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摘要:傳統教與學形式的機械制圖課程教學枯燥乏味,提升了機械設計軟件的應用難度。本次研究基于項目教學法開展機械制圖實踐教學,首先做好教學目標設計、項目組成員劃分、基礎制圖知識講授等課前準備;然后通過項目教學任務導入、實施計劃與方案制定、項目任務實施等步驟完成項目實踐教學。教學結果顯示,本次實驗教學在優化學生工程實踐能力、培養團隊精神、提升教師專業素質方面發揮積極作用。建議在未來項目教學實踐中,要以實現就業為導向,擺正教師的位置,讓學生在自主學習中提高機械制圖技能。
關鍵詞:項目教學法;機械制圖;技能;實踐
在國家實施創新驅動發展戰略《中國制造2025》的背景下,制造業人才的培養逐漸融入創新創造、面向市場等元素。高職院校培養機械設計制造人才過程中,應結合社會與企業的發展要求,不斷探索有效的課程實踐方案,努力培養大批量的創新技能人才[1]。項目教學法雖是一種新興的現代教學方法,但在機械相關專業中已有一定的實踐經驗,優勢是將教師和學生的角色進行互換,學生轉變為課堂中的主體,以主動探究、自主協作的方式汲取機械設計與制造知識,有助于學生明確未來職業規劃方向、提升機械專業職業能力[2]。項目教學法將課堂歸還給學生并不意味著學生絕對自由,教師始終以指導的方式輔助學生高效率學習機械知識,在此過程中,學生以團隊形式完成一個相對獨立的任務項目,由最初的機械資料采集、項目方案設計、項目具體實施到最后的項目評價環節,全部由學生自身主導實現[3]。學生身臨其境感受實踐項目的全過程,切實把握了項目操作的具體環節與基本要求。本文在機械制圖課程實踐中應用項目教學法,希望從項目教學實施的全過程明確機械制圖課程的教學要點,最后通過教學實踐效果了解此方法的優勢與不足,為高職機械制圖課程提供科學的教學參考。
一、機械制圖課程項目教學實踐
(一)項目實施前的準備。本次研究將高職學院機械設計專業的50名學生做為對象展開“基于項目教學法的教學實踐探索”。本次教學實踐目標的設置如下:其一,機械制圖知識教學目標,確保學生利用合理的繪圖工具和設備繪制對應的機械設計圖,掌握精準識別圖樣的能力;其二,機械制圖技能教學目標,掌握一定水平的機械制圖技能,在項目實施過程中學會分析問題、解決問題、創新應用。總體而言,本次機械制圖項目教學通過制定教學目標明確了學生對機械制圖知識掌握與操作的理想程度。實驗教學正式開始之前要對本次教學實踐的總體方案進行規劃,確定機械制圖項目教學法教學實踐流程。機械制圖課程特征是實踐性、技能性,所以教師完成高職機械制圖教學期間,可以將制圖教材視為一個系統化的教學項目,以培養學生動手制圖、辨認機械設計圖紙的能力。在整個項目教學過程中,教師從實施細節掌握學生在機械制圖課程中的不足與優勢,從而制定針對性教學方案,這是從教師角度展現得項目教學法的教學優勢[4]。實踐特征突出成就了項目教學法在高職機械設計相關專業中的應用價值,受到技能專業教師的普遍青睞。在進入項目教學法教學實踐之前,需要劃分好項目合作小組,以便機械設計項目有序進行。項目教學小組劃分要以學習效果最大化為目標,嚴禁無理由的自由成組。教師一般基于“組內異質、組間同質”理念劃分組員,這樣可以保障小組之間的實力相當,每個項目組中有不同層次的學生,彼此取長補短發揮各自優勢完成項目教學目標。本次關于機械制圖課程的教學實踐項目共分為7個小組,由于全班人數為50人,其中前6組包括7名學生,第8組包括8名學生。成組之后,在項目組長的組織下,明確每個學生的分工與項目任務,組長與組員共同對未來的項目工作進行統籌規劃。除此之外,項目教學正式開始前讓學生掌握一定的機械制圖基礎知識,能夠獨立完成零件草圖繪制之類簡單的任務,幫助學生進行思維能力、動手能力預熱。具有一定知識技能儲備使得學生對項目教學的內容充滿自信,降低對未知教學方式的恐懼感,有助于與更深層次項目教學內容的自然銜接,順利進入機械制圖項目實踐教學環節。
(二)機械制圖項目實施過程。第一,項目教學任務導入。結合機械制圖日常課程設置情況確定本次項目教學的任務有5項,如表1所示。具體包括“支座零件圖標注與識讀、機械支座零件繪制、傳動軸零件繪制、千斤頂裝配原理圖繪制、棘輪圖形繪制”5項制圖任務[5-6],目的是加深高職學生機械設計理論知識印象為技術實踐而服務,真正將“教、學、練”滲透到項目教學的始終。第二,項目實施計劃與方案細節制定。項目任務公布之后,各項目組在組長帶領下商討項目實施計劃,此時教師可以發揮指導作用,為項目組提供合理化建議,理順工作計劃。項目實施計劃的內容主要包括權責分配、工作流程、進度安排,等等。學生以領導和組員的身份融入機械設計項目實踐中,提前感受職業設計者的工作經歷,潛移默化地形成一種自覺學習、自覺進步的思想。設計標準、設計工具、設計技能等屬于項目實施方案細節制定范疇,本次機械制圖項目教學實踐要求基于CAD軟件繪制相關圖形,圖形以1:3的比例繪制,并放置在A3大小的圖幅界面中,統一存儲為*.dwg格式的電子文檔,并將國家標準《GB/T4458.6-2002機械制圖圖樣畫法剖視圖和斷面圖》作為繪圖依據。