以項目化教學(xué)為主導(dǎo)的多元化教學(xué)法在“機械設(shè)計基礎(chǔ)”課程中的實踐研究*

束傳俊，陳 云

（安徽國防科技職業(yè)學(xué)院機械工程系，安徽六安 237011）

以項目化教學(xué)為主導(dǎo)的多元化教學(xué)法在“機械設(shè)計基礎(chǔ)”課程中的實踐研究*

束傳俊，陳 云

（安徽國防科技職業(yè)學(xué)院機械工程系，安徽六安 237011）

基于對齒輪測繪教學(xué)設(shè)計的思考，提出將項目化教學(xué)為主導(dǎo)的多元化教學(xué)法運用到“機械設(shè)計基礎(chǔ)”課程教學(xué)中，以項目為載體，采用過程性與終結(jié)性考核相結(jié)合的方式對學(xué)生進(jìn)行考評.結(jié)果證明，該教學(xué)法培養(yǎng)出的學(xué)生具備更加扎實的專業(yè)基礎(chǔ)知識和較強的創(chuàng)新實踐能力.

齒輪測繪；教學(xué)；項目化；多元化；實踐

“機械設(shè)計基礎(chǔ)”是將“機械原理”與“機械設(shè)計”進(jìn)行整合的一門系統(tǒng)課程，該課程是高職機械類專業(yè)必修的核心專業(yè)基礎(chǔ)課，它不僅要以機械相關(guān)課程（如機械制圖、金屬材料、互換性與測量技術(shù)等）為基礎(chǔ)，而且也直接影響后續(xù)齒輪減速機設(shè)計與畢業(yè)設(shè)計的學(xué)習(xí)，即機械設(shè)計課程起到一個承上啟下的作用.目前，高職類學(xué)生普遍學(xué)不好該門課程，反應(yīng)課程理論知識點多，難度大，難以掌握，忘得快.究其原因，有以下幾個方面：（1）近些年高職招生的不利影響，招收的學(xué)生基礎(chǔ)相對偏弱，接受能力和邏輯思維能力不強；（2）高職類所用教材為了追求知識的學(xué)科性和系統(tǒng)性，偏離課程知識服務(wù)于職業(yè)教育的目標(biāo)，教材里的有些知識點過深，使學(xué)生難以理解，例如蝸桿傳動的強度計算、滾動軸承的載荷計算等；（3）教學(xué)方法常常采用滿堂灌的方式，學(xué)生死記硬背，枯燥無味；（4）實驗設(shè)備過于陳舊、簡陋.

1 齒輪測繪教學(xué)設(shè)計

齒輪測繪是“機械設(shè)計基礎(chǔ)”課程中的一個重要內(nèi)容，其教學(xué)分為五個過程：

（1）項目準(zhǔn)備：準(zhǔn)備實際生活中常用的直齒圓柱齒輪（供測繪用）.

（2）理論講解（傳統(tǒng)教學(xué)方法）：講解教材上齒輪的基本知識及相關(guān)公式，如：齒輪公法線的定義［1］（齒輪跨過一定齒數(shù)k所量得的漸開線間法線距離）.表示方法（Wk），計算公式—Wk＝（k－1）pb＋sb，k為跨測齒數(shù)，pb為基圓齒距（pb＝πm cosα，α－壓力角、m－模數(shù)），sb為基圓齒厚.接著講解齒輪模數(shù)計算公式：m＝（Wk－Wk－1）／（πcosα）．

（3）設(shè)定問題情境：兩個齒輪，一個正常標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，另一個齒廓磨損量較大的直齒圓柱齒輪（如圖1所示）.向?qū)W生提出問題：“兩種齒輪，究竟如何選擇測繪方法？一樣還是不一樣？”.

（4）實踐：準(zhǔn)備實踐場所，讓學(xué)生進(jìn)行測繪.

（5）比較型教學(xué)：基于兩種不同的齒輪測繪，積極引導(dǎo)學(xué)生思考并歸納兩種齒輪測繪方法的相同點與不同點.

由此不難看出齒輪測繪教學(xué)運用了以下幾個教學(xué)手段：

（1）項目化教學(xué)：以齒輪測繪項目為教學(xué)中心，將學(xué)生被動接受變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)，激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣，提高動腦動手能力.

（2）理實一體化教學(xué)：理論與實踐相結(jié)合，變枯燥的齒輪相關(guān)理論知識成可以“看得著、摸得著”的實物，這樣不但可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且還能讓他們深刻體會到理論知識對實踐的指導(dǎo)作用，能夠激發(fā)他們對學(xué)習(xí)新知識的渴望.

