項目教學在機械設(shè)計中的作用
時間:2022-03-18 11:06:00
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在職業(yè)教育體系中,項目教學法的內(nèi)涵在于通過提出一個完整的“項目”工作,并且在隨后的教學過程中圍繞其進行切合實際的、有效的教學活動。它將傳統(tǒng)教學體系中的知識內(nèi)容轉(zhuǎn)化為若干個“教學項目”,從而激發(fā)學生的學習熱情、調(diào)動學生的積極性,在圍繞著項目組織和開展教學的過程中,使學生可以直接全程參與、體驗、感悟,并及時探索和發(fā)現(xiàn)新知識。項目教學法為學生提供了一個良好的學習環(huán)境,在學習過程中更體現(xiàn)了當代職業(yè)教育的特點,對于發(fā)展我國職業(yè)教育起到了積極的作用。在機械設(shè)計基礎(chǔ)這門課程中,每一章節(jié)的知識均和實際生產(chǎn)中的內(nèi)容非常貼合,因此,更便于實施項目教學法。
一、項目教學法的概念及理論基礎(chǔ)
在新世紀,我國課程的改革把學習方式的轉(zhuǎn)變作為主要內(nèi)容,倡導“主題探究”與“設(shè)計學習”活動,具體內(nèi)容是強調(diào)學習方式的轉(zhuǎn)變,設(shè)置研究性的課堂學習形式,改變學生單純、被動地接受教師知識傳輸?shù)膶W習方法,構(gòu)建開放的學習環(huán)節(jié),為學生提供多條獲取知識的渠道。在這樣的背景下,項目教學法應運而生。針對我國職業(yè)教育的現(xiàn)狀,教育部門制定出了以行動為導向的項目教學法。具體內(nèi)容為:把整個課堂學習過程分解成為一個個具體的項目或事件,設(shè)計出具體的教學方案,不僅傳授給學生理論知識和操作技能,更重要的是培養(yǎng)他們的職業(yè)能力。這里的能力已不僅僅是指知識能力和專業(yè)能力,而是包含了方法能力(方法能力是指主要基于個人的,一般有具體和明確的方式、手段、方法的能力。它主要指獨立學習、獲取新知識技能、處理信息的能力。方法能力是勞動者的基本發(fā)展能力,是在職業(yè)生涯中不斷獲取新的技能、知識、信息和掌握新方法的重要手段)、接納新知識的學習能力以及與人合作完成項目的協(xié)作能力等。其最顯著的特點就是“以項目為主線、教師為主導、學生為主體”,改變了以往“教師講、學生聽”的被動教學模式,創(chuàng)造了學生主動參與、協(xié)同合作、探索創(chuàng)新的新型教學模式。
二、項目教學法的實施條件和步驟
項目教學法在實施的過程中要因材施教、因?qū)W生而異。在實踐生產(chǎn)中,項目教學中的項目是以滿足人民生活或工作的需要為目的而設(shè)計出的一件具體的、具有實際使用價值的任務(wù),所以,使用項目教學法進行教學的課程需滿足以下條件:一是該項目可用于學習教材中所講授的教學內(nèi)容,有一定的實用價值,且具備一個結(jié)構(gòu)清晰的任務(wù)書;二是能把每次上課的理論和實踐緊密結(jié)合在一起,并與企業(yè)的生產(chǎn)過程或?qū)嶋H的商業(yè)活動有較為直接的聯(lián)系;三是學生必須能夠獨立進行項目實施工作,能在一定時間內(nèi)自行組織、制定自己的學習計劃并完成項目活動,教師只是作為向?qū)Ш皖檰枮閷W生提供必要的幫助;四是在項目完成后,學生要有具體的成果展示,以體現(xiàn)所學到的理論知識和各項具體的能力。
從實施項目教學法需要滿足的條件可以看出,在項目教學中,學習過程是一個人人參與的創(chuàng)造實踐活動,注重的不是最終結(jié)果,而是完成項目的過程,其具體的教學步驟有以下四步。第一,確定項目:這一點主要是由教師來完成的,包括確定項目內(nèi)容、任務(wù)要求和工作計劃,設(shè)想在教學過程中可能會發(fā)生的各種情況及學生對項目的理解和接受能力。第二,理論知識的儲備:針對某一具體的項目,由教師引導學生完成相應理論知識的學習。第三,計劃實施:學生按照項目的工作計劃確定工作步驟,并在項目的實踐過程中理解和把握課程要求的知識和技能,體驗創(chuàng)新的樂趣,培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力。第四,檢查評估:師生共同對項目工作結(jié)果進行檢查評分,共同討論、評判工作中出現(xiàn)的問題、解決方法、實施效果等。在項目教學過程中,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(jié)合起來,不僅提高了理論水平和實操技能,而且在教師有目的地引導下,培養(yǎng)了學生的綜合能力。同時,教師在觀察學生、幫助學生的過程中,又可以提高自身的專業(yè)水平??梢哉f,項目教學法是師生共同完成項目、共同取得進步的教學方法。
