簡議基于項目化教學(xué)的《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》與《課程設(shè)計》整合實(shí)踐研究論文
簡議基于項目化教學(xué)的《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》與《課程設(shè)計》整合實(shí)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(chǎn)、建設(shè)、管理、服務(wù)第一線的技能型人才，是一種職業(yè)需求驅(qū)動的教育，強(qiáng)調(diào)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。《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》與《課程設(shè)計》是高等職業(yè)院校機(jī)械類專業(yè)的兩門專業(yè)基礎(chǔ)課程，常見的傳統(tǒng)教學(xué)模式是兩門課單獨(dú)開設(shè)，獨(dú)立授課。
《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》課程主要進(jìn)行理論教學(xué)，介紹各種常用機(jī)構(gòu)、常用機(jī)械傳動及通用零部件的設(shè)計方法，教學(xué)內(nèi)容自成體系，具有一定的獨(dú)立性;其教學(xué)內(nèi)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(jié)合的切入點(diǎn)不是特別明確。該課程內(nèi)容嚴(yán)謹(jǐn)、系統(tǒng)而又有條理，規(guī)范著教師和學(xué)生的教與學(xué)，學(xué)生難以在具體體驗(yàn)中生成新的知識和技能，因而在理論教學(xué)過程中常會出現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不濃、參與性不高、死記硬背、生搬硬套及只為應(yīng)試而學(xué)習(xí)等現(xiàn)象。
《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》理論教學(xué)后進(jìn)行的專周《課程設(shè)計》通常為一級齒輪減速器的設(shè)計。該課程要求學(xué)生在規(guī)定的時間內(nèi)完成設(shè)計及計算，編寫設(shè)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(jù)學(xué)生的大部分時間和精力，使學(xué)生對設(shè)計理念、零件設(shè)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(shè)計時間緊張，學(xué)生學(xué)習(xí)能力有限，這勢必又會使學(xué)生疲于應(yīng)付，部分學(xué)生甚至出現(xiàn)抄襲現(xiàn)象，最終使《課程設(shè)計》不但效率低下，而且容易走過場，很難達(dá)到實(shí)踐教學(xué)的預(yù)期目的。
從上面的分析可以看出，傳統(tǒng)《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》的課程設(shè)置與教學(xué)方式已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)代高等職業(yè)教育的需要。為了適應(yīng)高職教育對課程的要求，我們可以對《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》理論課程與《課程設(shè)計》進(jìn)行整合，即基于崗位分析和具體工作過程來建設(shè)課程，突出職業(yè)能力培養(yǎng)，以工作任務(wù)組織教學(xué)內(nèi)容，以典型產(chǎn)品組織教學(xué)活動，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(qū)動下的《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》項目化教學(xué)體系，又開展了學(xué)期項目，提升了《課程設(shè)計》的品質(zhì)。
一、項目導(dǎo)向———創(chuàng)設(shè)工程實(shí)例，重構(gòu)《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》課程內(nèi)容
基于建構(gòu)主義的項目教學(xué)法，是當(dāng)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(jìn)行教學(xué)活動。課程中有恰當(dāng)?shù)捻椖亢腿蝿?wù)，是課程教學(xué)設(shè)計成功的關(guān)鍵之一。傳統(tǒng)課程設(shè)計《帶式輸送機(jī)傳動裝置的設(shè)計》的設(shè)計過程遵循機(jī)械設(shè)計的一般規(guī)律，需要運(yùn)用《機(jī)械制圖》、《公差配合與技術(shù)測量》、《工程力學(xué)》、《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》等課程的相關(guān)理論知識;不但其實(shí)際的設(shè)計過程與企業(yè)完成相關(guān)設(shè)計任務(wù)的過程類似，完成任務(wù)后的工作成果為一級齒輪減速器，而且該設(shè)計比較成熟，有較多參考資料可以幫助學(xué)生學(xué)習(xí)。綜合考慮《帶式輸送機(jī)傳動裝置的設(shè)計》具有綜合性、完整性和可實(shí)踐操作性特點(diǎn)，且內(nèi)容多為通用零部件，與《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》課程涵蓋內(nèi)容基本一致，因而可將帶式輸送機(jī)設(shè)計化整為零，分解成為適應(yīng)《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》理論教學(xué)內(nèi)容的多個項目，而后再根據(jù)項目組織實(shí)施理論教學(xué)與考核。
