机械基础教学思想的实践与研究
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作者: 杨立平
摘要：多年来专业基础课程的教学始终遵循原理、结构等独立性的指导思想进行讲授，而忽略了该课程的承上启下的连接作用的讲授，因而学生学习后不知道该零件的作用、应用场所、制造、维修等。更没有灵活应用或根据其特点而生成创新思路的意思。本文就机械基础课程的讲授思想、改革思路等进行论述，整体运用了工作过程系统化的思想，对该课程进行实质性的改革，提高了教学成效。
关键词：教学思想 实践 研究
树立科学的发展观，建立可持续性发展的教学思想，培养学生创新意识，是职业学校目前最重要的课题。职业教育在优先技能、动手能力、现场意识教育的同时，更应在专业基础课程上深入研究。因为职业教育培养出的学生不是短期培训而匆忙上岗从事最简单的劳动者，他肩负着对本质工作的熟知、技能熟练、改造革新、了解该专业的前沿等的重任，是高素质劳动者。
在机械行业中，从事该行的劳动者，应对组成机械最基本的常用或通用零件知其原理、结构特性、应用场合、与之横向的联系。按照以往的独立式的教学思想进行教学(只讲齿轮、凸轮、连杆机构等原理与结构，而没有具体的载体)是很难实现这一目标的。
一、传统的教学方法的弊端
从多年教学和对学生的调查分析结果看，机械基础传统的教学思想有以下不足。
1，教学与实际应用脱节，学生不知道在学什么
曾经对三届共计240名学生做过调查，其中只有18人说基本学懂了，但没有形成较强的印象。其他同学均说不知道在学什么。而这些同学分配后一段时间，回来再问他们都说，在学校学习时对这门课程很糊涂，工作后对很多概念或计算方法才明白。
这说明我们的教学思想，没有树立以工作过程为前提的教学思路，没有构建一个真正的现场情景。因此，学生没有真正地理解，机械基础到底是一门怎样的课程，用在何地，怎么应用等具体问题。
2，不能形成应用与设计意识
职业教育必须使学生的学习具有可持续性，特别是知识的应用和利用所学知识进行各种创新。传统的教学思想是无法实现这一要求的。
由于是单一的而不是联系性的教学内容，如讲齿轮只是讲形成的原理、形状、参数、几何计算等内容。没有讲齿轮具体的应用、实现的功能，特别是没有具体结合实际应用，因此学生很难建立起应用的意识，在学习过程中对齿轮没有一个清醒的认识，只能是死记硬背，对所学课程没有兴趣，学习效果也就很差。
二、新型的教学思路的构建
想获得好的学习效果，必须通过实际应用或实际设备进行讲解，从认识整体设备到对组成设备的部件的顺序，即从整体到分支的思想进行学习。应该说，机械基础课程内容几乎将机械的所有组成部分包含在内。而原理上讲，机器无非就是由动力、传动、执行控制等组成。各种机构基本是由齿轮、轴、轴承、凸轮等组成。这些零件又牵涉到形状、形成、应用、制造、维修等环节。为此我们对机械基础课程进行了工作过程系统化的分析、组织、调研，形成了以任务和教学情景为标准的教学模式。
1，工作系统的选择
即选择与能力点相关的工作机或工作机构，这些都是现场实际应用的实物。通过这些实物学生能够从中发现所学的机构、零件的结构，应用及特性。首先建立起所学机构或零件的联系性的概念与应用。
根据能力点我们选择了减速器、自行车、汽车(弹簧、轴、变速箱、离合器、联轴器)。上述这些机构或机器，将应具备的能力点均包含在内。
2，能力点的确定
根据机械基础课程的特点，经过分析和与现场应用情况的调研，对整个课程确定了几个能力点。能力点的范围为传动、联接、零件与加工制造、应用拓展(思路创新)等。
传动能力点(原理)包括的内容有：齿轮传动、四杆机构、凸轮、联轴器与离合器、皮带和链传动等。
联接能力点(原理)的内容有：键联接、销联接、螺纹联接等的结构与加工。
零件能力点包括：轴承、轴、齿轮、凸轮、带轮和链轮的结构与加工。
应用拓展的能力点为：利用上述机构进行各种应用机构或输送机构思路的创新。
3，教学情境的创设
教学情境主要是指为实现教学能力点而必需的支撑知识的学习与学习手段和方法的建构。主要有以下几个内容：
(1)链传动、轴承(一种类型)、轴(两种类型)、棘轮机构、维修及工具、维修技巧(扳手、拿龙、挡的调整)。该项内容为“自行车”的工作过程下的教学情境。
(2)轴(一种类型)、轴承(工程用所有轴承的类型、特性、标准及计算等)、齿轮(各种齿轮的类型、特性、应用、制造、材料、计算、标准及结构)、键联接、销联接、螺纹联接；机械制造工艺、铸造等常识性知识。该项内容为“减速器”的工作过程下的教学情境。
