項目教學在機械設計中的作用

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在職業教育體系中，項目教學法的內涵在于通過提出一個完整的“項目”工作，并且在隨后的教學過程中圍繞其進行切合實際的、有效的教學活動。它將傳統教學體系中的知識內容轉化為若干個“教學項目”，從而激發學生的學習熱情、調動學生的積極性，在圍繞著項目組織和開展教學的過程中，使學生可以直接全程參與、體驗、感悟，并及時探索和發現新知識。項目教學法為學生提供了一個良好的學習環境，在學習過程中更體現了當代職業教育的特點，對于發展我國職業教育起到了積極的作用。在機械設計基礎這門課程中，每一章節的知識均和實際生產中的內容非常貼合，因此，更便于實施項目教學法。

一、項目教學法的概念及理論基礎

在新世紀，我國課程的改革把學習方式的轉變作為主要內容，倡導“主題探究”與“設計學習”活動，具體內容是強調學習方式的轉變，設置研究性的課堂學習形式，改變學生單純、被動地接受教師知識傳輸的學習方法，構建開放的學習環節，為學生提供多條獲取知識的渠道。在這樣的背景下，項目教學法應運而生。針對我國職業教育的現狀，教育部門制定出了以行動為導向的項目教學法。具體內容為：把整個課堂學習過程分解成為一個個具體的項目或事件，設計出具體的教學方案，不僅傳授給學生理論知識和操作技能，更重要的是培養他們的職業能力。這里的能力已不僅僅是指知識能力和專業能力，而是包含了方法能力(方法能力是指主要基于個人的，一般有具體和明確的方式、手段、方法的能力。它主要指獨立學習、獲取新知識技能、處理信息的能力。方法能力是勞動者的基本發展能力，是在職業生涯中不斷獲取新的技能、知識、信息和掌握新方法的重要手段)、接納新知識的學習能力以及與人合作完成項目的協作能力等。其最顯著的特點就是“以項目為主線、教師為主導、學生為主體”，改變了以往“教師講、學生聽”的被動教學模式，創造了學生主動參與、協同合作、探索創新的新型教學模式。

二、項目教學法的實施條件和步驟

項目教學法在實施的過程中要因材施教、因學生而異。在實踐生產中，項目教學中的項目是以滿足人民生活或工作的需要為目的而設計出的一件具體的、具有實際使用價值的任務，所以，使用項目教學法進行教學的課程需滿足以下條件：一是該項目可用于學習教材中所講授的教學內容，有一定的實用價值，且具備一個結構清晰的任務書；二是能把每次上課的理論和實踐緊密結合在一起，并與企業的生產過程或實際的商業活動有較為直接的聯系；三是學生必須能夠獨立進行項目實施工作，能在一定時間內自行組織、制定自己的學習計劃并完成項目活動，教師只是作為向導和顧問為學生提供必要的幫助；四是在項目完成后，學生要有具體的成果展示，以體現所學到的理論知識和各項具體的能力。

從實施項目教學法需要滿足的條件可以看出，在項目教學中，學習過程是一個人人參與的創造實踐活動，注重的不是最終結果，而是完成項目的過程，其具體的教學步驟有以下四步。第一，確定項目：這一點主要是由教師來完成的，包括確定項目內容、任務要求和工作計劃，設想在教學過程中可能會發生的各種情況及學生對項目的理解和接受能力。第二，理論知識的儲備：針對某一具體的項目，由教師引導學生完成相應理論知識的學習。第三，計劃實施：學生按照項目的工作計劃確定工作步驟，并在項目的實踐過程中理解和把握課程要求的知識和技能，體驗創新的樂趣，培養分析問題和解決問題的能力。第四，檢查評估：師生共同對項目工作結果進行檢查評分，共同討論、評判工作中出現的問題、解決方法、實施效果等。在項目教學過程中，學生作為學習的主體，通過獨立完成項目，把理論與實踐有機地結合起來，不僅提高了理論水平和實操技能，而且在教師有目的地引導下，培養了學生的綜合能力。同時，教師在觀察學生、幫助學生的過程中，又可以提高自身的專業水平?？梢哉f，項目教學法是師生共同完成項目、共同取得進步的教學方法。

