簡議基于項目化教學的《機械設計基礎》與《課程設計》整合實踐研究論文
簡議基于項目化教學的《機械設計基礎》與《課程設計》整合實踐研究論文
高職教育作為高等教育的一種類型，主要培養(yǎng)面向生產、建設、管理、服務第一線的技能型人才，是一種職業(yè)需求驅動的教育，強調以能力為本位，突出的是從事某一崗位或某些崗位的關鍵技能與職業(yè)知識�！稒C械設計基礎》與《課程設計》是高等職業(yè)院校機械類專業(yè)的兩門專業(yè)基礎課程，常見的傳統教學模式是兩門課單獨開設，獨立授課。
《機械設計基礎》課程主要進行理論教學，介紹各種常用機構、常用機械傳動及通用零部件的設計方法，教學內容自成體系，具有一定的獨立性;其教學內容以陳述性知識和程序性知識為主，是一種從理論到理論的知識體系，與具體實際相結合的切入點不是特別明確。該課程內容嚴謹、系統而又有條理，規(guī)范著教師和學生的教與學，學生難以在具體體驗中生成新的知識和技能，因而在理論教學過程中常會出現學生學習興趣不濃、參與性不高、死記硬背、生搬硬套及只為應試而學習等現象。
《機械設計基礎》理論教學后進行的專周《課程設計》通常為一級齒輪減速器的設計。該課程要求學生在規(guī)定的時間內完成設計及計算，編寫設計說明書，并繪制單級齒輪減速器裝配圖和主要傳動零件的零件圖。但由于查閱資料與手工繪圖工作量較大，這勢必會占據學生的大部分時間和精力，使學生對設計理念、零件設計方法與過程的體會與思考的時間相對較少;再加上專周設計時間緊張，學生學習能力有限，這勢必又會使學生疲于應付，部分學生甚至出現抄襲現象，最終使《課程設計》不但效率低下，而且容易走過場，很難達到實踐教學的預期目的。
從上面的分析可以看出，傳統《機械設計基礎》的課程設置與教學方式已經不能適應現代高等職業(yè)教育的需要。為了適應高職教育對課程的要求，我們可以對《機械設計基礎》理論課程與《課程設計》進行整合，即基于崗位分析和具體工作過程來建設課程，突出職業(yè)能力培養(yǎng)，以工作任務組織教學內容，以典型產品組織教學活動，在真實工作情境中用新的教學方法和教學手段實施教學。整合后的課程既建立了任務驅動下的《機械設計基礎》項目化教學體系，又開展了學期項目，提升了《課程設計》的品質。
一、項目導向———創(chuàng)設工程實例，重構《機械設計基礎》課程內容
基于建構主義的項目教學法，是當前高職教改的趨勢之一，要求師生在共同完成一個完整工作項目的過程中進行教學活動。課程中有恰當的項目和任務，是課程教學設計成功的關鍵之一。傳統課程設計《帶式輸送機傳動裝置的設計》的設計過程遵循機械設計的一般規(guī)律，需要運用《機械制圖》、《公差配合與技術測量》、《工程力學》、《機械設計基礎》等課程的相關理論知識;不但其實際的設計過程與企業(yè)完成相關設計任務的過程類似，完成任務后的工作成果為一級齒輪減速器，而且該設計比較成熟，有較多參考資料可以幫助學生學習。綜合考慮《帶式輸送機傳動裝置的設計》具有綜合性、完整性和可實踐操作性特點，且內容多為通用零部件，與《機械設計基礎》課程涵蓋內容基本一致，因而可將帶式輸送機設計化整為零，分解成為適應《機械設計基礎》理論教學內容的多個項目，而后再根據項目組織實施理論教學與考核。
根據項目設置，即可整合理論課程的教學內容。理論教學與實際工作過程相聯系，不再以單純的學科知識體系講解為目標，而是強調知識與知識、知識與項目、項目與項目之間的整體聯系。因而理論教學內容以工作任務為中心來選擇，以必需、夠用為度，貫徹理論聯系實際的原則，突出理論知識的應用性。
在項目導向下，按照工程實際的要求組織教學。理論課程傳授在項目實施過程中所需要的知識、技術和能力，突出知識的應用性和實踐性;理論知識的學習與實際設計結合起來，讓學生在完成具體任務的過程中掌握教學內容，培養(yǎng)分析和解決實際問題的職業(yè)能力。這既切合高職學生的特點，符合高職院校培養(yǎng)應用型人才的要求，能切實提高教學質量和教學效果，達到教學目標;又體現了工學結合，以職業(yè)活動為導向，激發(fā)學生關注未來的職業(yè)需求;并能為加強高職教育與社會需求的緊密結合、探索工學結合的模式打下基礎。
二、“任務驅動”———項目化課程實施
學生是認知的主體，是知識意義的主動構建者。項目化課程具體實施過程中，用“任務驅動”改變以課堂和教師為中心的傳統教學組織形式，通過學習過程(即設計過程)將學生角色轉換為設計者，將教師角色轉換為設計過程的指導者。在運用項目化教學法進行教學設計的時候，每個項目將分解成若干個任務和場景，師生互動開展學習。如此一來，由于理論教學具有了輪廓清晰的工作任務，因而以任務作為學習的橋梁，不僅讓學生在完成任務的過程中獲得新知識、掌握新技能，達到學習目的;也讓學生在集中的教學時間內完成減速器設計，使學生的基本設計能力得到循序漸進的培養(yǎng)，既提高了《機械設計基礎》課程的教學質量，又避免了理論與實際的脫離。
此外，創(chuàng)設的任務情境還會激發(fā)學生的學習興趣，讓他們從“要我學”變?yōu)椤拔乙獙W”，在任務完成的過程中誘發(fā)、加強和維持自己的成就動機;同時，完成任務后的成就感會成為維持學生學習的持續(xù)動力，讓學生樂學、愿學，進而養(yǎng)成自主學習的良好習慣。
