淺議基于項目驅動(dòng)法的機械設計基礎課程教學(xué)改革探索論文
一、項目驅動(dòng)法概述
(一)理論基礎
項目驅動(dòng)法的理論基礎主要是杜威(JohnDewey)的“做中學(xué)”與陶行知的“教學(xué)做合一”。美國教育家、心理學(xué)家杜威指出，學(xué)校即社會(huì )，學(xué)習就是經(jīng)驗的連續不斷的連接。也就是說(shuō)，學(xué)生是學(xué)習的主體，我們應該重視其學(xué)習興趣與愛(ài)好，讓其參與活動(dòng)，從活動(dòng)、實(shí)踐中學(xué)習。中國教育家陶行知結合中國教育實(shí)踐提出，教師的教、學(xué)生的學(xué)、教學(xué)的具體行為應該是一體的，我們需要將三者統一起來(lái)，從而提高教學(xué)效果和實(shí)踐能力。項目驅動(dòng)法正是在這兩個(gè)理論的基礎上誕生的。
(二)內涵
項目驅動(dòng)法是一種以學(xué)生學(xué)習興趣為基礎，將課程教學(xué)目標與項目任務(wù)相結合，師生共同完成項目，使教材的理論知識轉化成實(shí)踐技能的教學(xué)方法和教學(xué)模式。
與其他教學(xué)法相比，項目驅動(dòng)法具有以下幾個(gè)特點(diǎn)。第一，實(shí)踐項目既是激發(fā)學(xué)生學(xué)習的重要動(dòng)力，也是學(xué)生學(xué)習的主要途徑，貫穿教學(xué)過(guò)程的始終;第二，以學(xué)生的“做”為主，以教師的“教”為輔，“教”與“做”統一于學(xué)生的實(shí)踐行動(dòng)中;第三，教師引導學(xué)生學(xué)習，給學(xué)生提供實(shí)踐方法和思路，而具體的項目操作則由學(xué)生自己完成;第四，明確的學(xué)習目標和項目任務(wù)，一切行動(dòng)以完成目標和任務(wù)為導向。
二、項目驅動(dòng)法在機械設計基礎課程教學(xué)中的重要意義
(一)有助于實(shí)現高等職業(yè)教育教學(xué)的培養目標
高等職業(yè)教育教學(xué)的培養目標是通過(guò)專(zhuān)業(yè)理論教學(xué)，引導學(xué)生樹(shù)立正確的服務(wù)意識，熟練掌握生產(chǎn)技術(shù)，并根據生產(chǎn)實(shí)踐的具體情況進(jìn)行合理的技術(shù)指導和組織管理，從而提高企業(yè)經(jīng)濟、社會(huì )效益。隨著(zhù)企業(yè)集約化的不斷深化，產(chǎn)品生產(chǎn)周期不斷縮短，項目生產(chǎn)就成為了眾多企業(yè)的主旋律，這就要求企業(yè)必須大量?jì)鋵?zhuān)業(yè)基礎過(guò)硬、項目生產(chǎn)能力強、項目生產(chǎn)理念新的技術(shù)人員。所以，在高職教育教學(xué)中推行項目驅動(dòng)法，既是順應現代企業(yè)發(fā)展的必然趨勢，也吻合了高職教育的最終培養目標。
(二)有助于重新定位機械設計基礎課程
作為機械類(lèi)專(zhuān)業(yè)的主干課程之一，機械設計基礎是一門(mén)應用性與理論性兼備的課程�，F有的教材仍然只設計了原理的解釋、運動(dòng)分析和技能訓練等模塊，而忽視了具體項目的學(xué)習，這嚴重違反了高職教育的原則。而項目驅動(dòng)法的引入則解決了這一問(wèn)題，重新確立了機械設計基礎課程的性質(zhì)與地位，這有利于應用性教學(xué)的開(kāi)展，也有利于降低理論難度，從而使學(xué)生在項目操練中學(xué)習專(zhuān)業(yè)知識與專(zhuān)業(yè)理論，并提高自身專(zhuān)業(yè)技能。
(三)有助于實(shí)現學(xué)生“最近發(fā)展”
著(zhù)名心理學(xué)家維果茨基(LevVygotsky)指出，學(xué)生的發(fā)展關(guān)鍵看兩個(gè)因素：一個(gè)是學(xué)生的現有基礎，一個(gè)是通過(guò)指導或努力所能達到的發(fā)展。這兩者之間的差距被維果茨基稱(chēng)為“最近發(fā)展區”。由此看來(lái)，高職教育教學(xué)中，學(xué)生的最近發(fā)展尤為重要，它可能直接決定著(zhù)教育目標的'實(shí)現。
