可视化教学模式联合项目教学法下的机电专业教学实践研究

艾先云

（榆林职业技术学院，陕西榆林 719000）

随着我国工程机械产业的快速发展，社会对于机电专业人才的需求量显著提升，诸如汽车、造船、压路机等众多工程机械产品的研发生产均需该方面专业人才予以支撑，因而高职院校迫切需要加快机电专业的建设步伐。但就目前而言，多数高职院校机电专业教学仍存在一些问题，诸如教学内容陈旧、教学手段非可视化、实践课程针对性不足等，这就导致院校所培养的机电专业人才无法满足企业发展的基本需要。项目课程教学法则是以学生为主体的新型教学模式，其更为重视通过合理整合设置课程以达到使学生知识及能力结构适应用人单位需求的目标。下面，笔者在了解可视化教学模式下的项目教学法相关理论的基础上，对我院机电专业课程教学现状进行分析，采用德菲尔法对学科的结构进行分析，旨在构建机电专业课程新体系。

一、基于项目驱动机电专业课程体系相关理论概述

（一）机电专业教育课程研究趋势

就目前而言，高校机电专业教育课程安排设计显然无法满足人才培养的基本需要，因而诸多高校均就机电专业课程体系展开研究，旨在探究创新课程体系以不断提高该专业人才培养质量。项目课程则是现阶段多数高校及学者所重点研究的对象，其强调学生主动参与课程教学，注重理论联系实际，以培养学生知识结构及技能水平。实际上，早在20 世纪初便有学者针对项目课程展开了研究，并将其具体内涵进行了总结，将其大致归为两类：一类是利用项目解决实际问题，即引导个体充分运用已有知识经验分析和解决实际问题，并在此过程中积累实践经验；另一类则更为重视个体的主观意愿，是在个体意愿的基础上开展各类项目教学活动。

（二）可视化教学模式下项目教学法相关理论概述

就目前而言，项目教学法受到国内外众多学者的广泛关注，越来越多的研究表明项目教学法有着显著的优势，即在课程教学设计中借助一些项目活动来辅助教学，使学生参与项目问题实践探究之中，由此可以更好地实现探究性教学，以激发学生的学习兴趣，在完成项目任务的过程中培养其解决实际问题的能力，由此达到丰富学生理论知识、培养学生实践技能的目标。

一般来说，项目教学法构成要素包含活动、内容、情景、结果四部分。其中项目教学活动是指学生为完成所面临的任务而借助一定工具及方法进行的探究行动。教学活动具有挑战性及建构性，即所设置的项目教学活动应当具有一定的难度，要使学生在活动的过程中学习新的知识技能，并解决以往所接触到的难题。建构性则是指项目活动要能为学生提供发挥空间，令学生自己在亲身经历中获得知识，并建立起属于自己的知识架构。情景则是创设支持学生自主探究学习的环境，一般情况下会对于所创设的情景有一定要求，即需要满足促进学生间合作交流或是帮助学生掌握知识及基本技能的目标。

随着项目教学法研究的不断增多，支撑其研究的理论体系也是愈发完善，诸如三中心教育理论、情景教学理论等对于项目教学法均有着重要的指导作用。其中三中心理论是由国外学者杜威提出的，三中心为“经验、活动、学生中心”，该教学体系更为强调将学生作为教学的中心，使学生在做中学并意识到不能过度地依托于课本教学，而是要加强实践教学，利用项目及任务来学习所需要的技能。

二、机电专业课程教学现状分析

机电专业相关课程本身教学难度较大，且目前很多院校在机电类课程教学方面仍沿用传统教学手段，导致学生学习积极性不足，进一步削减了课程教学效果。基于此，笔者对机电专业课程教学现状进行分析，以便深入了解现行课程教学模式所存在的诸多弊端。

