項目教學法在機械設計基礎課程設計中的應用

胡蓉

摘 要 通過教學實踐，說明采用傳統教學方法在指導學生進行“機械設計基礎課程設計”時存在的問題，引申出項目教學法在指導學生時的優勢。以減速器的設計作為實例，闡述項目教學法在“機械設計基礎課程設計”中的具體應用實施情況，同時對教師在實施過程中要注意的問題提出自己的看法和解決方法。

關鍵詞 項目教學法；課程設計；機械設計基礎；減速器

中圖分類號：G712 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2018）12-0079-03

1 前言

機械設計基礎是高等職業技術院校機械類（或近機類）專業的一門重要的專業基礎課，涵蓋的內容非常多，既有機械原理方面的知識，又有機械零件方面的知識。近年來本著高職教育“理論夠用為度”的原則，對各門課程進行了不斷整合，力學方面的內容也被并入這門課程中進行教授。這樣雖然達到整合多門課程的目的，使得理論課時得以縮減，從而加大了實踐課時的比例，教師在授課時也能夠根據教授專業的不同對教學內容進行適當取舍，但對初入門的學生來說，這門課程的學習難度加大了，他們普遍的感受是：課時緊張，往往還沒來得及消化前面的知識，后面的內容又接踵而來，學習內容多而龐雜，各章節之間毫無聯系，不像中學階段學習的理科知識那樣系統、連貫且具有邏輯性。

“機械設計基礎課程設計”是在機械設計基礎之后安排的教學環節，它能很好地解決學生的這一困惑，利用減速器設計這個課題，可以將機械設計基礎中的主要內容全部串聯起來，在設計中進行應用，進而厘清各章節間的內在聯系。因此，“機械設計基礎課程設計”是學生學習機械設計基礎之后一個特別重要的實踐環節。尤其是對于高職院校的學生，因為強調實踐技能的培養，安排進行課程設計的機會也就只這么一次而已，所以教師更應該好好進行課程的設計和利用，通過它使學生對機械零件的設計思路和具體步驟有一個總體的認識。另外，在設計過程中，對前期已開設的機械制圖、互換性與技術測量、金屬材料及熱處理、AutoCAD等課程的知識還要進行綜合運用，所以通過這次課程設計能讓學生深刻體會到機械設計實際上“形散而神不散步”這一典型特性。

2 項目教學法與“機械設計基礎課程設計”的關系

項目教學法，顧名思義，就是把教學過程通過完成項目的形式體現出來。為了使學生在解決問題中習慣于一個完整的方式，所設置的項目往往包含多門課程的知識。在教師的指導下，將一個相對獨立的項目交給學生，由學生進行信息的收集、方案的設計、項目的實施和項目的評價等。

在“機械設計基礎課程設計”中把減速器的設計作為一個總項目，在教師的指導下，通過對其中各個子項目的確定和設計，使學生將“機械設計基礎”這門課程及其他先修課程的知識進行一次全方位的綜合運用，并在運用過程中使這些知識得以鞏固、深化并能融會貫通，進而掌握機械設計的一般設計方法和設計步驟，使學生相關設計能力（如計算能力、繪圖能力等）得到鍛煉和提高，讓學生熟悉并掌握設計資料（如設計手冊、圖冊）的使用和應用，提高學生的機械設計的基本技能。

3 項目教學法在“機械設計基礎課程設計”中的應用

學生在拿到設計任務書的時候常常表現不知所措，不知道設計應該怎么開始。教師把項目教學法引入設計過程中來，通過引導使學生確定好子項目的內容并完成，從而自然得到最終的設計成果。這樣就可以讓減速器設計的這條主線變得思路清晰，層次分明。

在課程設計中一般是通過齒輪減速器的設計這個項目來組織教學活動，學生在教師的指導下，將這個項目分成若干子項目（如圖1所示），各子項目所包含的具體工作內容如表1所示。

4 項目教學法在“機械設計基礎課程設計”中應用時應注意的問題

布置設計課題，組織學生分組 教師在布置設計課題時可選擇相同類型的工作機（如帶式運輸機），但工作機的原始參數（如輸送帶的工作拉力、工作速度、滾筒直徑等）應按照學生的分組數給出不同的數值。分組時每個工作小組的學生以不超過8人為宜，要做到每組學生中好、中、差的合理搭配，并由學生推選或教師指定一名責任心、組織能力較強的學生為項目組長。

