項目教學(xué)法在《機械設(shè)計基礎(chǔ)》教學(xué)中的應(yīng)用*

林毅貞 姚勁松

（陽江職業(yè)技術(shù)學(xué)院 廣東 陽江 529500)

項目教學(xué)法在《機械設(shè)計基礎(chǔ)》教學(xué)中的應(yīng)用*

林毅貞 姚勁松

（陽江職業(yè)技術(shù)學(xué)院 廣東 陽江 529500)

根據(jù)高職教育的培養(yǎng)目標(biāo)，從項目教學(xué)的涵義、實施過程、教學(xué)案例等方面就《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程如何進行項目教學(xué)作了初步探討。

項目教學(xué)法；機械設(shè)計基礎(chǔ)；應(yīng)用

高職培養(yǎng)目標(biāo)定位于技術(shù)應(yīng)用人才和高技能人才。在科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展的今天，這種人才不僅要有合理的知識結(jié)構(gòu)，還要有全面的職業(yè)素質(zhì)和職業(yè)能力。

《機械設(shè)計基礎(chǔ)》是一門培養(yǎng)學(xué)生機械設(shè)計能力的技術(shù)基礎(chǔ)課程。這門課內(nèi)容復(fù)雜、理論性強、知識面廣，學(xué)生覺得比較枯燥。鑒于此，筆者結(jié)合近幾年《機械設(shè)計基礎(chǔ)》教學(xué)的經(jīng)驗，將德國職業(yè)教育常用的一種教學(xué)方法——項目教學(xué)法應(yīng)用到實踐教學(xué)中來，通過實施一個完整的項目，將理論教學(xué)、課程設(shè)計、實訓(xùn)實習(xí)等實踐環(huán)節(jié)整合成相互關(guān)聯(lián)的整體，在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力、創(chuàng)造能力、綜合能力、交流能力、合作能力和解決實際問題等能力，取得了較好的教學(xué)效果。

項目教學(xué)法的涵義

項目教學(xué)法是指學(xué)生在教師指導(dǎo)下通過完成工作任務(wù)而進行學(xué)習(xí)的教學(xué)方法。這里的“項目”是指有結(jié)構(gòu)的項目，是相對獨立的、客觀存在的、相對完整的工作任務(wù)。這一工作任務(wù)要求制作出符合特定標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品，即制作的產(chǎn)品要有一定的尺寸，包含特定的材料，能發(fā)揮特定的功能，達到規(guī)定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等。高職教育項目教學(xué)法的涵義是：高職院校制定有實際意義的項目與計劃，組織學(xué)生自主設(shè)計項目實施計劃，進行自主學(xué)習(xí)、踐行和操作，以培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)能力、方法能力、社會能力以及提高素質(zhì)為目標(biāo)的教學(xué)模式。這種教學(xué)模式以真實情境為學(xué)習(xí)環(huán)境，能有效地建立課堂與社會生活的聯(lián)系，使學(xué)生的學(xué)習(xí)更有針對性和實用性。學(xué)生以探究活動為主要學(xué)習(xí)形式，強調(diào)自主思考、探究和體驗，從而發(fā)展實踐能力和創(chuàng)新能力；以小組合作為主要組織形式，因為較大的項目一個人往往難以完成，所以通常需要幾個人或更多人進行合作，這可以培養(yǎng)學(xué)生的合作意識和合作能力，促進學(xué)生間經(jīng)驗的交流以及更有效的學(xué)習(xí)。

項目教學(xué)法實施的基本過程

創(chuàng)設(shè)情境 創(chuàng)設(shè)問題情境是項目教學(xué)良好的開端。在教學(xué)中，教師應(yīng)根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生實際創(chuàng)設(shè)情境。情境設(shè)置應(yīng)盡量與行業(yè)企業(yè)實際工作情況相一致，從而把學(xué)生引入需要通過技能來解決現(xiàn)實問題的情境中。

提出項目任務(wù) 教師根據(jù)實際的問題情境提出一個或幾個項目任務(wù)設(shè)想，然后與學(xué)生一起討論，最終確定項目的目標(biāo)和任務(wù)。為便于學(xué)生能力遷移，項目任務(wù)的規(guī)模和難度應(yīng)適當(dāng)。

