項(xiàng)目教學(xué)法在機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

胡蓉

摘 要 通過教學(xué)實(shí)踐，說明采用傳統(tǒng)教學(xué)方法在指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行“機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)”時(shí)存在的問題，引申出項(xiàng)目教學(xué)法在指導(dǎo)學(xué)生時(shí)的優(yōu)勢(shì)。以減速器的設(shè)計(jì)作為實(shí)例，闡述項(xiàng)目教學(xué)法在“機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)”中的具體應(yīng)用實(shí)施情況，同時(shí)對(duì)教師在實(shí)施過程中要注意的問題提出自己的看法和解決方法。

關(guān)鍵詞 項(xiàng)目教學(xué)法；課程設(shè)計(jì)；機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)；減速器

中圖分類號(hào)：G712 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2018）12-0079-03

1 前言

機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)是高等職業(yè)技術(shù)院校機(jī)械類（或近機(jī)類）專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，涵蓋的內(nèi)容非常多，既有機(jī)械原理方面的知識(shí)，又有機(jī)械零件方面的知識(shí)。近年來本著高職教育“理論夠用為度”的原則，對(duì)各門課程進(jìn)行了不斷整合，力學(xué)方面的內(nèi)容也被并入這門課程中進(jìn)行教授。這樣雖然達(dá)到整合多門課程的目的，使得理論課時(shí)得以縮減，從而加大了實(shí)踐課時(shí)的比例，教師在授課時(shí)也能夠根據(jù)教授專業(yè)的不同對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)取舍，但對(duì)初入門的學(xué)生來說，這門課程的學(xué)習(xí)難度加大了，他們普遍的感受是：課時(shí)緊張，往往還沒來得及消化前面的知識(shí)，后面的內(nèi)容又接踵而來，學(xué)習(xí)內(nèi)容多而龐雜，各章節(jié)之間毫無聯(lián)系，不像中學(xué)階段學(xué)習(xí)的理科知識(shí)那樣系統(tǒng)、連貫且具有邏輯性。

“機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)”是在機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)之后安排的教學(xué)環(huán)節(jié)，它能很好地解決學(xué)生的這一困惑，利用減速器設(shè)計(jì)這個(gè)課題，可以將機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)中的主要內(nèi)容全部串聯(lián)起來，在設(shè)計(jì)中進(jìn)行應(yīng)用，進(jìn)而厘清各章節(jié)間的內(nèi)在聯(lián)系。因此，“機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)”是學(xué)生學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)之后一個(gè)特別重要的實(shí)踐環(huán)節(jié)。尤其是對(duì)于高職院校的學(xué)生，因?yàn)閺?qiáng)調(diào)實(shí)踐技能的培養(yǎng)，安排進(jìn)行課程設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì)也就只這么一次而已，所以教師更應(yīng)該好好進(jìn)行課程的設(shè)計(jì)和利用，通過它使學(xué)生對(duì)機(jī)械零件的設(shè)計(jì)思路和具體步驟有一個(gè)總體的認(rèn)識(shí)。另外，在設(shè)計(jì)過程中，對(duì)前期已開設(shè)的機(jī)械制圖、互換性與技術(shù)測(cè)量、金屬材料及熱處理、AutoCAD等課程的知識(shí)還要進(jìn)行綜合運(yùn)用，所以通過這次課程設(shè)計(jì)能讓學(xué)生深刻體會(huì)到機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)際上“形散而神不散步”這一典型特性。

2 項(xiàng)目教學(xué)法與“機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)”的關(guān)系

項(xiàng)目教學(xué)法，顧名思義，就是把教學(xué)過程通過完成項(xiàng)目的形式體現(xiàn)出來。為了使學(xué)生在解決問題中習(xí)慣于一個(gè)完整的方式，所設(shè)置的項(xiàng)目往往包含多門課程的知識(shí)。在教師的指導(dǎo)下，將一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的項(xiàng)目交給學(xué)生，由學(xué)生進(jìn)行信息的收集、方案的設(shè)計(jì)、項(xiàng)目的實(shí)施和項(xiàng)目的評(píng)價(jià)等。