從高中和中等學(xué)校分流到高職院校的學(xué)生往往存在思維能力較差、理論感不強、學(xué)習熱情不高等現象。傳統的教學(xué)方式已經(jīng)不能引起這些學(xué)生的注意和興趣，機械設計基礎課程的教學(xué)問(wèn)題越來(lái)越突出。所以，我們必須引入項目驅動(dòng)法，使學(xué)生在項目制作中重獲信心，以實(shí)踐形式強化理論知識，做到學(xué)會(huì )學(xué)習、快樂(lè )學(xué)習。
三、機械設計基礎課程教學(xué)現狀
(一)沒(méi)有形成三維教學(xué)目標
隨著(zhù)課程理念、教學(xué)方法的不斷更新，作為機械專(zhuān)業(yè)學(xué)生的一門(mén)必修課，機械設計基礎課程改革勢在必行，而首先需要改革的則是教學(xué)目標。所謂三維教學(xué)目標，就是教師在教育教學(xué)時(shí)應該既注重學(xué)生專(zhuān)業(yè)知識和專(zhuān)業(yè)技能的獲得，也要重視學(xué)生學(xué)習過(guò)程與學(xué)習方法的培養，還要重視學(xué)生學(xué)習態(tài)度與學(xué)習情感的培養。從現有的教育教學(xué)情況看，許多教師只注意高職學(xué)生專(zhuān)業(yè)知識與專(zhuān)業(yè)技能的獲得，而忽視學(xué)生學(xué)習動(dòng)力的維持，以致許多學(xué)生學(xué)習熱情不高、主動(dòng)性難以發(fā)揮。
(二)缺乏可行性操作
許多教師已經(jīng)注意到實(shí)踐項目的重要性，也開(kāi)始有意識地進(jìn)行實(shí)踐性的教學(xué)。但是，受眾多條件的限制，他們的實(shí)踐性教學(xué)缺乏可行性操作，不利于激發(fā)學(xué)生主動(dòng)參與實(shí)踐項目。一方面，教師還沒(méi)有多媒體教學(xué)的意識，仍然采用板書(shū)教學(xué)，并以簡(jiǎn)單的二維圖形式呈現機械原理;另一方面，抽象的講解使制圖基礎較弱的學(xué)生看不懂原理圖，這一定程度上阻礙了實(shí)踐項目的有效開(kāi)展。同時(shí)，許多教師設計的實(shí)踐項目沒(méi)有可探討性，只是簡(jiǎn)單地驗證前人的研究成果，這使整個(gè)實(shí)踐項目變得淺顯和簡(jiǎn)單，不利于學(xué)生創(chuàng )造性的開(kāi)發(fā)。例如，教師在講解牛頭刨床時(shí)，許多學(xué)生沒(méi)有看到真正的實(shí)物，僅僅靠黑板上的二維圖，學(xué)生不能完全理解刨床的內部結構。又如，長(cháng)期的一級圓柱齒輪減速器的相關(guān)實(shí)驗大大降低了學(xué)生對實(shí)踐項目的興趣度。
(三)實(shí)踐項目的局限性較大
許多高職院校還沒(méi)有相對完備的實(shí)踐設施，即使在實(shí)驗課中，許多學(xué)生也沒(méi)有機會(huì )動(dòng)手實(shí)驗。同時(shí)，學(xué)校的設備設施破損較為嚴重，實(shí)驗的精準度不足，學(xué)校的相關(guān)設備與工廠(chǎng)的設施相差較遠，型號、規格等都存在較大差距。另外，校企合作還沒(méi)有完全建立起來(lái)，大部分實(shí)踐項目只能在校內進(jìn)行，而具體的實(shí)踐效果卻沒(méi)有得到檢驗，所以，實(shí)踐項目還沒(méi)有從學(xué)校的小范圍實(shí)踐拓展到工廠(chǎng)企業(yè)的一線(xiàn)生產(chǎn)實(shí)踐中，其局限性較大。
(四)教學(xué)評估體系不健全
在機械設計基礎課程教學(xué)中，許多教師習慣性地通過(guò)閉卷考試來(lái)檢測學(xué)生對知識的掌握情況，以致學(xué)生機械記憶書(shū)本中的理論知識，甚至直接背誦教師事先制定的考試內容。許多教師忽視了學(xué)生的實(shí)踐操作，或直接以固定的一級圓柱齒輪減速器設計作為唯一的實(shí)踐項目。這種評估方式大大地影響了學(xué)生的創(chuàng )造性，不利于學(xué)生機械設計能力的培養。所以，高職院校有必要建立健全教學(xué)評估體系，讓學(xué)生注意實(shí)踐項目，使其在實(shí)踐中學(xué)習，在實(shí)踐中提高自身的專(zhuān)業(yè)技能。
