謝恒勇 關(guān)文濤
摘 要:職業(yè)院校專(zhuān)業(yè)課教學(xué)中,由于培養(yǎng)目標(biāo)、學(xué)生基礎(chǔ)和教學(xué)方法的不同,需要對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行重構(gòu),我們將其歸納為“實(shí)課虛講”和“虛課實(shí)講”,是教學(xué)藝術(shù)的具體體現(xiàn)之一。
關(guān)鍵詞:機(jī)械制造基礎(chǔ);教學(xué);實(shí)課虛講;虛課實(shí)講
專(zhuān)業(yè)課教學(xué)是職業(yè)院校教學(xué)活動(dòng)的核心環(huán)節(jié)。通過(guò)專(zhuān)業(yè)課的學(xué)習(xí),學(xué)生不僅可以學(xué)到具體的專(zhuān)業(yè)知識(shí),還能學(xué)到從事職業(yè)活動(dòng)必備的專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)和技能,為自己今后的職業(yè)生涯打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。由于專(zhuān)業(yè)課程內(nèi)容龐雜,信息量巨大,因此,對(duì)教學(xué)內(nèi)容的不能照本宣科照單全收,而要裁剪、增補(bǔ)、取舍,使之適應(yīng)教學(xué)需要。
在教學(xué)實(shí)踐中,我們將這些裁剪、增補(bǔ)、取舍的過(guò)程歸納為“實(shí)課虛講”和“虛課實(shí)講”。通過(guò)“實(shí)課虛講”和“虛課實(shí)講”,取得了較好的教學(xué)效果。以下結(jié)合筆者的《數(shù)控機(jī)床》電大課程的教學(xué)實(shí)踐,對(duì)“實(shí)課虛講”和“虛課實(shí)講”的做法進(jìn)行一些探討。
一、專(zhuān)業(yè)課教學(xué)中的“實(shí)課虛講”
(一)機(jī)械結(jié)構(gòu)的“實(shí)課虛講”
專(zhuān)業(yè)課程中往往有大量的機(jī)械結(jié)構(gòu)介紹的內(nèi)容,這些內(nèi)容在教學(xué)中如何處理,是擺在每位專(zhuān)業(yè)課教師面前無(wú)法回避的課題。
例如,在介紹數(shù)控機(jī)床傳動(dòng)齒輪副消除間隙的措施時(shí),其中的“周向彈簧調(diào)整法”的圖示(圖1)與描述如下:“如圖所示,為雙齒輪錯(cuò)齒式間隙調(diào)整結(jié)構(gòu)。圖中齒輪1和2是兩個(gè)齒數(shù)相同的薄片齒輪,它們套裝在一起,可作相對(duì)回轉(zhuǎn),并與另一個(gè)寬齒輪相嚙合。兩個(gè)薄片齒輪的端面均勻分布4個(gè)螺孔,分別裝有螺紋凸耳4和8,齒輪1端面還有另外4個(gè)通孔(凸耳8穿過(guò)此通孔裝在齒輪2上)。彈簧3兩端分別鉤在凸耳4和調(diào)節(jié)螺釘5上,調(diào)節(jié)螺母6可改變彈簧3的拉力,調(diào)節(jié)完畢用鎖緊螺母7鎖緊。彈簧的拉力使薄片齒輪錯(cuò)位,兩個(gè)薄片齒輪的左右齒面分別緊貼在寬齒輪齒槽的左右齒面上,從而消除齒側(cè)的間隙。”
如果通過(guò)圖1的具體結(jié)構(gòu)講解消除間隙原理,按照職業(yè)院校學(xué)生的基礎(chǔ)和能力,絕大多數(shù)學(xué)生是不能理解和掌握的,教學(xué)效果并不好。
在教學(xué)實(shí)踐中,鑒于教學(xué)目標(biāo)只要求學(xué)生理解其原理,而不要求掌握具體結(jié)構(gòu),可以采取示意法:將兩只手?jǐn)傞_(kāi)相對(duì),代表兩只薄齒輪,讓學(xué)生拿一支鉛筆放在食指與拇指之間,然后錯(cuò)動(dòng)手掌夾住鉛筆,相當(dāng)于消除了齒輪間隙。在演示過(guò)程中,提示手掌的轉(zhuǎn)動(dòng)是由于彈簧的拉動(dòng)。如圖2所示。
由于演示生動(dòng)有趣,即提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,又講清楚了原理,取得了較好的教學(xué)效果。
專(zhuān)業(yè)課教材中有大量的結(jié)構(gòu)圖示,對(duì)于這些圖示,可以作為資料供學(xué)生備查,因此有其存在的合理性,但往往不宜直接作為課程內(nèi)容講述。對(duì)于這些內(nèi)容,可以跳過(guò)對(duì)具體結(jié)構(gòu)的機(jī)械講解,采用“實(shí)課虛講”的方法,通過(guò)比喻和動(dòng)作演示,使學(xué)生理解原理即可。
