高職《機械設計基礎》課程項目化教學模式探究

張攀，吳海峰，邢龍

（張家界航空工業職業技術學院，湖南 張家界 427000）

《機械設計基礎》是機械類專業的一門專業核心基礎課程。本課程培養從事機械設計與制造生產第一線所需要的技術技能型人才，通過學習使學生具備機械設計的基礎知識、基本理論和基本方法。參與項目化任務的基本訓練，掌握一般通用零部件的結構、運動特性、工作原理、類型及應用特點，并對通用零件的失效形式、設計準則與設計方法有一定了解；掌握機械設計的一般規律，為后續專業課的學習打下基礎。該課程先修課程為工程制圖、計算機繪圖、工程力學等，后續課程有機械制造技術、機床夾具設計等專業核心課程，對學生完成整個專業的學習起著承上啟下的重要作用，該課程理論公式較多，應用性廣，內容繁雜，各章節好似獨成體系，聯系不強。傳統的理論教學在課堂上主要教授陳述性的知識，學生難以接受，學過的知識點很快便遺忘，達不到應用的教學效果。特別是對于抽象的設計、校核公式比較頭疼。長此以往，學生漸漸失去了對該課程的學習興趣。因此，探究新的授課模式，重組教學模塊，給定一個項目和任務，讓學生由項目任務引起興趣，將抽象的理論概念轉變為可以實際動手操作的過程和體驗，在項目制作中激發興趣，使工學結合在學生動手操作的環節進一步加強，提高對機械專業知識的應用能力。

重構課程教學模塊，“以項目化教學為核心、教師占主導地位、學生為主體地位”，改變平日“教師灌輸，學生被動接受”傳統的教學模式，使學生主動參與到項目任務的制作中來，探究創新的教學模式。

1 項目化教學的整體思路

項目化教學是將課程的理論知識點融入到實踐動手操作過程中，讓學生緊緊圍繞項目任務開展教學和實踐。此教學模式可以讓學生積極主動參與，發揮學生自己的主觀能動性，提高動手操作能力。對于理論抽象的專業知識，通過各個小組之間的分工協作，相互配合，共同制定項目任務計劃，可以更大的激起學生學習的興趣。項目化教學法常規的教學思路分為：課程內容的重組，項目教學計劃的實施，項目評估與總結。

2 課程內容的重組

在教學過程中，課程項目任務安排合理與否直接影響到學生對某一階段教學內容的掌握，關系到教學目標的達成。因此，項目任務的設計與規劃，應在大量調研的基礎上，依據專業培養方案和人才培養目標以及學科課程特點，通過比較、分析、研究來重構課程內容，使機械設計基礎中的知識點，如機械傳動、機械連接、相關的標準、手冊資料、規范等部分的內容遍布于《機械設計基礎》學習的整個過程。學生具有查閱相關標準，分析、選用以及設計機械零部件和簡單機械傳動裝置的能力。

例如，將《機械設計基礎》分為項目一到項目七，以項目為主線，通過項目中的任務將《機械設計基礎》課程知識點串聯起來。項目一是機械基礎知識，包含單缸內燃機的運動簡圖繪制、判別機構是否具有確定的運動；項目二是平面機構，包含平面機構的自由度的計算、機構是否具有確定的運動的判斷、飛機起落架的運動特性的分析；項目三是四桿機構的設計，包含爐門的啟閉機構的設計、抽水唧筒機構的設計；項目四是帶傳動，包含帶式輸送機傳動裝置中V帶的設計；項目四是齒輪及輪系的設計，包含測量和計算齒輪的幾何尺寸、設計單極齒輪減速器中的齒輪傳動、蝸桿傳動受力分析及效率計算；項目五是軸承的設計，包含滾動軸承類型的選用，計算滾動軸承的壽命；項目六是軸的設計，包含軸上零件的安裝、估算軸的直徑、軸的結構設計、設計單級齒輪減速器中的輸出軸；項目七是連接的設計，包含起重機吊鉤上的螺栓的設計、氣缸蓋上的螺栓組離合器的設計等（表1）。

