“工程項(xiàng)目教學(xué)法”在機(jī)械設(shè)計(jì)課程教學(xué)中的應(yīng)用

朱麗軍

(開封技師學(xué)院，河南 開封 475004)

隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，社會(huì)對(duì)人才類型的需求也呈現(xiàn)出一個(gè)綜合化的特點(diǎn)，以適應(yīng)機(jī)械工程應(yīng)用型人才培養(yǎng)為社會(huì)要求，并在工程應(yīng)用中設(shè)置了培訓(xùn)模式的方案方法，“工程項(xiàng)目教學(xué)法”應(yīng)用于新類型的教學(xué)方法。由于機(jī)械設(shè)計(jì)課程是機(jī)械類專業(yè)的學(xué)生的一門較為重要的基礎(chǔ)課程，讓該類型教學(xué)法更加具有實(shí)用性。學(xué)習(xí)這門課程的學(xué)生，對(duì)通用機(jī)械零件的設(shè)計(jì)內(nèi)容，除了學(xué)習(xí)實(shí)用的計(jì)算機(jī)知識(shí)，更重要的是，它是學(xué)習(xí)基本知識(shí)解決實(shí)際工程問題的重要基礎(chǔ)。將機(jī)械設(shè)計(jì)充分應(yīng)用到工程項(xiàng)目之中。

一、當(dāng)前機(jī)械設(shè)計(jì)課程教學(xué)的現(xiàn)狀

(一)機(jī)械設(shè)計(jì)課程的學(xué)習(xí)難度較大

機(jī)械設(shè)計(jì)是機(jī)械工程學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)課程，其涉及的學(xué)科也較為廣泛，如機(jī)械制圖、工程力學(xué)、工程材料、熱力學(xué)、機(jī)械原理、機(jī)械制造、互換性與技術(shù)測量，這門課程主要是學(xué)習(xí)基本的工程理論和通用機(jī)械設(shè)計(jì)常用的部分結(jié)構(gòu)，基本設(shè)計(jì)理論和方法，基礎(chǔ)課程的理論和實(shí)踐方法。由于課程的教學(xué)內(nèi)容和結(jié)構(gòu)相對(duì)抽象、復(fù)雜難懂的概念、原則、難度大的內(nèi)容知識(shí)、學(xué)生的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，這些要求使得學(xué)生傾向于放棄學(xué)習(xí)。另外，以往課程的知識(shí)已經(jīng)被遺忘，這使得相關(guān)理論知識(shí)的缺失，使得學(xué)生學(xué)習(xí)這門課程更加困難。

(二)機(jī)械設(shè)計(jì)課程的內(nèi)容體系陳舊

原有的機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程的課程體系、教學(xué)內(nèi)容和方法，表現(xiàn)的愈來愈不適應(yīng)。受計(jì)劃經(jīng)濟(jì)體制的大背景束縛和一些規(guī)范的約束，數(shù)十年來機(jī)械設(shè)計(jì)課程的教學(xué)內(nèi)容基本變化不大，課程內(nèi)容自成單獨(dú)的體系，與其他課程之間缺少有效銜接，導(dǎo)致其內(nèi)容與有些課程的內(nèi)容有重復(fù)。從設(shè)計(jì)的思維過程來看，課程內(nèi)有些內(nèi)容本來是緊密聯(lián)系的，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷革新，有些內(nèi)容在其他課程上已得到更新，從而導(dǎo)致機(jī)械設(shè)計(jì)課程理論中的體系出現(xiàn)一些矛盾。其矛盾主要體現(xiàn)在舊的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式、實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐基地建設(shè)和設(shè)備投資的不足，現(xiàn)代教育技術(shù)和教學(xué)方法的應(yīng)用不廣泛，還有結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)時(shí)不夠緊密，實(shí)踐教學(xué)學(xué)時(shí)少，缺乏完整性、創(chuàng)新性、實(shí)用性，不利于學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)。舊的內(nèi)容體系影響了實(shí)踐性和技能型人才的培養(yǎng)，制約了機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課教學(xué)水平的提高。

