“互联网+教育”机械类专业实用型项目式教学改革的探索与实践

赵丽丽　孙庆唐　任德宝　王建屏　李玉才

【摘要】    本文主要阐述在“互联网+教育”研究趋势下，实用型项目式教学模式驱动《机械设计基础》课程教学实践的成效以及带来的思考，分析高等職业院校在互联网背景下《机械设计基础》课程教学改革的方向，通过将实用型项目式教学模式反复教学实践进而探索改进措施，为“互联网+教育”机械类专业教育教学模式改革提供参考。

【关键词】    “互联网+教育”    机械设计基础    实用型项目式教学

引言：

全国大学生机械创新设计大赛每年如期而至，旨在通过大赛“以赛促学与促教”并举，在高等职业院校机械类专业中《机械设计基础》作为一门专业基础课在大赛作品的设计、创新和工程实践方面的地位举足轻重。现阶段高等职业院校人才培养体系与方向正悄然发生着巨大的变化，从培养一名技艺精湛的技能型人才向创新实用型技能人才转变。因此，《机械设计基础》课程的教学模式需要紧跟时代发展，探索一种适用于人才培养方向的新型教育教学模式成为教学改革的关键。借助“互联网+教育”为实用型项目式教学的实施与探索带来了新的思考与挑战，也是今后机械类专业教育教学改革发展的新趋势。

一、实用型项目式教学的发展思路

实用型项目式教学是在传统的项目式教学的基础上创新提出的，主要针对机械类专业，项目式教学是以工程实践为导向，融合多种现代教育理念，在教师的教学指导下，以具体的工作任务为学习目标，学生通过搜索引擎查找与工作任务相关的信息，完成资料收集、方案设计、项目实施以及项目评价，项目小组成员通力协作共同完成工作任务，达到学习目标，实用型项目式教学模式突出学生主体，教师辅助的特点，在知识的海洋中，教师为知识的启航者，学生为知识的探求者。

对于机械类专业的项目式教学，大部分教学实践围绕教材内容开展，教材中的项目任务大部分以生产实践为选题方向，对于学生有些工程设备从未接触过，通过项目描述不能真实感受到有些工程设备的实用性，只是客观的接受到知识与任务的表象信息，学生想探索知识的欲望与兴趣大打折扣。近年来，机械创新设计大赛在全国各地每年如期举行，大赛的目的在于引导高等职业学校在教学中注重培养大学生的创新设计意识、综合设计能力与团队协作精神，比赛主题以“绿色、健康、环保”为主导，注重实用性，比如辅助人工采摘、小型停车机械装置、包装机械装置、商品载运及助力机械装置、教室用设备和教具的设计与制作、休闲娱乐机械、残疾人助力机械以及厨卫机械等等，涉及的学科性知识主要是《机械设计基础》、《机械原理》、《材料力学》等课程，《机械设计基础》的实用型项目式教学模式可以借助于机械创新设计大赛的优秀作品实施，例如带状缓降逃生窗帘作品，利用作品中有关齿轮、轴的设计部分，结合《机械设计基础》课程内容开展，选择项目工作任务注重项目的生活实用性，把握学生的兴趣点，以兴趣为激发点，促使学生不惜时间、不畏艰难主动探索求知。

二、教学实践探索

2.1铰链四杆机构应用—腕龙

铰链四杆机构是《机械设计基础》课程的重点内容，实用型项目式教学实践选取腕龙的行走机构作为教学案例，腕龙是晚侏罗纪时期的恐龙，其行走部分可用铰链四杆机构设计，外购实验用品，通过课堂派云平台将项目任务书推送给学生，学生了解项目目标、项目内容、项目实施步骤。课堂项目实施以小组为单位，完成腕龙各个构件的组装、通电以及运行。任务完成后确定“腕龙”中哪一部分为铰链四杆机构，并要求学生测量并绘制机构运动简图，通过计算判定行走机构的铰链四杆机构类型，让学生充分体验所学知识的实用性，最后以用时少、行走机构运行顺畅，实验报告完成正确率高等作为评价依据，综合自评、教师评价、互评，确定出优胜组。整个项目实施过程，学生之间、师生之间可以在云平台讨论区探讨与交流，还可以借助“弹幕”方式激活课堂气氛，在实用型项目式教学实践的过程中，最大程度地调动学生的学习主动性，激发了学生的兴趣点，培养学生勤于思考、积极探索、勇于创新、团队协作的精神。因此，实用型项目式教学选取的教学案例应难度适中，可操作性强，以激发学生学习兴趣为目标，这种教学模式注重理论融合实践，并将教学内容和教学目标有机融合在一个工作任务之中，以项目工作任务来驱动教学实施，在教学过程中教师采用开放的教学组织方式以保证教学的高效进行。

