項目教學法在機械設計課程設計中的應用研究

劉桂珍+于影+李小海

摘 要：以機械設計課程設計為載體實施項目教學法，將傳統的理論教學和實驗教學內容整合成八個項目，通過項目教學內容要求學生完成對應階段的設計任務，使工程設計始終融于理論教學中，強化學生工程意識，激發學生參加各類工程實踐活動的熱情，進而探索出一條集創新意識和具有卓越工程師素質于一體的人才培養教學模式。

關鍵詞：項目教學法 機械設計 機械設計課程設計

中圖分類號：F40；G642.0 文獻標識碼：A

文章編號：1004-4914（2017）05-179-02

《中國制造2025》標志著共和國制造業向智能制造的戰略轉變。高等院校作為國家人才培養基地，如何通過自身改革與創新，培養更多具有工程實踐能力和創新意識的卓越人才，是共和國實現制造大國向智造強國奮進的人才基礎。

機械設計自身的課程性質決定了它在機械類和近機類專業教學中占據重要的一環，是工科院校學生后續進行專業課學習、課程設計、畢業設計及步入工作崗位，快速實現與工程接軌的一門實踐性較強的基礎課程，因而在機械設計課程教學中實施項目教學，既有理論教學獨有的理論體系，又有承載實踐項目教學的設計載體。

本課題基于項目教學法，將機械設計課程設計分成若干個項目單元融于理論教學和實驗教學中，基于CDIO“做中學”的理念，強化工科院校服務于工程實踐的意識，引導學生參與科研與工程項目，建立合理評價體系，并在2～3年通過項目教學法在機械設計課程設計中的實施，不斷強化工程設計與理論教學的有機融合，進而探索出培養合格工科人才的途徑。

一、項目教學的實施路線

本項目教學法實施路線如圖1所示。

在期初理論教學中，將課程設計任務書下發給學生，教師根據教學安排，將課程設計計算部分分解成若干個項目單元，通過分段評估學生各階段項目的完成情況，適時發現項目實施過程中出現的問題，保證分階段設計項目的合理性，提高機械設計課程設計質量，將CDIO“做中學”的工程理念和項目教學法有機融合{1}，實現理論教學與工程實踐的高度統一。

課程設計的結構設計項目，擬放在“減速器拆裝”實驗中同步進行。在拆裝實驗中，通過讓學生認真、細致地觀察剖分式減速器的箱體結構，明確上、下箱體之間標準零部件的功用和定位方法；清晰傳動原件的潤滑方式；掌握在軸系零部件的結構設計中各種標準件的安裝順序、定位方法以及軸承設計時應采取的潤滑方式、固定方法等，使學生在獲取足夠的感性認知后，為后續軸的結構設計和箱體結構的合理布局奠定基礎，并要求學生在完成實驗報告的同時，完成軸和箱體的結構設計。最終使學生能夠根據所掌握的知識設計出符合工程實踐要求的完整項目解決方案。以此為契機，在機械設計課程設計中引入多個設計題目，引導學生從單一理論知識的學習轉化為多知識融合，從而為工程實踐服務。在項目教學中，教師通過對案例項目的實施，有針對性地組織學生對相關問題進行深入探討，明確該設計項目中，共性設計和個性設計中所擬對的方案差異，擴充學生在掌握該知識點時能夠根據工程實際做出正確的判斷，切忌采用照抄照搬不顧工程實際的設計思想，進而達到培養學生能夠靈活運用所學知識于工程實踐的目的。

