特种加工课程项目教学法

王莉娜，张好强，贾晓鸣

(1．河北联合大学后勤集团，河北 唐山，063009;2．河北联合大学 机械工程学院，河北 唐山063009)

特种加工技术在国际上被称为21世纪的技术，在工业生产和科研工作中发挥了日益重要的作用。特种加工亦称“非传统加工”或“现代加工方法”，泛指用电能、热能、光能、电化学能、化学能、声能及特殊机械能等能量达到去除或增加材料的加工方法［1］。本科教育开设特种加工课程，可以使学生开阔工艺领域的眼界，开拓加工方法的思路，为选用新工艺及解决加工难题和改善工艺措施打下一定基础，培养学生对各种知识的综合运用能力和创新意识。根据教学大纲的要求，选用合适的教材，采用现代化的教学多媒体技术，确实能在一定程度上提高教学效果，但是学生真正能动手的机会较少，因此走上工作岗位的同学会很不适应，遇到实际问题感觉无从下手，不能将所学理论知识与所需技能训练接合起来，这一环节往往是制约了教学质量的提高。在特种加工的教学上，传统的本科教育方法偏重理论教育，课堂理论课与实践教学之间采用叠加式的方法，只是被机械地叠加拼合在一起而在学生实践能力培养上还有所欠缺。特种加工的教学要兼顾理论教学和实际操作，使学生的理论知识和实际操作技能都达到相当水平。如何提高这门课的教学效果，一直是广大专业教师所追求和探索的。项目教学法旨在提供更多的可能性让学习者更独立地组织自身，并更活跃地投入到教学过程。在项目教学中，学习过程成为一个人人参与的创造性实践活动，学生在项目实践过程中，理解和把握课程要求的知识和技能，体验创新的艰辛与乐趣，培养分析问题和解决问题的能力及团队合作能力。

一、项目教学法的内涵及实施过程

(一)项目教学法的内涵

项目教学法来源于德国的职业教育，它是指以学生的自主性、探索性学习为基础，以培养学生综合能力为目标，采用类似科学研究及实践的方法，师生通过共同实施一个“完整的项目”而进行教学活动，促进学生主动积极学习的一种新型教学方法［2］。

在教学活动中，先由教师将需要完成的任务以项目的形式交给学生，并作适当的示范。项目通常包含某个特定主题的深入学习，学生分解成立多个小组，每个小组共同设计项目实施计划，学生围绕各自的项目进行讨论、协作学习、自主操作，寻找问题的解决方案，共同或分工完成整个项目。教学中，老师的“教”和学生的“学”都是围绕如何完成某一个具体的项目来进行的。老师的教学思路清晰，学生学习目的明确，易于掌握学习内容。

项目教学法最显著的特点是以学生为主体、项目为主线、教师为主导，改变了以往“教师讲，学生听”被动的教学模式，创造了学生主动参与、自主协作、探索创新的新型教学模式。开展项目教学法的目的在于培养学生的自学能力、观察能力、研究和分析问题的能力、动手能力、协作和互助等能力。

(二)项目教学法的实施过程

项目教学法的实施过程大致分为四个阶段［3-4］:

第一阶段:确定项目主题。以培养学生能力为目标，制定一个项目主题，向学生介绍项目的目标与背景，激发学生的积极性。项目设计注重单一和复合、简单和复杂、基础和能力的提升，每个项目都能形成相对独立的专业能力。

第二阶段:制定分组计划。教师根据全班学生的基本情况，将学生进行分组，每组好、中、差的学生搭配合理，培养学生小组协作和团队精神，再给每个组分配任务，学生根据分析结果制订小组的项目行动计划，确定工作步骤和具体分工。

第三阶段:项目实施。在这个阶段中，学生按照确立的工作步骤和程序工作。实施过程中，教师要根据学生的实施情况，及时提示学生先做什么，后做什么，从而保证项目的顺利完成。

第四阶段:〗评价总结。在项目汇报完成以后，由教师、项目小组及学生个人进行项目评价，让学生明确自己在项目学习中的优点，更好地激发学生的学习积极性，同时了解存在的问题，完善以后的项目学习。

二、项目教学法在《特种加工》课程的实施

特种加工课程的主要内容有电火花加工、电火花线切割加工、电化学加工、激光加工、电子束和离子束加工、超声加工和快速成形等技术。课程的特点是多学科交叉，要求学生具有较宽的知识面和相关基础理论知识。

