基于項(xiàng)目化教學(xué)的參與式平臺(tái)建設(shè)與研究

【摘 要】本文針對(duì)《械制造技術(shù)》課程在項(xiàng)目化教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題，提出了一種以JAVA+SSH框架為后臺(tái)技術(shù)、JSP+CSS+DIV動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)技術(shù)、MySQL數(shù)據(jù)開(kāi)源管理技術(shù)，采用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)進(jìn)行分類(lèi)建模，創(chuàng)建一個(gè)基于課程網(wǎng)站的參與式教學(xué)互動(dòng)平臺(tái)，為《械制造技術(shù)》課程開(kāi)展自主性和參與式項(xiàng)目化教學(xué)提供幫助。

【關(guān)鍵詞】參與式；數(shù)據(jù)挖掘；項(xiàng)目化教學(xué)；機(jī)械制造技術(shù)

知識(shí)分為陳述性和程序性知識(shí)兩大類(lèi)。陳述性知識(shí)用于解答有關(guān)“是什么”的問(wèn)題，程序性知識(shí)則是解答有關(guān)“怎么做”的知識(shí)。對(duì)于應(yīng)用型工科人才而言，不僅要學(xué)習(xí)“是什么”的知識(shí)，還要學(xué)習(xí)“怎么做”的知識(shí)，特別是工程領(lǐng)域中的“怎么做”。

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)及生產(chǎn)組織形式對(duì)工科應(yīng)用型人才要求的不斷提高，解決無(wú)工程背景的學(xué)生掌握“是什么”，以及“怎么做”等問(wèn)題尤顯重要，人們采取了通過(guò)完成項(xiàng)目的形式來(lái)幫助學(xué)生理解和把握課程所要求的知識(shí)和技能，以培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的思想和方法。

項(xiàng)目化教學(xué)法萌芽于歐洲，經(jīng)過(guò)發(fā)展到世紀(jì)中后期逐漸趨于完善，并成為一種重要的理論思潮。目前，項(xiàng)目化教學(xué)在國(guó)外研究和應(yīng)用已很普遍，其中比較突出的有德國(guó)、美國(guó)、澳大利亞等國(guó)。近年來(lái)，項(xiàng)目教學(xué)在我國(guó)也得到高度重視，教育部曾先后組織900多人赴德國(guó)學(xué)習(xí)。

1.機(jī)電類(lèi)課程項(xiàng)目化教學(xué)中存在的問(wèn)題

盡管項(xiàng)目化教學(xué)的理論和方法已基本成熟，但項(xiàng)目化教學(xué)法在強(qiáng)調(diào)實(shí)踐能力培養(yǎng)的機(jī)電類(lèi)課程教學(xué)中也存在一些問(wèn)題。如：

1.1項(xiàng)目實(shí)施所用的設(shè)備與企業(yè)難于高度吻合

由于行業(yè)新技術(shù)、新設(shè)備、新工藝、新材料等發(fā)展速度不斷加快，更新周期愈來(lái)愈短。而高校由于機(jī)電類(lèi)設(shè)備投入大成本大，以至于不能及時(shí)地更新設(shè)備和技術(shù)，使得項(xiàng)目實(shí)施所用的設(shè)備遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于企業(yè)。

1.2項(xiàng)目實(shí)施條件單一

機(jī)電類(lèi)的項(xiàng)目實(shí)施因其條件不同，設(shè)計(jì)方案不盡相同，一般教師在項(xiàng)目的選取與設(shè)計(jì)時(shí)，多數(shù)先定義好項(xiàng)目實(shí)施的生產(chǎn)條件，然后讓學(xué)生在此條件下設(shè)計(jì)方案，由此禁錮了學(xué)生的思維，不利于學(xué)生的創(chuàng)新思維及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

1.3不能有效地為學(xué)習(xí)者提供更多的個(gè)性化服務(wù)

項(xiàng)目化教學(xué)在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，由于個(gè)體差異，每位學(xué)習(xí)者在不同的時(shí)期會(huì)產(chǎn)生不同的需求，但是由于課時(shí)以及成本等諸多方面的原因，無(wú)法有效地開(kāi)展有針對(duì)性的、更多的個(gè)性化的教學(xué)。

2.解決方案

依托《機(jī)械制造技術(shù)》課程網(wǎng)，增設(shè)一個(gè)名為“生產(chǎn)條件設(shè)定平臺(tái)”的參與式互動(dòng)平臺(tái)，讓學(xué)生自主設(shè)定項(xiàng)目實(shí)施的生產(chǎn)條件，并在此基礎(chǔ)上完成有關(guān)工藝規(guī)程的編制、工裝夾具的設(shè)計(jì)以及刀具設(shè)計(jì)等工程項(xiàng)目。

2.1后臺(tái)技術(shù)：JAVA +SSH框架

Java是目前使用最為廣泛的網(wǎng)絡(luò)編程語(yǔ)言之一，具有簡(jiǎn)單、面向?qū)ο蟆⒎€(wěn)定、與平臺(tái)無(wú)關(guān)、解釋型、多線程、動(dòng)態(tài)等特點(diǎn)。

SSH框架（Struts2++Spring2.0Hibernate3.0），這是一個(gè)可以充分保證系統(tǒng)質(zhì)量的快速開(kāi)發(fā)框架。

2.2前臺(tái)技術(shù)：JSP+XHTML+CSS

JSP（JavaServer Pages）是一種動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。它實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)頁(yè)邏輯與網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)與顯示的分離，支持可重用的基于組件的設(shè)計(jì)，使基于Web的應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)變得迅速和容易。