三、學期項目———《課程設計》的品質提升
《課程設計》是工科學生從學習書本知識向模擬工程設計過渡的重要訓練環(huán)節(jié)，對訓練學生初步熟悉工程設計的基本方法和步驟、正確使用工具書以及培養(yǎng)學生綜合運用所學知識解決實際問題的能力等，都具有顯著的效果。
分別獨立開設的《機械設計基礎》理論課程和《課程設計》實踐環(huán)節(jié)，經整合后變成為一門統一的課程。在《機械設計基礎》理論課開始之初，將設計任務布置給學生，由于設計內容貫穿于理論的項目化教學中，所以學生根據項目化課程的安排，分階段完成相應任務。理論課程教學與設計實踐同步進行，在理論課結束后，學生集中一定的時間完成裝配圖的繪制，并進行設計說明書、零件圖等的修訂，最終完成整個設計。
上述先分散后集中的實踐教學方式，與傳統課程安排相比，實際的設計時間變長，《課程設計》已演變成了學期項目。學期項目也是項目教學的一種模式，與《課程設計》相比，它以學期為單位完成項目任務，是《課程設計》的拓展和提升。
(一)學期項目延伸了課程設計的時間和空間。與課程設計集中在一周或兩周時間完成的時間緊、任務重不同，學期項目分散在整個學期完成。教師講授理論課時始終關注設計內容，督促和指導學生完成所講相關內容的設計任務，學生要充分利用業(yè)余時間完成設計的計算和圖樣的繪制。靈活而足夠的學期項目時間，使學生有時間思考，教師有時間輔導，不至于讓設計過程走過場。學期項目的實施，也克服了傳統課堂學習空間的限制，學生既可進圖書館或上網查閱資料，又可進實驗室、進工廠參觀，甚至可以與同學相互討論。時間和空間的延伸可使學生接觸豐富的課外資源，反饋并服務課堂教學，深化知識的理解與運用，提高學生的學習能力。
(二)學期項目拓展了設計的內容和范圍。作為學期項目，設計的內容僅僅局限于原有《課程設計》那部分的內容顯然是不夠的。一是學期項目拓展了零件圖的范圍和表達，從僅要求完成主要傳動零件的零件圖拓展為畫出所有零件的細節(jié)圖，并要求尺寸標注正確，表面粗糙度、幾何公差正確選擇與標注等。二是在完成學期項目的過程中，還要求充分運用計算機輔助設計。學生不僅要進行手工繪圖，還需用Autocad繪制二維圖形，并希望最終能繪制三維圖形;學生在實際設計環(huán)境中鞏固計算機繪圖，可減輕繪圖壓力，進而花更多的時間和精力在設計創(chuàng)新上，利于培養(yǎng)學生的學習能力。最后，學生應該用Word編寫設計說明書等。
學期項目選題堅持一人一題原則，根據學生學習能力的不同，設計選題在工程實際運用背景下，可以是一級齒輪減速器，也可以是二級齒輪減速器;可以設計圓柱齒輪傳動，也可以設計蝸桿蝸輪傳動等;甚至對于一些學習能力較好的學生，可以設計適應特殊場合的減速器(如洗衣機的行星輪減速器)，或是進行能達到《課程設計》教學大綱要求的非減速器的設計(如進行某些機構的設計)等。這些新設計項目的開展可以拓寬學生的視野，突出機械系統傳動方案的創(chuàng)意。
(三)學期項目的實施，為學習者提供了多元化的學習平臺。學期項目設計的實際時間長，空間廣，操作靈活，這為學習者提供了一個能夠個性化學習的多元學習平臺。
1.形成課外的合作學習小組，構建合作學習方式。在設計過程中，學生可以通過小組討論、交流等有效手段，加深對知識的理解和掌握，使所學知識融會貫通，在合作共事中完成自我教育，提高自身能力。合作學習，給學生搭建了平等發(fā)表意見的平臺，在寬松、和諧的學習氛圍下和自由、自主的交流與討論中分享各自的想法，使思維更靈活，視野更開闊，會激發(fā)更多的思考與創(chuàng)新靈感，發(fā)揮學生的潛能，將學生間的差異轉變?yōu)橛行У慕虒W資源，促進學生間的互動發(fā)展、發(fā)現問題、分析問題、解決問題的能力，在師生交流、生生交流過程中得到提高。
2.加強學法指導，促進學生自主學習�！笆谌艘贼~”不如“授人以漁”，學生作為學習的主體，需要通過獨立的分析、探索、實踐、質疑、創(chuàng)造等方法來完成教師布置的任務。在學期項目的實施過程中，教師有時間根據不同的學生情況因材施教，進行學法指導，使學生掌握多樣化的學習技能和方法，幫助學生學會思考，學會自我調整和自我評價，讓學生會學、善學。
3.探究學習，充分發(fā)揮學生的潛力。學期項目最大限度地創(chuàng)設屬于學生的探究空間，發(fā)揮學生的探究能力。學生在循序漸進地掌握基本設計理論與方法的過程中，鼓勵質疑;支持并指導學生利用業(yè)余時間，充分利用實驗平臺、課堂內外的資源進行探究解疑;以人為本，尊重學生設計過程中的創(chuàng)新想法與結論。為保護學生的創(chuàng)新思維，學期項目鼓勵學生自選，可以將設計延伸到課外，如進行機械創(chuàng)新設計實踐活動等，從設計構思獨特的運動機構、新的零件結構等，方面去入手，提高和加強學生的創(chuàng)新能力。
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