陳 琳
(長江工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院,武漢 430212)
《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程是高職院校機(jī)械裝備制造大類的一門專業(yè)必修課,它所牽涉的知識(shí)廣泛應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域,但是《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程具有理論性強(qiáng)、知識(shí)覆蓋面廣、學(xué)習(xí)難度大等特點(diǎn)。因此如何將知識(shí)轉(zhuǎn)化為能力是技能型人才培養(yǎng)的關(guān)鍵;基于工作過程的項(xiàng)目式教學(xué)體系的構(gòu)建是以能力本位的教學(xué)觀為指導(dǎo),以課程為突破點(diǎn),將課程知識(shí)和能力對(duì)接項(xiàng)目模塊,以項(xiàng)目模塊為核心構(gòu)建教學(xué)休系,以項(xiàng)目式教學(xué)來設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容,在理論和實(shí)踐層面實(shí)施項(xiàng)目式教學(xué)改革,以提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)和綜合應(yīng)用知識(shí)的能力,解決機(jī)械工程中實(shí)際問題及創(chuàng)新設(shè)計(jì)的能力,從而提高人才培養(yǎng)的質(zhì)量。
項(xiàng)目式教學(xué)方式可以拓展教學(xué)內(nèi)容深度和廣度,優(yōu)化課程體系,在這個(gè)過程中可以體現(xiàn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展新趨勢(shì)、新業(yè)態(tài)、新模式。應(yīng)用多元化的教學(xué)手段,全面提升互聯(lián)網(wǎng)+時(shí)代下的教育教學(xué)質(zhì)量,這種新型教學(xué)模式使教育教學(xué)質(zhì)量得到了保障,同時(shí)通過引入工程中的實(shí)際案例融入工匠精神、勞模精神等育人內(nèi)容,可以實(shí)現(xiàn)課程思政的創(chuàng)新發(fā)展,以達(dá)到“潤物細(xì)無聲”的育人效果,較好實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)。
項(xiàng)目式教學(xué)引入典型生產(chǎn)案例,教師引導(dǎo)學(xué)生把相關(guān)的很多知識(shí)點(diǎn)在實(shí)訓(xùn)中學(xué)習(xí)掌握,實(shí)訓(xùn)教學(xué)可真實(shí)體現(xiàn)工作任務(wù)、項(xiàng)目及工作流程、過程等內(nèi)容,達(dá)到理論聯(lián)系工程實(shí)踐、學(xué)以致用、融會(huì)貫通,提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力,落實(shí)德技并修、工學(xué)結(jié)合的職教理念。
項(xiàng)目式教學(xué)可優(yōu)化實(shí)踐教學(xué)體系,在整個(gè)教學(xué)過程中,教師從知識(shí)的傳授者轉(zhuǎn)變成一個(gè)指導(dǎo)者,學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主體,促進(jìn)教法和學(xué)法的轉(zhuǎn)變,有利于三維目標(biāo)的達(dá)成;通過教師規(guī)范操作、有效示教,有利于用實(shí)踐引領(lǐng)教學(xué),充分發(fā)揮實(shí)踐的功能;有利于深化教師、教材、教法“三教改革”;同時(shí)可以推進(jìn)高水平師資團(tuán)隊(duì)建設(shè),提高教師的專業(yè)實(shí)踐技能及良好的職業(yè)道德,促進(jìn)“雙師型”教師成長。
項(xiàng)目式的教學(xué)過程中以學(xué)生為中心,采用分組教學(xué)有利于學(xué)生在與小組成員的競爭與合作中,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極主動(dòng)性,增強(qiáng)溝通、交往、協(xié)調(diào)的能力,在培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)技能的同時(shí),提高學(xué)生的思維能力、創(chuàng)造能力及職業(yè)榮譽(yù)感。