四、運用項目驅動(dòng)法的基本原則
(一)綜合性原則
綜合性原則是指教師應該將機械設計基礎課程與其他課程相互融合，從而達到突出重點(diǎn)和難點(diǎn)的目的，使學(xué)生從做中學(xué)、在學(xué)中做。項目驅動(dòng)法不是讓學(xué)生盲目地操練項目，而是讓學(xué)生在具體項目中理解和體會(huì )機械基礎的專(zhuān)業(yè)理論，并以理論指導項目實(shí)踐，在實(shí)踐中不斷深化理論的過(guò)程。為解決理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)的矛盾沖突，我們可以將機械設計基礎課程與三維軟件課程相結合，整合成一門(mén)新的課程，實(shí)現課程與課程之間的融通，提高綜合課程的比例，這樣既可以縮短課時(shí)，使教師在有限的時(shí)間內完成教學(xué)內容，也減輕了學(xué)生的學(xué)習負擔，同時(shí)還為復合型人才的培養奠定了基礎。
(二)實(shí)踐性原則
實(shí)踐性原則，就是教師以實(shí)踐項目引出課題，以實(shí)踐項目為理論知識講解的基礎和條件，在實(shí)踐操練中反觀(guān)專(zhuān)業(yè)理論知識，并以實(shí)踐項目為主要評估方式。首先，教師在引出機械設計基礎課程的相關(guān)理論時(shí)，應該以實(shí)際項目作為切入口，這樣可以降低理論知識的難度，也有助于提起學(xué)生的學(xué)習興趣，使機械設計基礎課程的課堂教學(xué)靈活而生動(dòng)。其次，在具體講授專(zhuān)業(yè)理論知識之前，應該將相關(guān)課程項目化、模塊化，這樣既可以降低講授內容的重復率，也有利于樹(shù)立實(shí)踐性的指導思想。再次，具體操作項目時(shí)，可以通過(guò)學(xué)生拆卸和裝配相關(guān)機械來(lái)培養學(xué)生的動(dòng)手能力。最后，以實(shí)踐項目檢驗學(xué)生的學(xué)習情況，讓學(xué)生將每一個(gè)模塊的相關(guān)知識運用于一個(gè)具體項目中，使學(xué)生完全掌握機械設計的相關(guān)技能�？傊�，從引出理論知識、講授專(zhuān)業(yè)理論、具體操作實(shí)踐項目到以實(shí)踐項目檢驗學(xué)生的學(xué)習情況，我們都應該以項目為中心，突出項目實(shí)踐的重要性，實(shí)現實(shí)踐與理論的高度融合。
(三)探索性原則
探索性原則，就是教師在引導學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐項目操練的過(guò)程中，要啟發(fā)學(xué)生，讓其全面認識現有的機械設計知識與技能，并在此基礎上有所突破、有所創(chuàng )新。在具體的實(shí)踐項目中，學(xué)生會(huì )對某些零部件的參數選擇、數據處理等產(chǎn)生不同觀(guān)點(diǎn)，而這些觀(guān)點(diǎn)和疑問(wèn)正是學(xué)生發(fā)現問(wèn)題和提出問(wèn)題的重要環(huán)節。因此，教師應該鼓勵學(xué)生進(jìn)行合理的自我探討，從發(fā)現問(wèn)題、提出問(wèn)題、分析問(wèn)題到解決問(wèn)題，逐一推進(jìn)，培養學(xué)生的創(chuàng )新精神和創(chuàng )新能力。
五、基于項目驅動(dòng)法的機械設計基礎教學(xué)改革途徑與方法
(一)樹(shù)立正確的培養目標
第一，樹(shù)立好三維教學(xué)目標觀(guān)。學(xué)生專(zhuān)業(yè)知識與技能、學(xué)習過(guò)程與方法、學(xué)習情感和態(tài)度同等重要，都不可偏廢。既要讓學(xué)生掌握一定量的理論知識，也要讓學(xué)生獲得專(zhuān)業(yè)技能，同時(shí)還要讓學(xué)生具備持續學(xué)習和探索的動(dòng)力。