二、實施方法

期初下達課程設計任務書后，將所在班級同學進行分組，每組成員2～3人。將理論教學和實驗教學成若干個實施項目，每個項目都針對課程設計的一個環節，課后要求學生上交該項目應完成的設計內容，通過小組同學互評和教師點評方式，對每個同學完成項目質量作一評價，明確在本項目實施中應注意的關鍵節點，強調學生注重學會能夠正確處理理論教學與工程實踐應用之間的關系，引導學生在學好理論基礎的同時，更加關注在工程設計中的應用。通過小組成員之間的點評，可以使學生充分了解機械設計課程本身的“一題多解”的博大精深，激發學生創新意識和自我探究學習的樂趣，讓學生成為教學的主體；教師的點評讓學生清楚設計意識的培養應具有全局觀念，在保證設計質量的同時，綜合機械設計、制造、安裝、拆卸、經濟性等諸多環節，明確機械設計的理念不光是單純設計一個合格的產品，還應更多地考慮諸多的人文因素和相關的法律法規。

三、考評方式

將機械設計課程設計作為項目教學的內容引入到機械設計理論課教學中，將理論課教學劃分成對應課程設計的若干個教學項目，分段實施和檢查每個理論環節完成后學生應該完成的設計內容，使原本集結在兩周課程設計中，只能用近乎1.5天所應完成的全部設計計算任務，分解在整個理論教學環節中，既緩解了原本緊張的設計周期，又能使教師和學生具有充足的時間來討論設計計算中出現的問題和解決方法。因而項目教學法更關注于學生在平時教學過程中，如何能夠將理論和實驗所學內容恰當地反映在機械設計課程設計中。在本課程設計考評環節中，將設計計算、圖紙質量和答辯成績按4∶4∶2設計，通過小組互評和教師點評方式，給出學生在項目教學法實施中應完成設計計算部分的成績，使學生在理論課程完成后，兩周時間全部用于計算機繪圖，鼓勵有能力的同學對自己所設計的內容進行相關程序的編寫或進行虛擬裝配，成績量化時給予這部分同學好的成績來表彰他們的實際工作能力，以此為契機，培養學生具有工程理念，引導更多的學生參與科研，參加各類機械創新設計大賽，參與各類工程項目的研究，進而實現CDIO理念在機械類專業教學中的運用，為國家培養高素質、能夠快速適應于工程實踐型的合格人才。

四、結語

1.教育的目的是為社會輸送合格人才，教師的職責是作為人才的“催化劑”，通過科學的教學方法，最大限度激發學生的發展潛力。“以教師為主導，以學生為主體，以項目為媒介，以職業能力為目標，以社會需求為背景”{2}的項目教學法，學習過程更強調學生的主體地位，通過學生自身的實踐活動，提高理論知識應用于工程實踐的能力，體味理論教學中，常規教育方法和工程實踐中的靈活運用之間的關系，親歷應對實踐過程的艱難選擇和成功后的快樂，培養團隊意識和協作精神，進而培養學生提高工程實踐的應對能力。

2.以機械設計課程設計為契機，不斷改進教學方法，進而探索在機械類專業學生課程設計中引入科研、工程項目，助力學生的創新思維和科研熱情，實現工科院校人才培養與工程實踐的零距離對接。

3.將機械設計課程設計項目教學引入到理論課教學環節中，通過引導學生獨立完成相關項目的研究，以此為契機，探索出一種新的教學模式引入到其它課程教學中，培養學生工程意識；強調學生作為學習過程中的主體地位，通過教師合理的引導，加深學生對理論理解和工程實踐的運用能力，進而走出一條培養符合21世紀人才需求、實現理論教學與工程實踐零對接的教學模式。

[基金項目：黑龍江省教育廳規劃課題（GJC1215066）；佳木斯大學教育教學研究重大項目（JYZL2015-02）]

注釋：

{1}劉桂珍，于影等.項目教學法在機械設計課程教學改革與實踐的研究[J].經濟師，2016（7）

{2}張倩.項目教學法在實踐型課程中的應用[J].現代計算機，2012（7）

（作者單位：佳木斯大學機械工程學院 黑龍江佳木斯 154007）

[第一作者簡介：劉桂珍（1965—），女，黑龍江尚志人，副教授；通訊作者：于影（1962—），女，黑龍江佳木斯人，教授。]

（責編：若佳）