項(xiàng)目教學(xué)法在機(jī)械設(shè)計(jì)課程教學(xué)改革與實(shí)踐的研究

劉桂珍　于影　殷寶麟　于峰　李憲芝　姜國(guó)棟

摘要：以機(jī)械設(shè)計(jì)課程教學(xué)為載體實(shí)施項(xiàng)目教學(xué)法，將傳統(tǒng)理論教學(xué)內(nèi)容整合成四個(gè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目，通過(guò)實(shí)施項(xiàng)目教學(xué)內(nèi)容要求學(xué)生完成各個(gè)階段的設(shè)計(jì)任務(wù)，使理論學(xué)習(xí)始終與工程實(shí)踐結(jié)合，強(qiáng)化學(xué)生工程理念，培養(yǎng)學(xué)生自發(fā)參加各類(lèi)工程實(shí)踐活動(dòng)的熱情，進(jìn)而探索出一條培養(yǎng)高素質(zhì)、具有創(chuàng)新思維與工程實(shí)踐接軌的人才培養(yǎng)教學(xué)模式。

關(guān)鍵詞：項(xiàng)目教學(xué)法 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 教學(xué)改革

中圖分類(lèi)號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1004-4914（2016）07-191-02

機(jī)械設(shè)計(jì)承載著為中華民族的振興提供技術(shù)支持重任，機(jī)械設(shè)計(jì)水平是衡量一個(gè)國(guó)家機(jī)械設(shè)備先進(jìn)性的重要度量指標(biāo)。機(jī)械設(shè)計(jì)作為工科院校機(jī)械類(lèi)和近機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)一門(mén)重要技術(shù)基礎(chǔ)課，該門(mén)課程教學(xué)效果直接影響學(xué)生在后續(xù)專(zhuān)業(yè)課學(xué)習(xí)、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué)質(zhì)量，對(duì)畢業(yè)生在就業(yè)環(huán)節(jié)中能否快速進(jìn)入角色有重要影響。機(jī)械設(shè)計(jì)課程自身的特點(diǎn)，是集工程實(shí)踐寓于理論知識(shí)學(xué)習(xí)高度結(jié)合統(tǒng)一體，符合項(xiàng)目教學(xué)法在教學(xué)過(guò)程中有完整項(xiàng)目實(shí)施載體的客觀要求，因而在機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)中實(shí)施項(xiàng)目教學(xué)法，實(shí)現(xiàn)理論教學(xué)與工程實(shí)踐的較好結(jié)合，強(qiáng)化學(xué)生工程理念，進(jìn)行卓越工程師素質(zhì)訓(xùn)練，符合高等教育為社會(huì)各界輸送合格人才的教育宗旨。

改革開(kāi)放近40年，“中國(guó)制造”走過(guò)了從“世界工廠”順利于躋身世界第二大經(jīng)濟(jì)體的里程，卻鮮有高科技含量原創(chuàng)機(jī)械設(shè)計(jì)產(chǎn)品，已成為制約中華民族實(shí)現(xiàn)強(qiáng)國(guó)夢(mèng)的重要因素。創(chuàng)新是一個(gè)民族不朽的靈魂，是衡量一個(gè)國(guó)家提升經(jīng)濟(jì)實(shí)力和技術(shù)水平的不竭動(dòng)力，培養(yǎng)出具有創(chuàng)新能力的高素質(zhì)工程類(lèi)人才，完成從“中國(guó)制造”到“中國(guó)設(shè)計(jì)”強(qiáng)國(guó)的轉(zhuǎn)變，是高等工科院校機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)，為共和國(guó)實(shí)現(xiàn)強(qiáng)國(guó)夢(mèng)提供的最好人才基石。

本文以項(xiàng)目教學(xué)法在機(jī)械設(shè)計(jì)課程教學(xué)改革中為載體，旨在通過(guò)機(jī)械設(shè)計(jì)課程教學(xué)內(nèi)容的改革，強(qiáng)化工程理念，調(diào)動(dòng)學(xué)生參加各類(lèi)工程實(shí)踐活動(dòng)的熱情，進(jìn)而探索“集工程實(shí)踐知識(shí)、創(chuàng)新能力培養(yǎng)和專(zhuān)業(yè)素質(zhì)于一體”，實(shí)現(xiàn)高等教育快速回歸工程實(shí)踐的本質(zhì)，為21世紀(jì)輸送更多更好的合格工科人才。

