盧學(xué)玉 劉利國 沈培玉 倪自豐

[摘 要] 機械設(shè)計是機械和近機械專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)要求學(xué)生具有分析和解決復(fù)雜工程裝置的能力。項目驅(qū)動教學(xué)法作為一種新型的教學(xué)模式，很好地將理論與實踐相結(jié)合，教學(xué)目標(biāo)明確，既能擺脫傳統(tǒng)的教學(xué)模式，又能達到良好的教學(xué)效果。本文結(jié)合機械設(shè)計課程的特點，闡述項目驅(qū)動教學(xué)法的特點和實施，充分發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能，提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和創(chuàng)造性。

[關(guān)鍵詞] 項目驅(qū)動教學(xué)法;機械設(shè)計;項目評價

[基金項目] 江南大學(xué)2017年教學(xué)改革研究項目“新工科理念下機械基礎(chǔ)課程組建設(shè)與探究性教學(xué)新模式研究”（JG2017092）;2018年江南大學(xué)卓越課程立項建設(shè)項目“江南大學(xué)機械設(shè)計卓越課程”（ZYKC201809）

[作者簡介] 盧學(xué)玉（1974—），女，江蘇淮安人，碩士，副教授（通信作者），研究方向為機械設(shè)計理論;劉利國（1962—），男，山東淄博人，博士，副教授，研究方向為摩擦學(xué)。

[中圖分類號] G642? ? [文獻標(biāo)識碼] A? ? [文章編號] 1674-9324（2020）35-0248-02? ? [收稿日期] 2019-10-19

機械設(shè)計是機械類專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，是理論性、系統(tǒng)性很強的基礎(chǔ)課和專業(yè)基礎(chǔ)課向?qū)嵺`性較強的專業(yè)課過渡的一個重要轉(zhuǎn)折點?；诟叩葘W(xué)校工程論證的要求，結(jié)合相關(guān)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，通過本課程學(xué)習(xí)學(xué)生除了要掌握本課程的基本知識，還要能夠分析和提煉機械領(lǐng)域復(fù)雜工程問題，設(shè)計解決方案，并能夠?qū)Ψ桨傅目尚行赃M行初步分析與論證。當(dāng)前在教學(xué)中，選擇恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法，促進學(xué)生完成對工程機械各系統(tǒng)由表及里，逐層認知并理清脈絡(luò)，是教師必須正視的問題。

一、機械設(shè)計教學(xué)改革的必要性

按照傳統(tǒng)的教學(xué)模式教師課堂單向講授機器傳動類型、傳動系統(tǒng)組成、工作原理和特點、設(shè)計和選用，容易使學(xué)生感覺理論學(xué)習(xí)很枯燥、傳動裝置很抽象，難于消化和理解。在這種情況下，學(xué)生普遍缺乏自信，學(xué)習(xí)主動性、自覺性。隨著教學(xué)課時的削減，學(xué)習(xí)任務(wù)的加重，近幾年學(xué)生不及格率不斷攀升，老師教得累，學(xué)生不愿學(xué)的局面越來越明顯。教學(xué)方法的改革顯得尤為迫切。根據(jù)課程特點設(shè)計相應(yīng)的教學(xué)方法，機械設(shè)計不同于我們基礎(chǔ)課和專業(yè)課，這門課是聯(lián)系基礎(chǔ)課和專業(yè)課橋梁，內(nèi)容涉及面廣，還要注重實踐性，設(shè)計結(jié)果沒有唯一性，這就要求在教師傳授和學(xué)生學(xué)習(xí)中善于理論結(jié)合實際，項目驅(qū)動教學(xué)法將課堂理論與實踐做了完美的結(jié)合，將理論知識寓于某個具體項目，強調(diào)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，今年來逐漸被教育領(lǐng)域開始運用，作為教育領(lǐng)域中一種比較新的教育教學(xué)方法，可以用在多領(lǐng)域、多學(xué)科。

二、項目驅(qū)動教學(xué)法的概念

知識經(jīng)濟時代的國際競爭日趨激烈，一個國家創(chuàng)新能力的強弱體現(xiàn)出國家的核心競爭能力，國家經(jīng)濟發(fā)展與社會進步越來越依賴于科技創(chuàng)新的水平和各類創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。從世界各國來看，培養(yǎng)高校學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新實踐能為已經(jīng)成為高等教育的共識。大學(xué)課堂可用教學(xué)方法很多，項目驅(qū)動教學(xué)法打破了傳統(tǒng)教學(xué)方法局限性，通過具體項目完成理論學(xué)習(xí)，構(gòu)建知識體系，掌握學(xué)習(xí)的技能和方法。項目選擇要切合實際，由教師進行必要的分析和引導(dǎo)，明確項目的任務(wù)，使學(xué)生帶著項目任務(wù)問題自主學(xué)習(xí)，掌握必要的相關(guān)基礎(chǔ)知識。項目驅(qū)動教學(xué)法不同于任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法，項目驅(qū)動教學(xué)為以項目設(shè)計成果為目的，要求在規(guī)定學(xué)時內(nèi)完成項目，完成學(xué)習(xí)任務(wù)，實現(xiàn)了課堂教學(xué)模式的轉(zhuǎn)變，驅(qū)動學(xué)生為了完成該任務(wù)去學(xué)習(xí)本課程。項目驅(qū)動教學(xué)法轉(zhuǎn)變了課堂模式，大大提高學(xué)生學(xué)習(xí)激情和動力。

