“互聯(lián)網(wǎng)+教育”機械類專業(yè)實用型項目式教學(xué)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(lián)網(wǎng)+教育”研究趨勢下，實用型項目式教學(xué)模式驅(qū)動《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程教學(xué)實踐的成效以及帶來的思考，分析高等職業(yè)院校在互聯(lián)網(wǎng)背景下《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程教學(xué)改革的方向，通過將實用型項目式教學(xué)模式反復(fù)教學(xué)實踐進(jìn)而探索改進(jìn)措施，為“互聯(lián)網(wǎng)+教育”機械類專業(yè)教育教學(xué)模式改革提供參考。

【關(guān)鍵詞】 ? ?“互聯(lián)網(wǎng)+教育” ? ?機械設(shè)計基礎(chǔ) ? ?實用型項目式教學(xué)

引言：

全國大學(xué)生機械創(chuàng)新設(shè)計大賽每年如期而至，旨在通過大賽“以賽促學(xué)與促教”并舉，在高等職業(yè)院校機械類專業(yè)中《機械設(shè)計基礎(chǔ)》作為一門專業(yè)基礎(chǔ)課在大賽作品的設(shè)計、創(chuàng)新和工程實踐方面的地位舉足輕重?，F(xiàn)階段高等職業(yè)院校人才培養(yǎng)體系與方向正悄然發(fā)生著巨大的變化，從培養(yǎng)一名技藝精湛的技能型人才向創(chuàng)新實用型技能人才轉(zhuǎn)變。因此，《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程的教學(xué)模式需要緊跟時代發(fā)展，探索一種適用于人才培養(yǎng)方向的新型教育教學(xué)模式成為教學(xué)改革的關(guān)鍵。借助“互聯(lián)網(wǎng)+教育”為實用型項目式教學(xué)的實施與探索帶來了新的思考與挑戰(zhàn)，也是今后機械類專業(yè)教育教學(xué)改革發(fā)展的新趨勢。

一、實用型項目式教學(xué)的發(fā)展思路

實用型項目式教學(xué)是在傳統(tǒng)的項目式教學(xué)的基礎(chǔ)上創(chuàng)新提出的，主要針對機械類專業(yè)，項目式教學(xué)是以工程實踐為導(dǎo)向，融合多種現(xiàn)代教育理念，在教師的教學(xué)指導(dǎo)下，以具體的工作任務(wù)為學(xué)習(xí)目標(biāo)，學(xué)生通過搜索引擎查找與工作任務(wù)相關(guān)的信息，完成資料收集、方案設(shè)計、項目實施以及項目評價，項目小組成員通力協(xié)作共同完成工作任務(wù)，達(dá)到學(xué)習(xí)目標(biāo)，實用型項目式教學(xué)模式突出學(xué)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(xué)生為知識的探求者。

對于機械類專業(yè)的項目式教學(xué)，大部分教學(xué)實踐圍繞教材內(nèi)容開展，教材中的項目任務(wù)大部分以生產(chǎn)實踐為選題方向，對于學(xué)生有些工程設(shè)備從未接觸過，通過項目描述不能真實感受到有些工程設(shè)備的實用性，只是客觀的接受到知識與任務(wù)的表象信息，學(xué)生想探索知識的欲望與興趣大打折扣。近年來，機械創(chuàng)新設(shè)計大賽在全國各地每年如期舉行，大賽的目的在于引導(dǎo)高等職業(yè)學(xué)校在教學(xué)中注重培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計意識、綜合設(shè)計能力與團(tuán)隊協(xié)作精神，比賽主題以“綠色、健康、環(huán)?！睘橹鲗?dǎo)，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(shè)備和教具的設(shè)計與制作、休閑娛樂機械、殘疾人助力機械以及廚衛(wèi)機械等等，涉及的學(xué)科性知識主要是《機械設(shè)計基礎(chǔ)》、《機械原理》、《材料力學(xué)》等課程，《機械設(shè)計基礎(chǔ)》的實用型項目式教學(xué)模式可以借助于機械創(chuàng)新設(shè)計大賽的優(yōu)秀作品實施，例如帶狀緩降逃生窗簾作品，利用作品中有關(guān)齒輪、軸的設(shè)計部分，結(jié)合《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程內(nèi)容開展，選擇項目工作任務(wù)注重項目的生活實用性，把握學(xué)生的興趣點，以興趣為激發(fā)點，促使學(xué)生不惜時間、不畏艱難主動探索求知。

