模具课程设计总结范文

时间:2023-03-21 19:12:13

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模具课程设计总结

篇1

关键词:模具设计与制造专业;典型工作任务;课程设计

中图分类号:G712 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)03-0190-02

2006年教育部《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》中,把高职教育的人才培养目标定位在以服务为宗旨,以就业为导向,走产学结合的道路,培养面向生产、建设、服务和管理第一线需要的高素质技能型人才。高职院校的培养目标与高职院校培养人才岗位群相一致,都定位于一线人才。这就要求高职院校在培养学生时,应该兼顾理论知识与实践操作,这样才能符合当今社会发展对技能型人才的要求。反应在课程的知识架构上,就要求打破传统课程囿于单项知识的框架,设计理论知识与实践操作知识融合并重的课程架构。

一、基于工作过程导向的课程设计方法思路

基于工作过程导向的课程设计方法采取逆向设计思路,由毕业生就任职业岗位群确定培养目标,继而确定学生应该掌握的能力及相对应的知识,在上述分析论证基础之上,创建课程体系,最终具体化于每一门课程。该设计思路,打破了以往预先向学生灌输繁琐理论知识而后按照自己具备知识寻求岗位的传统,要求该专业课内容的设置,与当前该专业实践操作紧密结合,设置具备代表性典型工作任务,让学生在完成所设置的工作任务过程中,掌握就业必须的知识与能力。所以基于工作过程导向的课程设计,具体到一门课程上,起点在于典型工作任务的确定,终点在于典型工作任务的完成,重点在于典型工作任务所需知识的筛选序化,目标是使学生掌握行业所需知识与能力。下面就模具设计与制造专业中的专业核心课程――《注塑模具设计一体化教材》来说明基于工作过程导向的课程设计的具体步骤。

二、基于工作过程导向的《注塑模具设计一体化教材》课程设计具体步骤

《注塑模具设计一体化教材》课程是模具设计与制造专业的专业核心课程,按照基于工作过程导向的课程设计方法,该课程具体设计步骤如下:

1.对模具设计与制造专业进行职业岗位群分析,确定职业能力通过对当前模具行业市场调研,可以总结模具行业职业能力如表1所示:

2.由职业能力分析,建立课程体系。

3.由课程体系分析,确定《注塑模具设计一体化教材》课程的性质与作用。《注塑模具设计一体化教材》课程是模具设计与制造专业的核心课程,旨在培养模具行业急需的模具成形(型)生产工艺员、模具设计员及模具制造工艺员。本课程知识涵盖上述三个工作岗位的相关能力,对从事模具设计与制造专业的学生的职业能力起主要的支撑作用。

4.由《注塑模具设计一体化教材》课程的性质与作用,结合行业企业生产现状,确定典型工作任务。典型工作任务的拟定遵循下述原则:①目标性原则。课程选择的典型工作任务突出注塑模具设计制造训练及职业素质的培养,兼顾各专业课程,将专业理论知识及岗位职业素养要求融入训练项目。②渐进性原则。典型工作任务按照认知规律,其难度依次增加,使学生在掌握知识的过程中,由易入难,由浅入深,循序渐进,逐步达到课程目标要求。③实用性原则。典型工作任务选取以岗位操作项目为导向,选取与一线岗位密切相关的内容作为典型工作任务。

本课程三个模块,九个典型工作任务,如表2:

5.由典型工作任务,确定《注塑模具设计一体化教材》课程的内容,对课程内容提炼序化。本课程对典型工作任务进行分析,确定九个典型工作任务所涉及的知识,对传统课程的知识进行筛选提炼,并对提炼的知识进行优化重组,从而确定本课程知识结构。这些知识对模具行业职业能力起重要支撑作用,见表3。

基于工作过程导向所设计的课程,具备以下优点:

1.课程目标与职业资格标准相对接。依据国家职业资格标准制定课程标准,选择典型工作任务,将知识目标、能力目标、素质目标融合在一起,通过完成典型工作任务,达到课程目标的要求。

2.技能培养与职业岗位能力要求相对接。通过校企合作,确定模具设计与制造专业职业岗位群,分析确定岗位职业能力,以典型工作任务为载体对课程内容进行重构、序化。

3.学习过程与真实工作过程相对接。课程改变传统课堂教学方式,使学生在完成典型工作任务过程中学习相关知识,教学过程中教师为主导,学生为主体,充分调动学生学习积极性。在任务完成过程中培养学生的归纳、总结能力,团队协作能力以及运用所学知识解决实际问题的能力。基于工作过程导向的课程设计是课程设计发展过程中的一个积极尝试,符合当今社会发展对高职人才的要求。

参考文献:

[1]朱强,江荧.基于工作过程的课程开发方案研究[J].中国职业技术教育,2008,(1).

[2]翁光远,郗峰,李青芳.建筑工程技术专业项目化课程体系开发研究[J].中国职业技术教育,2010,(32).

[3]姜大源.职业教育学研究新论[M].北京:北京教育科学出版社,2007.

篇2

关键词:专业基础课程;工程素质;课程体系;教学水平

“模具制造工艺”是模具设计与制造专业的主干课程,也是一门实践性很强的专业基础课程。传统的教学方法很难在专业基础课程教学中发挥出良好的教学效果,因此我们需要在以应用型人才为培养目标的背景下,大力推进教学改革,不断进行教学改革项目研究,以期取得满意的教学成绩。

1 追求课堂教学理论成效

传统的教学方法和教学手段,侧重于宏观的教学效果,对于基础课程教材中一些基本概念、基本知识的掌握,的确有一定的教学效果。这是因为对于这些基础课程的基本理论,高职学生在上大学前近12年的学习过程中,已经形成一定的思维方式,也容易取得较好的学习效果。而对于一些新的教学内容,尤其是模具、数控、机制等制造类专业的基础课、专业核心课中大量出现的原理结构图及模具装配图,由于学生缺乏感性认识、实践知识和基本结构素材,仅靠学生的兴趣和教师的讲授很难取得较好的教学效果。以模具专业的专业基础课“模具制造工艺”为例,为了提高课堂教学效果,我们可以从以下几个方面进行教学改革:

(1)利用多媒体教学手段,采用动态解剖方式教学模式;(2)形象生动的展现系统结构及模具制造过程;(3)以爆炸图展现组成零部件及相互位置关系;(4)按授课讲解顺序实现结构零件的动态装配过程;(5)按全剖、局部剖、向视图等多种方式展现结构细节;(6)重视三维技术,以三维视频实现机构的动态运动仿真。

构建新的教学方法和教学手段,从而解决学生非主观因素造成的学习效果不好等问题,从实际上有效帮助学生提高学习效果。在教学内容的组织上,采用综合应用实例缩短课堂与实际生产的差距;采用企业生产现场照片增强学生的感性认识,加深对理论知识的理解;教学内容深入浅出,重视模块化教学,有利于学生基本知识和基本能力的培养;采用多种形式介绍一些新技术及相关知识的发展史,扩大学生的知识面,增加学生的创新意识,提高学生的创新能力。

2 注重实践教学能力培养

“模具制造工艺”课程有两个重要的实践项目,分为课程实验和课程设计。为了提高学生的实践能力,培养学生发现问题、分析问题和动手解决问题的能力,将课程实验分为必做实验、选做实验、观摩实验三级,实验过程分为三层指导。而课程设计采用方案制定、加工制造、修改方案、实践总结等模式,使课程设计更加贴近生产实际,提高了学生的学习兴趣,避免了闭门造车的现象,极大程度的提高了学生的实践能力。课程实验分为必做实验、选做实验、观摩实验。必做实验主要适应大纲培养目标要求,再现基本理论实质,兼顾能力培养,指导学生自主学习,加深学生对基础知识的理解,提高学生的学习兴趣,培养学生学习和探究新知识,真正培养动手能力和实践能力。选做实验主要培养学生自主探究能力,激发学习兴趣及主动性。通过学生独立设计实验方案、亲手制作调试实验装置,完成实验全过程,学会发现问题、提出问题、解决问题,拓展学习空间,丰富想象力和创新能力。观摩实验主要通过技术发展前沿和生产热点项目实验,引领学生了解先进技术及学科发展动态,为今后走向社会形成发展方向、确定研究领域打下基础。教学实验要求实验前预习,试验中教师讲解理论,实验员和技师讲解实践具体要求和操作方法,学生完成数据分析,重点突出试验后的改进分析,做好改进方案的实施。实验设置采用必做实验验证理论为主,选做实验培养能力为主,观摩实验拓展视野为主,实验改进以学生完成为主。在实验中把握教学目标,正确处理基础和发展的关系,使所有学生的能力普遍提高。