（一）机电专业课程教学内容陈旧

机电专业类课程主要包含机械类课程及电类课程两大板块，其中机械类课程涉及机械原理、机械设计、汽车构造等，而电类课程则涉及工程测试技术、汽车电器与电子控制技术。由此可见，机电专业课程教学内容颇为广泛。然而，目前诸多院校机电专业类课程教学内容的设置仍较为陈旧，并未及时结合市场需求及时代发展调整课程内容。以汽车构造课程为例，汽车历经多年发展其构造早已发生了翻天覆地的变化，但众多高职院校教学内容仍以化油器、传统载货汽车底盘等设备的结构原理为主，而新型的汽车构造如汽油喷射装置、五连杆悬挂等很少涉及，即使讲解也是简单的一笔带过。又如，汽车电器及电子控制技术课程，目前教学主要内容集中在热丝式闪光器、触点式点火系统等旧式电器上，一些革新的电气设备及技术，如汽车行驶稳定系统、电子辅助制动系统等在课本上均未提到。课程教学内容的陈旧落后致使学生逐渐丧失了对机电专业课程的学习兴趣，且所培养的人才也不符合市场发展的基本需要。

（二）机电专业各门课程间缺乏衔接配合

机电专业类各门课程内容间缺乏有效的衔接过渡主要表现在两方面：其一是机电类课程与专业基础课程缺乏衔接，其二则是机电类课程之间所存在的问题。以基础课程工程数学为例，该课程教学并未涉及积分变换、复变函数等内容，这就导致学生在学习工程测试技术课程时无法建立复变函数、积分变换基础知识架构，因而完全不懂有关测试系统动态特性及动态信号分析等教学内容。又如，机电类课程间缺乏有效衔接，汽车构造、汽车电器与电子控制技术两门课程均包含发动机汽油喷射装置、自动变速器等教学内容，因在教学中并未进行协调讲解，导致部分内容得到充分讲解，部分内容则在讲解中缺乏系统性，致使学生无法系统且全面地了解相关知识，大幅度降低了机电专业课程教学质量。

（三）机电专业课程教学缺乏形象化教学手段

就教学手段而言，部分教师仍采用传统教学模式进行教学。诸如机械设计课程教学，教师仍采用粉笔加绘图工具的方式进行教学，学生也只能通过板书及教师讲解理解课程内容，这就导致其无法构筑机械如何运动、受力关系如何等形象思维。机电专业很多课程都会涉及图形，诸如汽车构造课程中总会有诸多的汽车构造图，这些图示结构复杂、线条密集，仅依靠简单讲解根本无法了解其具体结构图示，甚至不了解某些线条、图形代表什么。抽象的机电专业课程并未采用生动形象的教学手段展开教学，必然导致学生无法充分理解课程内容。

三、基于可视化教学与项目教学联合的机电专业课程体系构建方案

结合上述分析可知，目前诸多院校机电专业课程教学仍存在一些问题，无法有效提高机电专业教学质量。基于以上情况，笔者有必要具体分析和改进机电专业课程教学方案，采用可视化教学与项目教学联合的新型教学模式，旨在不断提高机电专业课程教学质量，培养专业知识及技能均符合机电生产需要的优秀人才。

（一）确定机电专业课程教学基本目标

要进行机电专业课程新体系的构建，首要任务便是确立项目教学模式下课程教学的基本目标。机电专业是为社会机械制造企业培养所需人才的重要专业，因而教师必须根据制造企业需要，有针对性地调整和优化教学方式，夯实学生的理论基础，逐步培养学生良好的职业素养及人文素养。在此基础上，教师还要提高学生的实践操作能力，诸如零件工艺设计、数控机床操作能力、掌握数控机床基本控制技术等。而基于可视化教学与项目教学联合的机电专业课程体系教学目标则是依托于机械制造企业需要以及学生综合发展确立的，其中专业基础知识与实践操作能力便是其课程设计教学的主要目标。

总体而言，机电专业课程教学是为培养集理论知识与实践能力于一身的高素质技术技能型人才，所设置的课程也是为了使学生更好地掌握诸如电气控制系统基本环节、可编程序控制器工作原理、机械图样概念分类、国家制图标准等一系列机电基础理论知识，同时也要具备相关实践操作技能，诸如熟练对机电制造相关仪器设备的使用操作，配电板、日光灯、电动机连接电路的安装，数控车床、数铣车床的编程等。

