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一、精选教材内容,合理安排各章课时
《机械制图》的理论基础是画法几何,机械制图是画法几何的最终目的,画法几何的投影理论200多年来一直被各国作为工程技术人员的“语言”的语法,但现行很多教材对该部分内容的引入多少不一,所以教师在实际教学中应做好取舍,首要是将投影的基本方法与点、线、面的投影讲解清楚,使学生的基础理论知识牢固树立,根据我多年来的教学体会,该部分课时应占机械制图教学总课时的15%左右。《机械制图》教学的重点是在图形的各种表达方法上,而组合体的视图又是视图表达的基本内容,起着承上启下的作用。该章的重点又是形体分析法和线面分析法。同时,对于视图上的尺寸标注和看视图的方法两节内容应着重从讲清基本原理入手,逐步培养学生的空间想象力。机件的表达方法是《机械制图》课程的重要内容,该节内容介绍了国家标准中图样画法的各种规定,这是讲解的重点。同时,对各种表达方法的基本概念、画法及特殊规定等内容,应讲清、讲透。有了这些基础之后,学生再学习零件图、装配图的知识就会轻松许多。
二、综合运用多种教学手段,充实课堂内容,充分利用周围各种实物、模型
机械制图这门课程对于一部分学生来说入门阶段较为困难,不易掌握。为了避免引起不必要的混淆,一般情况下大多数学校只讲授在我国普遍使用的第一角画法,以求让学生清楚地掌握三视图的结构及绘图、识图的方法,而对国际上常见的第三角画法只作简单介绍甚至不予讲解。然而近年来随着改革开放步伐的加快和科学技术的高速发展,很多企业引进了国外的计算机辅助设计、辅助制造(CAD/CAM)系统,这其中有些软件画出的零件图及装配图就是第三角画法,更有一些外资企业直接使用外方图纸。因此技校毕业生遇到类似情况的现象将会非常普遍。虽然绘图的原理是相通的,但是由于学生没有系统正规地学习过第三角画法,因而不能很快地独立上岗操作,对学校、企业和毕业生个人来讲都造成了一定的损失。针对这种情况,我们在教学中应作一些相应的调整,在投影作图、机件的表达方法、零件图、装配图等内容学习完毕后,在学生对机械制图这门课程有了全面、深入的认识并在一定程度上掌握了相关知识的基础上,在课程的最后阶段给学生讲解一些第三角画法的知识,并准备一些实际生产用的第三角画法的零件图,让学生们进行较充分的识图练习,这样既能开拓学生知识面,又不致于引起学习过程中的混淆。
在讲解点、线、面投影的基本规律时,学生往往对基本投影面的概念不是十分清楚,入门很慢,而这节内容又是机械制图课程的理论基础,如果学生对该节内容掌握不好,将直接影响今后各节内容的掌握,因此,为了让学生能够牢固掌握点、线、面投影规律,必须在讲解中运用灵活的教学方法。如将教室的地面、两面墙壁所在的面比作三个基投影面H面、V面、W面,手持一篮球或教棒在空间,将篮球或教棒规为空间的一个点S或直线L作讲解,将会起到形象生动和事半功倍的效果,学生对该节知识会掌握得非常快。对于机件表达方法的讲解,可将各种挂图及模型带进课堂,结合模型讲解,课间还可让学生仔细观察,拨摆各种模型,加强感性认识,不应单单只作教师讲解使用。
三、合理使用媒体技术
随着现代教学手段在各个学校的普及,教师可以运用多种多媒体技术实施教学,在备课时利用Powerpoint、AutoCAD、Solidworks来呈现教学内容,如呈现包括教材中的各种例图及习题集上需要讲解的典型例题等。一方面,可以减少教师在黑板上板书及绘图的时间,另一方面,电子课件中丰富的色彩、逼真的模拟效果,更好地吸引了学生的注意力,有利于丰富其视觉听觉感官,使其快速形成空间想象能力和空间分析能力。另一种方式是通用等软件制成三维动画,在大屏幕上演示形象逼真的三维立体造型,使学生能直观看到立体的各个角度,并观察三视图的形成过程。对于一些如投影变换,截交线相贯线的示解等模型演示效果欠佳的投影几何学问题,通过多媒体演示能形成更好的直观效果,便于学生学习,进而加深学生对课本知识点的理解与掌握。
四、加强徒手绘图训练
职校学生的就业主要是面向生产工程的第一线,在生产现场解决问题,因此,徒手绘图是必不可少的技能,徒手绘画的主要内容是三视图、轴测图及组合体、零件图、在掌握了机械制图的相关知识后,提高徒手绘图能力的方法就是多练,只要教师和学生多付出,就定会有收获。
五、适当练习并及时评讲
每次作业都及时批改,并在课堂上对大多数学生都容易犯的共性的错误作统一评讲,及时纠正学生理解上的偏差。个别学生可以课后单独辅导,这样学生会对自己的薄弱环节和错误留下深刻印象。有时我故意在黑板上画出错误的视图,请学生检查有无需要更改的地方,引导学生展开讨论,通过讨论,学生的学习主动性被充分调动,既活跃了课堂气氛,又使学生对所学内容留下了深刻印象。
关键词:机械制图 教学 体会
一、激发学生学习兴趣,提高课堂教学效果
学习兴趣是学生对学习活动或学习对象的一种积极认识或意识倾向。当一个学生对某门学科发生兴趣时,他总是心情愉快地去学习,积极主动地获取知识。在课堂教学中,重视培养学生的学习兴趣,创设轻松愉快、生动活泼的课堂气氛,是激发学生学习动力的关键。在教学中,我重点从以下几方面入手培养学生的学习兴趣。
1.以“层次清楚、条理分明”的教学内容吸引学生。
讲课是提出问题、分析问题和得出结论的过程。提出问题要自然明确,分析问题要做到层次清楚、条理分明,做出结论要简明准确、便于记忆。在讲授过程中要富有启发性,使学生能够通过自己的思考分析来得出正确的结论,这样既提高了他们的思维能力,又增强了他们学好这门课的信心。
2.以“疑难”激发学生的好奇心,提高学习兴趣。
解决疑难是学生学习的需要,提出疑难,让学生去思考,更是教学的关键环节。在学习基本体视图画法时,可以在画出基本体三视图的基础上,要求学生思考用不同的截面去切割基本体后三视图又会是什么样子?又如在讲组合体视图画法时,可以提问两个基本体叠加时,不同的相对位置,会使组合体三视图发生什么变化,激发学生的求知欲望。
3.以“成功的体验”获得快乐,增加学习动力。
有这么一句话:“成功的欢乐是一种巨大的情感力量,它能使学生产好好学习的愿望。”所以,教师要做到深入钻研教材,因材施教,使不同层次的学生都有所收获,都能体会到成功的欢乐。当代职业学生的表现欲望强烈,同学、尤其是老师的激励和赞扬是他们实现持续自主学习、提高学习效率和学习兴趣的有效保障。
总之,兴趣是强有力的催化剂、稳定剂,是学生学习的动力源泉。因此,教师在教学中应不断变换教学方式,有机结合听、说、读、写,运用教育学、心理学上的规律和理论,保持学生学习的浓厚兴趣,让他们不断提高注意力,时常体会成功的喜悦,从而真正掌握一种低耗、高效的学习方法。
二、注意直观教学和选择图例,归纳绘图方法,并多做练习。
1.注意直观教学和选择图例
绘制和识读机械图样的空间想象,主要是依据实体的空间形体投影规律。为了培养学生的空间想象能力,完成从实体到图例,使用直观教学法,先引导学生进行观察实体,然后再从观察中得出空间形体投影规律;也可以从教学的某些结论出发,先讲授有关的理论知识,再以实体的形式加以验证。以便把学生的注意力引向认识实体的空间特征。因此,教师在备课过程中,对本课时选择什么样的直观教学手段,要引导学生观察什么,注意什么,要得出什么结论,怎样结合讲解,什么时候演示,怎么演示才能让全体学生都能看懂等等,都应经过周密的考虑。但是应该指出,直观教具只能起“拐杖的作用”。目的是帮助学生“走路”,而最终必须去掉“拐仗”能独立“走路”才行,所以随着学习过程的进展,应当逐步有控制地使用直观教具。过多地使用直观教具,会使学生过于依赖这些直观教具,不利于培养他们的抽象思维能力和发展空间想象力。
《机械制图》教学的完成主要是通过绘图来实现的。诸如立体表面取点;机件表面交线(截交线、相贯线)画法;组合体的组合形
式,视图画法、读图方法以及已知两视图补画第三视图……等等。为了紧扣讲课的主题,必须十分重视图例的选择。选用的图例目的性要明确并有一定的典型性,作图量不宜太大。图例的选用可以在别的教材上挑选,或自行设计,但比较复杂的图例应尽量选用所使用的教材,以便于学生复习。凡涉及画图方法的内容,最好在黑板上边讲边演示作图过程,以提高学生的理解程度和便于掌握所学的内容。
2.注意归纳绘图方法
机械零件的形状是多种多样的,为了教得其法,学得轻松,教师在组织教学的过程中,应该充分运用分析、归纳等逻辑艺术,提炼讲授内容注意归纳各种绘图方法及视图特点。诸如:
(1)从截切平面有积聚性的投影上定出点的一个投影,利用立体表面取点的方法即可求出该点的其余两投影,如此反复即可求出截交线;
(2)切割组合体则具有“由切割而成的图框包含在一个大图框之内”的视图特点。
3.注意多做练习
