項目驅動教學在“機械制造技術基礎”課程中的應用

鐘志賢 張烈平 任亞明

[摘 要]針對“機械制造技術基礎”課程的教學內容多、教學任務緊、技術性強的問題，將項目驅動式教學方法應用于“機械制造技術基礎”的課程教學，將金屬切削加工的基本知識、機械零件的加工方法與設備、機械加工工藝、機械加工質量分析等五個模塊串在一個項目任務中。學生在完成項目過程中，通過工藝性能分析、機床和刀具、夾具、工藝路線、工藝規程等實踐過程，掌握機械制造技術基本理論。

[關鍵詞]機械制造技術基礎;課程;項目驅動;教學方法

[基金項目]2016年度廣西壯族自治區高等教育本科教學改革工程項目“‘項目驅動、實時評價教學方法在‘機械制造技術基礎課程教學中的應用研究與實踐”（2016JGA220）;2019年度桂林理工大學本科教學改革工程項目“CDIO教學方法在‘電力系統工程基礎教學中的應用與實踐”（2019B16）

[作者簡介]鐘志賢（1972—），男，湖南益陽人，博士，桂林理工大學機械與控制工程學院副教授，主要從事電磁軸承技術、轉子動力學研究。

[中圖分類號] G642.3[文獻標識碼] A[文章編號] 1674-9324（2020）33-0283-02[收稿日期] 2020-03-31

一、前言

“機械制造技術基礎”是機械工程的專業基礎課，該課程與機械工程實際結合極為緊密，知識面廣、信息量大、綜合性強。課程教學的現有模式主要采用課堂講授的傳統教學方法，在課堂上按章節順序講授機械制造技術的基本理論和工藝規程的基本知識，通過選擇3-4個實操性實驗項目來加深對基本知識點的理解，并選作一定數量的課后習題來鞏固對課堂講授知識的掌握，采用卷面考試+平時成績的考核辦法來激勵學生自覺學習[1]。

現有模式的主要問題為：（1）教學內容多。“機械制造技術基礎”將原來機械制造專業的五門專業課（“金屬切削原理”“刀具設計”“機床概論”“機械制造工藝學”“夾具設計原理”）整合優化、有機重構而成。（2）教學任務緊。新修訂的教學大綱學時為48學時（包含實驗6學時）。（3）技術性強。“機械制造技術基礎”本身就是一門來源于機械加工和生產實踐的技術性課程，采用傳統的“講授”教學模式，雖然學生學習上能愿意接受，但是學得很被動，教師課堂上講什么，學生就聽什么，教師講完，學生沒有學習的動力，教師課堂講得累，學生學得枯燥[2]。（4）雖然教學計劃中有實操性實驗，畢竟實驗學時有限，都是以知識的驗證和知識點的熟悉為主。因此現有教學模式下，學生很難把握機械加工技術的完整過程，很難深刻理解機械制造技術的基本理論和方法，很難實現從學知識到用知識的轉變，學習課程的積極性不高，主動性不強。

二、項目驅動式教學

項目驅動教學模式的教學流程如下圖所示。在項目驅動教學中，結合實時評價，掌握學生所學知識的程度，及時發現學生學習過程中的不足，修改或調整項目驅動教學活動中的不足，以期獲得更加理想的教學效果，同時還能夠增強師生之間的交流，激勵學生自主學習[3]。將項目驅動與實時評價兩種教學模式有機結合起來，以“做項目”為教學活動主線，以“即時評價”為激勵手段，將“機械制造技術基礎”課程中的知識點貫穿起來，幫助學生系統掌握機械制造技術的基本理論和基本方法，并促進學生學會將課程中的基本理論和方法綜合應用于機械設計、零部件加工、機械加工質量分析與控制的專業實踐中[4]。

