基于项目教学法的《机械制造工艺学》课程教学改革与实践

郑华林 胡腾 董亮亮

摘 要：为了提高学生的综合能力，在机械制造工艺学课程教学中引入项目教学法，根据课程的教学目标与核心能力，设计了与课程核心能力密切相关的课程项目，探讨了项目教学法在课程中的实施过程与方法，研究了适应项目教学法的课程考核体系。

关键词： 机械制造工艺学;项目教学;教学改革;考核体系

中图分类号：G712文献标识码：A

Abstract：Aiming at promoting comprehensive abilities of undergraduates，project-based teaching approach is introduced into the teaching procedure of the curriculum of Mechanical manufacturing process.Projects，which are intensively related to the core abilities of the curriculum，are designed according to the teaching objectives and the core ability requests of the curriculum.Methodology and applications of project-based teaching approach are studied，where the construction of the corresponding assessment system is investigated as well.

Key words：Mechanical manufacturing process;Project-based teaching;Teaching reform;Assessment;system

随着新工科建设理念的提出和实施，我国工程教育进入了一个新的阶段，对高校的课程教学改革也提出了新的要求。《机械制造工艺学》作为一门在机制专业课程体系中具有重要地位的课程，对培养学生的综合能力、工程能力和职业能力具有非常重要的作用。但由于该课程具有知识点繁多，理论性、实践性和应用性都很强的特点，传统以教为主的“填鸭式”教学模式不能调动学生的学习兴趣，导致学生缺乏主动学习与团队合作学习能力;同时，理论与实践不能有效结合限制了学生工程素质的培养[1]。近年来，项目教学法作为一种培养学生自主学习能力、工程能力及团队合作能力的重要教学模式，在国内外工程教育得到广泛重视[2-4]。本文结合本校机制专业《机械制造工艺学》的目标定位，对该课程进行了基于项目教学法的教学改革与实践，建立了以项目教学法为导向的教学新模式，并构建与之适应的课程考核评估体系，以充分调动学生学习的积极性和主动性，提高学生的学习能力、工程应用能力和创新能力，实现理论与实践的有机结合。

一、课程项目的设计

《机械制造工艺学》课程的教学目标是：通过课程的学习，要求学生掌握机械制造工艺的基本理论，具有制订机械加工工艺规程的基本能力;掌握机床夹具设计的基本原理和设计方法，具有专用夹具设计的初步能力;掌握机械加工的质量分析方法，具有初步分析机械加工的质量问题，并提出解决问题的工艺途径;掌握保证机器装配精度的装配方法，具有选择装配方法与进行装配工艺设计的基本能力。

通过对课程教学目标分析，课程教学后应该使学生获得以下4种核心能力，即：（1）具有制订机械加工工艺规程的基本能力;（2）具有专用夹具设计的初步能力;（3）具有初步分析机械加工的质量问题的能力;（4）具有选择装配方法、进行装配工艺设计的基本能力。根据课程的核心能力，针对课程各核心能力知识点，设计了与课程核心能力紧密联系的基于团队的课程项目，在设计课程项目时，充分考虑我校机械设计制造及其自动化专业的行业特色，选择具有石油天然气装备特色的典型零部件和产品。课程项目设计如下表所示。

上表中每个项目给出了明确的能力目标及完成项目后学生提交的项目成果形式。学生按照课程教学进度，在进行理论课程学习的同时，利用一定的课内时间和大量课外时间自主开展项目的实施，使学生能够有机会主动学习，在“学中做”“做中學”，学以致用。

二、课程项目教学实施过程

项目实施过程贯穿于整个课程的理论教学过程中，例如结构工艺性、典型表面加工、工艺顺序安排、加工阶段划分、刀具选择、切削用量选择、工艺装备选择、工序尺寸计算等课程知识点都与“油气装备典型零件工艺规程设计”项目实施直接相关，从而激发学生的学习兴趣，加深对理论知识的理解，使学生学习的目的性更明确，进而调动学生的学习积极性，充分挖掘学生的潜力，全面提高学生的分析问题和解决实际问题的能力。课程项目的实施过程如下：

（1）项目导入：项目开始前，教师进行学习动员工作，让学生了解该项目目的意义，了解项目应完成的能力目标及具体要求，了解完成项目所需的主要知识及学习方法，了解项目流程及考核办法等方面的内容。教师根据课程的进度，发布对应项目任务书，并上传有关资料与文献;学生成立项目小组，项目小组一般由5名学生组成，由小组成员推选小组长主持项目工作。