学生在课堂上听懂教师的讲课并不难,但要较好地理解和掌握本课程的内容,培养较强的空间想象能力与一定的表达能力,则需通过一定课时进行绘图、读图、切制模型和绘制轴测图等实践活动。所以教师在进行教学时,除保证足够的课外作业外,还应安排一定比例的课内练习。课内练习的习题必须精心挑选,尽量与讲课的内容、要求和学生的实际情况相结合。题目要有针对性,使之有利于帮助学生归纳和掌握教材的要点,有利于讨论解题思路和分析常见的错误等。题目还要有思考性,使之有利于训练思维方法和培养空间想象能力。
三、利用多媒体课件辅助教学,提高课堂教学效率
本课程在许多地方需要有动态的演示,其中包括复杂组合体的三视图画法。如果只是由教师去用语言表达,学生很难想象出组合体的组合步骤,极易出现漏画、错画,甚至画不出来的现象,就得不到好的教学效果。通过课件演示,使枯燥的内容变得生动形象,让学生很轻松的看到组合体的组合过程、步骤,并可以根据演示逐步画出复杂组合体的三视图,让学生在新颖的教学方式下掌握绘图的过程与方法,充分调动学生的学习积极性。这种方法深受学生的欢迎,在教学中也得到了广泛应用。
总之,通过以上各方面相结合教学,学生对学习《机械制图》有了浓厚的兴趣,反映效果较好,空间想象及动手能力都有明显提高。
参考文献
关键词:互换性与测量技术基础;教学方法;课程改革
0 引言
《互换性和测量技术》是高职高专机械类各专业的重要的技术基础课。包含几何量公差参数和误差检测两方面内容。是从事机械及相关专业工作人员的必备知识与技能。本门课的学习需要以《机械制图》、《机械设计》等相关课程的知识做基础,同时这门课的良好掌握,也是后续更好的学习《机械加工工艺》等课程的手段和技能。由此可见,《互换性和测量技术》这门课程是联系基础课和专业课的纽带与桥梁,重要性可见一斑。
1 教学方法体会
这门课程特点很鲜明: “四多一广”。即名词术语多、标准项目多、抽象概念多、符号代码多,涉及的知识面广(如机械制图、机械设计基础、机械制造基础等),同时理论性及实践性都很强。由于课时安排的限制,怎样在有限的课时里让大家理论扎实,技能熟练是教师要思考和解决的问题。
(1)理论教学方面
高职教育的培养目标是高技能应用型人才。对理论学习的要求是实用,够用,能用,不要求深入研究。重点培养实际动手操作能力。《互换性和测量技术》课程的教学需要在此前提下开展。有人说,高职教育理论不重要,关键的是学生会操作。但是没有扎实的理论基础,所谓的技能也只是没有根基的高楼,看似高大壮观,实际不堪一击。所以我们绝不能忽视理论知识的讲授。
本课程在公差与配合这部分教学内容中,包含了大量基本术语和定义,以及项目代码等。如果只是一味机械性的灌输,学生难免会觉得枯燥难记。所以在教学中,要注意这些术语和定义之间的区别和联系,在概念的讲解中,多举一些实际加工和测量的例子,理论联系实际,将晦涩难懂的文字变成具体的加工和测量的画面,从而提高学生学习的积极性,降低学习的难度。比如在讲解“形位公差中的圆跳动和全跳动”,如果只是单纯照着课本上的平面图来讲概念,很难理解。但是换个角度呢,以大家在实训时的加工场景为背景,通过介绍圆跳动误差和全跳动误差是如何利用百分表测量得到的,反过来推出圆跳动公差和全跳动公差的概念,这样更容易理解和接受。同时也引出了一种常用量具,百分表。为后续测量内容的学习打下基础。
(2)实操技能方面
本课程包含的一块重要内容就是误差的检测。认识不同的量具并正确使用,以及实验数据的处理,是每个工程人员必备的素质。尤其是对于高职高专院校的同学,动手能力的培养尤为重要。所以测量技术部分的实验必不可少。
量具种类繁多,价格高低不一,在经费允许的情况下,购置一些常见量具在课堂进行演示教学,并且给学生自己动手的机会。最大程度的发挥学生的主观能动性,使每个同学都能参与,都有收获。另外可以参观工厂计量所(站),了解计量工作的性质及任务;参观量具生产厂,了解量具的制作和检验方法,使学生扩大知识面,加深对理论的理解,并对生产实际有初步的认识。
2 存在的问题
(1)本课程的理论教学存在一定难度,由于课程内容本身的特点,理论部分内容较多且专业性较强,学习过程相对单调枯燥,学生的积极性较难调动。
(2)本课程涉及的知识面较广,在学习中要用到《机械制图》、《机械设计》等课程的知识,很多同学基础薄弱,相关课程知识难以做到融会贯通,给本课程的学习造成一定困难。
(3)由于本课程课时安排有限,理论和实验部分往往很难兼顾,实验课时常常在不得已的情况下压缩,导致误差检测部分的内容,学生的掌握情况较差。从教师到学生,都应提高对专业基础课实验的重视,呼吁学校在条件允许情况下,加大实验设备的投入。
3 课程的教学改革
时代在发展,科技在进步,对人才提出的要求也越来越高,传统的教学安排已经无法很好满足教学需要。在这种情况下,教师需要转变教育思想,改变教育观念,根据本学科的发展和课程特点,不断优化教学内容、改革教学方法。
(1)对教学内容和实验环节进行合理删减和优化
高职高专的理论教育是以实用,够用,能用为原则。鉴于本课程的课时有限,必须对本课程的教学内容进行合理删减。比如 “典型零件互换性”等章节,专业性很强而内容冗长。包含了孔与轴、滚动轴承、键与花键、螺纹件、圆拄齿轮等零件的互换性。教学时,一般可着重讲述1~2种零件的互换性,比如孔与轴等。其余不做过细讨论。
对实验环节的调整,主要是考虑测量仪器的种类繁多,无法一一详细介绍,要做到有重点,有针对的讲授和训练。对于大家熟悉而常用的仪器,主要是加强使用技能的熟练性和规范性,比如百分表,游标卡尺、螺旋测微器、万能角度尺等;对于一些大家陌生但普遍的仪器,则要详细介绍其用法、功能和使用场合。比如三坐标测量仪、气动量仪及角度仪等。
(2)理论和实践环节合二为一
本课程传统的教学方式是将理论和实验分开讲授,这样讲授有其弊端,比如很多同学轻理论重实验,导致理论知识不扎实;还有些同学过于依赖课本,理论脱离实际。可以考虑在理论教学中插入实验任务环节,带着任务学理论,带着理论做实验,将理论和实践融为一体。比如在讲授几何量公差参数这部分内容时,可以用一个简单装配体的课程设计贯穿其中。
几何公差参数这部分包含了测量技术、尺寸公差与形位公差及表面粗糙度等,学习目标是要求学生在掌握基本理论的基础上,学会测量和标注。所以在课程安排上,可以插入一个简单装配体的测绘设计。首先是测量技术基础的教学,如果单纯对照书本介绍量具及其用法,单调且枯燥。条件允许的情况下可以购置一批结构简单的装配体,发给学生,让学生亲自测量、读数并且进行误差的数据处理。在尺寸公差部分内容中,进行了概念和项目代码的讲授后,就可以先让学生根据自己测量得到的数据在装配体的相关零件图上进行尺寸标注。然后是形位公差的测量与标注,根据装配体的形状和结构特点,学生自主选择需要标注的形位公差项目,条件允许的情况下尽量让同学们自己测量得出结果,进行标注。接着是对装配体的表面粗糙度进行标注。有了《机械制图》的基础,很多同学对表面粗糙度这个概念并不陌生,不过只是字面的理解远远不够,本门课要让大家对粗糙度有更深入的理解和掌握。在教会大家如何测量粗糙度值后,由同学们自己对装配体的表面粗糙度进行正确测量和标注。最后老师对同学们做的测量和标注进行必要的指正,同学们进行查缺补漏,找到这块内容中自己的薄弱点。具体实施过程见下表:
在这部分内容的教学中,教师的讲授和同学们的实践同步进行,同学们主动发现问题,带着问题去思考去探索最后解决问题。整个过程学生的参与度高,积极性高,收获较大。
(3)课后作业和考试方法的改革
本门课的教学重点是基本概念、定义和项目代号以及测量实验,不应强调公式的推导及数据的具体计算。所以作业的布置,不应该局限于书本的课后计算选择题,应注意增加综合性,实践性和思考性题型。作业的形式也可丰富多样。比如实验报告,学习心得,或者参观体会等。
本门课传统的考核形式是纸质考试,以卷面成绩作为本门课的最终成绩。考核的内容集中在概念的记忆和数据的计算上,并不能全面反应同学们对本门课的学习掌握情况。所以应该对本门课的考核形式进行改进。可以考虑一种开放性的考核形式,比如以某一零件为任务,完成这个零件的从尺寸测量,形位误差的测量、表面粗糙度的测量,然后在零件图上标注尺寸,形位公差,和表面粗糙度。教师对同学的测量过程和最后的标注分别打分,完成考核。
4 结语
作为一门重要的专业基础课,《互换性和测量技术》的建设对于机械专业同学整个学科理论体系的建立非常重要。作为教师,应重视机械类专业基础课程的建设。不断更新教育观念,提高教学质量,加快课程内容和教学方法的改革,本文所介绍的方法基本可行,在实践中可以收到一定的效果。但有待于进一步修正与深化,使之不断趋于成熟和完善.通过不断努力,必将使《互换性与测量技术基础》课程得以更快的发展,更好地促进学科建设。
参考文献:
[1]任建华,魏效玲,赵立新.关于《换性与测量技术基础》课程教学方法和课程改革的探讨[J].河北建筑科技学院学报,2004(6):102.