圖1 正常與磨損的標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪圖

（3）比較型教學(xué)：通過兩種標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪測繪方法的對比可以讓學(xué)生學(xué)到①根據(jù)m＝da／（z±2h*a）測量計算齒輪模數(shù)，受齒頂圓磨損（造成測出來的齒頂圓直徑誤差大）因素的影響；②根據(jù)公法線長度測量計算模數(shù)，由公式m＝（Wk－Wk－1）／（πcosα）可知模數(shù)不受齒頂圓磨損因素影響.由此可以培養(yǎng)學(xué)生們的縱向思維能力，而且也能加深他們對所學(xué)理論知識的理解與全面掌握.

（4）問題導(dǎo)學(xué)式教學(xué)：傳統(tǒng)的教學(xué)以老師問學(xué)生答為主，而“問題導(dǎo)學(xué)”是教師精心設(shè)計問題情境，讓學(xué)生自主解決問題，調(diào)動其主觀能動性，積極培養(yǎng)他們發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力.齒輪測繪中，老師精心準(zhǔn)備兩種不同的齒輪，讓學(xué)生思考并選擇恰當(dāng)?shù)臏y繪方法.

2 機械設(shè)計基礎(chǔ)教學(xué)思考

2.1 項目化教學(xué)

項目化教學(xué)是指師生通過共同實施一個完整的項目（工作）而進(jìn)行的教學(xué)活動，此時，課堂的主動權(quán)交給學(xué)生，教師扮演指導(dǎo)學(xué)生的角色，從而把課堂還給學(xué)生，充分調(diào)動學(xué)生的主觀能動性.

“機械設(shè)計基礎(chǔ)”是一門集實踐動手能力、綜合分析解決問題能力于一體的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課，重要性不言而喻，因此，在教學(xué)過程中我們采用項目化教學(xué)將課程內(nèi)容分成N個項目模塊，以項目（工作任務(wù)）驅(qū)動，充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提高學(xué)生應(yīng)用知識的能力，提升學(xué)生就業(yè)的核心競爭能力.

2.2 多元化教學(xué)［2］

基于對齒輪測繪教學(xué)設(shè)計的思考，將理實一體化教學(xué)法、比較教學(xué)法及問題導(dǎo)學(xué)式教學(xué)法融入到“機械設(shè)計基礎(chǔ)”項目化教學(xué)中，發(fā)揮三種教學(xué)法的優(yōu)勢，具體應(yīng)用如下：

（1）理實一體化教學(xué)法［3］教學(xué)過程設(shè)計：機械設(shè)計基礎(chǔ)課程的理論知識點多而抽象，許多學(xué)生前學(xué)后忘.針對此現(xiàn)象，可以將實踐教學(xué)與理論教學(xué)進(jìn)行互補，如：講到平面四桿機構(gòu)時，可讓學(xué)生觀察公交車車門啟閉機構(gòu)；講到機械傳動機構(gòu)時，可以帶學(xué)生現(xiàn)場參觀減速器的實體及內(nèi)部結(jié)構(gòu)；講到曲柄搖塊機構(gòu)時，可以讓學(xué)生觀察自卸翻斗車卸貨物過程等等.不難看出，理實一體化教學(xué)可以將枯燥的理論知識轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實中的機械零部件產(chǎn)品，這樣不但可以激發(fā)學(xué)生們的學(xué)習(xí)積極性，而且還能達(dá)到事半功倍的教學(xué)效果.

（2）比較教學(xué)法教學(xué)過程設(shè)計：機械設(shè)計基礎(chǔ)課程有很多看似相同的知識點，如：四桿機構(gòu)中的曲柄滑塊機構(gòu)、曲柄搖塊機構(gòu)；螺紋連接里的普通螺紋、管螺紋；常用傳動零部件中的聯(lián)軸器、離合器等.對比式教學(xué)就是老師引導(dǎo)學(xué)生將相近或相似的事物進(jìn)行比較，在比較的過程中，可以讓學(xué)生認(rèn)識事物的相同點和不同點，加深對知識的理解和記憶，提高學(xué)習(xí)效率.

（3）問題導(dǎo)學(xué)式教學(xué)法教學(xué)過程設(shè)計：問題導(dǎo)學(xué)式教學(xué)可以將傳統(tǒng)的繼承性學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)閯?chuàng)新性學(xué)習(xí)，學(xué)生的腦袋不再是被灌滿知識的罐子，而是一個激情燃燒的火把，而“問題”可以讓火把越燒越旺.如：講到間歇機構(gòu)時，可以設(shè)置這樣一個問題“為什么在看電影時，會感覺到畫面有停頓感？”；講到齒輪點蝕時效時，可以提問“路面上本沒有坑，可后來產(chǎn)生了一個小坑，隨著時間的推移，坑會越來越大，后果是啥？”此外，設(shè)定問題情境時，老師應(yīng)該精心設(shè)計難度適宜、與生活聯(lián)系緊密的問題.