三、項目驅(qū)動教學(xué)法實施

選擇項目設(shè)計案例要涵蓋機械設(shè)計課程中的重點章節(jié)內(nèi)容，項目驅(qū)動以設(shè)計任務(wù)書的形式出現(xiàn)。通過設(shè)計任務(wù)的完成，能得到一個具體的、具有實際應(yīng)用價值的機械傳動系統(tǒng)裝置。

（一）明確項目任務(wù)，制定任務(wù)書。確定項目主題的類型，根據(jù)主題要求提出相應(yīng)的項目課題，課題圍繞教學(xué)大綱和教學(xué)目標(biāo)展開，掌握機械及機械傳動裝置的一般設(shè)計方法、設(shè)計步驟，樹立正確的設(shè)計思想，培養(yǎng)機械設(shè)計及解決實際工程問題的能力。知道項目設(shè)計活動的基本流程，根據(jù)設(shè)計課題的特點確定設(shè)計的基本環(huán)節(jié)和核心內(nèi)容。首先學(xué)會進行功能分析，確定性能參數(shù)。不同的功能會產(chǎn)生出完全不同的設(shè)計思想和設(shè)計方法，得出完全不同的設(shè)計方案。

（二）制訂計劃，落實時間。學(xué)生設(shè)計的項目進行分解，設(shè)計階段學(xué)緊扣教學(xué)環(huán)節(jié)。第一個階段在學(xué)習(xí)機器和零件的設(shè)計要求，方法和設(shè)計準(zhǔn)則時，學(xué)生應(yīng)該完成方案的選擇分析，原動機的選擇，系統(tǒng)傳動參數(shù)的分配。比如由工作機的輸出功率，考慮機械系統(tǒng)的效率，確定電機的功率和同步轉(zhuǎn)速，電機確定后，由傳動系統(tǒng)，確定傳動比的分配，確定沒根傳動軸的功率，速度和轉(zhuǎn)矩。這些基本計算參數(shù)是整個傳動裝置實現(xiàn)功能核心數(shù)據(jù)。第二個階段，帶傳動和齒輪傳動，學(xué)習(xí)這兩大傳動機構(gòu)的特點，設(shè)計方法，學(xué)生可以根據(jù)前面參數(shù)，按照我們學(xué)習(xí)傳動機構(gòu)設(shè)計方法完成項目設(shè)計傳動部分。第三個階段，軸系零部件的設(shè)計，學(xué)習(xí)軸、軸承和聯(lián)軸器，學(xué)生可以完成支撐部件的設(shè)計。第四個階段，課程結(jié)束后，學(xué)生項目也進入整理和總結(jié)階段，完善裝置和圖紙，提交成果。

（三）具體實施，解決問題。學(xué)生首先是到實驗室和工程訓(xùn)練中心觀察和動手實驗，觀察和分析一個具體傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和組成，選擇設(shè)計方案，比如帶式輸送機傳動系統(tǒng)方案很多，涉及到帶，齒輪和鏈等組合，請學(xué)生們羅列多組方案，組合評價，確定設(shè)計方案前必然主動學(xué)習(xí)以上機構(gòu)，明確各自結(jié)構(gòu)特點和工作原理，另外還要提前學(xué)習(xí)減速器的結(jié)構(gòu)特點，就兩級圓柱齒輪減速器就有四種方案，還有錐齒輪和蝸桿蝸輪等多種方案。通過項目驅(qū)動教學(xué)法使學(xué)生開始進入本課程學(xué)習(xí)就建立部分和全局的觀念，明確學(xué)習(xí)的目的，端正好學(xué)習(xí)的態(tài)度。

（四）引導(dǎo)好學(xué)生，技巧總結(jié)。為了保證項目的順利完成，教師要求學(xué)生按照事先設(shè)計好的項目步驟完成，此部分授課中并沒詳細講解，而是要求學(xué)生在學(xué)習(xí)理論知識和實訓(xùn)的基礎(chǔ)上進行，學(xué)生要自行分析設(shè)計結(jié)合實訓(xùn)完成，實訓(xùn)中要注意觀察和對結(jié)果進行分析，這就要求各小組能正確觀察機器工作中的出現(xiàn)的問題，并提出解決問題的具體方法。課堂教學(xué)活動中要非常注意滿足這種學(xué)生在成長過程中的需要，讓學(xué)生把完成設(shè)計任務(wù)的過程看作是取得勝利的過程，將學(xué)生置身于發(fā)現(xiàn)者、研究者的情境中，讓學(xué)生及時看到自己的進步，感到成功，培養(yǎng)自信。是項目化教學(xué)的重要環(huán)節(jié)。

（五）學(xué)生完成該項目后，應(yīng)先學(xué)生之間互分析、討論，教師再進行工作總結(jié)和評價、解決實踐性知識、拓展討論，從而達到教學(xué)要求。項目設(shè)計沒有唯一的答案，沒有最好，只有更好，從三個方面：方案選擇、說明書中參數(shù)的選擇和設(shè)計;說明書中設(shè)計與校核、設(shè)計態(tài)度、能力和答辯;圖紙、軟件使等綜合評價。

四、結(jié)論

以項目驅(qū)動式的方法探索加強教學(xué)與實踐環(huán)節(jié)的結(jié)合，提升學(xué)生對工程認證、對機械和機構(gòu)工作原理的深入理解，制定合理的課程目標(biāo)，建立其與畢業(yè)要求間的支撐關(guān)系矩陣，進而根據(jù)課程目標(biāo)優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計教學(xué)過程，培養(yǎng)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的興趣和能力。積極申報和參與教學(xué)改革項目，有利于教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)效果的持續(xù)改進，推進教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的改革，增強師生間的互動和交流。鼓勵學(xué)生將學(xué)到的知識應(yīng)用到具體的課題中，提高工程實踐能力。

參考文獻

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