在“機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)”中把減速器的設(shè)計(jì)作為一個(gè)總項(xiàng)目，在教師的指導(dǎo)下，通過對(duì)其中各個(gè)子項(xiàng)目的確定和設(shè)計(jì)，使學(xué)生將“機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)”這門課程及其他先修課程的知識(shí)進(jìn)行一次全方位的綜合運(yùn)用，并在運(yùn)用過程中使這些知識(shí)得以鞏固、深化并能融會(huì)貫通，進(jìn)而掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的一般設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)步驟，使學(xué)生相關(guān)設(shè)計(jì)能力（如計(jì)算能力、繪圖能力等）得到鍛煉和提高，讓學(xué)生熟悉并掌握設(shè)計(jì)資料（如設(shè)計(jì)手冊(cè)、圖冊(cè)）的使用和應(yīng)用，提高學(xué)生的機(jī)械設(shè)計(jì)的基本技能。

3 項(xiàng)目教學(xué)法在“機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)”中的應(yīng)用

學(xué)生在拿到設(shè)計(jì)任務(wù)書的時(shí)候常常表現(xiàn)不知所措，不知道設(shè)計(jì)應(yīng)該怎么開始。教師把項(xiàng)目教學(xué)法引入設(shè)計(jì)過程中來，通過引導(dǎo)使學(xué)生確定好子項(xiàng)目的內(nèi)容并完成，從而自然得到最終的設(shè)計(jì)成果。這樣就可以讓減速器設(shè)計(jì)的這條主線變得思路清晰，層次分明。

在課程設(shè)計(jì)中一般是通過齒輪減速器的設(shè)計(jì)這個(gè)項(xiàng)目來組織教學(xué)活動(dòng)，學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，將這個(gè)項(xiàng)目分成若干子項(xiàng)目（如圖1所示），各子項(xiàng)目所包含的具體工作內(nèi)容如表1所示。

4 項(xiàng)目教學(xué)法在“機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)”中應(yīng)用時(shí)應(yīng)注意的問題

布置設(shè)計(jì)課題，組織學(xué)生分組 教師在布置設(shè)計(jì)課題時(shí)可選擇相同類型的工作機(jī)（如帶式運(yùn)輸機(jī)），但工作機(jī)的原始參數(shù)（如輸送帶的工作拉力、工作速度、滾筒直徑等）應(yīng)按照學(xué)生的分組數(shù)給出不同的數(shù)值。分組時(shí)每個(gè)工作小組的學(xué)生以不超過8人為宜，要做到每組學(xué)生中好、中、差的合理搭配，并由學(xué)生推選或教師指定一名責(zé)任心、組織能力較強(qiáng)的學(xué)生為項(xiàng)目組長(zhǎng)。

項(xiàng)目小組在組內(nèi)對(duì)項(xiàng)目任務(wù)進(jìn)行分工 各小組根據(jù)設(shè)計(jì)課題進(jìn)行分工，由組長(zhǎng)和組員共同確定每人應(yīng)該完成的工作內(nèi)容及制訂工作進(jìn)度實(shí)施計(jì)劃，并將具體分工和進(jìn)度計(jì)劃報(bào)告教師，經(jīng)教師檢查認(rèn)可后實(shí)施，并且這個(gè)工作內(nèi)容分工表也是以后進(jìn)行成績(jī)?cè)u(píng)定的依據(jù)。教師在此階段不宜過多參與任務(wù)分配，只需最后對(duì)工作內(nèi)容和進(jìn)度計(jì)劃把關(guān)即可。

教師在項(xiàng)目進(jìn)行中以指導(dǎo)為主，但關(guān)鍵處的講授仍必不可少 項(xiàng)目教學(xué)法的特點(diǎn)是以學(xué)生為中心，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性、創(chuàng)造性，發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，在項(xiàng)目完成的過程中使學(xué)生逐步具備提出問題、解決問題的能力。但這并不意味在整個(gè)項(xiàng)目實(shí)施過程中教師就完全不進(jìn)行講授。尤其是對(duì)于高職院校的學(xué)生，他們往往自學(xué)能力相對(duì)較弱，在項(xiàng)目實(shí)施的初期，如果教師只是給他們課題和交代任務(wù)，他們往往會(huì)不知如何著手，導(dǎo)致項(xiàng)目無法順利進(jìn)行。