3 教學(xué)法的必備條件

（1）項目化教學(xué)內(nèi)容：項目化教學(xué)內(nèi)容是新教學(xué)法實施的基礎(chǔ)，項目應(yīng)源于實際生活、企業(yè)中比較實用的例子，將學(xué)生進(jìn)行分組，每組同學(xué)相互學(xué)習(xí)、配合，共同努力完成項目任務(wù)（工作）.

（2）師資水平：既懂專業(yè)理論知識又會實際操作的復(fù)合型教師是機械設(shè)計基礎(chǔ)教學(xué)的前提.這樣的教師方能將理論與實踐教學(xué)統(tǒng)一起來，引導(dǎo)學(xué)生去思考實踐中所遇到的問題，啟發(fā)他們把互相關(guān)聯(lián)的理論知識進(jìn)行對比，找出相同點與不同點.

（3）實踐基地建設(shè)：部分高職院校由于經(jīng)費緊缺，影響了對實踐基地的投入，導(dǎo)致實踐場所缺乏相應(yīng)的硬件設(shè)施，如減速機、內(nèi)燃機、汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)等.一個設(shè)施齊全的實踐基地是機械設(shè)計基礎(chǔ)教學(xué)的根本保證.

4 考核方式

考核采用過程性與終結(jié)性考核相結(jié)合的方式［4］，學(xué)生最終的成績由職業(yè)素養(yǎng)考核（20%）、模塊過程性考核（45%）、綜合項目考核（15%）、期末理論知識（20%）考核四部分構(gòu)成，其中：職業(yè)素養(yǎng)考核是貫穿在學(xué)生進(jìn)行每一個模塊任務(wù)的全過程中，重點考察學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、合作精神、安全常識、操作規(guī)范等內(nèi)容，這些考核內(nèi)容與實際工作中的責(zé)任心、溝通能力、團(tuán)隊合作意識息息相關(guān)，表1為職業(yè)素養(yǎng)評價表；項目模塊過程性考核針對每個項目考察學(xué)生職業(yè)技能、自學(xué)能力、任務(wù)完成情況等，同樣貫穿于學(xué)習(xí)全過程，每個項目模塊完成時按照過程性考核評價表（見表2）進(jìn)行考核；綜合項目考核主要考察學(xué)生對專業(yè)知識綜合應(yīng)用的能力；期末理論知識考核內(nèi)容主要為專業(yè)崗位必須的基本理論知識.學(xué)生最終的課程成績匯總表如表3所示.

表1 職業(yè)素養(yǎng)考核評價表

表2 過程性考核評價表

表3 成績匯總表

5 總結(jié)

本文提出的以項目化教學(xué)為主導(dǎo)的多元化教學(xué)方式，不但符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高他們學(xué)習(xí)的積極主動性，而且使理論與實踐教學(xué)實現(xiàn)一體化，做到工學(xué)結(jié)合，達(dá)到教學(xué)效果的最優(yōu)化，從而可以培養(yǎng)出更多理論知識扎實、實踐能力強、讓用人單位滿意的高素質(zhì)實用型人才.

［1］陳立德.機械設(shè)計基礎(chǔ)（第三版）［M］.北京：高等教育出版社，2007.

［2］朱濤.以項目化教學(xué)為主導(dǎo)的多元化教學(xué)法在《C程序設(shè)計》課程教學(xué)的應(yīng)用［J］.科技信息，2010，（31）：219.

［3］張華.理實一體化教學(xué)方法探索［J］.中國科技縱橫，2011，（3）：247－248.

［4］李建興.高職院校項目課程考核方式的改革與實踐［J］.教育與職業(yè)，2013，（5）：145－146.

（責(zé)任編校：晴川）

Practice Research of Diverse Teaching－Oriented Project Teaching in the Course of M echanical Design

SHU Chuanjun，CHEN Yun
（Department of Mechanical Engineering，Anhui National Defense Vocational College，Lu’an Anhui237011，China）

Based on the consideration of the teaching design of gearmapping，this paper proposes applying diverse teachingmethodoriented project teaching intomechanical design course.Themethod takes project as a carrier，and uses process evaluation combining with summative assessment to evaluate students.It is indicated that it can cultivate studentswithmore solid professional knowledge and strong ability of innovation and practice.

gearmapping；teaching；project；diversification；practice

G712

A

1008－4681（2014）05－0133－03

2014－06－09

2013年安徽省質(zhì)量工程資助項目“模具設(shè)計與制造特色專業(yè)”（批準(zhǔn)號：2013tszy087）.

束傳俊（1966－），男，安徽六安人，安徽國防科技職業(yè)學(xué)院機械工程系副教授.研究方向：機械工程.