课程设计先进行一周,完成零件工艺性分析、工艺路线初步制定、确定主要表面的定位夹紧方式后,带着问题深入实习工厂进行生产实习,观察实际零件的加工过程,熟悉工艺路线的安排,认识机床设备的工作特点,掌握各种切削刀具的加工性能,分析典型夹具的工作原理及组成结构,体会切削规律、工艺规程在生产实际中的应用,最后师生共同探讨改进设计方案。实习结束后,继续进行课程设计,根据理论知识,结合生产实践,做出工艺规程正确、工装结构合理、图面表达清晰规范的完整课程设计。为了实现课程设计的科学化、标准化、规范化,建立一套完整的课程设计零件图库,零件图来源于生产实践,并经过移植、借鉴、严格筛选,对其技术参数等按教学要求进行相应修改,优化组合成内容。图库具有开放性,可以不断积累、充实。

3 研究解决热点难题

3.1 制定了一整套制造类专业课程体系,编著了相应的高职高专十二五规划课程系列教材,研究了新的教学方法,形成了高质量的技术素质和创新思想培养的理论教学体系;增加实验室建设投入,完善教学实验,增大设计性综合性实验比例,自行开发试验设备,改进实验教学方法,保障了高质量的实验教学;改善实习基地的上课方式,加强课程设计内容与生产实际相结合,使实践教学内容进一步深化,达到了创新能力培养的要求。

3.2 研究课外科研活动开展的内在规律,实施“培养兴趣、导师引导、课题依托、竞赛促进”的运行机制,达到了培养学生创新实践的要求,并取得了良好的成绩。

3.3 创新性地将学生管理工作纳入教学体系建设,通过丰富的校园文化建设,陶冶了学生情操,促进了学生心理健康发展;建立完善社会实践基地,培养学生的知识运用能力和初步管理才能。

3.4 “模具制造工艺”课程组十分重视教材建设,强调通过出版教材的广泛应用,辐射教学先进成果。为了继续推进课程体系、教学内容、教学方法和手段的改革,我们将构建新的课程结构,积极推进弹性学习制度建设。

参考文献

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【关键词】综合素质 专业与职业 创业与创新 工科大学生

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2012)22-0001-02

大学生综合素质是指受过高等教育的、学习了一定专业基础知识后能够满足社会整体或用人单位需要的能力。大学生综合素质评价是一项科学而复杂的工程,不同层次高等学校和不同培养目标对大学生综合素质的要求和评价方法与标准也应有所不同。

本文结合材料成型及控制工程(模具设计)专业的实践为例,结合各类专业综合周与创业创新周、专业竞赛、专业与职业培训等环节的实践,从专业与职业、创业与创新的角度谈谈如何提高综合素质中的专业核心能力。

一 立足“模”字,提高模具核心专业能力素质,为职业做好充分准备

模具是机械、汽车、电子、通信、家电等工业产品的基础工艺装备,我国模具行业从业人员已有600多万,长江三角洲及江苏是我国制造业比较发达的地区,也是模具需求的集中地区,仅江苏苏州目前就有各类模具厂1000多家。

结合行业需求及地区经济发展,继承学校办学传统和优势,确定模具方向作为专业的主要特色之一,并且是塑料模具、冲模、锻模同时并重,模具的设计、分析、制造能力并重。选定冲压、锻造、塑料、模具制造、模具CAD/CAM等五门课程为重点建设课程,强化三类模具的三种能力培养,使得学生在就业时选择面宽,适应性强。

经过多年的软硬件建设,学校已经具备了较好的专业实验室,配备了行业最先进的软件,为学生提供了多种模具学习、设计、分析、动手操作的平台。通过学校的“长三角模具专业水平岗位能力”培训考试项目的学员将获得长三角市政府人事部门联合颁发的长江三角洲紧缺人才岗位模具专业能力证书。

二 紧扣“实”字,加强专业实践环节,强化校企联合,凸显专业综合实践周特色

学生专业实践能力的强弱是衡量应用型本科毕业生的综合素质重要指标之一,也是目前最广泛宣传的各应用型专业水平比较的实践试金石。

第一,为了确保学生实践能力的有效锻炼,近几年,学校通过中央地方共建和自筹资金投入近1500万元建设了材料加工实验中心、材料基础实验中心、模具工程中心等,与省内著名企业联合建设了15个校外实习基地和3个省级模具工程技术研究中心。

第二,实践教学环节与工程结合紧密,实习、实验、课程设计、毕业设计等多个环节训练。在制定人才培养方案中,较大幅度地提高了实践教学比例(学分比例超过45%),优化了实践教学过程,以加强实践教学。课程设计,通过实践项目从产品数字采集到产品造型、模具设计、制造工艺、模拟分析、模具制造等一条龙项目的训练将其整个串起。毕业设计选题绝大多数来源于企业的实际项目,培养了学生工程能力的同时将企业对人才素质要求的理念带进学校。

第三,模具专业开设了模具综合周、材料回收综合实验周、模具工程师实践周、材料资源信息检索周等特色综合周。学生从选题与概念设计到资料搜索、方案设计、方案实施、结果与成果评价,进行自主的探索与研究性学习与锻炼。通过综合实践周的锻炼,可以锻炼学生的分析能力和动手能力,提高知识综合运用能力,培养了团结协作精神、主动探索研究精神,强化了工程意识和创新意识。

三 围绕“创”字,围绕创新与创业元素,多渠道多模式培养学生创新能力与创业意识

创新能力就是创新性地解决问题的能力。它包括创新感知能力、创新想象能力、创新思维能力和创新实践能力等,以独创性、整合性、发展性等为特征,其核心是创新思维。创业能力分为硬件和软件,硬件就是人力、物力和财力;软件就是创业者的个人能力,包括专业技能和创业素质。

鉴于以上概念,学校将“创新”与“创业”贯穿到整个教学环节中,注重培养学生创新学习、自主学习、创业意识等理念。在实事求是的基础上,结合工程,鼓励学术自由、学术创新;容忍失败和标新立异。具体安排上结合软件培训、模具设计师的研讨与实践、科技创新训练项目(创新基金)、模具设计创新大赛、创业大赛活动、创业与创新实践综合周等进行。

创新与创业教育实践周是综合性和实践性较强的教学环节,通过对各种创业知识的系统讲述,培养在校大学生的创新和创业意识,并且通过一定的案例分析和模拟实践活动,使学生获得一定的创业经验,为今后其创业活动提供借鉴。要求学生利用所学的专业知识完成与专业相关的创业计划书,通过这一过程,培养学生专业知识和创新创业理论相结合的综合能力;培养学生分析和解决实际问题的能力;还能培养学生的团结协作能力和实事求是、严肃认真、高度负责的工作作风。

四 突出“数”字,突显数字化设计与制造专业能力,强化职业能力培训

CAX技术近年来已经成为企业技术创新、开拓市场的重要手段,许多成型加工及模具企业已经实现计算机辅助的产品设计、成型工艺分析、模具设计到数控代码的直接生成。

学校构建了数字化设计制造教学的软硬件基础。完善了教学体系,优化了课程内容,改进了教学方法,加强数字化设计制造系列课程建设。材料成型CAX应用技术系列课程包括CAD/CAM技术、材料成型CAE技术及应用、CAPP概论、CAD/CAE/CAM课程设计(2周)、数控实习(2周)等课程内容,并配备了课外8种CAD/CAM/CAE软件证书培训(AutoCAD、Pro/E、UG、CATIA、Moldflow、Deform、 Dynaform、AnyCasting)。为加强数字化能力、工程能力和创新能力培养,同时开设了以下选修课程:快速成型、逆向工程、工业产品设计、检测技术与数据处理、实用模具设计与制造方法。同时通过邀请专家讲座、举办比赛造氛围,引导学生学习以数字化技术为代表的新技术的积极性和兴趣。

