“互聯網+教育”機械類專業實用型項目式教學改革的探索與實踐

趙麗麗　孫慶唐　任德寶　王建屏　李玉才

【摘要】 ? ?本文主要闡述在“互聯網+教育”研究趨勢下，實用型項目式教學模式驅動《機械設計基礎》課程教學實踐的成效以及帶來的思考，分析高等職業院校在互聯網背景下《機械設計基礎》課程教學改革的方向，通過將實用型項目式教學模式反復教學實踐進而探索改進措施，為“互聯網+教育”機械類專業教育教學模式改革提供參考。

【關鍵詞】 ? ?“互聯網+教育” ? ?機械設計基礎 ? ?實用型項目式教學

引言：

全國大學生機械創新設計大賽每年如期而至，旨在通過大賽“以賽促學與促教”并舉，在高等職業院校機械類專業中《機械設計基礎》作為一門專業基礎課在大賽作品的設計、創新和工程實踐方面的地位舉足輕重。現階段高等職業院校人才培養體系與方向正悄然發生著巨大的變化，從培養一名技藝精湛的技能型人才向創新實用型技能人才轉變。因此，《機械設計基礎》課程的教學模式需要緊跟時代發展，探索一種適用于人才培養方向的新型教育教學模式成為教學改革的關鍵。借助“互聯網+教育”為實用型項目式教學的實施與探索帶來了新的思考與挑戰，也是今后機械類專業教育教學改革發展的新趨勢。

一、實用型項目式教學的發展思路

實用型項目式教學是在傳統的項目式教學的基礎上創新提出的，主要針對機械類專業，項目式教學是以工程實踐為導向，融合多種現代教育理念，在教師的教學指導下，以具體的工作任務為學習目標，學生通過搜索引擎查找與工作任務相關的信息，完成資料收集、方案設計、項目實施以及項目評價，項目小組成員通力協作共同完成工作任務，達到學習目標，實用型項目式教學模式突出學生主體，教師輔助的特點，在知識的海洋中，教師為知識的啟航者，學生為知識的探求者。

對于機械類專業的項目式教學，大部分教學實踐圍繞教材內容開展，教材中的項目任務大部分以生產實踐為選題方向，對于學生有些工程設備從未接觸過，通過項目描述不能真實感受到有些工程設備的實用性，只是客觀的接受到知識與任務的表象信息，學生想探索知識的欲望與興趣大打折扣。近年來，機械創新設計大賽在全國各地每年如期舉行，大賽的目的在于引導高等職業學校在教學中注重培養大學生的創新設計意識、綜合設計能力與團隊協作精神，比賽主題以“綠色、健康、環?！睘橹鲗?，注重實用性，比如輔助人工采摘、小型停車機械裝置、包裝機械裝置、商品載運及助力機械裝置、教室用設備和教具的設計與制作、休閑娛樂機械、殘疾人助力機械以及廚衛機械等等，涉及的學科性知識主要是《機械設計基礎》、《機械原理》、《材料力學》等課程，《機械設計基礎》的實用型項目式教學模式可以借助于機械創新設計大賽的優秀作品實施，例如帶狀緩降逃生窗簾作品，利用作品中有關齒輪、軸的設計部分，結合《機械設計基礎》課程內容開展，選擇項目工作任務注重項目的生活實用性，把握學生的興趣點，以興趣為激發點，促使學生不惜時間、不畏艱難主動探索求知。

二、教學實踐探索

2.1鉸鏈四桿機構應用—腕龍

鉸鏈四桿機構是《機械設計基礎》課程的重點內容，實用型項目式教學實踐選取腕龍的行走機構作為教學案例，腕龍是晚侏羅紀時期的恐龍，其行走部分可用鉸鏈四桿機構設計，外購實驗用品，通過課堂派云平臺將項目任務書推送給學生，學生了解項目目標、項目內容、項目實施步驟。課堂項目實施以小組為單位，完成腕龍各個構件的組裝、通電以及運行。任務完成后確定“腕龍”中哪一部分為鉸鏈四桿機構，并要求學生測量并繪制機構運動簡圖，通過計算判定行走機構的鉸鏈四桿機構類型，讓學生充分體驗所學知識的實用性，最后以用時少、行走機構運行順暢，實驗報告完成正確率高等作為評價依據，綜合自評、教師評價、互評，確定出優勝組。整個項目實施過程，學生之間、師生之間可以在云平臺討論區探討與交流，還可以借助“彈幕”方式激活課堂氣氛，在實用型項目式教學實踐的過程中，最大程度地調動學生的學習主動性，激發了學生的興趣點，培養學生勤于思考、積極探索、勇于創新、團隊協作的精神。因此，實用型項目式教學選取的教學案例應難度適中，可操作性強，以激發學生學習興趣為目標，這種教學模式注重理論融合實踐，并將教學內容和教學目標有機融合在一個工作任務之中，以項目工作任務來驅動教學實施，在教學過程中教師采用開放的教學組織方式以保證教學的高效進行。

