项目教学在机械设计中的作用

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在职业教育体系中，项目教学法的内涵在于通过提出一个完整的“项目”工作，并且在随后的教学过程中围绕其进行切合实际的、有效的教学活动。它将传统教学体系中的知识内容转化为若干个“教学项目”，从而激发学生的学习热情、调动学生的积极性，在围绕着项目组织和开展教学的过程中，使学生可以直接全程参与、体验、感悟，并及时探索和发现新知识。项目教学法为学生提供了一个良好的学习环境，在学习过程中更体现了当代职业教育的特点，对于发展我国职业教育起到了积极的作用。在机械设计基础这门课程中，每一章节的知识均和实际生产中的内容非常贴合，因此，更便于实施项目教学法。

一、项目教学法的概念及理论基础

在新世纪，我国课程的改革把学习方式的转变作为主要内容，倡导“主题探究”与“设计学习”活动，具体内容是强调学习方式的转变，设置研究性的课堂学习形式，改变学生单纯、被动地接受教师知识传输的学习方法，构建开放的学习环节，为学生提供多条获取知识的渠道。在这样的背景下，项目教学法应运而生。针对我国职业教育的现状，教育部门制定出了以行动为导向的项目教学法。具体内容为：把整个课堂学习过程分解成为一个个具体的项目或事件，设计出具体的教学方案，不仅传授给学生理论知识和操作技能，更重要的是培养他们的职业能力。这里的能力已不仅仅是指知识能力和专业能力，而是包含了方法能力(方法能力是指主要基于个人的，一般有具体和明确的方式、手段、方法的能力。它主要指独立学习、获取新知识技能、处理信息的能力。方法能力是劳动者的基本发展能力，是在职业生涯中不断获取新的技能、知识、信息和掌握新方法的重要手段)、接纳新知识的学习能力以及与人合作完成项目的协作能力等。其最显著的特点就是“以项目为主线、教师为主导、学生为主体”，改变了以往“教师讲、学生听”的被动教学模式，创造了学生主动参与、协同合作、探索创新的新型教学模式。

二、项目教学法的实施条件和步骤

项目教学法在实施的过程中要因材施教、因学生而异。在实践生产中，项目教学中的项目是以满足人民生活或工作的需要为目的而设计出的一件具体的、具有实际使用价值的任务，所以，使用项目教学法进行教学的课程需满足以下条件：一是该项目可用于学习教材中所讲授的教学内容，有一定的实用价值，且具备一个结构清晰的任务书；二是能把每次上课的理论和实践紧密结合在一起，并与企业的生产过程或实际的商业活动有较为直接的联系；三是学生必须能够独立进行项目实施工作，能在一定时间内自行组织、制定自己的学习计划并完成项目活动，教师只是作为向导和顾问为学生提供必要的帮助；四是在项目完成后，学生要有具体的成果展示，以体现所学到的理论知识和各项具体的能力。

从实施项目教学法需要满足的条件可以看出，在项目教学中，学习过程是一个人人参与的创造实践活动，注重的不是最终结果，而是完成项目的过程，其具体的教学步骤有以下四步。第一，确定项目：这一点主要是由教师来完成的，包括确定项目内容、任务要求和工作计划，设想在教学过程中可能会发生的各种情况及学生对项目的理解和接受能力。第二，理论知识的储备：针对某一具体的项目，由教师引导学生完成相应理论知识的学习。第三，计划实施：学生按照项目的工作计划确定工作步骤，并在项目的实践过程中理解和把握课程要求的知识和技能，体验创新的乐趣，培养分析问题和解决问题的能力。第四，检查评估：师生共同对项目工作结果进行检查评分，共同讨论、评判工作中出现的问题、解决方法、实施效果等。在项目教学过程中，学生作为学习的主体，通过独立完成项目，把理论与实践有机地结合起来，不仅提高了理论水平和实操技能，而且在教师有目的地引导下，培养了学生的综合能力。同时，教师在观察学生、帮助学生的过程中，又可以提高自身的专业水平。可以说，项目教学法是师生共同完成项目、共同取得进步的教学方法。

三、项目教学法在机械设计基础课程中的应用

机械设计基础这门课程中的各个章节均与生产实际中的具体内容紧密结合，如在轮系这一章节中，我们就能以汽车变速箱的传动设计为任务，引出不同轮系的作用、原理及计算设计方法，并引导学生完成设计汽车变速箱的项目；在齿轮传动的学习中，提出设计单级齿轮减速器的项目，使学生具备分析减速器的组成和工作原理、进行齿轮传动设计的能力，同时对齿轮的加工、齿轮传动的润滑和保养有所了解。下面，笔者以设计带式输送机中的传动装置来说明项目教学法在机械设计基础课程中的具体实施步骤(见图1)。

(一)确定项目任务

项目任务：设计单级齿轮减速器。带式输送机的结构简图如图2所示，需设计其中的传动装置即减速器(如图2)，要求如下：1、已知条件。输送带拉力F=3．2x10N，输送带速度v=1．7m／s，滚筒直径D=450mm。2、工作条件。传动不逆转，载荷平稳，起动载荷为名义载荷的1．25倍，输送带速度允许误差为±5％，两班制工作，工作年限为10年。3、学习目标。能够分析减速器的组成和工作原理；能够进行轴的设计；能够掌握一些强度和刚度的计算方法。4、最终目标。提升学生对机械系统的分析能力和设计能力；提升学生读图、识图和绘图能力；提升学生的实际动手能力；提升学生的团队协作能力；提升学生的创新能力。

(二)增加理论知识的储备

在学习过程中增加减速器中轴的功用、类型及材料；轴的结构设计；轴的受力分析；轴的参数计算等知识的学习，以便后续学习的顺利开展。

(三)制定项目任务流程

明确本项目教学的三维学习目标，了解具体的项目学习任务及学习过程，制定项目任务流程图(见图3)。

(四)检查评估

检查是项目教学法中的一个重要环节。项目工作结束后要以企业的行业规范作为评价的主要标准。首先，由学生进行组内的自我评估，然后组织学生进行组间互评，相互找到各自的优、缺点，在学习别人优点的同时改正自身的缺点。通过这样的方式，不但让学生掌握了知识，还培养了学生分析问题与解决问题的能力。最后，再由老师对项目设计做出总体的评论，选择出最好的机械装置、最优的传动方案、最优的控制方案，并一一做好点评工作。四、项目教学法实施后的成效与反思当前，项目教学法是世界先进国家职业教育所广泛采用的一种教学方法，它有利于培养学生的创新精神、协作能力，大大激发了学生的学习兴趣，使学生在学习过程中由被动变主动，并且老师教学中边做边讲、学生边做边学，真正做到了“教、学、做”体化教学。同时，项目的完成过程不仅培养了学生的创新能力及发现、解决问题的能力，还在提高专业技能的同时提高了学生独立自主能力和团队合作的精神，故在教学效果上起到事半功倍的作用。

同时，实施项目教学法也对教师和学生提出了更高的要求和挑战。首先，教师要快速从传统的角色中走出来，实现自身角色的转换。即在项目教学过程中的每一个阶段，教师都要不断完成引导者、授业者、指导者、评价者的角色转换。其次，教师应发挥积极性，提高自主研究能力，变被动研究为主动研究，深入到自己的专业中去，寻找问题、设置项目、设置情景、解答学生在完成项目过程中的疑惑，真正成为学生的“导师”。而学生也要摈弃旧的学习观念，配合老师的工作，并真正投入到项目教学的过程中来，积极主动地完成整个项目，将项目教学落到实处。