（二）机电专业课程教学内容构建

在项目教学模式的指导下，机电专业课程教学内容必须得到及时更新与完善。针对目前诸多院校机电专业课程教学内容滞后的现象，教师必须在新型课程教学模式构建中加快解决这一问题。这就需要广大教师充分了解相应课程领域发展的最新成果，并将之适当地融入课堂教学之中，使学生能够了解课程领域最新知识。诸如在汽车构造课程中，教师需要详细了解诸如双离合手自一体自动变速器、悬挂五连杆机构、双增压+电动机混动引擎、线性主动转向等一系列先进汽车领域新技术；汽车电器与电子控制技术课程教师则可以讲授电控汽油喷射系统、排气再循环电控系统、故障自诊断系统、自适应前照灯等相关电子控制新技术，从而使学生能够于课堂上了解来自教材以外的最新知识以及新技术，以丰富学生的知识结构。

除了更新与完善机电专业课程教学内容外，我们也需要遵循机电专业核心课程与技能课程并重的原则。其中专业核心课程包含机械制图、电子电工技术、计算机图CAD、金属材料与热处理、数控机床与维护、液压与气压传动、机械识图等；专业技能方面的课程包含数控车削工艺与编程、设备电气控制与维修、装配钳工技能与训练、零件的普通车削加工、数控车削典型零件加工等。以机械识图课程教学为例，该课程属于机电专业基础课程，旨在培养学生的绘图能力、测量能力、识读能力等，教学内容涉及五大板块，即识图的基本知识、图样的基本表示法、识读零件图、识读装配图、典型零件的测绘。由此可见，依据项目教学法进行机电专业课程教学后，其课程内容既涉及诸如图样概念分类、制图标准、图样表示方法等基础知识，同时也包含培养学生绘图能力的课时，课程教学内容涉及较为广泛。

（三）构建知识结构完备的机电专业课程体系

在机电专业课程教学中，教师要遵循项目教学法基本步骤，同时也要完善相应的知识结构体系。具体而言，机电专业教学项目的设计需要具有一定的启发性，能够为各个阶段教学目标提供服务，并与机械生产企业需求相结合，从而增强所设计项目的实际应用价值。在此过程中，教师要建立完备的课程知识结构体系，主要在于机电专业各门课程内容的衔接。诸如可以在项目教学中更为重视电工学直流电动机内容教学，而电子技术基础课程则将数字电路内容作为重点，并通过相应项目活动的设置加强学生对直流电动机、数字电路内容的理解，从而便于后续汽车电器与电子控制技术等课程的衔接。又如，汽车构造课程教学中，教师应当引导学生更好地理解自动变速器、防抱死制动装置的基本结构及工作原理，而汽车电器与电子控制技术课程虽也涉及这些内容，但可在教学中将核心放在电子控制系统组成及原理方面，从而避免重复教学现象的发生。

（四）机电专业课程教学次序设计

课程教学次序的设计对于整体教学效果的提升亦有着很大的帮助。这就需要教师结合机电专业具体课程教学内容深度进行课时及内容次序的合理安排。诸如在机械识图课程教学中，教师可以根据五部分教学主要内容之间的联系科学安排各模块内容教学次序，即上述所分析的教学次数。其中各部分内容课时安排为16、14、14、8、4，对于不同课程间次序安排也同样如此，即需要严格依照课程内容间的衔接程度进行合理设置，安排教学时间靠前的课程要对后续教学课程起到铺垫作用，且前者教学内容通常较为简单。项目教学也应遵循循序渐进的教学原则，以此帮助学生更好地掌握机电专业课程教学理论知识及实践操作能力。

四、结语

经由本文的分析可知，现阶段职业院校机电类专业课程教学内容、教学模式已经无法满足学生的学习需求。而可视化教学模式联合项目教学法对于机电专业学生的实践教学起到了十分关键的作用，不论是知识结构的丰富还是实践能力的培养，这一教学模式显然能达到更好的课堂教学效果，因而教师需要加强对该课程教学新模式的研究，努力提高教学的质量和效率。