2.2行星輪系的應用—太空儀

基于“鉸鏈四桿機構應用—腕龍”實用型項目式教學案例的實施，使學生初步了解《機械設計基礎》課程是如何應用于生活生產實踐之中，培養學生具有獨立思考和解決問題的能力，為了增強學生的求知欲，提高教學案例難度，結合課程內容利用行星輪系知識點設計太空儀，太空儀由代表太陽、地球和月球的三個小球組成，讓學生自行設計行星輪系機械聯動裝置，最終實現太陽、月球、地球之間的公轉以及自身的自轉。通過課堂派云平臺推送學習任務，該任務從《機械設計基礎》課程首次授課推送給學生，這樣可使學生帶著問題去學習探求知識，而不是被動地去接受學習任務，使學生在一開始就深刻理解學習《機械設計基礎》課程的重要性，同時學生在學習相關知識時注意力以及學習興趣倍增。行星輪系的應用—太空儀教學案例可操作性強，要求學校有3D打印設備，相關繪圖軟件等即可實施，學生通過齒輪傳動的學習會設計齒輪的齒數，計算傳動比，設計計算各構件尺寸，動力裝置采用電池驅動電機實現太空儀的運行，太空儀所用構件用3D打印設備打印完成。最后完成太空儀各個構件的組裝、通電、運行，并完成太空儀機構運動簡圖的繪制，計算自由度。通過實用型工作任務開展項目式教學，使學生置身于模擬的工作情景中，讓學生能積極主動地去嘗試與探索，這有利于學生專業知識素養以及綜合素養的提高。

三、基于“互聯網+教育”機械類專業教學改革的幾點思考

3.1創新設計大賽引領課程體系與教學模式有機融合

以機械創新設計大賽為引領導向，將課程體系與教學模式有機融合，重構教育教學新生態。課程體系主要由特定的課程內容、課程目標、課程活動等組成。將課程體系的課程目標、課程內容與機械創新設計大賽相結合，實用型項目式教學模式為驅動力，將機械設計創新設計大賽涉及相關課程的具體知識點與項目實施緊密結合，通過理論知識的學習培養學生解決生活生產中遇到的實際問題，項目實施過程實現邊探索新知識邊分析問題，以尋求科學的解決問題的方法?；凇盎ヂ摼W+教育”機械類專業實用型項目式教學改革為培養機械類創新實用型技能人才提供可靠路徑。

3.2實用型項目式教學教材開發

教材作為教師與學生之間的橋梁，它在教育教學改革中至關重要，而在“互聯網+”時代下，信息與資源走向開放與共享的時代，教材知識結構的更新也要與時俱進。教材的開發要注重學生的能力塑造勝于掌握知識的培養。一本好的教材可以為“互聯網+教育”實用型項目式教學模式的實施與探索帶來了新的曙光，同時對教材本身也提出了新的要求，教學內容需緊緊圍繞項目工作任務，工作任務一般具有綜合性，不僅涉及到本專業知識，還可能涉及跨專業知識。因此教材應具備新穎性、開放性、多元性等特點，以便于更好的為教育教學提供服務。

3.3師資培養模式改革

“互聯網+教育”機械類專業實用型項目式教學改革對師資培養提出新要求，要求教師的知識結構向復合型轉變。在教師的培養中，注重教師在知識結構、技能水平、教育教學方法上實現轉型、升級，以滿足社會、經濟對“互聯網+教育”的時代要求?！盎ヂ摼W+教育”的模式下，在對教師在專業素養方面提出新要求的基礎上，對教師的信息素養也提出了更高的要求，教師需具備計算機和網絡技能的信息素養，包括教師對計算機軟件基本操作，多媒體技術的應用，利用網絡搜索引擎等多方面的內容，這些技能是高職教師開展教學工作所必備的信息素養，在“互聯網+教育”的趨勢下，加快建設復合型教師師資隊伍，為培養新時代創新實用型技能人才作有力保證。

3.4校園基礎設施的優化

學校積極推動“互聯網+教育”現代教學理念，學校不僅在軟性建設上積極探索新路徑、而且在基礎設施方面應加大校園網絡升級改造，支持和滿足課堂中移動教學和學習的網絡需求，支持網絡教學資源終端、智能手機移動終端等教學應用的實踐探索，學?；A建設的重點是建立“智慧”的多媒體教室，教室具備信息反饋系統，自動評估系統，富媒體資源和基于校園網的教學系統，開發一種具有搶答功能、評價功能、作業功能等新型智慧學生課桌迫在眉睫，智慧型學生課桌可與智慧黑板實現資源共享，教師在線上、線下教學后利用信息反饋系統，根據學生對知識點的學習情況及時調整教學重難點。在“互聯網+教育”的信息時代，高職院校在師資培養、基礎建設、學生管理、教育教學模式等面臨著嚴峻的挑戰，為了順應職業教育時代發展的需求，學校、企業與教育機構通力開發優質教育資源，落實教育資源共享共建平臺的開發與構建，實現教育教學資源、就業服務資源、人才培養資源、遠程教育資源等大數據在教師與學生之間、教師之間、學校與社會之間的順暢流通，為“互聯網+教育”機械類專業實用型項目式教學改革的高效實踐提供基礎保障。

四、結束語

“互聯網+教育”機械類專業實用型項目式教學改革處于探索階段，實用型教學案例的設計是教育教學模式改革的攻克點，在教學實踐中積極探索新路徑，勇于嘗試，不斷總結經驗，以助力學校教育教學水平的提高。

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基金項目：甘肅省高等學校創新能力提升項目（2019B-311）

項目名稱：基于”互聯網+教育”機械類專業教育教學模式創新發展的研究與應用

趙麗麗（1984-2），女，漢族，甘肅蘭州人，工學學士，單位：甘肅能源化工職業學院 ，講師，主要從事機械裝調，機械加工工藝等方面的教學與實踐。