项目设置是整个项目教学法的关键。一般设置的项目要具有典型性、综合性、开放性、层级性。在教学中，要把理论知识传授与实践紧密结合，我们根据学校的实际条件，针对课程内容分阶段划分成七个项目，如表1所示。每个项目根据知识点的难度层次设置，而每个项目又以具体任务为载体，围绕教学目标，由易到难展开。

表1 特种加工课程项目划分表

现以项目七“电加工的综合技能设计与实践”为例来说明项目教学法的实施过程。

最常用的电火花加工主要包含电火花成形加工和电火花线切割加工两大类，设计此项目的目的是通过将两类电加工技术结合到一起，相互比较两种方法的加工工艺和特点，进而使学生对课程讲授的内容能够有更深层次的理解与掌握，有助于学生将理论和实践相结合，从而提高学生的综合素质。

教师在学习总体目标的框架下，根据学生认知规律，把项目分解成一个个相对容易完成的小任务，进行适当的启发，给出合理的意见和指导，提高学生自主探索和学习的积极性。

本项目的设计内容为设计加工出中国象棋的32颗棋子，其中包含 5个“卒”，5个“兵”，2个“炮”，2个“砲”，4个“車”，4个“馬”，2个“象”，2个“相”，2个“士”，2个“仕”，1个“将”，1个“帥”，共计12种字形。将2个班60个学生分成12组，每组5个人，各设一个组长。首先在紫铜板上利用线切割加工出每种字的模具，然后利用成形机床在钢板上加工出所有的字，最后制作成棋子的形状。每个字的设计、加工与制作可划分五个任务，如表2所示。

表2 项目七任务划分表

根据本项目的各个任务，教师要制定合理的项目计划。然后，教师根据每组情况分配任务，学生通过共同学习、相互探讨、团队合作完成项目任务。在制定项目计划的同时，要考虑到每个任务与授课内容的结合，对涉及到的知识点要求学生进行详细的讨论，从而进一步加深对知识的掌握。经过讨论后，学生要制定相应的工艺顺序，并考虑将在实际操作中可能遇到的问题一一列举出来。教师针对学生设定的工艺进行巡回指导，并对实际操作中需要注意的事项作重点说明。

学生完成一个任务后，要及时交流和讨论，教师对学生的学习情况做出反馈和评价。对在学习过程中表现出积极质疑、有独到见解、有创新、善于综合利用知识和善于合作等方面能力的学生给予较高评价。在项目完成阶段，采用学生的自评、同学互评、老师点评的方式进行项目总评。评价的内容应包含:主动学习相关知识的能力、运用知识解决问题的能力、独立完成工作的能力、熟练操作设备的能力、沟通表达能力等内容。教师在点评中要指出问题所在及解决方法，通过比较和总结各组的特点，引导他们学习别人的长处来改进和提高自身的不足，使学生的各种能力在点评中得到提高。

三、《特种加工》课程项目教学法的实施效果

项目教学法的突出特点是将过程与具体的工作项目充分地融为一体。在这种方式的教学过程中，注重的不是最终的结果，而是完成项目的过程。通过采用生动、形象、有趣的教学手段，学生学习、参与的积极性大幅提高，学生理论联系实际的能力得到培养，创新能力得到提高。在项目进行的过程中，所有的学生始终保持着较高的热情，积极参与。采用项目教学法进行教学的实施，不仅能增强学生对教学内容的直观感，而且可以通过完成项目所获得的成果来增强学生的成就感。本课程学生的部分作品如图1～图3所示。

图3 项目四作品

四、结 论

在特种加工课程中，采用项目教学法进行教学和实践，理论教学与实践教学有机的结合起来，既突出了学生在该学习过程中的主体地位，又解决了理论环节与实践环节相脱节的问题。项目教学法充分挖掘了学生的创造潜能，真正体现了以学生为主体、教师为主导的作用，极大提高了学生的学习主动性，全面培养了学生分析问题和解决问题的能力。实践表明，采用项目教学法进行特种加工课程的教学，学生能够在项目实践过程中，理解和把握课程要求知识和技能，体验创新的艰辛与乐趣，具有良好的教学效果。

［1］ 白基成．特种加工技术［M］．黑龙江:哈尔滨工业大学出版社，2006．

［2］ 屠春娟．项目教学法在《数控机床与编程》课程中的探索［J］．广西轻工业．2010，(1):81-82．

［3］ 夏家琴．浅议机械专业的项目教学法［J］．科教文汇．2007．2(上半月刊):113-114．

［4］ 曹登峰，吴有明等．项目教学法的实施与探讨［J］．大众科技．2009，(12):177-178．