模具課程設計總結范文
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中圖分類號:G712 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)03-0190-02
2006年教育部《關于全面提高高等職業教育教學質量的若干意見》中,把高職教育的人才培養目標定位在以服務為宗旨,以就業為導向,走產學結合的道路,培養面向生產、建設、服務和管理第一線需要的高素質技能型人才。高職院校的培養目標與高職院校培養人才崗位群相一致,都定位于一線人才。這就要求高職院校在培養學生時,應該兼顧理論知識與實踐操作,這樣才能符合當今社會發展對技能型人才的要求。反應在課程的知識架構上,就要求打破傳統課程囿于單項知識的框架,設計理論知識與實踐操作知識融合并重的課程架構。
一、基于工作過程導向的課程設計方法思路
基于工作過程導向的課程設計方法采取逆向設計思路,由畢業生就任職業崗位群確定培養目標,繼而確定學生應該掌握的能力及相對應的知識,在上述分析論證基礎之上,創建課程體系,最終具體化于每一門課程。該設計思路,打破了以往預先向學生灌輸繁瑣理論知識而后按照自己具備知識尋求崗位的傳統,要求該專業課內容的設置,與當前該專業實踐操作緊密結合,設置具備代表性典型工作任務,讓學生在完成所設置的工作任務過程中,掌握就業必須的知識與能力。所以基于工作過程導向的課程設計,具體到一門課程上,起點在于典型工作任務的確定,終點在于典型工作任務的完成,重點在于典型工作任務所需知識的篩選序化,目標是使學生掌握行業所需知識與能力。下面就模具設計與制造專業中的專業核心課程――《注塑模具設計一體化教材》來說明基于工作過程導向的課程設計的具體步驟。
二、基于工作過程導向的《注塑模具設計一體化教材》課程設計具體步驟
《注塑模具設計一體化教材》課程是模具設計與制造專業的專業核心課程,按照基于工作過程導向的課程設計方法,該課程具體設計步驟如下:
1.對模具設計與制造專業進行職業崗位群分析,確定職業能力通過對當前模具行業市場調研,可以總結模具行業職業能力如表1所示:
2.由職業能力分析,建立課程體系。
3.由課程體系分析,確定《注塑模具設計一體化教材》課程的性質與作用?!蹲⑺苣>咴O計一體化教材》課程是模具設計與制造專業的核心課程,旨在培養模具行業急需的模具成形(型)生產工藝員、模具設計員及模具制造工藝員。本課程知識涵蓋上述三個工作崗位的相關能力,對從事模具設計與制造專業的學生的職業能力起主要的支撐作用。
4.由《注塑模具設計一體化教材》課程的性質與作用,結合行業企業生產現狀,確定典型工作任務。典型工作任務的擬定遵循下述原則:①目標性原則。課程選擇的典型工作任務突出注塑模具設計制造訓練及職業素質的培養,兼顧各專業課程,將專業理論知識及崗位職業素養要求融入訓練項目。②漸進性原則。典型工作任務按照認知規律,其難度依次增加,使學生在掌握知識的過程中,由易入難,由淺入深,循序漸進,逐步達到課程目標要求。③實用性原則。典型工作任務選取以崗位操作項目為導向,選取與一線崗位密切相關的內容作為典型工作任務。
本課程三個模塊,九個典型工作任務,如表2:
5.由典型工作任務,確定《注塑模具設計一體化教材》課程的內容,對課程內容提煉序化。本課程對典型工作任務進行分析,確定九個典型工作任務所涉及的知識,對傳統課程的知識進行篩選提煉,并對提煉的知識進行優化重組,從而確定本課程知識結構。這些知識對模具行業職業能力起重要支撐作用,見表3。
基于工作過程導向所設計的課程,具備以下優點:
1.課程目標與職業資格標準相對接。依據國家職業資格標準制定課程標準,選擇典型工作任務,將知識目標、能力目標、素質目標融合在一起,通過完成典型工作任務,達到課程目標的要求。
2.技能培養與職業崗位能力要求相對接。通過校企合作,確定模具設計與制造專業職業崗位群,分析確定崗位職業能力,以典型工作任務為載體對課程內容進行重構、序化。
3.學習過程與真實工作過程相對接。課程改變傳統課堂教學方式,使學生在完成典型工作任務過程中學習相關知識,教學過程中教師為主導,學生為主體,充分調動學生學習積極性。在任務完成過程中培養學生的歸納、總結能力,團隊協作能力以及運用所學知識解決實際問題的能力?;诠ぷ鬟^程導向的課程設計是課程設計發展過程中的一個積極嘗試,符合當今社會發展對高職人才的要求。
參考文獻:
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關鍵詞:專業基礎課程;工程素質;課程體系;教學水平
“模具制造工藝”是模具設計與制造專業的主干課程,也是一門實踐性很強的專業基礎課程。傳統的教學方法很難在專業基礎課程教學中發揮出良好的教學效果,因此我們需要在以應用型人才為培養目標的背景下,大力推進教學改革,不斷進行教學改革項目研究,以期取得滿意的教學成績。
1 追求課堂教學理論成效
傳統的教學方法和教學手段,側重于宏觀的教學效果,對于基礎課程教材中一些基本概念、基本知識的掌握,的確有一定的教學效果。這是因為對于這些基礎課程的基本理論,高職學生在上大學前近12年的學習過程中,已經形成一定的思維方式,也容易取得較好的學習效果。而對于一些新的教學內容,尤其是模具、數控、機制等制造類專業的基礎課、專業核心課中大量出現的原理結構圖及模具裝配圖,由于學生缺乏感性認識、實踐知識和基本結構素材,僅靠學生的興趣和教師的講授很難取得較好的教學效果。以模具專業的專業基礎課“模具制造工藝”為例,為了提高課堂教學效果,我們可以從以下幾個方面進行教學改革:
(1)利用多媒體教學手段,采用動態解剖方式教學模式;(2)形象生動的展現系統結構及模具制造過程;(3)以爆炸圖展現組成零部件及相互位置關系;(4)按授課講解順序實現結構零件的動態裝配過程;(5)按全剖、局部剖、向視圖等多種方式展現結構細節;(6)重視三維技術,以三維視頻實現機構的動態運動仿真。
構建新的教學方法和教學手段,從而解決學生非主觀因素造成的學習效果不好等問題,從實際上有效幫助學生提高學習效果。在教學內容的組織上,采用綜合應用實例縮短課堂與實際生產的差距;采用企業生產現場照片增強學生的感性認識,加深對理論知識的理解;教學內容深入淺出,重視模塊化教學,有利于學生基本知識和基本能力的培養;采用多種形式介紹一些新技術及相關知識的發展史,擴大學生的知識面,增加學生的創新意識,提高學生的創新能力。
2 注重實踐教學能力培養
“模具制造工藝”課程有兩個重要的實踐項目,分為課程實驗和課程設計。為了提高學生的實踐能力,培養學生發現問題、分析問題和動手解決問題的能力,將課程實驗分為必做實驗、選做實驗、觀摩實驗三級,實驗過程分為三層指導。而課程設計采用方案制定、加工制造、修改方案、實踐總結等模式,使課程設計更加貼近生產實際,提高了學生的學習興趣,避免了閉門造車的現象,極大程度的提高了學生的實踐能力。課程實驗分為必做實驗、選做實驗、觀摩實驗。必做實驗主要適應大綱培養目標要求,再現基本理論實質,兼顧能力培養,指導學生自主學習,加深學生對基礎知識的理解,提高學生的學習興趣,培養學生學習和探究新知識,真正培養動手能力和實踐能力。選做實驗主要培養學生自主探究能力,激發學習興趣及主動性。通過學生獨立設計實驗方案、親手制作調試實驗裝置,完成實驗全過程,學會發現問題、提出問題、解決問題,拓展學習空間,豐富想象力和創新能力。觀摩實驗主要通過技術發展前沿和生產熱點項目實驗,引領學生了解先進技術及學科發展動態,為今后走向社會形成發展方向、確定研究領域打下基礎。教學實驗要求實驗前預習,試驗中教師講解理論,實驗員和技師講解實踐具體要求和操作方法,學生完成數據分析,重點突出試驗后的改進分析,做好改進方案的實施。實驗設置采用必做實驗驗證理論為主,選做實驗培養能力為主,觀摩實驗拓展視野為主,實驗改進以學生完成為主。在實驗中把握教學目標,正確處理基礎和發展的關系,使所有學生的能力普遍提高。
