項目教學法在《機械制造技術基礎》教學中的應用研究*

童景琳，趙明利，高國富，張昌娟

(河南理工大學 機械與動力工程學院，河南 焦作 454003)

項目教學法在《機械制造技術基礎》教學中的應用研究*

童景琳，趙明利，高國富，張昌娟

(河南理工大學 機械與動力工程學院，河南 焦作 454003)

通過對機械設計制造及其自動化專業的專業基礎課程《機械制造技術基礎》運用項目教學法進行教學改革， 分析了項目教學法在實際教學中的實施過程.在項目的實施過程中，采取以學生為主體，教、學、做三者合一的教學模式，不僅有益于學生創新能力的培養和學生綜合工程應用意識的增強，而且更有益于提高課程教學質量.

機械制造技術基礎；項目教學；課程改革；綜合工程應用意識

0 引言

《機械制造技術基礎》是機械專業的一門重要的專業基礎課程，該課程將原《機械制造工藝學》《金屬切削原理及刀具》《金屬切削機床》《機床夾具設計》等課程的相關內容進行優化、整合、更新，是一門專業性、綜合性高且實踐性很強的課程.該課程不僅有助于學生學習機械制造方面的基本理論、基本知識與基本技能，培養學生工程實踐能力和創新能力，還有助于培養學生分析、解決實際工程問題的能力.

多年來，本課程在教學內容、教學方法和教學手段等方面進行的改革卓有成效[1]65-66.當前，社會的發展對機械專業人才創新能力提出了更高的要求，學生既要有一定的理論深度，又要有一定的實踐能力、科技創新能力.為此，我們在《機械制造技術基礎》教學中采用了項目教學法.本著以培養學生工程實踐能力和創新能力為宗旨的教學理念，在《機械制造技術基礎》的教學過程中，舍棄傳統的教學模式而積極采用項目教學法.

1 項目教學法概述

1.1 項目教學法定義

“項目教學法”起源于美國教育家凱茲和加拿大教育家查德合著的《項目教學法》，盛行于德國，后經香港傳入中國，目前在各級教育和企業培訓中得到了廣泛的應用.它是一種“教、學、做”為一體的教學方法，以工作過程為導向，以學生為主體，通過實施完整的項目進行的教學活動.項目教學法 “以項目為主線、教師為引導、學生為主體”， 注重理論與實踐相結合，改變了傳統“教師講，學生聽”的被動教學模式[2]86-88.在參與整個項目的過程中，學生充分發掘創造潛能，逐漸培養解決問題的能力、創新方法的能力，提升接納新知識的學習能力以及與人協作和進行項目運作等社會能力.

1.2 《機械制造技術基礎》項目教學的可行性

《機械制造技術基礎》是一門實踐性很強的專業基礎課程，長期以來，由于采用單一理論知識傳授的教學方法，注重教師講授，學生聽課，信息傳遞是單向的.實際授課教學過程中，發現學生普遍感覺這門課內容枯燥抽象，難以理解，難以找到理論與實際的結合點，培養出的學生雖然具有扎實的基礎理論知識，但依賴性強，缺乏獨立思考的習慣，嚴重阻礙了學生創新意識和工作能力的提高.鑒于上述問題， “項目教學”更有益于學生對課程理論知識與技能的整體把握.

項目驅動教學法的實施，可通過學習方式的轉變在主動積極的學習環境中進行，激發學生的好奇心和創造力，培養分析和解決實際問題的能力，可以極大地激發學生主動學習的興趣，調動學生學習的積極性和主動性，在完成項目的過程中，學生會積極地思考、探索，不同的思路、想法也不盡相同，教師可以積極引導學生進行討論、交流，并準確地加以點評，使學生在討論交流中相互取長補短.這樣既能調動學生的積極性，又有利于培養學生的創新精神和合作意識.項目教學法的實施有利于學生在學習過程中，把握本課程在整個專業課程體系中的地位.事實上，學生為了完成規定工作項目所必需的知識，往往需要統籌多門課程.該項目對教師而言，通過對學生的指導，可轉變教育觀念和教學方式，從單純的知識傳遞者，逐漸轉變為學生學習的促進者、組織者和指導者.