制定項目計劃 在此階段應(yīng)根據(jù)項目的目標(biāo)和任務(wù)確定工作步驟和程序。為了更好地調(diào)動學(xué)生的積極性，充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，可把學(xué)生分組，每組選一名組長，全面負(fù)責(zé)小組學(xué)習(xí)、討論和項目的安排，對各成員進行分工，確定什么時間到哪些單位去調(diào)查，調(diào)查哪些人物，如何探討問題原因，通過什么方法去改進等等。學(xué)生按項目要求進行協(xié)作學(xué)習(xí)，圍繞項目開展小組討論、分析、研究，并寫出研究報告。

實施計劃 在項目實施過程中，學(xué)生應(yīng)處于主體地位。無論是資料查找、方案構(gòu)思、調(diào)查訪問，還是材料和工具清單的準(zhǔn)備、機械零件制作等工作都應(yīng)由學(xué)生自主完成，讓學(xué)生在“做中學(xué)，學(xué)中做，做中練”，在實踐過程中學(xué)習(xí)知識，訓(xùn)練技能，掌握技術(shù)。教師的作用是引導(dǎo)、督促、檢查，及時幫助學(xué)生解決小組在項目進行過程中出現(xiàn)的困難和問題，保證項目順利完成。

項目評估 評估是項目教學(xué)法的重要環(huán)節(jié)。通過項目教學(xué)得到了哪些啟示，獲得了哪些知識和技能，項目的設(shè)計和完成過程是否有缺陷，有哪些需改進之處，完成項目還須加強哪方面的知識，這些都需要學(xué)生去反思。只有通過這樣的反思和評估，學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力才能逐步提高。

教學(xué)案例

筆者帶學(xué)生在工廠實習(xí)時，發(fā)現(xiàn)開料機在給鋼材開料的時候，鋸條經(jīng)常斷裂（如圖1所示）。為了理論聯(lián)系實際，更好地使學(xué)生掌握課程相關(guān)知識并提高職業(yè)能力，筆者對學(xué)生提出了一個項目任務(wù)：開料機鋸條斷裂情況調(diào)查及原因分析。學(xué)生對這個項目非常感興趣，以小組的形式開展了調(diào)查研究。

圖1 開料機鋸條斷裂現(xiàn)場圖

調(diào)查研究的目的 一是結(jié)合理論知識與實際生產(chǎn)，運用理論知識分析實際情況，解決實際問題，把專業(yè)理論知識應(yīng)用到生產(chǎn)中去。二是學(xué)會研究問題的方法。

參加調(diào)查研究的成員 6名學(xué)生。

問卷調(diào)查 對工人的調(diào)查問題及回答情況：（1）開料機在工作時，鋸條是否常常斷裂？工人答：斷鋸是經(jīng)常的事，有時一天斷兩三次，多時斷六七次。（2）斷鋸會造成什么影響？工人答：很麻煩，要經(jīng)常換，浪費時間和精力，也影響開料；有時還會造成危險，當(dāng)我們從旁邊經(jīng)過時，遇到鋸條突然斷裂，打到身上，就會造成傷害。（3）鋸條一般怎樣斷裂？工人答：一般都是在焊接口那里斷，偶爾在沒焊接的地方斷。（4）鋸條是由什么構(gòu)成的？工人答：不知道（調(diào)查者也沒找到相關(guān)材料或說明文字）。（5）那你們平時是怎樣使用鋸條的？工人答：直接套在兩個輪子上，開機就切鋼材、開料。（6）鋸條為什么會斷裂？工人答：不清楚。

小組成員提出斷鋸的可能原因 開料機的工作情況是：鋸條由廠方焊成圈形套在兩個開料機的輪子上，輪子轉(zhuǎn)動帶動鋸條移動，鋸條被定位棒扭轉(zhuǎn)三十多度后垂直切削鋼材。通過仔細(xì)觀察鋸條工作的情況，發(fā)現(xiàn)鋸條總是在切削鋼材后斷開，并且多是在接口處斷開。于是學(xué)生認(rèn)為，造成鋸條斷裂的原因可能是：（1）接口焊得不好；（2）鋸條與工件間的摩擦力太大；（3）操作者進給的速度太快。

