邢 艷，楊云鵬，關(guān)媛媛，秦嘉瑞，程祎琳

（1 沈陽(yáng)工學(xué)院，113122，遼寧撫順；2 沈陽(yáng)阿諾德緊固件有限公司，110000，遼寧沈陽(yáng)）

隨著德國(guó)和中國(guó)針對(duì)制造行業(yè)提出“工業(yè)4.0”和“中國(guó)制造2025”兩個(gè)發(fā)展戰(zhàn)略，越來(lái)越多的崗位需要既擁有扎實(shí)的理論知識(shí)，又擁有過(guò)硬的實(shí)踐能力的應(yīng)用型人才,而應(yīng)用型人才的培養(yǎng)一方面要著重于機(jī)械專業(yè)技術(shù)實(shí)訓(xùn)課程的開(kāi)展和實(shí)踐能力的提高,另一方面要加強(qiáng)專業(yè)基礎(chǔ)課的教學(xué)，培養(yǎng)應(yīng)用基礎(chǔ)知識(shí)解決機(jī)械工程項(xiàng)目的能力,因此必須對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)模式進(jìn)行改革。教學(xué)改革是一場(chǎng)全面系統(tǒng)的改革，包括教學(xué)目標(biāo)的設(shè)定、教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)、教材的用優(yōu)用新、教法和學(xué)法的更新、課堂管理的先進(jìn)性及考核的多樣性等多方面。機(jī)械精度設(shè)計(jì)是專業(yè)基礎(chǔ)課模塊中的一門重要課程,是聯(lián)系機(jī)械設(shè)計(jì)類課程與機(jī)械制造工藝類課程的紐帶，同時(shí)也起著聯(lián)系機(jī)械基礎(chǔ)課與機(jī)械專業(yè)課的橋梁作用[1]。傳統(tǒng)的機(jī)械精度設(shè)計(jì)課程,主要講授機(jī)械零部件的互換、幾何量測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)、孔和軸尺寸的公差與配合、幾何公差以及表面粗糙度與檢測(cè)等與零件精度設(shè)計(jì)相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí),并通過(guò)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)進(jìn)行基礎(chǔ)知識(shí)的驗(yàn)證,偏重的是教師的講授能力;但是對(duì)機(jī)械行業(yè)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)要求、產(chǎn)品制造的多元化和復(fù)雜化的要求,以及企業(yè)對(duì)應(yīng)用型人才運(yùn)用機(jī)械基礎(chǔ)知識(shí)解決工程問(wèn)題能力的要求等，都必須以課程教學(xué)為基礎(chǔ)來(lái)滿足或達(dá)到。本文基于機(jī)械精度設(shè)計(jì)基本教學(xué)要求和培養(yǎng)目標(biāo),探討“以學(xué)生為中心”的項(xiàng)目教學(xué)改革模式及項(xiàng)目教學(xué)方法的構(gòu)建,旨在提高機(jī)械精度設(shè)計(jì)課程教學(xué)效果，使學(xué)生具備諸如對(duì)零件精度進(jìn)行檢測(cè)并作出正確合格性判斷等能力。

1 “以學(xué)生為中心”教學(xué)模式的提出

美國(guó)兒童心理學(xué)家和教育家杜威曾提出“以兒童為中心”的觀念，該觀念在教育界引起了很大反響，并應(yīng)用在兒童的各類教學(xué)中。傳統(tǒng)的教學(xué)模式是圍繞書本的內(nèi)容展開(kāi)的，課堂教學(xué)形式采用課程時(shí)間、課程進(jìn)度、課程考試“三統(tǒng)一”的教學(xué)模式，即并行開(kāi)展。傳統(tǒng)的教學(xué)模式是在課堂上將大量死板而枯燥的知識(shí)采用填鴨式的教學(xué)方式向?qū)W生灌輸,造成學(xué)生被動(dòng)地接收知識(shí),信息量巨大,無(wú)法在課堂上去思考問(wèn)題并有所領(lǐng)悟。在教學(xué)過(guò)程中,教師是主體,學(xué)生圍繞著教師和書本被動(dòng)地接受課程內(nèi)容,這種教學(xué)模式與杜威提出的“以兒童為中心”的教學(xué)模式完全相反,杜威提出的這個(gè)新思想對(duì)中學(xué)和大學(xué)的教學(xué)模式具有重要的引導(dǎo)作用,并逐漸被后人轉(zhuǎn)換成“以學(xué)生為中心”的教學(xué)觀念。