項目小組在組內對項目任務進行分工 各小組根據設計課題進行分工，由組長和組員共同確定每人應該完成的工作內容及制訂工作進度實施計劃，并將具體分工和進度計劃報告教師，經教師檢查認可后實施，并且這個工作內容分工表也是以后進行成績評定的依據。教師在此階段不宜過多參與任務分配，只需最后對工作內容和進度計劃把關即可。

教師在項目進行中以指導為主，但關鍵處的講授仍必不可少 項目教學法的特點是以學生為中心，充分調動學生的積極性、創造性，發揮學生學習的主觀能動性，培養學生自主學習的能力，在項目完成的過程中使學生逐步具備提出問題、解決問題的能力。但這并不意味在整個項目實施過程中教師就完全不進行講授。尤其是對于高職院校的學生，他們往往自學能力相對較弱，在項目實施的初期，如果教師只是給他們課題和交代任務，他們往往會不知如何著手，導致項目無法順利進行。

因此，筆者認為在實施子項目1～4時，一定要有針對性地把每個計算步驟通過舉例的形式講清楚，引導學生順利進入項目的初始階段；在實施子項目5～6時，因為教材中有相關實例，設計步驟往往非常詳細具體，所以這個階段以學生自主學習模仿設計為主，教師指導為輔，同時提醒學生注意前期在子項目4中計算出的傳動裝置的運動和動力參數在這個階段的應用問題；子項目7的主要工作是確定減速器的各結構尺寸，以學生自主學習、自行計算為主，教師只需指導即可。

子項目8是繪制減速器裝配圖，前期的幾個子項目實施中所得到的參數和計算數據，都是為裝配圖的繪制提供相應繪圖依據。但僅僅有這些參數和數據還不夠，因為要想繪制出完整的裝配圖，必須要完成軸的結構設計，即要確定軸的材料、熱處理、形狀、分段數、每段的尺寸（長度、直徑）。其中軸到底分為幾個階梯段和每段的尺寸的確定，是學生項目實施的重點和難點。另外，在進行軸的結構設計的同時，還要確定軸上滾動軸承的類型、尺寸，潤滑方式以及密封元件的類型、尺寸等。這些零件的尺寸會直接影響相應安裝軸段的尺寸大小和配合類型。當軸的結構設計完成之后還要進行強度校核，這時又需要用到“工程力學”方面的知識。所以子項目8在實施的時候涉及的知識非常多，內容也比較龐雜，還時有交叉。這就需要教師進行較詳細的講授，對學生進行啟發，解答學生的疑難問題，循序漸進地帶領學生一步步跨過這道難關。

子項目9～11工作內容的完成也是以學生自主學習為主，教師只需進行適當指導即可順利完成。

項目驗收和成績評價 按“機械設計基礎課程設計”設計任務書的內容進行驗收，學生要提交的項目成果包括一張手工繪制的齒輪減速器裝配圖、兩張用CAD軟件繪制的零件工作圖（高速軸、大齒輪）和一份設計說明書。

成績評價由自評、互評、教師評價三部分組成，各部分評價所占分值參考如表2所示。

5 結語

在項目教學法實施過程中，教師與學生的角色發生互換：學生由課堂的配角轉換成主角，從被動聽課變成主動執行項目任務；教師則由傳統教學中的主角變成教學過程中的引導者、解惑者、監督者。在進行設計指導時，教師既不能越俎代庖，又應照顧到高職學生的學習能力，把握好講授和指導的尺度，才能達到最佳的授課效果。

參考文獻

[1]李坤，趙陽，寧靜.德國職教項目教學法的理論研究與實踐及推行策略[J].吉林工程技術師范學院學報，2009，25（3）：25-27.

[2]王令其，左健民，汪木蘭.大工程觀與應用型工科教學改革[J].理工高教研究，2009，28（2）：130-132.

[3]李燚琳，李藝真，曾憲萍.淺析項目教學法[J].內江科技，2009（4）：197，186.

[4]陳立德，羅衛平.機械設計基礎[M].北京：高等教育出版社，2013.

[5]陳立德.機械設計基礎課程設計指導書[M].北京：高等教育出版社，2013.