二、機(jī)械設(shè)計(jì)課程的改革與工程項(xiàng)目法的實(shí)施

(一)機(jī)械課程的新課程內(nèi)容體系構(gòu)建構(gòu)想

工程應(yīng)用背景下構(gòu)建課程體系的機(jī)械工程、機(jī)械工程和軟件合并成專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域的課程，使得專業(yè)課程的抽象、乏味的教學(xué)內(nèi)容形象化、生動(dòng)化、混合化，減少專業(yè)技術(shù)課程的學(xué)習(xí)難度，而且可以感受到它的應(yīng)用在工程理論教學(xué)的發(fā)展的趨勢(shì)。高等機(jī)械設(shè)計(jì)類教育教學(xué)內(nèi)容及課程體系強(qiáng)調(diào)理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐，將工程項(xiàng)目融入教學(xué)中，這就要求按照實(shí)際的需要進(jìn)行一個(gè)生產(chǎn)線，其課程體系，突出能力和素質(zhì)進(jìn)行全面培養(yǎng)。因此，教學(xué)內(nèi)容調(diào)整的思考應(yīng)該引入反映機(jī)械設(shè)計(jì)理論和方法的新概念、新理論、新方法中，介紹了各種各樣的新機(jī)構(gòu)和機(jī)械設(shè)計(jì)的新方法，在壓縮課堂時(shí)間、拓寬知識(shí)的前提下，增加的信息量，提高教學(xué)效果。同時(shí)，需要增加計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的應(yīng)用，雖然圖形方法在工程實(shí)踐中發(fā)揮了重要作用，然而，在分析和設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)，提高準(zhǔn)確性和效率和發(fā)展的計(jì)算手段和方法在機(jī)構(gòu)的分析和設(shè)計(jì)分析方法，已經(jīng)顯示出其必要性和可能性的分析方法。再結(jié)合現(xiàn)代先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法，以獲得最佳的設(shè)計(jì)方案，可以更準(zhǔn)確，更全面地去反映工程實(shí)踐現(xiàn)狀和許多圖解法難以解決的問題。然而，圖解方案有其自身的優(yōu)點(diǎn)，這些優(yōu)點(diǎn)有利于學(xué)生對(duì)一些簡單問題的理解，促進(jìn)學(xué)生掌握分析方法。因此，在分析方法的原則下，考慮圖解方案是有必要的。此外，加強(qiáng)機(jī)械部件和工作運(yùn)行相關(guān)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也至關(guān)重要，如果機(jī)械應(yīng)用人才對(duì)現(xiàn)代機(jī)器操作、調(diào)整、維護(hù)、管理并沒有設(shè)計(jì)改進(jìn)的能力，那么他們應(yīng)該在機(jī)械零件的結(jié)構(gòu)和工作運(yùn)行有一定的設(shè)計(jì)能力。

(二)“工程項(xiàng)目教學(xué)法”在應(yīng)用時(shí)的原則

“工程項(xiàng)目教學(xué)法”是以現(xiàn)代認(rèn)知心理學(xué)思想、自我適應(yīng)學(xué)習(xí)理論和探索性學(xué)習(xí)架構(gòu)、基于科學(xué)研究和工程實(shí)踐的教學(xué)方法，該類方法可以促進(jìn)學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)和自主發(fā)展能力。在項(xiàng)目教學(xué)中，學(xué)習(xí)過程成為一項(xiàng)涉及每個(gè)人的創(chuàng)造性實(shí)踐活動(dòng)。雖然這不是最終的結(jié)果，但是整個(gè)項(xiàng)目的完成過程。在項(xiàng)目教學(xué)過程中的教學(xué)方法是結(jié)合教學(xué)理論與實(shí)踐共同促進(jìn)學(xué)生發(fā)展為目的的，充分挖掘?qū)W生的創(chuàng)造性潛能，培養(yǎng)學(xué)生的研究和分析能力，以及綜合能力。基于工程項(xiàng)目的教學(xué)方法以學(xué)生、項(xiàng)目和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)為中心，改變了以傳統(tǒng)的教師、教材和課程為核心的老式教學(xué)法。在教學(xué)過程中，要充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性和創(chuàng)新精神。教師負(fù)責(zé)整個(gè)教學(xué)的設(shè)計(jì)和組織，也可以直接參與學(xué)生的討論。學(xué)生應(yīng)適應(yīng)所選項(xiàng)目，達(dá)到教學(xué)內(nèi)容的要求，激發(fā)學(xué)生自我的熱情。同時(shí)，學(xué)校應(yīng)提供豐富的學(xué)習(xí)資源和良好的合作學(xué)習(xí)環(huán)境，老師并對(duì)學(xué)生完成項(xiàng)目的學(xué)習(xí)效果進(jìn)行績效評(píng)估。