因此，筆者認(rèn)為在實(shí)施子項(xiàng)目1～4時(shí)，一定要有針對(duì)性地把每個(gè)計(jì)算步驟通過舉例的形式講清楚，引導(dǎo)學(xué)生順利進(jìn)入項(xiàng)目的初始階段；在實(shí)施子項(xiàng)目5～6時(shí)，因?yàn)榻滩闹杏邢嚓P(guān)實(shí)例，設(shè)計(jì)步驟往往非常詳細(xì)具體，所以這個(gè)階段以學(xué)生自主學(xué)習(xí)模仿設(shè)計(jì)為主，教師指導(dǎo)為輔，同時(shí)提醒學(xué)生注意前期在子項(xiàng)目4中計(jì)算出的傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)在這個(gè)階段的應(yīng)用問題；子項(xiàng)目7的主要工作是確定減速器的各結(jié)構(gòu)尺寸，以學(xué)生自主學(xué)習(xí)、自行計(jì)算為主，教師只需指導(dǎo)即可。

子項(xiàng)目8是繪制減速器裝配圖，前期的幾個(gè)子項(xiàng)目實(shí)施中所得到的參數(shù)和計(jì)算數(shù)據(jù)，都是為裝配圖的繪制提供相應(yīng)繪圖依據(jù)。但僅僅有這些參數(shù)和數(shù)據(jù)還不夠，因?yàn)橐肜L制出完整的裝配圖，必須要完成軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，即要確定軸的材料、熱處理、形狀、分段數(shù)、每段的尺寸（長(zhǎng)度、直徑）。其中軸到底分為幾個(gè)階梯段和每段的尺寸的確定，是學(xué)生項(xiàng)目實(shí)施的重點(diǎn)和難點(diǎn)。另外，在進(jìn)行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的同時(shí)，還要確定軸上滾動(dòng)軸承的類型、尺寸，潤(rùn)滑方式以及密封元件的類型、尺寸等。這些零件的尺寸會(huì)直接影響相應(yīng)安裝軸段的尺寸大小和配合類型。當(dāng)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完成之后還要進(jìn)行強(qiáng)度校核，這時(shí)又需要用到“工程力學(xué)”方面的知識(shí)。所以子項(xiàng)目8在實(shí)施的時(shí)候涉及的知識(shí)非常多，內(nèi)容也比較龐雜，還時(shí)有交叉。這就需要教師進(jìn)行較詳細(xì)的講授，對(duì)學(xué)生進(jìn)行啟發(fā)，解答學(xué)生的疑難問題，循序漸進(jìn)地帶領(lǐng)學(xué)生一步步跨過這道難關(guān)。

子項(xiàng)目9～11工作內(nèi)容的完成也是以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為主，教師只需進(jìn)行適當(dāng)指導(dǎo)即可順利完成。

項(xiàng)目驗(yàn)收和成績(jī)?cè)u(píng)價(jià) 按“機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)”設(shè)計(jì)任務(wù)書的內(nèi)容進(jìn)行驗(yàn)收，學(xué)生要提交的項(xiàng)目成果包括一張手工繪制的齒輪減速器裝配圖、兩張用CAD軟件繪制的零件工作圖（高速軸、大齒輪）和一份設(shè)計(jì)說明書。

成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)由自評(píng)、互評(píng)、教師評(píng)價(jià)三部分組成，各部分評(píng)價(jià)所占分值參考如表2所示。

5 結(jié)語(yǔ)

在項(xiàng)目教學(xué)法實(shí)施過程中，教師與學(xué)生的角色發(fā)生互換：學(xué)生由課堂的配角轉(zhuǎn)換成主角，從被動(dòng)聽課變成主動(dòng)執(zhí)行項(xiàng)目任務(wù)；教師則由傳統(tǒng)教學(xué)中的主角變成教學(xué)過程中的引導(dǎo)者、解惑者、監(jiān)督者。在進(jìn)行設(shè)計(jì)指導(dǎo)時(shí)，教師既不能越俎代庖，又應(yīng)照顧到高職學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，把握好講授和指導(dǎo)的尺度，才能達(dá)到最佳的授課效果。

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