以项目化教学为主导的多元化教学法在“机械设计基础”课程中的实践研究*

束传俊，陈 云

（安徽国防科技职业学院机械工程系，安徽六安 237011）

以项目化教学为主导的多元化教学法在“机械设计基础”课程中的实践研究*

束传俊，陈 云

（安徽国防科技职业学院机械工程系，安徽六安 237011）

基于对齿轮测绘教学设计的思考，提出将项目化教学为主导的多元化教学法运用到“机械设计基础”课程教学中，以项目为载体，采用过程性与终结性考核相结合的方式对学生进行考评.结果证明，该教学法培养出的学生具备更加扎实的专业基础知识和较强的创新实践能力.

齿轮测绘；教学；项目化；多元化；实践

“机械设计基础”是将“机械原理”与“机械设计”进行整合的一门系统课程，该课程是高职机械类专业必修的核心专业基础课，它不仅要以机械相关课程（如机械制图、金属材料、互换性与测量技术等）为基础，而且也直接影响后续齿轮减速机设计与毕业设计的学习，即机械设计课程起到一个承上启下的作用.目前，高职类学生普遍学不好该门课程，反应课程理论知识点多，难度大，难以掌握，忘得快.究其原因，有以下几个方面：（1）近些年高职招生的不利影响，招收的学生基础相对偏弱，接受能力和逻辑思维能力不强；（2）高职类所用教材为了追求知识的学科性和系统性，偏离课程知识服务于职业教育的目标，教材里的有些知识点过深，使学生难以理解，例如蜗杆传动的强度计算、滚动轴承的载荷计算等；（3）教学方法常常采用满堂灌的方式，学生死记硬背，枯燥无味；（4）实验设备过于陈旧、简陋.

1 齿轮测绘教学设计

齿轮测绘是“机械设计基础”课程中的一个重要内容，其教学分为五个过程：

（1）项目准备：准备实际生活中常用的直齿圆柱齿轮（供测绘用）.

（2）理论讲解（传统教学方法）：讲解教材上齿轮的基本知识及相关公式，如：齿轮公法线的定义［1］（齿轮跨过一定齿数k所量得的渐开线间法线距离）.表示方法（Wk），计算公式—Wk＝（k－1）pb＋sb，k为跨测齿数，pb为基圆齿距（pb＝πm cosα，α－压力角、m－模数），sb为基圆齿厚.接着讲解齿轮模数计算公式：m＝（Wk－Wk－1）／（πcosα）．

（3）设定问题情境：两个齿轮，一个正常标准直齿圆柱齿轮，另一个齿廓磨损量较大的直齿圆柱齿轮（如图1所示）.向学生提出问题：“两种齿轮，究竟如何选择测绘方法？一样还是不一样？”.

（4）实践：准备实践场所，让学生进行测绘.

（5）比较型教学：基于两种不同的齿轮测绘，积极引导学生思考并归纳两种齿轮测绘方法的相同点与不同点.

由此不难看出齿轮测绘教学运用了以下几个教学手段：

（1）项目化教学：以齿轮测绘项目为教学中心，将学生被动接受变为主动学习，激发其学习兴趣，提高动脑动手能力.

（2）理实一体化教学：理论与实践相结合，变枯燥的齿轮相关理论知识成可以“看得着、摸得着”的实物，这样不但可以提高学生的学习兴趣，而且还能让他们深刻体会到理论知识对实践的指导作用，能够激发他们对学习新知识的渴望.

图1 正常与磨损的标准直齿圆柱齿轮图

（3）比较型教学：通过两种标准直齿圆柱齿轮测绘方法的对比可以让学生学到①根据m＝da／（z±2h*a）测量计算齿轮模数，受齿顶圆磨损（造成测出来的齿顶圆直径误差大）因素的影响；②根据公法线长度测量计算模数，由公式m＝（Wk－Wk－1）／（πcosα）可知模数不受齿顶圆磨损因素影响.由此可以培养学生们的纵向思维能力，而且也能加深他们对所学理论知识的理解与全面掌握.

（4）问题导学式教学：传统的教学以老师问学生答为主，而“问题导学”是教师精心设计问题情境，让学生自主解决问题，调动其主观能动性，积极培养他们发现问题、解决问题的能力.齿轮测绘中，老师精心准备两种不同的齿轮，让学生思考并选择恰当的测绘方法.

2 机械设计基础教学思考

2.1 项目化教学

项目化教学是指师生通过共同实施一个完整的项目（工作）而进行的教学活动，此时，课堂的主动权交给学生，教师扮演指导学生的角色，从而把课堂还给学生，充分调动学生的主观能动性.

“机械设计基础”是一门集实践动手能力、综合分析解决问题能力于一体的专业技术基础课，重要性不言而喻，因此，在教学过程中我们采用项目化教学将课程内容分成N个项目模块，以项目（工作任务）驱动，充分调动学生的学习积极性，提高学生应用知识的能力，提升学生就业的核心竞争能力.