課程設計先進行一周,完成零件工藝性分析、工藝路線初步制定、確定主要表面的定位夾緊方式后,帶著問題深入實習工廠進行生產實習,觀察實際零件的加工過程,熟悉工藝路線的安排,認識機床設備的工作特點,掌握各種切削刀具的加工性能,分析典型夾具的工作原理及組成結構,體會切削規律、工藝規程在生產實際中的應用,最后師生共同探討改進設計方案。實習結束后,繼續進行課程設計,根據理論知識,結合生產實踐,做出工藝規程正確、工裝結構合理、圖面表達清晰規范的完整課程設計。為了實現課程設計的科學化、標準化、規范化,建立一套完整的課程設計零件圖庫,零件圖來源于生產實踐,并經過移植、借鑒、嚴格篩選,對其技術參數等按教學要求進行相應修改,優化組合成內容。圖庫具有開放性,可以不斷積累、充實。
3 研究解決熱點難題
3.1 制定了一整套制造類專業課程體系,編著了相應的高職高專十二五規劃課程系列教材,研究了新的教學方法,形成了高質量的技術素質和創新思想培養的理論教學體系;增加實驗室建設投入,完善教學實驗,增大設計性綜合性實驗比例,自行開發試驗設備,改進實驗教學方法,保障了高質量的實驗教學;改善實習基地的上課方式,加強課程設計內容與生產實際相結合,使實踐教學內容進一步深化,達到了創新能力培養的要求。
3.2 研究課外科研活動開展的內在規律,實施“培養興趣、導師引導、課題依托、競賽促進”的運行機制,達到了培養學生創新實踐的要求,并取得了良好的成績。
3.3 創新性地將學生管理工作納入教學體系建設,通過豐富的校園文化建設,陶冶了學生情操,促進了學生心理健康發展;建立完善社會實踐基地,培養學生的知識運用能力和初步管理才能。
3.4 “模具制造工藝”課程組十分重視教材建設,強調通過出版教材的廣泛應用,輻射教學先進成果。為了繼續推進課程體系、教學內容、教學方法和手段的改革,我們將構建新的課程結構,積極推進彈性學習制度建設。
參考文獻
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【關鍵詞】綜合素質 專業與職業 創業與創新 工科大學生
【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810(2012)22-0001-02
大學生綜合素質是指受過高等教育的、學習了一定專業基礎知識后能夠滿足社會整體或用人單位需要的能力。大學生綜合素質評價是一項科學而復雜的工程,不同層次高等學校和不同培養目標對大學生綜合素質的要求和評價方法與標準也應有所不同。
本文結合材料成型及控制工程(模具設計)專業的實踐為例,結合各類專業綜合周與創業創新周、專業競賽、專業與職業培訓等環節的實踐,從專業與職業、創業與創新的角度談談如何提高綜合素質中的專業核心能力。
一 立足“模”字,提高模具核心專業能力素質,為職業做好充分準備
模具是機械、汽車、電子、通信、家電等工業產品的基礎工藝裝備,我國模具行業從業人員已有600多萬,長江三角洲及江蘇是我國制造業比較發達的地區,也是模具需求的集中地區,僅江蘇蘇州目前就有各類模具廠1000多家。
結合行業需求及地區經濟發展,繼承學校辦學傳統和優勢,確定模具方向作為專業的主要特色之一,并且是塑料模具、沖模、鍛模同時并重,模具的設計、分析、制造能力并重。選定沖壓、鍛造、塑料、模具制造、模具CAD/CAM等五門課程為重點建設課程,強化三類模具的三種能力培養,使得學生在就業時選擇面寬,適應性強。
經過多年的軟硬件建設,學校已經具備了較好的專業實驗室,配備了行業最先進的軟件,為學生提供了多種模具學習、設計、分析、動手操作的平臺。通過學校的“長三角模具專業水平崗位能力”培訓考試項目的學員將獲得長三角市政府人事部門聯合頒發的長江三角洲緊缺人才崗位模具專業能力證書。
二 緊扣“實”字,加強專業實踐環節,強化校企聯合,凸顯專業綜合實踐周特色
學生專業實踐能力的強弱是衡量應用型本科畢業生的綜合素質重要指標之一,也是目前最廣泛宣傳的各應用型專業水平比較的實踐試金石。
第一,為了確保學生實踐能力的有效鍛煉,近幾年,學校通過中央地方共建和自籌資金投入近1500萬元建設了材料加工實驗中心、材料基礎實驗中心、模具工程中心等,與省內著名企業聯合建設了15個校外實習基地和3個省級模具工程技術研究中心。
第二,實踐教學環節與工程結合緊密,實習、實驗、課程設計、畢業設計等多個環節訓練。在制定人才培養方案中,較大幅度地提高了實踐教學比例(學分比例超過45%),優化了實踐教學過程,以加強實踐教學。課程設計,通過實踐項目從產品數字采集到產品造型、模具設計、制造工藝、模擬分析、模具制造等一條龍項目的訓練將其整個串起。畢業設計選題絕大多數來源于企業的實際項目,培養了學生工程能力的同時將企業對人才素質要求的理念帶進學校。
第三,模具專業開設了模具綜合周、材料回收綜合實驗周、模具工程師實踐周、材料資源信息檢索周等特色綜合周。學生從選題與概念設計到資料搜索、方案設計、方案實施、結果與成果評價,進行自主的探索與研究性學習與鍛煉。通過綜合實踐周的鍛煉,可以鍛煉學生的分析能力和動手能力,提高知識綜合運用能力,培養了團結協作精神、主動探索研究精神,強化了工程意識和創新意識。
三 圍繞“創”字,圍繞創新與創業元素,多渠道多模式培養學生創新能力與創業意識
創新能力就是創新性地解決問題的能力。它包括創新感知能力、創新想象能力、創新思維能力和創新實踐能力等,以獨創性、整合性、發展性等為特征,其核心是創新思維。創業能力分為硬件和軟件,硬件就是人力、物力和財力;軟件就是創業者的個人能力,包括專業技能和創業素質。
鑒于以上概念,學校將“創新”與“創業”貫穿到整個教學環節中,注重培養學生創新學習、自主學習、創業意識等理念。在實事求是的基礎上,結合工程,鼓勵學術自由、學術創新;容忍失敗和標新立異。具體安排上結合軟件培訓、模具設計師的研討與實踐、科技創新訓練項目(創新基金)、模具設計創新大賽、創業大賽活動、創業與創新實踐綜合周等進行。
創新與創業教育實踐周是綜合性和實踐性較強的教學環節,通過對各種創業知識的系統講述,培養在校大學生的創新和創業意識,并且通過一定的案例分析和模擬實踐活動,使學生獲得一定的創業經驗,為今后其創業活動提供借鑒。要求學生利用所學的專業知識完成與專業相關的創業計劃書,通過這一過程,培養學生專業知識和創新創業理論相結合的綜合能力;培養學生分析和解決實際問題的能力;還能培養學生的團結協作能力和實事求是、嚴肅認真、高度負責的工作作風。
四 突出“數”字,突顯數字化設計與制造專業能力,強化職業能力培訓
CAX技術近年來已經成為企業技術創新、開拓市場的重要手段,許多成型加工及模具企業已經實現計算機輔助的產品設計、成型工藝分析、模具設計到數控代碼的直接生成。
學校構建了數字化設計制造教學的軟硬件基礎。完善了教學體系,優化了課程內容,改進了教學方法,加強數字化設計制造系列課程建設。材料成型CAX應用技術系列課程包括CAD/CAM技術、材料成型CAE技術及應用、CAPP概論、CAD/CAE/CAM課程設計(2周)、數控實習(2周)等課程內容,并配備了課外8種CAD/CAM/CAE軟件證書培訓(AutoCAD、Pro/E、UG、CATIA、Moldflow、Deform、 Dynaform、AnyCasting)。為加強數字化能力、工程能力和創新能力培養,同時開設了以下選修課程:快速成型、逆向工程、工業產品設計、檢測技術與數據處理、實用模具設計與制造方法。同時通過邀請專家講座、舉辦比賽造氛圍,引導學生學習以數字化技術為代表的新技術的積極性和興趣。
