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项目教学法应用于机电专业毕业设计的尝试
作者:史方平
关键词:项目教学法;机电专业;毕业设计
根据江苏省职业教育改革行动计划,在对九类专业的相应行业进行分析的基础上,运用工作分析和教学分析的方法,遵循技术型、技能型人才职业能力形成的规律,着眼于学习者知识、技能和情感态度的培养以及专业能力、方法能力、社会能力的形成,同时,按照职业实践的逻辑顺序,建立以项目课程(包括任务中心课程、综合实践课程等)为主体的模块化课程群。为此,项目教学法在职业教育领域得到了应用,而且在课程改革中发挥了重要作用。
毕业设计中应用项目教学法的可行性分析
项目教学是师生通过共同实施一个完整的项目而进行的教学活动,可以综合训练学生的专业能力、社会能力和其他关键能力。项目具有一定的应用价值,具有清晰的任务说明,能将某一教学课题的理论知识和实践技能结合在一起,与企业实际生产过程有直接的关系;同时具有一定的难度,学生独立进行计划、自行处理在项目工作中出现的问题,应用所学的知识和技能,在教师指导下解决实际问题;结束时,有明确而具体的成果展示,师生可共同评价项目工作成果。
毕业设计是机电专业理论与实践相结合的一个重要环节,设计任务内容往往具有综合性、先进性、应用性等特征,应用的知识点常以数字信息处理为基础,集机械制造、微电子、计算机、现代控制、传感检测、信息处理、网络通信、液压与气动等技术于一体,同时又要求学生具有自主学习能力和终身学习的思想。由此可见,项目教学法和机电专业毕业设计的目标指向是一致的,运用项目教学法能解决毕业设计过程中诸多问题,因此具有可行性。
项目教学法在毕业设计中的应用
毕业设计本身就是一个很好的项目,毕业设计要求在教学过程中以完成一个具体的项目为线索,把教学内容隐含在项目之中,让学生自己提出问题,并经过思考和教师点拨,自己解决问题。在完成项目的同时培养学生创新意识、创新能力以及自主学习的习惯,学会如何去发现问题、思考问题、查阅资料、寻找解决问题的方法。
项目选题毕业设计要确定设计项目,项目中包含几个课题,由指导教师制定设计任务书。每份毕业设计任务书中包含课题名称,与设计有关的各项技术参数和条件、设计要求和任务、要求学生完成的工作量等。学生也可以根据自己的能力和实际情况,选择生产中亟待解决的问题或感兴趣的问题。选择毕业设计课题时,要参考下列几项原则:
1.综合性原则。完成毕业设计任务时要综合应用学过的知识,要包括应用现成的技术数据与各项技术资料。如模具设计与制造、机床工艺装备的设计和设备传动部分的设计等。总之,要使学生受到综合应用知识和查阅技术资料的训练。
2.实用性原则。设计题目应与当前的生产实际有直接关系,最好与学生将来的工作有关系,是企业生产中亟待解决的问题或是对原设备进行改造。这样的题目是学生力所能及的,既能达到教学目的,又可为企业生产服务。如冲裁模具及注塑摸具的设计、产品的工艺设计、简单夹具的设计、液压传动系统设计及电气控制设计等。
3.先进性原则。要注意收集当前生产中有关的新材料、新技术、新工艺、新设备等资料,了解现在企业生产的方式,使所选课题对发展当前生产有意义。
4.量力而行的原则。要求设计题目难易适宜,不过于复杂,学生在规定的时间内经过努力能够完成,题目也不过于简单。有些需要制作出来的课题,要考虑成本低、花钱少、学校现有设备能够满足的课题。
5.因材施教的原则。学生的学业水平不可能完全一致,因此设计题目的选择要在难易程度上有些差别,使基础差一些的学生在规定的时间内能够完成,也使基础好一些的学生能充分发挥自己的力量。保证每个学生,经过毕业设计后都能得到应有的收获。如基础好一些的学生可以负责总体设计,基础差一些的学生可以考虑让他们做分课题;或基础好一些的学生做复杂一些的设计,而基础差一些的学生做简单一些的设计。
实习设计项目选题后,指导教师安排学生带着课题参加实习,这是为最后完成设计说明书打好坚实的基础。因为在毕业实习阶段,学生围绕自己的设计题目搜集有关的资料,并在课题项目驱动下探讨设计课题的可行性和可操作性,逐步完成相应的实物,哪怕是半成品,也是一次极好的生产实践机会。这样,学生对要完成的课题有了一定的认识,就可以进入设计阶段。设计阶段往往要经过形成设计方案→优选方案→设计计算→编制技术资料(包括绘图)等步骤。