(3)弹簧(特性、类型、应用及计算)、轴(强度校核、维修与检测方法和手段)、变速箱(机构、作用原理、类型)、离合器、联轴器。该项内容为“汽车”的工作过程下的教学情境。
(4)上述情境的综合应用，包括：思路的设想、方案的设计、思路的拓展；凸轮机构、间歇结构、四杆机构。属于“自动生产线”的工作过程下的教学情境。
三、实施的具体程序与目标
1，实施的基本程序
在实施时是按照图1的程序进行，并且具体的实现目标与情境是相互统一的。以拓展、意识、思路为主要教学目标。
在实施过程中，应做好各项准备工作。如向学生交代学习情境，学习方法和特点；学习过程中应树立超前的构想意识，即每学一个知识都应考虑如何应用，会应用。准备相应的教学环境(实训场所)、教学设备(减速器、自行车、各种零件的实物与模型)；各种自动生产线、汽车、典型零件的图片。
2，具体目标
(1)减速器工作任务的目标根据减速器组成、教学情境设定等，该任务的目标是：
知道轴的合理结构、正确选择轴的各种参数；根据轴的形状会对其进行分类；能够说出轴制造的设备和加工基本方法。
根据国家标准能够对轴承进行分类；能够说明轴承的结构、组成特点；能够说出轴承的标准代号的含义；能够说明轴承各种参数的含义；会对轴承进行各种保养；能够合理选择轴承类型。
能够根据实际应用特点，合理选择齿轮的基本结构；能够根据例题，按照其设计程序设计计算齿轮；能够说明齿轮在实际中的应用，并且能够灵活地运用；能够合理的选择齿轮的结构，并设计基本尺寸。说出齿轮的各种制造方法。
会选择联接销，并能正确应用。
会选择各种联接键的类型并计算。能够正确应用查取键的各种参数。能够说出各种键的制造方法。
能够选择电机、合理配置链和带传动的顺序。
(2)汽车的工作任务目标汽车中与机械基础有关的内容的具体目标是：
能够说出弹簧的常用类型；选择汽车用弹簧的参数、类型；说出弹簧的制造方法。
分析出汽车用变速箱的基本原理；说出变速箱的基本构成、作用。
能够分析出汽车用轴的类型；能够计算轴的各种参数，能够查表确定轴的形状尺寸；说出轴的常用加工方法。
说出联轴器与离合器的作用、类型、特性等；会选择其类型；根据应用分析并计算两种机构的参数，能够查表最终确定其各种参数。
(3)自行车的工作任务目标自行车与之相关的内容目标包括：
说出链传动的类型；能够分析链传动运动中出现的抖动的原因；说出链节的基本构成与相互联接关系；计算两种传动比；分析应用场合。
说出自行车所用的轴承的特点、维修、保养的方法；说出自行车所用轴的类型、特性。
能够对自行车进行修理并定期进行保养。
(4)自动生产线的工作任务目标其目标内容包括：
能够设计出凸轮的轮廓(对心盘形尖顶与圆顶从动件)；能够设计出铰链四杆机构。
会合理应用各种间歇机构；正确判断出四杆机构的类型。
能够根据所学机构，构思自动生产线(如装瓶机的压盖间隙的设计思路、爬楼梯的车等)。在这个问题上只要求有思路和大体的机构应用(如间歇机构可以用在装瓶机上的压盖过程，因压盖时瓶子必须停下来)。
四、效果分析
基于工作过程系统化的教学思想的实践，对学生和教师有如下成果体现
1，教师方面
在深人研究教学目标、基本技能、实践环节的基础上，通过实践可对上述内容进行合理、客观的修改，使教学与实践联系更加紧密。促使教师对所授课程深入研究，真正做到研究学生，研究教学，研究社会需要等。
教师在实施教学过程中，能够主动地自觉地将所用知识联系起来。使之形成以机构(或机器既工作过程)整体为中心，分解教学的新意识。克服了过去的以整体构成要素为主要讲解，使学生无法知道机构的真正的用途(学生到工厂或社会实践后才知道)，提高了教学与学习的效率。
2，学生方面
通过学习直接就知道所学机构(知识)的内在含义或用途，在学习过程中更清晰的对各种知识进行分析、理解、应用。我曾经问过一些学生(通过工作过程系统化教学学习的学生)，是否有当时学的时候很糊涂，有2／3同学回答没有。l／3的同学回答说很清楚，并且能够对所学知识进行较灵活的应用，能够说出机构应用的各种思路或机构的方案设计。
3，社会效应
由于该教学方法是以提高综合应用的意识和提高学习效率为直接目的，因此，到社会后学生不再重新适应社会对所学知识的评价(由于会学习、学习基础与实际紧密结合、综合应用的意识强烈)，使得用人单位对他们青睐万分。
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