項目教學(xué)法在《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》教學(xué)中的應(yīng)用研究*

童景琳，趙明利，高國富，張昌娟

(河南理工大學(xué) 機(jī)械與動力工程學(xué)院，河南 焦作 454003)

項目教學(xué)法在《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》教學(xué)中的應(yīng)用研究*

童景琳，趙明利，高國富，張昌娟

(河南理工大學(xué) 機(jī)械與動力工程學(xué)院，河南 焦作 454003)

通過對機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》運用項目教學(xué)法進(jìn)行教學(xué)改革， 分析了項目教學(xué)法在實際教學(xué)中的實施過程.在項目的實施過程中，采取以學(xué)生為主體，教、學(xué)、做三者合一的教學(xué)模式，不僅有益于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和學(xué)生綜合工程應(yīng)用意識的增強(qiáng)，而且更有益于提高課程教學(xué)質(zhì)量.

機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)；項目教學(xué)；課程改革；綜合工程應(yīng)用意識

0 引言

《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》是機(jī)械專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，該課程將原《機(jī)械制造工藝學(xué)》《金屬切削原理及刀具》《金屬切削機(jī)床》《機(jī)床夾具設(shè)計》等課程的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化、整合、更新，是一門專業(yè)性、綜合性高且實踐性很強(qiáng)的課程.該課程不僅有助于學(xué)生學(xué)習(xí)機(jī)械制造方面的基本理論、基本知識與基本技能，培養(yǎng)學(xué)生工程實踐能力和創(chuàng)新能力，還有助于培養(yǎng)學(xué)生分析、解決實際工程問題的能力.

多年來，本課程在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)手段等方面進(jìn)行的改革卓有成效[1]65-66.當(dāng)前，社會的發(fā)展對機(jī)械專業(yè)人才創(chuàng)新能力提出了更高的要求，學(xué)生既要有一定的理論深度，又要有一定的實踐能力、科技創(chuàng)新能力.為此，我們在《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》教學(xué)中采用了項目教學(xué)法.本著以培養(yǎng)學(xué)生工程實踐能力和創(chuàng)新能力為宗旨的教學(xué)理念，在《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》的教學(xué)過程中，舍棄傳統(tǒng)的教學(xué)模式而積極采用項目教學(xué)法.

1 項目教學(xué)法概述

1.1 項目教學(xué)法定義

“項目教學(xué)法”起源于美國教育家凱茲和加拿大教育家查德合著的《項目教學(xué)法》，盛行于德國，后經(jīng)香港傳入中國，目前在各級教育和企業(yè)培訓(xùn)中得到了廣泛的應(yīng)用.它是一種“教、學(xué)、做”為一體的教學(xué)方法，以工作過程為導(dǎo)向，以學(xué)生為主體，通過實施完整的項目進(jìn)行的教學(xué)活動.項目教學(xué)法 “以項目為主線、教師為引導(dǎo)、學(xué)生為主體”， 注重理論與實踐相結(jié)合，改變了傳統(tǒng)“教師講，學(xué)生聽”的被動教學(xué)模式[2]86-88.在參與整個項目的過程中，學(xué)生充分發(fā)掘創(chuàng)造潛能，逐漸培養(yǎng)解決問題的能力、創(chuàng)新方法的能力，提升接納新知識的學(xué)習(xí)能力以及與人協(xié)作和進(jìn)行項目運作等社會能力.

1.2 《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》項目教學(xué)的可行性

《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》是一門實踐性很強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，長期以來，由于采用單一理論知識傳授的教學(xué)方法，注重教師講授，學(xué)生聽課，信息傳遞是單向的.實際授課教學(xué)過程中，發(fā)現(xiàn)學(xué)生普遍感覺這門課內(nèi)容枯燥抽象，難以理解，難以找到理論與實際的結(jié)合點，培養(yǎng)出的學(xué)生雖然具有扎實的基礎(chǔ)理論知識，但依賴性強(qiáng)，缺乏獨立思考的習(xí)慣，嚴(yán)重阻礙了學(xué)生創(chuàng)新意識和工作能力的提高.鑒于上述問題， “項目教學(xué)”更有益于學(xué)生對課程理論知識與技能的整體把握.

