时间:2022-07-01 08:44:42
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇制图测绘实训总结,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
1.1教学方法传统单一
传统教学是先由教师把非常系统的知识讲完,让学生进行知识储备,然后再应用某些知识点进行练习训练。“计算机工程制图”授课一般是先课堂授课,黑板板书加上一些PPT课件和教学模型展示,布置作业,而后是AutoCAD授课与上机练习,最后是零部件测绘实训。并且未能根据课程内容和学生特点,灵活运用现代教育技术和教学方法。这样教学的弊端是学生在毫无目的地被动接收,学习没有积极性,学习效果往往不够理想。
1.2课程实践性不够强
高等职业技术教育作为高等教育的一个重要组成部分,培养的是具有高素质的技能型复合人才。但当前多数学校制图课程教学中,重理论,轻实践,而且理论与实践教学不能有效结合,使在校学习的内容与生产企业的实际工作过程脱轨严重,没有很好地体现职业性、实践性和开放性的要求,因此很难培养出学生真正的职业技能。
2.课程建设思路
通过对课程教学中存在的主要问题进行分析和企业实际生产调研,结合国家级精品课程评估指标,课题组明确了建设《计算机工程制图》精品课程的思路。按照“实用为主、必须和够用为度”的原则重组与企业人才需求相适合的课程体系和内容;根据课程内容体系,建设与之相适应的教材、教学方法与教学手段;强化教师培训与再教育,建设一支教学观念新、教学水平高、教学手段先进、职称结构合理的“双师素质”教师队伍;坚持走工学结合的道路,开展校企交流与合作,建设一流的校内实训基地和校外实训基地,进而完善教学设施;完善学生专业基本技能、职业综合技能、创新意识和创新能力的培养,满足学生未来就业岗位需要。
3.课程建设内容与成果
3.1教学内容
课题组认真研究相关专业人才培养目标,遵循国家制图员职业资格考试的标准要求,进行了岗位需求调查,并且经过大量的企业调研,发现机械设计与制造、化工等工科类专业学生就业主要从事制图、产品检验与研发、机床操作、技术改造、设备管理与维修等职业岗位。2000年以前,我校的《机械制图》和计算机绘图《AutoCAD软件》课程分别单独设置,计算机绘图课程安排在学习完工程制图课后开设,总学时144学时,其中实践学时16学时,占总学时11%,课程内容强调知识的系统性、完整性与严谨性。2000年后合并为《机械制图及AutoCAD》,对教学大纲和教学内容进行了更改,适当降低了画法几何、机械制图部分内容的难度要求,开始注重生产实际需求,高度重视读、画工程图样能力的培养,总学时调整为124个学时,实践学时24,占总学时19%。2003年,我们将“机械制图”和AutoCAD软件课程整合,编写完成了面向21世纪规划教材《计算机工程制图》、《计算机工程制图实训教程》,获我校教学成果二等奖。2006年我们以我校机械制造与自动化专业被国家教育部确定为高职高专教学改革示范专业为契机,对课程进行了重新设计,探索基于工作过程系统化的课程开发,将《机械制图》、《计算机绘图》、《零部件测绘》有机整合,并注重“实用为主、必须和够用为度”,教学内容强化了实践教学,制定了新的教学大纲,总学时变为128学时,实践学时62,占总学时49%。2009年,我们编写出版了基于工作过程的《计算机工程制图与测绘》和《计算机工程制图与测绘实训教程》,内容选取力求与工作岗位的需求紧密相连,比如实训项目———减速器全套图纸测绘的主要学习任务就包括螺纹画法、轴类零件画法、箱体类零件画法、装配图画法、计算机绘图、公差知识及测绘方面知识的使用等,该教学内容的工作对象包括机械零部件、设计方案、要绘制的工程图样和三维造型等,运用CAD/CAM软件、绘图工具及仪器、测绘用工量具等各类工具。教材的使用取得了很好的教学效果。
3.2教学方法和手段
3.2.1教学模式设计把课程学习内容联系企业生产实际,提出各种任务,进行任务驱动式教学。将学生置于提出问题、思考问题、解决问题的动态过程中学习,比如利用常用的减速器模型,提出减速器的某个零件属于哪一类零件,如何表达绘制该类零件图,零件图上哪些尺寸是重要尺寸,哪些表面有表面粗糙度的要求,零件图有何用处等任务。引导学生进行主动思考,优化了教学过程,从而提高了课程质量和效率。课程实践教学充分利用校内外实习、实训基地,邀请工厂技术人员现场指导。由企业教师有针对性地安排与课程相关的任务并指导学生,使学生在学中做,在做中学,让学生在生产实境中体验图纸表达的内容,深切体验到知识的实用性,从而提高学生的读识图能力和绘图能力,也培养了团队合作精神及适应社会的能力。工学结合应该是课内结合与顶岗实习等相结合,课内结合应为最终的顶岗实习做好准备。通过顶岗实习,使学生在真实的环境中进行实践锻炼,在企业教师的指导下,完成真实工作环境下的测绘、计算机绘图及其它任务,强化学生专业能力和岗位适应能力。同时结合本课程的教学内容及进程,开展了创新设计大赛、计算机绘图竞赛,参加《计算机工程制图》课程网站开发的建设等实践性环节,取得了较好的实践效果。3.2.2根据不同内容采用相应的教学方法(1)采用现代化教学手段(利用多媒体课件等)讲授制图基本知识部分(体上的点线面、基本体与组合体),大量运用模型演示与动画模拟,对学生进行空间想象思维训练。同时讲解计算机绘图(CAD)的基本操作和绘图命令,使抽象的理论变得直观、形象,容易理解。(2)按工作过程导向讲授机件表达、零件图和装配图,对学生进行机械制图基础训练。打破章节界限,采用幻灯片、模型、零部件实物展示台和台虎钳等真实零部件进行教学,并利用多媒体课件加以操作演示,同时讲解计算机绘图(CAD)的零件图、装配图、标注等内容。模拟了生产工作过程,也提高了直观性与趣味性。(3)测绘实训教学。针对具有工程意义的减速器、台虎钳、齿轮泵等做零部件测绘、手工绘制草图能力训练,再利用计算机软件把全套工程图样绘制出来,而后总结撰写测绘实训报告。这样提高了学生动手和构图的能力,同时也强化了计算机绘制工程图样的能力。3.2.3采用多种现代教学技术手段采用先进的教学手段、利用多媒体课件和网络教学,可增加大学生获取知识的信息量。在理论和实训教学中,课程组教师制作了集图片、动画、flash和声音为一体的《计算机工程制图》教学课件,建立三维模型、虚拟项目等仿真教学环境,全部教学过程采用多媒体授课方式,并结合其它方式。多样的信息承载形式,丰富了学生的空间想象力,提高了教学效果。依托校园网,建设精品课程网站,将《计算机工程制图》课程的电子教案、多媒体课件、课程教学视频、三维模型、实训项目、练习题库等相关资料全部上网,实现开放式教学。丰富的网络资源可以满足本课程学生自主学习和上网学习的需要。
3.3教师队伍
我校极为重视青年教师的培养,采用培养和引进相结合的办法,大大提高了师资队伍素质。制订师资培养计划,鼓励青年教师参加理论进修和企业顶岗学习,每年完成不少于一个月到企业单位顶岗,以提高生产实践经验,增强职业能力。同时对企业兼职教师进行师德培训,支持其参加高等教育学和高等教育心理学的课程学习,以增强其执教能力。经过几年的培养,教师队伍中全部具有多种职业资格证书,专任教师全部是“双师型”教师,在企业中担任技术服务。部分教师为河南省成人制图学会成员,教师教学理论及实践水平大幅提高,教学观念新颖、教学水平较高、教学手段先进。已经形成一支老、中、青结合的较为理想的教学队伍,且各自所学专业形成交叉,知识结构很合理。组成了不同知识层次和年龄的教学梯队;教学队伍中从事课堂教学的教师6人(其中3人兼带实验),专职从事实践教学的教师4人;校外兼职教师4名,均系工学结合单位的生产实践经验丰富的技术人员,参与了课程的设置、教学内容的制定,负责本课程实践教学环节,实现了教学过程的开放性。
3.4教学条件
《计算机工程制图》是我校机电、化工、建筑等工科类专业的技术基础课程,学校对该门课程的建设、发展给予了高度重视。为保证该课程教学的顺利实施,已建设了良好的校内教学与实践环境。为保证学生在校学习与实际工作的一致性,强化学生专业能力、方法能力和岗位适应能力,学校加强了校外实习基地的建设,与河南中轴控股集团股份有限公司、焦作三岛输送机械有限公司、厦工机械(焦作)有限公司、焦作科瑞森机械制造有限公司、焦作市迈克冶金机械有限公司等5家单位建立了长期合作关系。可以满足学生企业认知实训、课程实训和生产性实习等实践教学的需要。
4.课程建设成效
《计算机工程制图》精品课程建设符合教育部教高[2006]16号文件精神,很好地实现了工学结合与一体化教学。课程组全体教师经过几年的努力,取得了较好的成效。清华大学著名教授王先逵在听取了《计算机工程制图》的教学汇报后,给予高度评价,认为这门课程的改革力度较大,具有较高的可操作性,走在了工程制图课程改革的前列,是一项有积极意义的尝试,能够提高学生的学习兴趣和课程的教学质量。近5年,在《计算机工程制图》课程教学团队的教师每学期期中教学检查中,学生的评价结果均为优秀、良好水平,平均得分97.75分,并多人次获得“受学生欢迎的教师”称号,均评为优秀,同行专家及我校督导组听课评价较高。根据对机械制造与自动化专业、应用化工技术专业近5届毕业生回访调查,毕业生认为《计算机工程制图》课程对自己的读画工程图、计算机绘图、协作能力等多项能力帮助很大,课程教学体系使自己学习了生产技能、团队意识,为尽快适应岗位打下了坚实的基础。近5年,通过对近20余家用人单位的问卷调查,用人单位对学生的制图水平给予了充分肯定。认为毕业生的制图功底较为扎实,识图能力很强,进入角色较快,适应能力强,基本达到了毕业能直接上岗的要求。目前有约60%的毕业生从事与设计、维修和测绘等相关工作,满意率达到95%以上。
5.课程建设完善思路
【关键词】整体优化; 制图; 创新; 人才培养【Abstract】In view of the engineering graphics content, fewer hours, system of independent and other issues, this paper introduces the overall optimization of modern cartography of innovation ability cultivation system based on four layer, through progressive cultivating mechanism of creative ability, to the modern drawing based on innovative design, formed the quality project fusion construction model. And the application of science and technology competition, promote all-round student innovation ability raise. For engineering innovative talent cultivation and curriculum reform provides a new train of thought and mode.