当内心坚定了目标之后,付诸行动才是最重要的。从第一天上课开始我就很认真地去听课,并且做好各科目的笔记。高数、电工电子、机械制图……每一节课我都很用心地去听,并且提前做好预习工作,在完成课后作业时再把上课没听懂的东西弄懂,渐渐地,我发现把大学的科目学好没想象中的那么难了。
对于我们学模具专业的人来说,机械制图是最重要的一门科目,想把它学好,不仅需要很强的立体感,还要有认真严谨的做事态度,因为这里的每一个文字,每一根线条都是有国家标准的,否则就是错误。但并不是每一个人都天生具备有强烈的立体感这一天赋的,如果没有,只有通过加倍努力的练习来增加立体感。为了把专业课学好,我几乎每天都在不断地练习,抓紧时间完成作业,决不把作业留到第二天,因为明天还有明天的事,拖拉是极其不好的习惯。所以我每天晚自习下课后都会留在教室很晚才回宿舍,时间一长也就不怎么觉得晚了。直到有一次,那天我回去的比平时早了很多,宿管员叔叔看到我时笑着说了一句:“今天那么早就回来啦?”那时候我才意识到,我平时回宿舍原来有那么晚。但是,笨鸟先飞,勤能补拙,我相信我的付出一定会有回报的。而事实证明,经过这一年的勤奋学习,我很荣幸地获得了xx年度国家励志奖学金,对于我来说,这是多么光荣的事情啊!我的辛勤付出终于结出了累累硕果。
大学校园,是储备知识和能量的地方;大学生活,是充满了活力和生机的。因此,在认真学习的同时,我也在寻找各种机会锻炼自己。在学生会招新的时候我报名了社会实践部,而且很荣幸的被录用了,从那以后我又多了一件事:拉赞助。刚开始,我对于拉赞助一点也不懂,更不好意思在陌生人面前滔滔不绝地展示自己,但在学长们的鼓励与教导下,我展开了第一次拉赞助,当然,这第一次赞助是以失败告终的,但是我并没有就此放弃,慢慢的一次又一次去和店主谈判,一次不行两次,一家不行两家、三家……为了给运动会拉赞助,在运动会举行之前,我几乎跑遍了市区所有适合拉赞助的店铺。还记得西郊的一家火锅店,我连续去了六次,从第一次开始老板就拒绝了赞助,可是我和我的同学们还是继续坚持着,连续一个星期几乎每天一有时间就去那家火锅店,有时候等老板有事出去了我就在店里一直等,等到老板回来为止。虽然最后这次赞助还是以失败告终,但是在这次失败里我总结出了好多经验与交谈技巧,为以后赞助的谈判打下了坚实的基础,就是在这样一次次的失败中我不停地总结着经验和教训,终于在运动会之前取得了还算不错的赞助成绩。在这拉赞助的过程中我慢慢地懂得了不是在一开始谁就注定会成功的,成功的人是在经历了无数次失败后总结了他失败的经验和教训并且不断改进才换来的成功。
摘要:本文基于计算机技术的普及、机械/工程制图、计算机绘图等课程间的关系,讨论三维图形绘制与相关能力培养的有机结合。
关键词 :机械/工程制图 教学模式 三维图形布尔运算课程
现代计算机是一种按程序自动进行信息处理的通用工具。随着科学技术的进步和计算机技术的普及,计算机发挥着越来越大的作用。尤其是AutoCAD、SolidWorks等绘图软件应用和普及,不仅使得计算机绘图的学习更加容易理解和快捷掌握,同时也使三维图形绘制与相关能力培养有机结合得越来越紧密、越广泛。而作为工程技术人员的专业基础之一,识图、绘图和空间想象的思维能力以及形体表达的实际操作技能必须具备。所以要在强化基本理论的同时,还要着力培养学生的操作技能,有机地协调好操作定向、操作模仿、操作整合与操作熟练等操作技能的形成阶段,并以此为基础推动学生的综合能力的提高。
一、使用计算机绘图软件丰富教学
要具备上述这些能力和技能,可用的教学模式有以下几种。
一是让学生看平面图形,想象立体形状,再让学生画平面投影。这样的过程比较抽象,往往增加了学习难度。
二是让学生看直观的三维形体,如长方体、正方体、圆柱体、圆球体等,然后对比识别一些简单的立体图,从而对三维空间有一个感性认识,逐渐引出投影作图规律。但这样需要有足够的三维形体模型,成本高,且不能实时地、动态地满足实际作图要求。
三是使用AutoCAD、SolidWorks等计算机绘图软件。在软件提供的三维空间中教师可以适时绘制灵活多变的三维形体模型。而且由于计算机技术的广泛应用,更使得这些绘图软件易学、实用,因此这样既可以让学生模仿操作,绘制整合、体会投影关系,又可以给我们提供一个良好的教学环境,同时也培养了学生的动手能力和空间想象力。所以我们应使用计算机绘图软件来满足教学的实际需要。
如果使用计算机绘图软件,让学生掌握工程绘图的基本知识,就意味着教师既要掌握相关计算机绘图软件的使用,又要在教学中根据教学内容适时展示或创建三维图形,并要在指导学生绘制相应三维图形、进一步熟练操作技能的基础上体会、理解投影作图的规律。
二、利用三维图形绘制与相关能力培养结合
下面用几个实例体验三维图形的绘制与相关能力的培养。
1.点在三维坐标中的位置
如图1所示,在AutoCAD的三维建模空间中,直观地表示了一个点在三维坐标中的位置。显然,点和三维坐标轴的位置关系直观、准确。在教学中绘制或指导学生绘制,可以可直观、有效地引导学生的空间想象,便于理解点的投影规律。而相关类似图形的绘制,在AutoCAD的三维建模空间中也是简单、方便,容易实现的。
2.直线在三维坐标中的位置
如图2所示,在AutoCAD的三维建模空间中,清楚地表示了一条线段在三维坐标中的位置。线段的两个端点与三维坐标轴的位置关系直观、准确,可以帮助学生观察并可进一步直观、准确地分析和理解直线的投影规律。同样教师可以指导学生动手演练,在操作模仿的过程中,引导学生理解点与直线的关系及其投影规律,这样对教学的效益和学生的收获是多方面的。
3.由平面图形生成简单三维图形
在教学中,我们可以演示由二维封闭图形拉伸生成三维实体(图3)和由二维封闭图形旋转生成三维实体(图4)的过程,从中可以了解二维图形的绘制和理解相应三维实体的形成过程。这个过程可以引导学生思考为什么要绘制这样的几何图形、是否有替代的方法等等(启发学习兴趣、探索能力等)。这里要结合整个的图形及其相关的知识,综合考虑如何快捷、方便地绘制平面图形。这也是对平面绘图方法、灵活运用能力的考量。然后在平面图形的基础上我们再拉伸、旋转生成三维图形。
4.切割生成三维图形
关于切割生成三维图形,我们取十字轴实物为例(图5),了解切割生成三维图形的过程,体会绘图过程中相关能力的培养。
首先引导学生分析、思考怎样在阶梯轴(图4)基础上生成十字阶梯轴(图6)、十字圆弧槽阶梯轴(图7)和带螺纹孔的十字轴(图5);然后考虑如何切割,意在让学生自觉地进行操作整合的应用(涉及平面几何、立体几何、数学、机械基础、机械制图等基础理论知识的综合运用);最后融会贯通,形成可行的制作方案(例如,操作任务、操作要点、操作步骤,预期结果、实际效果等等)。
要在讨论的基础上(学习策略的应用)产生较完整的方案后再着手操作。
例如,对于十字阶梯轴(图6)所示的“1/4圆柱”切割,可以复制“1/4圆柱”,并调整对齐“1/4圆柱”、阶梯轴的相对位置,然后经过实体间的布尔运算(差集)而得到十字阶梯轴。
例如,对于十字圆弧槽阶梯轴(图7)所示的“圆弧槽”切割,经过绘制“圆弧块”实体,调整“圆弧块”的位置,并对相应实体进行布尔运算(差集)而得到十字圆弧槽阶梯轴。