在整個教學過程中，課程教學的內容是隨著項目展開，在總的項目下，提倡以小組的形式分配具體任務，將課程的重難點知識融入到任務的學習中，最終完成總的項目。這樣知識點的重組，對學生有著更加直觀的導向作用，學生自己動手動腦的時間大大增加，也會讓學生有一種成就感，增強自信心。也更加適用于現代化職業發展的需求，深化產教融合。

3 項目教學計劃的實施

《機械設計基礎》課程教學項目制定以后，需要對項目任務中涉及到的問題進行分析。此階段，學生需要針對項目中的任務制訂計劃，包括實施項目的步驟，方法，使用的工具和需要準備的材料等。教師可以將學生分成若干個小組，各個小組成員圍繞項目中的任務展開交流討論，以項目為載體，教師為主導，學生為主體。教師不是將書本上理論知識一股腦的灌輸給學生，而是指導學生自己發揮主觀能動性，帶著問題去思索、去探究、去實踐。在實踐的過程中學習知識、掌握知識以及運用知識，最終通過答辯的方式將項目中的知識點向其他組講解完成。其他組學生可以提問和質疑，該組學生進行解答，從而進一步鞏固所學的重難點知識。因此，采用項目化教學展開知識點的學習，既有利于學生提高團隊意識和人際交往能力，更能將書本上的理論知識運用到實際工作過程中，調動其學習的積極性。

由教師給學生分配明確的目標及任務，使每一個學生成為參與者并都能帶著目的任務去學習。例如，在進行帶式輸送機傳動裝置中V帶的設計這個任務時，教師首先引導學生學習V帶傳動的工作特點、V帶的型號、工作情況、連接過程中所用到的標準件、平鍵、軸承和聯軸器等國家標準，然后進行V帶的設計計算。結合具體的項目開展學習，并注意項目之間各個任務的邏輯關系，這樣就可以加強在學習中的條理性。學生根據自己已經學到的知識開展新知識的學習，化被動為主動，查閱收集整理項目資料，制定項目計劃，教師在這個過程中更多的是引導和監督，鼓勵學生相互討論、相互學習，發揮自己的創造力、想象力和主觀能動性。

在項目化教學計劃實施的過程中，教師發揮主導作用，充分調動學生的積極性，并讓學生展開討論，然后對學生的設計方案和結果做出評價。如在設計帶式輸送機傳動裝置時，學生在學習完V帶傳動的工作特點、工作情況以后，可以組織學生到現場參觀，然后展開討論，最后根據設計要求，選擇傳動的方案，帶式輸送機V帶的類型，進而優化帶式輸送機的傳動。

4 項目評估與總結

教學最重要的一個環節離不開評價與總結，項目化任務式教學更注重過程性評價。首先由學生對自己組的工作任務結果進行匯報總結，應用答辯的形式評價學生的學習效果，并提出在完成此工作任務時遇到了哪些問題、使用了什么樣的方法來解決這些問題并給出自評，然后由其他組學生進行檢查和評分，最終師生共同討論研究，評判項目任務的重難點，學生學習知識、掌握知識、運用知識的能力。

5 結語

綜上所述，采用項目化教學的過程中教師的作用不將作為課程知識的灌輸者，而是一名知識的引導者。指引學生在分配的任務基礎上進行學習、研究、動手和實踐，從而發現新知識，掌握新內容。學生是學習的主體，也可通過翻轉課堂的形式，引導學生自己講授，加強師生之間、生生之間相互交流與探討。項目化任務式教學使理論和實踐有機結合，不僅提高了理論水平和實操技能，而且又在教師有目的的引導下，培養了互相協作、解決實際問題等綜合能力。

教學活動不是教師一個人唱獨角戲的過程，也不是學生毫無目的、隨意學習的過程，而是通過教師的引導成為一個人人參與、目的性、創造性、實踐性的過程。教師看重的不是最終的結果,而是項目完成的整個過程。同時學生在項目實踐過程中,也體驗到學習的艱辛與樂趣,還可以充分發掘學生的創造潛能,并促使其在提高動手能力的同時也展示自己各方面的綜合能力。