二、教學(xué)實踐探索

2.1鉸鏈四桿機構(gòu)應(yīng)用—腕龍

鉸鏈四桿機構(gòu)是《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程的重點內(nèi)容，實用型項目式教學(xué)實踐選取腕龍的行走機構(gòu)作為教學(xué)案例，腕龍是晚侏羅紀(jì)時期的恐龍，其行走部分可用鉸鏈四桿機構(gòu)設(shè)計，外購實驗用品，通過課堂派云平臺將項目任務(wù)書推送給學(xué)生，學(xué)生了解項目目標(biāo)、項目內(nèi)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(gòu)件的組裝、通電以及運行。任務(wù)完成后確定“腕龍”中哪一部分為鉸鏈四桿機構(gòu)，并要求學(xué)生測量并繪制機構(gòu)運動簡圖，通過計算判定行走機構(gòu)的鉸鏈四桿機構(gòu)類型，讓學(xué)生充分體驗所學(xué)知識的實用性，最后以用時少、行走機構(gòu)運行順暢，實驗報告完成正確率高等作為評價依據(jù)，綜合自評、教師評價、互評，確定出優(yōu)勝組。整個項目實施過程，學(xué)生之間、師生之間可以在云平臺討論區(qū)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(xué)實踐的過程中，最大程度地調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，激發(fā)了學(xué)生的興趣點，培養(yǎng)學(xué)生勤于思考、積極探索、勇于創(chuàng)新、團(tuán)隊協(xié)作的精神。因此，實用型項目式教學(xué)選取的教學(xué)案例應(yīng)難度適中，可操作性強，以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣為目標(biāo)，這種教學(xué)模式注重理論融合實踐，并將教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)目標(biāo)有機融合在一個工作任務(wù)之中，以項目工作任務(wù)來驅(qū)動教學(xué)實施，在教學(xué)過程中教師采用開放的教學(xué)組織方式以保證教學(xué)的高效進(jìn)行。

2.2行星輪系的應(yīng)用—太空儀

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

三、基于“互聯(lián)網(wǎng)+教育”機械類專業(yè)教學(xué)改革的幾點思考

3.1創(chuàng)新設(shè)計大賽引領(lǐng)課程體系與教學(xué)模式有機融合

以機械創(chuàng)新設(shè)計大賽為引領(lǐng)導(dǎo)向，將課程體系與教學(xué)模式有機融合，重構(gòu)教育教學(xué)新生態(tài)。課程體系主要由特定的課程內(nèi)容、課程目標(biāo)、課程活動等組成。將課程體系的課程目標(biāo)、課程內(nèi)容與機械創(chuàng)新設(shè)計大賽相結(jié)合，實用型項目式教學(xué)模式為驅(qū)動力，將機械設(shè)計創(chuàng)新設(shè)計大賽涉及相關(guān)課程的具體知識點與項目實施緊密結(jié)合，通過理論知識的學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生解決生活生產(chǎn)中遇到的實際問題，項目實施過程實現(xiàn)邊探索新知識邊分析問題，以尋求科學(xué)的解決問題的方法?；凇盎ヂ?lián)網(wǎng)+教育”機械類專業(yè)實用型項目式教學(xué)改革為培養(yǎng)機械類創(chuàng)新實用型技能人才提供可靠路徑。

3.2實用型項目式教學(xué)教材開發(fā)

教材作為教師與學(xué)生之間的橋梁，它在教育教學(xué)改革中至關(guān)重要，而在“互聯(lián)網(wǎng)+”時代下，信息與資源走向開放與共享的時代，教材知識結(jié)構(gòu)的更新也要與時俱進(jìn)。教材的開發(fā)要注重學(xué)生的能力塑造勝于掌握知識的培養(yǎng)。一本好的教材可以為“互聯(lián)網(wǎng)+教育”實用型項目式教學(xué)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(xué)內(nèi)容需緊緊圍繞項目工作任務(wù)，工作任務(wù)一般具有綜合性，不僅涉及到本專業(yè)知識，還可能涉及跨專業(yè)知識。因此教材應(yīng)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(xué)提供服務(wù)。

