项目教学法在机电一体化专业中的应用

【摘要】以机电一体化专业教学为例进行研究，对职业教育常见的几种教学方法进行试验，特别是结合德国“双元制”职业教育模式，在中德机电一体化专业教学班中进行，通过两年多的教学经历，总结出了几种教学方法，最后以项目教学法的效果最为明显，学生参与积极性高，学习的目的性更明确，本文以项目教学法为例进行实例分析。

【关键词】双元制 项目教学法 机电一体化

【中图分类号】TH-4 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）30-0024-01

教育部《关于深化职业教育教学改革，全面提高人才培养质量的若干意见》中指出要普及推广项目教学、案例教学、情景教学、工作过程导向教学，广泛运用启发式、探究式、讨论式、参与式教学，充分激发学生的学习兴趣和积极性。随着现代科技和生产组织形式的不断发展，对职业教育也提出了新的更高的要求，传统课程的教学模式已不能适应职业教育的要求，于是，多种教学方法被教育界研究、探索或实践，这其中就有项目教学法。

一、项目教学法的特点

项目教学法的含义是：通过实施和现场结合紧密的项目案例，组织学生进行项目实施，引领学生自主查阅资料、操作、讨论，以培养学生学习能力、团队协作能力、与人沟通能力、社会能力为目标的教学。

项目教学法是2003年德国提出的一个新的概念，它的特点是：整个学习就好像汽车的设计、生产、销售、售后等整个过程，将每个过程分解成具体的项目，学生进行设计，不仅能传授给学生理论知识以及提升他们的操作能力，更重要的是培养他们的职业素养，便于更好地去适应社会。

项目教学法的核心追求是：不是把知识的传授作为目标，而是在教师的指导下，学生能够主动发现问题、解决问题，寻找解决这个问题的途径和方法，最终通过努力得到这个结果，并能够进行展示和评价。学生的重点在于过程而不是结果，通过整个过程培养学生的能力。

二、项目教学法的应用举例

1.抛球器的制作过程

抛球器属于机、电、气动一体化产品，融合了钳工、机加工、力学、机械设计、气压传动、电工电子技术、PLC等多门学科和技术。首先告知学生该项目的特点：要求用抛球器将网球抛到指定地点，有点动控制和自动循环控制两种控制方法。学生要设计此项目，分为电控部分和机械部分。可以分组来进行，一组来设计电控部分，一组来设计机械部分，在设计的过程中两组要及时进行沟通和配合。

第一组：设计电控部分。要用到S7-200进行控制，选择好输入输出端，设计出接线图。其中需要用到气动控制部分，设计出该控制原理图。两种控制过程如下：（1）点动运行时：当操作开关SB2时，传感器检测到网球后，延时5s，气缸的活塞杆将运行到最末端。（2）自动循环操作运行时：当操作开关SB3时，气缸将自动往复循环动作。循环3次后，回到初始位置。当SB1关断（回到点动运行区）时，自动循环会随时终止。由于压缩空气关闭或者电网电压下降使得气源压力低于4bar时，也会使得实际工作步骤运行结束。

第二组：设计机械部分。抛球器主要由双作用气缸、抛球臂、底座、缸底支架、转轴、抛球臂支架及转轴、活塞杆与抛球臂连接架和转轴、网球托盘、传感器支架等零件组成。在设计的过程中也会遇到各种各样的问题，例如如何让球抛到最远。学生们就这个问题进行了激烈的讨论，又结合老师的意见，最终得到一个结论：必须同时满足两个基本条件：（1）气缸完全伸出时，活塞杆与抛球臂轴线成直角；（2）抛球器抛出时，活塞杆伸出的极限位置是抛球臂轴线与水平面呈45°仰角。

两组要进行配合，电控部分和机械部分进行调试配合，这个过程需要老师进行指导。最后整个抛球器就制作出来了，再调整各个参数，达到最优状态。

2.两地控制电路的教学过程

项目的教学目标：通过本项目的学习，学生应掌握两地控制的基本原理和设计理念，能按原理图进行接线和调试，并能对控制线路的故障进行检修。

教学仪器准备：电工实训室、常用低压电器、电工工具箱、网孔板、连接导线等。

项目导入：根据企业现场对生产工艺的要求，会出现对设备的两地控制；在生活中也会出现多地控制照明灯的情况；简要介绍工业控制发展现状。这个过程中，老师要列举出企业中、生活中使用两地控制的案例。

分组设计：将学生分为6个小组，每个小组4名同学，3组同学设计照明灯的双控，3组同学设计电动机的双控；确立设计的主题：如何实现电动机、家庭照明灯的两地控制，画出电路图；最后各组展示自己的设计电路，并讲解。

教师讲解：根据学生设计的结果、画出的电路图，要把正确的电路图展示出来，并讲解学生讨论过程中遇到的难点问题；对两地控制进行总结，并要求学生按照电路图实际接线。

分组接线：原来小组打乱，重新进行分工，锻炼学生的团队协作能力：3组进行电机双控接线，另外3组进行照明灯双控接线。各组分工后，完成各自的任务，实训小组要进行线路检查和检测。在这个过程中，老师要注意查看各组进展情况，重点提示该电路常见的接线错误点和常见的故障点，及时进行指导。

项目展示：总结双控电路的特点及常见的故障点；双控实训操作项目和三控设计项目要先后完成；同学们最终展示出成果；老师要进行点评，总结该知识点。

三、项目教学法的要求

1.要降低教学难度

项目的设置要根据学生的特点和基础知识的掌握程度，难度不宜过大，学生通过信息查询、小组讨论、师生交换意见，就可以实现该项目。重点在于培养学生乐于探究，勤于动手的好习惯，培养学生搜集信息、获取新知识的能力。

2.要开发项目教材

根据不同学科、不同课程，教师要开发适合的项目化教材，这个教材和传统意义上的教材是有区别的，项目教材以项目为中心进行知识学习和拓展训练的。

3.教师在备课时要做大量的准备工作

在进行项目之前，教师的准备工作量是很大的，要把项目涉及到的知识、技能以及前沿知识拓展准备出来，还要准备学生有可能遇到的各种问题，确保项目化教学的正常实施，控制整个教学过程。

四、結语

项目教学法主要强调的不是学习被动接受，而是更加注重于学生的自我调节反思以及建立概念的结构，充分激发学生学习的主动性，是一种新型的教学模式。在以后的教学中要继续探索，争取在各个专业中进行推广使用，培养出适应社会发展的技术技能型人才。

作者简介：

焦贺彬，男，1981年出生，讲师，主要从事电工电子、电机及控制领域的教学与研究工作。