材料成型CAX系列课程的改革与实践已经取得初步成效,形成了课堂精讲、上机多练、课程设计的项目训练、数控实习操作和课外技能培训的教学模式。学生学习积极性高,学习效果很好,就业竞争力大大提升。该专业学生毕业时95%以上的拥有三个相应的软件培训证书。

五 结束语

通过几年地培养模式的实践,提高了人才培养质量。该专业学生就业基础好、综合能力强,得到了社会的普遍好评。综合素质的培养是一个系统工程,本文仅从专业核心能力的角度进行了探讨,还有许多工作需要研究。

参考文献

[1]查光成、郝洪艳、贾俐俐.材料成型专业新技术应用教学体系的改革与实践[J].南京工程学院学报,2007(1)

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(一)课程目标与职业资格标准相对接按照国家职业资格标准制定课程标准,选取典型工作任务,把素质目标、能力目标、知识目标结合起来,努力完成典型工作任务,实现要求的课程目标。

(二)技能培养与职业岗位能力要求相对接采取校企合作教学模式,确定模具设计与制造专业职业岗位群,明确岗位职业能力,以典型工作任务为载体,进一步序化、重构课程内容。

(三)学习过程与真实工作过程相对接改变传统课堂教学方式,学生在完成典型工作任务过程中掌握了有关理论知识,教师在教学过程中扮演着主导角色,学生为主体,有效激发了学生的学习热情。在完成任务过程中培养学生总结、归纳的能力,团队协作能力和应用所学知识解决实践问题的能力。基于工作过程导向的课程设计是课程教学的一大创举,满足了当前社会发展对高职人才的需求。

二、基于工作过程导向的模具设计与制造专业课程设计思路

(一)以市场需求为导向、校企合作为平台,准确定位专业培养目标根据对高职院校模具设计与制造专业毕业生跟踪调查得知,大多数毕业生就业于冲压、塑料等模具设计、模具装配、模具零件加工工艺编制、模具维修、数控机床操作、模具设备调试及模具管理经营工作等。在对模具行业企业走访调查的基础上,专业领头教师到校企进行锻炼实践,并积极同模具企业技术人员开展交流沟通,深入分析与总结我国模具行业人才需求情况、行业发展现状、职业能力素质要求、从业人员职业岗位及典型工作任务等方面。由模具专业骨干教师同企业技术人员进行深入分析与讨论,明确模具设计与制造专业培养的目标,即是面向模具设计与制造行业企业,从事模具设计及模具成型工艺制定、数控编程与数控机床操作、模具装配及维修等岗位,具备专业岗位群系统理论知识和岗位实践技能,具有解决工程实际问题和终身学习能力的高素质技能型人才。

(二)以工学结合为切入点,构建工作过程导向的课程体系

1.依据岗位调研分析,确定从业岗位典型工作任务对于模具设计与制造专业而言,人才培养面向的是岗位群,同岗位从业人员、基层技术人员及企业专家对岗位工作过程及工作任务进行重点分析,由专业带头人、企业专家、骨干教师组成小组进行讨论分析,制定模具设计与制造专业科学合理的典型工作任务,具体分为:(1)灵活使用Excel、Word等编制技术文件;(2)制作产品销售演示文稿;(3)机械零件测绘、识图;(4)用AutoCAD绘制图形;(5)零件公差配合技术要求的识读和标注;(6)机械图样三维造型;(7)编制机械零件加工工艺,普遍车床操作加工;(8)编制机械零件加工工艺,普遍铣床操作加工;(9)编制机械零件加工工艺,普通磨床操作加工;(10)选择模具材料及热处理;(11)钳工操作加工;(12)钻床操作加工;(13)机床操作及安全规范;(14)典型机械零件的测量;(15)车间生产组织与管理;(16)模具型腔及模具配件加工;(17)模具型腔放电加工;(18)模具结构及零件设计;(19)模具试模及鉴定;(20)模具装配与维修;(21)零件数控加工工艺编制;(22)产品质量检验;(23)模具成型设备及参数调制;(24)模具接单与报价;(25)设备维护与保养。

2.分析典型工作任务,归纳职业行动领域典型工作任务的分析重点在于工作对象、工作内容、工作流程及工作环境等方面,把一个或几个相似的典型工作任务根据工作内容和工作方式的不同,归纳为不同的职业行动方面[2]。按照对模具设计与制造技术岗位的典型工作任务分析,由骨干教师、有关专家进行交流沟通,归纳明确出行动领域,具体如下:读图、手工绘图及计算机绘图行动领域:使用Excel、Word等编制技术文件;制作产品销售演示文稿;机械零件测绘、识图。模具零件普通机床加工行动领域:编制机械零件加工工艺;普通车床操作加工;普通同铣床操作加工;普通磨床操作加工;选择模具材料及热处理;典型机械零件的测量;机床操作及安全规范;设备维护与保养。模具零件钳工加工行动领域:选择模具材料及热处理;钻床操作加工;钳工操作加工;模具装配与维修。利用软件进行模具设计行动领域:机械图样三维造型;模具结构及零件设计;典型机械零件的测量。模具零件数控机床、电火花及线切割加工行动领域:零件数控加工工艺编制;机械图样三维造型;模具型腔及模具配件加工;模具型腔放电加工;典型机械零件的测量。成型设备操作及模具检测行动领域:模具试模及鉴定;模具成型设备及参数调制;模具装配与维修;产品质量检验;企业生产管理行动领域:模具接单与报价;车间生产组织与管理。

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针对“一体化”的模块化教学,必须在实践、网络教学环境方面加大建设,保证教学改革的进行。在本课程教学改革已经具备了以下条件:(1)实践教学环境。模具专业配备了模具设计与制造专业教室,具有多媒体教学设备、供学生实践训练的模具实物及装拆工具、工作台等;配备了专业机房,电脑配置足够能够运行各种CAD/CAM软件。(2)网络教学环境。本课程专门建立了精品课程网站,网站内容丰富,充实了网络教程、设计案例等素材资源,学生可以课后在专业机房及寝室内访问该网站,进行在线学习,下载模具设计资料,供设计使用。可以在校园网上访问的冷冲压工艺与模具设计论坛,和教师与其他同学进行在线讨论研究学习。课堂上用多媒体来丰富课程内容和表现形式,变黑板式教学为电化教学,教师利用多媒体就可以在课堂上穿插演示模具三维结构、运动过程等用语言和平面难以表达的内容,使过去因没有实物对象而抽象难学的内容变得生动形象,课程网站中的模具设计素材、参考资料使学生通过网络认识大量模具结构和动作原理,使深奥的理论变得浅显易懂。良好的实践环境和网络环境有力的保证了“一体化”的模块化教学,尤其是实践教学的开展。