項目驅(qū)動教學(xué)法的實施，可通過學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變在主動積極的學(xué)習(xí)環(huán)境中進(jìn)行，激發(fā)學(xué)生的好奇心和創(chuàng)造力，培養(yǎng)分析和解決實際問題的能力，可以極大地激發(fā)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的興趣，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，在完成項目的過程中，學(xué)生會積極地思考、探索，不同的思路、想法也不盡相同，教師可以積極引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行討論、交流，并準(zhǔn)確地加以點評，使學(xué)生在討論交流中相互取長補(bǔ)短.這樣既能調(diào)動學(xué)生的積極性，又有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和合作意識.項目教學(xué)法的實施有利于學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，把握本課程在整個專業(yè)課程體系中的地位.事實上，學(xué)生為了完成規(guī)定工作項目所必需的知識，往往需要統(tǒng)籌多門課程.該項目對教師而言，通過對學(xué)生的指導(dǎo)，可轉(zhuǎn)變教育觀念和教學(xué)方式，從單純的知識傳遞者，逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生學(xué)習(xí)的促進(jìn)者、組織者和指導(dǎo)者.

2 項目教學(xué)法在《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》中的實施工作方案

2.1 課程典型項目的確定

項目教學(xué)法的關(guān)鍵在于設(shè)計教學(xué)項目，將以理論的系統(tǒng)性為目標(biāo)轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫嵺`的系統(tǒng)性為目標(biāo).實施項目教學(xué)法最大的難點在于如何實現(xiàn)將有關(guān)的教學(xué)內(nèi)容轉(zhuǎn)化為一系列互相聯(lián)系的教學(xué)項目.《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》課程項目設(shè)計要以學(xué)生為主體，與生產(chǎn)實際結(jié)合，項目難易適中， 設(shè)計的項目要具有整合性，在進(jìn)行項目設(shè)計時，需要充分考慮該課程在整個專業(yè)課程體系中的地位，加強(qiáng)與其他學(xué)科的橫向聯(lián)系，從而實現(xiàn)課程整合，同時要結(jié)合現(xiàn)有的硬件設(shè)備以及學(xué)生情況，圍繞教學(xué)大綱要求設(shè)計教學(xué)內(nèi)容，將各知識點貫穿在一起.一般設(shè)置的項目要具有典型性、綜合性、開放性、層次性[3]86-88.

2.2 項目實施

在項目實施過程中，項目教學(xué)法一般按五個步驟進(jìn)行：(a)確定項目任務(wù)；(b)制定工作計劃；(c)組織項目實施;(d)檢查考核評估;(f)總結(jié)評比歸檔.下面以“軸向鎖緊裝置”項目為例闡述項目教學(xué)實施步驟和方法.該項目實施地點設(shè)在河南理工大學(xué)工程訓(xùn)練中心，該中心有完成該項目的各類機(jī)床設(shè)備，也有各種檢測設(shè)備，以開放的形式方便學(xué)生實訓(xùn).

2.2.1 確定項目任務(wù)

“軸向快速鎖緊裝置”是一個與機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)緊密結(jié)合的工業(yè)現(xiàn)場項目，該項目具有一定的綜合性，需要學(xué)生綜合運用本課程和其他相關(guān)課程的眾多知識點才能完成，需要學(xué)生完成四大報告：設(shè)計方案、工藝設(shè)計、成本分析、工程管理.

2.2.2 制定工作計劃

在教學(xué)過程中，2012級機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)共10個班，300名學(xué)生，按每組5人共分成60個小組，每組選出一位組長.學(xué)生根據(jù)自身特長自由組合團(tuán)隊，依據(jù)項目任務(wù)，通過分組研究討論，制訂出相應(yīng)的設(shè)計方案、實施步驟、進(jìn)度計劃，并明確團(tuán)隊成員的分工情況.最后以書面形式提交計劃書，教師審閱之后做出相應(yīng)指導(dǎo)，項目實施計劃進(jìn)一步完善.獨立進(jìn)行計劃安排，可培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力、研究和分析問題的能力，提高學(xué)生的協(xié)作和交流能力.

