项目教学法在《绿色智造技术应用》课程中的应用研究

姚强

（湖州职业技术学院机电与汽车工程学院，浙江 湖州 313000）

引言

从德国的“工业4.0”、美国的“先进制造业伙伴计划”和我国的“中国制造2025”等先进制造业发展战略中不难发现智能制造已然成为工业革命和产业发展的主方向[1]。另外走可持续发展道路已经成为人类发展的共识，其中，绿色发展作为可持续发展观中最为重要的特征受到了格外瞩目。因此，高职院校机电类专业开设《绿色智造技术应用》课程已十分必要，旨在让学生学习各种绿色智造技术及其具体应用，满足企业对绿色智造技术人才的需求，但是目前《绿色智造技术应用》仍采用传统的理论讲授为主的授课模式，教学效果不尽如人意，教学模式亟待改革。近年来项目教学法得到了广泛推广和应用，许多研究虽归属不同学科，但项目教学的整体设计思路、方法和体系均有借鉴价值，例如王娴[2]在分析数字电子技术课程教学应用项目教学法制约因素的基础上，重点就如何系统应用项目教学法提出了一些有针对性的对策；赵欢[3]应用项目教学法，通过设计资产评估项目，让学生置身于实际资产评估项目中，锻炼学生应用理论知识解决实际问题的能力，从而提高学习效率；于玉真等人[4]将项目教学法应用于课程教学中，使专业知识与工程实践相融合，令枯燥抽象的理论知识变得生动实际，从而激发学生的学习兴趣和创新能力，促进成才教育，同时提高课程的教学质量，活跃教学氛围。据此，将项目教学法运用到《绿色智造技术应用》课程教学中，研究其对课堂效果、学生学习效果和学生综合能力的影响。

一、教学现状

（一）教师授课模式现状分析

传统的授课模式有其自身的优点，能够将冗杂的知识提炼成系统性和总结性的知识，便于教师讲课，也便于学生理解和记忆，同时使得教学的计划性和组织性更强，知识的科学性和实用性也得到了广泛认同，然而此种授课模式更适用于学历教育，如初高中和本科生的理论性较强的课程，相较于职业教育的学生，他们更喜欢实操性强一点的课程，喜欢动手是一个很明显的特征，纯理论授课模式的教学效果往往差强人意。

（二）学生现状分析

通过对湖州职业技术学院2020 级工业过程自动化技术、电气自动化技术、机电一体化技术和工业机器人技术四个专业共336 名学生开展《绿色智造技术应用》课程教学现状调查，了解了学生对《绿色智造技术应用》课程的认识程度、重视程度、学习兴趣、上课模式满意度、课堂存在不足之处等方面的情况主要有：①对课程地位认识有误，大多数同学将该课当作一般文化课来看待。②对该课程的重视程度偏低，超过一半的同学认为该科目不太重要。③大多数学生对该科目的兴趣不高。④按课程知识结构编排顺序进行的纯理论授课模式学生难以接受。⑤很多同学反映该课目理论性太强，基本无实操性，难以提起学习兴趣。

（三）教材现状分析

绿色制造和智能制造系列教材的编写特点一般都是理论主导型，通篇都是在给学生灌输各式各样的先进制造技术。在课程思政背景下，需要教师研读教材挖掘思政元素，实现思想政治教育内容与知识技能体系教育的有机融合。

二、教学改革思路

针对当前《绿色智造技术应用》课程教学存在的问题，结合项目教学法的显著优点，对项目教学法应用于该门课程的可行性做一下分析。

（一）改变传统教学模式，满足学生发展需要

高职高专类学生绝大多数文化课基础比较薄弱，学习毅力差，上课注意力不集中，同时对自身学业也缺乏信心，但同时也注意到一个现象，他们普遍喜欢实战，每当有实操的环节，他们的注意力和积极性要明显高涨很多，这就说明他们还是有很强的可塑性，只要改进授课模式，还是能够取得良好的教学效果。项目教学法是解决当前问题的一剂良药，它打破了理论知识和实践操作之间的鸿沟，是理论联系实际的纽带。因此，每一个系统章节知识都围绕着一个项目展开，将理论知识的纯口述转为实践操作，让学生切实参与到项目中去，充分发挥学生学习的主体地位。让学生自行分组，按照小组分工合作解决问题，这个过程可以充分发挥学生的主观能动性，能够极大调动学生的学习积极性和兴趣，同时也培养了学生互助和沟通协调的能力。项目完成后，要给予学生积极的评价，让其有获得感和成就感，提升他们对学习的自信心，便于后续的教学开展。

