項目教學與現場教學在機械設計中的作用

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《機械設計基礎》是機械類各專業的一門重要的基礎課，在傳統的教學計劃和教學模式中，總是先理論后實踐。由于各章內容相對獨立，與工程實踐聯系不緊密，使學生普遍感到課程知識零碎、繁瑣而枯燥，且平時所學的理論知識得不到具體的應用，因此學習目的性不強，無法調動學生的學習積極性。進入《機械設計基礎課程設計》這個實踐環節時，由于前面所學的理論知識缺乏系統性，很多知識又忘得差不多了，大部分學生在面對設計課題時，感覺不知所措，無從下手，因此教學效果差，學生的能力和素質得不到應有的提高。為了實現高等職業院校培養具備綜合職業能力，在生產、服務、技術和管理第一線工作的應用型人才的目標，有必要對《機械設計基礎》課程進行教學改革。近兩年，我院把項目教學法和現場教學法應用于課程教學中，使《機械設計基礎》理論教學與《機械設計基礎課程設計》有效地融合，取得了明顯的成效。

1項目教學法的特點

項目教學法是師生通過共同實施一個完整的“項目”工作而進行的教學活動，改變了以往“教師講，學生聽”的被動教學模式，而是由學生在教師的指導下親自處理一個項目的全過程，是一種典型的以學生為中心的教學方法。其主要特點是：(1)以“項目”為主線。學生學習的過程是完成一個具體項目的過程，學生在項目實踐過程中，理解和把握課程要求的知識和技能，體驗創新的艱辛與樂趣，培養分析問題和解決問題的思想和方法。(2)以“學生”為主體。從項目計劃、項目實施到項目總結都由學生自主完成。學生作為學習的主體，通過獨立完成項目把理論與實踐有機地結合起來，不僅提高了理論水平和實踐技能，而且培養了合作的能力與自主學習的能力。(3)以“教師”為主導。教師不再是授課的機器，而成為了一名向導和顧問，是學生學習過程中的引導者、指導者和監督者。

2機械設計基礎項目教學設計

在項目教學的過程中，如何合理地確定教學項目是決定項目教學成敗的關鍵。機械設計基礎的主要教學內容有兩個方面：(1)研究機械中常用機構的工作原理、結構特點和設計方法。包括平面連桿機構、凸輪機構、齒輪機構和其他常用機構等。(2)研究機械中常用零件的工作原理、結構特點、基本的設計理論及設計方法。包括連接件(如螺栓連接、鍵連接、銷連接等)、傳動件(如齒輪傳動、帶傳動和鏈傳動等)、軸系零部件(如軸、軸承、聯軸器等)?？紤]到項目中應涵蓋盡可能多的教學內容，同時項目的難易程度應適中，可操作性要強，本文設計了3個教學項目，同時在每個教學項目中，構建了若干個學習情境，在每個學習情境中完成相應的工作任務。

每個工作任務緊密聯系，共同服務于整個項目，當任務逐一完成時，工作項目也就得以完成。《機械設計基礎》項目教學的具體設計見表1。項目一和項目二所涉及的教學內容是機械中常用機構的工作原理、結構特點和設計方法，兩個項目并列進行，可分配給不同的小組(4個～6人一組)來完成。這是因為一個項目很難涵蓋所有的教學內容，如項目一中有間歇運動機構及螺旋傳動，但沒有凸輪機構，而項目二正好相反。為了使學生能了解到自己的項目任務中沒有涉及到的教學內容，老師會安排各組同學在完成一定的工作任務后，將自己的成果向大家展示和匯報，從而方便大家互相學習。項目三所涉及的教學內容是機械中常用零件的工作原理、結構特點、基本的設計理論及設計方法。在進行項目三時，老師分配給各組不同的設計參數，這樣，大家既可以相互討論，又必須獨立完成。通過完成具體的工作項目，可以使學生更深刻地學習到機械設計基礎的相關知識，同時，培養了學生的職業素養和職業能力。

3現場教學與項目教學有機結合

現場教學又稱現場實驗教學，即把課程中實踐性、操作性較強，課堂上不易理解的教學內容搬人現場(實驗室)，教師在現場將實物展現給學生，直觀地進行講解，并由學生親手進行操作，促使學生在興趣中學習和理解這些抽象而枯燥的知識，同時鍛煉學生的動手能力和實際操作能力。在機械設計基礎教學中把項目化教學和現場教學有機地結合起來，可以起到事半功倍的效果，如項目三中軸系結構設計是一項實踐性很強、涵蓋的內容多而雜的設計任務。在設計過程中要考慮結構工藝性問題，即設計的軸要便于加工，便于軸上零件的安裝和拆卸；要考慮軸上零件的定位和固定、潤滑和密封問題；還要考慮軸的強度和剛度、運轉靈活等問題。學生的工程意識、實踐能力普遍比較薄弱，僅靠學生看書找資料來完成這一項目任務，不僅要花很多時間，而且設計的結構不一定合理。教學實踐表明，安排現場教學可以將理論與實踐緊密結合，加深學生對于理論知識的理解，使學生更好更快地完成項目任務。

4項目教學與現場教學相結合的具體實例

本次教學選擇的項目是帶式輸送機傳動裝置(減速器)中的軸系結構設計。圍繞該任務的主要學習內容有：①減速器的潤滑和密封；②確定各軸的合理外形；③確定各軸段的直徑和長度；④確定軸承和聯軸器的類型和型號；⑤確定鍵的類型和尺寸；⑥軸的精確校核，軸承的壽命驗算，鍵強度的校核。首先，老師將實驗指導書分發給學生，指出本次實驗課的主要學習目的、要求和實驗進程，并向學生介紹組合式軸系結構設計中各類零件的名稱及功用。

然后以小組為單位，由學生親自動手，參照指導書上現成的軸系結構圖進行組裝，并分析該軸系結構的特點，如軸上零件的裝配順序、軸的形狀和尺寸、軸上零件的定位與固定、軸承的類型及其潤滑與密封、軸的結構工藝性等，使學生對軸系各零部件及它們之間的裝配關系具有一定的認識與體會。在此基礎上，要求學生根據實驗指導書上給定的設計參數和要求，自行確定軸系結構方案，并利用箱體內提供的零件進行裝配，測繪出軸系結構裝配圖。在此過程中，老師應深入學生中間，主動與學生交流，并及時發現問題，提供幫助，多溝通、多鼓勵，激發學生的學習興趣和探索精神。最后由教師進一步分析階梯軸的結構特點，特別對常見的一些軸系不合理結構進行分析和說明，總結本次課的重點內容及知識點。通過這種循序漸進式的現場教學，使學生直觀具體地掌握了軸系結構設計的的方法與程序。

5結論

項目教學法和現場實驗教學法在機械設計基礎教學中取得了明顯的成效，主要表現在以下幾個方面：①調動了學生的學習積極性；②培養了學生的小組合作精神；③提高了學生分析問題、解決問題的能力；④將本課程的知識融合成一個完整的體系，實現了理論和實踐的統一；⑤加強了學生的專業技能和動手能力，培養了學生良好的職業素養，使其更適應社會的需求。