项目驱动教学法在《电子精密机械设计》教学中的应用

贾方+付欣

摘要：《电子精密机械设计》课程的知识点与实际问题紧密联系，传统的以教师课堂教学为主的教学方式，只能让学生孤立地了解知识点，并不能提高他们专用设备设计的能力，故提出将项目驱动教学法应用在课程教学中，从而提高学生解决实际工程问题的设计能力。

关键词：项目驱动法；机械设计；电子精密设备

中图分类号：G642.4 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）35-0090-02

一、前言

1.《电子精密机械设计》课程介绍及教学现状。随着电子元器件及其工艺、材料的迅速发展，电子机械设备逐代演变，已由生产白炽灯泡、电子管等电真空专用机械设备，发展至当今全自动、高效率的半导体大规模和超大规模集成电路精密机械专用设备[1]。《电子精密机械设计》正是我校应对这种发展趋势而开设的一门专门针对电子专用设备设计的课程，旨在让学生们深入了解专用设备，提高学生专用设备设计的能力，进而培养创新性专用设备的人才。这门课程知识点与实际问题紧密联系，而现有的教学方式主要采用传统的课堂教学模式，学生只能记忆性地了解了知识点，而不能感性地了解知识点和理性地应用知识点；学生只能培养纸上的设计能力，不能培养解决工程问题的设计能力，因此传统的教学模式无法达到令人满意的教学效果。

2.项目驱动教学法的内容和应用现状。项目驱动教学法是一种行为引导式的教学形式。这种教学方式以项目为主体，学生在教师的帮助下，紧紧围绕一个共同的任务活动中心，通过对学习资源的积极主动应用，进行自主探索和互动协作的学习，并在完成既定任务的同时，引导学生产生一种学习实践活动，使学生通过任务的探索过程学习[2]。与传统的教学法相比，项目驱动法能更大地激发学生的学习兴趣和求知欲望，培养学生自主学习、分析问题和解决问题的能力。目前一些高校的计算机程序设计语言的教学活动采用了项目驱动法，并取得了较好的教学效果。《电子精密机械设计》是一门实践性很强的课程。在电子精密机械设计课中采用项目驱动教学法，就是让学生通过自主学习和相互合作，完成教师布置的项目，建构真正属于自己的知识与技能[2]。这些项目包含了电子精密机械的各种关键机构，使得学生在做项目的过程中学习并应用自己所学的知识和技能，从而达到真正地掌握知识和技能。

二、项目驱动教学法的实施要点

1.知识点的传授和项目相结合。知识点的传授与项目相结合，有助于学生实施项目时，不存在知识点学习的困难或应用的障碍。项目中所涉及到的知识点应在课堂上提前介绍，依据学时的安排，调整知识点讲授的广度与深度。

2.项目选取和布置的注意点。项目的选取范围应覆盖课程的重点内容，可以通过一个大项目覆盖所有重点内容，也可通过几个小项目涉及几个重点内容。项目的难易度适中，应使学生觉得项目有点难度但自己通过努力可以完成，这样的项目是比较好的。项目的选题还需要与实际应用相关，有了应用背景，学生做项目的兴趣度也会提升。项目布置时，应明确设计要求、设计任务和设计的关键点，这样学生才会有的放矢，从而顺利地完成项目。

3.项目分组的注意点。小组规模是影响学生参与的一个重要变量，如果小组规模较大，部分学生的分工会出现重复或是任务不足，如果小组规模较小，组内成员的任务过于繁重，有时导致项目不能顺利完成。教师应设定小组规模的范围（一般2～5人一组为宜），让学生们自由组合。

4.鼓励实验测试和实物加工。机械专业对学生的动手能力要求较高，实验测试和实物加工是锻炼学生动手能力的一个重要途径。常常出现纸上设计的机构，看起来合适，实际做起来是不合适的，因此在学生实施项目过程中，教师应鼓励学生完成实验测试和实物加工，从而检验机构设计的合理性。