【Keywords】Overall optimization; drawing; innovation; talent cultivation
【中图分类号】G424 【文献标识码】B【文章编号】2095-3089(2012)09-0005-02
针对传统工程制图教学中课程内容独立、单一,未有效与工程应用、设计创新相联系等问题,以及结合我校区级精品课程建设《现代工程制图》的教学实践,把现代工程制图内容与创新设计内容整体优化,并结合教材、创新设计知识库、网站、课件等多种教学资源建设,整体优化现代工程制图教学理论与实践教学模式,保持基础性与综合性相互融合,开创性的将三维制图设计过程、创新思维形成机理、工程应用创新能力培养三方相互集成协同,通过多种平台建设相互促进,使学生工程创新设计与应用能力大为提高,提高了人才培养质量。
1构建 “创意、构形、设计”相渐进的基于现代制图的创新能力培养体系
科学合理的课程内容体系是工程创新型人才培养的保证。突破传统课程独立、单一专业方向的思维, 将工程制图课程内容的基础性与工程设计的综合性相互融合,创新设计全面渗透入教学环节,为学生基础知识、创新能力、创新素质协调发展奠定坚实基础。
1.1创建了科学清晰的现代制图创新能力培养拓补结构
将当前企事业广泛应用的三维CAD设计软件引入教学中,增加并融合了构形设计、创意设计、三维实体建模、工程模拟优化等基础设计内容或环节,并建立其能力培养的拓补图(如图1所示)。利用三维制图表达创意,利用三维数字化设计表达实践应用,通过CAE的模拟优化,最后到科技制作与实践,强化创新设计的综合性,实现了学生从“思维创意构形设计三维创新设计工程优化设计工程应用创新”的能力培养体系,实现了从创意思维到工程实践应用的科学训练与创新能力培养的内涵建设。
1.2围绕创新能力培养进行多元化教材建设,建立了创新设计知识库。 根据教师多年教学实践以及三维CAD在教学中的广泛应用,由课题主要成员结合教师长年一线的教学经验,主编并出版教材及课件两套,并开发了配套电子课件、习题集和习题集答案。基于学生自主学习的需要,建立了《现代工程制图》精品课程网站及课程学习网站一套。编辑整理了构形设计案例和高年级学生三维创意案例作品,并经过教师按教学组织进行分类,有选择进行使用。这些高年级学生的创新设计成果对激发低年级学生兴趣,促进学生创新能力培养起到了很好作用。形成了集“教材、课件、网站、案例库”为一体的,面向工程,启发创新,汇聚创意的创新设计的多元化的立体教材群,且创新设计知识库的更新与生长随着学生参与的届数增多,将呈级数增长,形成创新的充满活力的良性和长效的建设机制。
1.3通过跨学科课程设计实训方法,综合培养学生自主学习能力
实训采用跨学科的自主学习方式,根据实训目标,采用“提出问题—学生查阅工具资料—分组讨论—分阶段汇报—教师总结”五段式跨学科训练方法,将独立的工程制图与设计专业知识通过创新设计目标串成整体知识链,触类旁通。有效的锻炼了学生文献检索、归纳总结、综合理解、逻辑推理、口头表达等综合能力,同时形成自主学习、终身学习良好习惯。如在工程制图测绘里,要求学生根据实物和二维图,对其进行三维建模和结构认识与改进。
2建立“创意驱动—三维贯通—实训强化—学研提升”四层递进式创新能力培养机制,促进工程创新能力培养
2.1构形设计与表达,激发创意。创意虽然是以“灵感”的面貌出现,却不可能凭空产生,我们说“工程制图是工程师的交流语言”,构形设计与表达可为学生的创意提供依附和表达。只要有方法,每个人的创意都可以源源不绝。和其他的专业技能一样,创意能力也同样需要学习和训练。通过构形设计与表达,捕捉住学生瞬间即逝的创意,实现创新火花的汇聚。如学生针对98年雪灾创新性的设计出了电缆机械除冰装置,通过与指导老师多次交流,最终设计得获国家发明专利授权。
2.2三维工程化模拟设计,贯通创意。通过利用三维建模软件的测绘逆向,建构求解,构形模拟,数值校核等手段,虚拟贯通了零散的创意火花,学生的创新激情高涨,通过三维模拟分析,反复修正,最终得到结构合理,工程相关,极富附加值的三维创意产品。如工程创新设计案例库里的所有作品都走过了虚拟工程实践,深度激发了学生的创新激情。如课题组教师指导的校级优秀毕业设计共计8人次
2.3模拟设计的试制与实践,再现创意。实践是创新的基础,将三维创意模拟产品经挑选后进入样机试制,再经过方案论证、材料选择、试验工艺和跑市场、降成本等多重磨练下,创意变成了样机,工程能力、交流能力、创造能力实质性的显著提高。据笔者的教学实践,在每一届的学生中,有超过20%的学生自主创意最后试制成了样机,较好的实现了最初的创意。
2.4工程实践与研究应用相结合,提升创意。将科学研究方法渗透到创意产品设计实现的全过程,结合工程制图科研前沿专题演示实验案例教学,从多角度激发创新思维,提升创意,促进科学研究。如学生自主设计设备,用于科学实验研究,探究其实验规律。如学生在创意设计中,在教师指导下,基于SW二次开发的标准件和常用件快速建模系统等。学生近三年来,共计通过承担国家级大学生创新实践项目、申请获得专利,为企业服务等提升创意,将实践与科研相结合,促进了工程科技创新人才的培养。
[关键词]工程制图 教学方法 教学改革 职业能力
在设计专业基础教学中,《工程制图》是培养学生工程图学思维能力和制图技能的一门重要的基础课程。传统上采用课堂教学,结合挂图、实物讲解,学生绘制的大多数是手工图,教师上课绘图工作量很大,学生兴趣不大,教学效果不理想。基于高职教育的实用性特点,我院在传统课程基础上 ,对课程体系进行了更新,删减陈旧内容,对教学目标、学时、教学内容、师资及教学方法进行了全面的调整和改革,以适应行业发展和社会需求。
一、教学目标的调整
高职教育具有双重属性即高等性与职业性,相对于普通高等教育而言,高职教育将教育活动与生产活动紧密地连接在一起,高等职业教育培养实用型人才的性质决定了在教育过程中应更注重实践性与实用性。以往的教学侧重理论教学和课堂内绘图训练,目的是使学生掌握正投影法的投影原理和图示方法及识读和绘制环境艺术工程图的能力。现阶段这样的教学已不能满足社会的发展,另外对学生职业能力和素养的培养远远不够,所以我院制定的新的教学目标更侧重职业能力的训练,减少课堂理论教学量,引入项目式教学法使学生在项目过程中消化理论知识、培养职业素养,以实现岗位就业零距离为目的最主要的教学目标。
二、学时及学时分配的调整
以往的《工程制图》课程学时是48学时,其中理论课时24、实践课时24。调整后的课时由于引入项目式教学法及将AUTOCAD教学与工程制图的合并,总学时拉长为128课时,其中理论课时40(包括进算计绘图理论讲授)、实践课时88(包括计算机实践训练),理论和实践课程比例达到1:2。实践证明,这样的调整既有效的避免了以往课堂理论讲授太多枯燥乏味的情况,又符合现今行业对计算机绘图能力的需求,更重要的是为学生提高实践能力提供了课时上的保证。
三、教学内容的改革
1.删减陈旧内容 :结合环境艺术设计专业的特点删减掉与本专业联系不大的内容;对课堂手绘临摹及绘制的内容进行删减代之以进算机绘图实训。
2.将AUTOCAD绘图软件的学习课程与《工程制图》课程合并,并在项目教学中强调对计算机绘图软件的使用,改变以往学生只单纯练习手绘制图,毕业后还需进行再培训才能胜任企业工作的状况。
3.教学内容分为两大部分,第一部分是针对专业知识学习和基本技能训练的理论性教学内容,包括工程制图基本理论讲授和基本技能训练;第二部分是针对职业能力培养和训练的实训性教学内容,通过项目教学方法进行。
4.教学内容强调职业性和技能性,模拟完成真实的设计项目。识图和制图能力训练通过完成项目各阶段的图纸任务来完成,例如室内设计项目的方案设计阶段要完成建筑图纸识别、项目测绘及方案图纸绘制;施工图阶段要完成熟悉国家制图规范和标准、施工图绘制等任务。在完成这些任务的过程中学生不仅消化了理论知识,还能了解企业项目进行的步骤和每个阶段应具备的能力,懂得为什么学要怎么学。
四、师资方面的调整
由于该课程是一门实践性较强的课程,整个教学阶段都要紧扣项目进行,所以授课教师必须具备一定的工程与项目运作经验。在这门课的教学过程中教师不仅仅是理论的讲授者更是“项目”的组织者与管理者,要把握好各个阶段的教学任务与任务完成的方法。在这方面我们采取的方法是校内与校外结合、专制与兼职结合、新教师与老教师结合、每轮课程由2-3位教师共同完成的形式。其中校内理论讲授部分由年轻教师完成;校外实训部分由有经验的教师或外聘行业设计师来完成。
五、教学方法、教学手段的改革
1.理论教学采用多媒体授课形式,增加教学直观性和互动性。
2.改变以往单纯课堂讲授、课堂训练的单一模式,将教学带进虚拟教室、带进企业,以任务的形式完成教学内容, “工作即学习”。
3.实践教学更侧重教学方法的实践性,采用校外企业实训的方法让学生介入到真实的设计项目中,在项目的实施过程中激发学生的学习积极性,使学生不仅知道要学什么,还要懂得将所学的知识可以用来做什么、怎么做,将知识转化为能力。
4.课程序列符合项目进行的顺序,在实训环节中学生参与项目的完整阶段,保证学习的连贯性和完整性。
5.邀请校外专家开设讲座与学生互动,针对学生实训环节遇到的问题进行答疑解惑,为学生的学习指明方向。
6.改变以往一人授课的模式,整个课程有多名教师共同完成,充分体现资源的优化和互补。
7.实训环节的任务学生分组进行,让学生提前体验企业的团队协作模式,培养学生的团队合作意识和良好的职业素养。
六、成绩评定方面的改革
以往《工程制图》课程的考核方式主要采用看图给分的模式,忽略能力的评价,成绩的评定过于片面。对工程制图这门课程的掌握单单能画出工整标准的图纸是不够的,改革后的成绩以过程性评价为主,从理论知识的掌握、实训技能考评和综合素质考评三方面进行评分。将过程性评价与总结性评价相结合,单项技能训练评价与综合性评价相结合,内部评价与外部评价相结合,建立教师、企业、学校、学生共同参与的考评体系,提高人才培养的质量。作业评分标准大致为:纸面成绩30%、企业评价20%、教师评价30%、学生互评20%,这样的评价体系既保证了全面性又保证了公平性和客观性。
以上是在环境艺术设计专业《工程制图》教学中所进行的试点性改革措施,它结合了近几年的广泛探讨及教学经验,也将不断地关注全国的工程制图教学改革的新动向,并在实际工作中不断总结探索新办法、新思路,为培养出合格的设计人员而努力。
参考文献:
[1]教育部:国家中长期教育改革和发展规划纲要[Z]
[2]教育部:关于以产业为导向,深化高等职业教育改革的若干意见[Z]
【关键词】 机械制图;工程化视角;工程实践;教学设计;教学改革
社会对人才的需求是多层次的,工程实践中不仅需要研究与开发领域的科研型人才,更需要在一线从事制造、加工、运行、检验等与工程实践紧密结合的工程应用型人才。工程应用型人才不仅要具备扎实宽广的理论知识,还必须经受一定的工程实践训练,具有分析和解决实践中遇到的工程实际问题的能力。[1]
一、机械制图课程教学现状
机械制图是高校机械类专业必修的一门重要的专业技术基础课,既有系统理论又有较强较多的实践。在专业培养方案中,承上启下,培养学生的专业素质和工程素养,为后续有关课程的学习和今后工作打下基础。目前,机械制图教学中存在一些问题[2],阻碍着教学质量的提高。
1、课时少,内容多,知识点琐碎,教学单一
机械制图的主要内容以投影理论为基础,侧重形体表达。内容枯燥抽象,知识点琐碎且涉及面广,教师讲课方式为“教师讲,学生听”,单调无趣。
2、重理论轻实践
教学中强调课程体系的理论性与完整性,忽视培养学生的工程实际能力,实践与理论间缺乏过渡与衔接。
3、过度依赖计算机绘图软件
随着计算机图形学技术的发展,计算机辅助绘图成为近年高校教学的主流。这种教学模式忽视理论与实践教学,过分注重上机操作,使学生在缺乏理论基础的前提下进行操作绘图软件的大量练习,造成其“知其然而不知其所以然”,教学目标成了“培养简单的制图员”,而不是具有读图、绘图能力的工程型人才。
二、基于工程化视角的机械制图设计定位
机械制图课程的教学目标是培养和训练学生绘制和阅读工程图样的能力,是基本技能的培养和训练。基于工程化视角进行机械制图教学设计,要遵从工程教育(技能训练)的特定属性―实践性,改革传统教学模式,少理论讲解,多工程实践训练,强调以工程实践辅助理论知识掌握,基于工作过程与生产实际设计教学内容,培养实践能力较强的工程化应用型人才。