三、項目驅動教學方法的應用

在“機械制造技術基礎”的課程教學中，將教學活動與科研項目相結合，學生在本課程學習過程中能緊密結合實際應用，在工程能力方面得到更好的鍛煉和提高[5]。以某企業傳感器支架的工藝規程作為一組學生的項目任務。要求以3名學生為一個學習小組，設計該零件的加工工藝規程。從對零件圖進行工藝分析開始，選擇毛坯制造方法→確定毛坯余量→初步擬定工藝路線→確定切削余量→繪制零件的毛坯圖→填寫機械加工工藝過程卡→進行切削用量、機械加工時間等的計算和→填寫機械加工工序卡片→安排加工計劃→加工零件→零件的質量檢驗→確定是否合格，至此完成整個項目訓練的教學過程[6]。

項目任務涉及“機械制造技術基礎”中，零件工藝分析、毛坯選擇、擬定工藝路線、確定加工方法、選擇加工基準、安排加工順序、劃分加工階段、選取加工設備及工藝裝備、進行工藝計算、填寫工藝文件、計算加工余量、工序尺寸，選擇、計算切削用量、制定加工工時、填寫機械加工工藝過程綜合卡及機械加工工序卡[7]。通過該項目任務驅動，將“機械制造技術基礎”課程的重要知識點串并在一個工程實踐過程中，學生在完成學習任務過程中，并得到很好的工程實踐訓練。

“項目驅動”的教學流程圖

四、結論

“項目驅動、實時評價”的教學模式，是以“項目”為主線，教師主導、學生為主體，將“機械制造技術基礎”中的金屬切削加工的基本知識、機械零件的加工方法與設備、機械加工工藝、機械加工質量分析等五大模塊知識隱含在“項目”之中，學生通過對所分配的“項目”進行分析、討論，結合教材以及文獻資料，并在老師的指導、幫助下完成;在學生完成“項目”的過程中教師通過實時評價，及時掌握學生對知識的掌握程度和運用能力，而且通過不斷的總結與反饋，教師和學生都能夠不斷地發現問題、糾正問題，彌補項目驅動教學活動過程中的不足，從而促進教學效果的進一步提高。

參考文獻

[1]華楚生，梁式，胡映寧，等.“機械制造技術基礎”新課程的繼承與改革[J].高教論壇，2004（4）：58-60.

[2]于英華，張興元.機械制造技術基礎課程設計改革與實踐[J].實驗科學與技術，2009（2）：94-95.

[3]張樹仁，劉薇娜.“機械制造技術基礎”課程教學方法的探索與實踐[J].中國大學教學，2012（10）：65-66.

[4]韓變枝，王棟，張銀喜.基于能力培養的“機械制造技術基礎”教學改革[J].太原理工大學學報（社會科學版），2011，29（1）：86-88.

[5]岳冬利，范黎林.基于項目驅動促進師生共同發展的XML課程教學模式探討[J].教育教學論壇，2017（44）：97-98.

[6]楊斌，楊文志，張超，等.基于項目驅動的“機械工程測試技術”教學方法改革探索[J].機電技術，2019，（1）：109-111.

[7]張文利，王卓崢，司農，等.創新類通識教育課程建設的探索與實踐[J].高等工程教育研究，2019，4：90-95.

Application of Project-driven Teaching Method in Foundations of Machinery Manufacturing Technology

ZHONG Zhi-xian， ZHANG Lie-ping， REN Ya-ming

（School of Mechanical and Control Engineering， Guilin University of Technology，

Guilin， Guangxi 541006， China）

Abstract： The project-driven teaching method is applied to the teaching of Foundations of Machinery Manufacturing Technology， which has many teaching contents， tight teaching tasks and strong technical skills. Teachers string the basic knowledge of metal cutting， machining methods and equipment of mechanical parts， machining technology， machining quality analysis and other five modules in one project task. In the process of completing the project， students master the basic theory of mechanical manufacturing technology through the process performance analysis， machine tools and cutting tools， fixtures， process routes， process rules and other practical processes.

Key words： Foundations of Machinery Manufacturing Technology; course; project-driven; teaching method