5.项目的考核。项目的考核是检验学生完成项目的一个重要总结，项目的考核应包含设计文档、口头报告、实物或实验展示这三部分。设计文档锻炼了学生总结设计过程的文字撰写能力；口头报告锻炼了学生口头汇报的能力，口头报告还应包含教师和学生提问环节，检验学生的完成情况，锻炼学生思考的能力；实物或实验展示直观地反映学生项目完成的效果，同时增强学生的动手能力。

三、项目驱动教学法在“电子精密机械设计”中的应用实例

下面以“陶瓷放电管全自动打印机”为例介绍如何开展项目驱动教学法。

1.知识点的讲解。由于陶瓷放电管全自动打印机涉及上料机构、打印机构、供墨机构、传动机构（凸轮机构）、下料机构的设计，因此布置项目之前，教师应大概讲解凸轮机构、上料机构、下料机构、控制系统等相关章节，为学生的项目实施扫清未了解知识的障碍。

2.项目选取和布置的注意点。“陶瓷放电管全自动打印机”项目与实际紧密联系，难度适中，学生在了解了相关知识点后不会出现看到题目而不知所措的现象。接下来，教师应明确项目的要求。该项目要求学生完成打印机的整机设计，包括上料机构、打印机构、供墨机构、传动机构（凸轮机构）、下料机构等的设计，使该设备满足打印质量要求，其中自动上料机构保证放电管的供料率；打印机构实现陶瓷放电管的打印，要求保证打印质量；凸轮传动机构驱动打印机构，使其完成打印任务；供墨装置是为印章提供油墨的机构，要保证油墨厚度均匀。教师还应指出项目实施的关键点，例如陶瓷放电管对自动上料的特殊要求：一方面该类放电管的形状和尺寸使放电管在振动排料时出现多种姿态，给自动上料带来一定难度，因此自动上料机构的设计必须保证放电管的供料率。另一方面，放电管在振动料斗中的振动，会造成放电管之间的碰撞和摩擦，进而影响放电管的外观甚至质量，进而影响打印质量，因此要优化振动料斗的机构以减少放电管间的碰撞和摩擦。“陶瓷放电管全自动打印机”是一个较为复杂的系统，因此需要向学生说明设计的要求和设计的关键点，同时鼓励学生组队合作完成，培养他们的团队精神。

3.实物的加工和实验测试。要求依据设计图纸，加工陶瓷放电管全自动打印机。加工之前可通过多次文档报告或口头报告，不断改进设计，从而使得加工出来的实物是可行的，实物的完成会让学生有成就感，让他们对学习《电子精密机械设计》增添兴趣。

4.项目的考核。项目的考核综合设计文档、口头报告、实物或实验展示这三部分，分别占40%、30%和30%。设计文档应注意规范性，图纸是否规范、合理；文字描述是否正确、翔实；图标是否清晰等等。口头报告应注意学生表述是否明朗、思路是否清晰，若发现学生的思路有误，应及时纠正，防止后续工作的中断。实物或实验的展示是成果最直接的体现，教师应对完成的实物或实验测试提问，掌握学生从项目实施过程中遇到的关键问题，以及他们解决的思路。

《电子精密机械设计》是一门实践性很强的课程，知识点与实际问题紧密联系，传统的以教师课堂教学为主的教学方式，只能让学生孤立地了解知识点，而不能让他们熟练地应用这些知识，提高他们专用设备设计的能力，本文提出将项目驱动教学法应用在课程教学中，让学生将所学知识与实际应用相结合，学生对电子精密机械具备感性的认识，有助于他们进一步掌握知识点，提高机械设计的能力。

参考文献：

[1]徐祥和，贾方，张志胜，电子精密机械设计[M].南京：东南大学出版社，2000.

[2]陈帼鸾，项目驱动教学法在C++教学中的应用[J].科技教育创新，2009，（7）：200-201.

作者简介：贾方（1968-），女，江苏省盐城市，博士，副教授，研究方向：机械电子；付欣（1988-），女，江西省高安市，硕士，助教，研究方向：机械电子。endprint