三、基于工程化视角的机械制图工程素质培养
基于工程化视角的机械制图教学设计,必须从以教师为中心向以学生为中心、从教师讲为主向学生练为主、教师从讲授型向指导型转变,因此,需对机械制图的课程体系进行改革,教学过程进行重新设计,探索具有工程实践特点的教学模式,提高教学质量。
1、理论部分教学设计
(1)根据教学内容,选择工程实物的合理形式辅助学生理解。在讲授投影基本理论时,利用实物模型或挂图授课;在讲授基本体时,请同学分组制作纸制模型;在讲授组合体、零件图、装配图时,利用三维造型软件制作的三维虚拟模型进行展示辅助教学;在讲授装配体、标准件、典型结构、典型产品时,通过动画与爆炸图模拟工程实际中的产品装拆、运动及功能。
(2)请学生携带分组制作的纸制模型,引导学生观察实物模型,同时组内同学协作进行投影实验,归纳、总结、掌握投影理论内容。将往届学生实训制作的实际零件带入课堂,分组下发,引导学生观察讨论实际零件的结构特点与绘图规律,帮助学生尽快建立空间想象能力与逻辑思维能力。
(3)选用企业在产零件,实现教学与生产的“零距离”衔接。将工厂实际零件以及相关生产资料带进课堂,采用引导观察、理论讲解、分组讨论、练习绘制等步骤,实现讲与练的无缝结合。学生在此过程中遇到的任何问题,均可以组内讨论、自行查阅或请教老师的方式解决。在教学过程中,结合使用生产实践、现场教学、多媒体课件虚拟演示、真实零件观察与测绘、分组讨论等多种教学设计,使学生不但掌握工程语言,同时接触实践工作,提高学习兴趣。
(4)在互联网+背景下,网络资源空前丰富,结合机械制图的精品课程资源、微课、云班课、慕课等网络资源,要求学生课前预习、课中讨论与互动,课后重点复习,加强理论教学。
2、实践部分的教学设计
(1)采用工程引导的方式,组织学生到制造企业参观实习,进行生产现场参观―专家讲座―生产线上正在加工的产品实物―产品实物的图样分析、讨论、阅读―表达方案分析―技术要求分析―工艺卡片阅读等过程,让学生尽量接近生产实际,培养读图及正确的零件表达能力。
(2)手工绘制零件图。依照所参观的制造企业的产品,分析此产品的工程图样(包括装配图和零件图),依照国家标准,要求学生在合适的图纸幅面上按比例绘制零件图,包括标注尺寸与公差,书写技术要求等,组内同学互相检查修改,最后提交。
(3)校外实践与专家讲座。组织学生到各类制造企业参观,了解各种加工方法的对应图纸,邀请校外专家到校开展专题讲座,开阔学生视野,激发学习热情。
(4)企业零部件三维绘制大赛。教学设计中,将三维造型贯穿整个教学过程。结合生产实际,根据产品的设计过程,扩展构形及表达内容的深度,将公差与配合、表面粗糙度、技术要求等内容,应用计算机绘图技术,进行零件综合表达的三维模型绘制,逐步培养学生的工程实践能力。
3、理实兼具的综合性教学设计―典型部件测绘
典型部件的测绘能锻炼学生的动手能力,增强其理论联系实际的能力,培养工程意识,提高工程素养。[3]
首先将学生分组,组内同学共同完成测绘任务。部件拆卸前,先观察实物、阅读参考指导书和查阅相关资料,了解部件的结构、性能和工作原理。拆卸过程中,边拆卸边徒手绘制装配示意图。在拆卸过程中,练习使用常用测量工具、拆卸工具,讨论体会常用工具的工作原理以及精度。部件的拆卸过程既能够提高学习兴趣、培养团队精神,又可以开阔学生视野、提高工程素质。
其次,部件的手工拆装测绘结束后,组内同学需要完成并提交如下作业:尺规绘图一份、计算机中进行的三维造型一份、由三维造型生成的二维工程图一份,装配图一份、爆炸图一份。在三维参数化造型软件中依次对部件中的各个零件进行三维建模、生成零件的二维工程图,进行零件的装配过程以及生成装配图。
最后,完善、补充所需提交的作业资料。典型部件的测绘实践中,涉及到的课程有公差配合、测量技术、拆卸与装配、参数化三维建模、二维造型、国家标准查阅、典型件的典型画法、工艺结构及安装顺序、尺寸标注、技术要求等等,在绘制的工程图样上,将涉及到的上述内容进行完善补充,最后提交给教师。在整个测绘过程中,学生的工程素养得到了极大的锻炼,一方面学习了与制图相关的若干课程的部分内容;另一方面,对实际的设计过程有了深入的体会,对徒手绘图的必要性与重要性有了新的认识。
四、结束语
机械制图是工程类专业重要的技术基础课程,因此,教学设计上必须要体现“工程化、应用型”的培养目标,与工程应用实践紧密结合,才能培养出合格的应用型技术人才。
基于工程化视角的机械制图教学设计,从工程应用的角度,进行理论与实践的教学设计,结合工程实践中典型的零件测绘,培养学生的空间想象能力和实践动手能力,强调现实世界的直接真实学习训练,通过获取直接经验学习理论知识,符合工程化视角下的工程应用型人才培养模式。
【参考文献】
[1] 陈静,耿向前,王鹤.机械制图精品课程中工程素质的培养[J].中国现代教育装备,2011(15)81-82.
[2] 黄燕钧.基于工程实践教育的机械制图课程改革研究[J].梧州学院学报,2015(6)79-84.
[3] 赵军,商跃进,张慧.机械制图测绘课程教学改革与卓越工程师能力培养[J].中国农机化学报,2016(1)277-281.
【关键词】机电专业 学科课程 项目化教学
随着职业教育课程改革的日趋深入,逐渐凸显出职业教育的方向是以能力为本位,以职业实践为主线,从而缩短就业和实践的距离。结合中职学生的特点,可以总结出其专业能力的定位是“理论知识够用,实践技能过硬”。
那么,为了使中职学生真正掌握所需的专业能力,专业课程的合理教学显得尤为重要。对于专业课程来说,有选择性地、针对性地采用项目化教学,将是当今中职专业课课程改革的必然趋势。自课改实行以来,项目教学通常运用于一些技术性较强的专业课,相关的项目教材也林林总总。而对于理论性较强的专业基础课(学科课程)却很少有合适的项目教材。那么如何使得这一类学科课程也能进行合理的项目教学,从而进一步适应职业教育的课程改革,尽可能地达到“三以一化”的目标呢?笔者以中职机电专业项目教学为例,提出一些可行性措施。
一、专业课程设置的思路
机电专业是一个宽口径专业,学生毕业后适应范围较广。对于中职毕业生来说,任职的工作岗位主要是从事机电产品的制造及机电一体化设备的操作员、安装调试员、设备管理维修员、电气技术员、质量检验员、班组长等工作。当然也可以从事其他就业岗位,比如从事机电产品的营销、生产现场技术服务、机电设备自动化改装等工作;经过企业的再培养还可以从事机电一体化产品生产一线的主管、工段长、车间主任等工作。
我校设置专业课程的指导思想是以服务为宗旨,以就业为导向,以能力为本位,以技能为核心,以学生为中心,面向市场,依托行业和企业,努力做好工学结合、校企合作、顶岗实习。因此课程设置的目标应是适应学生实际,适应社会需求,有利于学生综合能力的培养,有利于教师的教学,有利于学生技能水平的提高。
根据中职学生应掌握的知识和技能,课程设置大致上可以分成四大块内容,即专业基础课程、专业应用课程、技术拓展课程及顶岗实习。
二、项目化课程的认知
当前中职学生知识和能力都比较薄弱,而机电一体化专业涉及的课程较多,要求学生掌握机械、电子、液(气)压一体化技术,另外还需掌握机电一体化设备的操作、维护、调试和维修等。其中,特别是专业基础课程,即学科课程,如《机械制图》、《机械基础》、《电工技术基础与技能》、《电子技术基础与技能》等,这些课程理论性较强,是为学生学习专业知识打基础的,其知识点的学习需要循序渐进。作为教师,应根据该学科知识结构的特点,有选择地、有针对性地将学科课程进行项目化教学。
何谓项目化教学?项目化教学是以具有相对独立性的客观存在的工作任务模块,驱动学生和教师整合理论和实践,师生通过共同实施一个完整的项目进行的教学活动。要求将必需的教学内容、学生的专业能力培养在有限的课时内完成。
机电专业中学科课程虽然也逐渐趋向于项目化教学,但区别于以实训为主的项目课程。一些实训类课程,已经有了非常多的项目教材。以《钳工实训》为例,翻开其项目教材的目录,可以看到教材是以一个个工作任务进行编排,将钳工基础知识、技能训练等内容和相关的金属材料、公差及数学知识整合,把相关知识按照难易不同和具体项目内容,安排在各处。每次只学习与项目(任务)相关的知识,不会出现一次学很多,等到用的时候又忘光了的现象。而以理论为主的学科性课程,以《机械基础》为例,虽然也有许多类似的项目教材,但还是以模块化的理论知识为主。例如,“模块一常用机构”、“模块二机械传动”等等,并没有一个明确的任务。而教师在传授知识时,虽然也尽量秉承新的职教理念,做到理实一体化,有时也会穿插一些小任务进行知识巩固。但从大局上来看,还是进行以理论为主的教学。宣称“理实一体化”教学,而实际是理论和实践两张皮的叠加,并未真正做到理论融于实践。因此,专业理论课(即学科课程)的教学并未真正实现向项目课程转变,充其量只能称之为学科课程的“项目化”。
三、项目化课程的开发
对于机电专业中的学科课程,应使其和实训课程一样,做到“做中学、做中教”。
以机电专业的《机械制图》为例。《机械制图》作为一门技术基础课,课程主要目标是培养学生绘制和识读各类图样的能力。具体要求学生掌握正投影法并能运用形体分析法进行物体构形,掌握物体的各种表达方法,并能合理定制零部件的表达方案,能熟练运用二维绘图软件绘制工程图样。目前我校还是根据该课程的知识体系制订并实施教学计划。教学内容虽比较系统,但缺乏针对性和实用性,枯燥乏味,导致学生处于被动的学习状态。部分学生甚至对该课程出现“恐惧”心理,严重缺乏解决实际工程问题的能力。因此,结合学生进行金工实习,要求会使用一般的工量具,将该课程的各知识点融入到各个工作项目中去。
例如可以测绘典型零件——齿轮轴,将轴类零件的表达方法、齿轮的规定画法、断面图的画法、零件图上的技术要求融入该工作任务。如此将学科课程项目化,较传统的理论授课有诸多益处:首先,以某一实际的零件为载体,比起枯燥的书本更能激发学生的学习兴趣。其二,该课程强调徒手绘图能力的培养。学生在绘图板上绘制图样,要比在同步习题册上绘制图样更能体现工作情境,与工程实际相结合。其三,项目课程目的是培养学生的自主学习能力,有了真实的零件,学生的感性认识增加,提高了学习兴趣,可以在教师的引导下对相关知识点进行自主学习,提高学习效率。另外,项目课程强调综合应用能力的培养。该项目的完成,必须要以正确使用工量具为基础。在测绘过程中,学生的一些错误操作会显现出来,教师或是同组合作者可对其进行纠正,学生可以掌握正确的测量方法,为后续一些专业课程的学习打下基础。
再如《机械基础》课程。该课程是一门综合性基础课程,具有较强的实践性。其每个章节都具有相对独立的知识体系,各个知识体系的容量及实践性具有各自特点。要将该课程进行项目化,在知识点的布局上规避专业课程之间的交叉性、时序性矛盾。
例如,可将轴系零件这一章节内容分解成两个子任务来完成。任务一为理论教学,主要教授轴的类型、功用、材料、轴的结构及轴上零件的定位。任务二为实训教学,进行轴的测绘,画出草图。这一内容在前面所阐述的《机械制图》课程中已有涉及,为避免知识的重复讲授,教师完全可以放手让学生独立完成。
四、项目化课程的实践
对于学科类课程的项目化实施,可以通过建立三大机制促进项目课程课堂教学实践。其一可以建立以教师管理为主导,以学生自我管理、自我约束和相互监督为主体的项目课程课堂管理机制。其二可以建立以教师评价为主导、以学生自我评价和相互评价为主体的项目课程学业评价机制。其三也可以建立以教师指导为主导、学生互动交流为主体的项目课程课堂指导机制。其实,诸如此类的方法,很多课程在进行项目化规划的时候也已经考虑到,但真正要付诸实施还需“天时、地利、人和”,即要有相关的实训场地、实验设备,具有一定专业水准及管理能力的师资等条件。