三、項目教學法在機械設(shè)計基礎(chǔ)課程中的應用
機械設(shè)計基礎(chǔ)這門課程中的各個章節(jié)均與生產(chǎn)實際中的具體內(nèi)容緊密結(jié)合,如在輪系這一章節(jié)中,我們就能以汽車變速箱的傳動設(shè)計為任務(wù),引出不同輪系的作用、原理及計算設(shè)計方法,并引導學生完成設(shè)計汽車變速箱的項目;在齒輪傳動的學習中,提出設(shè)計單級齒輪減速器的項目,使學生具備分析減速器的組成和工作原理、進行齒輪傳動設(shè)計的能力,同時對齒輪的加工、齒輪傳動的潤滑和保養(yǎng)有所了解。下面,筆者以設(shè)計帶式輸送機中的傳動裝置來說明項目教學法在機械設(shè)計基礎(chǔ)課程中的具體實施步驟(見圖1)。
(一)確定項目任務(wù)
項目任務(wù):設(shè)計單級齒輪減速器。帶式輸送機的結(jié)構(gòu)簡圖如圖2所示,需設(shè)計其中的傳動裝置即減速器(如圖2),要求如下:1、已知條件。輸送帶拉力F=3.2x10N,輸送帶速度v=1.7m/s,滾筒直徑D=450mm。2、工作條件。傳動不逆轉(zhuǎn),載荷平穩(wěn),起動載荷為名義載荷的1.25倍,輸送帶速度允許誤差為±5%,兩班制工作,工作年限為10年。3、學習目標。能夠分析減速器的組成和工作原理;能夠進行軸的設(shè)計;能夠掌握一些強度和剛度的計算方法。4、最終目標。提升學生對機械系統(tǒng)的分析能力和設(shè)計能力;提升學生讀圖、識圖和繪圖能力;提升學生的實際動手能力;提升學生的團隊協(xié)作能力;提升學生的創(chuàng)新能力。
(二)增加理論知識的儲備
在學習過程中增加減速器中軸的功用、類型及材料;軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計;軸的受力分析;軸的參數(shù)計算等知識的學習,以便后續(xù)學習的順利開展。
(三)制定項目任務(wù)流程
明確本項目教學的三維學習目標,了解具體的項目學習任務(wù)及學習過程,制定項目任務(wù)流程圖(見圖3)。
(四)檢查評估
檢查是項目教學法中的一個重要環(huán)節(jié)。項目工作結(jié)束后要以企業(yè)的行業(yè)規(guī)范作為評價的主要標準。首先,由學生進行組內(nèi)的自我評估,然后組織學生進行組間互評,相互找到各自的優(yōu)、缺點,在學習別人優(yōu)點的同時改正自身的缺點。通過這樣的方式,不但讓學生掌握了知識,還培養(yǎng)了學生分析問題與解決問題的能力。最后,再由老師對項目設(shè)計做出總體的評論,選擇出最好的機械裝置、最優(yōu)的傳動方案、最優(yōu)的控制方案,并一一做好點評工作。四、項目教學法實施后的成效與反思當前,項目教學法是世界先進國家職業(yè)教育所廣泛采用的一種教學方法,它有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神、協(xié)作能力,大大激發(fā)了學生的學習興趣,使學生在學習過程中由被動變主動,并且老師教學中邊做邊講、學生邊做邊學,真正做到了“教、學、做”體化教學。同時,項目的完成過程不僅培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新能力及發(fā)現(xiàn)、解決問題的能力,還在提高專業(yè)技能的同時提高了學生獨立自主能力和團隊合作的精神,故在教學效果上起到事半功倍的作用。
同時,實施項目教學法也對教師和學生提出了更高的要求和挑戰(zhàn)。首先,教師要快速從傳統(tǒng)的角色中走出來,實現(xiàn)自身角色的轉(zhuǎn)換。即在項目教學過程中的每一個階段,教師都要不斷完成引導者、授業(yè)者、指導者、評價者的角色轉(zhuǎn)換。其次,教師應發(fā)揮積極性,提高自主研究能力,變被動研究為主動研究,深入到自己的專業(yè)中去,尋找問題、設(shè)置項目、設(shè)置情景、解答學生在完成項目過程中的疑惑,真正成為學生的“導師”。而學生也要擯棄舊的學習觀念,配合老師的工作,并真正投入到項目教學的過程中來,積極主動地完成整個項目,將項目教學落到實處。