項目教學法在《機械設計基礎》教學中的應用*

林毅貞 姚勁松

（陽江職業技術學院 廣東 陽江 529500)

項目教學法在《機械設計基礎》教學中的應用*

林毅貞 姚勁松

（陽江職業技術學院 廣東 陽江 529500)

根據高職教育的培養目標，從項目教學的涵義、實施過程、教學案例等方面就《機械設計基礎》課程如何進行項目教學作了初步探討。

項目教學法；機械設計基礎；應用

高職培養目標定位于技術應用人才和高技能人才。在科學技術迅猛發展的今天，這種人才不僅要有合理的知識結構，還要有全面的職業素質和職業能力。

《機械設計基礎》是一門培養學生機械設計能力的技術基礎課程。這門課內容復雜、理論性強、知識面廣，學生覺得比較枯燥。鑒于此，筆者結合近幾年《機械設計基礎》教學的經驗，將德國職業教育常用的一種教學方法——項目教學法應用到實踐教學中來，通過實施一個完整的項目，將理論教學、課程設計、實訓實習等實踐環節整合成相互關聯的整體，在教學中培養學生的實踐能力、創造能力、綜合能力、交流能力、合作能力和解決實際問題等能力，取得了較好的教學效果。

項目教學法的涵義

項目教學法是指學生在教師指導下通過完成工作任務而進行學習的教學方法。這里的“項目”是指有結構的項目，是相對獨立的、客觀存在的、相對完整的工作任務。這一工作任務要求制作出符合特定標準的產品，即制作的產品要有一定的尺寸，包含特定的材料，能發揮特定的功能，達到規定的質量標準等。高職教育項目教學法的涵義是：高職院校制定有實際意義的項目與計劃，組織學生自主設計項目實施計劃，進行自主學習、踐行和操作，以培養學生學習能力、方法能力、社會能力以及提高素質為目標的教學模式。這種教學模式以真實情境為學習環境，能有效地建立課堂與社會生活的聯系，使學生的學習更有針對性和實用性。學生以探究活動為主要學習形式，強調自主思考、探究和體驗，從而發展實踐能力和創新能力；以小組合作為主要組織形式，因為較大的項目一個人往往難以完成，所以通常需要幾個人或更多人進行合作，這可以培養學生的合作意識和合作能力，促進學生間經驗的交流以及更有效的學習。

項目教學法實施的基本過程

創設情境 創設問題情境是項目教學良好的開端。在教學中，教師應根據教學內容和學生實際創設情境。情境設置應盡量與行業企業實際工作情況相一致，從而把學生引入需要通過技能來解決現實問題的情境中。

提出項目任務 教師根據實際的問題情境提出一個或幾個項目任務設想，然后與學生一起討論，最終確定項目的目標和任務。為便于學生能力遷移，項目任務的規模和難度應適當。

制定項目計劃 在此階段應根據項目的目標和任務確定工作步驟和程序。為了更好地調動學生的積極性，充分發揮學生的主體作用，可把學生分組，每組選一名組長，全面負責小組學習、討論和項目的安排，對各成員進行分工，確定什么時間到哪些單位去調查，調查哪些人物，如何探討問題原因，通過什么方法去改進等等。學生按項目要求進行協作學習，圍繞項目開展小組討論、分析、研究，并寫出研究報告。

實施計劃 在項目實施過程中，學生應處于主體地位。無論是資料查找、方案構思、調查訪問，還是材料和工具清單的準備、機械零件制作等工作都應由學生自主完成，讓學生在“做中學，學中做，做中練”，在實踐過程中學習知識，訓練技能，掌握技術。教師的作用是引導、督促、檢查，及時幫助學生解決小組在項目進行過程中出現的困難和問題，保證項目順利完成。

項目評估 評估是項目教學法的重要環節。通過項目教學得到了哪些啟示，獲得了哪些知識和技能，項目的設計和完成過程是否有缺陷，有哪些需改進之處，完成項目還須加強哪方面的知識，這些都需要學生去反思。只有通過這樣的反思和評估，學生的自主學習能力才能逐步提高。

教學案例

筆者帶學生在工廠實習時，發現開料機在給鋼材開料的時候，鋸條經常斷裂（如圖1所示）。為了理論聯系實際，更好地使學生掌握課程相關知識并提高職業能力，筆者對學生提出了一個項目任務：開料機鋸條斷裂情況調查及原因分析。學生對這個項目非常感興趣，以小組的形式開展了調查研究。

圖1 開料機鋸條斷裂現場圖

調查研究的目的 一是結合理論知識與實際生產，運用理論知識分析實際情況，解決實際問題，把專業理論知識應用到生產中去。二是學會研究問題的方法。

參加調查研究的成員 6名學生。

問卷調查 對工人的調查問題及回答情況：（1）開料機在工作時，鋸條是否常常斷裂？工人答：斷鋸是經常的事，有時一天斷兩三次，多時斷六七次。（2）斷鋸會造成什么影響？工人答：很麻煩，要經常換，浪費時間和精力，也影響開料；有時還會造成危險，當我們從旁邊經過時，遇到鋸條突然斷裂，打到身上，就會造成傷害。（3）鋸條一般怎樣斷裂？工人答：一般都是在焊接口那里斷，偶爾在沒焊接的地方斷。（4）鋸條是由什么構成的？工人答：不知道（調查者也沒找到相關材料或說明文字）。（5）那你們平時是怎樣使用鋸條的？工人答：直接套在兩個輪子上，開機就切鋼材、開料。（6）鋸條為什么會斷裂？工人答：不清楚。