2 項目教學法在《機械制造技術基礎》中的實施工作方案

2.1 課程典型項目的確定

項目教學法的關鍵在于設計教學項目，將以理論的系統性為目標轉變為以實踐的系統性為目標.實施項目教學法最大的難點在于如何實現將有關的教學內容轉化為一系列互相聯系的教學項目.《機械制造技術基礎》課程項目設計要以學生為主體，與生產實際結合，項目難易適中， 設計的項目要具有整合性，在進行項目設計時，需要充分考慮該課程在整個專業課程體系中的地位，加強與其他學科的橫向聯系，從而實現課程整合，同時要結合現有的硬件設備以及學生情況，圍繞教學大綱要求設計教學內容，將各知識點貫穿在一起.一般設置的項目要具有典型性、綜合性、開放性、層次性[3]86-88.

2.2 項目實施

在項目實施過程中，項目教學法一般按五個步驟進行：(a)確定項目任務；(b)制定工作計劃；(c)組織項目實施;(d)檢查考核評估;(f)總結評比歸檔.下面以“軸向鎖緊裝置”項目為例闡述項目教學實施步驟和方法.該項目實施地點設在河南理工大學工程訓練中心，該中心有完成該項目的各類機床設備，也有各種檢測設備，以開放的形式方便學生實訓.

2.2.1 確定項目任務

“軸向快速鎖緊裝置”是一個與機械設計制造及其自動化專業緊密結合的工業現場項目，該項目具有一定的綜合性，需要學生綜合運用本課程和其他相關課程的眾多知識點才能完成，需要學生完成四大報告：設計方案、工藝設計、成本分析、工程管理.

2.2.2 制定工作計劃

在教學過程中，2012級機械設計制造及其自動化專業共10個班，300名學生，按每組5人共分成60個小組，每組選出一位組長.學生根據自身特長自由組合團隊，依據項目任務，通過分組研究討論，制訂出相應的設計方案、實施步驟、進度計劃，并明確團隊成員的分工情況.最后以書面形式提交計劃書，教師審閱之后做出相應指導，項目實施計劃進一步完善.獨立進行計劃安排，可培養學生的自學能力、研究和分析問題的能力，提高學生的協作和交流能力.

2.2.3 組織項目實施

在該階段，學生將具體的知識貫穿于實現工程項目的過程中，切實做到了“做中學”，體現了工程意識.通過組員分工協作、學習和探索，共同完成工程項目，使學生團隊合作的意識得到了提高，該階段教師可適當參與、啟示和輔導學生遇到的技術難題和問題.

針對“軸向快速鎖緊裝置”項目[4]121-123，需要強化學生的設計過程和制定加工工藝路線的細節安排，為學生將來工作打下堅實基礎.實現本項目的具體步驟：(a)設計方案的確定.在設計階段，學生收集相關資料，掌握光軸軸向快速鎖緊裝置的結構特點和工作原理，熟悉光軸軸向快速鎖緊裝置鎖緊套的結構，根據技術要求初步提出設計方案并對其進行分析評價，經過教師審核后，確定最佳方案，并寫出設計方案報告，報告中要有計算過程和受力分析圖.(b)根據設計方案繪制零件圖及裝配圖，選定零件的材料，根據現有機床的精度、材料、刀具等因素確定零件的尺寸精度、形位公差和表面粗糙度.(c)工藝方案的確定.根據繪制的零件圖，制訂零件機械加工工藝規程.工藝過程中有關的內容以表格形式體現即為工藝規程，其作為指導零件生產的主要技術文件，包括零件在生產過程中定位基準的選擇、工藝路線的擬定、加工余量和工序尺寸的確定，時間定額及經濟分析等重要內容，最后還要求編寫零件的機械加工工序卡.(d)學生按照已定加工方案與圖紙資料，收集有關機床、刀具、夾具零部件標準等資料.在工程訓練中心各小組根據自己的設計方案對零件進行機械加工.在完成本項目零件加工任務后，學生對零件進行自檢，組內互檢，發現并提出問題，經過小組討論總結，提出解決問題的方法，師生互動總結項目任務完成過程.(e)零件加工完成后，要進行零件的裝配完成鎖緊裝置.(f)綜合結果分析與對策.完成裝配之后，要檢查一下鎖緊裝置的良好使用性.(g)項目完成后，每小組還要寫出成本分析報告和工程管理報告.

