如何运用行动导向法提高教学效果——《机械基础》课程设计实践与应用

罗 粤



如何运用行动导向法提高教学效果
——《机械基础》课程设计实践与应用

罗 粤

探讨中等职业学校《机械基础》教学中教与学的问题，旨在提高学生兴趣、课堂主体参与性、营造实施探究型学习的氛围，着力培养关键能力，提高学生在实践中综合应用专业知识的能力。

机械基础；课程设计；行动导向法

《机械基础》是机械类一门理论性与实践性很强的专业基础课，与生产实际结合紧密。一方面对学生认识机械装置起着举足轻重的作用，另一方面对学生学习专业课程起着承上启下的作用。然而机械基础课程内容涵盖面广，涉及多门知识。以“知识掌握”为主要任务的传统教学,虽借助了大量挂图、模型、零件实物以及多媒体手段，但现实是中职学生极易产生惧学和弃学的情绪。如何有效地控制和引导学生的学习行为，突出“能力目标”的职业教育要求？教师必须改变教学观念和教学行为，课堂教学设计必须坚持“以能力为本位”，而能力只能通过训练获得提高。教师要掌握并灵活运用行动导向教学方法，以项目为载体，构建学习情境，引导学生主动地完成学习任务，实现教学到导学的转变。

一、创设情境、激发探究欲望

体现先进的职业教育观念的课程教学，共六项基本原则：职业活动导向；突出能力目标；项目载体；用任务训练职业岗位能力；以学生为主体；知识理论实践一体化的课程设计。

教师要根据学生的认知能力设计能诱发探究活动发生的学习任务，采用诱导和启发的教学方式，为探究提供动力和方向。为学生创造情境，设计教学活动、提供教学空间及教学资源，把抽象运动原理通过学生“做”转化成实物运动表现出来，达到“做中学”的教学目的。为激发学生的探究欲望，根据《机械基础》教学要求：熟悉机械传动常见形式及工作原理，具备根据工作需要，正确选用和分析传动方式与类型的初步能力。笔者以“学习任务”形式，以工作过程为导向，以学生(小组)为主，引导学生自主学习与探究。让学生通过“获取信息、制订计划、实施计划、评估效果”建构知识。采取前期铺垫、由易向难过渡、层层推进的方式，围绕常规教学：带传动、齿轮传动、蜗轮蜗杆传动、变速机构、联轴器、离合器和轴承装置等提出综合性教学“课程设计”课题。以看似简单的技术参数，将教学内容有机地联系起来，巧妙地引出教学重点，化解难点。激发学生的学习兴趣，引导学生有效开展学习活动、建构自己的知识。

二、保证充足探究时间

由于《机械基础》教学时间只有一学期，学生又缺乏机械加工及传动的实践经验，要完成课程设计的难度较大。没有充足的时间让学生自主探究，任务完成效果不会好。“时间是成功的保证”，探究的时间与课题内容的难易程度、内容多少、考核评价要求、学生的文化基础、专业素养及教学设备等因素有关。因此，教师事前要做好充分教学准备，分析教学目标、分解教学任务、制定教学设计方案、编写教案、考核要求、效果评估、交流与互动等。总时间安排为三周，实际授课时间为八节，采取集中教学与小组课后观察、讨论、合作、实践、思考、总结相结合，充分利用互联网与学生沟通、指导。指导教师应主动与班主任配合，解决学生的实际问题，做好课题跟踪、合作、协调、监督等工作。让学生相互交流、人人参与、各展所长、小组竞争，促学生发扬团结合作精神。鼓励学生自主探究、自由想象，积极参与探索整个过程，从中体验到参与的艰辛与收获的快乐。

三、以项目为载体的课题设置

选择一个贯穿课程的大型综合项目，作为训练学生职业岗位综合能力的主要载体，这就是以项目为课程训练载体的原则。根据这一原则选择的课题要具有实用性、覆盖性、典型性、综合性、趣味性、挑战性、可行性。

(一)提出任务与要求

笔者多年前参与社会实践时接触到旋喷钻桩设备，结合学生实际提出此《机械基础》课程设计课题：采用普通电机转速n1=1470r/min传动 ，输出轴欲实现两级转速n2 =5r/min、n3=600 r/min。要求：画出机构运动简图；完成课程设计的装配图(草图)；写出课题的设计报告。分小组完成任务，4～5人一组。题目短小，看似简单，易激发学生的求知欲。要求学生课后思考、收集信息、整理、讨论给出一个或两个变速方案。

1.确定教学目标

依据教学大纲、教材内容以及学生的认识能力制定教学目标。

(1)知识目标：进一步掌握常用机械传动原理、结构、特点、连接关系、运用场合的相关知识。

(2)能力目标：能够识读一般性“机构运动简图”，分析机构的工作原理、装配关系，提高分析归纳能力和理论联系实际的能力，提高职业素质。

(3)情感目标：能够充分体验机械基础与实际生活的关系，分享团队合作的愉悦心情，体会成功的喜悦，激发对机械基础的学习兴趣。

2.重点与难点

课题的重点：在于引导学生如何完成由高速n1=1470r/min传动 →输出轴转速n2=5r/min的机构运动简图。

难点：指导学生绘制出此课程设计的装配图(草图)。

(二)课题分析

该课题看似简单，实质内涵丰富、涉及专业知识面广、理论与实践紧密，对学生的识图能力提出较高的要求。高速传动路线：高速轴转速n1=1470r/min传动 →输出轴转速n3=600r/min降速比一般，可采用皮带轮变速；低速传动路线：高速轴转速n1=1470r/min传动 →输出轴转速n2=5r/min降速比很大。要实现n2的降速需用到齿轮、蜗轮蜗杆机构，要实现n2、n3输出共用一轴要用上离合器，设计要力求简单、结构紧凑。

