浅谈机械基础课程实践环节在教学中的运用

姚明

教学过程是教师引导学生从不知到知、从少知到多知的过程。教学过程应该遵循认识过程的规律，即从生动的直观到抽象的思维，并从抽象的思维再到实践。教学过程中有很多种教学方法，如何恰当地运用教学手段，以最大限度地提高教学质量，达到最佳的教学效果，是每一位教师毕生探索的问题。笔者在机械基础课程的教学中适当地将实践环节运用在教学中，并与讲授法相结合，获得了很好的教学效果。

我国古代教育家荀子曾说过“不闻不若闻之，闻之不若见之”，指出教学要以闻、见为基础。教师通常运用实物、模型、图表、挂图、多媒体课件等直观手段，引导学生充分感知教材，丰富学生的直接经验和感性知识，为学生正确而深刻地理解教材打下基础。感知教材是学生掌握知识的第一步，而实践同样是学生掌握知识的重要环节。在教学中适当运用理论联系实际这一原则，不仅使知识更加鲜明、生动、形象，易于学生理解记忆并激发其学习兴趣，还有助于发展学生的观察力、形象思维能力等。

机械基础是中职学校机械类课程的专业基础课，为学习专业技术课程和今后在工作中合理使用、维护设备以及进行技术革新提供了必要的理论基础知识。学生对教材内容的掌握，直接影响到今后在工作岗位上对机器设备性能的了解、工作原理的分析及设备操作。在教学实践中，如果教师只是在课堂上谈机器、机构的工作原理、运动状态等，学生会觉得很抽象，对一些基本概念往往死记硬背，随着时间的推移或环境的变化，记住的内容很快就会被忘掉，也就无法用理论来指导实践。这种教学特别是对未经过生产实习的学生来说效果很差。如果在教学中除了适当地使用教具模型和课件以外，再采用参观和制作等方法，教学效果会得到非常明显的提高。

一、从传动方式的“组合体”中温故知新

教材在有关机械传动的部分主要介绍了摩擦传动、螺旋传动、链传动和齿轮传动等常用机械传动方式，然后介绍了各种传动方式的综合运用——轮系。学生在学完各种传动方式后，对这些传动形式的工作原理及传动特点等有了一定的认识，但由于缺乏感知，这些传动形式组合在轮系中如何运用、使轮系呈现出怎样的效果，学生的想象和实际情况存在很大的偏差，并且有些内容容易被混淆。在轮系的学习中，任意轴转速计算、末端件移动量计算和移动方向判别出现的问题较多，学生也认为难学。笔者尝试在讲授轮系之前安排一次参观课。

参观前，笔者对学生提出要求，对前面所学的知识进行概括、归纳，例如，摩擦传动与啮合传动有什么区别，外啮合传动与内啮合传动有什么区别，螺旋传动中有关方向如何判别等。参观中，要求学生注意观察和纪录，借助学校实习工厂的两台CA6140车床，打开其中一台车床的主轴箱及左侧罩壳，让学生观察带传动、齿轮传动（包括双联滑移齿轮、三联滑移齿轮、斜齿圆柱齿轮及内外啮合方式等）。摇动中拖板，让学生观察螺旋传动；搬动手柄，让学生看清滑移齿轮（只能是直齿圆柱齿轮）是如何滑移的，滑移后产生什么效果，边操作边讲解这些传动的特点，看清从电动机到末端件是怎样的一条传动路线。开动另一台车床，让学生看清最慢转速、最快转速（感受主轴的低速与高速）、刀架的纵向横向移动及机动和手动进给，使学生在转速变化和末端件的运动中获得直观的体验。

参观中发现，有的学生脱口将螺杆说成蜗杆，这并不是口误，而是概念上的混淆。类似的情况在抽象的理论教学中是很容易出现的，学生经常张冠李戴。在参观课上，教师可以及时发现问题，随时更正错误。参观后，笔者要求学生及时总结，在总结中让学生复述观察到的内容，通过提问几位学生，大家互相补充，能将传动路线及各种传动件叙述得比较完整，达到了很好的教学效果。这样的参观课使学生受到了生动实际的教育，激发了学生的学习兴趣，有助于学生对所学内容的理解和记忆，也有助于发展学生的观察能力和分析能力。

