項目教學法在機械設計課程教學改革與實踐的研究

劉桂珍　于影　殷寶麟　于峰　李憲芝　姜國棟

摘要：以機械設計課程教學為載體實施項目教學法，將傳統理論教學內容整合成四個設計項目，通過實施項目教學內容要求學生完成各個階段的設計任務，使理論學習始終與工程實踐結合，強化學生工程理念，培養學生自發參加各類工程實踐活動的熱情，進而探索出一條培養高素質、具有創新思維與工程實踐接軌的人才培養教學模式。

關鍵詞：項目教學法 機械設計課程設計 教學改革

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A

文章編號：1004-4914（2016）07-191-02

機械設計承載著為中華民族的振興提供技術支持重任，機械設計水平是衡量一個國家機械設備先進性的重要度量指標。機械設計作為工科院校機械類和近機類專業一門重要技術基礎課，該門課程教學效果直接影響學生在后續專業課學習、課程設計、畢業設計等實踐環節的教學質量，對畢業生在就業環節中能否快速進入角色有重要影響。機械設計課程自身的特點，是集工程實踐寓于理論知識學習高度結合統一體，符合項目教學法在教學過程中有完整項目實施載體的客觀要求，因而在機械設計教學環節中實施項目教學法，實現理論教學與工程實踐的較好結合，強化學生工程理念，進行卓越工程師素質訓練，符合高等教育為社會各界輸送合格人才的教育宗旨。

改革開放近40年，“中國制造”走過了從“世界工廠”順利于躋身世界第二大經濟體的里程，卻鮮有高科技含量原創機械設計產品，已成為制約中華民族實現強國夢的重要因素。創新是一個民族不朽的靈魂，是衡量一個國家提升經濟實力和技術水平的不竭動力，培養出具有創新能力的高素質工程類人才，完成從“中國制造”到“中國設計”強國的轉變，是高等工科院校機械類專業，為共和國實現強國夢提供的最好人才基石。

本文以項目教學法在機械設計課程教學改革中為載體，旨在通過機械設計課程教學內容的改革，強化工程理念，調動學生參加各類工程實踐活動的熱情，進而探索“集工程實踐知識、創新能力培養和專業素質于一體”，實現高等教育快速回歸工程實踐的本質，為21世紀輸送更多更好的合格工科人才。

一、項目教學法的內涵

“項目教學法”是美國哲學家、教育家杜威提出的教育理論。其實質在于將教學環節設定為服務于工程實踐中的一個完整項目，強調理論教學目的是更好服務于工程實踐，通過完成項目來挖掘學生創造潛能，進而達到提高學生解決工程實際的能力。

機器是由成千上萬個零件組成的，零件是機器最小制作單元.機械設計課程所要傳授給學生的知識要點就是從機械零件設計人手，進而達到完成整機設計的目的。在機械大類中，是與工程實際接軌最近的一門技術基礎課，從通用零件設計人手，掌握機械零、部件的設計準則，進而完成工程實際零、部件設計，有著項目教學法所需完成和實施載體，因而在機械設計課程中，實施項目教學法，具有其它課程所無法替代的先天優勢。

二、傳統機械設計教學中存在的問題

機械設計在機械工程學科中，承載著培養時代需求、具有高素質和高科技含量的原創性設計人才的重任。在教學內容上，機械設計分為理論教學和實踐教學兩個環節，在傳統教學中，高等教育過分關注理論基礎的研究，導致培養出學生高分低能現象普遍，所學內容與工程實踐明顯脫軌，以至于在課程設計或畢業設計等環節中問題成堆。長期以往，高校培養出的工科人才嚴重偏離工程實踐軌道，造成高校和企業之間出現明顯人才兩難局面：源源不斷的畢業生在就業難的同時，企業卻難以招到合格的工科人才。在華跨國公司和國內科技公司人才需求調研結果，在數以千計工科院校中，只能從國內10～15所大學雇傭到合格工科畢業生。重塑高等教育服務于工程實踐的本質，強調高校育人服務于社會的理念，深化機械設計課程教學改革，培養出具有創新能力的合格人才，是21世紀高等教育深化教學改革的重要課題。

三、實施項目教學法，精心設計教學環節

基于項目教學法的機械設計課程教學，將機械設計各章節的教學內容和章節順序重新整合，按照工程設計中機械主體分為“原動部分—傳動部分—執行部分”作為機械設計項目教學主線，將理論教學內容設計成四個教學項目，具體實施項目內容和各階段所能達到的能力目標如表1所示。以學生作為教學主體的項目法教學，旨在通過分組實施各階段項目所完成的設計任務，提高學生將所學知識應用于工程實踐的能力。

四、上好緒論課，項目教學始終貫穿教學主線

緒論課教學是教學過程中的一個重要環節，是教師向學生拓展知識視野的窗口，是學生洞察課程體系，理解和認知課程內涵，精準把握課程服務對象的重要課堂。精彩的緒論課設計會吸引學生對該門課程的深厚興趣，從而為該門課程學習做好鋪墊作用。我們所設計緒論課教學是以火車發展的進化史為標志，詳細地向學生介紹了工業1.0、2.0和3.0時代的典型標志，以二級減速器拆裝作為課程認知機器的對象，讓學生認清機器是由成千上萬個零件構成，機械零件作為機器的最小制作單元，最終會影響機器質量和性能。強化本門課程學習最終目的，是將機械原理所繪制機構運動方案通過機械設計手段最終轉化成可加工零件實體的過程。通過緒論課中引入減速器的實體拆裝，強化學生工程理念，明確本門課程學習最終要解決是的工程實踐中的具體設計。使學生在學習本門課程之初，就清楚本門課程在教學計劃中所起的作用和學完該門課程應掌握的內容。在首次進行機械設計緒論課教學環節中，明確本學期本門課程所應完成的項目內容，學生3～4人自由組合成為一個設計團隊，根據每個項目設計內容，分段實施各個項目設計工作，使理論教學內容寓于到各個項目具體實施中，通過課程學習，完成相關設計項目，最后通過組與組之間、組內同學之間，根據各階段項目教學實施、完成情況加以評判，進而達到機械設計課程理論學習應用于工程實踐的目的。

結語

通過項目教學法在機械設計課程教學中的實施，量化學生在各個項目學習過程中應完成的設計任務，清晰各個設計階段設計要點，進而提升工程實踐能力；通過項目教學法在機械設計課程教學中的實踐，探索項目教學法在其它課程中的教學模式，優化教學內容，調動學生參加各類工程實踐活動熱情。基于工程知識的實踐性，進而探索出一條培養高素質、具有創新思維與工程實踐接軌的人才培養教學模式。