《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程是高職類職業(yè)院校的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程,在專業(yè)學(xué)習(xí)中占有重要地位。由于本門課程所包括知識(shí)點(diǎn)多,包括機(jī)器的組成、常用的機(jī)構(gòu)、構(gòu)件和零件、機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和計(jì)算等,內(nèi)容是十分龐雜的。一般高職院校仍按照傳統(tǒng)的章節(jié)來進(jìn)行課程內(nèi)容的講授,教師教學(xué)重視一個(gè)個(gè)知識(shí)點(diǎn)的突破,以知識(shí)點(diǎn)的積累形成課程概念[1]。雖然傳統(tǒng)教學(xué)模式下的課程設(shè)計(jì)內(nèi)容涵蓋了《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程的大部分相關(guān)內(nèi)容,但較陳舊,與實(shí)際工程項(xiàng)目無關(guān),學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣不濃,師生往往在教學(xué)過程中關(guān)注知識(shí)點(diǎn)突破及教學(xué)任務(wù)的完成,而忽視了相關(guān)學(xué)習(xí)目標(biāo)及任務(wù)之間的內(nèi)在聯(lián)系,導(dǎo)致很多學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性,更缺乏有效的方法去檢驗(yàn)自己所完成的設(shè)計(jì)是否具有實(shí)用價(jià)值。
目前《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》大多數(shù)課堂教學(xué)活動(dòng)以教師為中心,整個(gè)教學(xué)過程中以教師說教為主,教師往往按照課本上的知識(shí)按部就班的傳授給學(xué)生,老師比較注重知識(shí)的灌輸,整個(gè)過程缺少師生互動(dòng),教師在教學(xué)過程中不能完全照顧到基礎(chǔ)和興趣不盡相同的每個(gè)學(xué)生,老師在課堂上感覺是在唱獨(dú)角戲,學(xué)生感覺課堂沉悶呆板,聽課過程枯燥乏味,課堂上的表現(xiàn)也比較被動(dòng),進(jìn)而會(huì)失去學(xué)習(xí)興趣,教學(xué)效果更是收效甚微,因此存在“課堂實(shí)施教學(xué)難、學(xué)生理解掌握難、實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)難”等問題。
受到各種條件的限制,課程實(shí)驗(yàn)或?qū)嵺`環(huán)節(jié)薄弱,在教學(xué)過程不少教師也會(huì)安排實(shí)驗(yàn),但是比較形式化,而且大部分實(shí)驗(yàn)屬于驗(yàn)證性的,有的更是以繪制機(jī)構(gòu)上的零部件圖紙為主,與實(shí)際應(yīng)用脫節(jié)[2],更缺乏創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn),而忽視了學(xué)生的主動(dòng)性與潛能的發(fā)揮,所以學(xué)生一旦遇新的問題不知道怎么去解決,即使有一些部分學(xué)生是老師認(rèn)為的佼佼者,等到去企業(yè)從事機(jī)械設(shè)計(jì)有關(guān)的工作時(shí),發(fā)現(xiàn)用到機(jī)械設(shè)計(jì)知識(shí)的時(shí)候自己還是很茫然,很難做到學(xué)以致用,表明日常的教學(xué)過程實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目開發(fā)訓(xùn)練不夠。
課程的考核評(píng)價(jià)方式較為單一,本課程對(duì)學(xué)生考核的大部分還是筆試閉卷的形式,往往是一張?jiān)嚲頉Q定了學(xué)生的成績,這種考核方式只能反映學(xué)生對(duì)課堂講授理論知識(shí)的生硬記憶情況,不能反映學(xué)生的創(chuàng)新思維能力及將課本知識(shí)靈活運(yùn)用到實(shí)踐中的能力。
總之,由于該課程教學(xué)內(nèi)容抽象、重理論、輕實(shí)踐、考核評(píng)價(jià)方式單一等問題導(dǎo)致學(xué)生動(dòng)手能力、實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力不夠,扼制了學(xué)生的個(gè)性和創(chuàng)造性,這些情況的產(chǎn)生和教學(xué)的內(nèi)容、教學(xué)設(shè)計(jì)等有很大的關(guān)系。因此必須探索課程改革方式,以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維及將理論知識(shí)靈活運(yùn)用到實(shí)踐中的能力,從而推動(dòng)教學(xué)方法的發(fā)展和教學(xué)質(zhì)量的提升,實(shí)現(xiàn)從以課程知識(shí)體系為主線的教學(xué)模式向以能力為本的教學(xué)模式轉(zhuǎn)變,從注重知識(shí)的驗(yàn)證向注重問題解決的轉(zhuǎn)變,提高人才培養(yǎng)的質(zhì)量,培養(yǎng)出更加符合社會(huì)需求的應(yīng)用型人才[3]。