(三)“工程項(xiàng)目教學(xué)法”具體設(shè)計(jì)與實(shí)施的相關(guān)構(gòu)思

教學(xué)模式的關(guān)鍵是選擇合適的工程項(xiàng)目。選擇一個(gè)好的項(xiàng)目需要仔細(xì)了解本課程的培養(yǎng)目標(biāo)，明確每一章的內(nèi)容要求，引領(lǐng)學(xué)生掌握知識(shí)和能力，并分析章節(jié)之間的關(guān)系，項(xiàng)目的內(nèi)容分發(fā)到每一個(gè)相關(guān)的部分，使每個(gè)相關(guān)部分通過工程項(xiàng)目進(jìn)行有機(jī)結(jié)合。在機(jī)械設(shè)計(jì)的過程中，引入的多個(gè)工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)，將引導(dǎo)學(xué)生從單一的理論知識(shí)學(xué)習(xí)到多知識(shí)綜合學(xué)習(xí)的融合。在項(xiàng)目教學(xué)中，教師通過項(xiàng)目的實(shí)施情況，有針對(duì)性的組織學(xué)生去探索相關(guān)問題，明確設(shè)計(jì)方案，當(dāng)然，方案設(shè)計(jì)中會(huì)有一定的個(gè)性差異。學(xué)生掌握的知識(shí)的程度可以根據(jù)實(shí)際工程項(xiàng)目情況作出正確合理的判斷。學(xué)生容易綜合實(shí)際工程設(shè)計(jì)的想法，因此學(xué)生可以把他們所學(xué)到的知識(shí)應(yīng)用于工程實(shí)踐。機(jī)械設(shè)計(jì)課程主要介紹機(jī)器機(jī)械部分設(shè)計(jì)的基本知識(shí)，主要討論一般零件的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。通過對(duì)這些基本內(nèi)容的研究，學(xué)生們掌握相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)則和技術(shù)措施，使學(xué)生有能力、有意愿去設(shè)計(jì)其他通用零部件和一些專有的部分零件。如此設(shè)計(jì)方法進(jìn)行，就會(huì)為具體的教學(xué)法實(shí)施奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

詳細(xì)的實(shí)施過程是培養(yǎng)學(xué)生工程素質(zhì)的關(guān)鍵。當(dāng)工程項(xiàng)目內(nèi)容確定時(shí)，按照層次劃分，將教學(xué)過程作為主線，同時(shí)將項(xiàng)目實(shí)施過程中的標(biāo)準(zhǔn)化問題貫穿于整個(gè)教學(xué)過程中。課程結(jié)束時(shí)，便是工程項(xiàng)目完成的時(shí)間了。在課程開始之初，將所在班級(jí)同學(xué)進(jìn)行分組，在小組中，不僅強(qiáng)調(diào)學(xué)生的獨(dú)立探究能力，更注重團(tuán)隊(duì)精神的培養(yǎng)，使不同層次的學(xué)生能夠共同學(xué)習(xí)、共同進(jìn)步、共同成長。將理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)成若干個(gè)實(shí)施項(xiàng)目，課堂開始時(shí)，學(xué)生首先進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)過程中，對(duì)實(shí)驗(yàn)品的基本組成和一般的設(shè)計(jì)方法，每個(gè)項(xiàng)目都針對(duì)課程設(shè)計(jì)的一個(gè)環(huán)節(jié)。在項(xiàng)目實(shí)踐中，學(xué)生做好各種準(zhǔn)備工作，按照設(shè)計(jì)過程和順序講解所研究設(shè)計(jì)內(nèi)容。在解釋過程中，我們應(yīng)該選擇最合適的教學(xué)方法，使用多媒體和實(shí)驗(yàn)探究，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。之后要求上交該項(xiàng)目應(yīng)完成的設(shè)計(jì)內(nèi)容，通過小組互評(píng)與講師點(diǎn)評(píng)的方式，對(duì)完成項(xiàng)目質(zhì)量進(jìn)行系統(tǒng)評(píng)價(jià)，明確在項(xiàng)目實(shí)施中應(yīng)注意的關(guān)鍵點(diǎn)，使學(xué)生對(duì)設(shè)計(jì)的項(xiàng)目有一個(gè)總計(jì)認(rèn)識(shí)，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和自我探究學(xué)習(xí)的樂趣，讓學(xué)生成為教學(xué)的主體。

三、結(jié)語

機(jī)械專業(yè)近年來在我國一直處于長足的發(fā)展的狀態(tài)，但依舊存在一些問題，其中最明晰的是所培養(yǎng)出來的學(xué)生與社會(huì)生產(chǎn)的要求有一定距離。而教育的目的是為社會(huì)輸送合格人才，通過這種科學(xué)的教學(xué)方法，最大限度激發(fā)機(jī)械類專業(yè)的學(xué)生的自我探究與學(xué)習(xí)潛力，在項(xiàng)目學(xué)習(xí)過程中，應(yīng)強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主要地位，并通過學(xué)生自己的實(shí)踐活動(dòng)，提高對(duì)機(jī)械理論知識(shí)的理論知識(shí)應(yīng)用于工程項(xiàng)目實(shí)踐的能力。同時(shí)，以機(jī)械設(shè)計(jì)為契機(jī)，不斷完善教學(xué)方法，探索機(jī)械專業(yè)課程設(shè)計(jì)中引入的工程項(xiàng)目，推動(dòng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和科研熱情為工業(yè)設(shè)計(jì)與生產(chǎn)尋找新型動(dòng)力引擎。

[1]劉桂珍，于影，等.項(xiàng)目教學(xué)法在機(jī)械設(shè)計(jì)課程教學(xué)改革與實(shí)踐的研究[J].經(jīng)濟(jì)師，2016(7).

[2]余熳燁.獨(dú)立學(xué)院機(jī)械專業(yè)開設(shè)CAE課程的探索與研究[J].教育教學(xué)論壇，2012(36).