项目教学法在机械设计课程教学改革与实践的研究

刘桂珍　于影　殷宝麟　于峰　李宪芝　姜国栋

摘要：以机械设计课程教学为载体实施项目教学法，将传统理论教学内容整合成四个设计项目，通过实施项目教学内容要求学生完成各个阶段的设计任务，使理论学习始终与工程实践结合，强化学生工程理念，培养学生自发参加各类工程实践活动的热情，进而探索出一条培养高素质、具有创新思维与工程实践接轨的人才培养教学模式。

关键词：项目教学法 机械设计课程设计 教学改革

中图分类号：G642 文献标识码：A

文章编号：1004-4914（2016）07-191-02

机械设计承载着为中华民族的振兴提供技术支持重任，机械设计水平是衡量一个国家机械设备先进性的重要度量指标。机械设计作为工科院校机械类和近机类专业一门重要技术基础课，该门课程教学效果直接影响学生在后续专业课学习、课程设计、毕业设计等实践环节的教学质量，对毕业生在就业环节中能否快速进入角色有重要影响。机械设计课程自身的特点，是集工程实践寓于理论知识学习高度结合统一体，符合项目教学法在教学过程中有完整项目实施载体的客观要求，因而在机械设计教学环节中实施项目教学法，实现理论教学与工程实践的较好结合，强化学生工程理念，进行卓越工程师素质训练，符合高等教育为社会各界输送合格人才的教育宗旨。

改革开放近40年，“中国制造”走过了从“世界工厂”顺利于跻身世界第二大经济体的里程，却鲜有高科技含量原创机械设计产品，已成为制约中华民族实现强国梦的重要因素。创新是一个民族不朽的灵魂，是衡量一个国家提升经济实力和技术水平的不竭动力，培养出具有创新能力的高素质工程类人才，完成从“中国制造”到“中国设计”强国的转变，是高等工科院校机械类专业，为共和国实现强国梦提供的最好人才基石。

本文以项目教学法在机械设计课程教学改革中为载体，旨在通过机械设计课程教学内容的改革，强化工程理念，调动学生参加各类工程实践活动的热情，进而探索“集工程实践知识、创新能力培养和专业素质于一体”，实现高等教育快速回归工程实践的本质，为21世纪输送更多更好的合格工科人才。

一、项目教学法的内涵

“项目教学法”是美国哲学家、教育家杜威提出的教育理论。其实质在于将教学环节设定为服务于工程实践中的一个完整项目，强调理论教学目的是更好服务于工程实践，通过完成项目来挖掘学生创造潜能，进而达到提高学生解决工程实际的能力。

机器是由成千上万个零件组成的，零件是机器最小制作单元.机械设计课程所要传授给学生的知识要点就是从机械零件设计人手，进而达到完成整机设计的目的。在机械大类中，是与工程实际接轨最近的一门技术基础课，从通用零件设计人手，掌握机械零、部件的设计准则，进而完成工程实际零、部件设计，有着项目教学法所需完成和实施载体，因而在机械设计课程中，实施项目教学法，具有其它课程所无法替代的先天优势。

二、传统机械设计教学中存在的问题

机械设计在机械工程学科中，承载着培养时代需求、具有高素质和高科技含量的原创性设计人才的重任。在教学内容上，机械设计分为理论教学和实践教学两个环节，在传统教学中，高等教育过分关注理论基础的研究，导致培养出学生高分低能现象普遍，所学内容与工程实践明显脱轨，以至于在课程设计或毕业设计等环节中问题成堆。长期以往，高校培养出的工科人才严重偏离工程实践轨道，造成高校和企业之间出现明显人才两难局面：源源不断的毕业生在就业难的同时，企业却难以招到合格的工科人才。在华跨国公司和国内科技公司人才需求调研结果，在数以千计工科院校中，只能从国内10～15所大学雇佣到合格工科毕业生。重塑高等教育服务于工程实践的本质，强调高校育人服务于社会的理念，深化机械设计课程教学改革，培养出具有创新能力的合格人才，是21世纪高等教育深化教学改革的重要课题。

三、实施项目教学法，精心设计教学环节

基于项目教学法的机械设计课程教学，将机械设计各章节的教学内容和章节顺序重新整合，按照工程设计中机械主体分为“原动部分—传动部分—执行部分”作为机械设计项目教学主线，将理论教学内容设计成四个教学项目，具体实施项目内容和各阶段所能达到的能力目标如表1所示。以学生作为教学主体的项目法教学，旨在通过分组实施各阶段项目所完成的设计任务，提高学生将所学知识应用于工程实践的能力。

四、上好绪论课，项目教学始终贯穿教学主线

绪论课教学是教学过程中的一个重要环节，是教师向学生拓展知识视野的窗口，是学生洞察课程体系，理解和认知课程内涵，精准把握课程服务对象的重要课堂。精彩的绪论课设计会吸引学生对该门课程的深厚兴趣，从而为该门课程学习做好铺垫作用。我们所设计绪论课教学是以火车发展的进化史为标志，详细地向学生介绍了工业1.0、2.0和3.0时代的典型标志，以二级减速器拆装作为课程认知机器的对象，让学生认清机器是由成千上万个零件构成，机械零件作为机器的最小制作单元，最终会影响机器质量和性能。强化本门课程学习最终目的，是将机械原理所绘制机构运动方案通过机械设计手段最终转化成可加工零件实体的过程。通过绪论课中引入减速器的实体拆装，强化学生工程理念，明确本门课程学习最终要解决是的工程实践中的具体设计。使学生在学习本门课程之初，就清楚本门课程在教学计划中所起的作用和学完该门课程应掌握的内容。在首次进行机械设计绪论课教学环节中，明确本学期本门课程所应完成的项目内容，学生3～4人自由组合成为一个设计团队，根据每个项目设计内容，分段实施各个项目设计工作，使理论教学内容寓于到各个项目具体实施中，通过课程学习，完成相关设计项目，最后通过组与组之间、组内同学之间，根据各阶段项目教学实施、完成情况加以评判，进而达到机械设计课程理论学习应用于工程实践的目的。

结语

通过项目教学法在机械设计课程教学中的实施，量化学生在各个项目学习过程中应完成的设计任务，清晰各个设计阶段设计要点，进而提升工程实践能力；通过项目教学法在机械设计课程教学中的实践，探索项目教学法在其它课程中的教学模式，优化教学内容，调动学生参加各类工程实践活动热情。基于工程知识的实践性，进而探索出一条培养高素质、具有创新思维与工程实践接轨的人才培养教学模式。