另外,在学生方面,可以在教师的引导下开展合作学习。教师组织一部分学有所长的学生设计项目,也就是拟出项目任务书。可将项目简介、学习目标、项目准备、项目实施、评价与反思等等归入其中。设计时要根据实际的项目考虑考核单元划分和评价标准。还可在学生中组建学习团队。项目小组和学习团队应由异质性的成员组成。教师可根据基础、能力、性格、性别等均衡搭配。每个项目小组和学习团队设置一个负责人,来组织协调小组或团队内的分工、协作、监督、检查和评价工作。以上所说都需要软件和硬件的相辅相成。软件指的是师生对项目课程、自主学习和合作学习的理解与适应,与项目课程相适应的各项制度的支撑等。硬件即学习资料准备、实训器材调试、教学场地布置,不应仅局限于教材和项目任务书,还应向学生提供相应的参考书目和相关知识、技术、技能的关键词,并开放图书馆和阅览室(包括电子阅览室),有条件时应建立“云课堂”。
还有一个较重要也比较颠覆传统的教学情境是建立“模糊化”课堂。专业教师在教学的过程中都会有这样的体会,即专业知识的讲授有时很难用45分钟的课堂来约束。特别是课程进行项目化以后,一个项目必须要有作为铺垫的前期知识,另外也会衍生出很多新的知识点,为下一个项目做准备。因此项目课程的课堂应向课前、课后拓展延伸。
【关键词】环艺类专业基础课 教学框架 空间形态 工程制图 模型制作 测绘
环境艺术设计(以下简称环艺)是一门应用性非常强的专业,同时也是一门综合性很高的复合型学科。该学科需要学生具有一定的美术绘画基础,在进入专业学习后,要突破传统绘画的思维,将艺术与工程相结合,形成全新的学习思维模式。所以,在整个环艺专业的课程架构上也要有一个从绘画向设计转化的过程。
一、环艺类专业的课程基本构成
环艺专业的专业主干课程基本分为三大类,即基础课、专业基础课、专业课。基础课,如设计素描、色彩、三大构成、电脑辅助设计AUTOCAD、3DMAX等,主要集中在低年级,以美术和软件类的课程为主,训练学生的基础技能和基本知识。专业课主要集中在中、高年级,以综合性的专题设计形式为主,本文将介于基础课与专业课之间的转换过渡课程定义为专业基础课,这一类的课程既要向学生渗透一定的专业基础知识,又要有一定的设计要求,使学生逐渐从单纯的美术基础思维转换到设计思维。
二、专业基础课的框架分析
(一)专业基础课在整个专业教学架构中的作用和重要性
专业基础课在整个环艺专业教学中起着导入的作用,学生不可能刚开始学习就迅速进入专业设计的状态,首先要让学生了解什么是设计,以及自己将要从事的设计工作是怎样的,同时用巧妙的方法培养学生的学习兴趣。因此,专业基础课在整个4年的环境艺术设计专业课程中处于非常关键的位置,教学效果也将直接影响到学生整个专业学习的根基建立。
目前,环境艺术类专业基础课程大多沿袭建筑类专业的专业基础课而来,由于环境艺术专业基础知识比较庞杂和繁琐,学生对专业基础课的学习往往有吃力感,而传统的教学方式又普遍采用独立教授各门专业知识的方法,课程之间缺乏有效的联系和衔接,故课程结束后的教学效果和应用情况就不够理想。
(二)环艺类专业基础课的基本构成
目前,各大院校环境艺术设计的专业基础课开设有空间形态、模型制作、工程制图、测绘、人体工程学、环境心理学等,基本侧重于专业常识的渗透和空间思维能力的培养。环境艺术设计是一门与空间打交道的学科,因此,专业基础课的重要任务是让学生学会在空间思维的基础上思考问题,从建立起空间概念、辨识空间形态到熟悉空间比例、尺度,学习空间表达的常识,立体地、全方位地掌握空间设计的语言和手段,以便在高年级的专题设计中,游刃有余地运用这些技能去解决空间问题。而在这些专业基础课中,与空间思维和表达关系最密切的课程主要就是空间形态、模型制作、工程制图、测绘这几门课程,它们之间各自有偏重,又能互相补充,同时各院校根据师资和教学安排的不同,可有选择地穿插人体工程学、环境心理学等相关理论课程。
所以,新的专业基础教学框架,应该打破传统的独立教学模式,以空间形态、模型制作、工程制图、测绘这4门专业基础课为主干,其他课程为辅,形成一个相互关联的教学体系。
(三)环艺类专业基础课的教学模式分析与创新
从总体上来说,这几门课程应安排在中低年级学习,也就是第3到第4学期。空间形态和模型制作偏向于对实际空间的直观感觉,侧重于空间思维和建构能力的训练,工程制图和测绘偏向于从空间转化为图纸的表达能力,这两个过程是需要在具体的设计工作中随时进行转化的,也是设计师无时无刻都要运用的基本能力。因此,将这几门课程合理、有序地安排好,做好课程与课程间的紧密连接,使之能形成完整的教学体系,对于初涉设计的学生来说,将是意义重大的。
从能力培养的阶段来说,空间形态是最基础的空间概念训练,即“概念”到“空间”的过程,属于第一阶段的专业基础课;模型制作在空间形态的课程上有进一步的提升,要求学生能看图识图,并能将其转化为实质的空间,应处于第二阶段。而在学生经过第一阶段空间形态课程的训练后,有了初步的空间辨识和建构能力之后,可以将工程制图及时跟上,各院校可根据自己的实际情况同时安排人体工程学,再到第二阶段的模型制作训练,延续前面工程制图课的命题,修改和完善设计并制作成模型,同时有条件的院校可以同时辅以环境心理学的课程补充,以求多层面地补充设计基础知识。
在这个过程中,学生经历了从概念到空间,空间到图纸,再从图纸到空间的循环反复训练过程,而课程的延续可由相关的命题课程设计连续起来。如此经过一系列的巩固训练之后,学生的空间思维和表达能力都得到了充分的锻炼和巩固。第三阶段再用测绘课程来提升学生对实际的复杂的空间的理解和表达能力。经过这样三个阶段4到6门课程的一步一步的训练,学生的设计能力会得到初步的建立,也会打下坚实的设计表达基础(图1)。
总之,这几门专业基础课的教学过程呈现一种层层递进、螺旋上升的状态,下文中笔者将以这4门主干课程为研究对象,对每门课程进行详细的分析,找出传统教学方法的弱点,针对课程特点提出的一些新的教学方法,以及就课程之间如何做到有效衔接提出具体实施办法。不仅针对每一门课程在突破传统教学模式的基础上尝试一些新的教学方法,还要将几门课程有机地结合起来,教学内容前后衔接,形成完整的专业基础课教学框架。
三、环艺类主干专业基础课的具体教学方法新思路
(一)空间形态的教学创新
空间形态是一门侧重于训练学生空间思维能力的课程,该课程要求学生初步建立起空间概念,学会识别空间的基本形态,通过一些基础的设计训练能达到运用几种基本的空间元素建构不同的空间形态的基本空间设计能力,即将无形的思维语言转化为有形的物质空间。这要求学生摆脱以前单纯美术基础训练时的“将看到的画下来”的“记录”式思维模式,从而慢慢建立有目的指向的“建立”式的思维模式。简单地说,就是一个从“概念”到“空间”的过程,并能将思维中的意向、文字、情感转化为实在有形的空间设计语言,这将是从学生走向设计师的至关重要的第一步。
传统的教学模式是在给学生展示、辨析一系列的典型空间形态的例子后,要求学生按照给出的题目要求,创作一些空间形态。这样的教学模式基本能够达到课程的训练目的,但若只是单纯给予大量的空间形态辨析和创作一些彼此独立而单调的空间形态,那么训练过后学生的基础设计能力也得不到强有力的巩固。如果能将整个课程分为几个阶段,由不同规模的空间命题构成,形成层层递进的关系,先由一个简单的单元空间入手,让学生充分理解和玩味空间形态,然后再逐渐增加难度,并且命题之间要求有一定的空间转换关系,这样便能达到充分训练学生的空间设计基本功的目的,并且给学生留下深刻的印象。另外,还可以将一些具有某些情感要素的典故、成语引入课程命题,使学生在充分理解这些典故、成语的基础上,尝试将其转化为空间语言,这样能引起学生的学习兴趣,提升设计理念,也符合将来设计的目的指向,使空间具有某种情感要素。
(二)工程制图的教学创新
工程制图这门课程是整个环艺设计学习中非常基础又非常重要的一门课程,它将影响和贯穿于今后正式设计的每一个步骤中,是重要的设计表达能力的训练课程,也是学生认为最枯燥的一门课程,不仅因为知识点琐碎繁多,而且单纯的记忆效果也不太理想,传统的教学模式往往是在将大量的理论知识灌输完之后,将一些标准的工程图范本给学生描摹,以期学生能将模仿转换成记忆。
笔者想强调的是,工程制图注重的是“表达”能力,而非简单的记忆复制。很多工程图的表达并非唯一的方式,而是灵活多变的,以一时的依样画葫芦是无法适应设计的千变万化的。学习工程制图的目的是将来能利用这些图纸与他人交流和使项目能顺利施工。所以学生先要能充分理解空间的层次和状态,在通晓图纸绘制原理的基础上,加以一定的记忆和练习,就能绘制出优秀的工程图。因此,在工程制图的教学中,“理解”空间很重要,如果只是强行让学生抄绘和记忆,那么效果可想而知,教师可以延续上一阶段的空间形态课程,让学生用工程制图的标准将自己的设计绘制出来,然后在这个过程中,授课教师再根据学生的不同情况给学生补充理论知识。由于学生对自己的设计作品有很强的熟悉度,而又有实际的空间以供理解,在这个基础上作图和学习,效果会比简单的临摹好得多。
(三)模型制作和设计的教学创新
模型制作在空间形态的课程上又进一步提升,要求学生能从平面的图纸转化为三维空间,其中的关键是要求学生能看图并能识图,能将图纸的意思充分理解消化,从而进一步建立起实质的空间。传统的模型课教学方法是给出既定的图纸,让学生根据图纸制作模型。而从学校培养设计师的角度来说,材料特性以及制作工艺的技能教授是简单易行的,且这些技能对于将来要从事设计工作的学生来说,是能在很短时间内迅速掌握的,而对于刚进入环艺专业不久的学生,难的是对空间概念的建立和表达,所以上好模型课,对于检验学生的空间判断力和图纸表达能力是很重要的。
从整个“概念——空间——图纸——空间”的教学程序上来讲,前一阶段已经完成了从“概念——空间——图纸”的训练过程。在第二阶段,模型制作课又要将学生的思维从“图纸”转化为实质的“空间”,那么模型制作这门课程我们可以分为两部分,第一部分可以让学生将自己在上一阶段中的设计成果制作成模型,而后第二部分先对自己的模型进行空间评估,再次回到空间形态课程中的命题要求,面对真实可触摸的空间看看自己的设计成果是否达到要求,而后进行修改设计。这个逆转的过程,一方面让学生能用真实空间对自己的空间形态设计成果有感性认识,另一方面又能让学生检验上一阶段的工程制图中的学习成效,这样他们可以知道在将来实际的设计工作中,自己的制图成果是否正确有效。
(四)考察与测绘的教学创新
传统的测绘课程要求学生利用简单的仪器和工具对一定的实际空间进行现场实测,并且绘制成系统的工程图,是前两阶段完成对学生的空间建构和表达能力训练之后的提高阶段。而完全依照传统教学方法,只是一味地做“测量——绘制”的工作,学生经常感到乏味和枯燥。所以在传统测绘课程的教学基础上,可以加入“考察”这一元素,即由教师和学生共同讨论出一些主题,如传统符号与现代建筑、细节决定成败等,针对这些主题,有目的地在一些实际的优秀设计案例中选定若干考察点,然后对这些考察点进行全方位的分析和讨论,对其中一些有代表性的侧重点进行系统测绘,将其绘制成工程图后做出归纳和总结。
学生在经历了一系列虚拟的设计训练后,让他们接触一些真实的空间,对前面积累的理论知识进行现场体验,在测量和绘制的过程中把实际空间变成平面图纸,在对真实空间的感性体验和设计图纸的理性分析中去体会和感知设计的意义,一方面这是对学生的制图能力的最好实训,另一方面也能激发学生的学习兴趣,并给予他们一些挑战,同时还能培养学生之间的团结合作精神。
综上所述,空间形态、模型制作、工程制图、测绘这4门专业基础课旨在建立学生的空间“建构”能力和“表达”能力,设计基本功的训练应该是在“思维——空间——图纸——空间”之间反复转换,学生才能熟练掌握和领会设计的要义,教学也才能达到理想的效果,若是按照传统的教学模式,课程之间缺乏联系,遵循单向的训练模式,学生上完一门课程之后既觉得比较乏味,也很难留下深刻印象。所以除了每门课程本身的特色之外,课程之间的“起、承、转、合”也是非常重要的,做好课程之间的衔接,保持教学的连贯性,对于搭建结实的专业基础平台是很值得重视的一点。
实践证明,这些课程的教学效果直接影响了学生的综合设计能力,任何环节训练不到位,都将反映在日后的设计工作上。而且,专业基础课之间的紧密衔接也需要各门课程的任课老师充分沟通、互相配合,才能达到承前启后、环环相扣的教学效果。因此,不断研究和改进教学方法,推陈出新,使教学质量不断提高,并能符合日新月异的市场需求,是设计教育工作者值得持续研究的课题。
(注:本文为仲恺农业工程学院教育教学改革研究基金项目《环艺类专业基础课程的教学新思路研究》的成果,项目编号:G2110047)
参考文献:
[1]褚冬竹.开始设计[M].北京:机械工业出版社,2006.