第二，樹(shù)立項目驅動(dòng)教學(xué)觀(guān)。在開(kāi)展機械設計基礎教學(xué)過(guò)程中，教師應該以實(shí)際項目為中心，使學(xué)生在做中學(xué)，以做帶學(xué)，從而培養學(xué)生的實(shí)踐意識和實(shí)踐能力。
(二)合理設計實(shí)踐項目
第一，教師應該將教學(xué)內容分成若干個(gè)項目，每個(gè)項目應該體現學(xué)生的現有水平和能力，使學(xué)生能在真實(shí)的環(huán)境中合理遷移相關(guān)知識與技能。例如，在設計齒輪傳動(dòng)這一模塊時(shí)，教師可設計制作一個(gè)齒輪傳動(dòng)機構，使其包含直齒圓柱齒輪傳動(dòng)、圓錐齒輪傳動(dòng)和齒輪齒條傳動(dòng)三個(gè)部分，學(xué)生通過(guò)拆卸和裝配了解傳動(dòng)的本質(zhì)，學(xué)會(huì )齒輪參數的計算方法、齒側間隙的測量，從而實(shí)現這一模塊的教學(xué)目標。
第二，設計項目應該實(shí)用而明確。高職學(xué)生的年齡特征和學(xué)習特點(diǎn)決定了他們不可能在同一時(shí)間解決許多問(wèn)題。所以，教師在設計實(shí)踐項目的過(guò)程中應該充分考慮到學(xué)生的實(shí)際情況，有的放矢地設計項目，使其在實(shí)踐中提高機械設計能力。
第三，項目的設計應該圍繞著(zhù)學(xué)生創(chuàng )造力而展開(kāi)。隨著(zhù)機械的不斷發(fā)展，新技術(shù)、新產(chǎn)品不斷涌現，原有的機械就面臨著(zhù)淘汰的趨勢。教師應該引導學(xué)生了解機械行業(yè)的前沿動(dòng)態(tài)，以最新的工藝和設備操作實(shí)踐項目。
(三)合理開(kāi)展實(shí)踐項目
第一，合理設計實(shí)踐項目。在進(jìn)行項目操作之前，教師應該合理設計好實(shí)踐項目，介紹本實(shí)踐項目的相關(guān)內容，提前涉及相關(guān)理論知識，使學(xué)生明確項目操作內容和實(shí)施步驟，從整體上了解實(shí)踐項目;指導學(xué)生閱讀操作指導書(shū)，讓學(xué)生提前查閱相關(guān)資料，準備好項目操作時(shí)所需的工具;引導學(xué)生按照操作指導書(shū)進(jìn)行合理操作，使其形成正確的職業(yè)技能;引導學(xué)生根據實(shí)踐項目完成相應的書(shū)面作業(yè)，使實(shí)踐經(jīng)驗上升為理論知識，教師根據學(xué)生的操作情況及時(shí)驗收，完成本模塊的教學(xué)。
第二，合理實(shí)施實(shí)踐項目。一方面，教師應該讓學(xué)生了解實(shí)踐項目的具體操作步驟，使其嚴格按照項目指導書(shū)的相關(guān)規定熟悉整個(gè)項目的運行;另一方面，教師還應該給學(xué)生足夠的空間，讓其共同討論和思考，鼓勵學(xué)生提出問(wèn)題和解決問(wèn)題，探究項目實(shí)施的其他途徑與方法。
(四)建立健全機械設計基礎教學(xué)評估體系
第一，樹(shù)立理論與實(shí)踐相互結合的評估觀(guān)念。機械設計基礎課程包含了許多前人的研究成果，而這些成果往往以理論的方式呈現于教材中，而單純的理論學(xué)習并不能提高學(xué)生的機械設計能力。所以，教師應該樹(shù)立理論與實(shí)踐相結合的評估觀(guān)念，讓學(xué)生在理論學(xué)習與實(shí)踐操作中獲得發(fā)展。
第二，以項目為驅動(dòng)，以理論測評為輔助，健全教學(xué)評估體系。在實(shí)際教學(xué)中，教師可以采取實(shí)踐項目操作占80%、理論測評占20%的評估模式，讓學(xué)生既注重理論知識的掌握，又重視實(shí)踐項目的具體操作。
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