（二）贯彻“做中学”和“学中做”的教学理念

《绿色智造技术应用》课程的教学目标是让学生在掌握专业和技能的基础上紧密联系生产实际。传统教学中过分强调理论知识的传授而忽视学生才是学习的主体，理论和实际的脱节使得教学效果远离教学目标，“做中学”和“学中做”的教学理念没有得到很好贯彻。项目教学法的内容可以根据企业生产实际来设计的，在课程教学开始之前，让学生做好充分预习工作，在课前完成部分理论知识的学习，让学生带着问题来上课，教师在课程中就学生的问题有针对性的授课，这样能够做到既满足学习理论知识的需要，同时能够训练学生实际操作技能，也突出了学生是学习的主体性地位。

（三）融入思政教育内容，实现专业课和思政课程协同共进

《绿色智造技术应用》是机电类专业的公共基础课，为培养绿色智造领域的高技能人才提供必要的支撑。传统的教学过程，教师比较注重学生是否学习到了扎实的理论知识，是否有较强技术的应用能力，缺乏有意识的“思政元素”引入。所以在课程思政改革的背景下，课程教学案例中必须充分挖掘和融入思想政治内容，培养学生正确的“三观”、准确的政治站位、兼备德才、全面发展是高等职业教育发展的新任务[5]。努力在每个项目的教学安排中从行业特点、创新意识、职业素养、人文价值等方面挖掘思政元素。例如在智能坐便器项目中加入工匠精神意识的培养，在工业机器人项目中加入安全作业意识的培养等。

（四）采取多元化考核方式，充分评价学生所学

一方面，学生必须掌握绿色智造基本理论，主要考核学生对于基本知识点的掌握，这也是一切实际应用的基础，可以通过学习通软件设置特定的客观题对学生的基本理论进行考核。另一方面，项目实践考核应贯穿在教学的整个过程，即通过多个实际项目案例，考核学生分析问题，搜集资料，解决问题的能力。

三、教学改革实践

（一）课程项目整体设计

绿色智造技术主要从产品的整个生命周期角度考虑，涵盖设计、生产和服务等主要产品阶段。通过项目一主要引入了绿色设计方法和绿色设计原则，项目二引入了智能制造关键技术基础，项目一和项目二为后续项目奠定了理论基础。项目三、项目四、项目五按照产品的生命周期顺序分别引入绿色智能设计技术、绿色智能生产技术、绿色智能服务技术。项目六是综合案例，通过这个案例来应用、归纳和总结前面项目所学的知识。表1 是项目的概要设计，包含项目任务、思政元素和参考学时。

表1 课程项目的概要设计

（二）教学设计案例

以项目四：增材制造技术应用案例为例，教学过程分为提出任务，分析任务，完成任务和评价任务。

Step1 提出任务：通过观看3D 打印的相关视频引出本项目任务：运用3D 打印技术加工电脑主机箱。让学生体会到和传统的切削减材制造技术相比增材制造的优越性，增强学生学习的动机和兴趣。

Step2 分析任务：按照机箱3D 图形的绘制，切片处理，支撑处理，打印机参数设置，完成打印，去支撑和打磨还原模型来设计项目子任务[6]。

Step3 完成任务：首先完成分组，然后组内同学分工完成项目子任务，整个过程组内成员相互配合，组间形成竞争关系。这个环节既可以培养学生的合作共赢意识，也可以培养学生的竞争意识。

Step4 评价任务：积极评价各组的完成情况，并指出操作过程存在的问题及其改进办法。让学生自我总结3D 打印的优点，加强其创新创业精神的培养。

结论

为了改变目前的教学现状，将项目化教学方法应用在《绿色智造技术应用》课程中，对教学内容和教学方法进行了改革，并在项目中充分挖掘了思政元素，不仅加深了学生对理论知识的理解和掌握，而且让学生在实践的过程中掌握了实际操作的技能，综合素质也得到了提升。