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试论《机械设计基础》纲要框图法的实践及其应

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  论文摘要:针对《机械设计基础》课程内容广、杂、散且教材中的公式、图表多的特点,本文阐述了纲要框图图表在《机械设计基础》教学中制作方法、重要性以及优越性,既方便教师教学, 又有利于学生理解掌握。

  《机械设计基础》是高等学校机械类各专业的一门主干技术课,是一门综合性的专业技术基础课。由于它包括的内容广而散,纵横关系复杂,几乎每一章都包括工作原理、类型特点、机构设计或结构设计、参数选择等内容,涉及机械制图、理论力学、材料力学、金属工艺学等多门课程,而章与章之间联系不紧密。该课程包含的内容广,主要表现在关系多、门类多、公式多、图形多和表格多等现象。该门课程与工程实际联系紧密,要学生发挥自己的主观能动性,自己选择参数自己设计,同一个设计题目所选择的参数不只一个,每个同学设计的结果应该是不同的,因而给教学带来一定难度。特别是在课程设计中,不仅要继承前人已有的经验,还要去创新,这又给教学提出了一个难题。基于以上原因,学生认为难学,教师认为难教。随着教学改革的深入、课时的压缩,使得《机械设计基础》成为了机械类课程的一个教学难点。我们在近几年的教学和课程设计的指导中, 采用了纲要框图法教学, 取得了一定成效。

  一、纲要框图的制作

  纲要框图教学法又称沙塔洛夫教学法,由前苏联学者沙塔洛夫发明,1983年况平和同志将该法介绍到我国。纲要框图法就是把教学内容经过加工整理, 用简单的文字和符号以框图图表的形式直观地显示出来。纵的方向, 反映各部分内容的因果关系、转化关系;横的方向, 建立起并列关系、条件关系、比较关系等, 形成一个便于学生理解的逻辑关系网。这样每一个内容用一张框图直观地表示出来,包含工作原理、计算公式、参数选择,以及结构设计等,充分体现“提纲挈领、简明扼要、信息集中、思维对号”的特色。

  在制作纲要框图图表过程中,首先根据《机械设计基础》教学大纲的要求,将每章的教学内容制作成框图图表,并装订成册,在各框图内列出各部分教学内容中的知识要点,用线条和箭头标出它们之间的关联;其次,在课堂上,教师可以根据框图图表展开教学,在黑板上边讲边画,学生可在图表上记录相关内容,这里重点提醒教师在编制框图图表时,要故意把相关知识点空出,让学生做笔记添上内容,养成记笔记的习惯;最后复习总结阶段,学生教师可按图表进行。框图图表的设计制作应注重简捷明了、条理清晰,它不应是教材内容的目录,而应是机构分析设计、零件设计的流程。框图图表设计制作与教师的教学经验有密切的关系,教师应仔细研究、反复推敲修改。另外,图表的制作也并非一成不变,教师应该与其他教师交流经验、反馈信息,并经过多次修改完善框图。

  在框图法教学的实施过程中,有以下几种方法进行教学。一是在上课之前把纲要框图图表发给学生,学生可根据教师所讲内容添加必要的内容,这种方法可以使学生在上课之前就知道这章的重点。二是教师可在黑板上边讲边画,学生抄记框图图表,让学生了解研究问题的基本思路,明确教学的目的和任务。三是在每章讲完之后,进行总结绘制框图图表。这样学生在对这章内容基本掌握之后,有一个巩固和加深所学知识的作用,也可尝试让学生自己归纳出相应的框图图表。

  二、框图法教学的特点

  1.具有较强的逻辑性、概括性,提高了备课效率。框图图表可以把每一章零散的知识内容经过整理有机地联系起来,起到提纲挈领的作用。因框图图表是经过多次修改提炼出来的,具有条理清晰、逻辑性强的特点,知识通过框图图表再现出来,讲稿也就基本准备好了。

  2.调动了学生课堂学习的主观能动性。采用纲要框图教法后,可以做到学生思考与教师的讲解思路同步。学生学习时,能准确抓住重点。

  3.可以方便学生的学习和复习。

  4.可以培养学生科学的学习方法。学生在学习过程中,养成记笔记的习惯,培养善于总结归纳的能力和创新思维的能力。

  针对《机械设计基础》课程内容广、杂、散且教材中的公式、图表多的特点,阐述了纲要框图图表在《机械设计基础》教学中制作方法、重要性以及优越性,既方便教师教学, 又有利于学生理解掌握。该方法可以大大地提高教师的教学效率和学生的学习热情。同时该方法为其他课程的教学提供了一定的参考。

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