(三)教学过程设计

1.课题引入

用生活和生产中的实例引入，让学生明白这次任务的目的与要求，掌握常用设备结构、特点、性能。将学生分组，在教师的引导下参观普通车床，重点观察V带轮传动结构、特点、速比的变化及床头箱变速机构；参观固定式旋转吊车重点观察齿轮、蜗轮蜗杆传动的结构、特点、速比的变化；观察拖拉机变速箱的齿轮离合器变速、制动器结构、特点及轴上零件的结构特点和固定方式；观察分度头的速比的变化；观察抽水泵与电机的连接方式。

充分利用广东省技能竞赛“变速箱装、拆实训”培训实物，组织学生对工农-12拖拉机变速箱进行装、拆实训。通过“尝试梨子的味道”，提高学生对机构的认知，增强感性认识，引导学生由“要我学”变成“我要学”。

2.传动方案选择

带、齿轮、蜗轮蜗杆传动传动比的计算。

高速传动路线：高速轴转速n1→输出轴转速n3的降速比i=n1/n3=2.45，一般可直接采用皮带变速。

低速传动路线：高速轴转速n1 →输出轴转速n2=5r/min降速比i=n1/n2=1470/5=294很大,考虑在高速传动路线基础上降速则294/2.45=120降速比仍然较大,需进一步分级降速。方案一：如电机→皮带轮→齿轮。形成多级多轴传动，由于低速与高速比相差大，不利于变速，箱体尺寸增大等特点。方案二：电机→皮带轮→齿轮→蜗轮蜗杆。蜗杆具有传动比大、承载能力大，传动平稳、噪音小、有自锁性等特点。引导学生选择第二方案。

3.轴及轴系零部件选择

(1)与电机的连接方式采用联轴器，选用刚性还是弹性？

(2)齿轮与轴的连接方式有三种：齿轮固定在轴上；齿轮在轴上滑动；齿轮空套在轴上。

(3)轴承选择：选用滚动轴承，主要根据受力状况来定。

(4)轴的结构要求：轴和轴上的零件要有准确的工作位置(定位要求)；各零件要牢固而可靠地相对固定(固定要求)；轴应便于加工，轴上零件要易于装拆(工艺要求)；尽量减少应力集中(疲劳强度要求)；轴各部分的直径和长度的尺寸要合理(尺寸要求)。

4.完成机构运动简图、装配图(草图)

让学生根据自己的课程设计方案完成运动简图、装配图(草图)，请《机械制图》专业老师参与指导。指导老师给出参考图，并给予详细解释、答疑。

(1)低速传动路线：电机→联轴器→皮带轮→空心齿轮轴(齿轮1)→齿轮2→轴Ⅱ→蜗杆1→蜗轮1→轴Ⅲ→蜗杆2→蜗轮2→离合器→主轴Ⅰ(动力输出)。

(2)高速传动路线：电机→联轴器→皮带轮→空心齿轮轴(齿轮1)→离合器→主轴Ⅰ(图示状态直接动力输出)。

课程设计机构运动简图

5.教学流程

6.知识拓展

(1)从动皮带轮2与机体如何连接？

(2)主轴Ⅰ跨度较长如何处理？如何冷却、润滑？

(3)此机构高速轴运转时，蜗轮蜗杆同时也是在转动的，怎样避免？

(4)如果该机构要求多种变速如何解决？

(5)该机构对高速、低速均提出正反转要求又该如何解决？

鼓励学生查手册、上网查资料、相互讨论，开拓视野，增长知识。

(四)评价与效果

评价要体现人人参与，个性化和差异性，因此应对项目的全过程进行评价。过程性评价主要考察学生在活动中的表现，主要考察学生搜集和处理信息的能力、专业技术交流的表达能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及与团队合作的能力、决策和创新能力。让学生自己来评估，包括：是否实现了目标？如果没有实现，存在什么问题？实施过程中出现了什么问题？如何解决的？结果中哪些好，哪些有待改进？行动导向教学法的评价重点是什么是下次可以改进的？

学习结果评价表

(续上表)

四、体会

1.采用行动导向教学法，由课本为中心转变为以实际任务为中心，让学生学有所悟、学有所用。通过小组完成任务，让学生充分参与到教学和实践的过程中。实现了从“知识的传递”向“知识的建构”转变；学生由“被动接受的学习型”向“主动学习，探索型”转变；由于现代信息技术的应用，专业理论教学由单一授课模式向综合学习环境转变。从而使学生的学习行为、自学能力、钻研能力得到很大提高，养成面对问题时的思维习惯，学会表达，与人交流合作、沟通，对提高他们日后的就业非常有实际意义。同时整个学习过程，是一个人人参与的创造实践活动，充分发掘了学生的创造潜能，符合现代职业教育“以能力为本”的理念。

2.对教师的要求更高。它不仅要求教师要有丰富的专业知识和过硬的实践能力，最难、最复杂的还是要有效地控制教学现场，掌握好教学目标的尺度，对教师驾驭课堂的能力提出更高要求。

3.还可充分利用三维CAD技术，实现可视化立体设计，提高教学效率。

实践证明，灵活、有效地运用行动导向教学法，教学效果提升明显。《机械基础》教学运用现代信息技术，改进传统教学方法，以行动能力为目标，以实践性技术知识为支撑， 将综合职业能力融入工作任务，突出了职业素质和职业能力的培养主线，有利于培养学生的“自我学习能力”，以培养学生的持续发展学习能力。

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责任编辑 何丽华

2015-12-25

罗 粤(1971-)，女，广东梅州农业学校机械高级讲师。主要研究方向：机械专业课程教学及实践教学。(广东 梅州/514011)

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