2模块化教学的教学方法

为克服冲压成形工艺课堂理论教学抽象、难懂;冲压模具设计实践性强的特点,必须改革传统的教学方法,采用新的教学模式[3]。为加强对学生动手能力和工程实践能力的培养,提出理论教学和实践教学并重的一体化教学模式,并应用到课程教学中。(1)讲练结合型教学方法。“教、学、做”融为一体的教学模式适合于实践性内容的课程教学。在课程的每一模块开始时,布置给每名学生不同的设计项目,然后按照冲模的设计步骤,通过多媒体教学、模具装拆演示,逐步讲解冲模的工艺问题、工艺计算,结构设计等不同环节,在每个环节后要求学生在课堂上进行项目设计,教师现场解答疑问,挑选部分学生对自己项目设计过程进行叙述,并在教师与其它学生进行点评和质疑后进行修改。当完成该模块的教学时,学生也完成了自己的设计项目。同时将课程设计贯穿于各次项目训练中,随着不同模块的进行,逐步完成课程设计,并巩固各单元教学效果和提高学生的综合运用能力。采用讲、练结合型教学方法,教师在讲清基本概念、基本理论与方法之后,通过布置设计任务,进行实践训练,完成教学内容。采用这种教学方法,事实证明教学效果良好,学生很快地掌握了课程内容。(2)案例教学方法。生产一线的情况是千变万化的,案例教学为学生提供了一种模仿、借鉴和引申的范例。这种教学模式的最大特点是师生互动性强,体现了以学生为主的教育思想[4]。本课程挑选电机转子、电机定子、机芯自停杆、电容器接线片等几个典型冲压件的冲模设计案例,每个单元以一两个冲模设计的完整案例将课程的主要内容全部穿插起来。通过案例式教学,使学生先模仿借鉴案例,继而对自己的设计进行提升拓展,最终独立完成设计任务。(3)讨论式教学方法。在课堂上教师针对企业工作环境的模拟情况所采取的不同工艺措施提出几个讨论题,如针对电机转子冲压件,先是设置一定的生产条件,再讨论采用单工序模、连续模或复合模的优缺点。学生分组准备并派代表发言,不同观点之间可以展开争论,最后教师进行归纳总结,如果答案不统一,不同的观点可以允许存在。这种教学法,实际也是对企业工作环境的模拟,通过这种教学,能够提高学生工作的适应能力。实践证明,以上几种教学模式都充分调动了学生的学习积极性,体现了以学生为主体的思想,同时也体现了理论与实践的紧密结合。学生既学到了理论知识也掌握了实践技能,同时学生的技术应用能力也得到了提高,因而受到学生的普遍欢迎。

3结束语

篇6

在不久的将来,小学创新课程必然会因为3D打印技术的普及而展现出全新的形式。本文列举中国小学课外创新课程的发展现状,以厨艺课程结合低成本3D打印为出发点,设计出3D打印创意课,以展示北京服装学院小学项目的应用创新与实践成果。

关键词:

古北京 3D打印 食物DIY 儿童厨艺 小学课外活动

一 小学课外活动的发展现况

中国现有的小学课外活动课程大约涵盖了综合绘画、趣味数学、黏土制作、花卉种植、烹饪厨艺、音乐、体育等。以北京总学生人数为400多人的三里屯小学为例,参与课外活动课程的学生人数只有59.6%(图1,图2)。

在2015年,教育部将鼓励有条件的中小学按总课时的11%开设艺术类课外课程(xin,2014)。虽然政府鼓励学校开设课外课程,但在数量上还是不够多,从校外培训机构和校内开设的课程的对比显示,校外培训机构开设的课程在数量上远远高于各小学,而且普遍受到学生们和家长们的欢迎。以上数据显示小学课外课程缺乏的事实,也意味着它有着很大的发展空间。

1.1儿童3D打印成为儿童教育热议话题

最近,儿童3D打印作为课外活动课程成了一股热门而且备受关注的新闻。去年底,名为“南极熊3D打印网”的教育公司推出针对中小学的3D打印教材《神奇的3D打印》(图3),标志着中国儿童3D打印教育的开始,在3D打印还并不为很多人了解的中国,“南极熊3D打印网”作为“中国第一本3D打印入门教程”,为中小学科技教育注入了一股崭新活力(Phoenix,2014)。同年七月,一个名为Printeer的儿童3D打印机在美国众筹网站出现了,这台面向中小学的3D打印机的零部件可以透过本身机器打印让孩子们自己组装(图4),同时容许任何年级的孩子们参与制作,让孩子们接触3D打印的时候,从机器本身的组装开始学起(Krassenstein,2014)。

二 3D打印进入北京小学的课外活动

3D打印技术被誉为“第三次工业革命的重要生产工具”,在教育领域中的发展将会在未来几年中逐渐普及。新媒体联盟(New Media Consortium,NMC)在2013年地平线报告中,首次将3D打印技术列为教育领域未来4-5年内普及应用的创新型技术。当前3D打印不再是成人设计师的专有权利了,越来越多新闻显示,儿童3D打印教育正在逐步往科技馆、博物馆、学校等地开展(Pringle,2015)。美国的3D System公司于2014年实施了MAKE.DIGITAL计划,该计划提供集成了工具、软件和课程等各种资源的完整系统,从而逐步形成了成熟而健全的3D打印教育体系,使各个层次的学生和教育机构都能从中受益。诸如此类的丰富特色课程资源和产品,将3D打印以一种简单、有趣的方式带入小学课堂。

2.1小学课外活动课程引进3D打印技术

胡迪科普森(Hod Lipson)所写的《3D打印:从想象到现实2013》(Fabricated:The New World of 3D Printing 2013)一书中提到了“边学边做”的这个新的课程概念。3D打印技术进入小学课外活动课程具有很多优势,首先它可使课堂上原本所教授的内容变得新颖,让“一面学一面动手做”的课程成为可能,同时也有利于一些不同学科的知识进行整合,培养学生的综合素质,如设计能力,批判性思维,问题解决能力等,逐步上升到抽象的学习经验。

2.23D打印技术应用在北京的小学做了什么?

2014年12月北京市政府的“3D打印机播种计划”开始启动,各小学纷纷开设了3D打印体验课程,北京市目前已经有数十所小学配备了3D打印。中国3D打印创新教育工作组委会计划以北京大中小学为起点,捐赠10万台打印机,并且逐步扩张到全国范围(中国新闻网,2014)。(图5)

除此之外,民间的商业化打印课程也开始逐步往小学校园内推展,成为这波儿童3D打印教育的先驱,像苏必利尔儿童乐园,嗨屋3D打印体验店等相关的3D打印培训机构,已经在多所小学开设了3D打印工作坊课外活动课程。

2.3使用3D打印技术来辅助课外儿童厨艺课

如同“3D打印工作坊”,“儿童厨艺课”也是课外活动课程的一个新的方向,它让学生们认识各种食材、学会食品烹饪过程、了解食物营养搭配、并且透过食物设计与食物装点了解进食文化。北京这样的一线城市里,各种不同的私人教育机构也有着自己的儿童厨艺课,它们是“亲亲袋鼠儿童”、“北大学园幼儿园”、和“家盒子(Family Box)”等(图6)。家盒子(Family Box)作为定位幼儿与儿童全人教育教育的北京私人儿童教育机构,它的教育目的为了培养孩子的动手和自理能力与增进亲子关系,课程中安排了制作三明治、饼干、蛋挞、冰激凌等环节。让家长主动全程参与、承担家庭教育角色、借此培养儿童创意能力与社会感。

然而,目前中国常见的儿童厨艺课的教学目标和理念都仅专注于传统食物制作,尚未使用3D打印作为辅助教学手段。在美国,3D打印制作DIY食物也没有广泛的用于教学,但是已经有个人尝试使用3D打印来开展食物DIY。一个专注于3D打印创意的Barnacules Nerdgasm网站(图7),在上面有不少关于3D打印创意食物DIY的视频。主持人使用简单的软件制作出有趣好玩的数字模型(模具),然后使用3D打印机快速打印出来,制作出有趣的动物饼干。

三 “丁丁打印”在北京小学的实践

“丁丁打印”是一个以3D打印技术为基础的创新型课程品牌(图7),它是“北服小学工程”的众多课程之一,“北服小学工程”则是北京服装学院的老师们为北京市定点小学所开设的艺术课程、社团与课外活动课程。当前的“丁丁打印”重点放在3D打印DIY食物,在课程当中引导学生运用3D打印工具,制作出食品以及与进食相关的器具,把制作食品与进食的趣味性融入儿童的创造过程中,借此提高学生的学习参与度。

3.1课程设计理念

“丁丁打印”的课程设计理念是从食物与生活的关系出发,再融入3D打印技术。因此,与其说是学习,它更像是一个透过“食物”这个主题来传递生活方式的体验过程。课程进行中,老师将食物的储存(Food Storage)、制作(Food Production)、装点(Food Design)、食用(Food Consumption)等知识点平均分配,让学生们透过学习进行食物的创作。相较于一般3D打印课程,它的课程开始并不特别重视打印物件的设计,而是让学生们更多接触厨艺。这样特殊的课程设计,源于一个简单的思考点,那就是:“我们是否可以将课程的重心放在食物的创作(Create)而非3D打印的创建(Build)”?(图8)

