簡(jiǎn)議基于項目化教學(xué)的《機械設計基礎》與《課程設計》整合實(shí)踐研究論文
簡(jiǎn)議基于項目化教學(xué)的《機械設計基礎》與《課程設計》整合實(shí)踐研究論文
高職教育作為高等教育的一種類(lèi)型，主要培養面向生產(chǎn)、建設、管理、服務(wù)第一線(xiàn)的技能型人才，是一種職業(yè)需求驅動(dòng)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(guān)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(lèi)專(zhuān)業(yè)的兩門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎課程，常見(jiàn)的傳統教學(xué)模式是兩門(mén)課單獨開(kāi)設，獨立授課。
《機械設計基礎》課程主要進(jìn)行理論教學(xué)，介紹各種常用機構、常用機械傳動(dòng)及通用零部件的設計方法，教學(xué)內容自成體系，具有一定的獨立性;其教學(xué)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(shí)際相結合的切入點(diǎn)不是特別明確。該課程內容嚴謹、系統而又有條理，規范著(zhù)教師和學(xué)生的教與學(xué)，學(xué)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(xué)過(guò)程中常會(huì )出現學(xué)生學(xué)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(xué)習等現象。
《機械設計基礎》理論教學(xué)后進(jìn)行的專(zhuān)周《課程設計》通常為一級齒輪減速器的設計。該課程要求學(xué)生在規定的時(shí)間內完成設計及計算，編寫(xiě)設計說(shuō)明書(shū)，并繪制單級齒輪減速器裝配圖和主要傳動(dòng)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(huì )占據學(xué)生的大部分時(shí)間和精力，使學(xué)生對設計理念、零件設計方法與過(guò)程的體會(huì )與思考的時(shí)間相對較少;再加上專(zhuān)周設計時(shí)間緊張，學(xué)生學(xué)習能力有限，這勢必又會(huì )使學(xué)生疲于應付，部分學(xué)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(guò)場(chǎng)，很難達到實(shí)踐教學(xué)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(xué)方式已經(jīng)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(jìn)行整合，即基于崗位分析和具體工作過(guò)程來(lái)建設課程，突出職業(yè)能力培養，以工作任務(wù)組織教學(xué)內容，以典型產(chǎn)品組織教學(xué)活動(dòng)，在真實(shí)工作情境中用新的教學(xué)方法和教學(xué)手段實(shí)施教學(xué)。整合后的課程既建立了任務(wù)驅動(dòng)下的《機械設計基礎》項目化教學(xué)體系，又開(kāi)展了學(xué)期項目，提升了《課程設計》的品質(zhì)。
一、項目導向———創(chuàng )設工程實(shí)例，重構《機械設計基礎》課程內容
基于建構主義的項目教學(xué)法，是當前高職教改的趨勢之一，要求師生在共同完成一個(gè)完整工作項目的過(guò)程中進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)。課程中有恰當的項目和任務(wù)，是課程教學(xué)設計成功的關(guān)鍵之一。傳統課程設計《帶式輸送機傳動(dòng)裝置的設計》的設計過(guò)程遵循機械設計的一般規律，需要運用《機械制圖》、《公差配合與技術(shù)測量》、《工程力學(xué)》、《機械設計基礎》等課程的相關(guān)理論知識;不但其實(shí)際的設計過(guò)程與企業(yè)完成相關(guān)設計任務(wù)的過(guò)程類(lèi)似，完成任務(wù)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(xué)生學(xué)習。綜合考慮《帶式輸送機傳動(dòng)裝置的設計》具有綜合性、完整性和可實(shí)踐操作性特點(diǎn)，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(xué)內容的多個(gè)項目，而后再根據項目組織實(shí)施理論教學(xué)與考核。
