基于项目驱动的机械制造技术教学改革与实践——以漳州职业技术学院的实践为例

吴海勇



基于项目驱动的机械制造技术教学改革与实践——以漳州职业技术学院的实践为例

吴海勇

（漳州职业技术学院 机械与自动化工程系，福建 漳州 363000）

提出了基于项目驱动理论的机械制造技术课程教学改革与实践，分析了项目驱动教学的实践理论基础与可行性，并探讨了项目教学在高职院校机械制造技术课程中理论联系实践的具体实施细节。实践结果表明，项目驱动理念在机械制造技术的教学实践中具有良好的操作性和可行性，能提高学生的专业综合能力。

教学改革；教学实践；项目驱动；机械制造技术

1 引言

机械制造技术是高职院校机械制造及其自动化、机电一体化、数控技术等专业的一门专业必修主干课程，主要的教学目标是为使学生掌握机械制造领域的基本理论、方法，并掌握机械制造的相关基本技能。课程需要在一定的理论基础上进行充分的实践操作学习，是一门需要有较好理论基础的实践课程。机械制造技术课程涵盖了金属切削原理与刀具设计、机械制造工艺学、金属切削机床和机床夹具设计等多方面的理论知识[1]。学生的主要先修理论课程包括互换性测量技术、机械制图、金属工艺学等，先修实践环节主要有金工实习，同步实践环节包括机床的车、铣、刨、磨、钻等加工实训。

由于本课程包括了金属切削、制造技术、机床构造等方面内容，所涵盖的知识点比较多，而且侧重实践操作能力，传统的教学模式使得学生对课程的掌握程度并不高。而且本课程一旦忽略了实践能力，课程的教与学就显得很枯燥乏力，学生就会逐渐失去学习兴趣，参与度也比较低。针对本课程的这些特点，突破传统的教学模式和课程架构，开发出新的教学模式与理念，引入了基于案例分析、项目驱动的教学实践方法，注重情景引导，激发学生的探索新知识的欲望，提高学生的学习效果。

2 项目驱动教学设计

项目驱动教学实践主要是以学生为主导，教师作为引导辅助的一种教学方法，实现“工—学”交替的情景互动教学。教学设计中，把教学内容分成各个教学任务—教学项目，学生或教师根据教学方案设计的教学任务安排，以教学项目为教学“线索”，将课程的主要内容隐含体现在教学项目中，学生在教师的指导和帮助下分析项目的问题，和解决项目需要的理论知识和相应的思路，设计并完成项目所需的过程，学生边学边动手完成既定的教学任务。项目驱动的主要架构是[2]：项目导入—项目分析—项目设计—项目实践—项目评价。教师在项目驱动过程要引导学生正确的分析项目特点，解决项目需要的知识储备，项目实践需要注意的操作步骤和细节，项目完成的评价标准等，引导学生先易后难，先简后繁，循序渐进的完成课程所设定的各项任务安排。在本课程的项目教学中，教师要注重对教学情境环境的设定，使之与实际工作环境相吻合，采用启发性教学，充分体现高职院校注重学生实践动手能力的特色，融入“工学结合”的教学理念。教学过程应实现学生为主体，教师为辅助，项目为驱动任务，能力提高为目标，寓教于乐，通过项目任务为载体，使学生“驱动”起来，主动学习，创造性的学习，从而实现学生的理论水平、实践操作能力和创造性思维的培养。

实践教学显示，本课程更加侧重理论与实践操作能力的结合，因此在项目驱动教学中应该注意以下几点[3]：1）在学生分组讨论和实践的过程中，需要合理安排学生分组分配。针对学生的特性，不同学生的学习基础不一样，理解能力各不相同，因此在分组学习过程中教师需要将基础优差学生合理搭配，避免出现两极分化。2）在给定学生项目任务前，教师必须了解项目任务所需要解决的所有问题，学生所需要具备的相关知识储备，学生如何实现各自的角色扮演，如何引导学生主动思考解决问题，在现场教学中应该注意的问题，引导学生制定合理的项目任务解决方案。3）在制定合理的项目解决方案后，学生在实施既定的方案时，教师应该引导学生按实际生产情景来进行操作，注意观察学生的实践操作情况，并及时纠正学生实践操作过程中错误操作，或进行示范演示，鼓励学生进行团队合作，协作学习，共同完成项目任务中规定的个人任务和小组任务。4）在学生完成小组项目任务，要组织学生进行小组讨论，分析完成项目任务过程中的经验和遇到的相应问题如何进一步更好的解决，教师要针对各个小组的实践表现以及出现的共性问题和个性问题进行逐一的点评。通过讨论和点评，提高学生对项目任务的认知和实践能力。

3 项目驱动教学案例分析

以简易阶梯轴的加工的项目驱动教学为例分析[4]。

3.1 项目任务描述

拟加工如图1所示的简易阶梯轴零件，制定其加工工艺并实施。首先分析零件图纸加工工艺性，规划零件加工工艺路线，选择合适的加工机床，选择夹具确定装夹方案，选择加工刀具与切削用量；其次编制零件加工工艺卡片与刀具卡等工艺规程文件；再次根据工艺规程文件编制、校验该零件车削工艺并加工出该零件；最后根据加工质量，优化切削参数与加工工艺路线。

