高职《机械设计基础》课程项目化教学模式探究

张攀，吴海峰，邢龙

（张家界航空工业职业技术学院，湖南 张家界 427000）

《机械设计基础》是机械类专业的一门专业核心基础课程。本课程培养从事机械设计与制造生产第一线所需要的技术技能型人才，通过学习使学生具备机械设计的基础知识、基本理论和基本方法。参与项目化任务的基本训练，掌握一般通用零部件的结构、运动特性、工作原理、类型及应用特点，并对通用零件的失效形式、设计准则与设计方法有一定了解；掌握机械设计的一般规律，为后续专业课的学习打下基础。该课程先修课程为工程制图、计算机绘图、工程力学等，后续课程有机械制造技术、机床夹具设计等专业核心课程，对学生完成整个专业的学习起着承上启下的重要作用，该课程理论公式较多，应用性广，内容繁杂，各章节好似独成体系，联系不强。传统的理论教学在课堂上主要教授陈述性的知识，学生难以接受，学过的知识点很快便遗忘，达不到应用的教学效果。特别是对于抽象的设计、校核公式比较头疼。长此以往，学生渐渐失去了对该课程的学习兴趣。因此，探究新的授课模式，重组教学模块，给定一个项目和任务，让学生由项目任务引起兴趣，将抽象的理论概念转变为可以实际动手操作的过程和体验，在项目制作中激发兴趣，使工学结合在学生动手操作的环节进一步加强，提高对机械专业知识的应用能力。

重构课程教学模块，“以项目化教学为核心、教师占主导地位、学生为主体地位”，改变平日“教师灌输，学生被动接受”传统的教学模式，使学生主动参与到项目任务的制作中来，探究创新的教学模式。

1 项目化教学的整体思路

项目化教学是将课程的理论知识点融入到实践动手操作过程中，让学生紧紧围绕项目任务开展教学和实践。此教学模式可以让学生积极主动参与，发挥学生自己的主观能动性，提高动手操作能力。对于理论抽象的专业知识，通过各个小组之间的分工协作，相互配合，共同制定项目任务计划，可以更大的激起学生学习的兴趣。项目化教学法常规的教学思路分为：课程内容的重组，项目教学计划的实施，项目评估与总结。

2 课程内容的重组

在教学过程中，课程项目任务安排合理与否直接影响到学生对某一阶段教学内容的掌握，关系到教学目标的达成。因此，项目任务的设计与规划，应在大量调研的基础上，依据专业培养方案和人才培养目标以及学科课程特点，通过比较、分析、研究来重构课程内容，使机械设计基础中的知识点，如机械传动、机械连接、相关的标准、手册资料、规范等部分的内容遍布于《机械设计基础》学习的整个过程。学生具有查阅相关标准，分析、选用以及设计机械零部件和简单机械传动装置的能力。

例如，将《机械设计基础》分为项目一到项目七，以项目为主线，通过项目中的任务将《机械设计基础》课程知识点串联起来。项目一是机械基础知识，包含单缸内燃机的运动简图绘制、判别机构是否具有确定的运动；项目二是平面机构，包含平面机构的自由度的计算、机构是否具有确定的运动的判断、飞机起落架的运动特性的分析；项目三是四杆机构的设计，包含炉门的启闭机构的设计、抽水唧筒机构的设计；项目四是带传动，包含带式输送机传动装置中V带的设计；项目四是齿轮及轮系的设计，包含测量和计算齿轮的几何尺寸、设计单极齿轮减速器中的齿轮传动、蜗杆传动受力分析及效率计算；项目五是轴承的设计，包含滚动轴承类型的选用，计算滚动轴承的寿命；项目六是轴的设计，包含轴上零件的安装、估算轴的直径、轴的结构设计、设计单级齿轮减速器中的输出轴；项目七是连接的设计，包含起重机吊钩上的螺栓的设计、气缸盖上的螺栓组离合器的设计等（表1）。