第三,項目任務實施與校對。實施過程最主要的是學生依照預設方案執行各自的工作任務,即在學習機械制圖技法的同時完成機械制圖項目任務。首先學生要掌握充足的機械制圖技能與知識點,如圖案填充技法、粗糙度標注、倒斜角倒圓角技能、尺寸公差技能,等等。項目任務實施過程中,學生必定出現諸多疑問,教師要以引導的方式使其了解自身不足,以鼓勵的方式指點迷津,而非直接指責與批評。項目教學法營造的課堂氛圍應該是輕松、活躍的,打破傳統課堂教學的枯燥與乏味,讓學生自覺產生學習機械制圖的興趣。項目完成初期,全組人員要對項目結果進行校對,比如圖形設計是否符合預設標準、零件圖注是否合規、圖形繪制界面是否一目了然。組內校正項目后進入項目評價環節。第四,項目效果評價與總結。項目效果評價分為自評、組間評價、教師評價三個部分,三者分數比重分別為30%、20%、50%,評價標準均依照表2內容嚴格執行。各環節人員根據表2打分之后,按照相應比重計算各小組項目的最終得分。根據得分結果,教師將對小組機械制圖項目的完成度進行總結。本次項目教學實踐總計7個小組,每個小組完成項目過程中遇見并解決了諸多問題,問題解決之后更重要的是總結其中的經驗,加深機械制圖項目實施中的難點印象,引發更加深入的探究與思考,此為項目教學實踐研究的意義所在。項目教學總結主要以師生共同探討的方式實現:一是每個學生輪流總結項目中遇見的問題并簡述如何解決,實現問題共享;二是對于沒有良好解決的問題集思廣益,全班同學和教師共同商討對策,鞏固學生的知識和技能;三是教師根據反饋信息評估學生的知識技能掌握水平,動態修正技能型、實踐型人才培養方案。總體而言,師生共同探討的方式縮短了師生間的距離感,打造了公平輕松的機械制圖教學環境。而且師生商討模式為羞于提問的學生提供了良好契機,使其在活躍的課堂氛圍下大膽提問、探究真理。
二、教學效果評價
通過對50名學生實施的機械制圖項目實踐教學活動,總結了以下教學經驗與啟示。
(一)積極實踐教學效果。第一,優化學生工程實踐能力。本次基于項目教學法的機械制圖實踐課程中,7個小組均如期完成項目目標與任務,切實提高了工程實踐能力?;诂F實設計任務的機械制圖教學形式較為新穎,激發了學生了解新鮮事物的好奇心,營造了參與職業體驗的環境,基于學生學習的自主性提高了機械制圖知識的接受率。在項目教學實踐中,學生經歷了“發現問題、分析問題、解決問題、知識內化”的過程,將書本中的機械設計理論轉化為現實中的實踐能力。第二,培養學生團隊協作精神。第5項目小組教學實踐期間,負責支座零件圖標注的同學沒有弄清楚支座的結構層次,導致標注的數據有所偏差,但是其他組員和組長沒有指責同伴,而是在完成各自任務的情況下,集思廣益理順了數據標注秩序,在規定時間內良好完成項目任務。第5項目小組組長表示:“這次教學活動讓我學會了如何協調同學之間的關系,除了完成任務進度之外,還要考慮每個同學的性格特點,考慮如何分工才能最高效完成任務。”可見,學生在相互配合、磨合的過程中逐漸磨去性格棱角,減少相互指責與埋怨,潛移默化地培養了一種團隊協作精神。第三,教師專業素質大幅提升。面對項目教學法這種新穎且實踐性強的教學模式,為滿足學生求知欲望、良好解決機械設計中遇見的實踐問題,教師必須嫻熟地操作設計軟件、了解項目實踐流程、解決常見的工程項目問題。這種情況驅使教師在掌握教學理論的前提下不斷提升自我、強化實踐能力,使其專業素質大幅提升。
(二)教學啟示。第一,基于項目教學法開展機械制圖實踐要以現實就業為導向?!吨袊圃?025》戰略提倡制造企業以創新為發展動力,教師可圍繞創新能力培養目標設計項目教學的任務,在機械制圖課程中融入創新元素,努力培養適合設計市場的創新型、技能型人才。此外,項目教學需要滲透時展元素,聯系實時熱點技術,讓學生掌握的機械設計技能真正滿足現實社會發展需求,為將來職業生涯規劃提供堅實的基礎、強大的驅動力。第二,基于項目教學法開展機械制圖實踐要擺正教師的位置。教師作為項目的指導者,對其理論知識水平、機械設計技能、專業合素質提出了嚴格要求。教師要在完善自我技能的同時還要把握與學生的關系,以巧妙的指導與提示解決學生疑問,幫助學生克服項目學習和探究當中的難題。
三、結語
本文系統闡述了基于項目教學法開展機械制圖課程實踐的全過程,并對教學效果加以分析。項目教學法是職業教育的高效教學模式,在培養技能型、實踐型人才領域發揮積極效用。對于機械制圖教學而言,機械圖紙繪制、機械圖形識讀也可以成為單獨的教學項目。這就要求教師策劃教學項目時,將機械制圖的多層次理論知識、實踐技能串聯起來,將碎片化的知識點穿插成一個知識系統,令學生在體驗工程實踐項目過程中理解機械制圖的內涵與要領。總體而言,項目教學法用于機械制圖教學實踐,讓學生明確了自身優勢與不足,提前感知未來就業情境,為未來職業生涯規劃與發展奠定了技能基礎。
作者:吳帆 單位:天津職業技術師范大學