例如,对于十字轴的螺纹孔(图5),可以先绘制二维螺旋线,并经过扫掠、复制和布尔运算(差集)生成如图8所示的螺钉,然后复制到十字圆弧槽阶梯轴中,调整对齐位置,再经过实体间的布尔运算(差集)而得到有螺纹孔的效果。这里的关键点之一是要想到使用二维螺旋线,并设计好扫掠对象(图8中的三角形即螺钉的牙型)。同时我们还可指导学生实时利用AutoCAD提供的截平面来观察实体内部(图9),这就更增添了学习的兴趣,培养了学习的主动性。
总之,这是从感性认识到理性认识,从实践到理论,再由理论指导实践的过程;是操作定向、模仿、整合与熟练的不断加深;是操作技能的升华。显然把握好相关教学过程的转化,有目的地引导和积极推动相关转化,是我们在教学中不断探索和更新的重要方向。
通过上面几个实例的绘制过程,我们可以看到三维图形绘制与平面/立体几何、机械/工程制图、机械基础等的能力往往是密切相关的。而我们有意识地借助三维图形的绘制来培养或引发相关能力,可以有效地提高学习的兴趣、学习的主动性和学习的效果,同时这也是提高学生综合素质的积极手段。
三、搞好相关课程的衔接、加强动手能力
综上所述,为了进一步有效地提高教学效果,需要我们适时调整相关课程间的衔接关系,并加强学生动手能力的操作。
例如,在学习机械/工程制图的投影知识前,首先学维/三维绘图的基本方法,为投影知识的学习打好基础,然后再学习投影理论、三视图等内容,这样既可以给学生演示相关知识,又可以指导学生动手绘制相关图形,并且计算机绘图的知识也可以在机械/工程制图的教学中不断地充实和加深。对这些相关课程的衔接要充分结合教学实践,不断进行有益的调整,旨在理顺相关课程的衔接,推动教学手段的改进和教学效果的提高。
动手能力不是一蹴而就的,我们要善于从加深学生专业兴趣入手,来逐渐提高学生的实践动手能力。因为机械/工程制图、计算机绘图等课程是专业基础课,所以我们应该在这些课程的教学中,适时加强相关动手能力的培养和练习,注意不断引发或积累学生对相应专业知识的兴趣。诸如基础/专业实验室向学生开放,积极开辟学生第二课堂等等,都是对学生的成长非常有益的教学辅助工作。
在教学中注重学生能力的培养,是一个持久的课题、系统的工作。机械/工程制图与计算机绘图等课程的有机结合会促进教学的深入,其他相关课程间也会有着相互的关联,并且计算机技术作为一种通用工具,它的应用也越来越广泛。只要我们认真地把握相关课程及相互间的关联,并对教学进行不断的改进和尝试,身体力行地付诸到教学实践中,就必将会有效地推动教学工作。
参考文献:
[1]杨京山,尹涛.中文版AutoCAD应用基础教程(2012版)[M].成都:西南交通大学出版社,2012.
关键词:机械创新大赛;创新能力;实践能力;团队意识
中图分类号:Th126 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)14-0215-02
在大学期间,“学习”始终是第一位的,更应是全方位的,因此,作为一名大学生,不仅要努力学课本知识,还要积极主动学习相关的实践知识,要利用好在校学习时间,拓宽知识面,积极参加实践活动,争取学以致用。参加“大学生机械设计大赛”(以下简称机械创新大赛)不仅是对所学专业知识的运用与锤炼,同时对于创新能力的提高,决策能力的锻炼,分析判断能力的完善等更具有重要作用。
机械设计大赛也为探索机械设计课程的教学内容改革探索了新的道路[1]。通过实践,让课程学习既能体现“基础”又能体现“提高”。实际上,机械设计大赛既是“精英”的较量,也是广大“平民”学习的大好时机。由于这样的比赛,使得大学教育将创新教育理念能融入到日常教学中,让广大大学生快速的将理论与实际相结合,提高他们自主学习的积极性。让他们能加快从学生到职场的转变。
一、参加机械创新设计大赛,促进专业能力的提高
参加机械创新设计大赛,需要很强的专业知识与专业技能。它不仅需要雄厚的机械设计知识,也需要熟练掌握相关计算机工程软件的应用[2]。因为所有的机械设计思想都要用计算机工程软件进行模拟,为后期作品的加工生产乃至调试提供依据。在整个参与机械创新设计大赛的过程中,才真正体会到专业知识和实践能力的匮乏,在之前的平时学习中,我们总是习惯以考试成绩的高低来衡量自身优秀与否,然而当真正独立完成一项实际作品时,才深刻体会到所学的书本知识仅仅是基础,是奠基石,做项目、做实际作品更需要深层次的知识,对专业知识的掌握要求很高。在参与制作的过程中,用到的很多知识大多是用什么、学什么,边制作边学习,这样学到的知识,不仅效率高、易掌握,更重要的是能理论联系实践,学以致用,促进专业能力的迅速提高。参加机械创新大赛的选手来自机械工程的各种专业,不仅仅是机械设计专业出身。对于非机械设计专业的大学生,通过参加机械创新设计大赛,对他们专业能力的提高同样是效果显著。这些“非科班”出身的选手思维更活跃,作品更新奇,在体现机械设计的主背景下,他们在参赛作品中都增添了不少的发明创造,将自己的专业特色大胆运用到创新设计中,有的增加了图像处理,有的实现了智能控制,改变了机械“傻大笨粗”的传统印象,使其更加灵巧、高效,体现了作品的全面创新,实现参赛选手专业能力的升华。
二、参加机械创新设计大赛,促进分析、判断能力的提高
大学生作为即将踏入社会的群体,需要独自面对许多困难与挑战,因此分析判断能力必不可少。普通的课堂学习对于培养大学生的处理实际问题的分析判断能力作用有限,尤其是在分析判断中会遇到很多不可预知的因素,分析判断能力的获得则更多的来源于实践活动。机械创新大赛这样的科技实践活动对于大学生分析、判断能力的提高效果显著。方案的设计,作品的制作,最后的调试等需要参赛大学生具有专业的知识和能力,同时更需要他们具备缜密的思维、灵活的分析和判断能力[3]。常言道:“失败乃成功之母”,正是在一次次的失败、一次次的改正、一次次的失望与希望之间,他们的分析和判断能力得到了进一步的锤炼与提高,这要比在课堂上收获的东西多得多。
通过指导参赛,指导老师的分析和判断能力也有很大的提高。由于从方案评审到作品制作,指导老师一直全程参与指导,他们能帮助学生更加全面的分析问题,解决问题,这个过程同样也是他们分析和判断能力提高的过程。同样,这个过程还能帮助老师更好的了解学生的所感、所需,为他们今后的教学提供有力的参考,从长远来讲,参加机械创新设计大赛,对整个大学教育意义重大。
三、参加机械创新设计大赛,促进创新能力的提高
创新是社会前进的动力,是人类不断进步的不竭动力,大学生作为推动创新发展的中坚力量,更需要不断提高自身的创新能力。由于学校教育的局限性,很多大学生虽然历经“十年寒窗”,知识水平提高,但由于受体制等各方面的限制,大学生的创新能力普遍较弱,后劲不足,还有待全面提高。大学期间,普通的日常理论学习往往很难激发大学生的创造兴趣,而参加机械创新大赛,能使他们学有所用,使其全身心投入,大大提高了自己的创新能力[4]。由于参加比赛不同于理论考试,解决问题没有可以参考的现成公式、范例,这就真正需要他们运用所学的知识进行仔细分析,认真研究,寻找解决问题的方法,也正是在这种比赛的压力下许多大学生开始独立思考问题,想尽一切办法攻坚克难,创造奇迹。当比赛结束后,他们会猛然发现自己的思路拓宽了,创新能力更是得到了进一步的强化。创新,是一种思维,更是一种行为,提高创新能力的方法也是数不胜数。对于参赛的大学生来讲,参赛的过程实际上就是创新能力的实现与提升过程,参赛的每个人都可以提出自己的想法,通过联想类比、组合创新、转换创新等方法,相互取长补短,最终形成可行的创新方案。参加机械创新设计大赛,是大学生施展才华的方式,更是提高创新能力的平台。