在整个教学过程中，课程教学的内容是随着项目展开，在总的项目下，提倡以小组的形式分配具体任务，将课程的重难点知识融入到任务的学习中，最终完成总的项目。这样知识点的重组，对学生有着更加直观的导向作用，学生自己动手动脑的时间大大增加，也会让学生有一种成就感，增强自信心。也更加适用于现代化职业发展的需求，深化产教融合。

3 项目教学计划的实施

《机械设计基础》课程教学项目制定以后，需要对项目任务中涉及到的问题进行分析。此阶段，学生需要针对项目中的任务制订计划，包括实施项目的步骤，方法，使用的工具和需要准备的材料等。教师可以将学生分成若干个小组，各个小组成员围绕项目中的任务展开交流讨论，以项目为载体，教师为主导，学生为主体。教师不是将书本上理论知识一股脑的灌输给学生，而是指导学生自己发挥主观能动性，带着问题去思索、去探究、去实践。在实践的过程中学习知识、掌握知识以及运用知识，最终通过答辩的方式将项目中的知识点向其他组讲解完成。其他组学生可以提问和质疑，该组学生进行解答，从而进一步巩固所学的重难点知识。因此，采用项目化教学展开知识点的学习，既有利于学生提高团队意识和人际交往能力，更能将书本上的理论知识运用到实际工作过程中，调动其学习的积极性。

由教师给学生分配明确的目标及任务，使每一个学生成为参与者并都能带着目的任务去学习。例如，在进行带式输送机传动装置中V带的设计这个任务时，教师首先引导学生学习V带传动的工作特点、V带的型号、工作情况、连接过程中所用到的标准件、平键、轴承和联轴器等国家标准，然后进行V带的设计计算。结合具体的项目开展学习，并注意项目之间各个任务的逻辑关系，这样就可以加强在学习中的条理性。学生根据自己已经学到的知识开展新知识的学习，化被动为主动，查阅收集整理项目资料，制定项目计划，教师在这个过程中更多的是引导和监督，鼓励学生相互讨论、相互学习，发挥自己的创造力、想象力和主观能动性。

在项目化教学计划实施的过程中，教师发挥主导作用，充分调动学生的积极性，并让学生展开讨论，然后对学生的设计方案和结果做出评价。如在设计带式输送机传动装置时，学生在学习完V带传动的工作特点、工作情况以后，可以组织学生到现场参观，然后展开讨论，最后根据设计要求，选择传动的方案，带式输送机V带的类型，进而优化带式输送机的传动。

4 项目评估与总结

教学最重要的一个环节离不开评价与总结，项目化任务式教学更注重过程性评价。首先由学生对自己组的工作任务结果进行汇报总结，应用答辩的形式评价学生的学习效果，并提出在完成此工作任务时遇到了哪些问题、使用了什么样的方法来解决这些问题并给出自评，然后由其他组学生进行检查和评分，最终师生共同讨论研究，评判项目任务的重难点，学生学习知识、掌握知识、运用知识的能力。

5 结语

综上所述，采用项目化教学的过程中教师的作用不将作为课程知识的灌输者，而是一名知识的引导者。指引学生在分配的任务基础上进行学习、研究、动手和实践，从而发现新知识，掌握新内容。学生是学习的主体，也可通过翻转课堂的形式，引导学生自己讲授，加强师生之间、生生之间相互交流与探讨。项目化任务式教学使理论和实践有机结合，不仅提高了理论水平和实操技能，而且又在教师有目的的引导下，培养了互相协作、解决实际问题等综合能力。

教学活动不是教师一个人唱独角戏的过程，也不是学生毫无目的、随意学习的过程，而是通过教师的引导成为一个人人参与、目的性、创造性、实践性的过程。教师看重的不是最终的结果,而是项目完成的整个过程。同时学生在项目实践过程中,也体验到学习的艰辛与乐趣,还可以充分发掘学生的创造潜能,并促使其在提高动手能力的同时也展示自己各方面的综合能力。