“以學(xué)生為中心”的教學(xué)最顯著的特征是:學(xué)生是課堂的主體,教師僅起教學(xué)過(guò)程主導(dǎo)作用。教師在傳授基礎(chǔ)知識(shí)和實(shí)踐技能的過(guò)程中,重視激發(fā)和引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性,既要“授之以魚”又要“授之以漁”[2]。因此在課堂上教師要以多元?jiǎng)?chuàng)新的教學(xué)方式培養(yǎng)和引導(dǎo)學(xué)生，讓書本知識(shí)貼近工程實(shí)際項(xiàng)目,創(chuàng)建高效課堂。

為了解決傳統(tǒng)教學(xué)模式下傳授機(jī)械專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)的弊端,積極開(kāi)展“以學(xué)生為中心”的教學(xué)模式，課堂教學(xué)方法在傳統(tǒng)講授法的基礎(chǔ)上，增加了項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法、案例法、啟發(fā)式教學(xué)法、講練結(jié)合法和分組討論法,同時(shí)選用雨課堂、多媒體等多種教學(xué)手段進(jìn)行機(jī)械專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)課程的教學(xué)設(shè)計(jì)。

2 基于機(jī)械實(shí)際工程項(xiàng)目的“以學(xué)生為中心”的項(xiàng)目教學(xué)方法的構(gòu)建

項(xiàng)目教學(xué)是一種新穎的、現(xiàn)代教育的教學(xué)形式，它以工業(yè)社會(huì)、信息社會(huì)為基礎(chǔ),以大生產(chǎn)和社會(huì)性的統(tǒng)一為內(nèi)容,以社會(huì)現(xiàn)實(shí)與發(fā)展為目的,將受教育者社會(huì)化,就是以為社會(huì)培養(yǎng)實(shí)用型人才為直接目的的一種人才培養(yǎng)方法[3]。機(jī)械精度設(shè)計(jì)課程在教學(xué)改革建設(shè)的過(guò)程中,將機(jī)械專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)與機(jī)械實(shí)際工程案例有機(jī)結(jié)合,開(kāi)展以學(xué)生為中心的項(xiàng)目教學(xué),在教師講授機(jī)械專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)后,學(xué)生通過(guò)練習(xí)和分組討論來(lái)鞏固知識(shí),并應(yīng)用專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)內(nèi)容進(jìn)行有針對(duì)性的機(jī)械實(shí)際工程項(xiàng)目的訓(xùn)練;以學(xué)生為中心的項(xiàng)目教學(xué)強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)知識(shí)與機(jī)械實(shí)際工程案例的融合和滲透,將二者有機(jī)地結(jié)合起來(lái)[4]。引導(dǎo)學(xué)生在練中學(xué)、在練中思考,教學(xué)的最終目標(biāo)是增強(qiáng)學(xué)生的成就感和自信心,培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力,同時(shí)增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)的創(chuàng)新意識(shí)和合作精神。

2.1 組建機(jī)械類理實(shí)融合的一流教師隊(duì)伍

開(kāi)展項(xiàng)目教學(xué),既需要教師有扎實(shí)的機(jī)械學(xué)識(shí)和教學(xué)經(jīng)驗(yàn),同時(shí)需要教師準(zhǔn)備并熟悉教學(xué)資源——機(jī)械工程項(xiàng)目、課件PPT、機(jī)械精度檢測(cè)的微課視頻等,因此構(gòu)建一流的教師團(tuán)隊(duì)是必需的。教師在選取機(jī)械工程項(xiàng)目的時(shí)候,要重視項(xiàng)目融入基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)的準(zhǔn)確性、項(xiàng)目的應(yīng)用范圍以及項(xiàng)目的難易程度等內(nèi)容,能夠從學(xué)生對(duì)機(jī)械專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)的接受能力出發(fā)設(shè)置課程的教學(xué)方法和選擇合適的教學(xué)手段。

PPT 以及微課等課件的制作,有助于教師把個(gè)人對(duì)機(jī)械專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)的凝練和獨(dú)特的教學(xué)方法“講”出來(lái),學(xué)生先在視覺(jué)上對(duì)知識(shí)內(nèi)容有一個(gè)初步的印象,在知識(shí)的擴(kuò)展學(xué)習(xí)以及應(yīng)用中,通過(guò)課件中的詳細(xì)講解和形象演示，學(xué)生能夠加深對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解和記憶。因此,有針對(duì)性地培訓(xùn)PPT 的制作和機(jī)械精度檢測(cè)微課視頻的錄制技巧,能提升教師利用信息技術(shù)開(kāi)展個(gè)性化機(jī)械類知識(shí)教學(xué)的能力。