材料成型CAX系列課程的改革與實踐已經取得初步成效,形成了課堂精講、上機多練、課程設計的項目訓練、數控實習操作和課外技能培訓的教學模式。學生學習積極性高,學習效果很好,就業競爭力大大提升。該專業學生畢業時95%以上的擁有三個相應的軟件培訓證書。
五 結束語
通過幾年地培養模式的實踐,提高了人才培養質量。該專業學生就業基礎好、綜合能力強,得到了社會的普遍好評。綜合素質的培養是一個系統工程,本文僅從專業核心能力的角度進行了探討,還有許多工作需要研究。
參考文獻
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(一)課程目標與職業資格標準相對接按照國家職業資格標準制定課程標準,選取典型工作任務,把素質目標、能力目標、知識目標結合起來,努力完成典型工作任務,實現要求的課程目標。
(二)技能培養與職業崗位能力要求相對接采取校企合作教學模式,確定模具設計與制造專業職業崗位群,明確崗位職業能力,以典型工作任務為載體,進一步序化、重構課程內容。
(三)學習過程與真實工作過程相對接改變傳統課堂教學方式,學生在完成典型工作任務過程中掌握了有關理論知識,教師在教學過程中扮演著主導角色,學生為主體,有效激發了學生的學習熱情。在完成任務過程中培養學生總結、歸納的能力,團隊協作能力和應用所學知識解決實踐問題的能力。基于工作過程導向的課程設計是課程教學的一大創舉,滿足了當前社會發展對高職人才的需求。
二、基于工作過程導向的模具設計與制造專業課程設計思路
(一)以市場需求為導向、校企合作為平臺,準確定位專業培養目標根據對高職院校模具設計與制造專業畢業生跟蹤調查得知,大多數畢業生就業于沖壓、塑料等模具設計、模具裝配、模具零件加工工藝編制、模具維修、數控機床操作、模具設備調試及模具管理經營工作等。在對模具行業企業走訪調查的基礎上,專業領頭教師到校企進行鍛煉實踐,并積極同模具企業技術人員開展交流溝通,深入分析與總結我國模具行業人才需求情況、行業發展現狀、職業能力素質要求、從業人員職業崗位及典型工作任務等方面。由模具專業骨干教師同企業技術人員進行深入分析與討論,明確模具設計與制造專業培養的目標,即是面向模具設計與制造行業企業,從事模具設計及模具成型工藝制定、數控編程與數控機床操作、模具裝配及維修等崗位,具備專業崗位群系統理論知識和崗位實踐技能,具有解決工程實際問題和終身學習能力的高素質技能型人才。
(二)以工學結合為切入點,構建工作過程導向的課程體系
1.依據崗位調研分析,確定從業崗位典型工作任務對于模具設計與制造專業而言,人才培養面向的是崗位群,同崗位從業人員、基層技術人員及企業專家對崗位工作過程及工作任務進行重點分析,由專業帶頭人、企業專家、骨干教師組成小組進行討論分析,制定模具設計與制造專業科學合理的典型工作任務,具體分為:(1)靈活使用Excel、Word等編制技術文件;(2)制作產品銷售演示文稿;(3)機械零件測繪、識圖;(4)用AutoCAD繪制圖形;(5)零件公差配合技術要求的識讀和標注;(6)機械圖樣三維造型;(7)編制機械零件加工工藝,普遍車床操作加工;(8)編制機械零件加工工藝,普遍銑床操作加工;(9)編制機械零件加工工藝,普通磨床操作加工;(10)選擇模具材料及熱處理;(11)鉗工操作加工;(12)鉆床操作加工;(13)機床操作及安全規范;(14)典型機械零件的測量;(15)車間生產組織與管理;(16)模具型腔及模具配件加工;(17)模具型腔放電加工;(18)模具結構及零件設計;(19)模具試模及鑒定;(20)模具裝配與維修;(21)零件數控加工工藝編制;(22)產品質量檢驗;(23)模具成型設備及參數調制;(24)模具接單與報價;(25)設備維護與保養。
2.分析典型工作任務,歸納職業行動領域典型工作任務的分析重點在于工作對象、工作內容、工作流程及工作環境等方面,把一個或幾個相似的典型工作任務根據工作內容和工作方式的不同,歸納為不同的職業行動方面[2]。按照對模具設計與制造技術崗位的典型工作任務分析,由骨干教師、有關專家進行交流溝通,歸納明確出行動領域,具體如下:讀圖、手工繪圖及計算機繪圖行動領域:使用Excel、Word等編制技術文件;制作產品銷售演示文稿;機械零件測繪、識圖。模具零件普通機床加工行動領域:編制機械零件加工工藝;普通車床操作加工;普通同銑床操作加工;普通磨床操作加工;選擇模具材料及熱處理;典型機械零件的測量;機床操作及安全規范;設備維護與保養。模具零件鉗工加工行動領域:選擇模具材料及熱處理;鉆床操作加工;鉗工操作加工;模具裝配與維修。利用軟件進行模具設計行動領域:機械圖樣三維造型;模具結構及零件設計;典型機械零件的測量。模具零件數控機床、電火花及線切割加工行動領域:零件數控加工工藝編制;機械圖樣三維造型;模具型腔及模具配件加工;模具型腔放電加工;典型機械零件的測量。成型設備操作及模具檢測行動領域:模具試模及鑒定;模具成型設備及參數調制;模具裝配與維修;產品質量檢驗;企業生產管理行動領域:模具接單與報價;車間生產組織與管理。
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針對“一體化”的模塊化教學,必須在實踐、網絡教學環境方面加大建設,保證教學改革的進行。在本課程教學改革已經具備了以下條件:(1)實踐教學環境。模具專業配備了模具設計與制造專業教室,具有多媒體教學設備、供學生實踐訓練的模具實物及裝拆工具、工作臺等;配備了專業機房,電腦配置足夠能夠運行各種CAD/CAM軟件。(2)網絡教學環境。本課程專門建立了精品課程網站,網站內容豐富,充實了網絡教程、設計案例等素材資源,學生可以課后在專業機房及寢室內訪問該網站,進行在線學習,下載模具設計資料,供設計使用??梢栽谛@網上訪問的冷沖壓工藝與模具設計論壇,和教師與其他同學進行在線討論研究學習。課堂上用多媒體來豐富課程內容和表現形式,變黑板式教學為電化教學,教師利用多媒體就可以在課堂上穿插演示模具三維結構、運動過程等用語言和平面難以表達的內容,使過去因沒有實物對象而抽象難學的內容變得生動形象,課程網站中的模具設計素材、參考資料使學生通過網絡認識大量模具結構和動作原理,使深奧的理論變得淺顯易懂。良好的實踐環境和網絡環境有力的保證了“一體化”的模塊化教學,尤其是實踐教學的開展。
2模塊化教學的教學方法
為克服沖壓成形工藝課堂理論教學抽象、難懂;沖壓模具設計實踐性強的特點,必須改革傳統的教學方法,采用新的教學模式[3]。為加強對學生動手能力和工程實踐能力的培養,提出理論教學和實踐教學并重的一體化教學模式,并應用到課程教學中。(1)講練結合型教學方法?!敖?、學、做”融為一體的教學模式適合于實踐性內容的課程教學。在課程的每一模塊開始時,布置給每名學生不同的設計項目,然后按照沖模的設計步驟,通過多媒體教學、模具裝拆演示,逐步講解沖模的工藝問題、工藝計算,結構設計等不同環節,在每個環節后要求學生在課堂上進行項目設計,教師現場解答疑問,挑選部分學生對自己項目設計過程進行敘述,并在教師與其它學生進行點評和質疑后進行修改。當完成該模塊的教學時,學生也完成了自己的設計項目。同時將課程設計貫穿于各次項目訓練中,隨著不同模塊的進行,逐步完成課程設計,并鞏固各單元教學效果和提高學生的綜合運用能力。采用講、練結合型教學方法,教師在講清基本概念、基本理論與方法之后,通過布置設計任務,進行實踐訓練,完成教學內容。采用這種教學方法,事實證明教學效果良好,學生很快地掌握了課程內容。(2)案例教學方法。生產一線的情況是千變萬化的,案例教學為學生提供了一種模仿、借鑒和引申的范例。這種教學模式的最大特點是師生互動性強,體現了以學生為主的教育思想[4]。本課程挑選電機轉子、電機定子、機芯自停桿、電容器接線片等幾個典型沖壓件的沖模設計案例,每個單元以一兩個沖模設計的完整案例將課程的主要內容全部穿插起來。通過案例式教學,使學生先模仿借鑒案例,繼而對自己的設計進行提升拓展,最終獨立完成設計任務。(3)討論式教學方法。在課堂上教師針對企業工作環境的模擬情況所采取的不同工藝措施提出幾個討論題,如針對電機轉子沖壓件,先是設置一定的生產條件,再討論采用單工序模、連續?;驈秃夏5膬炄秉c。學生分組準備并派代表發言,不同觀點之間可以展開爭論,最后教師進行歸納總結,如果答案不統一,不同的觀點可以允許存在。這種教學法,實際也是對企業工作環境的模擬,通過這種教學,能夠提高學生工作的適應能力。實踐證明,以上幾種教學模式都充分調動了學生的學習積極性,體現了以學生為主體的思想,同時也體現了理論與實踐的緊密結合。學生既學到了理論知識也掌握了實踐技能,同時學生的技術應用能力也得到了提高,因而受到學生的普遍歡迎。