在項目實施過程中，教師要掌握好各個環節的教學進度和節奏[5]87-89.在學生加工過程中進行現場跟蹤指導，引導學生自覺養成嚴格執行工藝規范、遵循現場5S管理，并能進行現場總結思考等良好的職業習慣，但與傳統教學中的教師角色有所差別，必須以學生為主體，切實做到引導和指導的作用，訓練學生參與工作過程的意識.

2.3 項目檢查 考核評估

項目教學法的實施，不僅注重做項目的過程，還要對項目執行結果進行評估，這也是開展項目教學的重要環節之一，項目考核評估有益于發揮教師的監督作用，并總結出項目實施的經驗和存在的不足.

項目考核評估主要包括兩個方面[6]69-71：一方面是過程檢查，教師對學生做項目的過程進行全程跟蹤，及時記錄學生平時表現和項目實施過程中存在問題，為合理評估學生的綜合能力和完善項目的實施提供參考依據.另一方面是在項目結束時，采用小組答辯的形式講解設計方案，抽調部分優秀學生和教師擔任答辯評委，對項目是否達到預期目標進行審核，并對項目成果的優缺點進行總結，讓學生充分了解存在的問題，并進一步完善以后的項目學習.此外在考評時要對學生的團隊合作能力進行客觀、公正、合理地評價.

最后，將項目的成果、資料、報告等全部歸檔，便于今后教學方法的改進和完善積累有益經驗.

3 結語

把“項目教學法”引入《機械制造技術基礎》課程教學改革中，改變了以往的“教師講，學生聽”的教學模式，將“是什么”和“為什么”的理論知識有效融入“怎么做”的實踐行動中，使學生在完成完整工程項目的過程中對相關理論知識的學習，并充分體現了工程意識.項目教學法有益于培養學生的工程意識、獨立工作能力和團隊合作精神，對培養學生理論聯系實際以及分析問題和解決問題的能力大有裨益.

[1] 張樹仁,劉薇娜. “機械制造技術基礎”課程教學方法的探索與實踐[J].中國大學教學學報，2012(10).

[2] 韓變枝，王 棟，張銀喜．基于能力培養的“機械制造技術基礎”教學改革[J]．太原理工大學學報，2011 (29).

[3] 楊俊茹，張悅刊．“機械制造技術基礎”課程理論教學與實踐教學的結合探索[J]．高教論壇，2010(4).

[4] 關鐵鷹，孫繼武．“機械制造技術基礎”課程教學改革的探討[J]. 長春工程學院學報：社會科學版，2010 (11).

[5] 左敦穩,李 軍，黎向鋒，等.國內部分高校機械制造技術類專業必修課的比較研究[J] .南京航空航天大學學報:社會科學版, 2009 (11).

[6] 彭海燕，王曉軍，周 莉，等.“機械制造技術基礎” 課程教學改革的探討[J] .廣東技術師范學院學報, 2008(9).

[責任編輯 迎客松]

Application Research of Project-teaching Method in the Mechanical Manufacturing Technology Foundation Course

TONG Jinglin, ZHAO Minglin, GAO Guofu, ZHANG Changjuan

(SchoolofMechanicalandPowerEngineering,HenanPolytechnicUniversity,Jiaozuo454000,China)

Teaching reform, which is based on the Mechanical manufacturing technology foundation course machine design and manufacturing and automation specialty training programs, is carried out by behavior oriented project-teaching method. In the project implementation process teaching mode, which is student-oriented and teaching-learning-doing, is adopted. Such teaching mode can achieve better effect for application skills and integrated engineering consciousness of students and quality of course teaching.

mechanical manufacturing technology foundation; project-teaching method; course teaching reform; integrated engineering consciousness

2015-08-10

童景琳(1972- )，女，河南夏邑人，河南理工大學副教授，博士，主要從事精密、超精密制造研究。

1671-8127(2015)05-0067-03

TH16-4，G712

A

*本文系河南省精品資源共享課《機械創造技術基礎》展示論文。