根據(jù)項目設(shè)置，即可整合理論課程的教學(xué)內(nèi)容。理論教學(xué)與實(shí)際工作過程相聯(lián)系，不再以單純的學(xué)科知識體系講解為目標(biāo)，而是強(qiáng)調(diào)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(nèi)容以工作任務(wù)為中心來選擇，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(yīng)用性。
在項目導(dǎo)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)施過程中所需要的知識、技術(shù)和能力，突出知識的應(yīng)用性和實(shí)踐性;理論知識的學(xué)習(xí)與實(shí)際設(shè)計結(jié)合起來，讓學(xué)生在完成具體任務(wù)的過程中掌握教學(xué)內(nèi)容，培養(yǎng)分析和解決實(shí)際問題的職業(yè)能力。這既切合高職學(xué)生的特點(diǎn)，符合高職院校培養(yǎng)應(yīng)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(dá)到教學(xué)目標(biāo);又體現(xiàn)了工學(xué)結(jié)合，以職業(yè)活動為導(dǎo)向，激發(fā)學(xué)生關(guān)注未來的職業(yè)需求;并能為加強(qiáng)高職教育與社會需求的緊密結(jié)合、探索工學(xué)結(jié)合的模式打下基礎(chǔ)。
二、“任務(wù)驅(qū)動”———項目化課程實(shí)施
學(xué)生是認(rèn)知的主體，是知識意義的主動構(gòu)建者。項目化課程具體實(shí)施過程中，用“任務(wù)驅(qū)動”改變以課堂和教師為中心的傳統(tǒng)教學(xué)組織形式，通過學(xué)習(xí)過程(即設(shè)計過程)將學(xué)生角色轉(zhuǎn)換為設(shè)計者，將教師角色轉(zhuǎn)換為設(shè)計過程的指導(dǎo)者。在運(yùn)用項目化教學(xué)法進(jìn)行教學(xué)設(shè)計的時候，每個項目將分解成若干個任務(wù)和場景，師生互動開展學(xué)習(xí)。如此一來，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(xí)的橋梁，不僅讓學(xué)生在完成任務(wù)的過程中獲得新知識、掌握新技能，達(dá)到學(xué)習(xí)目的;也讓學(xué)生在集中的教學(xué)時間內(nèi)完成減速器設(shè)計，使學(xué)生的基本設(shè)計能力得到循序漸進(jìn)的培養(yǎng)，既提高了《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》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(shè)的任務(wù)情境還會激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓他們從“要我學(xué)”變?yōu)椤拔乙獙W(xué)”，在任務(wù)完成的過程中誘發(fā)、加強(qiáng)和維持自己的成就動機(jī);同時，完成任務(wù)后的成就感會成為維持學(xué)生學(xué)習(xí)的持續(xù)動力，讓學(xué)生樂學(xué)、愿學(xué)，進(jìn)而養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)的良好習(xí)慣。
三、學(xué)期項目———《課程設(shè)計》的品質(zhì)提升
《課程設(shè)計》是工科學(xué)生從學(xué)習(xí)書本知識向模擬工程設(shè)計過渡的重要訓(xùn)練環(huán)節(jié)，對訓(xùn)練學(xué)生初步熟悉工程設(shè)計的基本方法和步驟、正確使用工具書以及培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題的能力等，都具有顯著的效果。
分別獨(dú)立開設(shè)的《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》理論課程和《課程設(shè)計》實(shí)踐環(huán)節(jié)，經(jīng)整合后變成為一門統(tǒng)一的課程。在《機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)》理論課開始之初，將設(shè)計任務(wù)布置給學(xué)生，由于設(shè)計內(nèi)容貫穿于理論的項目化教學(xué)中，所以學(xué)生根據(jù)項目化課程的安排，分階段完成相應(yīng)任務(wù)。理論課程教學(xué)與設(shè)計實(shí)踐同步進(jìn)行，在理論課結(jié)束后，學(xué)生集中一定的時間完成裝配圖的繪制，并進(jìn)行設(shè)計說明書、零件圖等的修訂，最終完成整個設(shè)計。
上述先分散后集中的實(shí)踐教學(xué)方式，與傳統(tǒng)課程安排相比，實(shí)際的設(shè)計時間變長，《課程設(shè)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(shè)計》相比，它以學(xué)期為單位完成項目任務(wù)，是《課程設(shè)計》的拓展和提升。