3結束語
篇6
在不久的將來,小學創新課程必然會因為3D打印技術的普及而展現出全新的形式。本文列舉中國小學課外創新課程的發展現狀,以廚藝課程結合低成本3D打印為出發點,設計出3D打印創意課,以展示北京服裝學院小學項目的應用創新與實踐成果。
關鍵詞:
古北京 3D打印 食物DIY 兒童廚藝 小學課外活動
一 小學課外活動的發展現況
中國現有的小學課外活動課程大約涵蓋了綜合繪畫、趣味數學、黏土制作、花卉種植、烹飪廚藝、音樂、體育等。以北京總學生人數為400多人的三里屯小學為例,參與課外活動課程的學生人數只有59.6%(圖1,圖2)。
在2015年,教育部將鼓勵有條件的中小學按總課時的11%開設藝術類課外課程(xin,2014)。雖然政府鼓勵學校開設課外課程,但在數量上還是不夠多,從校外培訓機構和校內開設的課程的對比顯示,校外培訓機構開設的課程在數量上遠遠高于各小學,而且普遍受到學生們和家長們的歡迎。以上數據顯示小學課外課程缺乏的事實,也意味著它有著很大的發展空間。
1.1兒童3D打印成為兒童教育熱議話題
最近,兒童3D打印作為課外活動課程成了一股熱門而且備受關注的新聞。去年底,名為“南極熊3D打印網”的教育公司推出針對中小學的3D打印教材《神奇的3D打印》(圖3),標志著中國兒童3D打印教育的開始,在3D打印還并不為很多人了解的中國,“南極熊3D打印網”作為“中國第一本3D打印入門教程”,為中小學科技教育注入了一股嶄新活力(Phoenix,2014)。同年七月,一個名為Printeer的兒童3D打印機在美國眾籌網站出現了,這臺面向中小學的3D打印機的零部件可以透過本身機器打印讓孩子們自己組裝(圖4),同時容許任何年級的孩子們參與制作,讓孩子們接觸3D打印的時候,從機器本身的組裝開始學起(Krassenstein,2014)。
二 3D打印進入北京小學的課外活動
3D打印技術被譽為“第三次工業革命的重要生產工具”,在教育領域中的發展將會在未來幾年中逐漸普及。新媒體聯盟(New Media Consortium,NMC)在2013年地平線報告中,首次將3D打印技術列為教育領域未來4-5年內普及應用的創新型技術。當前3D打印不再是成人設計師的專有權利了,越來越多新聞顯示,兒童3D打印教育正在逐步往科技館、博物館、學校等地開展(Pringle,2015)。美國的3D System公司于2014年實施了MAKE.DIGITAL計劃,該計劃提供集成了工具、軟件和課程等各種資源的完整系統,從而逐步形成了成熟而健全的3D打印教育體系,使各個層次的學生和教育機構都能從中受益。諸如此類的豐富特色課程資源和產品,將3D打印以一種簡單、有趣的方式帶入小學課堂。
2.1小學課外活動課程引進3D打印技術
胡迪科普森(Hod Lipson)所寫的《3D打印:從想象到現實2013》(Fabricated:The New World of 3D Printing 2013)一書中提到了“邊學邊做”的這個新的課程概念。3D打印技術進入小學課外活動課程具有很多優勢,首先它可使課堂上原本所教授的內容變得新穎,讓“一面學一面動手做”的課程成為可能,同時也有利于一些不同學科的知識進行整合,培養學生的綜合素質,如設計能力,批判性思維,問題解決能力等,逐步上升到抽象的學習經驗。
2.23D打印技術應用在北京的小學做了什么?
2014年12月北京市政府的“3D打印機播種計劃”開始啟動,各小學紛紛開設了3D打印體驗課程,北京市目前已經有數十所小學配備了3D打印。中國3D打印創新教育工作組委會計劃以北京大中小學為起點,捐贈10萬臺打印機,并且逐步擴張到全國范圍(中國新聞網,2014)。(圖5)
除此之外,民間的商業化打印課程也開始逐步往小學校園內推展,成為這波兒童3D打印教育的先驅,像蘇必利爾兒童樂園,嗨屋3D打印體驗店等相關的3D打印培訓機構,已經在多所小學開設了3D打印工作坊課外活動課程。
2.3使用3D打印技術來輔助課外兒童廚藝課
如同“3D打印工作坊”,“兒童廚藝課”也是課外活動課程的一個新的方向,它讓學生們認識各種食材、學會食品烹飪過程、了解食物營養搭配、并且透過食物設計與食物裝點了解進食文化。北京這樣的一線城市里,各種不同的私人教育機構也有著自己的兒童廚藝課,它們是“親親袋鼠兒童”、“北大學園幼兒園”、和“家盒子(Family Box)”等(圖6)。家盒子(Family Box)作為定位幼兒與兒童全人教育教育的北京私人兒童教育機構,它的教育目的為了培養孩子的動手和自理能力與增進親子關系,課程中安排了制作三明治、餅干、蛋撻、冰激凌等環節。讓家長主動全程參與、承擔家庭教育角色、借此培養兒童創意能力與社會感。
然而,目前中國常見的兒童廚藝課的教學目標和理念都僅專注于傳統食物制作,尚未使用3D打印作為輔助教學手段。在美國,3D打印制作DIY食物也沒有廣泛的用于教學,但是已經有個人嘗試使用3D打印來開展食物DIY。一個專注于3D打印創意的Barnacules Nerdgasm網站(圖7),在上面有不少關于3D打印創意食物DIY的視頻。主持人使用簡單的軟件制作出有趣好玩的數字模型(模具),然后使用3D打印機快速打印出來,制作出有趣的動物餅干。
三 “丁丁打印”在北京小學的實踐
“丁丁打印”是一個以3D打印技術為基礎的創新型課程品牌(圖7),它是“北服小學工程”的眾多課程之一,“北服小學工程”則是北京服裝學院的老師們為北京市定點小學所開設的藝術課程、社團與課外活動課程。當前的“丁丁打印”重點放在3D打印DIY食物,在課程當中引導學生運用3D打印工具,制作出食品以及與進食相關的器具,把制作食品與進食的趣味性融入兒童的創造過程中,借此提高學生的學習參與度。
3.1課程設計理念
“丁丁打印”的課程設計理念是從食物與生活的關系出發,再融入3D打印技術。因此,與其說是學習,它更像是一個透過“食物”這個主題來傳遞生活方式的體驗過程。課程進行中,老師將食物的儲存(Food Storage)、制作(Food Production)、裝點(Food Design)、食用(Food Consumption)等知識點平均分配,讓學生們透過學習進行食物的創作。相較于一般3D打印課程,它的課程開始并不特別重視打印物件的設計,而是讓學生們更多接觸廚藝。這樣特殊的課程設計,源于一個簡單的思考點,那就是:“我們是否可以將課程的重心放在食物的創作(Create)而非3D打印的創建(Build)”?(圖8)
3.2創作(Create)而非創建(Bulld)
在“丁丁打印”的課程尚未正式開展之前,我們曾經嘗試使用Paintshop這款3D APP來輔助教學,當時孩子們透過APP設計完后打印出來的物件就只能有戒指、項鏈、和字體等選項。這些物件和生活的特定主題脫節。Paintshop就好似3D Max這樣的建模軟件,通用而且干燥,難以和食物產生密切關聯,充其量它就是硬件廠商提供的一個創建(Build)模型的工具。