根據項目設置，即可整合理論課程的教學(xué)內容。理論教學(xué)與實(shí)際工作過(guò)程相聯(lián)系，不再以單純的學(xué)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(lián)系。因而理論教學(xué)內容以工作任務(wù)為中心來(lái)選擇，以必需、夠用為度，貫徹理論聯(lián)系實(shí)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(shí)際的要求組織教學(xué)。理論課程傳授在項目實(shí)施過(guò)程中所需要的知識、技術(shù)和能力，突出知識的應用性和實(shí)踐性;理論知識的學(xué)習與實(shí)際設計結合起來(lái)，讓學(xué)生在完成具體任務(wù)的過(guò)程中掌握教學(xué)內容，培養分析和解決實(shí)際問(wèn)題的職業(yè)能力。這既切合高職學(xué)生的特點(diǎn)，符合高職院校培養應用型人才的要求，能切實(shí)提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果，達到教學(xué)目標;又體現了工學(xué)結合，以職業(yè)活動(dòng)為導向，激發(fā)學(xué)生關(guān)注未來(lái)的職業(yè)需求;并能為加強高職教育與社會(huì )需求的緊密結合、探索工學(xué)結合的模式打下基礎。
二、“任務(wù)驅動(dòng)”———項目化課程實(shí)施
學(xué)生是認知的主體，是知識意義的主動(dòng)構建者。項目化課程具體實(shí)施過(guò)程中，用“任務(wù)驅動(dòng)”改變以課堂和教師為中心的傳統教學(xué)組織形式，通過(guò)學(xué)習過(guò)程(即設計過(guò)程)將學(xué)生角色轉換為設計者，將教師角色轉換為設計過(guò)程的指導者。在運用項目化教學(xué)法進(jìn)行教學(xué)設計的時(shí)候，每個(gè)項目將分解成若干個(gè)任務(wù)和場(chǎng)景，師生互動(dòng)開(kāi)展學(xué)習。如此一來(lái)，由于理論教學(xué)具有了輪廓清晰的工作任務(wù)，因而以任務(wù)作為學(xué)習的橋梁，不僅讓學(xué)生在完成任務(wù)的過(guò)程中獲得新知識、掌握新技能，達到學(xué)習目的;也讓學(xué)生在集中的教學(xué)時(shí)間內完成減速器設計，使學(xué)生的基本設計能力得到循序漸進(jìn)的培養，既提高了《機械設計基礎》課程的教學(xué)質(zhì)量，又避免了理論與實(shí)際的脫離。
此外，創(chuàng )設的任務(wù)情境還會(huì )激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣，讓他們從“要我學(xué)”變?yōu)椤拔乙獙W(xué)”，在任務(wù)完成的過(guò)程中誘發(fā)、加強和維持自己的成就動(dòng)機;同時(shí)，完成任務(wù)后的成就感會(huì )成為維持學(xué)生學(xué)習的持續動(dòng)力，讓學(xué)生樂(lè )學(xué)、愿學(xué)，進(jìn)而養成自主學(xué)習的良好習慣。
三、學(xué)期項目———《課程設計》的品質(zhì)提升
《課程設計》是工科學(xué)生從學(xué)習書(shū)本知識向模擬工程設計過(guò)渡的重要訓練環(huán)節，對訓練學(xué)生初步熟悉工程設計的基本方法和步驟、正確使用工具書(shū)以及培養學(xué)生綜合運用所學(xué)知識解決實(shí)際問(wèn)題的能力等，都具有顯著(zhù)的效果。
分別獨立開(kāi)設的《機械設計基礎》理論課程和《課程設計》實(shí)踐環(huán)節，經(jīng)整合后變成為一門(mén)統一的課程。在《機械設計基礎》理論課開(kāi)始之初，將設計任務(wù)布置給學(xué)生，由于設計內容貫穿于理論的項目化教學(xué)中，所以學(xué)生根據項目化課程的安排，分階段完成相應任務(wù)。理論課程教學(xué)與設計實(shí)踐同步進(jìn)行，在理論課結束后，學(xué)生集中一定的時(shí)間完成裝配圖的繪制，并進(jìn)行設計說(shuō)明書(shū)、零件圖等的修訂，最終完成整個(gè)設計。
上述先分散后集中的實(shí)踐教學(xué)方式，與傳統課程安排相比，實(shí)際的設計時(shí)間變長(cháng)，《課程設計》已演變成了學(xué)期項目。學(xué)期項目也是項目教學(xué)的一種模式，與《課程設計》相比，它以學(xué)期為單位完成項目任務(wù)，是《課程設計》的拓展和提升。
(一)學(xué)期項目延伸了課程設計的時(shí)間和空間。與課程設計集中在一周或兩周時(shí)間完成的時(shí)間緊、任務(wù)重不同，學(xué)期項目分散在整個(gè)學(xué)期完成。教師講授理論課時(shí)始終關(guān)注設計內容，督促和指導學(xué)生完成所講相關(guān)內容的設計任務(wù)，學(xué)生要充分利用業(yè)余時(shí)間完成設計的計算和圖樣的繪制。靈活而足夠的學(xué)期項目時(shí)間，使學(xué)生有時(shí)間思考，教師有時(shí)間輔導，不至于讓設計過(guò)程走過(guò)場(chǎng)。學(xué)期項目的實(shí)施，也克服了傳統課堂學(xué)習空間的限制，學(xué)生既可進(jìn)圖書(shū)館或上網(wǎng)查閱資料，又可進(jìn)實(shí)驗室、進(jìn)工廠(chǎng)參觀(guān)，甚至可以與同學(xué)相互討論。時(shí)間和空間的延伸可使學(xué)生接觸豐富的課外資源，反饋并服務(wù)課堂教學(xué)，深化知識的理解與運用，提高學(xué)生的學(xué)習能力。