3.3師資培養(yǎng)模式改革

“互聯(lián)網(wǎng)+教育”機械類專業(yè)實用型項目式教學(xué)改革對師資培養(yǎng)提出新要求，要求教師的知識結(jié)構(gòu)向復(fù)合型轉(zhuǎn)變。在教師的培養(yǎng)中，注重教師在知識結(jié)構(gòu)、技能水平、教育教學(xué)方法上實現(xiàn)轉(zhuǎn)型、升級，以滿足社會、經(jīng)濟對“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的時代要求?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+教育”的模式下，在對教師在專業(yè)素養(yǎng)方面提出新要求的基礎(chǔ)上，對教師的信息素養(yǎng)也提出了更高的要求，教師需具備計算機和網(wǎng)絡(luò)技能的信息素養(yǎng)，包括教師對計算機軟件基本操作，多媒體技術(shù)的應(yīng)用，利用網(wǎng)絡(luò)搜索引擎等多方面的內(nèi)容，這些技能是高職教師開展教學(xué)工作所必備的信息素養(yǎng)，在“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的趨勢下，加快建設(shè)復(fù)合型教師師資隊伍，為培養(yǎng)新時代創(chuàng)新實用型技能人才作有力保證。

3.4校園基礎(chǔ)設(shè)施的優(yōu)化

學(xué)校積極推動“互聯(lián)網(wǎng)+教育”現(xiàn)代教學(xué)理念，學(xué)校不僅在軟性建設(shè)上積極探索新路徑、而且在基礎(chǔ)設(shè)施方面應(yīng)加大校園網(wǎng)絡(luò)升級改造，支持和滿足課堂中移動教學(xué)和學(xué)習(xí)的網(wǎng)絡(luò)需求，支持網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源終端、智能手機移動終端等教學(xué)應(yīng)用的實踐探索，學(xué)?；A(chǔ)建設(shè)的重點是建立“智慧”的多媒體教室，教室具備信息反饋系統(tǒng)，自動評估系統(tǒng)，富媒體資源和基于校園網(wǎng)的教學(xué)系統(tǒng)，開發(fā)一種具有搶答功能、評價功能、作業(yè)功能等新型智慧學(xué)生課桌迫在眉睫，智慧型學(xué)生課桌可與智慧黑板實現(xiàn)資源共享，教師在線上、線下教學(xué)后利用信息反饋系統(tǒng)，根據(jù)學(xué)生對知識點的學(xué)習(xí)情況及時調(diào)整教學(xué)重難點。在“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的信息時代，高職院校在師資培養(yǎng)、基礎(chǔ)建設(shè)、學(xué)生管理、教育教學(xué)模式等面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，為了順應(yīng)職業(yè)教育時代發(fā)展的需求，學(xué)校、企業(yè)與教育機構(gòu)通力開發(fā)優(yōu)質(zhì)教育資源，落實教育資源共享共建平臺的開發(fā)與構(gòu)建，實現(xiàn)教育教學(xué)資源、就業(yè)服務(wù)資源、人才培養(yǎng)資源、遠(yuǎn)程教育資源等大數(shù)據(jù)在教師與學(xué)生之間、教師之間、學(xué)校與社會之間的順暢流通，為“互聯(lián)網(wǎng)+教育”機械類專業(yè)實用型項目式教學(xué)改革的高效實踐提供基礎(chǔ)保障。

四、結(jié)束語

“互聯(lián)網(wǎng)+教育”機械類專業(yè)實用型項目式教學(xué)改革處于探索階段，實用型教學(xué)案例的設(shè)計是教育教學(xué)模式改革的攻克點，在教學(xué)實踐中積極探索新路徑，勇于嘗試，不斷總結(jié)經(jīng)驗，以助力學(xué)校教育教學(xué)水平的提高。

參考文獻(xiàn)

[1]王仙萌.以技能大賽為切入點 推進(jìn)模具專業(yè)教學(xué)改革[J].科技信息，2013，（20）.

[2]嬿燕，劉堰兵.關(guān)于加強高職院校教師信息素養(yǎng)能力的幾點思考[J].十堰職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2013（26）.

[3]郝繪坤，張彥波.工程教育專業(yè)認(rèn)證背景下機械設(shè)計基礎(chǔ)課程教學(xué)模式改革探索[J].中文信息，2020，（5）.

[4]李曉娜.基于成果導(dǎo)向教育的機械類專業(yè)實踐教學(xué)改革[J].設(shè)備管理與維修，2020，（12）

[5]楊秀英，張景耀.機械類專業(yè)實踐教學(xué)改革與實踐[J].大學(xué)教育，2013，（11）

基金項目：甘肅省高等學(xué)校創(chuàng)新能力提升項目（2019B-311）

項目名稱：基于”互聯(lián)網(wǎng)+教育”機械類專業(yè)教育教學(xué)模式創(chuàng)新發(fā)展的研究與應(yīng)用

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