小組成員間的探討 （1）鋸條在切割鋼材時，不僅受到兩邊輪子的拉力，同時還受到兩個扭矩的作用及工件對它的摩擦力和支持力。當(dāng)鋸條同時切割三塊鋼材時，摩擦力突然增大，如果焊接口焊得不好 （例如在焊接過程中對鋸條進行了局部不均勻的加熱，產(chǎn)生了焊接應(yīng)力和變形），當(dāng)鋸條工作時，焊接應(yīng)力與工作拉力和摩擦力疊加產(chǎn)生更大的應(yīng)力，當(dāng)該應(yīng)力大于屈服點應(yīng)力時，產(chǎn)生新的塑性變形導(dǎo)致斷裂；或者是焊接不牢固，在接口處有氣孔，導(dǎo)致焊口處強度、塑性、韌性下降，在扭矩的作用下被扭開而斷鋸。為了證明焊口好壞造成的影響，學(xué)生用火焰釬焊工具焊了兩條鋸條，同時工廠老師傅焊接一條。學(xué)生沒經(jīng)驗，焊得很粗糙。在師傅的指導(dǎo)下，學(xué)生把鋸條放進開料機里，還沒轉(zhuǎn)一圈，焊的鋸條就斷在焊口處，老師傅焊的鋸條轉(zhuǎn)了6圈還沒斷。師傅還告訴他們，用UBN-8半自動帶鋸焊接機來焊接，效果會更好。（2）鋼材是頂著一根定位棒被垂直切削的，如果冷卻不夠，鋼材在開料機的高速連續(xù)鋸割下，產(chǎn)生熱量，工件膨脹，鋸會被夾在工件與鋼材間，摩擦力增大，很容易磨壞鋸齒。如果此時排屑液排屑不好，鐵屑夾在縫中，增加背吃量或者卡住鋸條，就會造成阻力過大而斷鋸。為了證實這種想法，學(xué)生在右側(cè)夾住鋸條的夾位前再加一條冷卻并排屑的管，一來可以使冷卻加強，二來在鋸屑到達夾位時，就被排去一半，減少鋸屑與鋸條在經(jīng)過夾位時產(chǎn)生的摩擦，觀察發(fā)現(xiàn)鋸條果然不容易斷裂。為了減少摩擦力，還可以添加潤滑劑。經(jīng)過查找資料，在乳化液中添加3%的MB-202白色固體潤滑劑，在同樣工況下鋸帶壽命能延長5倍，且鋸削切口表面粗糙度大有改善。（3）好的機器還要有好的操作者，即操作型人才。師傅在進給時速度太快，鋸條突然碰到鋼材，阻力突然增大，使其工作應(yīng)力大于其抗拉強度，便會突然斷裂。所以操作者操作速度太快也是鋸條斷裂的原因之一。

改進方案 經(jīng)過小組的研究討論，得出如下改進方案：（1）焊接口要焊好，可考慮用UBN-8半自動帶鋸焊接機來焊接。（2）在右側(cè)夾住鋸條的夾位前增加一條冷卻并排屑的管。（3）進給的速度不要太快，而是要逐漸加快。（4）適當(dāng)添加潤滑劑。（5）因為問題多發(fā)生在焊接口處，而焊接口徑向受力最差，此時，鋸條又受到扭矩的作用，易斷。所以，可以考慮把鋸條式開料機改裝成齒盤式切割機。

[1]石偉平.時代特征與職業(yè)教育創(chuàng)新[M].上海：上海教育出版社，2006.

[2]王明倫.高等職業(yè)教育發(fā)展論[M].北京：教育科學(xué)出版社，2004：107-108.

[3]石偉平，徐國慶.職業(yè)教育課程開發(fā)技術(shù)[M].上海：上海教育出版社，2004：222-223.

[4]黃靖龍，羅先進，曾設(shè)華.項目教學(xué)法在高職專業(yè)課程教學(xué)中的應(yīng)用[J].淮北職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2007，（4)：92-93.

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（本文責(zé)任編輯：謝良才）

G712

：A

：1672-5727（2012）02-0099-02

林毅貞（1972—)，女，廣東陽江人，碩士，陽江職業(yè)技術(shù)學(xué)院機電系講師，研究方向為物理教育與機械設(shè)計。

姚勁松（1975—)，女，廣東陽江人，碩士，陽江職業(yè)技術(shù)學(xué)院機電系講師，研究方向為機械制造與數(shù)控技術(shù)。

*本文系陽江職業(yè)技術(shù)學(xué)院課題《項目教學(xué)法在機械設(shè)計與制造教學(xué)中的應(yīng)用研究》（課題編號：2010jgyb04，主持人：林毅貞)的階段性研究成果