本課程的教學(xué)改革首先要打破章節(jié)的局限,結(jié)合工程實(shí)際中的案例,以實(shí)際項(xiàng)目為載體,每一個(gè)項(xiàng)目都是一個(gè)完整的機(jī)械設(shè)計(jì)開發(fā)設(shè)計(jì)過程,一個(gè)項(xiàng)目包含若干個(gè)知識(shí)點(diǎn),例如引入內(nèi)燃機(jī)這個(gè)項(xiàng)目,教師可把設(shè)計(jì)內(nèi)燃機(jī)結(jié)構(gòu)作為一個(gè)大的項(xiàng)目引入課堂,首先可通過實(shí)物介紹內(nèi)燃機(jī)的組成,引導(dǎo)同學(xué)們理解什么是機(jī)器、機(jī)構(gòu)、構(gòu)件、零件,什么是通用零件和專用零件,教師發(fā)布設(shè)計(jì)任務(wù)書,在設(shè)計(jì)內(nèi)燃機(jī)結(jié)構(gòu)的過程中,教師可給定一些標(biāo)準(zhǔn)件和常用件,讓學(xué)生根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書,設(shè)計(jì)加工出一些零部件,最后進(jìn)行裝配調(diào)試,通過這樣一個(gè)項(xiàng)目設(shè)計(jì),學(xué)生可逐步學(xué)習(xí)到自由度的計(jì)算、機(jī)構(gòu)具有確定運(yùn)動(dòng)的條件、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的功用、凸輪機(jī)構(gòu)的組成及功用、齒輪系的功用、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、螺紋連接的類型等,將知識(shí)貫穿于整個(gè)項(xiàng)目。這種項(xiàng)目式教學(xué)強(qiáng)調(diào)了教學(xué)目標(biāo)的全面性、教學(xué)內(nèi)容和過程的系統(tǒng)性,培養(yǎng)符合社會(huì)需求復(fù)合型人才。
教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容,進(jìn)行項(xiàng)目式教學(xué)設(shè)計(jì),實(shí)行理實(shí)一體化教學(xué),邊講課邊做實(shí)驗(yàn),例如學(xué)生在學(xué)習(xí)機(jī)構(gòu)創(chuàng)新組合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí),學(xué)生在機(jī)構(gòu)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)臺(tái),通過不同構(gòu)件的組合,完成曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、雙曲柄機(jī)構(gòu)、雙搖桿機(jī)構(gòu)、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的組成及運(yùn)動(dòng)規(guī)律,同時(shí)可驗(yàn)證曲柄存在的條件,可完成大篩機(jī)構(gòu)等機(jī)構(gòu)的組裝,然后學(xué)生可發(fā)揮想象,利用已有的知識(shí),可通過改變桿長、改變不同的構(gòu)件作為機(jī)架、把轉(zhuǎn)動(dòng)副改成移動(dòng)副或者移動(dòng)副改成轉(zhuǎn)動(dòng)副等方式,通過對(duì)不同的構(gòu)件進(jìn)行連接,在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上調(diào)試自己的設(shè)計(jì)方案,通過性能測(cè)試、分析、比較,選出最優(yōu)設(shè)計(jì)方案,可以實(shí)現(xiàn)不同的運(yùn)動(dòng)功能,實(shí)現(xiàn)想要的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。這有利于培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、 創(chuàng)新能力、創(chuàng)新精神。因此,在理實(shí)一體化教室,學(xué)生通過對(duì)課程與實(shí)訓(xùn)相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)有目的性進(jìn)行項(xiàng)目化學(xué)習(xí),做到工學(xué)結(jié)合,大部分知識(shí)點(diǎn)便可在實(shí)訓(xùn)過程中學(xué)習(xí)掌握,又可實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)。
