基于項目化教學的參與式平臺建設與研究

【摘 要】本文針對《械制造技術》課程在項目化教學過程中存在的問題，提出了一種以JAVA+SSH框架為后臺技術、JSP+CSS+DIV動態網頁技術、MySQL數據開源管理技術，采用數據挖掘技術進行分類建模，創建一個基于課程網站的參與式教學互動平臺，為《械制造技術》課程開展自主性和參與式項目化教學提供幫助。

【關鍵詞】參與式；數據挖掘；項目化教學；機械制造技術

知識分為陳述性和程序性知識兩大類。陳述性知識用于解答有關“是什么”的問題，程序性知識則是解答有關“怎么做”的知識。對于應用型工科人才而言，不僅要學習“是什么”的知識，還要學習“怎么做”的知識，特別是工程領域中的“怎么做”。

隨著現代科學技術及生產組織形式對工科應用型人才要求的不斷提高，解決無工程背景的學生掌握“是什么”，以及“怎么做”等問題尤顯重要，人們采取了通過完成項目的形式來幫助學生理解和把握課程所要求的知識和技能，以培養學生分析問題和解決問題的思想和方法。

項目化教學法萌芽于歐洲，經過發展到世紀中后期逐漸趨于完善，并成為一種重要的理論思潮。目前，項目化教學在國外研究和應用已很普遍，其中比較突出的有德國、美國、澳大利亞等國。近年來，項目教學在我國也得到高度重視，教育部曾先后組織900多人赴德國學習。

1.機電類課程項目化教學中存在的問題

盡管項目化教學的理論和方法已基本成熟，但項目化教學法在強調實踐能力培養的機電類課程教學中也存在一些問題。如：

1.1項目實施所用的設備與企業難于高度吻合

由于行業新技術、新設備、新工藝、新材料等發展速度不斷加快，更新周期愈來愈短。而高校由于機電類設備投入大成本大，以至于不能及時地更新設備和技術，使得項目實施所用的設備遠遠落后于企業。

1.2項目實施條件單一

機電類的項目實施因其條件不同，設計方案不盡相同，一般教師在項目的選取與設計時，多數先定義好項目實施的生產條件，然后讓學生在此條件下設計方案，由此禁錮了學生的思維，不利于學生的創新思維及創新能力的培養。

1.3不能有效地為學習者提供更多的個性化服務

項目化教學在項目實施過程中，由于個體差異，每位學習者在不同的時期會產生不同的需求，但是由于課時以及成本等諸多方面的原因，無法有效地開展有針對性的、更多的個性化的教學。

2.解決方案

依托《機械制造技術》課程網，增設一個名為“生產條件設定平臺”的參與式互動平臺，讓學生自主設定項目實施的生產條件，并在此基礎上完成有關工藝規程的編制、工裝夾具的設計以及刀具設計等工程項目。

2.1后臺技術：JAVA +SSH框架

Java是目前使用最為廣泛的網絡編程語言之一，具有簡單、面向對象、穩定、與平臺無關、解釋型、多線程、動態等特點。

SSH框架（Struts2++Spring2.0Hibernate3.0），這是一個可以充分保證系統質量的快速開發框架。

2.2前臺技術：JSP+XHTML+CSS

JSP（JavaServer Pages）是一種動態網頁技術標準。它實現了網頁邏輯與網頁設計與顯示的分離，支持可重用的基于組件的設計，使基于Web的應用程序的開發變得迅速和容易。

XHTML+CSS是WEB設計標準，可實現網頁頁面內容與表現相分離。

2.3數據庫技術：MySQL5.1

MySQL是一款開源的SQL數據庫管理系統，MySQL服務器支持關鍵任務、重負載生產系統的使用，可嵌入到一個大配置（mass-deployed）的軟件中去。

2.4數據挖掘分類技術：決策樹

決策樹是一種由結點和有向邊組成的層次結構，采用自頂向下遞歸的分支方式構造。樹的最頂層節點是根節點，內部節點表示在一個屬性上的測試，每個分支代表一個測試輸出，葉節點代表類的分布。

3.“生產條件設定平臺”建設

目前，我國高校機械設計制造及其自動化專業的《機械制造技術》課程教學內容多是由傳統的《金屬切削原理與刀具》、《金屬切削機床》、《機械制造工藝學》、《機床夾具設計》、《現代制造技術》等內容整合而成。培養目標是使學生具有制訂機械制造工藝規程、設計金屬切削機床夾具以及正確地選擇切削刀具等能力，多采用項目化教學法，由于要完成這些項目均與項目實施的生產條件有著非常重要的緊密關系。因此，參與式“生產條件設定平臺”的建設與應用，可有效地為《機械制造技術》課程開展項目化教學提供幫助與服務。

3.1平臺系統流程

學習者使用平臺時，要求實名登錄，支持模糊查詢方法。在此平臺上學習者可以根據項目的內容選擇項目實施的生產條件，項目內容特指制訂工藝、工裝夾具以及刀具的選擇等。學習者在選擇項目實施的生產條件時可隨時查看自己所選擇的生產條件，也可對所選擇的生產條件進行修改和確認，并在此生產條件下完成所指定的項目任務。圖1為“生產條件設定平臺”的系統流程圖。教師則可通過這個平臺查詢學習者設定的項目實施的生產條件，并在些基礎上評閱項目實施狀況。

3.2項目實施的生產條件的呈現方式

“生產條件設定平臺”中的機床按照通用機床的分類方法進行分類，共分為車床、鉆床、鏜床、磨床、齒輪加工機床、螺紋加工機床、銑床、刨床、插床、拉床、鋸床、其它機床等12類。圖2為“生產條件設定平臺”中有關銑床的分類，每一類的機床中又有具體的設備型號。在“生產條件設定平臺”上，學生可以通過查詢的方式選擇項目實施的生產條件，查詢及選擇項目實施的生產條件過程中，其所查詢或所選擇的每臺設備都會將設備的圖片、型號、生產廠家、當前該機床的加工費、以及各種技術參數和設備安裝要求等信息呈現給學生，機床設備查詢條件及呈現結果如圖3、圖4所示。

4.總結

學習者通過“生產條件設定平臺”自主地選擇項目實施的生產條件，可以方便地了解到各種最新的生產加工技術和加工設備。不僅提高學生完成項目的自主性與參與性，還對學生的創新能力培養十分有益，另一方面，也解決了高校機電類專業實踐設備落后于企業的實際問題，一定程度上緩解了高校機電類專業辦學投入大的壓力。

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