一、項(xiàng)目教學(xué)法的內(nèi)涵

“項(xiàng)目教學(xué)法”是美國(guó)哲學(xué)家、教育家杜威提出的教育理論。其實(shí)質(zhì)在于將教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)定為服務(wù)于工程實(shí)踐中的一個(gè)完整項(xiàng)目，強(qiáng)調(diào)理論教學(xué)目的是更好服務(wù)于工程實(shí)踐，通過(guò)完成項(xiàng)目來(lái)挖掘?qū)W生創(chuàng)造潛能，進(jìn)而達(dá)到提高學(xué)生解決工程實(shí)際的能力。

機(jī)器是由成千上萬(wàn)個(gè)零件組成的，零件是機(jī)器最小制作單元.機(jī)械設(shè)計(jì)課程所要傳授給學(xué)生的知識(shí)要點(diǎn)就是從機(jī)械零件設(shè)計(jì)人手，進(jìn)而達(dá)到完成整機(jī)設(shè)計(jì)的目的。在機(jī)械大類(lèi)中，是與工程實(shí)際接軌最近的一門(mén)技術(shù)基礎(chǔ)課，從通用零件設(shè)計(jì)人手，掌握機(jī)械零、部件的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，進(jìn)而完成工程實(shí)際零、部件設(shè)計(jì)，有著項(xiàng)目教學(xué)法所需完成和實(shí)施載體，因而在機(jī)械設(shè)計(jì)課程中，實(shí)施項(xiàng)目教學(xué)法，具有其它課程所無(wú)法替代的先天優(yōu)勢(shì)。

二、傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)中存在的問(wèn)題

機(jī)械設(shè)計(jì)在機(jī)械工程學(xué)科中，承載著培養(yǎng)時(shí)代需求、具有高素質(zhì)和高科技含量的原創(chuàng)性設(shè)計(jì)人才的重任。在教學(xué)內(nèi)容上，機(jī)械設(shè)計(jì)分為理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)兩個(gè)環(huán)節(jié)，在傳統(tǒng)教學(xué)中，高等教育過(guò)分關(guān)注理論基礎(chǔ)的研究，導(dǎo)致培養(yǎng)出學(xué)生高分低能現(xiàn)象普遍，所學(xué)內(nèi)容與工程實(shí)踐明顯脫軌，以至于在課程設(shè)計(jì)或畢業(yè)設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)中問(wèn)題成堆。長(zhǎng)期以往，高校培養(yǎng)出的工科人才嚴(yán)重偏離工程實(shí)踐軌道，造成高校和企業(yè)之間出現(xiàn)明顯人才兩難局面：源源不斷的畢業(yè)生在就業(yè)難的同時(shí)，企業(yè)卻難以招到合格的工科人才。在華跨國(guó)公司和國(guó)內(nèi)科技公司人才需求調(diào)研結(jié)果，在數(shù)以千計(jì)工科院校中，只能從國(guó)內(nèi)10～15所大學(xué)雇傭到合格工科畢業(yè)生。重塑高等教育服務(wù)于工程實(shí)踐的本質(zhì)，強(qiáng)調(diào)高校育人服務(wù)于社會(huì)的理念，深化機(jī)械設(shè)計(jì)課程教學(xué)改革，培養(yǎng)出具有創(chuàng)新能力的合格人才，是21世紀(jì)高等教育深化教學(xué)改革的重要課題。

三、實(shí)施項(xiàng)目教學(xué)法，精心設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)

基于項(xiàng)目教學(xué)法的機(jī)械設(shè)計(jì)課程教學(xué)，將機(jī)械設(shè)計(jì)各章節(jié)的教學(xué)內(nèi)容和章節(jié)順序重新整合，按照工程設(shè)計(jì)中機(jī)械主體分為“原動(dòng)部分—傳動(dòng)部分—執(zhí)行部分”作為機(jī)械設(shè)計(jì)項(xiàng)目教學(xué)主線，將理論教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)成四個(gè)教學(xué)項(xiàng)目，具體實(shí)施項(xiàng)目?jī)?nèi)容和各階段所能達(dá)到的能力目標(biāo)如表1所示。以學(xué)生作為教學(xué)主體的項(xiàng)目法教學(xué)，旨在通過(guò)分組實(shí)施各階段項(xiàng)目所完成的設(shè)計(jì)任務(wù)，提高學(xué)生將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于工程實(shí)踐的能力。

