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简析项目教学法在《机械制造技术基础》教学中的应用研究

作者:2017-01-14 15:32文章来源:未知
  0引言
  《机械制造技术基础》是机械专业的一门重要的专业基础课程,该课程将原《机械制造工艺学》《金属切削原理及刀具》《金属切削机床》《机床夹具设计》等课程的相关内容进行优化、整合、更新,是一门专业性、综合性高且实践性很强的课程.该课程不仅有助于学生学习机械制造方面的基本理论、基本知识与基本技能,培养学生工程实践能力和创新能力,还有助于培养学生分析、解决实际工程问题的能力.
  多年来,本课程在教学内容、教学方法和教学手段等方面进行的改革卓有成效.当前,社会的发展对机械专业人才创新能力提出了更高的要求,学生既要有一定的理论深度,又要有一定的实践能力、科技创新能力.为此,我们在《机械制造技术基础》教学中采用了项目教学法.本着以培养学生工程实践能力和创新能力为宗旨的教学理念,在《机械制造技术基础》的教学过程中,舍弃传统的教学模式而积极采用项目教学法.
  1项目教学法概述
  1.1项目教学法定义
  “项目教学法”起源于美国教育家凯兹和加拿大教育家查德合著的《项目教学法》,盛行于德国,后经香港传入中国,目前在各级教育和企业培训中得到了广泛的应用.它是一种“教、学、做”为一体的教学方法,以工作过程为导向,以学生为主体,通过实施完整的项目进行的教学活动.项目教学法“以项目为主线、教师为引导、学生为主体”,注重理论与实践相结合,改变了传统“教师讲,学生听”的被动教学模式.在参与整个项目的过程中,学生充分发掘创造潜能,逐渐培养解决问题的能力、创新方法的能力,提升接纳新知识的学习能力以及与人协作和进行项目运作等社会能力.
  1.2《机械制造技术基础》项目教学的可行性
  《机械制造技术基础》是一门实践性很强的专业基础课程,长期以来,由于采用单一理论知识传授的教学方法,注重教师讲授,学生听课,信息传递是单向的.实际授课教学过程中,发现学生普遍感觉这门课内容枯燥抽象,难以理解,难以找到理论与实际的结合点,培养出的学生虽然具有扎实的基础理论知识,但依赖性强,缺乏独立思考的习惯,严重阻碍了学生创新意识和工作能力的提高.鉴于上述问题,“项目教学”更有益于学生对课程理论知识与技能的整体把握.
  项目驱动教学法的实施,可通过学习方式的转变在主动积极的学习环境中进行,激发学生的好奇心和创造力,培养分析和解决实际问题的能力,可以极大地激发学生主动学习的兴趣,调动学生学习的积极性和主动性,在完成项目的过程中,学生会积极地思考、探索,不同的思路、想法也不尽相同,教师可以积极引导学生进行讨论、交流,并准确地加以点评,使学生在讨论交流中相互取长补短.这样既能调动学生的积极性,又有利于培养学生的创新精神和合作意识.项目教学法的实施有利于学生在学习过程中,把握本课程在整个专业课程体系中的地位.事实上,学生为了完成规定工作项目所必需的知识,往往需要统筹多门课程.该项目对教师而言,通过对学生的指导,可转变教育观念和教学方式,从单纯的知识传递者,逐渐转变为学生学习的促进者、组织者和指导者.
  2项目教学法在《机械制造技术基础》中的实施工作方案
  2.1课程典型项目的确定
  项目教学法的关键在于设计教学项目,将以理论的系统性为目标转变为以实践的系统性为目标.实施项目教学法最大的难点在于如何实现将有关的教学内容转化为一系列互相联系的教学项目.《机械制造技术基础》课程项目设计要以学生为主体,与生产实际结合,项目难易适中,设计的项目要具有整合性,在进行项目设计时,需要充分考虑该课程在整个专业课程体系中的地位,加强与其他学科的横向联系,从而实现课程整合,同时要结合现有的硬件设备以及学生情况,围绕教学大纲要求设计教学内容,将各知识点贯穿在一起.一般设置的项目要具有典型性、综合性、开放性、层次性.
  2.2项目实施
  在项目实施过程中,项目教学法一般按五个步骤进行:(a)确定项目任务;(b)制定工作计划;(c)组织项目实施;(d)检查考核评估;(f)总结评比归档.下面以“轴向锁紧装置”项目为例阐述项目教学实施步骤和方法.该项目实施地点设在河南理工大学工程训练中心,该中心有完成该项目的各类机床设备,也有各种检测设备,以开放的形式方便学生实训.