[2]范景中.贡布里希论设计[M].长沙:湖南科学技术出版社,2001.
一、模具专业实训课程的设计
模具产品从设计到生产是一个十分复杂的过程,它包括模具产品设计、模具结构设计、模具加工制造和塑件生产等方面,需要产品设计师、模具设计师、模具加工工人协同完成。笔者所在学校是中职技校,学生来源主要是初中生和少数高中生,培养的学生就是生产第一线的工人,就业岗位定位在模具制造熟练操作工或模具加工工艺师(极少数)。因此,笔者觉得笔者所在学校应推行专业针对性和实用性强的模块式教学方法(见图1)。
1. 模块一:模具拆装测绘
作为直接生产操作工人,看懂读懂机械工程图是关键。因此,组织学生拆开各种模具教具实物进行测绘练习,让学生把所有零件图和装配图在纸上草绘,再用电脑软件绘图。此法有以下优点:
(1)能结合以前所学模具基础理论知识进一步熟悉模具典型结构,为模具装配实训做准备。
(2)制图知识得以学以致用,并强化AutoCAD电脑绘图。
(3)把原来逐件制作纯消耗材料实训变为逐渐引导学生把图纸绘制出来的零消耗实训,
团队合作精神的培养。
(4)为CAXA实训做准备。
2. 模块二:实训教学结合理论知识学习CAXA(或Pro/E、UG)
实训时,可分组发放产品图纸,学生根据模具制品的形状、精度、大小、工艺要求和生产批量,用模具设计软件选择相应的设计步骤、参数、计算公式以及标准模架等,最后给出全套模架结构设计图。要求学生利用软件对此模具进行开模、合模、制品推出的全过程仿真练习,了解了模具制造全过程,从中找出设计的不合理处,为下一步加工实训做准备。
3. 模块三:普通机械,数控编程加工
对模具来说,一般标准零件是可以直接订购的,如标准模架、导柱、导套、顶针等,但模具的凸凹模(或型腔)是要进行加工得到的。任何零件的加工基本上都是要经过粗加工半精加工精加工的这一过程。模具一般是单件产品,因此加工一般是普通机械加工去除余量,再经数控机床编程进行半精或精加工。所以,这就要求学生能编写模具零件加工工艺规程,并能熟练地使用普通机床(如车、铣、刨、磨等)加工出合格的模具零件,且在下道工序能用手工方式和CAM方式编写数控加工程序,操作数控机床(加工中心、数铣、线切割、电火花等)加工出合格模具零件。
4. 模块四:模具装配、修配、调整模块
模具装配、调整不可能直接进行,此模块就要求学生具备钳工的一般技能。钳工一般内容包括:划线、工量具的使用、錾削、锯割、锉削、钻孔、攻螺纹、套螺纹等,而这些基本技能的学习不能像学普通钳工那样照搬应用,要结合模具结构进行研究、总结,发现冲压模具的凸凹模、塑料模具里的镶件是钳工技能训练中的旁证,可将四方体、六方体、圆弧锉配、十字配作、角度配作、钻孔、攻丝、套丝与装配等综合在一起制作一本可行性的实训校本教材,既可减少实训材料的消耗,又可提高学生的动手能力,同时可检验学生模具课程学习完成的情况。
在此模块中,装配最难点应属配钻、攻丝。因为孔的形位精度、尺寸精度关系到装配的位置。教学中,我们要学生自己设计所需孔深,把在理论课学到的螺纹底孔直径计算公式运用到实训操作中,在废料上按钻通孔、钻小孔、钻斜孔、扩孔、锪孔、铰孔、逐步过度到钻盲孔、钻多工件。尽管图纸上不一定要求螺丝清根,但实际的工况是要清根的。这样学生知道了在盲孔攻丝中为了满足图纸规定要求,必须准备好空间让出丝攻到足够深度。这就要把孔钻深点,但若钻的太深超过切口就会钻到下一个零件上去,则会造成偏心问题。因此,应设计些简单的配合组装图,让学生进行加工并装配,为下一步装配模具做准备。
等掌握一定的技能技巧后,可把前面机加工合格的模具零件进行装配、调整、试模实训,试模合格后把此模具进行点评、展示,会让学生有成就感。这样,专业针对性明显增强,学生对专业学习目的更为明确,学习的积极性大大提高。经过该实训,学生能够将既往所学的相关专业知识进一步巩固,达到融会贯通的目的。
以上模块可打乱顺序进行,以解决机床、电脑设备少,学生多的矛盾。有针对性的让学生分批分模块进行实训,同时在实训中以工厂的标准和要求对学生进行管理,使学生在掌握技术的同时,也通过了岗前培训。毕业时能独立操作,尽量做到“零距离”上岗。
二、实际案例
图2手柄
工件名称:手柄(见图2)
生产批量:中批量
材料:Q235-A钢
材料厚度:1.2mm
经过模具设计软件的学习之后,发放模具成品图纸给学生,让学生分组(5~10人/组)用Pro/E等模具设计软件在专业教师的指导下,根据图纸的技术要求等进行模具设计计算(见图2)并转化为二维的装配图(见图3),零件图。此阶段是建立在模块一、二的基础上才可进行。
图3二维装配图
经专业指导教师检查合格后,可根据零件图和装配图编制工艺并进行加工,加工的方法很多,可以是机加工,数控特种加工,也可选用钳工加工。工作量大的可选用机加工,如模架,可用加工中心数控编程或用MasterCAM软件进行编程方法进行加工(机加工模块实训);精度高的可用特种加工,如落料凸模,直通式,采用线切割加工,2个M8螺钉固定在垫板上,与凸模固定板的配合按H6/m5。整体凹模,各冲裁的凹模孔均采用线切割加工(特种加工模块实训);而简单的,可采用模具钳工技能,如导料板、卸料板可先锉削、磨削后再钻孔(模具钳工技能实训)。
最后等所有的零件都加工好以后,就可以进行装配、调整、试模。根据级进模装配要点,选凹模作为装配基准件,先装下模,再装上模,其中要注意孔的配钻并调整间隙、试冲、返修(模具钳工技能实训)。
三、结束语
由于每个学校的设备、条件、资源等不一,教学方式的不同,普通固定的教材不适于每个学校。因此,针对“实用、够用”原则及模块式教学,应开发相应的校本教材,如已开发的《钳工技能实训》和待开发的《模具测绘实训》以及《机加工、数控实训》。这样针对性的进行模块式教学,会使教学目的明确,技能的掌握更简明快速,学生的适应会更好更快。模具专业实训课程的开发,是一个过程很长很远的研究方向,模具实训老师的专业进取也得不断更新和提高,才能适应新技术的改革和创新。
(作者单位:广西石化高级技工学校)
关键词:一体化教学;师资队伍建设;教学场地;课程与教材;钳工实训
一体化教学是以国家职业资格为依据,以综合职业技能培养为目标,以校企合作为纽带,以典型工作任务为载体,以学生为中心,把工作任务和学习任务相贯通,把工作过程和学习过程相连接,使学生在工作中学习,在学习中工作。
在具体实施一体化教学中,应使理论教学与实践教学有机结合。一体化教学的实现途径可以明确地表述为“四个一”,即:一体化师资、一体化教材、一体化教学场地、一体化课程方案。也是一体化教学得以实施必须具备的四个基本条件。只有抓好这四大项建设,我们所期望的一体化教学才能真正落到实处。
1.一体化师资队伍是实施一体化教学的首要条件。随着技工院校教学模式的不断改革和发展,对技工院校的师资队伍建设也提出了更高更新的要求,教师的类型也从理论教师和实习指导教师过度到“双师型教师”,再发展到“一体化教师”。一体化教师是企业工作者和教育工作者的结合体。教师不仅要传授理论知识和操作技能,而更重要的是要让学生在(尽量)真实的职业情境中学习“如何工作”。它的核心特征是理论学习与实践学习相结合,促进学生认知能力发展和建立职业认同感相结合,科学性与实用性相结合,符合职业能力发展规律与遵循技术、社会规范相结合,学校教学与企业实践相结合。
我校在培养师资队伍上下足了力气,总的来说,分三方面的内容:走出去、引进来和校内培训。
首先说走出去,选送骨干教师赴外培训。(1)到企业去,近几年,学院每学期都安排教师到企业参加生产实践,实践完毕回校总结汇报、探讨交流。到目前为止,已有120多 人次分别到河北远大阀门集团有限公司、邢台德龙钢铁有限公司、建滔(河北)化工有限公司、邢台北人印刷有限公司等企业参加生产实践。(2)、到第一批一体化课改试点院校去,学习他们的宝贵经验 ,结合我院的实际情况,因材施教。从2011至今先后送出15 名教师分别到北京工业技师学院、广东高级技师学校、广州市工贸技师学院、常州技师学院、宁波技师学院学习取经。
其次引进来,请职教课程专家到我校,讲解一体化课程的基本概念、开发流程、教学方法、评价模式。从2011至今,先后有人社部课程开发专家刘春、承德技师学院院长张新启、扬州技师学院中德技师培训分院院长刘海光及两位专家到我校传经送宝,为我校一体化教学改革给予了无私的指导与奉献。
最后,举办校内培训,我院利用每周六分批分期对全院各专业教师进行一体化教学培训,迄今为止,已有238名教师接受培训。我有幸作为第一批学员,经过学习、试讲、考核成为第一批一体化教师。
2.一体化教学场地是实施一体化教学的有力保障。我院各专业实训设备先进齐全,有汽车检测与维修实训场,有钳工实训场,有先进的五轴加工中心等一批先进的实习实训场地。按照现代企业生产一线的工作环境设置学习工作站,配备的教学设备是当前现代企业的主流设备,在邢台市乃至河北省同类学校中处于领先水平。2009年被人力资源和社会保障部定为高技能人才培养示范基地,被河北省人社厅定为金蓝领技师培训基地。2010年被人力资源和社会保障部定为全国技工院校师资培训实训基地。
我系在钳工实训中实施了工学结合的一体化教学。钳工实训场地6个,台虎钳400台,卧式台钻24台,均按照生产与实训教学一体化标准建设。并根据企业生产工作环境设立学习工作站。让学生在实训中感受企业的氛围。
3.一体化课程及一体化教材是实施一体化教学的关键因素。按工学结合一体化课程标准的要求,在钳工实训中,我们给学生呈现的不再是原有的以章、节、目为结构的教材,而是一个个经过提炼的学习任务,每个任务来源于企业的工作实践,以工作过程的方式呈现给学生,教学过程也和工作过程相一致。如开瓶器的制作、錾口榔头的制作、划规的制作、平行压板的制作、六角四方镶配件的制作、钥匙的配制等。因此,学习任务是学习和工作任务的融合。按学习任务的性质又分若干模块,简单学习任务分为零件测绘、零件制图、金属材料、零件加工等四个模块,复杂学习任务分为零件测绘、零件制图、零件加工、金属材料、零件装配调试等五个模块。每个模块围绕各学习任务按“简洁、使用、够用,兼顾学生后续发展”的原则实现课程的综合化体系。每个模块的教学都围绕着同一个学习任务而展开。
这样,由简单学习任务到复杂学习任务的工作过程中,逐步完善学生的知识体系。同时,以工作任务为依托,学生的角色逐渐向企业员工角色靠近,实现了学习过程向工作过程的转变。体现了以能力为本位的职教理念。
4.采用适合技工学校学生特点的学习方式。在钳工实训中我们采用分组互动、合作学习。而且在教学中都渗透着六步教学法,行为导向教学法等,在六步教学法中突出了对学生能力的评价。同时小组成员相互依赖,相互沟通,相互合作,共同负责学习某些课题,从而达到共同学习的目标。合作学习的形式不仅培养了合作的意识和能力。而且通过小组成员的相互交流和相互启发,可以培养学生的沟通和社会协商能力(关于倾听别人的意见、包容不同意见的能力)。
总之,在钳工实训中实施工学结合的一体化教学,是符合技工学校学生特点的先进的教学模式,在这种模式中,不仅让学生掌握了理论知识和钳工技能,而更重要的是让学生在(尽量)真实的职业情境中学习“如何工作”,感受到个人在岗位的责任及团结协作的重要性,及熟悉标准、规范的生产过程和运作规律。从而实现理论学习与实践学习融通和一,能力培养和工作岗位对接合一,实习培训与顶岗工作学做合一。真正做到教、学、做的统一,实现学生全面发展,为学生高质量就业奠定基础。
参考文献:
[1]赵志群. 职业教育工学结合一体化课程开发指南【M】.北京:清华大学出版社. 2009.