四、上好緒論課，項(xiàng)目教學(xué)始終貫穿教學(xué)主線

緒論課教學(xué)是教學(xué)過(guò)程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，是教師向?qū)W生拓展知識(shí)視野的窗口，是學(xué)生洞察課程體系，理解和認(rèn)知課程內(nèi)涵，精準(zhǔn)把握課程服務(wù)對(duì)象的重要課堂。精彩的緒論課設(shè)計(jì)會(huì)吸引學(xué)生對(duì)該門(mén)課程的深厚興趣，從而為該門(mén)課程學(xué)習(xí)做好鋪墊作用。我們所設(shè)計(jì)緒論課教學(xué)是以火車(chē)發(fā)展的進(jìn)化史為標(biāo)志，詳細(xì)地向?qū)W生介紹了工業(yè)1.0、2.0和3.0時(shí)代的典型標(biāo)志，以二級(jí)減速器拆裝作為課程認(rèn)知機(jī)器的對(duì)象，讓學(xué)生認(rèn)清機(jī)器是由成千上萬(wàn)個(gè)零件構(gòu)成，機(jī)械零件作為機(jī)器的最小制作單元，最終會(huì)影響機(jī)器質(zhì)量和性能。強(qiáng)化本門(mén)課程學(xué)習(xí)最終目的，是將機(jī)械原理所繪制機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方案通過(guò)機(jī)械設(shè)計(jì)手段最終轉(zhuǎn)化成可加工零件實(shí)體的過(guò)程。通過(guò)緒論課中引入減速器的實(shí)體拆裝，強(qiáng)化學(xué)生工程理念，明確本門(mén)課程學(xué)習(xí)最終要解決是的工程實(shí)踐中的具體設(shè)計(jì)。使學(xué)生在學(xué)習(xí)本門(mén)課程之初，就清楚本門(mén)課程在教學(xué)計(jì)劃中所起的作用和學(xué)完該門(mén)課程應(yīng)掌握的內(nèi)容。在首次進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)緒論課教學(xué)環(huán)節(jié)中，明確本學(xué)期本門(mén)課程所應(yīng)完成的項(xiàng)目?jī)?nèi)容，學(xué)生3～4人自由組合成為一個(gè)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)，根據(jù)每個(gè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)內(nèi)容，分段實(shí)施各個(gè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)工作，使理論教學(xué)內(nèi)容寓于到各個(gè)項(xiàng)目具體實(shí)施中，通過(guò)課程學(xué)習(xí)，完成相關(guān)設(shè)計(jì)項(xiàng)目，最后通過(guò)組與組之間、組內(nèi)同學(xué)之間，根據(jù)各階段項(xiàng)目教學(xué)實(shí)施、完成情況加以評(píng)判，進(jìn)而達(dá)到機(jī)械設(shè)計(jì)課程理論學(xué)習(xí)應(yīng)用于工程實(shí)踐的目的。

結(jié)語(yǔ)

通過(guò)項(xiàng)目教學(xué)法在機(jī)械設(shè)計(jì)課程教學(xué)中的實(shí)施，量化學(xué)生在各個(gè)項(xiàng)目學(xué)習(xí)過(guò)程中應(yīng)完成的設(shè)計(jì)任務(wù)，清晰各個(gè)設(shè)計(jì)階段設(shè)計(jì)要點(diǎn)，進(jìn)而提升工程實(shí)踐能力；通過(guò)項(xiàng)目教學(xué)法在機(jī)械設(shè)計(jì)課程教學(xué)中的實(shí)踐，探索項(xiàng)目教學(xué)法在其它課程中的教學(xué)模式，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，調(diào)動(dòng)學(xué)生參加各類(lèi)工程實(shí)踐活動(dòng)熱情。基于工程知識(shí)的實(shí)踐性，進(jìn)而探索出一條培養(yǎng)高素質(zhì)、具有創(chuàng)新思維與工程實(shí)踐接軌的人才培養(yǎng)教學(xué)模式。