2.2.3 組織項目實施

在該階段，學(xué)生將具體的知識貫穿于實現(xiàn)工程項目的過程中，切實做到了“做中學(xué)”，體現(xiàn)了工程意識.通過組員分工協(xié)作、學(xué)習(xí)和探索，共同完成工程項目，使學(xué)生團(tuán)隊合作的意識得到了提高，該階段教師可適當(dāng)參與、啟示和輔導(dǎo)學(xué)生遇到的技術(shù)難題和問題.

針對“軸向快速鎖緊裝置”項目[4]121-123，需要強(qiáng)化學(xué)生的設(shè)計過程和制定加工工藝路線的細(xì)節(jié)安排，為學(xué)生將來工作打下堅實基礎(chǔ).實現(xiàn)本項目的具體步驟：(a)設(shè)計方案的確定.在設(shè)計階段，學(xué)生收集相關(guān)資料，掌握光軸軸向快速鎖緊裝置的結(jié)構(gòu)特點和工作原理，熟悉光軸軸向快速鎖緊裝置鎖緊套的結(jié)構(gòu)，根據(jù)技術(shù)要求初步提出設(shè)計方案并對其進(jìn)行分析評價，經(jīng)過教師審核后，確定最佳方案，并寫出設(shè)計方案報告，報告中要有計算過程和受力分析圖.(b)根據(jù)設(shè)計方案繪制零件圖及裝配圖，選定零件的材料，根據(jù)現(xiàn)有機(jī)床的精度、材料、刀具等因素確定零件的尺寸精度、形位公差和表面粗糙度.(c)工藝方案的確定.根據(jù)繪制的零件圖，制訂零件機(jī)械加工工藝規(guī)程.工藝過程中有關(guān)的內(nèi)容以表格形式體現(xiàn)即為工藝規(guī)程，其作為指導(dǎo)零件生產(chǎn)的主要技術(shù)文件，包括零件在生產(chǎn)過程中定位基準(zhǔn)的選擇、工藝路線的擬定、加工余量和工序尺寸的確定，時間定額及經(jīng)濟(jì)分析等重要內(nèi)容，最后還要求編寫零件的機(jī)械加工工序卡.(d)學(xué)生按照已定加工方案與圖紙資料，收集有關(guān)機(jī)床、刀具、夾具零部件標(biāo)準(zhǔn)等資料.在工程訓(xùn)練中心各小組根據(jù)自己的設(shè)計方案對零件進(jìn)行機(jī)械加工.在完成本項目零件加工任務(wù)后，學(xué)生對零件進(jìn)行自檢，組內(nèi)互檢，發(fā)現(xiàn)并提出問題，經(jīng)過小組討論總結(jié)，提出解決問題的方法，師生互動總結(jié)項目任務(wù)完成過程.(e)零件加工完成后，要進(jìn)行零件的裝配完成鎖緊裝置.(f)綜合結(jié)果分析與對策.完成裝配之后，要檢查一下鎖緊裝置的良好使用性.(g)項目完成后，每小組還要寫出成本分析報告和工程管理報告.

在項目實施過程中，教師要掌握好各個環(huán)節(jié)的教學(xué)進(jìn)度和節(jié)奏[5]87-89.在學(xué)生加工過程中進(jìn)行現(xiàn)場跟蹤指導(dǎo)，引導(dǎo)學(xué)生自覺養(yǎng)成嚴(yán)格執(zhí)行工藝規(guī)范、遵循現(xiàn)場5S管理，并能進(jìn)行現(xiàn)場總結(jié)思考等良好的職業(yè)習(xí)慣，但與傳統(tǒng)教學(xué)中的教師角色有所差別，必須以學(xué)生為主體，切實做到引導(dǎo)和指導(dǎo)的作用，訓(xùn)練學(xué)生參與工作過程的意識.

2.3 項目檢查 考核評估

項目教學(xué)法的實施，不僅注重做項目的過程，還要對項目執(zhí)行結(jié)果進(jìn)行評估，這也是開展項目教學(xué)的重要環(huán)節(jié)之一，項目考核評估有益于發(fā)揮教師的監(jiān)督作用，并總結(jié)出項目實施的經(jīng)驗和存在的不足.