(一)學(xué)期項目延伸了課程設(shè)計的時間和空間。與課程設(shè)計集中在一周或兩周時間完成的時間緊、任務(wù)重不同，學(xué)期項目分散在整個學(xué)期完成。教師講授理論課時始終關(guān)注設(shè)計內(nèi)容，督促和指導(dǎo)學(xué)生完成所講相關(guān)內(nèi)容的設(shè)計任務(wù)，學(xué)生要充分利用業(yè)余時間完成設(shè)計的計算和圖樣的繪制。靈活而足夠的學(xué)期項目時間，使學(xué)生有時間思考，教師有時間輔導(dǎo)，不至于讓設(shè)計過程走過場。學(xué)期項目的實(shí)施，也克服了傳統(tǒng)課堂學(xué)習(xí)空間的限制，學(xué)生既可進(jìn)圖書館或上網(wǎng)查閱資料，又可進(jìn)實(shí)驗(yàn)室、進(jìn)工廠參觀，甚至可以與同學(xué)相互討論。時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(yùn)用，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。
(二)學(xué)期項目拓展了設(shè)計的內(nèi)容和范圍。作為學(xué)期項目，設(shè)計的內(nèi)容僅僅局限于原有《課程設(shè)計》那部分的內(nèi)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(dá)，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(xì)節(jié)圖，并要求尺寸標(biāo)注正確，表面粗糙度、幾何公差正確選擇與標(biāo)注等。二是在完成學(xué)期項目的過程中，還要求充分運(yùn)用計算機(jī)輔助設(shè)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(shè)計環(huán)境中鞏固計算機(jī)繪圖，可減輕繪圖壓力，進(jìn)而花更多的時間和精力在設(shè)計創(chuàng)新上，利于培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。最后，學(xué)生應(yīng)該用Word編寫設(shè)計說明書等。
學(xué)期項目選題堅持一人一題原則，根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)能力的不同，設(shè)計選題在工程實(shí)際運(yùn)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(shè)計圓柱齒輪傳動，也可以設(shè)計蝸桿蝸輪傳動等;甚至對于一些學(xué)習(xí)能力較好的學(xué)生，可以設(shè)計適應(yīng)特殊場合的減速器(如洗衣機(jī)的行星輪減速器)，或是進(jìn)行能達(dá)到《課程設(shè)計》教學(xué)大綱要求的非減速器的設(shè)計(如進(jìn)行某些機(jī)構(gòu)的設(shè)計)等。這些新設(shè)計項目的開展可以拓寬學(xué)生的視野，突出機(jī)械系統(tǒng)傳動方案的創(chuàng)意。
(三)學(xué)期項目的實(shí)施，為學(xué)習(xí)者提供了多元化的學(xué)習(xí)平臺。學(xué)期項目設(shè)計的實(shí)際時間長，空間廣，操作靈活，這為學(xué)習(xí)者提供了一個能夠個性化學(xué)習(xí)的多元學(xué)習(xí)平臺。
1.形成課外的合作學(xué)習(xí)小組，構(gòu)建合作學(xué)習(xí)方式。在設(shè)計過程中，學(xué)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(xué)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(xué)習(xí)，給學(xué)生搭建了平等發(fā)表意見的平臺，在寬松、和諧的學(xué)習(xí)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(xué)生的潛能，將學(xué)生間的差異轉(zhuǎn)變?yōu)橛行У慕虒W(xué)資源，促進(jìn)學(xué)生間的互動發(fā)展、發(fā)現(xiàn)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(qiáng)學(xué)法指導(dǎo)，促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)。“授人以魚”不如“授人以漁”，學(xué)生作為學(xué)習(xí)的主體，需要通過獨(dú)立的分析、探索、實(shí)踐、質(zhì)疑、創(chuàng)造等方法來完成教師布置的任務(wù)。在學(xué)期項目的實(shí)施過程中，教師有時間根據(jù)不同的學(xué)生情況因材施教，進(jìn)行學(xué)法指導(dǎo)，使學(xué)生掌握多樣化的學(xué)習(xí)技能和方法，幫助學(xué)生學(xué)會思考，學(xué)會自我調(diào)整和自我評價，讓學(xué)生會學(xué)、善學(xué)。
3.探究學(xué)習(xí)，充分發(fā)揮學(xué)生的潛力。學(xué)期項目最大限度地創(chuàng)設(shè)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(shè)計理論與方法的過程中，鼓勵質(zhì)疑;支持并指導(dǎo)學(xué)生利用業(yè)余時間，充分利用實(shí)驗(yàn)平臺、課堂內(nèi)外的資源進(jìn)行探究解疑;以人為本，尊重學(xué)生設(shè)計過程中的創(chuàng)新想法與結(jié)論。為保護(hù)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(shè)計延伸到課外，如進(jìn)行機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計實(shí)踐活動等，從設(shè)計構(gòu)思獨(dú)特的運(yùn)動機(jī)構(gòu)、新的零件結(jié)構(gòu)等，方面去入手，提高和加強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
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