相反,“丁丁打印”的課程設計更希望重視孩子們的“創作(Create)”。如同米蘭設計師Astrid Luglioz的作品,去年他在CASAfacile雜志上面發表一系列3D打印食器(Thimmesch,2014),其中的開胃菜臺子(Appetizer Holder)設計精巧而且簡單。Luglioz的關注點就是飲食與生活的關聯,這點和“丁丁打印”的設想不謀而合,課程的學習重點不應該只有3D打印,更重要的是食物設計與生活的關聯。
3.3課程安排
從2014年10月開始實施的課程,先后進行了三次,對象是北京市小學五年級學生。利用3D打印食物模具制作食物。在學習過程中,孩子們與家長一起參與制作,一起設計并打印出有趣好玩的小模型來裝點自己的食物,分享自己的原創設計。讓傳統中國食物的制作課程變得充滿趣味性和互動性,增強學生們的社交能力和團隊協作能力。
不同于其他3D打印課程,“丁丁打印”具備四個創新點(圖9),即:
1.親子參與性(Parental Involvement)
2.娛樂性(Entertaining)
3.強調打印與生活的融合(Printing As Part of Our Life)
4.中國美食文化(Chinese Food Culture)
制作月餅(第―次課程):(圖10)
與中國傳統節日中秋節相結合,將傳統月餅重新演繹,制作出自己喜歡的不同月餅造型。在實際操作環節的創新點在于學生們可以在現有的3D打印制作出的月餅模具中,選擇自己喜歡的模具來制作月餅,而非傳統的月餅制作模具。在糕點老師的指導下,學生自己制作出不同口味的月餅,烘烤成型后獻給現場參與課程的父母們品嘗,并父母們體會了孩子的感恩和他們勞動的價值。(圖11)
制作年糕(第二次課程):
將中國食物文化重新演繹,制作出創意節氣點心,讓學生在學習3D新技術的同時更加深入地了解中國傳統節氣食物文化的精髓。實際操作環節的創新點在于學生不但可以利用手中的3D打印模具制作年糕,而且可以使自己喜歡的3D打印小模型與水果相結合,用綜合材料的概念制作出創意年糕。本次課程的3D打印模具的組合與應用變得更加靈活多變,在教學中使學生們獲得更多的創作可能性(圖12)。
制作蛋糕(第三次課程):
與翻糖蛋糕的創意制作相結合,打印蛋糕模具、塑性工具等。在課程講解環節中,更深入地向學生講解3D打印的詳細技術,然后以圣誕節的主題讓學生自己從圣誕樹上摘下自己喜歡的3D打印食物模具,與手中的蛋糕塑形工具組合搭配,選擇自己喜歡的顏色作為蛋糕色素,形成屬于自己的制作工具套裝。課程加大親子互動性和趣味性,因此學生、家長、小學老師們協力完成作品(圖13)。
3.4課程反饋
我們從參與課程的小學老師以及70多名小學生的反饋里發現,80%以上的學生喜歡3D打印課程的概念,超過90%的學生課程安排感到滿意(圖14),60%以上的學生更喜歡動手制作食物的環節而非3D打印環節,40%的學生喜歡課程的講解和問答環節(圖15)。總結老師與孩子們的反饋,我們得到以下的重點:
老師與學生對廚藝課程有著很好的評價。
學生傾向于在課程中可以自己動手設計小工具和食物模具。
學生喜歡更生動有趣的課程互動環節,最好能有故事情節。
透過視頻講解3D打印原理的方式得到老師與同學的普遍好評。
老師希望可以做成廚藝之外的3D打印系列課程,并且長期在校園開課。
學校里參與機器人社團的學生,在參與3D打印課程后能夠產生濃厚興趣。
部分學生希望能體驗學習到更完整的3D打印過程,進而設計更復雜的模型。
四 總結
篇7
【關鍵詞】工程專業;培養人才;模具應用
一、前言
長三角地區作為加工工業發達地區,隨著社會的發展,它逐漸變為與海外國家聯系的樞紐,也是中國制造業的主力,長三角地區十分重視模具的發展,畢竟模具技術的高低代表著一個國家的生產力高低?,F在面臨的問題是,長三角地區的發展日新月異,但相關方面的人才培養卻跟不上,很大程度上拖慢了發展的腳步。要想培養出材料成型及控制工程專業模具應用型人才,我們學校必須堅持學以致用的方針,不斷改革創新,優化課程體系,結合當地資源條件,提高辦學質量,把培養出應用型人才作為最終目標。經過研究分析,我們針對應用型人才的培養,提出以下幾點建議:1.制定培養目標及方案。我們首先要深入市場,調查出企業需求的模具人才類型及其要求。對于不同的崗位,培養過程與目標各不相同。我們在了解的基礎上,要請相關的專家學者,幫助學校教務部制定培養方案,包括基礎知識的結構,學生自身技能培養,教學方式方法等指標,堅持學以致用的原則。除了相關的專家學者,我們還需要到一線請相關企業的工程師參與教學方案的修訂,讓教學更加貼近社會應用,更加符合模具應用型人才培養的目標。此外,我們也要集思廣益,邀請兄弟院校的方案制定者對本校方案進行評價,結合兄弟院校的教學特點,取長補短。2.完善課程結構,改革創新。修改當前專業知識體系,重點研究材料成型及控制工程專業的知識架構,堅持學以致用的原則,注重能力的培養,不能止步于理論知識的灌輸。專業課程的教學要包含理論與實踐,且偏重于實踐,實踐內容包括軟件應用能力的培養,學生綜合素質培養,與企業結合培養等,讓學生接觸到一線應用技術。培養內容要能夠覆蓋各模塊、各知識點。繼續完善雙證模式,雙證即學歷學位證跟職業資格證。另外,需要加強模具設計師培養,并設定專業專長的目標,讓學生可以跟社會接軌。3.增加實踐課程。我們除了注重理論知識的灌輸,更要重視實踐教學,提高學生的實踐能力,以工程能力的提高為指標,增設模具實踐課程,定期讓學生進行模具失效分析,學習材料信息相關內容,開設創新創業項目以及材料的回收利用等項目,讓學生更多的實踐起來,培養綜合素質拓展能力。同時,每項課程最好配套一個課程設計,讓學生學以致用。模具加工跟鍛造技術等重點科目,應重點跟進項目訓練計劃。另外,要重視專業軟件的應用培養,如CAD、CAM的訓練。確保實踐課程的效果達到最優。4.重視應用技術能力的培養。應用型人才應該掌握當下盛行的工藝技術與方法,包括立體設計、數字化仿真技術、數字化綜合應用等。要能夠利用相應的軟件進行產品建模,細節設計,模具分析與設計、方案分析、模擬仿真等,通過學校與企業之間合作的平臺,將所學的技術應用到一線領域,以檢測自己能力是否足夠。5.完善綜合素質的培養方案。除了理論知識與實踐的培養,工程性大學還應該注重因材施教,培養學生自身的綜合素質以及拓展能力。將學生培養成專業化職業化,且具備創新創業能力的應用型人才。在教學過程中,將專業知識、專業能力、職業素養等滲透到綜合素質的培養方案中去,定期開展職業技能大賽、專業知識講座、課程相關實踐項目,推動學生的積極性。最高限度的利用學校與企業之間的合作平臺,增強學生課外能力的拓展,利用好學校的圖書館資源,同時促進教師與學生間的互動,將師資力量充分發揮出來,多層次、多方面相結合,增強學生的綜合素質。6.完善教學機制與環境。進一步完善學校與企業的合作機制,為學生實踐實訓創造良好的平臺,增加學生實踐的機會,從而提高學生學習的積極性。加大對實驗室的投資力度,加強實驗室使用管理,將實驗室潛在能力發揮出來,推動實驗項目的發展。定期開展企業講座,邀請企業工程師將企業一線知識傳達給學生,最好結合車間設備教學,讓學生能夠學以致用。同時,要注重學生的考核工作,采用課程設計、技術測評、實驗項目等方式,多方面對學生進行考核,向著培養材料成型及控制工程專業模具應用型人才而進發。
二、總結
綜上所述,我們工程性大學應重視應用型人才的培養,注重教學方式的創新,提高對應用型人才的要求。強調學以致用,重點培養工程技術的應用能力,與時代同步,與社會接軌,讓應用型人才具備模具數字化應用能力。同時改善實踐教學平臺建設,創造良好的工程實踐環境和氛圍。
參考文獻:
[1]王建玲,孫秀偉.構建新升本科院校材料成型與控制專業(模具方向)應用型人才培養模式[J].課程教育研究,2013(22):19-20.