3.2创作(Create)而非创建(Bulld)

在“丁丁打印”的课程尚未正式开展之前,我们曾经尝试使用Paintshop这款3D APP来辅助教学,当时孩子们透过APP设计完后打印出来的物件就只能有戒指、项链、和字体等选项。这些物件和生活的特定主题脱节。Paintshop就好似3D Max这样的建模软件,通用而且干燥,难以和食物产生密切关联,充其量它就是硬件厂商提供的一个创建(Build)模型的工具。

相反,“丁丁打印”的课程设计更希望重视孩子们的“创作(Create)”。如同米兰设计师Astrid Luglioz的作品,去年他在CASAfacile杂志上面发表一系列3D打印食器(Thimmesch,2014),其中的开胃菜台子(Appetizer Holder)设计精巧而且简单。Luglioz的关注点就是饮食与生活的关联,这点和“丁丁打印”的设想不谋而合,课程的学习重点不应该只有3D打印,更重要的是食物设计与生活的关联。

3.3课程安排

从2014年10月开始实施的课程,先后进行了三次,对象是北京市小学五年级学生。利用3D打印食物模具制作食物。在学习过程中,孩子们与家长一起参与制作,一起设计并打印出有趣好玩的小模型来装点自己的食物,分享自己的原创设计。让传统中国食物的制作课程变得充满趣味性和互动性,增强学生们的社交能力和团队协作能力。

不同于其他3D打印课程,“丁丁打印”具备四个创新点(图9),即:

1.亲子参与性(Parental Involvement)

2.娱乐性(Entertaining)

3.强调打印与生活的融合(Printing As Part of Our Life)

4.中国美食文化(Chinese Food Culture)

制作月饼(第―次课程):(图10)

与中国传统节日中秋节相结合,将传统月饼重新演绎,制作出自己喜欢的不同月饼造型。在实际操作环节的创新点在于学生们可以在现有的3D打印制作出的月饼模具中,选择自己喜欢的模具来制作月饼,而非传统的月饼制作模具。在糕点老师的指导下,学生自己制作出不同口味的月饼,烘烤成型后献给现场参与课程的父母们品尝,并父母们体会了孩子的感恩和他们劳动的价值。(图11)

制作年糕(第二次课程):

将中国食物文化重新演绎,制作出创意节气点心,让学生在学习3D新技术的同时更加深入地了解中国传统节气食物文化的精髓。实际操作环节的创新点在于学生不但可以利用手中的3D打印模具制作年糕,而且可以使自己喜欢的3D打印小模型与水果相结合,用综合材料的概念制作出创意年糕。本次课程的3D打印模具的组合与应用变得更加灵活多变,在教学中使学生们获得更多的创作可能性(图12)。

制作蛋糕(第三次课程):

与翻糖蛋糕的创意制作相结合,打印蛋糕模具、塑性工具等。在课程讲解环节中,更深入地向学生讲解3D打印的详细技术,然后以圣诞节的主题让学生自己从圣诞树上摘下自己喜欢的3D打印食物模具,与手中的蛋糕塑形工具组合搭配,选择自己喜欢的颜色作为蛋糕色素,形成属于自己的制作工具套装。课程加大亲子互动性和趣味性,因此学生、家长、小学老师们协力完成作品(图13)。

3.4课程反馈

我们从参与课程的小学老师以及70多名小学生的反馈里发现,80%以上的学生喜欢3D打印课程的概念,超过90%的学生课程安排感到满意(图14),60%以上的学生更喜欢动手制作食物的环节而非3D打印环节,40%的学生喜欢课程的讲解和问答环节(图15)。总结老师与孩子们的反馈,我们得到以下的重点:

老师与学生对厨艺课程有着很好的评价。

学生倾向于在课程中可以自己动手设计小工具和食物模具。

学生喜欢更生动有趣的课程互动环节,最好能有故事情节。

透过视频讲解3D打印原理的方式得到老师与同学的普遍好评。

老师希望可以做成厨艺之外的3D打印系列课程,并且长期在校园开课。

学校里参与机器人社团的学生,在参与3D打印课程后能够产生浓厚兴趣。

部分学生希望能体验学习到更完整的3D打印过程,进而设计更复杂的模型。

四 总结

篇7

【关键词】工程专业;培养人才;模具应用

一、前言

长三角地区作为加工工业发达地区,随着社会的发展,它逐渐变为与海外国家联系的枢纽,也是中国制造业的主力,长三角地区十分重视模具的发展,毕竟模具技术的高低代表着一个国家的生产力高低。现在面临的问题是,长三角地区的发展日新月异,但相关方面的人才培养却跟不上,很大程度上拖慢了发展的脚步。要想培养出材料成型及控制工程专业模具应用型人才,我们学校必须坚持学以致用的方针,不断改革创新,优化课程体系,结合当地资源条件,提高办学质量,把培养出应用型人才作为最终目标。经过研究分析,我们针对应用型人才的培养,提出以下几点建议:1.制定培养目标及方案。我们首先要深入市场,调查出企业需求的模具人才类型及其要求。对于不同的岗位,培养过程与目标各不相同。我们在了解的基础上,要请相关的专家学者,帮助学校教务部制定培养方案,包括基础知识的结构,学生自身技能培养,教学方式方法等指标,坚持学以致用的原则。除了相关的专家学者,我们还需要到一线请相关企业的工程师参与教学方案的修订,让教学更加贴近社会应用,更加符合模具应用型人才培养的目标。此外,我们也要集思广益,邀请兄弟院校的方案制定者对本校方案进行评价,结合兄弟院校的教学特点,取长补短。2.完善课程结构,改革创新。修改当前专业知识体系,重点研究材料成型及控制工程专业的知识架构,坚持学以致用的原则,注重能力的培养,不能止步于理论知识的灌输。专业课程的教学要包含理论与实践,且偏重于实践,实践内容包括软件应用能力的培养,学生综合素质培养,与企业结合培养等,让学生接触到一线应用技术。培养内容要能够覆盖各模块、各知识点。继续完善双证模式,双证即学历学位证跟职业资格证。另外,需要加强模具设计师培养,并设定专业专长的目标,让学生可以跟社会接轨。3.增加实践课程。我们除了注重理论知识的灌输,更要重视实践教学,提高学生的实践能力,以工程能力的提高为指标,增设模具实践课程,定期让学生进行模具失效分析,学习材料信息相关内容,开设创新创业项目以及材料的回收利用等项目,让学生更多的实践起来,培养综合素质拓展能力。同时,每项课程最好配套一个课程设计,让学生学以致用。模具加工跟锻造技术等重点科目,应重点跟进项目训练计划。另外,要重视专业软件的应用培养,如CAD、CAM的训练。确保实践课程的效果达到最优。4.重视应用技术能力的培养。应用型人才应该掌握当下盛行的工艺技术与方法,包括立体设计、数字化仿真技术、数字化综合应用等。要能够利用相应的软件进行产品建模,细节设计,模具分析与设计、方案分析、模拟仿真等,通过学校与企业之间合作的平台,将所学的技术应用到一线领域,以检测自己能力是否足够。5.完善综合素质的培养方案。除了理论知识与实践的培养,工程性大学还应该注重因材施教,培养学生自身的综合素质以及拓展能力。将学生培养成专业化职业化,且具备创新创业能力的应用型人才。在教学过程中,将专业知识、专业能力、职业素养等渗透到综合素质的培养方案中去,定期开展职业技能大赛、专业知识讲座、课程相关实践项目,推动学生的积极性。最高限度的利用学校与企业之间的合作平台,增强学生课外能力的拓展,利用好学校的图书馆资源,同时促进教师与学生间的互动,将师资力量充分发挥出来,多层次、多方面相结合,增强学生的综合素质。6.完善教学机制与环境。进一步完善学校与企业的合作机制,为学生实践实训创造良好的平台,增加学生实践的机会,从而提高学生学习的积极性。加大对实验室的投资力度,加强实验室使用管理,将实验室潜在能力发挥出来,推动实验项目的发展。定期开展企业讲座,邀请企业工程师将企业一线知识传达给学生,最好结合车间设备教学,让学生能够学以致用。同时,要注重学生的考核工作,采用课程设计、技术测评、实验项目等方式,多方面对学生进行考核,向着培养材料成型及控制工程专业模具应用型人才而进发。

二、总结

综上所述,我们工程性大学应重视应用型人才的培养,注重教学方式的创新,提高对应用型人才的要求。强调学以致用,重点培养工程技术的应用能力,与时代同步,与社会接轨,让应用型人才具备模具数字化应用能力。同时改善实践教学平台建设,创造良好的工程实践环境和氛围。

参考文献:

[1]王建玲,孙秀伟.构建新升本科院校材料成型与控制专业(模具方向)应用型人才培养模式[J].课程教育研究,2013(22):19-20.

