林毅贞 姚劲松

（阳江职业技术学院 广东 阳江 529500)

项目教学法在《机械设计基础》教学中的应用*

林毅贞 姚劲松

（阳江职业技术学院 广东 阳江 529500)

根据高职教育的培养目标，从项目教学的涵义、实施过程、教学案例等方面就《机械设计基础》课程如何进行项目教学作了初步探讨。

项目教学法；机械设计基础；应用

高职培养目标定位于技术应用人才和高技能人才。在科学技术迅猛发展的今天，这种人才不仅要有合理的知识结构，还要有全面的职业素质和职业能力。

《机械设计基础》是一门培养学生机械设计能力的技术基础课程。这门课内容复杂、理论性强、知识面广，学生觉得比较枯燥。鉴于此，笔者结合近几年《机械设计基础》教学的经验，将德国职业教育常用的一种教学方法——项目教学法应用到实践教学中来，通过实施一个完整的项目，将理论教学、课程设计、实训实习等实践环节整合成相互关联的整体，在教学中培养学生的实践能力、创造能力、综合能力、交流能力、合作能力和解决实际问题等能力，取得了较好的教学效果。

项目教学法的涵义

项目教学法是指学生在教师指导下通过完成工作任务而进行学习的教学方法。这里的“项目”是指有结构的项目，是相对独立的、客观存在的、相对完整的工作任务。这一工作任务要求制作出符合特定标准的产品，即制作的产品要有一定的尺寸，包含特定的材料，能发挥特定的功能，达到规定的质量标准等。高职教育项目教学法的涵义是：高职院校制定有实际意义的项目与计划，组织学生自主设计项目实施计划，进行自主学习、践行和操作，以培养学生学习能力、方法能力、社会能力以及提高素质为目标的教学模式。这种教学模式以真实情境为学习环境，能有效地建立课堂与社会生活的联系，使学生的学习更有针对性和实用性。学生以探究活动为主要学习形式，强调自主思考、探究和体验，从而发展实践能力和创新能力；以小组合作为主要组织形式，因为较大的项目一个人往往难以完成，所以通常需要几个人或更多人进行合作，这可以培养学生的合作意识和合作能力，促进学生间经验的交流以及更有效的学习。

项目教学法实施的基本过程

创设情境 创设问题情境是项目教学良好的开端。在教学中，教师应根据教学内容和学生实际创设情境。情境设置应尽量与行业企业实际工作情况相一致，从而把学生引入需要通过技能来解决现实问题的情境中。

提出项目任务 教师根据实际的问题情境提出一个或几个项目任务设想，然后与学生一起讨论，最终确定项目的目标和任务。为便于学生能力迁移，项目任务的规模和难度应适当。

制定项目计划 在此阶段应根据项目的目标和任务确定工作步骤和程序。为了更好地调动学生的积极性，充分发挥学生的主体作用，可把学生分组，每组选一名组长，全面负责小组学习、讨论和项目的安排，对各成员进行分工，确定什么时间到哪些单位去调查，调查哪些人物，如何探讨问题原因，通过什么方法去改进等等。学生按项目要求进行协作学习，围绕项目开展小组讨论、分析、研究，并写出研究报告。

实施计划 在项目实施过程中，学生应处于主体地位。无论是资料查找、方案构思、调查访问，还是材料和工具清单的准备、机械零件制作等工作都应由学生自主完成，让学生在“做中学，学中做，做中练”，在实践过程中学习知识，训练技能，掌握技术。教师的作用是引导、督促、检查，及时帮助学生解决小组在项目进行过程中出现的困难和问题，保证项目顺利完成。

项目评估 评估是项目教学法的重要环节。通过项目教学得到了哪些启示，获得了哪些知识和技能，项目的设计和完成过程是否有缺陷，有哪些需改进之处，完成项目还须加强哪方面的知识，这些都需要学生去反思。只有通过这样的反思和评估，学生的自主学习能力才能逐步提高。

教学案例

笔者带学生在工厂实习时，发现开料机在给钢材开料的时候，锯条经常断裂（如图1所示）。为了理论联系实际，更好地使学生掌握课程相关知识并提高职业能力，笔者对学生提出了一个项目任务：开料机锯条断裂情况调查及原因分析。学生对这个项目非常感兴趣，以小组的形式开展了调查研究。

图1 开料机锯条断裂现场图

调查研究的目的 一是结合理论知识与实际生产，运用理论知识分析实际情况，解决实际问题，把专业理论知识应用到生产中去。二是学会研究问题的方法。

参加调查研究的成员 6名学生。

问卷调查 对工人的调查问题及回答情况：（1）开料机在工作时，锯条是否常常断裂？工人答：断锯是经常的事，有时一天断两三次，多时断六七次。（2）断锯会造成什么影响？工人答：很麻烦，要经常换，浪费时间和精力，也影响开料；有时还会造成危险，当我们从旁边经过时，遇到锯条突然断裂，打到身上，就会造成伤害。（3）锯条一般怎样断裂？工人答：一般都是在焊接口那里断，偶尔在没焊接的地方断。（4）锯条是由什么构成的？工人答：不知道（调查者也没找到相关材料或说明文字）。（5）那你们平时是怎样使用锯条的？工人答：直接套在两个轮子上，开机就切钢材、开料。（6）锯条为什么会断裂？工人答：不清楚。