XHTML+CSS是WEB設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)頁(yè)頁(yè)面內(nèi)容與表現(xiàn)相分離。

2.3數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)：MySQL5.1

MySQL是一款開(kāi)源的SQL數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，MySQL服務(wù)器支持關(guān)鍵任務(wù)、重負(fù)載生產(chǎn)系統(tǒng)的使用，可嵌入到一個(gè)大配置（mass-deployed）的軟件中去。

2.4數(shù)據(jù)挖掘分類(lèi)技術(shù)：決策樹(shù)

決策樹(shù)是一種由結(jié)點(diǎn)和有向邊組成的層次結(jié)構(gòu)，采用自頂向下遞歸的分支方式構(gòu)造。樹(shù)的最頂層節(jié)點(diǎn)是根節(jié)點(diǎn)，內(nèi)部節(jié)點(diǎn)表示在一個(gè)屬性上的測(cè)試，每個(gè)分支代表一個(gè)測(cè)試輸出，葉節(jié)點(diǎn)代表類(lèi)的分布。

3.“生產(chǎn)條件設(shè)定平臺(tái)”建設(shè)

目前，我國(guó)高校機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的《機(jī)械制造技術(shù)》課程教學(xué)內(nèi)容多是由傳統(tǒng)的《金屬切削原理與刀具》、《金屬切削機(jī)床》、《機(jī)械制造工藝學(xué)》、《機(jī)床夾具設(shè)計(jì)》、《現(xiàn)代制造技術(shù)》等內(nèi)容整合而成。培養(yǎng)目標(biāo)是使學(xué)生具有制訂機(jī)械制造工藝規(guī)程、設(shè)計(jì)金屬切削機(jī)床夾具以及正確地選擇切削刀具等能力，多采用項(xiàng)目化教學(xué)法，由于要完成這些項(xiàng)目均與項(xiàng)目實(shí)施的生產(chǎn)條件有著非常重要的緊密關(guān)系。因此，參與式“生產(chǎn)條件設(shè)定平臺(tái)”的建設(shè)與應(yīng)用，可有效地為《機(jī)械制造技術(shù)》課程開(kāi)展項(xiàng)目化教學(xué)提供幫助與服務(wù)。

3.1平臺(tái)系統(tǒng)流程

學(xué)習(xí)者使用平臺(tái)時(shí)，要求實(shí)名登錄，支持模糊查詢(xún)方法。在此平臺(tái)上學(xué)習(xí)者可以根據(jù)項(xiàng)目的內(nèi)容選擇項(xiàng)目實(shí)施的生產(chǎn)條件，項(xiàng)目?jī)?nèi)容特指制訂工藝、工裝夾具以及刀具的選擇等。學(xué)習(xí)者在選擇項(xiàng)目實(shí)施的生產(chǎn)條件時(shí)可隨時(shí)查看自己所選擇的生產(chǎn)條件，也可對(duì)所選擇的生產(chǎn)條件進(jìn)行修改和確認(rèn)，并在此生產(chǎn)條件下完成所指定的項(xiàng)目任務(wù)。圖1為“生產(chǎn)條件設(shè)定平臺(tái)”的系統(tǒng)流程圖。教師則可通過(guò)這個(gè)平臺(tái)查詢(xún)學(xué)習(xí)者設(shè)定的項(xiàng)目實(shí)施的生產(chǎn)條件，并在些基礎(chǔ)上評(píng)閱項(xiàng)目實(shí)施狀況。

3.2項(xiàng)目實(shí)施的生產(chǎn)條件的呈現(xiàn)方式

“生產(chǎn)條件設(shè)定平臺(tái)”中的機(jī)床按照通用機(jī)床的分類(lèi)方法進(jìn)行分類(lèi)，共分為車(chē)床、鉆床、鏜床、磨床、齒輪加工機(jī)床、螺紋加工機(jī)床、銑床、刨床、插床、拉床、鋸床、其它機(jī)床等12類(lèi)。圖2為“生產(chǎn)條件設(shè)定平臺(tái)”中有關(guān)銑床的分類(lèi)，每一類(lèi)的機(jī)床中又有具體的設(shè)備型號(hào)。在“生產(chǎn)條件設(shè)定平臺(tái)”上，學(xué)生可以通過(guò)查詢(xún)的方式選擇項(xiàng)目實(shí)施的生產(chǎn)條件，查詢(xún)及選擇項(xiàng)目實(shí)施的生產(chǎn)條件過(guò)程中，其所查詢(xún)或所選擇的每臺(tái)設(shè)備都會(huì)將設(shè)備的圖片、型號(hào)、生產(chǎn)廠家、當(dāng)前該機(jī)床的加工費(fèi)、以及各種技術(shù)參數(shù)和設(shè)備安裝要求等信息呈現(xiàn)給學(xué)生，機(jī)床設(shè)備查詢(xún)條件及呈現(xiàn)結(jié)果如圖3、圖4所示。

4.總結(jié)

學(xué)習(xí)者通過(guò)“生產(chǎn)條件設(shè)定平臺(tái)”自主地選擇項(xiàng)目實(shí)施的生產(chǎn)條件，可以方便地了解到各種最新的生產(chǎn)加工技術(shù)和加工設(shè)備。不僅提高學(xué)生完成項(xiàng)目的自主性與參與性，還對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)十分有益，另一方面，也解決了高校機(jī)電類(lèi)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐設(shè)備落后于企業(yè)的實(shí)際問(wèn)題，一定程度上緩解了高校機(jī)電類(lèi)專(zhuān)業(yè)辦學(xué)投入大的壓力。

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