2.2 多元化教学［2］

基于对齿轮测绘教学设计的思考，将理实一体化教学法、比较教学法及问题导学式教学法融入到“机械设计基础”项目化教学中，发挥三种教学法的优势，具体应用如下：

（1）理实一体化教学法［3］教学过程设计：机械设计基础课程的理论知识点多而抽象，许多学生前学后忘.针对此现象，可以将实践教学与理论教学进行互补，如：讲到平面四杆机构时，可让学生观察公交车车门启闭机构；讲到机械传动机构时，可以带学生现场参观减速器的实体及内部结构；讲到曲柄摇块机构时，可以让学生观察自卸翻斗车卸货物过程等等.不难看出，理实一体化教学可以将枯燥的理论知识转化为现实中的机械零部件产品，这样不但可以激发学生们的学习积极性，而且还能达到事半功倍的教学效果.

（2）比较教学法教学过程设计：机械设计基础课程有很多看似相同的知识点，如：四杆机构中的曲柄滑块机构、曲柄摇块机构；螺纹连接里的普通螺纹、管螺纹；常用传动零部件中的联轴器、离合器等.对比式教学就是老师引导学生将相近或相似的事物进行比较，在比较的过程中，可以让学生认识事物的相同点和不同点，加深对知识的理解和记忆，提高学习效率.

（3）问题导学式教学法教学过程设计：问题导学式教学可以将传统的继承性学习转变为创新性学习，学生的脑袋不再是被灌满知识的罐子，而是一个激情燃烧的火把，而“问题”可以让火把越烧越旺.如：讲到间歇机构时，可以设置这样一个问题“为什么在看电影时，会感觉到画面有停顿感？”；讲到齿轮点蚀时效时，可以提问“路面上本没有坑，可后来产生了一个小坑，随着时间的推移，坑会越来越大，后果是啥？”此外，设定问题情境时，老师应该精心设计难度适宜、与生活联系紧密的问题.

3 教学法的必备条件

（1）项目化教学内容：项目化教学内容是新教学法实施的基础，项目应源于实际生活、企业中比较实用的例子，将学生进行分组，每组同学相互学习、配合，共同努力完成项目任务（工作）.

（2）师资水平：既懂专业理论知识又会实际操作的复合型教师是机械设计基础教学的前提.这样的教师方能将理论与实践教学统一起来，引导学生去思考实践中所遇到的问题，启发他们把互相关联的理论知识进行对比，找出相同点与不同点.

（3）实践基地建设：部分高职院校由于经费紧缺，影响了对实践基地的投入，导致实践场所缺乏相应的硬件设施，如减速机、内燃机、汽车转向系统等.一个设施齐全的实践基地是机械设计基础教学的根本保证.

4 考核方式

考核采用过程性与终结性考核相结合的方式［4］，学生最终的成绩由职业素养考核（20%）、模块过程性考核（45%）、综合项目考核（15%）、期末理论知识（20%）考核四部分构成，其中：职业素养考核是贯穿在学生进行每一个模块任务的全过程中，重点考察学生的学习态度、合作精神、安全常识、操作规范等内容，这些考核内容与实际工作中的责任心、沟通能力、团队合作意识息息相关，表1为职业素养评价表；项目模块过程性考核针对每个项目考察学生职业技能、自学能力、任务完成情况等，同样贯穿于学习全过程，每个项目模块完成时按照过程性考核评价表（见表2）进行考核；综合项目考核主要考察学生对专业知识综合应用的能力；期末理论知识考核内容主要为专业岗位必须的基本理论知识.学生最终的课程成绩汇总表如表3所示.

表1 职业素养考核评价表

表2 过程性考核评价表

表3 成绩汇总表

5 总结

本文提出的以项目化教学为主导的多元化教学方式，不但符合学生的认知规律，能够激发学生学习兴趣，提高他们学习的积极主动性，而且使理论与实践教学实现一体化，做到工学结合，达到教学效果的最优化，从而可以培养出更多理论知识扎实、实践能力强、让用人单位满意的高素质实用型人才.

［1］陈立德.机械设计基础（第三版）［M］.北京：高等教育出版社，2007.

［2］朱涛.以项目化教学为主导的多元化教学法在《C程序设计》课程教学的应用［J］.科技信息，2010，（31）：219.

［3］张华.理实一体化教学方法探索［J］.中国科技纵横，2011，（3）：247－248.

［4］李建兴.高职院校项目课程考核方式的改革与实践［J］.教育与职业，2013，（5）：145－146.

（责任编校：晴川）

Practice Research of Diverse Teaching－Oriented Project Teaching in the Course of M echanical Design

SHU Chuanjun，CHEN Yun
（Department of Mechanical Engineering，Anhui National Defense Vocational College，Lu’an Anhui237011，China）

Based on the consideration of the teaching design of gearmapping，this paper proposes applying diverse teachingmethodoriented project teaching intomechanical design course.Themethod takes project as a carrier，and uses process evaluation combining with summative assessment to evaluate students.It is indicated that it can cultivate studentswithmore solid professional knowledge and strong ability of innovation and practice.

gearmapping；teaching；project；diversification；practice

G712

A

1008－4681（2014）05－0133－03

2014－06－09

2013年安徽省质量工程资助项目“模具设计与制造特色专业”（批准号：2013tszy087）.

束传俊（1966－），男，安徽六安人，安徽国防科技职业学院机械工程系副教授.研究方向：机械工程.