“河北省高等学校创新创业教育教学改革研究与实践项目”
摘 要:机械设计是机械专业的必修课,本文以轴承寿命计算为例,讨论了探究教学法在课程教学中的应用,目的是为独立学院的教学改革提供思路,更好地培育适应当下社会发展的人才。
关键词:探究教学;独立学院;轴承
一、前言
传统的教学方式是老师在讲台上发出信息,学生坐在座位上被动地接受信息,这种教学方式虽然曾经效果显著,培养了大量人才,但现在越来越跟不上时代的发展,越来越不被学生所接受。统计数据显示,学生对PPT+板书的传统教学模式很有意见,认为它们无法调动学生的学习兴趣。
图1 本科毕业生认为母校需要改进的地方
实际上,在教学活动中,学生才是真正的核心,他们也渴望自主,渴望灵活多样的教学模式,渴望老师走下讲台,走到他们中间来一起探索知识的奥秘。因此,探究式教学法一经提出,就备受欢迎,虽然有人指出,采用这种教学方法后,期末考试挂科率比较高,但对于人数较少的小班课堂,应用还是不错的,学生表现积极主动,思路更清晰,解决问题的能力更强,在学习成果方面表现更突出。
机械设计课程是我们学院机械系的核心技术基础课,近些年来,我们一直在探索和实践如何应用先进的多媒体教学技术进行课堂教学手段和方法的改革,提高学生的学习兴趣和课堂授课的效率。启发探究式教学法就是其中应用较多的一种,这种方法简便易行,可以将多种教学手段相整合,在提高学生的学习兴趣和主动参与性的同时达到佳的授课效果。
该课程“概念多,公式多,图表多”,主要讲述各通用零部件设计的内容,知识点繁杂,各章节独立,本文就以轴承寿命计算的讲解为例讲述探究式教学法的应用。
二、主导思想
教学方法和手段改革的主导思想是,紧紧围绕“以学生为中心,以设计为主线”的改革宗旨,精心组织课堂教学内容,突出重点,阐明难点与要点。重点内容要给予强调,难点内容要放慢节奏,扩展内容采用多媒体播放教学短片。
问题探究式教学基本过程:引发问题-组织探究-作出解释-运用深化。
三、具体实施
轴承寿命计算主要是根据设计周期验算所选轴承是否满足要求,或根据载荷和寿命来选择合适的轴承。
(一)分析找问题
问题是思维的出发点,创设一种模拟情景引导学生迅速进入状态,激发学生浓厚的学习兴趣,引发学生主动思考学习。
问题的设置来源有两个,一是学生对哪方面有疑惑,直接提出来。在上课之前先组织调研学生们想解决什么问题,这些问题可能是杂乱的,有的可能跟本节课内容无关,这就需要梳理。二是老师结合学生的知识水平,身边的生活实际,或当前社会热点,历史典故等提出问题。老师提的问题对学生思维虽有引导作用,但在一定程度上限制了学生自主意识与个性的发展,学生若能积极思考,主动质疑问难,则能改被动接受到主动发现,从而体现学生自主学习的特点,所以老师要注意培养学生的质疑能力,鼓励学生大胆发表自己独特的见解。
例如针对有些人对轴承计算不重视,认为只要零件转起来就行了,在课前下载有关轴承失效方面的新闻,视频,通过活生生的实例引起学生设计过程中对轴承寿命计算的重视。在课堂上给大家传看若干失效的轴承实物,结合多媒体播放轴承实际运行情况,让学生自己分析总结轴承的主要失效形式,每种失效是在什么工况下发生的,搞清楚问题的实质,尝试提出解决思路。
(二)讨论找思路
在小组研讨阶段,可在学生自学的基础上,采用小组网上合作探究学习的形式,通过师生互动,生生互动而使课堂交流呈现多维化、多元化。既提供了畅所欲言的环境,也创造了更多的自由空间和自发表现的机会,促进了学生的群体意识和群体交往能力的提高,使学生的自信心和成就感逐步得一增强。
在这种网络式的立体交流中,教师要注意组织学生进行比较、分析、判断和归纳,找出规律,从学会向会学方向转化,提高学习能力。
(三)看书找方法
让学生尝试从书里寻找答案,与课本对照,分析自己思路的优势与劣势,总结经验。
(四)老师讲难点
有些知识点还是需要老师用传统教学的方法一步步讲解,比如轴承寿命、基本额定动载荷等概念的理解,需要借助多媒体,而实际载荷和实际寿命的计算,就需要板书一步步推导展示,在这个过程中,有了前面讨论的基础,学生参与度也很高,还可以设置一些小环节小问题,鼓励优秀和大胆的学生主动回答,对于有不同看法的学生,提倡他们发表意见,阐述自己的观点,激发学生的学习兴趣,增强学生听课的专注性和积极性。
(五)课堂练习
弄清了知识的本质,有了解决问题的技能,还必须把理性的认识具体化,通过一两道典型的课堂小练习,让学生进一步掌握计算过路,验证和巩固刚才的学习内容。在此基础上再鼓励学生继续探索,能用刚学到的知识解决哪类问题,再碰到类似问题,应该如何思考。
四、实施中的问题分析
经过实施后发现,探究式教学法在课前、课中和课后都存在实施难点,对老师的要求比较高。如果老师课前没有做足功课,知识不够渊博,控场能力差,很可能导致授课失败,不仅浪费了学时,还会影响后续课程的进行。
五、结束语
探究式教学模式旨在着力体现新课程关于教学的基本理念,把现代理念与教育实践有机结合起来,让教师在教学过程中教学有所遵循,改革传统教学模式的弊端,更好的达成新课程期望的教学目标。
参考文献
[1]杨可桢,程光蕴,李仲生.机械设计基础[M].5版.北京:高等教育出版社,2006.
[2]濮良贵,纪名刚.机械设计[M].8版.北京:高等教育出版社,2007.
[3]张毅杰等.Solid Works在机械设计基础课程体系中的应用研究.云南农业大学学报.2014,8(1):67-71