2.2 重組并增加課程資源

課程資源分為三類:課程內(nèi)容資源、項(xiàng)目任務(wù)資源、實(shí)踐微課資源。

2.2.1 課程內(nèi)容資源

通過(guò)與機(jī)床研發(fā)、機(jī)器人應(yīng)用、緊固件檢驗(yàn)等多類型機(jī)械行業(yè)內(nèi)的機(jī)械工程師和質(zhì)量工程師進(jìn)行面對(duì)面交流和線上交流,確定整合選取重點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行項(xiàng)目式教學(xué)設(shè)計(jì),將32 學(xué)時(shí)的純理論課內(nèi)容分解為16 學(xué)時(shí)的機(jī)械理論知識(shí)講解和16 學(xué)時(shí)的以學(xué)生為中心的課上討論和實(shí)踐練習(xí)。

將課程內(nèi)容按機(jī)械工程項(xiàng)目劃分后,將零件的尺寸精度設(shè)計(jì)、幾何精度設(shè)計(jì)、表面粗糙度設(shè)計(jì)等工程項(xiàng)目與課程內(nèi)容貫通,整體認(rèn)識(shí)機(jī)械零件精度設(shè)計(jì)所涵蓋的全部?jī)?nèi)容,在機(jī)械基礎(chǔ)知識(shí)的教學(xué)中加強(qiáng)工程意識(shí)的培養(yǎng),并在機(jī)械工程案例的設(shè)計(jì)過(guò)程中增添正確應(yīng)用基礎(chǔ)知識(shí)的課程內(nèi)容。

2.2.2 項(xiàng)目任務(wù)資源

根據(jù)教學(xué)大綱和課程內(nèi)容重點(diǎn),將機(jī)械實(shí)際工程案例設(shè)計(jì)成多項(xiàng)討論任務(wù)和項(xiàng)目任務(wù),突出課程內(nèi)容的重點(diǎn)、難點(diǎn)和應(yīng)用方法,內(nèi)容涵蓋機(jī)械零件精度設(shè)計(jì)的全部?jī)?nèi)容,使基礎(chǔ)知識(shí)與實(shí)踐練習(xí)融合為一體,主要引入的機(jī)械工程項(xiàng)目有:軸承公差與配合的設(shè)計(jì)、階梯軸的配合精度設(shè)計(jì)、鉆床專用夾具鉆套的配合精度設(shè)計(jì)、減速器幾何公差的選用和標(biāo)注方法,以及機(jī)械裝配圖和拆分后零件圖的正確表達(dá)方法。在討論任務(wù)和項(xiàng)目任務(wù)完成的過(guò)程中將學(xué)生分小組,由小組討論分析機(jī)械工程案例的解決思路并最終確定解決方案,體現(xiàn)以學(xué)生為主體、以老師為主導(dǎo)的教學(xué)模式，并共同完成討論任務(wù)和項(xiàng)目任務(wù)。

2.2.3 實(shí)踐微課資源

它是整個(gè)教學(xué)改革的一小部分內(nèi)容,與機(jī)械基礎(chǔ)知識(shí)和機(jī)械實(shí)踐項(xiàng)目都有著一定的聯(lián)系,也是最直觀、最先進(jìn)的資源形式。實(shí)踐微課是一種動(dòng)態(tài)資源，它是在機(jī)械工程項(xiàng)目交流、設(shè)計(jì)、制造和檢測(cè)的過(guò)程中產(chǎn)生的,也是在教學(xué)互動(dòng)以及學(xué)生自主學(xué)習(xí)和反思過(guò)程中產(chǎn)生的。實(shí)踐微課內(nèi)容選取的是基礎(chǔ)知識(shí)中的重難點(diǎn)內(nèi)容或者是機(jī)械工程中的典型案例,將其做成10 min左右的視頻學(xué)習(xí)資料,主要供學(xué)生自主學(xué)習(xí),內(nèi)容包括光譜分析儀檢測(cè)零件、扭矩測(cè)試儀檢測(cè)螺栓、硬度檢測(cè)儀檢測(cè)零件的硬度以及各種顯微鏡檢測(cè)產(chǎn)品的質(zhì)量。