（2）制订项目计划：首先，学生独立查阅相关文献和进行有关知识学习，提出自己独立的初步解决思路及项目工作计划;然后，项目小组通过充分讨论形成项目总体解决方案及关键问题解决思路，确定项目计划与进度安排，并落实小组内部分工与合作。在此阶段，利用翻转课堂，由各项目小组进行汇报，教师针对相关问题，引导学生研讨、答辩，最终形成可行的项目计划书。

（3）项目实施：学生依据项目计划书的具体任务实施项目内容，在实施过程中，鼓励小组成员相互交流、分析讨论，最终以项目小组为单位形成项目报告。在此阶段，教师要做好辅导与监督工作，对于学生在实施过程中遇到的难题，教师不是直接给出答案，而是引导学生去分析讨论自主解决问题，从而提高学生的自主学习能力以及分析问题与解决问题的能力。

（4）项目答辩：在每个项目小组中随机抽取一名同学汇报项目的解决方案，分享项目过程中的学习方法、学习工具和心得体会等。项目汇报完成后由老师和同学提问，项目小组成员均可参与回答问题。项目答辩后，由教师对项目进行点评，指出项目实施中值得学习和借鉴的地方，同时指出项目出现的问题，总结成功的经验和失败的原因，最后要求学生根据答辩意见完善项目。

（5）项目展示：将各项目组完成的项目成果在网上展示，便于学生相互交流与学习，也便于项目组的互评。项目展示还可以增加学生的成就感。

（6）项目评价：项目评价包括教师评价、项目组互评、组内评价。项目小组成绩由教师评价成绩及各项目组互评成绩组成。教师评价成绩主要根据项目实施质量及项目组答辩表现给出成绩，权重为75%;项目组互评成绩由各项目组根据项目展示、项目答辩情况相互评定，权重为25%。项目小组各成员的最终项目成绩根据项目小组成绩以及项目小组组内评价成绩而确定。

三、课程考核评估体系改革

课程考核对保证教学效果、引导学生学习具有重要作用。为了提高教学质量，促进学生自主学习，对课程考核评估体系进行了改革，课程考核评估体系改革的总体思路是为了推进项目教学法的顺利实施以及鼓励学生利用线上课程资源自主学习，将项目成绩和线上学习成绩计入课程成绩考核评估体系，改革后的考核评估体系如下：课程成绩=平时成绩（15%）+实验成绩（10%）+项目成绩（25%）+线上学习成绩（10%）+期末成绩（40%）。其中平时成绩涵盖了考勤、平时作业等环节的成绩，线上成绩利用学生在课程平台上的学习数据自动生成。改革后的课程考核体系客观公正地反映了学生对课程的掌握水平，能有效引导学生积极参与课程的各项活动，实现教学效果的全面评价，从而提高学生的综合素质。

四、結语

作者将本文的教学改革方法应用到了我校机械设计制造及其自动化专业2017级《机械制造工艺学》课程，取得了明显的教学效果。主要体现在：（1）通过引入项目教学激发了学生的学习热情，学生的自主学习能力明显增强;（2）通过项目合作，小组成员间的相互研讨、相互学习，形成了合作学习的良好氛围，提高了学习效率;（3）课堂气氛明显活跃，学生对知识的理解掌握程度也提升了一个水平;（4）学生通过项目的具体实施，利用所学知识解决了项目中的实际问题，产生了成就感，自信心也明显增加，从而促进了对理论知识的学习。

参考文献：

[1]罗杰，党波.基于CDIO的机械制造工艺课程改革与实践.产业与科技论坛，2019，18（05）：175-177.

[2]张荣.《机械制造技术》项目教学改革与实施.湖南理工学院学报（自然科学版），2013，2：90-94.

[3]王道林.基于项目化教学的《机械制造技术》课程建设与实践.南京工业职业技术学院学报，2012，2：71-73.

[4]胡雪，夏博，葛云，魏敏，赵庆展.基于PBL模式的机械制造工艺学课程教学设计探究与实践.教育现代化，2018，5（36）：294-295+300.

作者简介：郑华林（1965— ），男，汉族，四川营山人，工学博士，教授，博士生导师，教研室主任，主要从事机械设计与制造的教学与科研工作，发表学术论文80余篇，获省部级奖3项，出版教材2部。