  2.2.1确定项目任务
  “轴向快速锁紧装置”是一个与机械设计制造及其自动化专业紧密结合的工业现场项目,该项目具有一定的综合性,需要学生综合运用本课程和其他相关课程的众多知识点才能完成,需要学生完成四大报告:设计方案、工艺设计、成本分析、工程管理.
  2.2.2制定工作计划
  在教学过程中,2012级机械设计制造及其自动化专业共10个班,300名学生,按每组5人共分成60个小组,每组选出一位组长.学生根据自身特长自由组合团队,依据项目任务,通过分组研究讨论,制订出相应的设计方案、实施步骤、进度计划,并明确团队成员的分工情况.最后以书面形式提交计划书,教师审阅之后做出相应指导,项目实施计划进一步完善.独立进行计划安排,可培养学生的自学能力、研究和分析问题的能力,提高学生的协作和交流能力.
  2.2.3组织项目实施
  在该阶段,学生将具体的知识贯穿于实现工程项目的过程中,切实做到了“做中学”,体现了工程意识.通过组员分工协作、学习和探索,共同完成工程项目,使学生团队合作的意识得到了提高,该阶段教师可适当参与、启示和辅导学生遇到的技术难题和问题.
  针对“轴向快速锁紧装置”项目,需要强化学生的设计过程和制定加工工艺路线的细节安排,为学生将来工作打下坚实基础.实现本项目的具体步骤:(a)设计方案的确定.在设计阶段,学生收集相关资料,掌握光轴轴向快速锁紧装置的结构特点和工作原理,熟悉光轴轴向快速锁紧装置锁紧套的结构,根据技术要求初步提出设计方案并对其进行分析评价,经过教师审核后,确定最佳方案,并写出设计方案报告,报告中要有计算过程和受力分析图.(b)根据设计方案绘制零件图及装配图,选定零件的材料,根据现有机床的精度、材料、刀具等因素确定零件的尺寸精度、形位公差和表面粗糙度.(c)工艺方案的确定.根据绘制的零件图,制订零件机械加工工艺规程.工艺过程中有关的内容以表格形式体现即为工艺规程,其作为指导零件生产的主要技术文件,包括零件在生产过程中定位基准的选择、工艺路线的拟定、加工余量和工序尺寸的确定,时间定额及经济分析等重要内容,最后还要求编写零件的机械加工工序卡.(d)学生按照已定加工方案与图纸资料,收集有关机床、刀具、夹具零部件标准等资料.在工程训练中心各小组根据自己的设计方案对零件进行机械加工.在完成本项目零件加工任务后,学生对零件进行自检,组内互检,发现并提出问题,经过小组讨论总结,提出解决问题的方法,师生互动总结项目任务完成过程.(e)零件加工完成后,要进行零件的装配完成锁紧装置.(f)综合结果分析与对策.完成装配之后,要检查一下锁紧装置的良好使用性.(g)项目完成后,每小组还要写出成本分析报告和工程管理报告.
  在项目实施过程中,教师要掌握好各个环节的教学进度和节奏.在学生加工过程中进行现场跟踪指导,引导学生自觉养成严格执行工艺规范、遵循现场5S管理,并能进行现场总结思考等良好的职业习惯,但与传统教学中的教师角色有所差别,必须以学生为主体,切实做到引导和指导的作用,训练学生参与工作过程的意识.
  2.3项目检查考核评估
  项目教学法的实施,不仅注重做项目的过程,还要对项目执行结果进行评估,这也是开展项目教学的重要环节之一,项目考核评估有益于发挥教师的监督作用,并总结出项目实施的经验和存在的不足.
  项目考核评估主要包括两个方面:一方面是过程检查,教师对学生做项目的过程进行全程跟踪,及时记录学生平时表现和项目实施过程中存在问题,为合理评估学生的综合能力和完善项目的实施提供参考依据.另一方面是在项目结束时,采用小组答辩的形式讲解设计方案,抽调部分优秀学生和教师担任答辩评委,对项目是否达到预期目标进行审核,并对项目成果的优缺点进行总结,让学生充分了解存在的问题,并进一步完善以后的项目学习.此外在考评时要对学生的团队合作能力进行客观、公正、合理地评价.
  最后,将项目的成果、资料、报告等全部归档,便于今后教学方法的改进和完善积累有益经验.
  3结语
  把“项目教学法”引入《机械制造技术基础》课程教学改革中,改变了以往的“教师讲,学生听”的教学模式,将“是什么”和“为什么”的理论知识有效融入“怎么做”的实践行动中,使学生在完成完整工程项目的过程中对相关理论知识的学习,并充分体现了工程意识.项目教学法有益于培养学生的工程意识、独立工作能力和团队合作精神,对培养学生理论联系实际以及分析问题和解决问题的能力大有裨益.
 

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