基于创新实践能力培养的拖拉机构造教学设计
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[摘 要]拖拉机构造是农业机械化及自动化的专业主干课程，如何在课堂教学中提高学生的积极性和主动性，在实践教学中培养学生的创新思维和创新意识，教学内容的设计是很关键的一个环节。在教学内容设计中引入头脑风暴法、项目教学法等新方法，在教学过程中督促和引导学生积极创新，突破思维障碍，有利于培养他们的工程实践意识和创新能力。同时在课堂教学中引入翻转课堂教学模式，提高了学生学习该门课程的积极性和热情，取得了良好效果。
[关键词]拖拉机构造 教学内容 实践能力 教学设计
[中图分类号] G642.3 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2015）03-0090-03
一、引言
拖拉机构造课程内容较多，涉及内燃机构造、拖拉机底盘、动力输出与控制等三大部分。在教学内容多、学时少的情况下，如何培养基础厚、能力强、素质高，具有创新能力的人才，是课程教学中必须面对的问题。因此如何在拖拉机构造教学过程中，引导学生创新思维，需要教师认真分析、设计每次的实验教学内容，设置相应的问题，督促学生积极创新。传统的思维方法和教学方式，给学生的思维方式套上了无形的枷锁，学生在学习过程中习惯于认为拖拉机的零部件本应该是这样的，而不加以思考。没有科学的思维方法，导致了学生思维的惯性和惰性。本教学设计利用项目教学法、头脑风暴法等多种教学方法引导学生在学习过程中积极思考，培养他们的创新意识和创新思维。
（一）教学内容设计的基本原则
（1）知识与技能
本部分内容主要要求学生了解拖拉机动力输出的功能与要求，掌握拖拉机动力输出方式与特点、农具连接装置类型与特点、牵引装置构成与调节方法、旋转动力输出装置构成与方式、拖拉机牵引力调节方法、牵引力控制系统构成与类型、半分置式液压系统工作原理。
（2）过程与方法
在教学过程中贯彻“做中学，学中做”的工程教育理念，采用项目教学法、实例教学法等多种教学方法相结合的教学方式。项目教学倡导以学生为主体的同时给学生提供更多自主安排的空间，对于学习主动性不强、自控力欠佳的学生，辅以提出引导性问题或任务、知识列表、学习流程的方式，引导学生完成学习任务，获取知识，让学生有路可循、有板可参，在促进学生提高学习效率的同时，还可以协助教师提高课堂监控和管理的有效性。
根据本专业学生的学习特征，学生在学习时主要采用自主学习法、合作学习法及探究学习法，辅以对比分析法和归纳总结法。让学生对拖拉机动力输出的功能与特点产生感性和理性的认识。在教学过程中，积极鼓励学生发现问题、讨论问题、解决问题。通过小组讨论，提供给学生更多的表达与交流的机会，培养他们协作学习的好习惯。通过小组操作小结评比，在提高学生的学习兴趣和团队合作意识的同时，提高学生归纳总结和拓展延伸的能力。
（3）情感态度价值观
学生自主阅读《拖拉机构造》教材相关内容或者查找网络资源，形成独立思考的好习惯。
学生们相互合作，对动力输出系统零部件进行拆装，形成合作意识和协作精神。
学生们将所学知识与实际联系起来，形成运用所学知识服务社会的意识，使自己掌握的知识有用武之地。
（二）教学内容的重难点及教学方法
本章的教学重点为拖拉机动力输出方式与特点，农具连接装置类型与特点，旋转动力输出装置构成与方式，拖拉机牵引力调节方法，半分置式液压系统工作原理。在课堂教学中通过视频，让学生了解各种农机具的连接装置的种类、优点和缺点。针对拖拉机与农机具挂接存在的问题，如耕深调节问题，利用头脑风暴法，让学生们分组讨论；学生们可以天马行空地提出解决问题的设想，不用考虑种种限制及现实中是否可行的问题，由此提高学生学习的积极性和主动性，最后由每组组长负责将本组同学的设想进行记录整理并组织大家进一步讨论，选出3-5种最好的解决问题的设想。
本章的教学难点为旋转动力输出装置构成与方式，半分置式液压系统工作原理。比如动力输出轴分为同步式动力输出轴和标准转速式动力输出轴。其中标准转速式动力输出轴根据操纵方式的不同又可将其分为独立式动力输出轴、半独立式动力输出轴和非独立式动力输出轴，对于这部分内容，先讲解其特点，让学生们自己分析这几种动力输出轴在工作过程中存在的问题，学生们可以课后查资料，也可以和其他同学展开讨论，提出解决问题的方法和设想。在学习液压控制系统这部分内容时，采用翻转式课堂教学模式。与传统的课堂教学模式不同，在翻转课堂教学模式下，课前学生完成知识的学习，而课堂则变成了教师与学生之间、学生与学生之间互动的场所，包括答疑解惑与知识的应用等。在下一次上课前，将每个班的学生分成5个组，每组6-8人，每组选一名组长，确定5道题目，每组抓阄选择一道题目。每组学生需同心协力地完成的内容包括：（1）解析该装置的组成及工作原理；（2）找出该装置在作业中还存在什么问题（寻找其缺点）；（3）查资料了解该装置有没有最新的改进产品，有哪些优点；（4）组织本组同学讨论，利用创新思维和各种创新技法，提出改进该装置的设想及思路。下次上课，每组组长及班干部组成评审团，每组派一名代表上台利用PPT给全班同学讲解，接受同学、评委及教师的提问，最后由评审团给出成绩，此成绩将作为该组学生的平时成绩。
（三）教学内容设计
根据拖拉机技术的发展，不断修订和完善教学内容，教学过程中注重前后课程的衔接及融合，积极利用图片、动画及视频等多媒体手段进行课堂讲授。尽可能多地安排实践环节，提高学生参与拖拉机构造实验的积极主动性，引导学生创新思维。根据教学内容特点重点实施项目教学法、模块教学等新型教学方法，培养学生的工程实践意识和创新能力。
拖拉机构造――动力输出与控制一节的内容较多，采用课堂授课、实践环节及作业完成一体化教学模式。共需要5个学时，具体教学过程见表1。
为了提高学生学习的主动性，让学生自行组成项目小组，6人或4人不等，教师给出项目的题目和任务要求，这些题目都是和实践结合得较为紧密的项目，对学生的要求比较高。学生要完成这些项目，必须具有团队合作意识及实际的工程需求，通过项目的完成，学生的工程实践能力大大提高了。表2列出了部分工程能力训练项目。
四、结语
在教学设计过程中，将项目教学法、头脑风暴课堂讨论法等教学方法渗透到课堂教学和实验实践教学中，有利于培养学生的创新思维和创新意识。将翻转式课堂教学模式引入部分课堂教学内容中，提高了学生学习该课程的积极性和主动性，达到了对学生工程意识和创新能力的培养的目的。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 刘训涛，赵存友，徐鹏.TRIZ理论与大学生创新能力的培养[J].高教论坛，2011（3）：29-31.
[2] 赵静，杨自栋.拖拉机构造学课程教学改革探析[J].大学教育，2014（4）：53-55.
[3] 高志，刘莹编著.机械创新设计[M].北京：高等教育出版社，2009.