四、参加机械创新设计大赛,促进团结协作能力的提高
参加机械创新大赛实际上是团队与团队的较量,因此,没有团结一致的团队是绝不可能取得好成绩的,团队意识、协作能力对于大学生日后参加工作同样更是不可或缺的能力之一[5]。在平时的日常学习中,这种能力难以得到充分的锻炼,参加实践活动是提高团队合作和协作精神的重要途径,这种团结协作不仅仅体现在参赛小组成员间的相互交流,还体现在与指导老师,与工厂工人的交流合作等方面。只有相关的人员都积极为作品出谋划策,才能节省时间和精力,少走弯路,把更多的心思用在作品上,在这种共同的合力下,才能收获成功。参加机械创新设计大赛是一种团体竞技,由于每名参赛学生都是相关不同专业的优秀代表,在整个过程中,只有大家团结协作,各尽所能,才能合作完成整套完整的作品。当然,在作品的方案论证或是生产制作过程中,不可避免的会产生意见,发生分歧,这就更需要他们认清问题的根源所在,摒弃成见,消除分歧,为着共同的目标,团结起来,通力合作,心往一处想,劲往一起使,形成一股合力,才能无坚不摧,实现共同的成功目标。团体意识,合作精神也正是在这个过程中无形培养和建立起来的,而这种精神是使大学生受益终生的宝贵财富。
五、结束语
创新精神是靠激发的,创新能力是靠培养的,参加机械设计大赛是培养大学生创新能力的重要途径[6]。机械设计大赛是大学生同台竞技,展示自我的良好平台,对大学生的专业能力,分析判断能力以及团队精神的形成等都起着积极的促进作用。大学生正处在人生的黄金阶段,希望每名大学生抓住机遇,珍惜在校学习机会,提高自身素质,为社会发展贡献自己的力量。
参考文献:
[1]张春萍,等.以机械创新设计大赛为契机,培养创新型机械设计人才[Z].全国机械设计教学研讨会,2009.
[2]王院生,等.参加机械创新设计大赛,促进教学水平提高[Z].全国机械设计教学研讨会,2009.
[3]朱得荣.大学生科技创新能力课外培养模式的探索与实践[J].中国电力教育,2011,(19).
[4]卫玉采,等.大学生科技创新教育的现状和对策[J].社会科学论坛,2006,(6).
1.1教师要有创造性
首先,作为教师,要有教学责任心,要认真地备课,认真地讲课,不受旧教学框框的束缚,敢于探索,敢于创新,启发学生的创造力。要有较强的创造性思维水平,要掌握创造学的基本知识,并能指导学生进行创造性活动,懂得教育学,了解教育的规律和方法,能随时注意学生的思想动态与学习情绪。要赞扬学生的创新精神,对于学生的创造性设想,推迟评判。要启发、培养、鼓励学生的创造性。
1.2教育管理人员的创造性
培养学生的创新能力,不但要有富有创造精神的教师,而且要有富有创新精神的教学管理人员,如果不是这样,创新课程是开不好的。教学管理人员,必须有高度的责任心,有全心全意为人民服务的思想,搞好教学管理,搞好教学服务,及时提供教学工作必须的软、硬件,疏通教学渠道。积极支持教师与学生的创新精神,积极支持新生事物的发生与发展,在教学管理之中,不断地创新,包括教学规章、教学制度、教学方法、教学设备、教学材料等方面,为创新教育开绿灯。
2目前在培养学生创新能力方面存在的问题
由于我国基本上实行的是传统教育,以达到创新教育的目的,学校教育特别是课堂教学长期存在的一些问题并未得到解决,在传统观念的束缚和各种考试的重压下,一定程度上压抑了学生的创新精神和实践能力,具体表现在如下几个方面:①过分强调课堂教学,忽视实践训练,实践是创造力产生的源泉,忽视实践训练,就使创造力的形成缺乏源泉活水。②采用注入式教育,重视教师的讲授,一忽视探究启发和诱导,个人不会无缘无故去开发自己的创新潜能,没有创新观念和创新欲望的培养,也无意进行创新探索。③压抑个性发展,注重共性培养,学生的独特的思维能力和独立思考能力得不到发展。④以教材为中心,限制了学生的视野,轻直接经验的获得,重间接知识的学习,这无疑削弱了创造力产生的根基。⑤只注重知识传授,扼杀了学生的创新能力。创造性思维能力是创新能力的核心,学生缺乏对创造性思维能力的培养,尚未摆脱被动学习的局面。
3开展创新教育。培养创新能力的一些途径
3.1循序渐进地培养学生的创新能力
对待学生创新能力的培养,不能操之过急,刚上两天课就要学生拿出创新成果,这是不可能的。要善于引导,因为大学生如从小学开始计算,十二三年来,基本是传统教育,固定不变的模式,造成了根深蒂固的习惯,一时提不出创造性设想。老师要启发、要引导,也一定要逐步加强要求。有的学生概念作业很能回答,而创造性设想很难回答,教师要动之以情,晓之以理。
3.2创设宽松环境,开展自主性实践活动
要树立确立正确的学生观,改变实际工作中存在的对学生的整齐划一,忽视个性的统一管理与束缚,要加强素质教育,引导学生增强创新意识,坚定创新志向,促进大学生创新意识,创新精神的形成,要帮助、指导学生锻炼坚强的意志品质,具有改革创新、积极进取的欲望,鼓励和发展创新性个性。帮组学生自主学习,独立思考,保护学生的探索精神,营造崇尚真知、追求真理的氛围,充分的开发学生的禀赋和潜能。积极开展自主性实践活动,因为实践活动为学生的创新思维提供了丰富的问题情境:实践活动为学生的心智操作提供了交流机会:实践活动的丰富还能有效的调动大脑功能,充分挖掘大脑潜力。
3.3课内课外相结合,校内校外相结合
课内教育为主,课外及校外教育为辅,是创新教育的一种形式。课外活动可以组织学生成立创造发明协会或创造发明小组,这是大学生创造发明活动的主要形式。教师可以当顾问,管理人员尽量地提供必要的帮助。社会实践活动,包括到企业培养基本动手能力,如到机械工厂学会车、钳、磨、刨、铣、冲、镗、钻,到电子电气工厂学会电焊、气焊、烙铁焊、电镀、仪器测量等,机电专业的学生在实训环节中,可根据要求自行设计零件,自行编写零件数控加工程序,并加工制作零件。指导教师根据学生的设计情况,因人而异地进行指导。在这一环节中,学生要设计独特的工艺品,就必须将课堂中学过的机械制图知识、计算机绘图知识、美学修养知识结合起来用于零件设计,用所学的编程知识编写数控加工程序,还要考虑图案的可加工性。在设计、编程、加工制作的过程中,学生得到了比较全面的工程实践能力训练,从而树立起较完整的工程意识,提高了创新意识和创新能力。
4对我院创新教育的几点建议
4.1树立真诚为学生服务的观念,充分尊重学生个性,鼓励学生个性特长和兴趣的发展,提高学生的自我意识与自信心,遵循人才成长规律。
4.2进一步减轻学生负担,要减少必修课,增加选修课,特别要改进考试和评卷方法,给学生提供自由发挥创造力的时间和空间,扩大学生选课自,有利于学生按自己的兴趣、爱好、特长发展自己。
关键字:项目教学;送料机构;安装;调试
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)06-0103-03
以项目任务为引领,“做、学、教相结合的一体化”的教学方式在各校各专业的教学中普遍应用,具体教法各有区别。我们将《机电设备安装调试》课程中的“供料机构安装调试”项目作为应用教学研究,其目的就是要探索出有自己特色的项目任务引领“做、学、教相结合的一体化”的教学方法,为培养学生成才提供服务。本文着重阐述《机电设备安装与调试》课程中的“供料机构安装与调试”项目教学内容。