[2]郝安林,杨建军,HAOAnlin,等.应用型人才培养模式下模具制造工艺课程教学改革探索[J].安阳工学院学报,2016,15(5):104-105.

篇8

【关键词】项目驱动教学法;课程考核;考核方式;研究和实践

目前高校招生竞争日益激烈,学生就业压力加大,学校的教学水平也参差不齐。由于招生竞争、就业压力的影响,为保证卷面的及格率,部分高校对学生的课程考核标准在降低,试卷难度在下降;为了促使我们的高教事业的健康发展,保证高校培养出满足区域经济建设所需要的应用型人才,必须改革课程的考核方式方法。

一、课程考核方式现状

当前,我国的高等教育,随着招生规模的不断扩大,生师比高,班级规模大,教师教学任务重,疲于在课堂之间穿梭,对学生课程考核以期末考试为主,学生成绩虽然综合了平时的作业成绩及出勤情况,但主要以期末考试成绩为主;通常在全部课程结束后,进行期末考试。虽然考试的成绩在一定程度上也反映了学生对课程内容的掌握程度,但考试内容局限于课堂讲授的内容,难以检测学生的自主能力、综合能力及创新能力;对学生在校期间所取得的其他学习成果,未能有效地纳入考核范围;期末考试的课程考核方法缺乏对学生知识、能力和素质的综合考察,难以调动学生的学习积极性,记忆性知识占了较大成分,养成了“划范围、圈重点”的学习方式,造成学生平时不努力,临时抱佛脚的不良学习习惯,削弱了学生对知识的系统掌握和综合运用能力,妨碍了学生潜能的发挥。

这种偏重期末考试、轻教学过程的鉴定性课程考核方式已不能适合我校建立应用型本科人才的培养目标,研究和探索应用型人才培养的课程考核方式已成为当前课程考核方式的重要任务。

二、项目驱动法教学法

课程设置的目的是保证学生掌握一定的知识和技能,对此的检验除了通过教师在授课过程中对学生学习情况的了解外,主要是通过考核的方式评价学生的学习效果。采用科学的考试和考核方法,可以提高学生的综合素质和能力。

对于我校机自专业培养应用型人才而言,课程设计是提高应用能力非常重要的教学环节,通过课程设计学生可以把在课堂中学到的知识有机的结合,对所学的课程有一个系统的掌握。对于机械设计课程设计,国内普遍采用集中进行的方式,我校根据新世纪教改课题《自主探究项目化教学法为特征的应用型人才培养教学模式改革与实践》的要求,按照课程的特点,对该课程教学和考核方式进行改革,将集中进行的课程设计分散到教学过程中,分成4-6次的课程项目设计,项目设计的成绩占40%左右。开课后,向学生布置项目设计的任务,由于项目设计是随课堂教学同步进行的,既加强了课堂互动,又增加了学习效果,利用习题课向学生讲解计算方法和系统设计的问题,部分工作可以在课堂中完成,而制图、结构设计等工作在课余时间进行。在每一次设计中,既要检查学生的设计进度和设计的情况,又要分析出现的问题,帮助学生找出解决问题的方法。通过教师与学生的互动和交流,可以掌握学生的学习情况,避免部分学生的抄袭。这样将一次设计题目分解成若干次的项目设计,学生可以有若干次的成绩,将课程考核重点由结果考核转向了过程考核,突出了过程考核,强调了学习过程,评定出了较为合理的课程成绩。

三、多样性课程考核实践

我校是一所新建应用型本科高校,目的是培养和训练学生如何应用所学的知识,决定了课程考核目的是评价学生对所学知识的运用程度,其考试的方法应遵循系统性、合理性和有效性的原则,课程更应侧重于实际运用。针对课程的特点,新世纪教改方案为培养应用型本科人才制订了多样性的课程考核方式,学期总评成绩由期末成绩、工程项目成绩、平时表现等综合评定。考试方式可采用开卷考试,改变学生上课记笔记、考试背笔记、考后忘笔记的学习习惯。

开卷考试可以采用一页开卷的方式进行,学生可携带一张考前准备好的一页开卷纸进人考场参加课程考试。学生在该纸上可以书写任何文字、公式等,考试时学生可将一页开卷纸作为参考;准备过程是学生对本课程所学内容较系统地归纳和总结,因学生只能带入一张纸,如何有效的利用这张纸是很关键的,就要求学生在听课过程中注意听讲,参与教学过程,理解课程的内容,了解教师的要求,掌握课程的重点和难点。这种方法避免了对知识死记硬背,而不注重知识的迁移和综合应用的弊端。

四、课程考核实施效果分析

本课程有四个平行班级,其中有二个班参与新世纪教改的试点,采用项目化教学法,从卷面分析看,通过项目训练后的同学在做分析题时有明显的优势,较少失分。对解决实际问题的能力有明显提高,分析能力有了较大的提高。课程总成绩也有较大提高,试点班的平均成绩为75.27分 和74.48分,而其它班级的成绩为66.36分 和63.2分,说明课程设计项目化后对学生的学习是有帮助的。从后续课程的学习情况来看,试点班的学习成绩明显高于普通班级,如《塑料模具》平均分为73.7,试点班成绩分别为75.8和78.4,《压铸模具》平均分为84.07,试点班成绩分别为89.26和86.28,应用知识的能力提高明显。

五、总结与展望

项目化课程成绩考核方式的改革是对传统教学评价思想、人才评价标准提出的挑战,新世纪教改有效地弥补现有大学课程考核的不足,将注重学生学习过程考核落实到实处,具有较强的可操作性,使学生成为学习的主导者,有利于提高学生的学习自主性和积极性,最终促使了学生学习能力,知识应用能力的提高,这是提高应用型本科教学质量的有效途径和手段。科学合理的、鼓励创新的、富有活力的成绩评定制度,是培养和提高学生创新思维和创新能力的重要手段。

参考文献:

篇9

关键词:高职;模具制图;AutoCAD软件;教学方法;三维建模

模具制图是我院模具设计专业的一门理论与实践相结合的技术基础课,是学生形成专业技能与工程素质的基础,它直接影响模具设计、课程设计及毕业设计等后续课程的学习,同时,也是学生顺利就业与胜任工作必备的基础知识之一。如何结合高职院校学生实际和模具制图这门课程的特点,运用科学合理的教学方法与手段,将以教师为主的教学转化为以学生为主、以教师为辅,充分调动学生学习积极性、主动性及创造性,将传授知识与提高学生绘图和读图、空间想象和分析的综合能力统一起来,大力推进课堂教学方法改革,使教学深入浅出,让学生易学易懂,是摆在高职院校制图课教师面前的重要课题。

模具制图教学的困境

模具制图教学的主要任务是培养学生较强的读图能力、空间想象力及绘图技能。针对学生在学习制图课时空间想象力、识图表达能力以及在完成作业时出现的种种问题,探讨有针对性的教学方法并采取有效的教改措施,是提高模具制图教学效果的当务之急。纵观近年来的教学实践,模具制图教学中仍存在以下问题:

仅注重课本理论知识的教学,实效性差目前,在学时少、内容多的情况下,课堂教学仍然存在“填鸭式”现象,这种“一言堂”的教学方式使学生得到了理论知识,但实际的测绘能力、读图能力、空间想象力未得到有效训练,与实际需要脱节。