(二)抽象內(nèi)容的“實(shí)課虛講”
數(shù)控機(jī)床的插補(bǔ)原理是《數(shù)控機(jī)床》課程中比較抽象和晦澀的內(nèi)容,理論性較強(qiáng),學(xué)生難以理解,也是教學(xué)難點(diǎn)之一。以插補(bǔ)方法中的逐點(diǎn)比較插補(bǔ)法為例,大部分職業(yè)院校專(zhuān)業(yè)教材編排是:首先介紹逐點(diǎn)比較插補(bǔ)法的概念,然后結(jié)合圖演算插補(bǔ)路徑和方向判別,最后說(shuō)明這種方法的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)(圖3)。
對(duì)于職業(yè)院校學(xué)生來(lái)說(shuō),側(cè)重的是職業(yè)技能的掌握,并不要求設(shè)計(jì)和計(jì)算插補(bǔ)路徑,因此只要講清原理,即可達(dá)到教學(xué)目標(biāo)要求。
在教學(xué)實(shí)踐中,我們引入了盲人走路的情景教學(xué)手段(圖4)。首先邀請(qǐng)一位學(xué)生扮演盲人,手持竹竿(可用教室打掃衛(wèi)生的掃帚代替)沿講臺(tái)邊緣行走,要求不要掉下講臺(tái)。演示過(guò)后,教室首先請(qǐng)扮演盲人的學(xué)生談?wù)劙缪莞惺?,借此進(jìn)行愛(ài)心教育,要求尊重和幫助殘疾人,然后讓學(xué)生討論盲人走路的特點(diǎn)(每邁一步前要用手杖探索判斷方向,速度較慢等),指出這正是逐點(diǎn)比較插補(bǔ)法的特點(diǎn)。
通過(guò)形象直觀的演示,避免了枯燥晦澀的計(jì)算推導(dǎo),使學(xué)生理解了逐點(diǎn)比較插補(bǔ)法的原理和特點(diǎn)。
(三)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的“實(shí)課虛講”
在專(zhuān)業(yè)課教學(xué)中,有大量的機(jī)械運(yùn)動(dòng)圖示內(nèi)容,如曲柄連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng),數(shù)控機(jī)床換刀機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)等等。通過(guò)這些圖示,能使學(xué)生理解機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的原理,但對(duì)職業(yè)院校學(xué)生來(lái)說(shuō),由于缺乏相關(guān)識(shí)圖基礎(chǔ),直接理解運(yùn)動(dòng)圖示非常困難。在教學(xué)實(shí)踐中,這些“實(shí)課”同樣也需要進(jìn)行“虛講”處理。
“虛講”的方法,首先可以通過(guò)教具演示,如曲柄連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng);其次可以通過(guò)多媒體動(dòng)畫(huà)課件演示;三是通過(guò)其他方法演示。
如圖5所示為數(shù)控機(jī)床換刀機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)圖示。由于機(jī)構(gòu)復(fù)雜,無(wú)法使用教具演示,并且授課環(huán)境為普通教室,無(wú)法使用多媒體動(dòng)畫(huà)演示。
在實(shí)際教學(xué)實(shí)踐中,我們根據(jù)換刀機(jī)械手的特點(diǎn),從交警指揮交通的手勢(shì)獲得啟發(fā),通過(guò)教師身體和手勢(shì)的運(yùn)用,直觀形象地模擬了換刀機(jī)械手的動(dòng)作,取得了較好的教學(xué)效果(圖6)。
二、專(zhuān)業(yè)課教學(xué)中的“虛課實(shí)講”
(一)關(guān)鍵概念的“虛課實(shí)講”
在講述改進(jìn)數(shù)控機(jī)床抗振性措施時(shí),有一條措施是填充涂抹阻尼材料。在這里涉及一個(gè)有關(guān)抗振性的重要概念——阻尼,但關(guān)于阻尼,課本上并沒(méi)有相關(guān)解釋。如果籠統(tǒng)帶過(guò),學(xué)生理解上會(huì)出現(xiàn)困難,因此,有必要在這里“虛課實(shí)講”,補(bǔ)充有關(guān)阻尼的概念及相關(guān)知識(shí),以使學(xué)生對(duì)抗振性有全面認(rèn)識(shí)。