一、研究背景及其目的意义
1.“机电设备安装与调试”课程开设的历史过程与不足。以往的机电专业既学机又学电,机和电是单列教学。一般中职学校所开设的《机电设备安装与调试》课程,教学模拟设备“自动化生产流水线”普遍购置较少,设备可拆性差,教学时只能讲些机电设备的基本概念、工作原理等抽象理论知识,然后再到实验室演示一下“自动化生产流水线”的模拟操作,学生以看代学,学而不习,很难实现知能转化。因此,诸如上述教学设备不足,教学方法存在缺陷,教学内容与企业工作岗位技能要求脱节,重理论,轻实践,与当今中职学校培养社会急需的操作型、技能型、实用型人才的培养目标不相适应等种种弊端亟须改革,方能使《机电设备安装与调试》课程满足企业生产岗位的需要。
2.通过“机电设备安装与调试”课程开展项目教学应用研究的目的意义。为此,我校特购置三十二台南京康尼公司所产与工厂真实生产状况一致的“自动化生产流水线”模拟教学实验设备(见图)运用于教学。该设备把机械、微电子、电工电子、传感测试和PLC控制等技术有机地结合在一起,使《机电设备安装与调试》课程具备了适应机电一体化教学的条件。老师通过南京康尼公司的培训,增强机和电的综合应用能力。我们以模拟教学实验设备中的“供料模块”为主,在《机电设备安装与调试》课程中设置“供料机构安装与调试”项目,以这个项目教学作为研究对象,制定与企业岗位工作过程一致的项目教学内容,采用以项目任务为引领,“做、学、教相结合的一体化”的教学方法进行实践性教学,其目的意义就是使学生得到切实的训练,毕业后能为企业所用;使老师在制定与企业岗位工作过程一致的项目教学内容过程中,通过有效的教学实践得到专业的提升和发展。
二、研究的目标
1.通过对《机电设备安装与调试》课程中的“供料机构安装调试”项目教学实践,把以前所学各门课程零散的知识串联起来,使学生掌握企业生产岗位所需的知识与技能。
2.制定适合企业岗位技能要求的教学内容。
3.通过教学实践,研究出具有自身特色的以项目任务引领,“做、学、教相结合的一体化”的教学方法,
三、研究的内容
1.对企业“机电设备安装调试”工作岗位、技能要求进行调研分析,从而确定适合“机电设备安装调试”工种岗位技能的项目任务引领的教学内容。
2.通过“供料机构安装调试”这一项目的教学实践,使学生从单纯书本学习向模拟真实情境领域学习转换,确立具有提高学生动手技能的教学方式。
四、研究的实施过程
1.第一阶段:企业调研和参阅有关机电行业的技术资料、工作要求等。从企业调研和查阅的资料可知:随着产业的发展和科学技术的不断进步,机械与电子技术已密不可分,从以前单纯的“懂机”或“懂电”,向既“懂机”又“懂电”,特别是懂得机电技术综合应用的方向发展。为此,我们综合了机械、电子、气动技术、PLC控制技术知识和企业岗位技能要求以确保项目教学应用研究的实施。
2.第二阶段:制定“供料机构安装调试”项目教学内容。如何把“供料机构安装调试”项目教学内容和企业生产实际岗位技能要求相结合,是上好“供料机构安装调试”项目课的关键。我们将企业调研获得的工种岗位工作过程、工作内容和有关“自动化生产线安装与调试”教材中的知识进行整合,制定了符合企业岗位技能要求的以项目任务为引领,“做、学、教相结合的一体化”的教学内容。如“供料机构安装调试”项目教学内容分为三个任务,每个任务又有三个活动,即:
为完成“供料机构安装调试”项目教学,我们把企业中的机电设备安装与调试工作情境引入到“供料机构安装调试”项目教学内容中,使教学的内容与企业的实际需求相一致,从而不但提高了学生学习的兴趣,而且大大增强了学生的动手能力。如:任务一“安装供料模块机械”,以前要认识机械结构是在上完“机械制图”、“机械基础”、“机械制造基础”的科目后,再通过“机械设备构造”理论课程来认识,许多知识点重复且单独教学。现在通过“供料模块机械”的安装内容一个活动来构建完成对机械结构的认识。因为要完成“供料模块机械”的安装,就必须要能看懂图纸,了解机械构造和装配工艺才能正确安装。因此学生通过动手操作的活动,不但把以前学过的零散知识串联起来得到巩固,而且学会了企业岗位所需的技能。
3.第三阶段:实施项目教学的过程。在实施“供料机构安装调试”项目教学过程中,我们打破了原有的理论与实践相分离的教学模式,通过“做中学、做中教、边做边教”,建立了具有自身特色的以项目任务为引领,“做、学、教相结合的一体化”教学体系。为此,在“供料机构安装调试”项目一体化教学中我们实施过程的特色做法为:①以实物为基础、多媒体为辅助,强化项目任务教学。在教学过程中,首先以实物为基础(即:供料模块的全部元器件),充分利用实训实物进行现场教学,因为实物最结合实际,学生获得的印象最深。结合实物只需简单讲解,学生就可明白,事半功倍。为了使学生更好地了解“供料机构安装调试”的装配调试全过程,教师首先利用业余时间进行装配调试,并且把这全过程拍摄下来,然后根据教学内容剪切成一个个独立单元。在以实物教学的过程中,用视频播放演示,通过肢体动作,把一些难以表述的技能知识用视频形式播放,再配以讲解分析说明,直观明了。如果学生在实操时还有不明白的地方还可以反复观看视频并且模仿操作。此方法对于提高学生的操作技能非常有帮助,由此可见,“听+看+说+动手做”是“做、学、教合一”的最佳教学方法。②在做中学、做中教,形成项目教学机制。学生自己制定项目任务工作计划。将学生分成两人一组,两个组为一个大组,以学生为主体,根据项目任务,学生自己制定项目任务工作计划,工作计划融入一个个活动内容,通过活动完成预定的项目任务,使学生学到专业知识、学会技能操作。在活动中鼓励学生充分发挥其主观能动性和个人特点,使学生在做中学到技能。师生共同分析讨论项目任务难点。当碰到疑难问题学生解决不了时,老师就用启发式的提问一步步由简入深地解开学生的疑问,这样不但锻炼了学生的思维,而且提高学生动手解决问题的能力,从而使学生对掌握技能技术充满信心。学生互检、互评、互改,交流经验。当每个小组完成一个活动后,首先让各小组交叉检查、交流经验。因为学生相互检查并在互评互改中,必然要认真阅读相关专业知识,思考、研究别人的习作,阅读和检查本身就是一种交流,学习、思考也是一种提高。通过互评互改,学生能及时发现各自的不足,推己及人,有助于提高纠错能力。同时,从别人的习作中吸取优点,使合作探索研究的精神在习作互评互改中充分体现。这种“做中学”中的互评互改方法,让学生过瘾地当了一会小老师,还使他们的习作在原有的基础上得到提高。教师检查评估考核。当各小组交叉检查和互评互改结束后,教师进行提问考核。通过这些提问考核,让学生及时总结、更好地掌握知识和技能。③在模拟企业真实工作情境的活动中完成“项目任务”。从培养实际职业岗位能力出发,在模拟工作场景的实训室中让学生做中学,讨论项目任务、分析项目任务、操作完成项目任务、总结项目任务。在这一系列过程中构建知识框架;培养学生组织能力、实践能力和创新竞争能力教师在下达“项目任务”后,由学生以小组为作业单位安排工作计划,教师不必干预。当学生通过实践操作证明,自己小组的工作计划有别于其他小组时,会思考分析,从而产生竞争意识。