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篇8
【關鍵詞】項目驅動教學法;課程考核;考核方式;研究和實踐
目前高校招生競爭日益激烈,學生就業壓力加大,學校的教學水平也參差不齊。由于招生競爭、就業壓力的影響,為保證卷面的及格率,部分高校對學生的課程考核標準在降低,試卷難度在下降;為了促使我們的高教事業的健康發展,保證高校培養出滿足區域經濟建設所需要的應用型人才,必須改革課程的考核方式方法。
一、課程考核方式現狀
當前,我國的高等教育,隨著招生規模的不斷擴大,生師比高,班級規模大,教師教學任務重,疲于在課堂之間穿梭,對學生課程考核以期末考試為主,學生成績雖然綜合了平時的作業成績及出勤情況,但主要以期末考試成績為主;通常在全部課程結束后,進行期末考試。雖然考試的成績在一定程度上也反映了學生對課程內容的掌握程度,但考試內容局限于課堂講授的內容,難以檢測學生的自主能力、綜合能力及創新能力;對學生在校期間所取得的其他學習成果,未能有效地納入考核范圍;期末考試的課程考核方法缺乏對學生知識、能力和素質的綜合考察,難以調動學生的學習積極性,記憶性知識占了較大成分,養成了“劃范圍、圈重點”的學習方式,造成學生平時不努力,臨時抱佛腳的不良學習習慣,削弱了學生對知識的系統掌握和綜合運用能力,妨礙了學生潛能的發揮。
這種偏重期末考試、輕教學過程的鑒定性課程考核方式已不能適合我校建立應用型本科人才的培養目標,研究和探索應用型人才培養的課程考核方式已成為當前課程考核方式的重要任務。
二、項目驅動法教學法
課程設置的目的是保證學生掌握一定的知識和技能,對此的檢驗除了通過教師在授課過程中對學生學習情況的了解外,主要是通過考核的方式評價學生的學習效果。采用科學的考試和考核方法,可以提高學生的綜合素質和能力。
對于我校機自專業培養應用型人才而言,課程設計是提高應用能力非常重要的教學環節,通過課程設計學生可以把在課堂中學到的知識有機的結合,對所學的課程有一個系統的掌握。對于機械設計課程設計,國內普遍采用集中進行的方式,我校根據新世紀教改課題《自主探究項目化教學法為特征的應用型人才培養教學模式改革與實踐》的要求,按照課程的特點,對該課程教學和考核方式進行改革,將集中進行的課程設計分散到教學過程中,分成4-6次的課程項目設計,項目設計的成績占40%左右。開課后,向學生布置項目設計的任務,由于項目設計是隨課堂教學同步進行的,既加強了課堂互動,又增加了學習效果,利用習題課向學生講解計算方法和系統設計的問題,部分工作可以在課堂中完成,而制圖、結構設計等工作在課余時間進行。在每一次設計中,既要檢查學生的設計進度和設計的情況,又要分析出現的問題,幫助學生找出解決問題的方法。通過教師與學生的互動和交流,可以掌握學生的學習情況,避免部分學生的抄襲。這樣將一次設計題目分解成若干次的項目設計,學生可以有若干次的成績,將課程考核重點由結果考核轉向了過程考核,突出了過程考核,強調了學習過程,評定出了較為合理的課程成績。
三、多樣性課程考核實踐
我校是一所新建應用型本科高校,目的是培養和訓練學生如何應用所學的知識,決定了課程考核目的是評價學生對所學知識的運用程度,其考試的方法應遵循系統性、合理性和有效性的原則,課程更應側重于實際運用。針對課程的特點,新世紀教改方案為培養應用型本科人才制訂了多樣性的課程考核方式,學期總評成績由期末成績、工程項目成績、平時表現等綜合評定??荚嚪绞娇刹捎瞄_卷考試,改變學生上課記筆記、考試背筆記、考后忘筆記的學習習慣。
開卷考試可以采用一頁開卷的方式進行,學生可攜帶一張考前準備好的一頁開卷紙進人考場參加課程考試。學生在該紙上可以書寫任何文字、公式等,考試時學生可將一頁開卷紙作為參考;準備過程是學生對本課程所學內容較系統地歸納和總結,因學生只能帶入一張紙,如何有效的利用這張紙是很關鍵的,就要求學生在聽課過程中注意聽講,參與教學過程,理解課程的內容,了解教師的要求,掌握課程的重點和難點。這種方法避免了對知識死記硬背,而不注重知識的遷移和綜合應用的弊端。
四、課程考核實施效果分析
本課程有四個平行班級,其中有二個班參與新世紀教改的試點,采用項目化教學法,從卷面分析看,通過項目訓練后的同學在做分析題時有明顯的優勢,較少失分。對解決實際問題的能力有明顯提高,分析能力有了較大的提高。課程總成績也有較大提高,試點班的平均成績為75.27分 和74.48分,而其它班級的成績為66.36分 和63.2分,說明課程設計項目化后對學生的學習是有幫助的。從后續課程的學習情況來看,試點班的學習成績明顯高于普通班級,如《塑料模具》平均分為73.7,試點班成績分別為75.8和78.4,《壓鑄模具》平均分為84.07,試點班成績分別為89.26和86.28,應用知識的能力提高明顯。
五、總結與展望
項目化課程成績考核方式的改革是對傳統教學評價思想、人才評價標準提出的挑戰,新世紀教改有效地彌補現有大學課程考核的不足,將注重學生學習過程考核落實到實處,具有較強的可操作性,使學生成為學習的主導者,有利于提高學生的學習自主性和積極性,最終促使了學生學習能力,知識應用能力的提高,這是提高應用型本科教學質量的有效途徑和手段。科學合理的、鼓勵創新的、富有活力的成績評定制度,是培養和提高學生創新思維和創新能力的重要手段。
參考文獻:
篇9
關鍵詞:高職;模具制圖;AutoCAD軟件;教學方法;三維建模
模具制圖是我院模具設計專業的一門理論與實踐相結合的技術基礎課,是學生形成專業技能與工程素質的基礎,它直接影響模具設計、課程設計及畢業設計等后續課程的學習,同時,也是學生順利就業與勝任工作必備的基礎知識之一。如何結合高職院校學生實際和模具制圖這門課程的特點,運用科學合理的教學方法與手段,將以教師為主的教學轉化為以學生為主、以教師為輔,充分調動學生學習積極性、主動性及創造性,將傳授知識與提高學生繪圖和讀圖、空間想象和分析的綜合能力統一起來,大力推進課堂教學方法改革,使教學深入淺出,讓學生易學易懂,是擺在高職院校制圖課教師面前的重要課題。
模具制圖教學的困境
模具制圖教學的主要任務是培養學生較強的讀圖能力、空間想象力及繪圖技能。針對學生在學習制圖課時空間想象力、識圖表達能力以及在完成作業時出現的種種問題,探討有針對性的教學方法并采取有效的教改措施,是提高模具制圖教學效果的當務之急。縱觀近年來的教學實踐,模具制圖教學中仍存在以下問題:
僅注重課本理論知識的教學,實效性差目前,在學時少、內容多的情況下,課堂教學仍然存在“填鴨式”現象,這種“一言堂”的教學方式使學生得到了理論知識,但實際的測繪能力、讀圖能力、空間想象力未得到有效訓練,與實際需要脫節。
教學內容多以靜態表現,教學手段單調目前越來越多的教師采用計算機教學,但在教學中僅將計算機作為傳統教學模式中黑板的替代品,未能充分發揮計算機的各項功能,特別是在實踐性較強的模具制圖教學中,未能將理論教學與實踐教學有機結合起來。教學內容多以靜態為主,無法表現豐富多彩的三維動態對象,使學生難以形成完整的空間概念。