关键词:学习领域 教学策略 团队建设
一、学习领域课程特点与教学组织
进入21世纪,现代企业和社会管理进入了以过程为导向的综合化运作时代,人们在关注专业能力的同时,更加关注劳动者的方法能力和个性特征方面的综合素质。现代职业教育研究表明,职业教育的首要任务是传授一种职业的专业能力以及与一般人性和社会工作相联系的能力(社会能力);发展学习者职业发展的灵活性,帮助其适应企业和社会的飞速发展变化,帮助青年人设计个人生涯发展途径,为接受终身教育做准备,为工作中和工作外的学习创造条件(方法能力)。
职业教育培训必须与具体的职业行为相联系,而强调工作过程的课程则按照通过职业行动获得知识的心理规律,采用由向核心发展的结构,学生获得直接的知识。工作过程系统化的课程以学生为中心设计,强调以学生直接经验的形式来掌握的,融合于各项实践行动中的最新知识、技能和技巧。学生获取专业知识的过程应始终与具体的职业实践相对应,专业与技术理论通过实际工作行动,具体化,可视化,可实践化。
机械制图课程一直以来作为机械类专业基础课程,理论性强,具有学科化课程的明显特征。经过多年的教学研究,我们发现学生对投影知识的理解和零件图与装配图的识读等与制图有关知识,是通过许多专业知识的学习,职业技能的训练最终获得的。经过企业调研与岗位技能(包括普通机械加工,数控加工和维修与装配)等方面的考察,我们将机械制图课程理论知识点进行有效划分,结合测量技术和钳工实训,进行计算机三维和二维的绘图能力培养,形成工作过程系统化课程零部件的测绘与识读。本门课程的特点是以人体视觉感官出发,通过三维“搭积木”式的技能培训建立投影的有关理论与基本认知,部件的测绘连接零件图与装配图,部件组成由简至繁,让图纸内容形成梯度,知识内容新旧交替,技能技术逐步提高。把信息转变为经验是需要反复地印证和实施,我们在进行课程设计时也充分借鉴了这方面的经验。
学习领域课程的教学组织应首先考虑课堂的主体是学生,教师的角色发生了转变;课程的首要任务是学生能力的培养,知识的讲述占据次要的地位。学生学习的积极性充分调动起来,营造合作的课堂就显得尤为重要。学习领域课程的教学组织形式多种多样,从课堂的布局到整体与个体的学习,采用不同的形式、教学策略与教学方法。
二、课堂的布局与团队建设
传统的教室形式,是学生成排坐好,教师可以在教室前或行列之间进行知识讲解或交流,见图1。
图1 传统的教室布置图
这样的教室布置形式,有助于教师观察每个学生,而不利于学生之间的沟通与交流,凸显了学生个体的学习而忽视了团队学习。而工作系统化课程主要强调了学生团队的作用,采用多种教室布置形式就尤为重要:工作站式的教室适合于活跃的,实验风格环境,每一位学生在看过演示之后可以在“工作站”上操作程序或任务,这样的教室便于学生在操作的同时进行小组间有效的沟通与交流,特别是课堂的习题训练和计算机绘图技能培训时,学生有必要相互交流知识的方法与要点,命令的使用与操作的过程等等,见图2。
图2 工作站式教室布置图
团队风格的教室布置,有利于教师与各个团队互动,座位环绕桌子,在进行部件测绘和图纸研讨时便于小组内部沟通,并且可以加强师生的互动与师生关系,见图3。
图3 团队风格教室布置图
在这样的教室布置下,学生的学习小组或团队的建设是积极学习的重要部分。很重要的一点是快速而有效的组成团队,同时可以根据课堂需要改变组合或团队的大小。针对学生的年级特点,我们主要采用了类似于“选择喜欢的项目”这样的方法:学生可按兴趣一致,或同宿舍,或做事伙伴的方式迅速组成团队。这样,就省掉了学生之间的相互认识与适应的环节,但同时注意加强小组间的交流,既可以促进小组间的学习,也有助于形成新的学习团队。
三、课堂的教学策略与教学方法
职业课程的学习引发学习者的求知心十分重要。通过鼓励学生对课程某一主题或问题进行推测,将学生进行配对组合,让他们拼出推测或猜想,注意不要立刻给出反馈,接受所有的推测与猜想。在组合形体的测绘的课程教学环节,学生通过教学模型,提出各种测量方法和绘图方法,教师鼓励学生交流与沟通,此时学生会发现每个人的推测各不相同,他们急需与教师的交流以获得适合的答案,这样我们就抓住了学生学习的兴趣点,把教师的答案融入课堂的陈述和演示之中,学生将多种结果进行比对,得出最佳的结果,这同时也是优化设计的一个概念。这样的教学方法适合于全班学习的教学策略。
针对全班学习,指导学生做笔记也十分重要。工作过程系统化的课程提供各种学习页,推动学生在教学时做笔记。零部件的测绘与识读课程要求学生能够对所学所用知识进行归纳总结,采用填空的形式尤为适合。例如我们可以用识读图纸的工作页,帮助学生总结表达方案、尺寸识读等多方面的知识。对于学生空间想象力的培养,传统制图习题发挥的作用是十分重要的,此时的笔记内容则应以图为主,学生与教师共同完成笔记的内容,见图4。
图4 零件图识读的工作页
合作学习的教学策略中,信息搜索的教学方法很像开卷考试,学生团队为提出的问题搜索信息以寻求答案。例如学生在识读零件图和装配图时,就可通过教科书和相关的参考文献搜索相关信息。但一定要注意全体学生的答案评价环节,一方面是对有效答案的肯定,另一方面则是对答案进行扩充,以扩大学生的学习范围,进行知识的迁移能力培养。在学生有关知识积累到一定阶段,例如在第三个部件的测绘时,有关零件表达方案,尺寸基准的选择等知识已在学生头脑中形成经验,由学生进行知识卡片分类,这样的合作性活动,对于信息采集和知识回顾具有十分重要的意义。搜索信息法和卡片分类法都是应对合作学习的教学方法。
学生独立学习可以培养学生专注与沉思的能力,并且可以培养学生为自己学习行为负责。例如在计算机建模技术中的想象法:学生可以通过视觉化想象,建立自己的模型,有实用的家具和电器,还有学生自行创作的三维木偶等等,将视觉化的想象通过计算机技术得以展现,提高了学生的学习兴趣,在学生之间形成分享的氛围,同时三维视图的展现也会说明一部分学生想象的失败――即成果的重要性让学生有了切身的体验。
行动学习法是给予学生亲身体验真实生活情境中应用课堂中所学或所讨论的主题和内容的机会。课堂外的项目让他们有一种不断发现的喜悦情绪,在与同学分享自己发现时发挥创造性。同样的计算机建模技术,学生在掌握测量方法和建模技术之后,主动思考例如手机、笔记本电脑和MP3等实用配件的测量与建模方法,并随之实践,同时带动周围同学的学习热情。教师应注意学生在行动学习法中出现的知识盲点,及时进行补充和引导。
四、结束语
工作过程系统化课程强调行动导向的教学设计,我们仅仅是对与之相关的教学策略和教学方法进行了初步的探讨。伴随着我们对课程研究的逐步深入与调整,工作内容的细化,学生个体差异的体现等等,我们将不断研究各种教学策略与方法,积极尝试有效的学习,激发学生的学习动机,努力在职业教育中摸索。
参考文献
[1] 赵志群.职业教育与培训学习新概念[M].北京:科学出版社,2007
[2] M•希尔伯曼著,陆怡如译.积极学习[M].上海:华东师范大学出版社,2005
[3]吴雪萍著.国际职业技术教育研究[M].浙江:浙江大学出版社,2004
[4] 代蕊华编著.课堂设计与教学策略[M].北京:北京师范大学出版社,2005
关键词:高职;数控专业;人才培养模式;岗位群能力;课程体系
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1672-5727(2013)02-0040-03
我国机械制造业已广泛使用先进的数控技术,数控技术技能人才尤其是高技能型人才需求旺盛。高职院校如何适应市场需求培养企业急需的高质量数控人才,是一个亟须解决的现实问题。教育部文件明确提出:“高等职业院校要积极与行业企业合作开发课程,根据技术领域和职业岗位(群)的任职要求,参照相关的职业资格标准,改革课程体系和教学内容。”因此,探索工学结合人才培养模式的改革实践具有重要的现实意义。我校近三年来在数控技术专业人才培养模式改革方面做了大量的探索与实践,并取得了一些成果与经验。
“1233”人才培养模式的内涵
根据人才市场需求、学校办学层次和区域经济发展,江苏建筑职业技术学院确定的数控专业培养目标是:面向江苏机械制造业,尤其是徐州工程机械装备制造业,培养拥护党的基本路线,具有现代机械制造的基础理论知识和专门知识,具备较强的从事机械工艺设计、数控编程、数控维修及操作等实际工作能力,适应生产、管理第一线需要的,德、智、体等方面全面发展的高素质高技能应用型人才。职业岗位群主要包括工艺编程、数控维修及操作岗位。
根据培养目标、专业特点、区域经济发展及学校情况,经过近三年的探索实践,我院数控专业逐步形成了“1233”工学结合人才培养模式。“1”即一条主线,以职业能力培养为主线,构建课程体系;“2”即双元合作,校企合作育人,合作就业;“3”即三阶段,基本能力专项能力综合能力三阶段能力提升培养;“3”即三融合,在培养过程中注重教学环境与职业环境融合、专业教育与职业素质融合、课程与证书融合。
培养过程如图1所示,前两学年除第一学期企业岗位认知实习外,均为校内课堂教学和技能训练教学,第一学年培养学生基本能力,第二学年培养学生专项能力,实施“任务驱动,学做合一”的教学模式,提高教学质量。第五学期为实践教学学期,上半学期校内综合实训,下半学期和第六学期为就业实习,第三学年培养学生综合能力,最终实现双证融通和人才培养目标。
“能力主线,三段提升”课程体系的构建
原有的学科课程体系已不能适应新的人才培养模式和教学模式的需要。根据数控专业岗位群和人才培养目标,我院对岗位群工作任务和职业资格标准进行了分析、归纳、总结,确定了数控岗位群主要职业能力,构建了以能力培养为主线的课程体系,根据职业能力设置课程,如表1所示。职业能力课程是课程体系的主体,再加上基本素质课程和专业拓展课程,构成数控专业的整个课程体系结构,拓展能力课程开设了《多轴加工技术》、《模具技术》、《工程机械构造》、《特种加工》、《生产组织与管理》等课程,学生可以根据兴趣和未来职业发展需要进行选修。
在“1233”人才培养模式下,依据人的认知规律和实践专家的成长规律,安排课程开设顺序,并根据实践进行课程体系整体性优化和完善,目前课程体系已成熟稳定。第一学年开设基本素质课程,包括《计算机应用基础》、《工程数学》、《实用英语》、《创业就业指导》、《体育》、《思想道德修养和法律基础》、《思想和中国特色社会主义理论体系概论》等;基本能力课程包括《机械制图》、《电工电子技术》、《机械设计Ⅰ》、《公差配合与测量技术》、《零件车削加工》、《零件手工制作》等,培养学生基本素质和基本能力。第三学期开设《机械设计Ⅱ》、《机械制造技术Ⅰ》、《数控机床编程与操作》、《液压与气动技术》、《机床电气控制》、《零件车削加工》、《机械测绘》等课程,第四学期开设《数控机床》、《计算机辅助设计》、《计算机辅助编程》、《数控加工实训及拓展》等课程,培养学生各项专项能力和职业素质。第五学期上半学期开设《数控机床故障诊断与维修》、《CAD/CAM综合实训》课程并安排毕业设计,下半学期至第六学期结束进行就业实习,培养学生综合能力和职业素质。
项目课程的建设
