项目驱动教学法在机械设计教学的应用

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［摘要］机械设计是机械和近机械专业的一门专业基础课，专业培养目标要求学生具有分析和解决复杂工程装置的能力。项目驱动教学法作为一种新型的教学模式，很好地将理论与实践相结合，教学目标明确，既能摆脱传统的教学模式，又能达到良好的教学效果。本文结合机械设计课程的特点，阐述项目驱动教学法的特点和实施，充分发挥学生的学习潜能，提高学生学习积极性和创造性。

［关键词］项目驱动教学法；机械设计；项目评价

机械设计是机械类专业的一门专业基础课，是理论性、系统性很强的基础课和专业基础课向实践性较强的专业课过渡的一个重要转折点。基于高等学校工程论证的要求，结合相关专业培养目标，通过本课程学习学生除了要掌握本课程的基本知识，还要能够分析和提炼机械领域复杂工程问题，设计解决方案，并能够对方案的可行性进行初步分析与论证。当前在教学中，选择恰当的教学方法，促进学生完成对工程机械各系统由表及里，逐层认知并理清脉络，是教师必须正视的问题。

一、机械设计教学改革的必要性

按照传统的教学模式教师课堂单向讲授机器传动类型、传动系统组成、工作原理和特点、设计和选用，容易使学生感觉理论学习很枯燥、传动装置很抽象，难于消化和理解。在这种情况下，学生普遍缺乏自信，学习主动性、自觉性。随着教学课时的削减，学习任务的加重，近几年学生不及格率不断攀升，老师教得累，学生不愿学的局面越来越明显。教学方法的改革显得尤为迫切。根据课程特点设计相应的教学方法，机械设计不同于我们基础课和专业课，这门课是联系基础课和专业课桥梁，内容涉及面广，还要注重实践性，设计结果没有唯一性，这就要求在教师传授和学生学习中善于理论结合实际，项目驱动教学法将课堂理论与实践做了完美的结合，将理论知识寓于某个具体项目，强调学生创新能力的培养，激发学生学习兴趣，今年来逐渐被教育领域开始运用，作为教育领域中一种比较新的教育教学方法，可以用在多领域、多学科。

二、项目驱动教学法的概念

知识经济时代的国际竞争日趋激烈，一个国家创新能力的强弱体现出国家的核心竞争能力，国家经济发展与社会进步越来越依赖于科技创新的水平和各类创新人才的培养。从世界各国来看，培养高校学生的创新思维和创新实践能为已经成为高等教育的共识。大学课堂可用教学方法很多，项目驱动教学法打破了传统教学方法局限性，通过具体项目完成理论学习，构建知识体系，掌握学习的技能和方法。项目选择要切合实际，由教师进行必要的分析和引导，明确项目的任务，使学生带着项目任务问题自主学习，掌握必要的相关基础知识。项目驱动教学法不同于任务驱动教学法，项目驱动教学为以项目设计成果为目的，要求在规定学时内完成项目，完成学习任务，实现了课堂教学模式的转变，驱动学生为了完成该任务去学习本课程。项目驱动教学法转变了课堂模式，大大提高学生学习激情和动力。

三、项目驱动教学法实施

选择项目设计案例要涵盖机械设计课程中的重点章节内容，项目驱动以设计任务书的形式出现。通过设计任务的完成，能得到一个具体的、具有实际应用价值的机械传动系统装置。（一）明确项目任务，制定任务书。确定项目主题的类型，根据主题要求提出相应的项目课题，课题围绕教学大纲和教学目标展开，掌握机械及机械传动装置的一般设计方法、设计步骤，树立正确的设计思想，培养机械设计及解决实际工程问题的能力。知道项目设计活动的基本流程，根据设计课题的特点确定设计的基本环节和核心内容。首先学会进行功能分析，确定性能参数。不同的功能会产生出完全不同的设计思想和设计方法，得出完全不同的设计方案。（二）制订计划，落实时间。学生设计的项目进行分解，设计阶段学紧扣教学环节。第一个阶段在学习机器和零件的设计要求，方法和设计准则时，学生应该完成方案的选择分析，原动机的选择，系统传动参数的分配。比如由工作机的输出功率，考虑机械系统的效率，确定电机的功率和同步转速，电机确定后，由传动系统，确定传动比的分配，确定没根传动轴的功率，速度和转矩。这些基本计算参数是整个传动装置实现功能核心数据。第二个阶段，带传动和齿轮传动，学习这两大传动机构的特点，设计方法，学生可以根据前面参数，按照我们学习传动机构设计方法完成项目设计传动部分。第三个阶段，轴系零部件的设计，学习轴、轴承和联轴器，学生可以完成支撑部件的设计。第四个阶段，课程结束后，学生项目也进入整理和总结阶段，完善装置和图纸，提交成果。（三）具体实施，解决问题。学生首先是到实验室和工程训练中心观察和动手实验，观察和分析一个具体传动系统结构和组成，选择设计方案，比如带式输送机传动系统方案很多，涉及到带，齿轮和链等组合，请学生们罗列多组方案，组合评价，确定设计方案前必然主动学习以上机构，明确各自结构特点和工作原理，另外还要提前学习减速器的结构特点，就两级圆柱齿轮减速器就有四种方案，还有锥齿轮和蜗杆蜗轮等多种方案。通过项目驱动教学法使学生开始进入本课程学习就建立部分和全局的观念，明确学习的目的，端正好学习的态度。（四）引导好学生，技巧总结。为了保证项目的顺利完成，教师要求学生按照事先设计好的项目步骤完成，此部分授课中并没详细讲解，而是要求学生在学习理论知识和实训的基础上进行，学生要自行分析设计结合实训完成，实训中要注意观察和对结果进行分析，这就要求各小组能正确观察机器工作中的出现的问题，并提出解决问题的具体方法。课堂教学活动中要非常注意满足这种学生在成长过程中的需要，让学生把完成设计任务的过程看作是取得胜利的过程，将学生置身于发现者、研究者的情境中，让学生及时看到自己的进步，感到成功，培养自信。是项目化教学的重要环节。（五）学生完成该项目后，应先学生之间互分析、讨论，教师再进行工作总结和评价、解决实践性知识、拓展讨论，从而达到教学要求。项目设计没有唯一的答案，没有最好，只有更好，从三个方面：方案选择、说明书中参数的选择和设计；说明书中设计与校核、设计态度、能力和答辩；图纸、软件使等综合评价。

四、结论

以项目驱动式的方法探索加强教学与实践环节的结合，提升学生对工程认证、对机械和机构工作原理的深入理解，制定合理的课程目标，建立其与毕业要求间的支撑关系矩阵，进而根据课程目标优化教学内容，设计教学过程，培养学生主动学习的兴趣和能力。积极申报和参与教学改革项目，有利于教学质量与教学效果的持续改进，推进教学内容和教学方法的改革，增强师生间的互动和交流。鼓励学生将学到的知识应用到具体的课题中，提高工程实践能力。

参考文献

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作者:卢学玉 刘利国 沈培玉 倪自丰 单位:江南大学