2.2行星轮系的应用—太空仪

基于“铰链四杆机构应用—腕龙”实用型项目式教学案例的实施，使学生初步了解《机械设计基础》课程是如何应用于生活生产实践之中，培养学生具有独立思考和解决问题的能力，为了增强学生的求知欲，提高教学案例难度，结合课程内容利用行星轮系知识点设计太空仪，太空仪由代表太阳、地球和月球的三个小球组成，让学生自行设计行星轮系机械联动装置，最终实现太阳、月球、地球之间的公转以及自身的自转。通过课堂派云平台推送学习任务，该任务从《机械设计基础》课程首次授课推送给学生，这样可使学生带着问题去学习探求知识，而不是被动地去接受学习任务，使学生在一开始就深刻理解学习《机械设计基础》课程的重要性，同时学生在学习相关知识时注意力以及学习兴趣倍增。行星轮系的应用—太空仪教学案例可操作性强，要求学校有3D打印设备，相关绘图软件等即可实施，学生通过齿轮传动的学习会设计齿轮的齿数，计算传动比，设计计算各构件尺寸，动力装置采用电池驱动电机实现太空仪的运行，太空仪所用构件用3D打印设备打印完成。最后完成太空仪各个构件的组装、通电、运行，并完成太空仪机构运动简图的绘制，计算自由度。通过实用型工作任务开展项目式教学，使学生置身于模拟的工作情景中，让学生能积极主动地去尝试与探索，这有利于学生专业知识素养以及综合素养的提高。

三、基于“互联网+教育”机械类专业教学改革的几点思考

3.1创新设计大赛引领课程体系与教学模式有机融合

以机械创新设计大赛为引领导向，将课程体系与教学模式有机融合，重构教育教学新生态。课程体系主要由特定的课程内容、课程目标、课程活动等组成。将课程体系的课程目标、课程内容与机械创新设计大赛相结合，实用型项目式教学模式为驱动力，将机械设计创新设计大赛涉及相关课程的具体知识点与项目实施紧密结合，通过理论知识的学习培养学生解决生活生产中遇到的实际问题，项目实施过程实现边探索新知识边分析问题，以寻求科学的解决问题的方法。基于“互联网+教育”机械类专业实用型项目式教学改革为培养机械类创新实用型技能人才提供可靠路径。

3.2实用型项目式教学教材开发

教材作为教师与学生之间的桥梁，它在教育教学改革中至关重要，而在“互联网+”时代下，信息与资源走向开放与共享的时代，教材知识结构的更新也要与时俱进。教材的开发要注重学生的能力塑造胜于掌握知识的培养。一本好的教材可以为“互联网+教育”实用型项目式教学模式的实施与探索带来了新的曙光，同时对教材本身也提出了新的要求，教学内容需紧紧围绕项目工作任务，工作任务一般具有综合性，不仅涉及到本专业知识，还可能涉及跨专业知识。因此教材应具备新颖性、开放性、多元性等特点，以便于更好的为教育教学提供服务。

3.3师资培养模式改革

“互联网+教育”机械类专业实用型项目式教学改革对师资培养提出新要求，要求教师的知识结构向复合型转变。在教师的培养中，注重教师在知识结构、技能水平、教育教学方法上实现转型、升级，以满足社会、经济对“互联网+教育”的时代要求。“互联网+教育”的模式下，在对教师在专业素养方面提出新要求的基础上，对教师的信息素养也提出了更高的要求，教师需具备计算机和网络技能的信息素养，包括教师对计算机软件基本操作，多媒体技术的應用，利用网络搜索引擎等多方面的内容，这些技能是高职教师开展教学工作所必备的信息素养，在“互联网+教育”的趋势下，加快建设复合型教师师资队伍，为培养新时代创新实用型技能人才作有力保证。

3.4校园基础设施的优化

学校积极推动“互联网+教育”现代教学理念，学校不仅在软性建设上积极探索新路径、而且在基础设施方面应加大校园网络升级改造，支持和满足课堂中移动教学和学习的网络需求，支持网络教学资源终端、智能手机移动终端等教学应用的实践探索，学校基础建设的重点是建立“智慧”的多媒体教室，教室具备信息反馈系统，自动评估系统，富媒体资源和基于校园网的教学系统，开发一种具有抢答功能、评价功能、作业功能等新型智慧学生课桌迫在眉睫，智慧型学生课桌可与智慧黑板实现资源共享，教师在线上、线下教学后利用信息反馈系统，根据学生对知识点的学习情况及时调整教学重难点。在“互联网+教育”的信息时代，高职院校在师资培养、基础建设、学生管理、教育教学模式等面临着严峻的挑战，为了顺应职业教育时代发展的需求，学校、企业与教育机构通力开发优质教育资源，落实教育资源共享共建平台的开发与构建，实现教育教学资源、就业服务资源、人才培养资源、远程教育资源等大数据在教师与学生之间、教师之间、学校与社会之间的顺畅流通，为“互联网+教育”机械类专业实用型项目式教学改革的高效实践提供基础保障。

四、结束语

“互联网+教育”机械类专业实用型项目式教学改革处于探索阶段，实用型教学案例的设计是教育教学模式改革的攻克点，在教学实践中积极探索新路径，勇于尝试，不断总结经验，以助力学校教育教学水平的提高。

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[5]杨秀英，张景耀.机械类专业实践教学改革与实践[J].大学教育，2013，（11）

基金项目：甘肃省高等学校创新能力提升项目（2019B-311）

项目名称：基于”互联网+教育”机械类专业教育教学模式创新发展的研究与应用

赵丽丽（1984-2），女，汉族，甘肃兰州人，工学学士，单位：甘肃能源化工职业学院 ，讲师，主要从事机械装调，机械加工工艺等方面的教学与实践。