本项目任务所驱动的任务案例是机械加工中常用的零件。学生在夯实机械加工原理知识的基础上，教师针对本案例加工的零件进行具体分析：从零件车削加工工艺规划与实施所需要的背景知识、工作程序等方面按照企业工作流程和工作标准进行，使学生逐渐从零件车削加工工艺规划与实施初学到掌握。并根据自行设定的加工工艺规划在相应的机床设备上实践加工过程并检验其加工质量。

图1 简易阶梯轴加工项目任务

3.2 项目任务目标

通过本项目任务，使学生应该达到以下能力：

1）以合作的方式分析简易阶梯轴零件图纸的加工工艺性，根据零件图纸技术要求与生产批量分析工艺装备加工该阶梯轴的可行性。

2）查阅相关的手册和工具书，确定加工工艺和毛坯形状绘制毛坯图；并确定车削加工的工艺基本路线以及相应的走刀路线。

3）根据项目要求，能够选择合适的机床进行加工，并确定工件的装夹方案和装夹工具。选择合适的加工刀具，并确定加工参数。

4）在教师的指导下，制定零件的加工工艺卡片，确定检测工量具，合格完成加工过程。在完成加工工件后能够独立检测工件加工质量，找出提高加工质量、降低成本的方法和途径，优化切削参数与加工工艺路线。

3.3 项目背景知识

学生需掌握相关的机械工程材料知识，车削加工基础理论知识和刀具、工量具的使用。阶梯轴是机械制造加工中最常见的零件之一，属于回转体类零件。轴的分类有直轴与曲轴；有转轴、心轴、传动轴；有实心轴与空心轴等。制造轴类零件常用的材料是中碳钢和低碳合金钢，常用的热处理方式有调质、淬火、退火和表面处理等。随着对加工质量和精度要求的提高，如何更加经济、合理的加工出高品质的轴类零件是学生在项目任务驱动中要解决的关键问题。

3.4 项目教学实施

3.4.1 项目任务分析

针对项目中阶梯轴的特性做以下分析：1）车削零件图纸分析；2）加工工艺分析；3）车削找正装夹方案及夹具选择；4）车削刀具与切削用量选择；5）制定加工工艺文件—加工工艺卡片；6）车削加工实践操作。

教师对上述问题进行概述性分析，将学生合理分组分别讨论以上问题，以学生自主自发的寻找问题分析问题解决问题为项目的驱动力，过程中，教师应注意分流引导、归纳总结。

3.4.2 项目任务的实践操作

在完成对项目的分析讨论，制定加工工艺卡片后，教师对各个加工方案进行点评，指出在实践操作中需要运用到的新知识点和在加工阶梯轴过程中需要注意的事项。然后由学生在机床上利用自行制定的加工工艺加工阶梯轴，待加工完成后，教师利用工量具对学生加工的零件进行精度检测，并针对不合格的零件进行分析，指出加工过程中的错误之处，并让学生在重复实践中改正错误。最后，教师应对各组的加工工艺进行点评，并有针对性的提出项目任务的最优化实施方案。通过项目驱动教学使学生对项目教学内容有更加深刻的理解，项目驱动的实施过程也是对学生发现问题、分析问题、解决问题和实践动手能力的综合锻炼。

4 项目驱动教学评价

项目驱动教学评价是学生对项目目标完成度的一个衡量标准。项目教学评价应体现教学主体、教学内容和评价方式的多元化，评价的结果应该是学生在项目过程和结果以及在团队合作中的综合表现。项目的评价可以通过项目汇报、成果展示和小组答辩等多种形式综合体现出来。学生成绩的综合评价可以由自评（30%）+互评（30%）+师评（40%），评价的依据可以通过表1和表2体现出来。

表1 项目教学评价学生自评和互评表

表2 项目教学评价教师评价表

5 结论

通过实践教学显示，基于项目驱动的机械制造技术教学对于学生的理论水平、动手操作能力和团队协作精神都有较大的提升，对学生理论联系实践、分析问题解决问题能力也有较大的提高，能够激发学生的学习兴趣，从而“驱动”学生主动学习和实践操作探索。总之，项目驱动教学法在机械制造技术教学中的运用很好实现高职院校“工学结合”的特点，学生的综合能力得到较好的提高。

[1] 李 华.机械制造技术[M].北京：高等教育出版社，2010.

[2] 闫文平,肖亚慧.高职机械制造技术课程项目化教学设计[J].教育与职业,2010,705(29):142-143.

[3] 董兵兵.任务驱动法在《机械制造基础》教学中的运用[J].广西轻工业,2011,152(7):150-151.

[4] 张明建.零件数控加工工艺规划与实施工作页[M].厦门：厦门大学出版社，2010.

Teaching Reform and Practice of Mechanical Manufacturing Technology Course Based on Project Driven ——As an Example of Practice of Zhangzhou Institute of Technology

WU Hai-yong

(Zhangzhou Institute of Technology, Fujian Zhangzhou, 363000，China)

Teaching reform and practice of mechanical manufacturing technology course based on project driven is discussed in this article. The practice basement and feasibility of project driven used in the course is analyzed. The definite practice details of project driven are carried out in the course of mechanical manufacturing technology by linking theory with practice. The practice results show that, the teaching practice of mechanical manufacturing technology based on project driven is a practical and feasible way to enhance the students` major comprehensive abilities.

teaching reform; teaching practice; project driven; mechanical manufacturing technology

G718.5

A

1673-1417（2013）01-0074-05

2013－01－18

吴海勇（1985－），福建龙海人，助教，工学硕士，研究方向：机械制造与设计；精密高效加工技术。

（责任编辑：季 平）