小组成员提出断锯的可能原因 开料机的工作情况是：锯条由厂方焊成圈形套在两个开料机的轮子上，轮子转动带动锯条移动，锯条被定位棒扭转三十多度后垂直切削钢材。通过仔细观察锯条工作的情况，发现锯条总是在切削钢材后断开，并且多是在接口处断开。于是学生认为，造成锯条断裂的原因可能是：（1）接口焊得不好；（2）锯条与工件间的摩擦力太大；（3）操作者进给的速度太快。

小组成员间的探讨 （1）锯条在切割钢材时，不仅受到两边轮子的拉力，同时还受到两个扭矩的作用及工件对它的摩擦力和支持力。当锯条同时切割三块钢材时，摩擦力突然增大，如果焊接口焊得不好 （例如在焊接过程中对锯条进行了局部不均匀的加热，产生了焊接应力和变形），当锯条工作时，焊接应力与工作拉力和摩擦力叠加产生更大的应力，当该应力大于屈服点应力时，产生新的塑性变形导致断裂；或者是焊接不牢固，在接口处有气孔，导致焊口处强度、塑性、韧性下降，在扭矩的作用下被扭开而断锯。为了证明焊口好坏造成的影响，学生用火焰钎焊工具焊了两条锯条，同时工厂老师傅焊接一条。学生没经验，焊得很粗糙。在师傅的指导下，学生把锯条放进开料机里，还没转一圈，焊的锯条就断在焊口处，老师傅焊的锯条转了6圈还没断。师傅还告诉他们，用UBN-8半自动带锯焊接机来焊接，效果会更好。（2）钢材是顶着一根定位棒被垂直切削的，如果冷却不够，钢材在开料机的高速连续锯割下，产生热量，工件膨胀，锯会被夹在工件与钢材间，摩擦力增大，很容易磨坏锯齿。如果此时排屑液排屑不好，铁屑夹在缝中，增加背吃量或者卡住锯条，就会造成阻力过大而断锯。为了证实这种想法，学生在右侧夹住锯条的夹位前再加一条冷却并排屑的管，一来可以使冷却加强，二来在锯屑到达夹位时，就被排去一半，减少锯屑与锯条在经过夹位时产生的摩擦，观察发现锯条果然不容易断裂。为了减少摩擦力，还可以添加润滑剂。经过查找资料，在乳化液中添加3%的MB-202白色固体润滑剂，在同样工况下锯带寿命能延长5倍，且锯削切口表面粗糙度大有改善。（3）好的机器还要有好的操作者，即操作型人才。师傅在进给时速度太快，锯条突然碰到钢材，阻力突然增大，使其工作应力大于其抗拉强度，便会突然断裂。所以操作者操作速度太快也是锯条断裂的原因之一。

改进方案 经过小组的研究讨论，得出如下改进方案：（1）焊接口要焊好，可考虑用UBN-8半自动带锯焊接机来焊接。（2）在右侧夹住锯条的夹位前增加一条冷却并排屑的管。（3）进给的速度不要太快，而是要逐渐加快。（4）适当添加润滑剂。（5）因为问题多发生在焊接口处，而焊接口径向受力最差，此时，锯条又受到扭矩的作用，易断。所以，可以考虑把锯条式开料机改装成齿盘式切割机。

[1]石伟平.时代特征与职业教育创新[M].上海：上海教育出版社，2006.

[2]王明伦.高等职业教育发展论[M].北京：教育科学出版社，2004：107-108.

[3]石伟平，徐国庆.职业教育课程开发技术[M].上海：上海教育出版社，2004：222-223.

[4]黄靖龙，罗先进，曾设华.项目教学法在高职专业课程教学中的应用[J].淮北职业技术学院学报，2007，（4)：92-93.

[5]徐朔.项目教学法的内涵、教育追求和教学特征[J].职业技术教育，2008，（28)：5-7.

（本文责任编辑：谢良才）

G712

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：1672-5727（2012）02-0099-02

林毅贞（1972—)，女，广东阳江人，硕士，阳江职业技术学院机电系讲师，研究方向为物理教育与机械设计。

姚劲松（1975—)，女，广东阳江人，硕士，阳江职业技术学院机电系讲师，研究方向为机械制造与数控技术。

*本文系阳江职业技术学院课题《项目教学法在机械设计与制造教学中的应用研究》（课题编号：2010jgyb04，主持人：林毅贞)的阶段性研究成果