學生繪圖手段單一,與企業需求脫節過分強調手工繪圖技巧,課程設計、模具測繪實訓、課后練習等基本上靠手工練習完成,未能將模具制圖與當今流行的三維軟件有機地結合起來,使學生無法適應當前機械行業與企業的發展要求,降低了高職生的社會競爭力。
模具制圖教學改革探索
努力提高教師自身素質和業務技能教師要給學生一碗水,自己應有一桶水。教師要想把制圖課講得生動形象,把抽象的理論變得直觀,讓枯燥的條文變得有趣,除了要有很好的口才和表達能力外,還應具有機械專業的相關知識,如機械制造基礎、機械設計基礎、極限與測量等,這些知識在制圖中的零件結構、表面質量、加工方法、材料選取、技術要求、連接裝配關系等方面都要用到。只有具備這些知識才能信手拈來生產中的典型例子,讓制圖與實際緊密結合起來,這樣才能很好地解決“死知識”與“活教學”之間的矛盾。作為教師還應關注本學科的最新發展,努力學習新技術,防止知識老化,以當代最先進的知識武裝自己,不斷調整不適應社會要求的落后的知識結構。隨著計算機的飛速發展,計算機繪圖已取代了手工繪圖,制圖課教師除了有較強的理論外,還應熟練地掌握和應用幾種計算機繪圖軟件,以便采用計算機輔助教學,對學生進行計算機繪圖的訓練和指導,培養學生的繪圖技能與技巧。
創建校園多媒體環境下的虛擬實體模型庫與圖庫,加強直觀教學我院模具制圖一般在一年級第一學期開設,高職新生沒有經過實踐鍛煉,頭腦中立體概念較少,空間想象力不夠強,在教學上雖有掛圖、教具、模型等輔助手段,但仍存在教學溝通與教學直觀性的問題。因制圖教學內容的空間性和抽象性,教學中需要使用大量的教學模型,適宜采用直觀形象教學法。而傳統教學模型制作成本高,易損壞,不便攜帶,且不能隨意修改,很難滿足現代制圖教學需要。為此教師可用UG三維數字化建模技術,結合計算機多媒體技術,構建學校的模型庫,有效解決上述問題(見圖1)。模型庫主要包括三維實體模型庫、二維圖庫及動畫模擬仿真庫。因學生在畫圖或看圖時,所犯的常見錯誤往往是有規律性的,教師可以把自己在教學實踐中總結的學生所犯的各種錯誤,歸納到錯誤圖庫中。同時,將做得好的學生作業歸納到優秀作品庫,講課時,適時調用錯誤圖庫和優秀作品庫,一方面,引起大家重視,避免以后重蹈覆轍;另一方面,最大限度地激發學生學習興趣,增強學習制圖的自信心。建立模型庫至少有兩個明顯的好處。第一,模型庫有利于提高教學效率。模型庫不但減輕了教師工作量,克服了實物模型教學的諸多不足,而且大幅度擴大了課堂的知識容量,有助于突破教學上的難點與重點,提高教學效率。比如,學生很難理解一個圓柱體與不同直徑的圓柱體正交相貫后相貫線的變化趨勢,此時從模型庫中調出兩個圓柱體正交相貫的模型,保持圖中橫放圓柱直徑不變,然后用UG改變豎放圓柱直徑,其直徑分別取小于、等于、大于橫放圓柱直徑,重新建模(見圖2),在UG動態演示下,使學生對相貫線的形狀、位置及變化規律有非常直觀生動的了解,這樣也能大大降低該部分的講授難度。第二,模型庫有利于培養學生的自學能力。教是為了不教,培養學生的自學能力應是現代教育的宗旨。隨著我院硬件條件的發展與制圖課程教學資源的建設,當學生遇到一時難以理解或不會做的習題時,他們可以利用校內任意一網計算機下載相應的三維數字模型,幫助解決問題。這樣就實現了優化教學資源,可最大限度地激發學生的學習興趣,真正體現學生的主體作用,為后續課程的開展奠定堅實的資源基礎。 轉貼于
有效整合模具制圖與AutoCAD,提高教學效率與部分學校的機械制圖與AutoCAD兩門課程分開教學的情況不同,我院目前將模具制圖與AutoCAD整合成《模具制圖與AutoCAD》一門課程。在課程內容講授過程中,對模具制圖每章內容和AutoCAD每章內容進行相對應的有機融合,將兩門課程內容進行穿插講授。這樣做,一方面,可以提高教與學的效率,豐富、充實課堂教學內容;另一方面,使學生能不斷了解新技術,激發學習興趣,改變制圖課枯燥、難學的現狀,提高學生的學習主觀能動性,為學生的可持續發展打下堅實的基礎。兩課程融合后其教學內容調整見表1。模具制圖和AutoCAD作為我院模具專業的主要技術基礎課程,對學生的影響至關重要。通過教學實踐,筆者認為,將模具制圖和AutoCAD課程穿插講授,一方面,有利于模具制圖的教學,也為AutoCAD的教學提供了素材;另一方面,符合企業的需要,可實現培養目標與企業的無縫對接,因為現代企業及工藝部門幾乎都已采用計算機繪圖。
改進考核方式,突出應用能力的培養模具制圖課程是一門實踐性很強的技術基礎課,既有理論講授,又有繪圖實踐。因此,僅靠一次期中(末)考試不能全面衡量學生的學習情況,應在注重過程考核與監控的基礎上,采用合理的考核方式,綜合客觀地評價學生的學習質量,促進學生工程素質的全面提高。為此,首先,應將過程考核貫穿于整個教學過程,使考核形式多樣化??己藘热輵从硨W生基本理論和基本技能的掌握情況以及分析與解決問題的綜合運用能力,而不僅僅是課堂教學內容的簡單重復。其次,采用口頭答辯考核,以檢查學生對知識點是否真正掌握,培養學生綜合應用所學知識解決實際問題的能力。重點考核學生分析問題、解決問題的能力。再次,分層次考核,在模具制圖與CAD融合的情況下,有重點地合理分配考核項目,培養學生的強項,彌補學生的短處,強化各層次學生的成就感,充分調動學生的學習積極性。最后,就是評價考核作品。對操作型課程,最好的考核方式就是評價學生的作品,對優秀作品要展出,這種考核方式可大大發揮學生的主觀能動性。學生最后所看到的成績就是平時成績(考勤+作業)×10%+課堂學習成績(練習+項目單元測試+提問)×50%+考試成績(期中+期末)×40%,三方面加權的成績,強調了評分公平、公正、公開原則,使成績真正反映學生的學習情況。
模具制圖是模具設計專業非常重要的一門技術基礎課。如何結合高職院校學生實際和模具制圖課程的特點,讓學生掌握必要的基本知識與技能,有效提高學生分析與解決問題的能力,實現人才培養與企業的無縫對接,是本課程教師必須不斷探索的課題。
參考文獻:
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篇10
[關鍵詞]機械設計基礎; 教學改革; 任務驅動
中圖分類號:H191
近幾年來,隨著高考生源減少和本科院校的擴招,低分生源進入高職院校已是不爭的事實。他們文化基礎知識薄弱、學習能力偏低,抽象的機械類專業的學科知識讓他們感到很難學懂,傳統的教學方法不能激發出他們的學習興趣。機械設計基礎,是各個專業中學時最多,任務最重的一門課程,在人才培養計劃中起著舉足輕重的作用。它既具有很強的工程應用價值,也為后續相關專業課的學習奠定了基礎。因此,如何上好這門課,使學生在有限的教學時間里,既能掌握課程的基本內容,又具備一定的基本技能訓練和工程實踐的能力,成為教師教學方法研究的重要課題。為了客觀真實反映教學現狀,我們在7個高職院校進行了為期6個月的調查研究。
一 問卷調查的主要內容
我們于2012年3月至2012年9月開展調查,本次調查問卷主要涉及《機械設計》的課堂教學、實驗、課程設計,考試安排,任務驅動法的學生反饋五個方面,共40個問題。調查學生包括不同職業院校,不同專業學生共計1200人左右,題型以選擇為主,選作安排學生對課程講解的建議和意見。發放試卷采用任課老師安排作業的方式,這樣可以避免學生敷衍了事,反映真實的教學現狀。