但是教师下达给学生的“项目任务”如果过于简单,会使学生认为缺乏挑战性,从而失去兴趣;如果教师下达给学生的“项目任务”难度超过学生的能力范围,又会使之不知从何下手,失去学习信心,起到相反的作用。因而教师需对学生有充分的了解,应在实际的教学中,根据学生能力的实际情况,分配不同层次、不同难度的“项目任务”,以利于培养学生的组织能力、实践能力和创新竞争能力;教师全程参与学生项目任务。在以项目任务为引领,做、学、教相结合的一体化教学中,专业教师要全程参与,当学生碰到难题,由教师引导学生讨论,学习分析归纳整理,然后加以适当点评。真正做到像职业教育家陶行知先生所说的:“在做上教的是先生,在做上学的是学生。先生拿做来教,乃是真教;学生拿做来学,乃是真学。”④改革考核方法。采用以项目任务为引领,做、学、教相结合的教学方式后,整个课程体系变了,培养目标精确了,考核方法也要相应调整和改变。改革教学考核方法,是实行以项目任务为引领,贯彻做、学、教一体化教学方式的保证,尝试将企业的管理理念引入学校,根据课程自身的特点,使理论考核与实操考核有机结合在一起。采用“理论+实操”的一体化考试。以前,对于专业课的考试,往往是理论笔试一张卷子,实操成绩最后考核。这种考核方法的弊端是理论考核往往脱离实际;实操考核不管中间过程,只看最后结果,这样,不利于学生及时纠正自己的不足。采用以项目任务为引领,“做、学、教相结合的一体化”教学方式后,我们把理论考核融合在实操考核中,在进行完一个活动任务教学环节后,立即进行操作考核。让学生比速度、比质量。这样,如果学生一个活动任务没有考好,可以随时补练、补考。因为每一个项目的考核是由一个个活动任务的考核成绩相加才是最后总成绩,还可以引起他们对下一个活动任务训练的重视,力争在下一项考核中努力赶上。结合考证加分。如今各个专业都有相应的工种资格证,学生学习完有关规定课程,且具有一定的操作技能后,就可以组织他们去考相应的等级资格证,取得相应资格证书后,可以视为该门功课合格。其中,机电专业考的资格证书有电工初级和中级二种,为此我们采用加分方法,凡考出初级电工资格证书的可加20分,考出中级电工资格证书的可加30分。这样,不但能激发学生刻苦练习的劲头,还可为他们就业增加筹码。以我们实施该项目的教学班为例,考出中级电工资格证书的学生占90%。
五、实施项目教学后,学生、老师、企业三方的收获
实施项目教学应用研究后,从收集到的学生、老师以及企业招聘反馈信息中得知:
1.学生的体会与进步。①激发了学习兴趣,提高了学习效果。在整个项目教学过程中,让学生即学即用,不但能激发学生的学习兴趣,还可以培养学生的思考能力和解决问题的能力。采用项目任务引领“做、学、教相结合的一体化”的教学方法,可以使许多理论知识变抽象为具体,变枯燥为兴趣,让学生乐于去实践、去思考。②增强了合作精神,促进了竞争意识。当学生按照自己的工作计划,在规定的时间内完成项目任务的活动后,首先让各小组交叉检查、交流经验,增强了学生的合作精神。通过交叉检查,还能找出各自的差距,促进竞争意识。③满足了成就感,增强了自信心。当学生完成了某一项目工作任务后,就会从内心产生一种喜悦感,一种成功感,一种冲击力,这种力量不仅会增强学生的自信心,还大大提高了学生学习知识和技能的兴趣。从学生的每一项任务考核中可以看出,他们不但在技能上学会了很多,更是在后几项的考核论述中,能以专业理论知识为依据来阐述为什么要这样来完成项目任务,做到有理有据。④强化了操作技能,锻炼了综合职业能力。最可贵的是有很多学生在教学结束时的小结中写道:老师把我们分成两人一个小组,两个小组又为一个大组,我听从组长安排,因为我们是一个团队,只有团结协力才能顺利快速地完成任务。在组长的安排下,我们每个人都有自己的工作。今天我排线号、接线,明天我调整机械结构位置、编写PLC程序,每个工种的工作都不是固定一个人做,而是大家轮流做,有时装了拆、拆了又装,就是为了给我们学各种技能,非常有趣,特别是调试完成后,看着这些机械按我编写的程序指令自动完成一个个动作时特别有成就感,特高兴。当我们遇到难题时相互讨论解决,解决不了时再请教老师,非常自由开心。最难的是每当任务完成后的考核提问:“为什么这样做?理由依据是什么?”“你的装配过程为何和其他同学不一样?哪个更好呢?”“你的传感信号为何要采用这种方法?”这些问题逼着我们看书找理论依据,由此锻炼了我们学理论、用理论解决问题的综合能力。从中可以看出,我们的项目教学方法是成功的,以项目任务为引领,“做、学、教相结合的一体化”教学方法可以使学生由被动学转变成主动学,提高学生学习知识和技能的兴趣。
2.教师的体会与收获。①增强了自我提高意识,促进了专业发展。要搞好以项目任务为引领,“做、学、教相结合的一体化”教学,关键是教师,能讲又能做的双师型专业教师是进行这一专项教学的保证。项目教学有利于增强教师自我提高的意识,促进了专业发展。②提高了教学业务水平,增强了动手能力。在项目教学的具体实践中,教师的作用不再是一个供学生利用的资料库,而成为了一名向导和顾问。他帮助学生在独立学习的道路上前进,引导学生在实践中发现新知识,掌握新内容。学生作为学习的主体,通过独立完成项目任务,把理论与实践有机地结合起来,不仅提高了理论水平和实操技能,而且又在教师有目的的引导下,培养了合作、解决问题等综合能力。同时,教师在观察学生、帮助学生的过程中,开阔了视野,提高了教学业务水平,增强了动手能力。可以说,项目教学是师生共同完成项目任务,共同取得进步的教学方法。③提升了教学科研水平,转变了教学方法。以项目任务为引领,“做、学、教相结合的一体化”教学,不同于一般课堂说教。一体化双师型教师在教学过程中往往是边干边教,对教师要求很高,要上好每堂课,教师就要不断研究教学的方法来提升自己教学科研水平,从而转变教师的教学方法,
3.企业招聘时的反馈。参与实施“供料机构安装调试”项目教学的学生,企业招聘时,表现都很积极。从已经在企业上班的学生电话采访中得知,通过以项目任务为引领,“做、学、教相结合的一体化”教学,他们所掌握到的知识与能力对于他们的就业岗位工作很有帮助。比如:小杨同学在世博园物业管理公司上班,他的具体工作是智能楼宇管理和维修,当他看到诸如液压泵、管路、线路、电梯线路、智能楼宇的各种应用程序时觉得很好理解,师傅一说就马上明白,所以上手操作维护特别快,得到企业领导认可。他说:这些都得益于以项目任务为引领“做、学、教相结合的一体化”教学,真正学到了动手操作解决问题的思维能力和技能。为此,我们对于实施这种教学方法能为学生所用,使毕业学生受企业欢迎而感到欣慰。
根据“教育必须服务于社会,而教学的内容只有适合企业的实际才能真正起到服务的作用”,以及职业教育家陶行知先生所说的“在做上教的是先生,在做上学的是学生。先生拿做来教,乃是真教;学生拿做来学,乃是真学”的教学理论,我们反思《机电设备安装与调试》课程教学内容与企业岗位工作过程的技能要求衔接上的问题,重新制定与企业岗位工作过程一致的项目教学内容,采用以项目任务为引领“做、学、教相结合的一体化”教学方法,这是与当今中职学校培养社会急需的操作型、技能型、实用型人才的培养目标相适应的。愿我们的《机电设备安装与调试》课程中项目教学应用研究能为读者所借鉴。
参考文献:
[1]程蓉.浅谈电子技术一体化教学[J].中国电力教育,2003,(3):99.
