◆左桂兰
作者:左桂兰,宁波大红鹰学院讲师,研究方向为机械设计(315175)。
为了深入贯彻落实“以学习者为中心”的人才培养理念,推进课堂教学由“以教为主”向“以学为主”转变,着力提高课堂教学效能。机械制图是一门研究工程图样的绘制和识读规律的专业基础课程,通过本门课程的学习,使学生具有一定的识图能力、空间想象和思维能力,以及手工绘图和利用计算机绘图的技术应用能力,为后续课程学习、开展创新设计活动、完成课程设计和毕业设计等奠定必要的基础。
机械制图课程目前的课堂教学虽然也采用了三维模型、PPT 课件、Flash 等一些现代教学方法和手段,但是学生仍处于被动学习状态,作业抄袭严重,课堂教学效果达不到预期设想。另外,本课程目前的课堂教学仍过于强调课程内容的系统性和完整性。教师教学过程中注重制图原理及表达方法,忽略了本课程在工程实践中的应用能力培养,导致学生的动手能力和表达能力较单一,缺乏后续课程自主学习能力,解决工程实际问题的图样表达能力和看图能力不强。
改革是为了达到学生学会主动学习,实现课堂教学由“以教为主”向“以学为主”转变,增强课堂教学效果的目的。学生不仅能合理使用专业书籍、网络资源、课程网站等各类资源,而且在课余时间能真正利用图书资源和网络资源实现自学。通过本课程的学习,学生的相关技术工作能力、学习能力和表达能力达到本课程的培养目标要求,学生在后续的课程设计和毕业设计的学习工作中,有较强的解决工程实际问题的图样表达能力和看图能力。
教学内容整体设计 减速器是机械行业当中运用较为广泛的一种机械传动装置,本课程的教学内容整体设计以减速器的工程图为主线,将绘制减速器各零部件的零件图及其装配图的整个工作过程贯穿于本课程的教学过程,使学生在完成绘制减速器项目及子项目的工作过程中学习与之相关的机械制图知识、投影作图知识及图样的表达,在体验实际工程图设计工作过程中获得知识、掌握工程图样的制图表达能力,提高学生识读机械工程图样、绘制零件图和装配图的应用综合能力[1]。
减速器是原动机和工作机之间独立的传动装置,用来降低转速和增大转矩以满足各种工作机械的需要。减速器的种类很多,齿轮减速器主要由齿轮、齿轮轴、箱体、轴承等零件组成。减速器的绘制工作主要包括绘制各零件的零件图,由零件图绘制装配图,以及用绘图软件绘制所有零件图和装配图[2]。
课程教学大纲教学内容各教学单元包括:绪论;制图基本知识与技能;点、直线、平面的投影;……;装配图。课程教学大纲中的教学内容将以具体的一系列工程项目为载体,如绘制键、垫片、螺母、螺栓、齿轮、齿轮轴、上箱体等多个项目,每个项目再根据能力培养目标的不同分解成若干子任务(即教学单元)。学生必须具备制图基本知识与技能等教学内容将会贯穿在这些模拟工程实验的项目和任务的解决过程中,与单纯的课本知识介绍讲解比较,学生的学习效率和接受程度能明显提高,学生的工程图样表达能力和看图能力可以得到提高[3]。
改革后,基于工程图设计过程项目化教学内容包括:项目1,绘制垫片、键的平面图及三视图;项目2,绘制上箱体透盖的轴测图及三视图;项目3,绘制螺母、螺栓等标准件;项目4,绘制螺栓连接、双头螺柱、销连接;……;项目8:手工绘制减速器装配图。
教学方式方法选择 以学习者为中心,小组合作过程体验式教学。学生在典型的工程图设计过程中的参与、讨论和完成中,形成相应的知识结构和应用能力。课前以小组形式自主预习单元知识点,讨论形成初步小组的设计方案;课堂上教师组织集体对各小组初步方案点评讨论,在点评过程中产生问题并引出问题,再由教师引出解决问题的方法(展开课堂教学);然后小组讨论修改设计方案,形成每位学生自己的方案;最后经小组互评后上交任课教师点评。
教学运行组织 本课程基于工程图设计过程项目化教学改革的教学组织过程为:确定任务(教师)→制订和实施解决方案(学生)→质量控制与检测(师生)→评估反馈(教师)。这样开展教学,不仅能为学生提供体验完整工作过程的学习机会,还能增强学生适应企业的实验工作环境和解决综合问题的能力,让学生在完成模拟真实项目过程中逐渐培养团队精神。
课前分组共同制订实施解决方案后,分别绘制草图,然后通过小组相互点评打分,选出最优者参加全班师生交流设计方案点评,师生共同分析存在的问题;再由教师提出解决途径和改进方法,引出相关课程教学知识点内容。课堂上,教师不仅对课程要求的知识点进行归纳,强调解决问题的方法,还要着重在学生计划实施过程中对个别学生的单独指导和引导。学生改进自己的设计方案图纸后,再小组交叉互评打分,最后提交教师点评评估打分,三次得分共同形成学生本项目总得分。教师将选出最佳方案上传网络课程平台共享。
课程考核方案设计 课程考核评价注重学生在工作过程中工作能力的提升和学生参与评价。学期课程成绩由各项目的测评得分总计得分组成,不再组织统一期末考核。各项目的测评得分包括学生的方案制订的草图小组点评得分、小组交叉互评得分、教师点评得分。
将机械制图的陈述性的系统性知识与工作过程性知识整合、理论知识与实践知识整合 以典型机械产品的工程图设计过程为载体来设计教学过程、组织教学,让学生体验完整的工作过程,学生在完成任务的过程中获得知识、掌握技能,养成认真负责的工作态度和团队合作的理念。
以学习者为中心,小组合作式学习 课内教师讲授课时减少,以学生为中心,引导学生以小组形式在课内参与讨论和点评,促进学生通过网络、书籍、资料等各种教学资源课前完成部分知识点的内容获取,再通过团队之间的方案讨论,培养学生的小组团队合作意识。这个学习过程还可以提高学生自主学习能力和学习积极性。
过程成果展示,师生互评考核 学生作品成果增加学生的互评环节,不仅能提高学生的参与度和学习积极性,还提高了学生解决工程实际问题的图样表达能力和看图能力。
[1]何谦.基于渐进式项目驱动的《机械制图》课程教学研究[J].机械管理开发,2010(4).
[2]周红.基于工作过程的机械制图课程改革研究[J].教育与职业,2010(2).
[3]刘文刚.项目教学法在机械制图教学中应用研究[J].科技资讯,2011(10).