和零件结构缺乏感性认识的问题，动画模拟了夹具设计中一系列典型的夹紧结构——斜楔夹紧、螺旋夹紧、铰链杠杆夹紧等结构的动作。通过观摩CAI教学软件，学生能够全面了解夹具的组装过程、工件在夹具中的正确定位和夹紧等，增强了感性认识，教学质量和教学效果都得到了充分提高。

另外，该门课程在课程设计时，为避免学生选择的设计题目雷同，相互抄袭，教师根据学生的不同学习兴趣，给定不同类别的设计对象，由学生自由选择进行分组，对于同一小组的学生根据生产类型的不同细分设计题目。例如，对于机床主轴工艺规程的设计，同样的零件图，要求3个学生一组，生产类型分别是单件小批量、中批量和大批量，分组征求学生意见自由组合，自己选择相应的生产类型。答辩时，首先将本组完成的工艺卡提交给教师，选出一名学生作为主答辩人，描述本组零件工序设计的理由和每位组员在设计过程中所做的工作，其他组员阐述自己考虑生产类型不同时，工艺过程要注意的事项和区别。实践表明，同组学生之间可以相互帮助和讨论，有利于学生学习能力的提高，自信心的增强。

通过多元化设计课程，既培养了学生的学习主动性和积极性，又能使设计和生产实际相结合，让学生深刻体会到学习目的及课程的培养目标。

(二)教学以学生为主体，力争做到人尽其才

加德纳认为：“每个孩子都具有天才的潜质，只是表现的方式不同罢了。对于一个孩子才能的发展最重要、最有用的教育方法是帮助他寻找到一个使他可以尽情施展的地方。”因此，教育的对象应该是全体学生，学生是教学中的主体，在教学活动中应给予每位学生充分的尊重和理解，力争做到使每位学生可以尽情施展自己的才能。

在讲授典型零件的加工工艺时，将讲授内容与实际问题进行整合，以研究主题为线索，学生可以根据自己的兴趣选择研究对象，自选学习材料，这样学生学习的主动性得到了充分调动，学习兴趣也得到了充分的激发。

随着信息化在教学环境中的不断发展，多媒体教学已不再是新鲜事物。多元智能理论认为，处在智能多元化的背景下的学生，需要不断地激活多元的、潜在的存在状态。教师应适应学生多元智能的发展方向，在课程多媒体课件制作上，充分发挥教学设计和教学过程构建的创造性，实现激活学生多元智能的功能。在制作课件时，根据不同的学生情况，从“知”、“智”、“图”、“例”四元中选取一元展开教学[6]，组织或引导学生围绕知识专题，根据自己的兴趣和特长分成八组，充分展示学生各自的智能长处。例如，在制作“夹具工作原理和零件结构”CAI课件时，选用典型的铣床夹具(图1)。为了吸引学生眼球，采用的颜色比较明快，如不同的夹具零部件选用不同的颜色来吸引学生的注意，另外按照加工的工作原理制作组装并夹紧工作的动画。

图1铣床夹具

(三)改革教学方法，教学手段多样化

多元智能理论认为，各自独特的轨迹是每种智能的发展属性，智能组合的不同决定着个体智能的差异，由此使得学生之间存在学习兴趣及学习思维的差异。基于多元智能理论，为实现因材施教，教师必须对教学方法进行改革，采用多样化的教学手段。发展学生多元智能的前提是教学形式的多样化。在机械制造工艺学课程教学的过程中，教师以课程特点为依据，构建立体化的教学资源库，诸如：生产实例视频资料、三维动态模型和三维人机交互模型等。一方面，学生的注意力可以通过在课堂教学过程中演示三维人机交互模型，利用其动感情景得到吸引，促进教学效果；另一方面，可以通过网络学习平台将教学资源发布到网站上，让学生在课外学习。通过这种交互性，学生可以参与和控制动画播放内容，调动学生学习的主动性，使学生真正成为学习的主体，提高学习效率。另外，在教学过程中综合各种先进的教学方法，不仅采用“启发式”教学，还从科研项目或企业生产实际中提炼教学案例，进行“案例法”教学[7]，让学生能够学以致用，做到举一反三，同时还可以采用“教—学—做”一体的教学方法[8]，教师在讲解机械加工工艺方案的工程中，可以采取操作与讲解相结合，分析问题与解决问题相结合，增强学生的感性认知，加深理解，激发学生对机械加工工艺的兴趣和爱好，获得较好的教学效果。

(四)建立多元多维的评价体系

多元智能理论将评价定义为获得个体技能和潜力等信息的过程，旨在每个人的智能潜力和特点得以发现，识别并培养个体与众不同的智能和兴趣，帮助其实现个性和特色发展，增强学习自信心；主张从多元角度对学生各方面的能力进行评价，包括评价标准、评价主体、评价内容和评价方式的多元化。

长期以来，教师对于学生的认知和评定主要局限在语言表达智能和数理逻辑智能两个方面，这具有很大的片面性和局限性，很多语言表达或数理逻辑智能表现不好的学生在学习兴趣和自信心方面受到了很大程度的削弱。就教育改革而言，实现多元化评价体系十分必要且具有重要意义。将多元智能评价与考试等评价方式相结合，优势互补，使评价系统真正立足于学生的发展。