目前長江工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院和武漢多家企業(yè)簽訂了共建實(shí)踐教學(xué)基地協(xié)議,建立了良好的合作關(guān)系,教師根據(jù)課程計(jì)劃,讓學(xué)生適時(shí)去企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)實(shí)訓(xùn),深化校企合作。同時(shí)學(xué)校聘請(qǐng)企業(yè)優(yōu)秀的工程師,把企業(yè)實(shí)際產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程和加工制造的工程項(xiàng)目作為《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》教學(xué)的工程案例,把企業(yè)產(chǎn)品加工工藝過程制作成教學(xué)視頻,作為多媒體教學(xué)資源,并由企業(yè)工程師定期主講,實(shí)現(xiàn)雙導(dǎo)師教學(xué),可以很好地將本課程的理論知識(shí)與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)結(jié)合起來,進(jìn)一步提高教學(xué)質(zhì)量[4]。
《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程的知識(shí)面雖然比較廣,但隨著信息技術(shù)的發(fā)展,我校機(jī)電學(xué)院《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)已開發(fā)出《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》校級(jí)精品在線課程,精品在線課程的建設(shè)推動(dòng)了優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源整合及共享,推動(dòng)信息技術(shù)下的教學(xué)建設(shè)和教學(xué)改革,教師采可用線上線下混合教學(xué)模式,線上教學(xué)可以貫徹在教學(xué)前后的全過程中,使學(xué)生的學(xué)習(xí)不再受空間和時(shí)間的限制,這種混合教學(xué)模式促進(jìn)高校轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教育教學(xué)觀念,為學(xué)生提供了優(yōu)質(zhì)的學(xué)習(xí)資源和拓展資源,改革了教學(xué)內(nèi)容,創(chuàng)新了教學(xué)模式,通過開放性交流平臺(tái),有利于學(xué)生的自主學(xué)習(xí),有利于教師及時(shí)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,提高人才培養(yǎng)的質(zhì)量。
鼓勵(lì)學(xué)生積極參加“全國職業(yè)院校技能大賽”、“全國三維數(shù)字化創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽”、“全國大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽”及“工業(yè)設(shè)計(jì)大賽”等比賽項(xiàng)目。把各賽項(xiàng)的項(xiàng)目作為課程設(shè)計(jì)內(nèi)容,學(xué)生除了完成《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程的學(xué)習(xí),在教師的指導(dǎo)下參與到各個(gè)賽項(xiàng)活動(dòng)中來,教師可根據(jù)學(xué)生個(gè)人的水平和特點(diǎn),因材施教。讓學(xué)生參與比賽的過程,使理論的學(xué)習(xí)具有針對(duì)性,學(xué)生的學(xué)習(xí)過程由純理論知識(shí)變成可感可觸的實(shí)物,可以極大的提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)積極性,學(xué)生做到學(xué)以致用的同時(shí),還可以發(fā)揮創(chuàng)造能力,真正做到以賽促學(xué)、以賽促教、以賽促改。
教師根據(jù)實(shí)訓(xùn)設(shè)備、知識(shí)要點(diǎn)組織學(xué)生進(jìn)行基于項(xiàng)目教學(xué)法的分組實(shí)訓(xùn)。在理實(shí)一體化教室、實(shí)訓(xùn)車間等,學(xué)生分組進(jìn)行討論、設(shè)計(jì)、裝拆設(shè)備、調(diào)試、驗(yàn)證等實(shí)際訓(xùn)練,若沒有達(dá)到預(yù)期的效果則重復(fù)實(shí)訓(xùn),直到掌握該項(xiàng)目的知識(shí)技能為止。通過這種分組教學(xué)以學(xué)生為中心,教師可根據(jù)學(xué)生個(gè)人的水平和特點(diǎn)因材施教,同時(shí)在項(xiàng)目實(shí)施的過程中,有助于學(xué)生組織能力、管理能力、表達(dá)能力以及解決問題能力的培養(yǎng),同時(shí)可強(qiáng)化學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī),讓學(xué)生學(xué)會(huì)思考,學(xué)會(huì)學(xué)習(xí),學(xué)會(huì)合作,學(xué)會(huì)創(chuàng)造,提高人才培養(yǎng)的質(zhì)量。