2.3 豐富教學(xué)方法

以項(xiàng)目教學(xué)為主,結(jié)合講授式、啟發(fā)式、講練結(jié)合式等混合式教學(xué)方法,突出以學(xué)生為中心。講授式方法用來(lái)講解基礎(chǔ)知識(shí),突出知識(shí)的重難點(diǎn);啟發(fā)式教學(xué)方法能夠引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考,分析和提出用基礎(chǔ)知識(shí)解決機(jī)械實(shí)際工程案例的步驟和方法;講練結(jié)合式能夠加深對(duì)知識(shí)的理解和記憶；項(xiàng)目式教學(xué)方法用于提出項(xiàng)目任務(wù)和引出相關(guān)機(jī)械基礎(chǔ)知識(shí),引導(dǎo)學(xué)生在機(jī)械實(shí)際工程案例中獨(dú)立思考機(jī)械基礎(chǔ)知識(shí)的正確應(yīng)用，進(jìn)而培養(yǎng)解決實(shí)踐問(wèn)題的能力。在混合式教學(xué)法中可以增加小組討論和知識(shí)競(jìng)賽等教學(xué)手段,其中：知識(shí)競(jìng)賽主要應(yīng)用在對(duì)機(jī)械基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)后的檢驗(yàn),考查學(xué)生課上對(duì)知識(shí)的理解程度;小組討論主要應(yīng)用在專題討論環(huán)節(jié)和項(xiàng)目任務(wù)實(shí)施環(huán)節(jié),學(xué)生在討論的過(guò)程中交流學(xué)習(xí)成果和資料,培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)意識(shí)以及共同解決機(jī)械實(shí)際工程問(wèn)題的協(xié)作能力。同時(shí)在混合式教學(xué)法中，教師按接受能力的不同分層次劃分學(xué)生,再有針對(duì)性地進(jìn)行引導(dǎo)和輔導(dǎo),真正做到差異化教學(xué)。與此同時(shí),教師能夠應(yīng)用發(fā)散性思維,設(shè)計(jì)新穎的教學(xué)環(huán)節(jié),將課程基礎(chǔ)知識(shí)與機(jī)械實(shí)際工程案例緊密切合,形成講授知識(shí)、推廣知識(shí)、解決問(wèn)題的良好教學(xué)模式。

2.4 構(gòu)建課程考核與評(píng)價(jià)體系

針對(duì)項(xiàng)目教學(xué)模式和各教學(xué)環(huán)節(jié)內(nèi)容的設(shè)置,考核采用階段性評(píng)價(jià)和綜合性考核相結(jié)合的方式,具體實(shí)施方法為課程的過(guò)程考核和期末閉卷考試。過(guò)程考核分值占比超過(guò)50%，主要是在學(xué)生完成一個(gè)單元的基礎(chǔ)知識(shí)和討論任務(wù)后,就安排一次階段性的項(xiàng)目任務(wù)考核，體現(xiàn)實(shí)踐能力的培養(yǎng)效果。而綜合性考核是用匯總所有知識(shí)來(lái)驗(yàn)收學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，在整門課程結(jié)課后以期末考試的形式進(jìn)行。當(dāng)然,在過(guò)程考核中,教師需要將考核期間出現(xiàn)的重點(diǎn)問(wèn)題“及時(shí)”反饋給學(xué)生,調(diào)整學(xué)生的學(xué)習(xí)節(jié)奏,按照差異化教學(xué)法,有針對(duì)性地分層次對(duì)學(xué)生進(jìn)行不同的指導(dǎo),達(dá)到共同進(jìn)步的目的。

3 結(jié)語(yǔ)

機(jī)械精度設(shè)計(jì)課程“以學(xué)生為中心”的項(xiàng)目教學(xué)改革,不拘泥于傳統(tǒng)的教學(xué)思維和方法,在開(kāi)展項(xiàng)目教學(xué)的同時(shí),采用混合式教學(xué)方法,差異化施教,正確處理教與學(xué)的關(guān)系,明確學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)的教學(xué)模式。實(shí)踐證明,“以學(xué)生為中心”的教學(xué)模式,能發(fā)現(xiàn)學(xué)生之間的差異,給學(xué)生創(chuàng)造更多動(dòng)手實(shí)踐和參與機(jī)械工程項(xiàng)目的機(jī)會(huì),激勵(lì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、高效學(xué)習(xí),創(chuàng)造輕松活躍的課堂氛圍,并培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。