教学内容多以静态表现,教学手段单调目前越来越多的教师采用计算机教学,但在教学中仅将计算机作为传统教学模式中黑板的替代品,未能充分发挥计算机的各项功能,特别是在实践性较强的模具制图教学中,未能将理论教学与实践教学有机结合起来。教学内容多以静态为主,无法表现丰富多彩的三维动态对象,使学生难以形成完整的空间概念。

学生绘图手段单一,与企业需求脱节过分强调手工绘图技巧,课程设计、模具测绘实训、课后练习等基本上靠手工练习完成,未能将模具制图与当今流行的三维软件有机地结合起来,使学生无法适应当前机械行业与企业的发展要求,降低了高职生的社会竞争力。

模具制图教学改革探索

努力提高教师自身素质和业务技能教师要给学生一碗水,自己应有一桶水。教师要想把制图课讲得生动形象,把抽象的理论变得直观,让枯燥的条文变得有趣,除了要有很好的口才和表达能力外,还应具有机械专业的相关知识,如机械制造基础、机械设计基础、极限与测量等,这些知识在制图中的零件结构、表面质量、加工方法、材料选取、技术要求、连接装配关系等方面都要用到。只有具备这些知识才能信手拈来生产中的典型例子,让制图与实际紧密结合起来,这样才能很好地解决“死知识”与“活教学”之间的矛盾。作为教师还应关注本学科的最新发展,努力学习新技术,防止知识老化,以当代最先进的知识武装自己,不断调整不适应社会要求的落后的知识结构。随着计算机的飞速发展,计算机绘图已取代了手工绘图,制图课教师除了有较强的理论外,还应熟练地掌握和应用几种计算机绘图软件,以便采用计算机辅助教学,对学生进行计算机绘图的训练和指导,培养学生的绘图技能与技巧。

创建校园多媒体环境下的虚拟实体模型库与图库,加强直观教学我院模具制图一般在一年级第一学期开设,高职新生没有经过实践锻炼,头脑中立体概念较少,空间想象力不够强,在教学上虽有挂图、教具、模型等辅助手段,但仍存在教学沟通与教学直观性的问题。因制图教学内容的空间性和抽象性,教学中需要使用大量的教学模型,适宜采用直观形象教学法。而传统教学模型制作成本高,易损坏,不便携带,且不能随意修改,很难满足现代制图教学需要。为此教师可用UG三维数字化建模技术,结合计算机多媒体技术,构建学校的模型库,有效解决上述问题(见图1)。模型库主要包括三维实体模型库、二维图库及动画模拟仿真库。因学生在画图或看图时,所犯的常见错误往往是有规律性的,教师可以把自己在教学实践中总结的学生所犯的各种错误,归纳到错误图库中。同时,将做得好的学生作业归纳到优秀作品库,讲课时,适时调用错误图库和优秀作品库,一方面,引起大家重视,避免以后重蹈覆辙;另一方面,最大限度地激发学生学习兴趣,增强学习制图的自信心。建立模型库至少有两个明显的好处。第一,模型库有利于提高教学效率。模型库不但减轻了教师工作量,克服了实物模型教学的诸多不足,而且大幅度扩大了课堂的知识容量,有助于突破教学上的难点与重点,提高教学效率。比如,学生很难理解一个圆柱体与不同直径的圆柱体正交相贯后相贯线的变化趋势,此时从模型库中调出两个圆柱体正交相贯的模型,保持图中横放圆柱直径不变,然后用UG改变竖放圆柱直径,其直径分别取小于、等于、大于横放圆柱直径,重新建模(见图2),在UG动态演示下,使学生对相贯线的形状、位置及变化规律有非常直观生动的了解,这样也能大大降低该部分的讲授难度。第二,模型库有利于培养学生的自学能力。教是为了不教,培养学生的自学能力应是现代教育的宗旨。随着我院硬件条件的发展与制图课程教学资源的建设,当学生遇到一时难以理解或不会做的习题时,他们可以利用校内任意一网计算机下载相应的三维数字模型,帮助解决问题。这样就实现了优化教学资源,可最大限度地激发学生的学习兴趣,真正体现学生的主体作用,为后续课程的开展奠定坚实的资源基础。 转贴于

有效整合模具制图与AutoCAD,提高教学效率与部分学校的机械制图与AutoCAD两门课程分开教学的情况不同,我院目前将模具制图与AutoCAD整合成《模具制图与AutoCAD》一门课程。在课程内容讲授过程中,对模具制图每章内容和AutoCAD每章内容进行相对应的有机融合,将两门课程内容进行穿插讲授。这样做,一方面,可以提高教与学的效率,丰富、充实课堂教学内容;另一方面,使学生能不断了解新技术,激发学习兴趣,改变制图课枯燥、难学的现状,提高学生的学习主观能动性,为学生的可持续发展打下坚实的基础。两课程融合后其教学内容调整见表1。模具制图和AutoCAD作为我院模具专业的主要技术基础课程,对学生的影响至关重要。通过教学实践,笔者认为,将模具制图和AutoCAD课程穿插讲授,一方面,有利于模具制图的教学,也为AutoCAD的教学提供了素材;另一方面,符合企业的需要,可实现培养目标与企业的无缝对接,因为现代企业及工艺部门几乎都已采用计算机绘图。

改进考核方式,突出应用能力的培养模具制图课程是一门实践性很强的技术基础课,既有理论讲授,又有绘图实践。因此,仅靠一次期中(末)考试不能全面衡量学生的学习情况,应在注重过程考核与监控的基础上,采用合理的考核方式,综合客观地评价学生的学习质量,促进学生工程素质的全面提高。为此,首先,应将过程考核贯穿于整个教学过程,使考核形式多样化。考核内容应反映学生基本理论和基本技能的掌握情况以及分析与解决问题的综合运用能力,而不仅仅是课堂教学内容的简单重复。其次,采用口头答辩考核,以检查学生对知识点是否真正掌握,培养学生综合应用所学知识解决实际问题的能力。重点考核学生分析问题、解决问题的能力。再次,分层次考核,在模具制图与CAD融合的情况下,有重点地合理分配考核项目,培养学生的强项,弥补学生的短处,强化各层次学生的成就感,充分调动学生的学习积极性。最后,就是评价考核作品。对操作型课程,最好的考核方式就是评价学生的作品,对优秀作品要展出,这种考核方式可大大发挥学生的主观能动性。学生最后所看到的成绩就是平时成绩(考勤+作业)×10%+课堂学习成绩(练习+项目单元测试+提问)×50%+考试成绩(期中+期末)×40%,三方面加权的成绩,强调了评分公平、公正、公开原则,使成绩真正反映学生的学习情况。

模具制图是模具设计专业非常重要的一门技术基础课。如何结合高职院校学生实际和模具制图课程的特点,让学生掌握必要的基本知识与技能,有效提高学生分析与解决问题的能力,实现人才培养与企业的无缝对接,是本课程教师必须不断探索的课题。

参考文献:

[1]杨东超,王玉坤,李学志.机械制图课程教学探讨[J].工程图学学报,2007,(2):183-186.

[2]石雪萍.《机械制图》课程教学改革探索[J].教育与职业,2007,(9):150-151.

[3]李芳丽.“双元制”下《机械制图》课程的改革与探索[J].职业教育研究,2009,(6):81-82.