“虛課實(shí)講”并不是對(duì)知識(shí)的簡(jiǎn)單堆砌和生硬填充,而要經(jīng)過(guò)分析篩選,變?yōu)閷W(xué)生能夠吸收和掌握的知識(shí)。以“阻尼”知識(shí)的補(bǔ)充為例,阻尼的概念非常抽象,是指阻礙物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)、并把運(yùn)動(dòng)能量轉(zhuǎn)化為熱能或其他可以耗散能量的一種作用。如果直接講述,學(xué)生并不容易理解,因此,有必要將抽象概念變得生動(dòng)具體。在教學(xué)實(shí)踐中,可以讓學(xué)生假想手里有兩個(gè)球:一個(gè)是皮球,一個(gè)是鉛球,同時(shí)放手,讓球落地,提問(wèn)學(xué)生哪個(gè)球彈跳得更久?學(xué)生根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn),自然判斷是皮球彈跳得更久。教師可以解釋?zhuān)瑥哪芰哭D(zhuǎn)移的觀點(diǎn)看,皮球的能量轉(zhuǎn)移和耗散比鉛球慢,因此,皮球的阻尼比鉛球小。然后教師可以提問(wèn)第二個(gè)問(wèn)題:對(duì)于機(jī)械結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō),是希望振動(dòng)像皮球一樣沒(méi)完沒(méi)了,還是像鉛球一樣馬上停止。學(xué)生回答希望像鉛球一樣。有了這樣的知識(shí)鋪墊,學(xué)生就可以理解為什么阻尼材料能夠提高數(shù)控機(jī)床的抗振性。
(二)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖的“虛課實(shí)講”
機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖是用特定的構(gòu)件和運(yùn)動(dòng)副符號(hào)來(lái)表示機(jī)構(gòu)的一種簡(jiǎn)化示意圖,用來(lái)著重表示其機(jī)構(gòu)組成特征。對(duì)于機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖,職業(yè)院校學(xué)生由于相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)限制,不能對(duì)其進(jìn)行全面正確解讀,需要教師補(bǔ)充相關(guān)知識(shí),引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖的讀取,以理解機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖所表達(dá)的含義。
例如,在講述數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)的變速方式時(shí),書(shū)本采用的就是機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖的方式(圖7),并做如下描述:“如圖a所示,它通過(guò)少數(shù)幾對(duì)齒輪傳動(dòng),使主傳動(dòng)成為分段無(wú)級(jí)變速,以便在低速時(shí)獲得較大的扭矩,滿足主軸對(duì)輸出扭矩特性的要求”。
如果不能識(shí)讀相對(duì)應(yīng)的機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖,那么對(duì)于以上描述所傳達(dá)的信息,理解起來(lái)就很困難。因此,有必要補(bǔ)充相關(guān)的知識(shí),對(duì)虛課進(jìn)行實(shí)講。
由于相關(guān)知識(shí)在專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程《機(jī)械基礎(chǔ)》中已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò),因此此處的虛課實(shí)講可以采取啟發(fā)方式進(jìn)行。