在“能力主线,三段提升”的课程体系下,根据职业任职要求,以职业核心能力为主线,确定《机械制图》、《机械制造技术》、《数控机床编程与操作》、《计算机辅助设计》和《数控机床故障诊断与维修》5门核心能力课程,并进行校级立项重点建设,并与企业合作开发适合学校条件的项目课程。2010年11月已完成课程标准、教学课件、校本教材及网络课程建设任务并通过验收,付诸实施,效果良好。以《数控机床编程与操作》课程为例,建设成果如图2所示。每个项目以零件为载体,教学过程分为工艺规划、程序编制、操作机床加工零件、质量检测与评价4个教学环节,在数控车间实施教学,以学生为主体,任务驱动,学做合一,评价以过程评价为主,结果评价为辅。学生学习课程结束后,经后续数控加工实训,数控技能可达到高级工水平。为鼓励教师根据课程性质、内容和特点进行其他课程改革,机电学院制定了工学结合课程改革教学实施工作量奖励方法,有效地推动了项目课程的改革与实施。
技能训练课程是课程体系的重要组成部分,是培养学生职业素质和职业技能的主战场。目前全部实施项目教学,确定以《机械测绘》(绘图员)、《零件车削加工》(车工中级)、《数控加工实训》(数控高级)、《CAD/CAM综合实训》(CAD/CAM应用师)为课证融合课程,学生学习结束时技能水平可达到职业资格要求,考取相应的职业资格证书。校内技能训练课程项目教学由企业兼职教师和校内专任教师共同指导。校外就业实习学生已是企业的准员工,培养准员工是企业的内在要求,可使合作育人成为现实。
校内外实训基地建设
校内实训基地建设 人才培养模式改革必须要有硬件作支撑方能实现。为此,我院根据新课程体系建设的需要和专业群资源共享的原则建设了实训室,投资300余万元建设了机电工业中心,为零件车削加工实训、零件铣削加工实训和机械制造技术课程新建了机械加工实训室,为数控机床故障诊断与维修和数控机床与数控系统课程新建了数控维修实训室,共计新建了6个实训室,再加上原有的数控加工实训室、钳工实训室和机械基础实训室3个实训室,面积达三千多平方米,满足了前四个学期校内课堂教学、技能训练和第五学期校内综合训练的硬件要求。硬件是基础,软件是灵魂,为此应大力加强机电工业中心的内涵建设。具体举措如下:(1)采用企业化的运作模式,教学环境融合企业环境和文化。(2)引入企业产品作为技能训练项目载体,企业兼职教师和校内专任教师共同指导实训,实现合作育人,合作双赢。(3)每年举行一次职业技能大赛,以赛促学,以形成良好的学习氛围。(4)依托机电工业中心积极开展技术服务和教科研工作。近两年来,院级以上立项教育科研课题8项,《机电类创新创业教育实习实训基地建设研究》立项作为我院的江苏省大学生创业教育示范校建设子项目进行研究,并多次为企业培训员工、承办企业技能大赛,获得了企业的好评。
校外实训基地建设 面对企业接纳学生顶岗实习积极性不高的问题,可以通过“合作就业,合作育人”的途径加以解决,使顶岗实习变为就业实习。通过调研,企业乐于接受这种模式,但前提是要有企业接纳学生就业实习。为此,机电学院专门成立了校企合作办公室,负责就业实习基地建设。经过不懈的努力,开拓了就业实习基地10家,我院与徐工集团签订了战略合作协议,每年在新生中组建“徐工班”,优先接收本校数控等专业学生就业实习,满足了数控专业人才就业实习的需要。
我院进行的“1233”数控技术人才培养模式改革实践取得了良好的效果。2010年以来,数控技术专业学生获得数控机床操作工证书的占99.4%,其中获得中级证书的占53.9%,获得高级资格证书的占45.5%,获得CAD中级证书的达到100%,在华东区首届高校大学生CAD技能大赛上获得三等奖以上的有10人。近两年来,毕业生一次性就业率达95.4%以上,50%以上毕业生到徐工集团就业,就业质量明显改善。该模式的可操作性强,有利于开展校企合作育人,就业实习方式颇受企业欢迎,解决了企业参与人才培养积极性不高的问题,具有借鉴意义。
参考文献:
[1]赵志群.职业教育工学结合一体化开发指南[M].北京:清华大学出版社,2009.
[2]卢艳.高职机电一体化专业人才培养模式改革与探讨[J].职业教育研究,2009(4).
[3]隋秀梅,刘宏伟,等.数控技术专业人才培养模式的改革与实践[J].教育与职业,2010(29):118-119.
作者简介:
[关键词]中职院校 NX(UG) 教学改革
中图分类号:G72 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)14-0010-01
UG NX 是当前世界上最先进和紧密集成的、面向制造行业的CAD/CAM/CAE高端软件之一。许多世界领先的制造商用其进行概念设计、工业设计、机械设计、模具设计、数控编程加工等工作,特别是在国内的模具设计与数控编程行业中,UG NX已经成为了主流的设计编程软件。为使学生进入企业后,能够熟练掌握一门CAD/CAM软件,尽快适应自己的工作岗位,我校结合机制专业的自身特点,选择NX(UG)作为CAD/CAM教学软件。但作为一门课程,学生学完后,很难做到融会贯通,没有达到预期的教学效果。为了提高学生学习的主动性,让枯燥的机械课程变得简单易懂,提高学生学习的兴趣,增强各门课程之间的联系,本人总结目前教学方式及一些教学改进措施。
一、目前学校的教学方法与思路
在本校,UG NX课程均在实习课堂上完成,即作为实习项目来教学。实习场地选择在机房,这样可以使学生有更多的动手操作时间,在机房上课也更能活跃课堂气氛,提高学生的学习兴趣。教师在上这门课时,均采用多媒体教学,边讲解边示范演示。讲完功能指令后就布置练习或者讲解一些相关的例子,作为课堂练习或课后作业。这种讲授课方法,大部分学生在课堂上或短时间内都能接受,但过段时间后学生就会把所学知识忘记的非常透彻。或是老师所举例子,都能按老师操作方法完成图,但是采用相同的功能指令,换个类似的图让学生完成时,往往又不能独立操作成功。针对以上问题,本人经过多次的实验和长时间的观察,总结得出了以下几方面原因:
1.实习课时太少,学生自己动手时间短
从以往的授课计划表可以得知,教学内容非常丰富、充实,但实习课时较少。UG NX 每个模块的功能指令都特别多,而且每个指令都有相应的对话框,对话框内又有各种参数选项,因此,要完全讲解每一个指令的应用,需要一定的时间。但是,由于课时已定,因此,学生动手操作的时间就相对减少了。
2.缺少学生动手操作环节
大部分老师上课都是采用边讲解边示范演示的方法,讲完指令后就列出一些相对应的例子,讲完实例,学生画完后就进入下一课题了,缺少让学生自由发挥、自由抄画模型的环节。
3.缺少相应的基础知识
学生在实习UG NX 课题前,没有学习相应的基础知识。比如,学生从没有接触过计算机绘图、计算机辅助设计课程的学习,直接进入UG NX课题的实习。由于UG NX功能非常强大,在绘画方面需具备一定的空间思维能力及平面绘图基础。如果没有这几基础知识,那么,入门就比较困难,需要很长的时间。但课时有限,因此给上课老师带来很大的教学压力,且上课效果不佳。又如:学生在实习UG NX 课题前,从没有接触过数控铣床、加工中心,甚至连数控铣削原理都不懂的,就直接学习UG NX数控编程(CAM)。这样会给专业老师带来更大的教学压力,老师需要从铣削原理、加工基础讲起,即使教师把这课上得再好,也只是纸上谈兵,学生到实践中还是不知如何下手。
二、教学改革方案
根据以上几个问题,本人提出以下相应的教学调整,具体方案如下:
1、增加实习课时,分阶段实习 ,增加零件抄画、机床连接操作环节
跟数控铣床、数控车床实习一样,分初、中级与高级两个阶段实习,每个阶段至少120学时,初、中级阶段主要实习零件的三维实体造型、简单曲面造型、工程图、装配基础、二维加工。高级阶段主要实习曲面造型、三维加工等。
每实习完一章节,学生除了要完成一些实例外,还要自己动手测绘零件。如,学完三维实体造型后,让学生自己准备一把塑料卡尺,动手测绘教室内的桌椅和电脑显示器,或者指导老师准备好一些零件模型等。通过实体模型测绘,调动学生学习的主观能动性,增强了学生的自信心、愉悦感和满足感。还可以把学到的功能指令、构图方法运用到实际模型抄画中去。加深了他们对所学知识的理解,学得更加牢固。学完自动编程章节后,让学生到数控铣削车间实习一周,进行与机床连接操作。学生在计算机上用UG NX编完程序后,直接传到机床上进行加工。指导老师鼓励学生根据自己需要和兴趣,自主地选择编程方法,大胆、自由地去尝试。这样可以使学生了解每种刀路的走刀方式和加工出来的效果,更进一步的加深学生对刀路的认识,掌握什么样的零件采用什么样的刀路合适,为学生今后走进工厂更快地上手编程加工打下扎实的基础。
2、 NX软件在“机械制图”课程中的应用――NX 三维造型模块
在制图的教学过程中,仍以讲授为主,部分教学环节借助模型和挂图等辅助工具,学生往往是被动学习,建立空间思维相对困难,学生普遍反映课程太难学,从而对课程产生了厌倦,降低了学习积极性。到了高年级,进入专业课程学习、课程设计和毕业设计阶段,学生反而不会画图了。毕业后,进入社会,就业将更加困难。因此,尝试将NX软件引入“机械制图”课程教学环节。建立机械制图虚拟模型库,让学生有整体的概念,通过旋转、剖切三维图形,可以对三维模型进行动态仿真,让学生理解模型各个方向的形状,增加图形的直观性,搭建投影和三维实体之间的桥梁,这样再来学习制图的投影原理及其他表达方式,将变得非常轻松。同时,NX为参数化建模,方便对模型进行修改,可以根据教学大纲的变化,及时修改模型。可将模型库上传到网络课程中,学生自主学习,大大提高了学生学习兴趣,为后续课程的学习奠定了坚实的基础。
3、在“数控机床编程”课程中的应用――NX加工模块
部分院校数控机床编程主要以手工编程为主,讲授数控车床编程和数控铣床(加工中心)编程。为了提高学生的学习兴趣,手工编程的内容也会借助NX软件,讲授自动编程应如何实现。如在车削的教学过程中,相应会讲解轴类零件、螺纹类零件、综合实例等自动编程过程,通过手工程序和自动生成程序的对比,学生对编程有更深刻的理解,更喜欢数控编程课程,为机床实训打下基础。
手工编程虽然有以下几个优点,如方便快捷,可以省略很多走空刀的地方,能最大地优化加工路径等。但手工编程无法编制复杂工件,如非常规曲面的程序编制,同时手工编程对编程人员有较高的要求,一个点计算错误,将会造成严重的后果。当手工编程无法完成或是编程比较困难的零件,可以通过自动编程完成,NX软件有强大的数控加工CAM模块,包括平面铣削、型腔铣削和深度铣削、固定轴曲面轮廓铣削、多轴铣削和孔加工等,基本可以加工任意复杂的曲面。NX数控加工的一般流程为零件3D建模―指定工艺方案―进入CAM环境―创建程序节点、创建刀具节点、创建几何节点、创建加工方法节点―设定参数―生成刀轨并验证―机床后置处理―数控程序(NC代码)。
4.加强专业教师队伍建设
学校宗旨是教好学生,培养更多的高技能人才。因此教师除了有良好的教学技能外,还要具备相关的理论知识和一定的实践操作能力,解决实际生产问题的能力。为了适应先进制造业的发展,UG NX软件在不断地更新,不断地增加新功能。因此,专业教师也要不断地学习,学校也要定期给教师提供技能提升的培训机会,全方位加强专业教师队伍建设。
结语
把NX(UG)软件应用于 “机械制图”“数控机床编程”“机械设计基础”等课程中,使学生感觉枯燥、难懂专业课程变得生动、易懂、易学,学生自主学习能力得到了提升,学习积极性得到了提高,同时,应增加实习课时,分阶段实习 ,增加零件抄画、机床连接操作环节,且充分合理地选用NX软件的相应模块,满足不同层次、不同要求的学习需求,教师更容易了解学生,可使教学更能满足学生的需求,更能贴近社会实践的要求。学生上学期间打下的坚实基础,也为今后的就业奠定了坚实的基础。
参考文献
[1]程德蓉,何玉林,李彩霞.基于CBR的“CAD/CAM技术-UG”课程的教学改革[J].教育与职业,2011(6).
