項目教學法在機電一體化專業中的應用

【摘要】以機電一體化專業教學為例進行研究，對職業教育常見的幾種教學方法進行試驗，特別是結合德國“雙元制”職業教育模式，在中德機電一體化專業教學班中進行，通過兩年多的教學經歷，總結出了幾種教學方法，最后以項目教學法的效果最為明顯，學生參與積極性高，學習的目的性更明確，本文以項目教學法為例進行實例分析。

【關鍵詞】雙元制 項目教學法 機電一體化

【中圖分類號】TH-4 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2016）30-0024-01

教育部《關于深化職業教育教學改革，全面提高人才培養質量的若干意見》中指出要普及推廣項目教學、案例教學、情景教學、工作過程導向教學，廣泛運用啟發式、探究式、討論式、參與式教學，充分激發學生的學習興趣和積極性。隨著現代科技和生產組織形式的不斷發展，對職業教育也提出了新的更高的要求，傳統課程的教學模式已不能適應職業教育的要求，于是，多種教學方法被教育界研究、探索或實踐，這其中就有項目教學法。

一、項目教學法的特點

項目教學法的含義是：通過實施和現場結合緊密的項目案例，組織學生進行項目實施，引領學生自主查閱資料、操作、討論，以培養學生學習能力、團隊協作能力、與人溝通能力、社會能力為目標的教學。

項目教學法是2003年德國提出的一個新的概念，它的特點是：整個學習就好像汽車的設計、生產、銷售、售后等整個過程，將每個過程分解成具體的項目，學生進行設計，不僅能傳授給學生理論知識以及提升他們的操作能力，更重要的是培養他們的職業素養，便于更好地去適應社會。

項目教學法的核心追求是：不是把知識的傳授作為目標，而是在教師的指導下，學生能夠主動發現問題、解決問題，尋找解決這個問題的途徑和方法，最終通過努力得到這個結果，并能夠進行展示和評價。學生的重點在于過程而不是結果，通過整個過程培養學生的能力。

二、項目教學法的應用舉例

1.拋球器的制作過程

拋球器屬于機、電、氣動一體化產品，融合了鉗工、機加工、力學、機械設計、氣壓傳動、電工電子技術、PLC等多門學科和技術。首先告知學生該項目的特點：要求用拋球器將網球拋到指定地點，有點動控制和自動循環控制兩種控制方法。學生要設計此項目，分為電控部分和機械部分。可以分組來進行，一組來設計電控部分，一組來設計機械部分，在設計的過程中兩組要及時進行溝通和配合。

第一組：設計電控部分。要用到S7-200進行控制，選擇好輸入輸出端，設計出接線圖。其中需要用到氣動控制部分，設計出該控制原理圖。兩種控制過程如下：（1）點動運行時：當操作開關SB2時，傳感器檢測到網球后，延時5s，氣缸的活塞桿將運行到最末端。（2）自動循環操作運行時：當操作開關SB3時，氣缸將自動往復循環動作。循環3次后，回到初始位置。當SB1關斷（回到點動運行區）時，自動循環會隨時終止。由于壓縮空氣關閉或者電網電壓下降使得氣源壓力低于4bar時，也會使得實際工作步驟運行結束。

第二組：設計機械部分。拋球器主要由雙作用氣缸、拋球臂、底座、缸底支架、轉軸、拋球臂支架及轉軸、活塞桿與拋球臂連接架和轉軸、網球托盤、傳感器支架等零件組成。在設計的過程中也會遇到各種各樣的問題，例如如何讓球拋到最遠。學生們就這個問題進行了激烈的討論，又結合老師的意見，最終得到一個結論：必須同時滿足兩個基本條件：（1）氣缸完全伸出時，活塞桿與拋球臂軸線成直角；（2）拋球器拋出時，活塞桿伸出的極限位置是拋球臂軸線與水平面呈45°仰角。

兩組要進行配合，電控部分和機械部分進行調試配合，這個過程需要老師進行指導。最后整個拋球器就制作出來了，再調整各個參數，達到最優狀態。

2.兩地控制電路的教學過程

項目的教學目標：通過本項目的學習，學生應掌握兩地控制的基本原理和設計理念，能按原理圖進行接線和調試，并能對控制線路的故障進行檢修。

教學儀器準備：電工實訓室、常用低壓電器、電工工具箱、網孔板、連接導線等。

項目導入：根據企業現場對生產工藝的要求，會出現對設備的兩地控制；在生活中也會出現多地控制照明燈的情況；簡要介紹工業控制發展現狀。這個過程中，老師要列舉出企業中、生活中使用兩地控制的案例。

分組設計：將學生分為6個小組，每個小組4名同學，3組同學設計照明燈的雙控，3組同學設計電動機的雙控；確立設計的主題：如何實現電動機、家庭照明燈的兩地控制，畫出電路圖；最后各組展示自己的設計電路，并講解。

教師講解：根據學生設計的結果、畫出的電路圖，要把正確的電路圖展示出來，并講解學生討論過程中遇到的難點問題；對兩地控制進行總結，并要求學生按照電路圖實際接線。

分組接線：原來小組打亂，重新進行分工，鍛煉學生的團隊協作能力：3組進行電機雙控接線，另外3組進行照明燈雙控接線。各組分工后，完成各自的任務，實訓小組要進行線路檢查和檢測。在這個過程中，老師要注意查看各組進展情況，重點提示該電路常見的接線錯誤點和常見的故障點，及時進行指導。

項目展示：總結雙控電路的特點及常見的故障點；雙控實訓操作項目和三控設計項目要先后完成；同學們最終展示出成果；老師要進行點評，總結該知識點。

三、項目教學法的要求

1.要降低教學難度

項目的設置要根據學生的特點和基礎知識的掌握程度，難度不宜過大，學生通過信息查詢、小組討論、師生交換意見，就可以實現該項目。重點在于培養學生樂于探究，勤于動手的好習慣，培養學生搜集信息、獲取新知識的能力。

2.要開發項目教材

根據不同學科、不同課程，教師要開發適合的項目化教材，這個教材和傳統意義上的教材是有區別的，項目教材以項目為中心進行知識學習和拓展訓練的。

3.教師在備課時要做大量的準備工作

在進行項目之前，教師的準備工作量是很大的，要把項目涉及到的知識、技能以及前沿知識拓展準備出來，還要準備學生有可能遇到的各種問題，確保項目化教學的正常實施，控制整個教學過程。

四、結語

項目教學法主要強調的不是學習被動接受，而是更加注重于學生的自我調節反思以及建立概念的結構，充分激發學生學習的主動性，是一種新型的教學模式。在以后的教學中要繼續探索，爭取在各個專業中進行推廣使用，培養出適應社會發展的技術技能型人才。

作者簡介：

焦賀彬，男，1981年出生，講師，主要從事電工電子、電機及控制領域的教學與研究工作。