(二)學(xué)期項目拓展了設計的內容和范圍。作為學(xué)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(xué)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(dòng)零件的零件圖拓展為畫(huà)出所有零件的細節圖，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(xué)期項目的過(guò)程中，還要求充分運用計算機輔助設計。學(xué)生不僅要進(jìn)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(xué)生在實(shí)際設計環(huán)境中鞏固計算機繪圖，可減輕繪圖壓力，進(jìn)而花更多的時(shí)間和精力在設計創(chuàng )新上，利于培養學(xué)生的學(xué)習能力。最后，學(xué)生應該用Word編寫(xiě)設計說(shuō)明書(shū)等。
學(xué)期項目選題堅持一人一題原則，根據學(xué)生學(xué)習能力的不同，設計選題在工程實(shí)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(dòng)，也可以設計蝸桿蝸輪傳動(dòng)等;甚至對于一些學(xué)習能力較好的學(xué)生，可以設計適應特殊場(chǎng)合的減速器(如洗衣機的行星輪減速器)，或是進(jìn)行能達到《課程設計》教學(xué)大綱要求的非減速器的設計(如進(jìn)行某些機構的設計)等。這些新設計項目的開(kāi)展可以拓寬學(xué)生的視野，突出機械系統傳動(dòng)方案的創(chuàng )意。
(三)學(xué)期項目的實(shí)施，為學(xué)習者提供了多元化的學(xué)習平臺。學(xué)期項目設計的實(shí)際時(shí)間長(cháng)，空間廣，操作靈活，這為學(xué)習者提供了一個(gè)能夠個(gè)性化學(xué)習的多元學(xué)習平臺。
1.形成課外的合作學(xué)習小組，構建合作學(xué)習方式。在設計過(guò)程中，學(xué)生可以通過(guò)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(xué)知識融會(huì )貫通，在合作共事中完成自我教育，提高自身能力。合作學(xué)習，給學(xué)生搭建了平等發(fā)表意見(jiàn)的平臺，在寬松、和諧的學(xué)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(kāi)闊，會(huì )激發(fā)更多的思考與創(chuàng )新靈感，發(fā)揮學(xué)生的潛能，將學(xué)生間的差異轉變?yōu)橛行У慕虒W(xué)資源，促進(jìn)學(xué)生間的互動(dòng)發(fā)展、發(fā)現問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，在師生交流、生生交流過(guò)程中得到提高。
2.加強學(xué)法指導，促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習�！笆谌艘贼~(yú)”不如“授人以漁”，學(xué)生作為學(xué)習的主體，需要通過(guò)獨立的分析、探索、實(shí)踐、質(zhì)疑、創(chuàng )造等方法來(lái)完成教師布置的任務(wù)。在學(xué)期項目的實(shí)施過(guò)程中，教師有時(shí)間根據不同的學(xué)生情況因材施教，進(jìn)行學(xué)法指導，使學(xué)生掌握多樣化的學(xué)習技能和方法，幫助學(xué)生學(xué)會(huì )思考，學(xué)會(huì )自我調整和自我評價(jià)，讓學(xué)生會(huì )學(xué)、善學(xué)。
3.探究學(xué)習，充分發(fā)揮學(xué)生的潛力。學(xué)期項目最大限度地創(chuàng )設屬于學(xué)生的探究空間，發(fā)揮學(xué)生的探究能力。學(xué)生在循序漸進(jìn)地掌握基本設計理論與方法的過(guò)程中，鼓勵質(zhì)疑;支持并指導學(xué)生利用業(yè)余時(shí)間，充分利用實(shí)驗平臺、課堂內外的資源進(jìn)行探究解疑;以人為本，尊重學(xué)生設計過(guò)程中的創(chuàng )新想法與結論。為保護學(xué)生的創(chuàng )新思維，學(xué)期項目鼓勵學(xué)生自選，可以將設計延伸到課外，如進(jìn)行機械創(chuàng )新設計實(shí)踐活動(dòng)等，從設計構思獨特的運動(dòng)機構、新的零件結構等，方面去入手，提高和加強學(xué)生的創(chuàng )新能力。
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