項(xiàng)目教學(xué)強(qiáng)調(diào)教學(xué)知識(shí)目標(biāo)、能力目標(biāo)、素質(zhì)目標(biāo)的全面性,以提高課堂教學(xué)效益,例如:根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)將定軸輪系教學(xué)確定為三個(gè)課時(shí)。教學(xué)的總體教學(xué)思路是:(1)課前準(zhǔn)備階段:課前發(fā)布項(xiàng)目任務(wù)書,通過生活實(shí)例建立概念。比如,定軸輪系中,學(xué)生利用已有的知識(shí)上網(wǎng)查閱與鐘表有關(guān)的資料,觀看在線精品課程,并提交學(xué)習(xí)成果。(2)課堂教學(xué)階段:課中展示課前成果,通過校企業(yè)合作、工學(xué)結(jié)合等多元主體人才培養(yǎng)途徑,通過組裝、拆卸鐘表或減速器等,讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究,在探究的過程中識(shí)讀鐘表結(jié)構(gòu)示意圖,分析鐘表的運(yùn)動(dòng)原理,了解各齒輪的齒數(shù)和布局對(duì)傳動(dòng)的影響,分小組對(duì)新知識(shí)探索,計(jì)算鐘表內(nèi)部各齒輪傳動(dòng)比,接下來實(shí)訓(xùn)教師通過自己的規(guī)范操作,引重點(diǎn)、破難點(diǎn),讓學(xué)生對(duì)知識(shí)再強(qiáng)化,然后對(duì)學(xué)習(xí)結(jié)果進(jìn)行小組互評(píng)、教師點(diǎn)評(píng)、企業(yè)師傅評(píng)價(jià),最后清潔實(shí)訓(xùn)室以培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)素養(yǎng)、安全意識(shí),環(huán)保意識(shí)。(3)課后提升階段:課后監(jiān)控同學(xué)們學(xué)習(xí)知識(shí)掌握情況,可以把知識(shí)分為基礎(chǔ)鞏固、綜合應(yīng)用、拓展拔高等不同的等級(jí),通過現(xiàn)代化的學(xué)習(xí)平臺(tái),把知識(shí)上傳至網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),老師可以監(jiān)控學(xué)生有沒有真正做到舉一反三,看有沒有達(dá)到每次項(xiàng)目教學(xué)目的,學(xué)生可隨時(shí)隨地進(jìn)行測(cè)試和學(xué)習(xí),通過后臺(tái)統(tǒng)計(jì)結(jié)果來評(píng)判學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。(4)教學(xué)反思:根據(jù)學(xué)生測(cè)試成績與教學(xué)目標(biāo)達(dá)成度,反思學(xué)生的實(shí)踐技能是否得到了提升;是否培養(yǎng)了學(xué)生的職業(yè)技能,摸索出了哪些教學(xué)規(guī)律;教法上有哪些創(chuàng)新;思政課程有沒有融入教學(xué)中,知識(shí)點(diǎn)上有什么新發(fā)現(xiàn);組織教學(xué)方面有何新招;及時(shí)記下單元教學(xué)的過程中的一些得失,并進(jìn)行必要的歸類與取舍,考慮再講授這部分內(nèi)容時(shí)應(yīng)該如何做,寫出“再教設(shè)計(jì)”,直至較好完成學(xué)習(xí)目標(biāo)。
針對(duì)《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程教學(xué)的現(xiàn)狀,遵循課內(nèi)外教學(xué)的實(shí)際情況和對(duì)學(xué)生的學(xué)情分析,對(duì)課程進(jìn)行項(xiàng)目式教學(xué)設(shè)計(jì),突出學(xué)生的中心地位,學(xué)生課前有準(zhǔn)備,課中有新知,課后有提高,學(xué)習(xí)具有針對(duì)
性,提高了自主探究意識(shí)。整個(gè)項(xiàng)目過程引導(dǎo)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際,培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力和職業(yè)素養(yǎng),增強(qiáng)學(xué)生的職業(yè)榮譽(yù)感和幸福感,全面的培養(yǎng)了學(xué)生分析問題和解決問題的能力,增強(qiáng)了創(chuàng)新意識(shí)。實(shí)踐證明,項(xiàng)目式教學(xué)法在《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程中的有效實(shí)施,使學(xué)生獲得了深刻的學(xué)習(xí)與實(shí)踐體驗(yàn),豐富落實(shí)了“德技并修、工學(xué)結(jié)合”的職教理念,具有較強(qiáng)的教學(xué)實(shí)踐和教學(xué)改革意義。
長江工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)2022年2期