陈玉瑜
(常州纺织服装职业技术学院,江苏 常州213164)
在我院,CAD/CAM课程是机械制造及其自动化专业、数控技术专业、模具设计专业的一门核心课程,是专业基础课程和专业课程知识综合应用的体现,CAD/CAM课程在培养学生综合应用能力、强化学生实际动手能力、提高学生的就业优势等方面有不可或缺的地位。传统的教学方法是照着课本讲解命令,学生大多不感兴趣。因此尝试采用行动导向的项目教学法进行CAD/CAM课程教学,在完成项目的过程中学会基本命令的操作。
行动导向教学法是一种以“教师为引导、学生为主体”的教育,注重实践性教学环节,突出职业实践能力的综合培养,它是把能力放在了首位;在行动导向教学法中,学生位于中心位置,教师作为组织者与协调人,这种教学不存在学科,它是把一些基础课程、专业课程融合到一个项目(即适用与企业又适用与教学)中,采用过程导向的教学方式,完成知识的学习和能力的培养。行动导向教学法不是指某一种具体的教学方法,而是由一系列教学方法及技术组成的,其主要内容包括:项目教学法、头脑风暴法、卡片展示法、文本引导法、演示示范法、角色扮演法、案例分析法等。项目教学法是一种几乎能够满足行动导向教学所有要求的教学方法,就是在老师的指导下,将一个相对独立的项目交由学生自己处理,信息的收集、方案的设计、项目实施及最终评价都由学生自己负责,学生通过该项目的进行了解并把握整个过程及每一个环节中的基本要求。
项目教学法中项目的选择非常关键,项目难度大,学生产生畏难情绪,项目的开展进度就很难控制;项目过于简单就失去了建构主义教学的意义。另外,前后项目的选取应该由易到难而且侧重点不同。项目的选择还要以教学目标为依据,既要与书本的知识紧密结合,又要能够充分体现当前的工程实际情况,针对不同的专业选择的项目也不相同,最后,还必须现实可行,有条件完成项目。概括而言,项目教学法的项目选取要突出体现项目的针对性、可操作性和实用性三大原则。
我院在开设CAD/CAM课程前一学期开设了机械设计基础课程设计,学生完成了单级斜齿圆柱齿轮减速器的设计,在教学过程中,部分学生认为手工绘图很辛苦,而且准确性不高,所以,在CAD/CAM课程中我们把单级斜齿圆柱齿轮减速器的设计选为其中的一个项目,这样,即提高了学生的学习积极性,又检查了上学期设计数据的正确性。该项目又分解为多个工作任务,具体的教学体系构建如下所示。
子项目1:键数字化建模;子项目2:轴承盖数字化建模;子项目3:主、从动轴数字化建模;子项目4:从动齿轮数字化建模及工程图设计;子项目5:箱体和箱盖数字化建模;子项目6:减速器装配及装配体工程图设计;子项目7:从动轴数控加工程序编制;
7个子项目是由易到难设置的,符合学生循序渐进的认知规律。其中,对于数控专业和机制专业的学生来说,子项目7得到的程序可以用在下一门《数控工艺与加工编程》课程中实现仿真加工,这样就可以把几门课程有效地联系起来,提高了学生的学习兴趣。
在项目的实施过程中引入行动导向教学法,主要采用讲授演示法、分组讨论法、任务驱动法等教学方法,下面就以单级斜齿圆柱齿轮减速器的设计为例加以简单阐述。
运用行动导向教学法进行教学首先要合理划分学习小组,在与班委成员、班主任和其他任课老师沟通了解学生情况之后,按照每组学生的理论知识、交流能力、动手能力等形成互补的原则进行分组,这样才能有效地开展活动,小组的划分与机械设计基础课程设计课程中的划分方式保持一致。
教师先按小组把上学期学生手工绘制完成的单级斜齿圆柱齿轮减速器二维图纸发放下去,然后以简洁的语言告知学生本项目要完成的任务:运用UG软件建模模块进行减速器各个零件及装配体的三维建模;在制图模块中完成从动齿轮及装配体的工程图设计;在加工模块中完成从动轴数控加工程序的编制。
明确任务后,学生就可以以小组为单位熟悉图纸,讨论分析各个零件的结构特性及装配关系,初步制定相应的工作计划。在这个过程中,学生可以采用行动导向教学法中的“头脑风暴”法,集体讨论,集思广益。教师作为一个观察者的身份,不对学生的想法立即发表意见。每组制定好计划后,由各小组长说明本组完成任务的操作方案,师生共同对其进行评价,然后教师归纳总结,优选其中一到两种方案。
在学生具体实施方案之前,教师须向学生演示示范完成该项目所用的一些命令,其实就是讲授新课的过程。教师应充分运用现代信息技术手段,引进多媒体教学,采用声像呈现的方式,使每位学生通过显示器能够清楚地看到教师的每一步操作,学习内容形象生动,效率高。然后学生要根据方案独立灵活运用所学的命令完成任务,在这个过程中,主导的是学生辅助的是教师,教师的主要活动是巡视、指导、控制和纠正。整个过程是师生互动的过程,就在这样一个良好的学习氛围中,学生掌握了实体建模、工程图设计和程序编制的操作,实现感性认识到理性认识的飞跃,掌握了操作技能。
检查环节中依然要注重学生的独立性和自主性,学生在完成相关任务后对照图纸检查各个零件的结构是否合理、尺寸是否正确,控制好质量关,让学生体会产品质量的重要性。最后是评价反馈阶段,采用学生自我测评和教师点评总结相结合的方式,学生归纳操作步骤、展示成果、自我测评;教师先对当次课进行小结,然后对学生的成果指出问题的所在及解决方法,并且进行比较、总结各组优点,引导学生学习别人的长处来完善自己的设计,使学生的各种能力在点评中得到提高。
实施行动导向项目教学法既体现了学生的主体地位,又发挥了教师的主导作用,使课堂和实践教学的质量和效益得到了更大幅度的提高,但是在实施过程依然存在一些问题,具体如下:
3.1 行动导向教学模式要求教师在执行过程中作为一个组织者、咨询者、观察者、指导者、协调者和合作者。这些角色在传统教学中一般很难体现出来,因此部分教学能力并不成熟的青年教师在实施过程中容易出现“放羊”现象,对学生学习中出现的困难观察不到、指导不力,虽然表面看起来教学流程符合“标准”流程,实际上教学效果却不能达到预期的目标。另外,理论教师与实训教师之间的沟通,文化基础课与专业课之间的合作需要进一步提高。
3.2 行动导向教学法以学生为主体,需要学生独立思考问题,小组协同制定工作计划,完成学习任务,由于近两年我院生源质量较差,部分学生的学习自觉性和主动性不高,所以教学进程往往很慢,教师又不能中途停止学生工作,正常的教学进度就难以完成,这个问题也需要解决。
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