关键词:高职教育;实践教学;行动导向;三位一体
高职学院实践教学是影响其人才培养质量和市场接纳的重要问题,德国行动导向教学体系是高职院校实践教学重要指导理论。行动导向强调在行动中学习的理念,要求以学生为中心、以实践为中心、以能力培养为中心来构建教学体系。[1]
一、高职实践教学体系框架
高职实践教学体系构建应当根据行动导向基本思想,以学生职业能力为核心,校内与校外相结合,学校与企业相结合,理论与实践并进,形成由低到高、层层递进的单项实习、专项实习和综合实习“三位一体”的实践教学体系。
我们以模具专业为例说明这一实践教学体系框架。高等职业教育模具设计制造专业培养的人才,将来主要从事模具类产品的造型设计、模具设计、自动数控编程和模具加工制造等,培养模具设计制造和生产管理能力是实践教学体系建构的基本着眼点。基于此,我们构建基于模具工作过程的单项实习、专项实习和综合实习“三位一体”、层层递进的实践教学体系,其中单项实习目的在于形成职业基础能力,专项实习目的在于培养职业拓展能力,综合实习目的在于提升职业生产能力,三个层次的实践紧紧围绕学生职业能力这一核心(见下图)。
(一)单项实习
1.基础实习模块(第一、二学期)。主要有机加工实训、金属切削设备拆装实训、计算机操作实训、工程制图测绘、计算机绘图、零件检测、模具钳工等实训。这一层次技能训练目的是使学生对机械加工设备、机械加工方法有一个基本认识,为专业理论课程的学习打下基础,为后述的专业专项训练及综合技能训练打下基础。同时每个技能实训项目针对不同专业、不同层次的学生,设计有基本功训练模块和趣味课题训练模块。例如,模具钳工技能实训分为二个模块:基本功训练模块,主要培养学生零件手工加工技术的基本能力;趣味课题训练模块(划规、榔头的制作等),进一步强化学生手工加工技术的专项技能,学生也可自由选择,自己设计加工方案,自主完成加工工作。
2.提高实习模块(第三学期)。主要有冲压模具设计、模具零件工艺编制、塑料模具设计、模具拆装、中级技能培训、CAD/CAM实训、数控铣削实训等。教学项目针对的是从事该岗位工作所需的知识、能力等的训练,一系列教学项目的实施,确保学生达到今后从业要求的知识和能力标准。
例如,针对模具CAD/CAM工作岗位,我们根据CAD/CAM等应用软件在模具设计与制造中的工作过程要求,设计了难度由浅入深、循序渐进的冲压模具、塑料模具、压铸模具等若干个训练项目(如平垫圈模具、花瓶模具、眼镜模具、皂盒、照相机壳、汽车轮箍等)。教学环节的实施完全遵守其工作过程。学生经过上述若干个项目的训练,基本能达到该岗位从业的要求。
这一层次技能训练,要求实践教学内容与职业资格证书相结合,规范学习内容和标准,使学生在掌握专业专项技能的同时,达到中级工水平。
(二)专项实习
1.校内专项实习模块(第四学期)。模具设计与制造专项实习的总体操作流程如下:学生分组下达设计任务书产品工艺性分析确定设计方案CAD模具设计小组内择优选取加工模具模具零件工艺编制模具零件制造模具装配试模、调试试制产品。
为了保证实训质量,学校应当成立一个由多名教师组成的模具设计与制造专项实训指导小组,实训时间为12周(课内6周,课外6周)。
模具设计与制造专项实训具体实施步骤及内容:
(1)模具设计与备料。学生报名选择塑料模或冷冲模设计与制造,根据报名情况分组并选择设计指导教师。设计指导教师布置设计题目,学生根据自身情况选题,每人完成一副模具的设计。备料包括标准模架与模板的定做或非标准模板和标准件的购买。
(2)工艺编制与模具加工。在教师指导下,每组学生选择最优化、最合理的设计图纸,编写具有可操作性的加工工艺,分工合作,完成模具加工任务。
(3)模具装配、试模、调试。学校聘请企业的模具钳工师傅进行指导,学生全程参与,进行模具装配、试模,产品质量检测,工艺的改进尝试与模具结构的修正。
(4)总结、答辩。指导教师组织学生分析问题,交流座谈,了解学生实训中存在的问题,协助制订解决问题的方案,使学生互相学习,共同进步。学生在实训中完成并提交:小组共同提供加工模具资料一套,包括装配图、零件图、工艺卡、模具成品;组员每人上交各自设计资料,包括装配图、非标件零件图、设计说明书、各自负责编制的工艺卡与零件图、模具制造总结。实训答辩分两步进行,一是小组模具制造答辩,二是个人模具设计单独答辩。
2.校外轮岗实习模块(第五学期)。轮岗实习是在企业中进行。学生在真实的职业环境中进行训练,由企业工程技术人员和工人进行指导,受到横向拓宽、纵向延伸的专业训练。这种模式既指有两批学生交替参与,又指不同岗位的交替参与。
指导教师由从事本专业工作的、具有中级以上职称的教师或工程技术人员承担,并且由校内指导教师和校外指导教师搭配组建。指导教师应当根据被指导学生不同的实习单位、岗位及要求,会同实习单位确定具体实习内容并拟订实习计划,具体指导学生实习。
顶岗实习的考核由校内外指导教师共同完成,并以实习单位的考核为主。
3.职业技能大赛模块(第四、五学期)。职业技能大赛是切磋技艺、交流技术、展示技能、提升自我的一个平台。技能大赛检验了学生的技能水平,检验了学校的师资力量,同时也检验了学校的课程建设和管理水平,是一场从学生到学校、到地区的全方位检验。
在第四、五学期,要根据国家有关部门组织的职业技能大赛,选拔优秀学生积极参加。先在所有学生中开展大赛培训,培训要以职业岗位中的工作过程为导向,将工作任务转化为教学任务,以企业真实工作情境或任务为载体,使学生通过激烈的竞争提高自身操作技能。然后通过层层选拔,实现知识学习、技能训练、职业技能大赛的有机结合。
(三)综合实习
1.毕业设计模块(第六学期)。毕业设计是高等教育的最后一个重要学习环节,是专业课程学习的深化与升华过程。通过毕业设计,进一步培养学生综合运用所学知识独立分析和解决实际设计问题的能力,为适应实际工作和今后发展打好坚实的基础。
毕业设计选题要在第五学期完成,选题要来自实际,应用性、综合性要强。毕业设计采用基于生产过程的设计模式:产品分析—模具设计—模具制造—模具装配—试模、调试—试制产品,让学生把自己设计的图纸真正变成模具,并用模具加工出合格的产品,使毕业设计真正成为学生实际工作前的一次全过程模拟,缩短学校培养与企业需求的差距。
2.顶岗实习模块(第六学期)。学生完成单项技能实训、专项实训和轮岗实习后,进行顶岗生产实践。选择专业对口、生产技术先进和管理水平较高的企业为实训基地,使学生获得完整的企业生产过程和组织管理的综合训练。
校外实习基地是实习教学的主战场,在校外实习基地建设和运行过程中,学校的专家和企业的工程技术人员共同合作,学校和企业互惠互利。企业的岗位完全以学生为主运作,他们接受的是实际工作过程的训练,学生的身份就是员工,享受企业员工的工资等福利。培养计划以企业为主制定,真正体现在实践中学、在实践中做,充分体现企业对高职人才的要求。实施这种教学模式,在增加学习内容的同时,相应减少了一些课程的理论学时,使学生的学习内容更接近实际,更有实效,把学校的教学过程与企业的工作过程有机地结合起来,为实现高职教育进一步适应市场需求提供了保证。
二、高职实践教学体系保障
(一)优化培养方案和课程体系
人才培养方案由学院与企业共同研讨、协商制定。制定培养方案时既要遵从“认识-实践-理论-再实践-再认识-提高”不间断的认知规律,更要充分尊重企业的生产规律,保证企业正常的生产不间断,实施校内学习与企业认识实习、轮岗实习、生产性实习、顶岗实习的工学交替,形成不间断的校内学习与企业实习循环机制。
培养方案中前三学期基本完成专业应知、应会基础知识与理论和基本技能的教学和培训,确保前三学期打下高职职业基础,形成本专业基本技能(中级);第四、五学期根据学生个性及职业发展规划,导入专业新技术、新工艺知识及高级技能训练及面向企业的定向培训(轮岗实习),使学生的专业知识和专业技能得到进一步拓展和提高,进一步增强学生就业能力,提高专业计划的灵活性,强化专业特色;第六学期进行岗位适应性训练(顶岗实习),养成岗位要求的职业素质。
培养方案压缩理论教学,突出实践教学,理论教学与实践教学比例不低于1∶1。原则上定为两周理论、两周实习交替进行。实践教学环节围绕培养学生“设计能力”与“制造能力”两条主线展开:设计能力有制图测绘、AUTOCAD实训、CAD/CAM实训、机械设计课程设计;制造能力有金工实习、模具拆装的认识实习、机械加工实习、数控加工专业实训。
(二)加强校内外实训基地建设
以工作过程为导向的人才培养模式,只靠学校单方来实施存在很大的难度,也难以达到预期的效果,与企业的实际生产过程结合构建校企结合的校内外实习基地,是最佳的途径。
高校首先要增加投入,加强校内实训基地建设。在实训基地建设中,一是要充分利用好现有的实验实训设备,要做好设备的整合工作,老设备可用于学生认识、拆装等教学环节。二是要在国内外调研基础上,购置新设备,购置的新设备要有前瞻性、先进性,还要和社会生产发展相适应,新设备不应以验证性为主,而应该具备工艺性、设计性和生产加工性等教学功能。模具专业生产性实训基地宜设置理论教学区、模拟操作区、操作训练区和产品生产区,形成既是车间又是教室的实习基地格局,实现教、学、做合一,兼有教学、培训、技能鉴定、生产及技术服务等多种功能。三是设法与企业联合,创建校办企业,达到资源共享、企业和学校共赢的目的,使学生通过实训或实习得到工厂化生产的锻炼,学到更贴近就业岗位需求的实践技能。四是建立稳定的校外实习基地,为学生提供现场企业环境进行实际加工。
(三)双师型教师队伍的构建
1.制定激励措施,是促进“双师型”师资队伍建设的重要保障。首先,学校要把“双师型”师资建设纳入学校教育发展总体规划,建立继续教育的培训机制,根据教师的年龄、学历、经历制定出具体的培训计划。其次,学校要建立“双师型”教师评价考核体系,设立“双师型”教师津贴等激励机制,促使更多教师成长为“双师型”教师。
2.校企合作是构建双师型教师队伍的有效途径。校企合作教育是根据行业和企业发展需要,以就业为导向,由学校和企业共同承担专业教育的人才培养模式。校企合作教育对于建设“双师型”专业教师队伍意义重大。通过合作,学校专业教师可以向企业提供智力和人力的支持,在专业技术人才使用方面建立共享机制;专业教师直接参与企业生产、科研、营销、服务等活动,及时掌握企业最新技术,增强了生产实践和科研能力,同时又能把生产实践问题紧密纳入教学过程中;企业负责学生顶岗生产安排及指导教师选派,也培养了企业专业技术人员的工作能力,同时,高素质的企业专业技术人员可选聘为专业兼职教师。通过校企合作,企业成为“双师型”教师培养的重要场所,同时也成为专业兼职教师的聘任源地。
3.建立一支较为稳定的兼职教师队伍,是建设“双师型”教师队伍的必要手段。职业院校的教师队伍建设,不仅仅是从学校到学校,而更应当从企事业到学校。从其他行业一线引进工程师、技术能手、能工巧匠等充实教师队伍,不仅有丰富的实践经验,有一技之长,更从企业带来了新理念,指导职业院校的办学方向;同时对于从企业引进的教师本人而言也是一次质的飞跃,教学相长,理论和实践相印证,也能弥补实践中的不足,自己的理论和实践也得到了升华。