三、項目教學法在機械設計基礎課程中的應用

機械設計基礎這門課程中的各個章節均與生產實際中的具體內容緊密結合，如在輪系這一章節中，我們就能以汽車變速箱的傳動設計為任務，引出不同輪系的作用、原理及計算設計方法，并引導學生完成設計汽車變速箱的項目；在齒輪傳動的學習中，提出設計單級齒輪減速器的項目，使學生具備分析減速器的組成和工作原理、進行齒輪傳動設計的能力，同時對齒輪的加工、齒輪傳動的潤滑和保養有所了解。下面，筆者以設計帶式輸送機中的傳動裝置來說明項目教學法在機械設計基礎課程中的具體實施步驟(見圖1)。

(一)確定項目任務

項目任務：設計單級齒輪減速器。帶式輸送機的結構簡圖如圖2所示，需設計其中的傳動裝置即減速器(如圖2)，要求如下：1、已知條件。輸送帶拉力F=3．2x10N，輸送帶速度v=1．7m／s，滾筒直徑D=450mm。2、工作條件。傳動不逆轉，載荷平穩，起動載荷為名義載荷的1．25倍，輸送帶速度允許誤差為±5％，兩班制工作，工作年限為10年。3、學習目標。能夠分析減速器的組成和工作原理；能夠進行軸的設計；能夠掌握一些強度和剛度的計算方法。4、最終目標。提升學生對機械系統的分析能力和設計能力；提升學生讀圖、識圖和繪圖能力；提升學生的實際動手能力；提升學生的團隊協作能力；提升學生的創新能力。

(二)增加理論知識的儲備

在學習過程中增加減速器中軸的功用、類型及材料；軸的結構設計；軸的受力分析；軸的參數計算等知識的學習，以便后續學習的順利開展。

(三)制定項目任務流程

明確本項目教學的三維學習目標，了解具體的項目學習任務及學習過程，制定項目任務流程圖(見圖3)。

(四)檢查評估

檢查是項目教學法中的一個重要環節。項目工作結束后要以企業的行業規范作為評價的主要標準。首先，由學生進行組內的自我評估，然后組織學生進行組間互評，相互找到各自的優、缺點，在學習別人優點的同時改正自身的缺點。通過這樣的方式，不但讓學生掌握了知識，還培養了學生分析問題與解決問題的能力。最后，再由老師對項目設計做出總體的評論，選擇出最好的機械裝置、最優的傳動方案、最優的控制方案，并一一做好點評工作。四、項目教學法實施后的成效與反思當前，項目教學法是世界先進國家職業教育所廣泛采用的一種教學方法，它有利于培養學生的創新精神、協作能力，大大激發了學生的學習興趣，使學生在學習過程中由被動變主動，并且老師教學中邊做邊講、學生邊做邊學，真正做到了“教、學、做”體化教學。同時，項目的完成過程不僅培養了學生的創新能力及發現、解決問題的能力，還在提高專業技能的同時提高了學生獨立自主能力和團隊合作的精神，故在教學效果上起到事半功倍的作用。

同時，實施項目教學法也對教師和學生提出了更高的要求和挑戰。首先，教師要快速從傳統的角色中走出來，實現自身角色的轉換。即在項目教學過程中的每一個階段，教師都要不斷完成引導者、授業者、指導者、評價者的角色轉換。其次，教師應發揮積極性，提高自主研究能力，變被動研究為主動研究，深入到自己的專業中去，尋找問題、設置項目、設置情景、解答學生在完成項目過程中的疑惑，真正成為學生的“導師”。而學生也要擯棄舊的學習觀念，配合老師的工作，并真正投入到項目教學的過程中來，積極主動地完成整個項目，將項目教學落到實處。