項目考核評估主要包括兩個方面[6]69-71：一方面是過程檢查，教師對學(xué)生做項目的過程進(jìn)行全程跟蹤，及時記錄學(xué)生平時表現(xiàn)和項目實施過程中存在問題，為合理評估學(xué)生的綜合能力和完善項目的實施提供參考依據(jù).另一方面是在項目結(jié)束時，采用小組答辯的形式講解設(shè)計方案，抽調(diào)部分優(yōu)秀學(xué)生和教師擔(dān)任答辯評委，對項目是否達(dá)到預(yù)期目標(biāo)進(jìn)行審核，并對項目成果的優(yōu)缺點進(jìn)行總結(jié)，讓學(xué)生充分了解存在的問題，并進(jìn)一步完善以后的項目學(xué)習(xí).此外在考評時要對學(xué)生的團(tuán)隊合作能力進(jìn)行客觀、公正、合理地評價.

最后，將項目的成果、資料、報告等全部歸檔，便于今后教學(xué)方法的改進(jìn)和完善積累有益經(jīng)驗.

3 結(jié)語

把“項目教學(xué)法”引入《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》課程教學(xué)改革中，改變了以往的“教師講，學(xué)生聽”的教學(xué)模式，將“是什么”和“為什么”的理論知識有效融入“怎么做”的實踐行動中，使學(xué)生在完成完整工程項目的過程中對相關(guān)理論知識的學(xué)習(xí)，并充分體現(xiàn)了工程意識.項目教學(xué)法有益于培養(yǎng)學(xué)生的工程意識、獨立工作能力和團(tuán)隊合作精神，對培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際以及分析問題和解決問題的能力大有裨益.

[1] 張樹仁,劉薇娜. “機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)”課程教學(xué)方法的探索與實踐[J].中國大學(xué)教學(xué)學(xué)報，2012(10).

[2] 韓變枝，王 棟，張銀喜．基于能力培養(yǎng)的“機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)”教學(xué)改革[J]．太原理工大學(xué)學(xué)報，2011 (29).

[3] 楊俊茹，張悅刊．“機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)”課程理論教學(xué)與實踐教學(xué)的結(jié)合探索[J]．高教論壇，2010(4).

[4] 關(guān)鐵鷹，孫繼武．“機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)”課程教學(xué)改革的探討[J]. 長春工程學(xué)院學(xué)報：社會科學(xué)版，2010 (11).

[5] 左敦穩(wěn),李 軍，黎向鋒，等.國內(nèi)部分高校機(jī)械制造技術(shù)類專業(yè)必修課的比較研究[J] .南京航空航天大學(xué)學(xué)報:社會科學(xué)版, 2009 (11).

[6] 彭海燕，王曉軍，周 莉，等.“機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)” 課程教學(xué)改革的探討[J] .廣東技術(shù)師范學(xué)院學(xué)報, 2008(9).

[責(zé)任編輯 迎客松]

Application Research of Project-teaching Method in the Mechanical Manufacturing Technology Foundation Course

TONG Jinglin, ZHAO Minglin, GAO Guofu, ZHANG Changjuan

(SchoolofMechanicalandPowerEngineering,HenanPolytechnicUniversity,Jiaozuo454000,China)

Teaching reform, which is based on the Mechanical manufacturing technology foundation course machine design and manufacturing and automation specialty training programs, is carried out by behavior oriented project-teaching method. In the project implementation process teaching mode, which is student-oriented and teaching-learning-doing, is adopted. Such teaching mode can achieve better effect for application skills and integrated engineering consciousness of students and quality of course teaching.

mechanical manufacturing technology foundation; project-teaching method; course teaching reform; integrated engineering consciousness

2015-08-10

童景琳(1972- )，女，河南夏邑人，河南理工大學(xué)副教授，博士，主要從事精密、超精密制造研究。

1671-8127(2015)05-0067-03

TH16-4，G712

A

*本文系河南省精品資源共享課《機(jī)械創(chuàng)造技術(shù)基礎(chǔ)》展示論文。