[关键词]项目教学法 岗位 能力
[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2015)07-0144-03
教育部的改革方向已明确:国家1200多所普通高等院校中,将有600多所转向职业教育。这次“革命性”的教育调整,强调了应用型本科教育的重要性。这就进一步要求我们培养的人才要符合市场的需求。为顺应此改革方向,我们在教学中应把握两个原则:一是以胜任岗位要求为出发点建立教学体系;二是课程教学应该基于能力而不是基于知识来开发。特别是针对实战性较强的设计类专业采用项目教学法,能够有效地处理岗位需求及职业能力培养的问题。
一、项目教学法的内涵
多年的教学实践发现,我们传统的教学中存在一些问题:如:课堂上教师讲得热火朝天,恨不能把自己所学尽其所能地教给学生,可是学生掌握的程度往往不尽如人意;课堂教学中学生参与度不够,积极性和主动性没有真正调动起来。通过与学生交流沟通,我们发现同学们都有成为优秀设计师的强烈愿望,热衷关注毕业后的工作和生活。但是,学院按照岗位群设置专业,进而确定课程,使学生无法将自己的知识结构和实践相结合,无法将知识转化为能力来满足职业岗位的需求。在教学实践中我们为了解决以上问题,积极的采用项目教学法。
什么是项目教学法?所谓的项目教学法就是在教师的指导下,将一个相对独立的实际(或虚拟)项目交由学生自己处理。学生以团队的形式,收集信息,设计方案,实施项目并进行最终评价。通过项目的进行,学生主动参与,发挥各自特长,了解并把握整个过程及每一个环节中的基本要求。以实际(或虚拟)项目为目标进行教学改革,能培养学生的沟通能力、产品造型能力、设计创新能力和团队合作能力。
二、采用项目教学法的优势
(一)岗位需要为项目教学法确定了明确目标
应用型人才培养的根本目标就是要具备相应岗位需要的职业能力。工业设计专业相关岗位需要的职业能力包括产品设计中的理论探索、技术操作、成果展示及分析问题、解决问题、合作交流等能力。对相关能力的培养都能在项目教学法中得以实践和提高。
(二)专业特色为项目教学法提供了可能
我院工业设计专业自成立以来,就注重学生实践能力的培养,并致力于学生实践环境建设,“重能力,强实践”已成为我院工业设计专业鲜明的特色。多媒体实验室、创新技能实验、模型制作室等校内实训环境为项目教学提供了有利的硬件条件;十多家校外实训基地和优秀的实训指导教师为项目教学提供了人力保证;西北工业大学的设计项目及各类设计竞赛为项目教学提供了充足、真实的设计命题。所有这些,都为工业设计专业实施项目教学法提供了可能。
(三)教学模式的改进为项目教学注入了新活力
项目教学法创造了学生主动参与、自主协作的新型教学模式。课堂讲授贯彻少而精,精讲多练原则,普遍采用案例教学法,密切结合设计实例安排教学。对于课程所涉及的一些知识内容,或需要用到的基本知识外延时,采取讨论式课堂教学方式,教师启发、指导学生开展讨论。教师不再是教学中的主导者,而成为学生学习过程中的引导者、指导者和监督者。
项目教学法是以解决问题为核心的学习方法,基于真实情景的项目问题,能激发学生思考、探究与进行团体合作,整合、优化知识和技能。在项目教学中,学习的重点是学习过程而非学习结果,学生在项目实践过程中,理解和把握课程要求的知识和技能,体验创新的艰辛与乐趣,感受设计结果的成就与自豪,培养分析问题和解决问题的思想和方法。这些都为教学注入了新的活力。
(四)项目的实施状况有利于教学效果的检验
在教学中,教师通过确定项目、细分任务、组织协调来落实项目的整体实施过程,学生的参与程度决定项目实施的最终结果。项目实施情况以实施过程和最终作品为依据,一般而言,过程控制越细致、深入,学生参与积极性越高,作品质量就越高。所以,项目的实施过程和最终的作品形式、作品数量、作品效果在一定程度上就能体现师生的态度和教学目标的完成情况。
三、项目教学法实施的方法和步骤
(一)确定科学合理的项目是实施项目教学法的前提
项目的确定以设计为平台,注重与工业设计专业相结合,其内容与该专业更加密切配合。项目任务一定要紧扣实际,结合课程和专业特色确定项目类型,如家具设计课程,可以在不同的课程阶段确定板式家具、实木家具设计等项目。在确定项目类型后,要和学生明确项目展开的顺序以及完成、深化该项目所需要的知识点。最后,还要安排好教学时间,配置相关教学资源,形成明确的教学方案。这样,才能保证学生充分利用网络环境和图书资料,获得大量的设计素材,为学生提供自主学习与个性化学习的可能与条件。项目类型合理、教学资源充足、教学方案明晰、时间节点严格的项目才能和生产实际相吻合,达到职业能力的培养,以满足专业岗位群的需求。
(二)细化项目目标是实施项目教学的关键
教师要制订合适难度的项目教学目标,就必须加强与学生的沟通和联系,深入了解学生的知识和能力水平,这样才能充分发挥学生的智力,使学生成为学习的主角,而教师则转换为引导者、教学的顾问。目标明确后,在对学生的交流指导中还要不断根据学生状态调整项目内容和细化要求。
制订了项目目标后,要将教学项目清晰的呈现给学生,包括:创设教学情景,分析详细的项目任务,向学生项目任务书,协助学生确定项目的组织形式(如师生互动或生生互动),引发讨论,交流指导,进行信息反馈,最后指导学生制作项目作品。
(三)有效的组织、协调是项目教学法实施的重点
组织项目实施是项目教学法中最重要的一环。在教学过程中我们通过建立专业工作室、开展第二课堂和实施个性化实习方案等方式来增加项目来源。
由专业富有经验的老师牵头建立的专业工作室,是工业设计学生学习的场所和对外服务的窗口。它不仅极大地丰富了学生的课外学习,还在很大意义上影响着将来的社会工作。规范的设计活动,可为二年级以上学生参与企事业单位的策划、文案和设计业务提供有效硬件保障和更多项目来源。
将教学与设计项目或设计比赛相结合,注重设计与传统文化相结合,注重实际设计能力培养,组织鼓励学生参加多种形式、不同级别的学科竞赛,通过竞赛激发学生的设计热情,整合学生的知识单元,提升学生的综合设计能力和综合素质。设计项目的成果及大赛的获奖情况可以检验我们的教学成果。通过课外项目训练,学生参与项目的范围和程度有很大的提高,学生的设计能力产生质的飞跃。
根据学生特长和发展方向制订个性化实习方案,根据学生选择的专业方向将学生分别安排到工业设计公司、平面设计公司、家具公司、室内设计公司、室内装饰公司、产品设计和文化产业开发公司等企业进行学习。每届学生都会安排在多个合作企业实习,每个单位人数不超过10人,让学生能够真正有机会参与到企业各个生产环节中,在不同的岗位上感受不同的实践项目,增加学生真实感受企业项目的可能性。
(四)认真检查、评估是项目教学法实施的保障
在项目执行过程中要不断进行评估、检查。建立完善、系统的教学管理制度,要求对专业课程教学结果进行成果化展示。通过展览肯定和鼓励学生的成果,及时检验学生学习成效,为同学们提供学习交流的平台,创造良好的专业氛围。在教学中老师对每一堂课、每一章节都有记录,动态关注学生的学习状态,灵活调整进度和学习深度,使整个教学过程都得到有效控制。对学生的评价要建立综合考核方法,推陈出新,突破传统的考核方式的束缚。根据学生在小组中的贡献、课堂讨论的表现、参与项目程度及小组完成项目的程度综合打分。同时,尊重学生之间个体差异,注重学生个体独特发展,让学生在评价活动中学会反思,学会发展。
四、实施项目教学法的积极意义
(一)提高学生学习的积极性和主动性
将实际或虚拟的设计项目引入课堂教学中,带领学生从市场调研开始,让学生参与设计全过程。将设计项目分解成阶段(模块),每阶段都有明确的任务和时间节点,要求学生必须按照要求和规定的时间来完成,并对每阶段进行打分考核。对于表现突出的同学给予更好的资源和机会,比如:提供良好的实习及就业机会等。通过实际项目的参与来驱动学生的创新意识和创新思维,发挥学生学习的主观能动性,变要我学习为我要学习。经过项目教学法的实践,学生对该专业学习表现出较大的兴趣,积极主动查找资料,表现出很高的创作热情。
(二)重视能力培养,强化了实践性教学环节
要完成一个项目,就要要求学生从所学知识入手,结合知识点分析项目,确定方案,制订措施,而实践的结果又促使学生不断反思其理论学习和方案的有效性。对于一些非常实际的项目,学生还能够从自己的身边去找寻问题,分析问题,进而提出自己的解决办法。近几年,以实际需求为教学目的的指导下,组织学生参加各类设计比赛、企业设计项目开发,取得了一系列的成果,获得国家级奖项13项,省市级奖项52项,充分体现了学生具有较强的实践能力。
(三)切实落实因材施教的教学理念
学生因为教育背景、兴趣爱好不同而产生学习差距,教师在教学过程中要确保不同程度、水平的学生都有所收获。在某一设计项目中,负责策划的同学收获的是协调和合作能力;负责创意方案设计的同学,收获的是创新和概括能力;负责最终方案的同学,收获的是技术和设计表达能力。学生根据自己的兴趣点有不同分工,而得到不同岗位的学习锻炼,培养了团队合作精神。这样的因材施教,因学生参与程度的不同,学习和体会就会完全不同。
五、结论与改进
经过多年的实践探索,工业设计专业采用项目法教学,为学生提供了获取知识的多种渠道及将所学知识加以综合应用的机会,提倡了创新性思维的学习方法;对教师而言,转变了教育观念和教学方式,从知识的传递者转变为组织者、指导者和学习的促进者,教学内容新颖,教学效果突出;对学校,建立了全新的课程理念,提升学校的办学思想和办学目标,逐步完善和重新整合了课程体系。但是项目教学法对师资力量和相关知识的教材也提出了新的要求,仍需要我们不断努力,才能更好地贯彻项目教学法。
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