小組成員提出斷鋸的可能原因 開料機的工作情況是：鋸條由廠方焊成圈形套在兩個開料機的輪子上，輪子轉動帶動鋸條移動，鋸條被定位棒扭轉三十多度后垂直切削鋼材。通過仔細觀察鋸條工作的情況，發現鋸條總是在切削鋼材后斷開，并且多是在接口處斷開。于是學生認為，造成鋸條斷裂的原因可能是：（1）接口焊得不好；（2）鋸條與工件間的摩擦力太大；（3）操作者進給的速度太快。

小組成員間的探討 （1）鋸條在切割鋼材時，不僅受到兩邊輪子的拉力，同時還受到兩個扭矩的作用及工件對它的摩擦力和支持力。當鋸條同時切割三塊鋼材時，摩擦力突然增大，如果焊接口焊得不好 （例如在焊接過程中對鋸條進行了局部不均勻的加熱，產生了焊接應力和變形），當鋸條工作時，焊接應力與工作拉力和摩擦力疊加產生更大的應力，當該應力大于屈服點應力時，產生新的塑性變形導致斷裂；或者是焊接不牢固，在接口處有氣孔，導致焊口處強度、塑性、韌性下降，在扭矩的作用下被扭開而斷鋸。為了證明焊口好壞造成的影響，學生用火焰釬焊工具焊了兩條鋸條，同時工廠老師傅焊接一條。學生沒經驗，焊得很粗糙。在師傅的指導下，學生把鋸條放進開料機里，還沒轉一圈，焊的鋸條就斷在焊口處，老師傅焊的鋸條轉了6圈還沒斷。師傅還告訴他們，用UBN-8半自動帶鋸焊接機來焊接，效果會更好。（2）鋼材是頂著一根定位棒被垂直切削的，如果冷卻不夠，鋼材在開料機的高速連續鋸割下，產生熱量，工件膨脹，鋸會被夾在工件與鋼材間，摩擦力增大，很容易磨壞鋸齒。如果此時排屑液排屑不好，鐵屑夾在縫中，增加背吃量或者卡住鋸條，就會造成阻力過大而斷鋸。為了證實這種想法，學生在右側夾住鋸條的夾位前再加一條冷卻并排屑的管，一來可以使冷卻加強，二來在鋸屑到達夾位時，就被排去一半，減少鋸屑與鋸條在經過夾位時產生的摩擦，觀察發現鋸條果然不容易斷裂。為了減少摩擦力，還可以添加潤滑劑。經過查找資料，在乳化液中添加3%的MB-202白色固體潤滑劑，在同樣工況下鋸帶壽命能延長5倍，且鋸削切口表面粗糙度大有改善。（3）好的機器還要有好的操作者，即操作型人才。師傅在進給時速度太快，鋸條突然碰到鋼材，阻力突然增大，使其工作應力大于其抗拉強度，便會突然斷裂。所以操作者操作速度太快也是鋸條斷裂的原因之一。

改進方案 經過小組的研究討論，得出如下改進方案：（1）焊接口要焊好，可考慮用UBN-8半自動帶鋸焊接機來焊接。（2）在右側夾住鋸條的夾位前增加一條冷卻并排屑的管。（3）進給的速度不要太快，而是要逐漸加快。（4）適當添加潤滑劑。（5）因為問題多發生在焊接口處，而焊接口徑向受力最差，此時，鋸條又受到扭矩的作用，易斷。所以，可以考慮把鋸條式開料機改裝成齒盤式切割機。

[1]石偉平.時代特征與職業教育創新[M].上海：上海教育出版社，2006.

[2]王明倫.高等職業教育發展論[M].北京：教育科學出版社，2004：107-108.

[3]石偉平，徐國慶.職業教育課程開發技術[M].上海：上海教育出版社，2004：222-223.

[4]黃靖龍，羅先進，曾設華.項目教學法在高職專業課程教學中的應用[J].淮北職業技術學院學報，2007，（4)：92-93.

[5]徐朔.項目教學法的內涵、教育追求和教學特征[J].職業技術教育，2008，（28)：5-7.

（本文責任編輯：謝良才）

G712

：A

：1672-5727（2012）02-0099-02

林毅貞（1972—)，女，廣東陽江人，碩士，陽江職業技術學院機電系講師，研究方向為物理教育與機械設計。

姚勁松（1975—)，女，廣東陽江人，碩士，陽江職業技術學院機電系講師，研究方向為機械制造與數控技術。

*本文系陽江職業技術學院課題《項目教學法在機械設計與制造教學中的應用研究》（課題編號：2010jgyb04，主持人：林毅貞)的階段性研究成果