篇10

[关键词]机械设计基础; 教学改革; 任务驱动

中图分类号:H191

近几年来,随着高考生源减少和本科院校的扩招,低分生源进入高职院校已是不争的事实。他们文化基础知识薄弱、学习能力偏低,抽象的机械类专业的学科知识让他们感到很难学懂,传统的教学方法不能激发出他们的学习兴趣。机械设计基础,是各个专业中学时最多,任务最重的一门课程,在人才培养计划中起着举足轻重的作用。它既具有很强的工程应用价值,也为后续相关专业课的学习奠定了基础。因此,如何上好这门课,使学生在有限的教学时间里,既能掌握课程的基本内容,又具备一定的基本技能训练和工程实践的能力,成为教师教学方法研究的重要课题。为了客观真实反映教学现状,我们在7个高职院校进行了为期6个月的调查研究。

一 问卷调查的主要内容

我们于2012年3月至2012年9月开展调查,本次调查问卷主要涉及《机械设计》的课堂教学、实验、课程设计,考试安排,任务驱动法的学生反馈五个方面,共40个问题。调查学生包括不同职业院校,不同专业学生共计1200人左右,题型以选择为主,选作安排学生对课程讲解的建议和意见。发放试卷采用任课老师安排作业的方式,这样可以避免学生敷衍了事,反映真实的教学现状。

二 调查结果反映的问题

调查共收到有效答卷960份。问题集中反映在以下几个方面

(一) 学生学习时目的性不强。课程的教学和实践活动没有结合学生所学专业的特点,使学生感觉这门课程与今后所学专业没有太大关系。

(二) 课程设计质量下降。

(三) 学生工程意识薄弱,学习方法不适应课程要求。

(四) 考试方式陈旧单一,过程不透明,没有新颖性。

三 基于任务驱动的教改方案的实施

一、教学内容模块化,增强立体感

高等职业教育重视技能训练和综合素质培养的要求,机械设计基础课程教学应减少原理阐述,把重点放在与生产一线紧密结合的机械零件部分,在教学中将课程内容分为必修、选修和自修三种,另外,针对我校数控、模具和机电专业的特点,涉及到的机械设备都是高速回转机械,回转件的平衡和滑动轴承中的静压轴承在本专业中有很重要的地位,也作为必修内容,将教学内容分成牛头刨床刨刀驱动机构的传动分析、缝纫机踏板机构的运动分析、单缸四冲程内燃机的传动结构分析、圆柱齿轮减速器的传动分析四个情景。每个情景安排学习目标,内容,方式方法建议。根据教学内容下发若干任务,每个任务中具体化知识点、能力点、教学形式、方法、环境要求。以牛头刨床刨刀的教学情景示例如下表一。

5.材料与工具 实验实训指导书,教学模型机构

6.教学重点 自由度的概念和运动副对自由度的限制,机构具有确定相对运动的条件,机构自由度的计算。

二、突出课程的工程性和实践性,提高创新积极性

应用型高职教学不仅要重视常用机构和通用零件工作原理和设计理论,而且要将与工程实际紧密联系的部分作为教学重点,才能使理论教学与实际紧密联系起来。例如,在绪论中研究机械的组成和功用,以汽轮机和内燃机为例子讲授,这两个例子中,包括连杆机构、凸轮机构、连接件、传动件、轴系件以及弹簧等。这两个典型例子的选取,既满足了教学要求,便于学生理解,又突出了课程的实用性和我校的专业特色。课程设计题目的搜集有多种途径,例如:结合教师的科研项目拟定合适的课程设计题目;建立学校与企业的合作关系,了解企业的需求,将企业一线急需解决的设计问题引入到课程设计中;从往届毕业设计的题目中截选出合适的传动装置设计部分作为题目;允许并鼓励学生根据经验和兴趣自己拟题;结合国家、省和市机械创新大赛主题寻找一些题目作为课程设计题目。在此类题目的课程设计中,由于有明确的设计目标,学生投入精力很大,兴致也很高,课程设计效果较明显。

三、使用现代工程设计方法和手段,

随着计算机科学技术的迅速发展,世界机械制造业已进入数字化设计、分析与制造的新时代,先进的三维设计及其制造方式正在全面展开。所以在"机械设计课程设计"中,将三维数字化设计代替传统的二维制图是课程改革的一个重点,并对二维设计的机械课程进行整体优化。现在领先的三维设计软件有Pro/E 和UG 等。现阶段许多学生选用传统二维设计软件AutoCAD 绘制工程图,对于缺乏感性知识的学生来说有一定困难,有碍于学生设计能力和创新意识的培养。应当鼓励学生采用三维设计软件进行三维实体设计,使设计手段与现代企业要求接轨,完成零件与系统的设计,先建立三维模型,再形成二维投影,符合一般人的思维习惯,有利于学生创新形象思维。三维图形模型可直接调入有限元软件,进行CAE 分析。这样可拓宽学生创造设计能力的培养,也是软件发展多样化的需要。随着机械制造企业信息化工程的进展,广大工程技术人员使用计算机进行数据处理和设计计算工作,对机械设计制造中通用基础信息资源也提出了新的需求。在使用CAD/CAM/CAPP/CAE/PDM 等软件工具进行产品设计制造过程中,经常涉及各种标准规范、常用基础数据、曲线图表等信息资源的查询和选用,也涉及常用机械零部件、标准件校核计算和设计分析等专业应用问题,设计手册的查询是设计时遇到的一件非常繁琐的事情。我们推荐使用《机械设计手册(软件版)》,实践表明,学生应用该软件进行传动部件相关零件计算和数据查询所花时间只有以前的一半,不但可以留下更多时间去进行传动机构的三维造型,而且也通过传动部件设计实践,掌握了有别于手工计算、人工查询手册的软件版手册用法,为今后更有效地工作,打下了坚实的基础。

四、坚持并加强课程设计的总结和答辩,培养学生团队意识

答辩是对学生设计成果的一种肯定,也是学生间、师生间相互交流的重要方式;是教师检查设计质量高低的有效手段,也是对暴露出来的共性问题进行的一次集中答疑。以往的答辩方式是单个学生逐一答辩,由于时间紧,提出问题的覆盖面小,难以真正反映学生对课程设计知识的掌握程度。采用分小组答辩的方式,学生之间可以通过相互的讨论,培养学生的团队精神,这样可以获得一次学习提高的机会,提高答辩效果。同时要重视课程设计总结。学生通过认真总结,剖析自己设计中的得失、成败,有助于进一步掌握设计方法和步骤,找出今后设计中应注意的问题。教师也要认真对整体设计情况有一个针对性的总结,指出设计的不足,要肯定成绩并给予鼓励。通过系统总结和答辩,可使学生进一步发现设计计算和设计中存在的问题,进一步搞清不甚理解的或未曾考虑到的问题,从而取得更大的收获,圆满地达到课程设计的目的与要求。

五项目化教学的考核评价方法

基于项目驱动教学的考核强调以人为本的整体性评价观,重视对学生能力高低认定具体手段和实用方法。根据《机械设计基础》课程特点及教学目标, 结合职业岗位能力的需求, 该课程学生学习成绩由学习过程态度考核、学习过程知识技能考核、综合能力考核及理论知识考核四个部分组成。具体考核评定标准如下。

准时提交作业、实验报告且内容基本正确和符合要求可得满分;迟于规定时间上交作业者每次扣1分;不交作业者每次扣2分;作业内容有明显抄袭痕迹或完全不符合要求者每次扣1分。

实验、设计课遵守纪律。不大声喧哗。实验操作规范得满分。明显扰乱课堂秩序,影响他人的扣2分,扣完为止。

全部按时交作业准确率80%以上得15分;准确率(70-80)%得12分;(60-70)%得10分。不交作业一次扣一分,扣完为止。

客观题部分,主要用来考查学生必须掌握的基础知识; 主观题部分,考查学生对知识的应用能力。

四、结束语

教学实践表明,本次在机械设计基础课程中采用任务驱动和模块化教学模式的改革是成功的。教育模式是能力本位的培养模式,是对传统教育模式的颠覆性改革。其优势体现在:第一,构建以培养学生具备在现代工程环境下赖以生存和成长的团队协作精神、交流沟通能力,对新产品、新流程、新系统的掌控意识和能力为核心的教学目标。第二,将教学内容与工程实践紧密联系在一起,顺应先进制造技术发展的需求,适应日益扩大的国际经济交流,以及日益增加的工程全球化竞争环境。第三,营造有利于创新人才培养的环境,激励学生的创新精神、创新能力,以满足社会对工程人才知识结构和素质能力的要求。第四,在理论课堂教学中强化实践教学,提高学生的工程意识和工程素养。以适应信息时代对工程技术人才的需求,适应高职院校对高技能高素质人才培养的要求。但是,这种教育模式的实施,对教学环境,对教师的素质都提出了新的挑战。我们应该共同努力使中国的工科教育能够走在世界前列。

参考文献

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