前述描述中已經(jīng)提示過(guò)此為齒輪傳動(dòng),因此,教師可以首先提問(wèn)圖中的構(gòu)件和符號(hào)所代表的含義;接下來(lái),可以讓學(xué)生關(guān)注圖中的一些細(xì)節(jié),如為何有些齒輪中間有“×”形符號(hào)及其所表示的含義。
教師可以任意給定電動(dòng)機(jī)一個(gè)轉(zhuǎn)速,然后計(jì)算主軸按不同傳動(dòng)路線最終輸出的不同轉(zhuǎn)速,最后根據(jù)伺服電機(jī)特性,解釋為何通過(guò)降低轉(zhuǎn)速能夠提高輸出扭矩。
通過(guò)以上的虛課實(shí)講,可以使學(xué)生通過(guò)解讀機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖,對(duì)數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)的變速方式有清晰準(zhǔn)確的理解。
三、“實(shí)課虛講”與“虛課實(shí)講”的必要性分析
(一)從學(xué)生基礎(chǔ)看“實(shí)課虛講”與“虛課實(shí)講”的必要性
職業(yè)院校的學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)普遍較差,程度參差不齊,缺乏良好的學(xué)習(xí)方法,學(xué)習(xí)動(dòng)力和探究精神不足,在專(zhuān)業(yè)課學(xué)習(xí)中,面對(duì)復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu)、專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)和概念,感到難以理解,如果強(qiáng)行灌輸這些知識(shí),由于學(xué)生無(wú)接受和消化能力,教學(xué)效果甚微,因此,這些知識(shí)需要虛講,讓學(xué)生對(duì)此有感性認(rèn)識(shí)即可,進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)深化有賴(lài)于今后職業(yè)生涯經(jīng)驗(yàn)的積累。
職業(yè)院校學(xué)生對(duì)知識(shí)的學(xué)習(xí)往往孤立和片面,缺乏舉一反三的能力,不會(huì)用已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)的知識(shí)來(lái)學(xué)習(xí)新知識(shí)和解決新問(wèn)題,因此,需要教室虛課實(shí)講,幫助和引導(dǎo)學(xué)生建立新舊知識(shí)間的聯(lián)系,構(gòu)建完整的學(xué)習(xí)和認(rèn)知體系。
(二)從教材現(xiàn)狀看“實(shí)課虛講”與“虛課實(shí)講”的必要性
教材在教育教學(xué)中有非常重要的作用,是教師授課與學(xué)生學(xué)習(xí)最重要的依據(jù)和參考。但從職業(yè)院校專(zhuān)業(yè)教材的現(xiàn)狀來(lái)看,很多方面并不完全適合現(xiàn)在職業(yè)教育的要求。一是教材內(nèi)容偏多偏難,不適合現(xiàn)在學(xué)生基礎(chǔ)和能力。究其原因,教材大多具有傳承性,過(guò)去的職業(yè)教育具有部分精英教育的特征,學(xué)生需要考試入學(xué),生源質(zhì)量較高,然而世易時(shí)移,現(xiàn)在的職業(yè)教育早已變?yōu)榇蟊娊逃?,學(xué)生入學(xué)幾無(wú)門(mén)檻,但教材建設(shè)嚴(yán)重滯后,依然沿襲過(guò)去的內(nèi)容和體系,甚至內(nèi)容和難度還有膨脹,導(dǎo)致課本越來(lái)越厚,內(nèi)容越來(lái)越瑣細(xì)。
針對(duì)教材的現(xiàn)狀,就要求教師要吃透教學(xué)內(nèi)容,對(duì)教材不能照單全收,而要有取有舍,因?yàn)椤皩?shí)課虛講”并不是簡(jiǎn)單的舍棄,“虛課實(shí)講”也不是簡(jiǎn)單的添加,而是根據(jù)學(xué)生的實(shí)際和特點(diǎn)對(duì)課程的重構(gòu)和詮釋?zhuān)莿?chuàng)造性的教學(xué)活動(dòng),這不但檢驗(yàn)教師的能力和水平,也是教師教學(xué)藝術(shù)的體現(xiàn)方式之一。
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