二 調查結果反映的問題
調查共收到有效答卷960份。問題集中反映在以下幾個方面
(一) 學生學習時目的性不強。課程的教學和實踐活動沒有結合學生所學專業的特點,使學生感覺這門課程與今后所學專業沒有太大關系。
(二) 課程設計質量下降。
(三) 學生工程意識薄弱,學習方法不適應課程要求。
(四) 考試方式陳舊單一,過程不透明,沒有新穎性。
三 基于任務驅動的教改方案的實施
一、教學內容模塊化,增強立體感
高等職業教育重視技能訓練和綜合素質培養的要求,機械設計基礎課程教學應減少原理闡述,把重點放在與生產一線緊密結合的機械零件部分,在教學中將課程內容分為必修、選修和自修三種,另外,針對我校數控、模具和機電專業的特點,涉及到的機械設備都是高速回轉機械,回轉件的平衡和滑動軸承中的靜壓軸承在本專業中有很重要的地位,也作為必修內容,將教學內容分成牛頭刨床刨刀驅動機構的傳動分析、縫紉機踏板機構的運動分析、單缸四沖程內燃機的傳動結構分析、圓柱齒輪減速器的傳動分析四個情景。每個情景安排學習目標,內容,方式方法建議。根據教學內容下發若干任務,每個任務中具體化知識點、能力點、教學形式、方法、環境要求。以牛頭刨床刨刀的教學情景示例如下表一。
5.材料與工具 實驗實訓指導書,教學模型機構
6.教學重點 自由度的概念和運動副對自由度的限制,機構具有確定相對運動的條件,機構自由度的計算。
二、突出課程的工程性和實踐性,提高創新積極性
應用型高職教學不僅要重視常用機構和通用零件工作原理和設計理論,而且要將與工程實際緊密聯系的部分作為教學重點,才能使理論教學與實際緊密聯系起來。例如,在緒論中研究機械的組成和功用,以汽輪機和內燃機為例子講授,這兩個例子中,包括連桿機構、凸輪機構、連接件、傳動件、軸系件以及彈簧等。這兩個典型例子的選取,既滿足了教學要求,便于學生理解,又突出了課程的實用性和我校的專業特色。課程設計題目的搜集有多種途徑,例如:結合教師的科研項目擬定合適的課程設計題目;建立學校與企業的合作關系,了解企業的需求,將企業一線急需解決的設計問題引入到課程設計中;從往屆畢業設計的題目中截選出合適的傳動裝置設計部分作為題目;允許并鼓勵學生根據經驗和興趣自己擬題;結合國家、省和市機械創新大賽主題尋找一些題目作為課程設計題目。在此類題目的課程設計中,由于有明確的設計目標,學生投入精力很大,興致也很高,課程設計效果較明顯。
三、使用現代工程設計方法和手段,
隨著計算機科學技術的迅速發展,世界機械制造業已進入數字化設計、分析與制造的新時代,先進的三維設計及其制造方式正在全面展開。所以在"機械設計課程設計"中,將三維數字化設計代替傳統的二維制圖是課程改革的一個重點,并對二維設計的機械課程進行整體優化?,F在領先的三維設計軟件有Pro/E 和UG 等。現階段許多學生選用傳統二維設計軟件AutoCAD 繪制工程圖,對于缺乏感性知識的學生來說有一定困難,有礙于學生設計能力和創新意識的培養。應當鼓勵學生采用三維設計軟件進行三維實體設計,使設計手段與現代企業要求接軌,完成零件與系統的設計,先建立三維模型,再形成二維投影,符合一般人的思維習慣,有利于學生創新形象思維。三維圖形模型可直接調入有限元軟件,進行CAE 分析。這樣可拓寬學生創造設計能力的培養,也是軟件發展多樣化的需要。隨著機械制造企業信息化工程的進展,廣大工程技術人員使用計算機進行數據處理和設計計算工作,對機械設計制造中通用基礎信息資源也提出了新的需求。在使用CAD/CAM/CAPP/CAE/PDM 等軟件工具進行產品設計制造過程中,經常涉及各種標準規范、常用基礎數據、曲線圖表等信息資源的查詢和選用,也涉及常用機械零部件、標準件校核計算和設計分析等專業應用問題,設計手冊的查詢是設計時遇到的一件非常繁瑣的事情。我們推薦使用《機械設計手冊(軟件版)》,實踐表明,學生應用該軟件進行傳動部件相關零件計算和數據查詢所花時間只有以前的一半,不但可以留下更多時間去進行傳動機構的三維造型,而且也通過傳動部件設計實踐,掌握了有別于手工計算、人工查詢手冊的軟件版手冊用法,為今后更有效地工作,打下了堅實的基礎。
四、堅持并加強課程設計的總結和答辯,培養學生團隊意識
答辯是對學生設計成果的一種肯定,也是學生間、師生間相互交流的重要方式;是教師檢查設計質量高低的有效手段,也是對暴露出來的共性問題進行的一次集中答疑。以往的答辯方式是單個學生逐一答辯,由于時間緊,提出問題的覆蓋面小,難以真正反映學生對課程設計知識的掌握程度。采用分小組答辯的方式,學生之間可以通過相互的討論,培養學生的團隊精神,這樣可以獲得一次學習提高的機會,提高答辯效果。同時要重視課程設計總結。學生通過認真總結,剖析自己設計中的得失、成敗,有助于進一步掌握設計方法和步驟,找出今后設計中應注意的問題。教師也要認真對整體設計情況有一個針對性的總結,指出設計的不足,要肯定成績并給予鼓勵。通過系統總結和答辯,可使學生進一步發現設計計算和設計中存在的問題,進一步搞清不甚理解的或未曾考慮到的問題,從而取得更大的收獲,圓滿地達到課程設計的目的與要求。
五項目化教學的考核評價方法
基于項目驅動教學的考核強調以人為本的整體性評價觀,重視對學生能力高低認定具體手段和實用方法。根據《機械設計基礎》課程特點及教學目標, 結合職業崗位能力的需求, 該課程學生學習成績由學習過程態度考核、學習過程知識技能考核、綜合能力考核及理論知識考核四個部分組成。具體考核評定標準如下。
準時提交作業、實驗報告且內容基本正確和符合要求可得滿分;遲于規定時間上交作業者每次扣1分;不交作業者每次扣2分;作業內容有明顯抄襲痕跡或完全不符合要求者每次扣1分。
實驗、設計課遵守紀律。不大聲喧嘩。實驗操作規范得滿分。明顯擾亂課堂秩序,影響他人的扣2分,扣完為止。
全部按時交作業準確率80%以上得15分;準確率(70-80)%得12分;(60-70)%得10分。不交作業一次扣一分,扣完為止。
客觀題部分,主要用來考查學生必須掌握的基礎知識; 主觀題部分,考查學生對知識的應用能力。
四、結束語
教學實踐表明,本次在機械設計基礎課程中采用任務驅動和模塊化教學模式的改革是成功的。教育模式是能力本位的培養模式,是對傳統教育模式的顛覆性改革。其優勢體現在:第一,構建以培養學生具備在現代工程環境下賴以生存和成長的團隊協作精神、交流溝通能力,對新產品、新流程、新系統的掌控意識和能力為核心的教學目標。第二,將教學內容與工程實踐緊密聯系在一起,順應先進制造技術發展的需求,適應日益擴大的國際經濟交流,以及日益增加的工程全球化競爭環境。第三,營造有利于創新人才培養的環境,激勵學生的創新精神、創新能力,以滿足社會對工程人才知識結構和素質能力的要求。第四,在理論課堂教學中強化實踐教學,提高學生的工程意識和工程素養。以適應信息時代對工程技術人才的需求,適應高職院校對高技能高素質人才培養的要求。但是,這種教育模式的實施,對教學環境,對教師的素質都提出了新的挑戰。我們應該共同努力使中國的工科教育能夠走在世界前列。
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