二、从自制铰链四杆机构的模型中悟彻新知

平面连杆机构中的铰链四杆机构，在很多机器设备中都有应用。学习这部分内容，不仅可以帮助学生知道机器是怎么传递和转变运动的，还可以为他们今后对设备的改造打下一定的理论基础。以往讲到铰链四杆机构这部分内容时，教师往往会用曲柄摇杆机构、双曲柄机构等教具给学生演示，通过对曲柄存在条件的讲解来推出铰链四杆机构三种基本类型的组成条件。很多学生是通过死记硬背的方法来记住这些组成条件的，即使能做出教材的配套练习，也是糊里糊涂、一知半解。

如果给学生布置一道自制铰链四杆机构的作业，效果就会有很大的不同。这个作业可以是个人操作，也可以是小组操作。

准备材料：宽约2㎝的杆状硬纸板条或木条，分别以a、b、c、d符号为代表，a杆长30㎝、b杆长45㎝、c杆长30㎝、d杆长50㎝，将每根杆的两端钻出与螺钉大小配套的孔。四套螺钉螺母，再在a杆上10㎝处钻个孔（或在a杆上10㎝～15㎝处做成滑槽），以便于改变杆的长度。将a、b、c、d四根杆的两端两两用螺钉螺母固定，便形成了铰链连接。

操作1：把d杆固定，作为机架，使a杆的杆长为15㎝，并转动a杆。此时会发现，a杆做整周转动，b杆做平面运动，c杆做往复摆动。这是一个曲柄摇杆机构；再调整a杆的长度为10㎝，会发现各杆仍然是原来的运动样式，只是c杆的摆动角度发生变化，随着a杆变短，c杆摆角减小。

操作2：以c杆为机架，a杆长度为15㎝。此时再转动b杆会发现，b杆无法做整周转动，只能是b、d两杆在某一角度内摆动，成为双摇杆机构。

操作3：以a杆为机架，a杆长度为15㎝。此时转动b杆会发现b、d两杆都能做整周运动，得到双曲柄机构。

操作4：将a杆的杆长调整为30㎝，再重复上述过程发现，无论哪根杆被固定，均只能得到双摇杆机构。

学生通过这样的有趣操作，加深了对机架、曲柄、摇杆、连杆等概念的理解，同时，对铰链四杆机构三种基本类型的组成条件的理解和记忆也有很大的帮助。有的学生在杆上做滑槽来调整杆长，看清了四杆的长度变化及以不同的杆为机架对机构产生的不同影响。通过自制操作，启发了学生的创造性思维，使他们明白了在实际应用中，为了达到具体要求，可以通过调整杆长达到目的。

现代化教学手段的发展，可以帮助学生更好地感知教材，而教师教学的目的就是让学生更好地掌握和运用教材的知识。运用直观手段、实践手段只是提高教学效果的手段而不是目的，只有在必要时才使用，而且要正确使用。在教学中无论采用什么教学方法，都要使学生理解教材的独立性和积极性得到提高，而不影响学生抽象思维的发展。教师应该在教学中灵活应用多种教学手法，以达到更好的教学效果。

“析万物之理，判天地之美。”对于机械基础课程的学习，理论脱离实践是最大的不幸。教师还要为学生精心设计作业练习，减量提质，巩固、促进学生的学习。教师通过学生完成作业的情况，发现学生在理解知识方面存在的问题或者薄弱环节，及时反思并采取具有针对性的补救措施，重点解决遗留问题，逐个击破，一一化解，这样才能优化教学效果，增强教学实效。

理论来源于实践，实践深化理论、指导理论，实践是连通物质与意识的桥梁，理论可以视为意识。鉴于此，机械基础课程的教学应该与实践相融合，从学生的生活经验和已有的知识背景出发，通过生活中的具体实例创设情境，让学生在生活中去发现、去探究，认识并掌握知识与技能。

（作者单位：无锡技师学院、江苏省无锡立信中等专业学校）