在“机械制造工艺学”课程的评价体系中，在评价标准上，我们考虑到每个学生的智能组合差异，分层次制定评价标准，对于基础相对好的学生评价标准要求较高，而对基础相对较差的学生评价标准要求相对较低；在评价体系上，教师为主的单一评价模式被打破，学生本人、其他学生及家长都参与到评价之中，力求从各个层面反映学生智能发展的真实水平和教学效果；在评价内容上，学生各方面能力和智能潜力与学生的成绩一起成为了评价的依据，在基础理论方面，保留传统的考试形式，在专业技能方面，突出强调学生的专业优势智能，淡化学生之间的相互比较；在评价方式上，采用形式多样的评价方式，在学生参与学习的情景中“轻松”地进行，采用全新的全过程跟踪考核方式，增加阶段性和局部性的学习成果考核，让学生体验到学习的成果和乐趣，学习热情在阶梯式的评价过程中得到激发。另外，还可尝试多种形式的考试方法，例如“以考代练”和“以口试代替笔试”等，通过及时了解学生的学习情况，调整教学内容和教学方法，促使学生更好地完成课程学习目标，提高学生专业技能，最终达到提高教学质量和教学效果的目标。

四、应用效果及分析

为了获得多元智能理论在机械制造工艺学教学中的应用成效，笔者对本校2012级、2013级机械专业学生分别采用传统教学方法(传统班)和多元智能理论(测试班)讲授“机械制造工艺学”课程，具体策略如图2所示。

图2应用成效分析实施策略图

(一)运用教育研究方法中的双总体的Z检验方法

整个教学实验的对比方法很简单,就是采用测试班运用多元智能策略进行教学，传统班运用传统策略进行教学。在实验前，利用相同的工艺学基础测试(2013年5月阶段性测试成绩)对两个班进行对等的测试, 检验平均数的显著性差异, 通过测试结果表1可以看出，Z值均小于1.96,由此可见两个班在测试前工艺学基础成绩没有明显差异；在实施不同的教学策略后，再次利用课程测试评价工具(知识点阶段测试及多元智能测试题)进行测试,表2和表3分别是两个班后测知识点阶段性测试成绩分析和后测多元智能测试成绩分析,比较其结果。

表1　测试班和传统班前测工艺基础测试成绩分析

表2　测试班和传统班后测知识点阶段性测试成绩分析

表3　测试班和传统班后测多元智能测试成绩分析

(二)结合运用多元智能教学评价手段

1.将多元智能表现性评价引入教学中，我们采用的评价方式是教师评价和学生互评相结合,得到两个班活动表现性评价结果，见表4。

表4　测试班和传统班活动表现性评价结果

2.对于教学过程、教学课件的应用情况, 对测试班全体学生进行反馈意见采用问卷调查的方式收集,并可以自由发表看法,对教学活动做出公正评价，反馈结果汇总如表5所示。

表5　测试班学生反馈智能发展情况统计表

3.从关注全体学生多项智能同时发展和个体体验的角度进行学生访谈,学生对教学结果用自己的语言做出评论,并阐述对教学的过程和研究的方法提供思考的依据。

4.自行编制《多元智能能力倾向测试表》和《多元智能测试题》，其中前者用于前测阶段测试测试班和传统班学生的多元智能水平，后者以各种智能为核心、以多种变换的题型为手段，来考查学生对基础知识的理解程度，同时检验学生的实践应用能力，评价两个班的学习效果。本次测试从测试班和传统班填写的试卷中选取60份有效问卷，测试结果可见表6和表3。

表6　测试班和传统班学生的多元智能倾向测试成绩

(三)总结性后测结果与分析

由表1可以看出，两个班在实验前，知识水平、智能表现没有明显差异。用来做比较的两个班基础相当，在这样的前提下做比较可以大大降低选择性实验误差的可能性，也足以证明实验结果的可靠性。由表2可以看出，测试班学生的成绩是更加优异的，差距也很明显，说明多元智能策略可以提高教学质量和教学效果。由表3、表4和表5可以看出，测试班学生的部分智能表现更加优异，传统班与测试班的差距明显，说明多元智能化教学模式对学生的智能发展水平帮助显著，在传统教学模式中，数理逻辑智能、自我认识智能和人际关系智能等智能的受重视程度较低，而在多元智能化教学模式中同样得到了显著的发展。由表6可以看出，每一个正常人都可能具有表格中的8种智能，环境对群体智能的发展程度起着至关重要的作用，相同的环境可能使得群体在智能发展上拥有相似的发展程度；但是单纯的某一种智能在不同人身上的发展程度和反映程度也是有所不同的，不同的个体之间可能在某项智能发展的水平上存在较大的差异。因此，教育方式应以学生多元智能发展水平为依据，因材施教。

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[3]翁灿.机械制造工艺学课堂教学中的点线和面[J].中国教育技术装备，2014(16):94-95.

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(编辑：杨建肖)

2015-11-03

黑龙江省高等学校教改工程项目(编号：JG2014010595)；东北林业大学重点课程建设项目(机械制造工艺学)。

李三平(1981-)，女，湖北汉川人，讲师，研究方向为机械工程。

G642.0

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1008-6927(2016)03-0049-05