1.实习后,学生对于项目有了一定的理解,也产生了多种课题实现方案。指导教师对学生形成的设计方案主要是立足于启发诱导,启发学生形成正确的设计思路和确定方案,而不包办代替,但也决不能放任自流。
2.由学生自己根据设计要求和对该课题搜集的资料初步确定一种或几种设计方案,然后对每种方案进行优选,这是学生学习一门课程所不能得到的训练,而又是在实际工作中必须具备的能力。
3.方案确定后,就要进行设计计算,如果是结构类型的课题,必须进行传动、强度、动力等方面的计算;如果是工艺设计类型的课题,就要进行工艺余量、尺寸链以及工艺装备等方面的计算。同时要进行零件结构设计或编写工艺规程,绘制各种草图。进行设计计算时要实事求是、一丝不苟。
4.在完成必需的设计计算后,就要编写一份技术文件,包括设计说明书和一套图纸。学生要认真按标准进行绘图,使绘图能力经过毕业设计锻炼有显著提高。
在设计过程中,学生要用到所学过的各种知识,也将遇到自己所不熟悉的或没有学过的知识和技能。对于不熟悉的内容,除了教师讲解外,学生也应在教师指导下自己阅读参考书来自学,以提高自学能力。设计时要用到各种现成的技术资料(如国家制定的技术标准和规范),要查阅有关的技术手册,这些对于学生来说都是要学习的,而且是重要的学习方面,并且要学会应用。
成绩评定毕业设计说明书和图纸要经过教师评阅,评阅后要写出对学生毕业设计的评价,提出是否可以参加答辩的意见。不能参加答辩的毕业设计,要按照指导教师的意见进行修改,直到能够参加答辩为止。学生的毕业设计必须经过答辩才能评定成绩。条件允许的,可以结合生产实习或生产实际需要,按所做的毕业设计实施制作,来检验设计的正确与否。如需制作出来的设计课题,应提前安排毕业设计,以便留出时间来制作。
运用项目教学法的思考
把握好毕业设计的“项目”关在项目教学过程中,项目直接影响教学效果,因此,项目设计、编排非常关键。要有明确的目标,把每一个设计模块的内容细化为一个个容易掌握的课题,通过这些小的课题来体现总的设计目标。项目设计要注意分散重点、难点,掌握知识和技能是一个逐步积累的过程,要考虑项目的大小、知识点含量、前后联系等多方面的因素。另外,在项目教学中引入新概念、新知识时,应以学生的认知规律为依据,以“布置设计项目→介绍完成设计项目的方法→归纳结论”的顺序引入有关概念和理论,从而有效地展开设计内容。
指导教师要进行角色转换项目教学法已经形成了“以项目为主线、指导教师为主导、学生为主体”的基本特征,项目教学法强调学生学习的主体性,并不能认为教师的任务减轻了。其实,教师的职责不但没有减轻,反而还加重了。因为指导教师不但要对设计主题等融会贯通,随时回答学生提出的各种问题,而且还要为学生创设毕业设计的情境、培养协作设计的气氛、审核项目的选取等。同时,指导教师要关注社会实际需要,对学生的整个设计过程进行督导、帮助、控制和评价。当学生在设计过程中遇到困难时,指导教师应为学生搭起解决问题的桥梁;在学生设计主动性不够时,教师要提出问题,引导学生去探究,在设计项目完成后要做好评价工作。
关注设计过程中的组织方式毕业设计往往以小组设计为主要形式来组织实施,然而学生分组是一个容易被忽视的环节。由于采取分组协作学习的方式,所以分组原则、组员搭配、工作分工、成员数量等直接影响着组员的学习。实践证明,每组人数应控制在5~6人;采取互补方式进行搭配,有利于学生之间互相学习;组员分工要明确,防止出现依赖思想。同时,由于采用自主学习的设计方式,学生的个性得到充分发展,为此应注意学生的两极分化。特别是个别后进生,他们的自学能力、自控能力、操作能力都比较差,容易产生依赖思想。所以,要结合推行“一帮一”等措施,安排先进生对后进生给予及时的帮助。
改革评价方法评价和考评是教学工作的指挥棒,毕业设计的评价照样要强化过程考核。比如对知识的掌握应用情况,是否具有良好的职业道德和工作态度,是否具有吃苦耐劳的精神,是否有良好的沟通能力及团结协作精神,信息资料查询、手册和图表应用及疑难问题处理能力有没有得到提高,设计课题是否具有操作借鉴价值,学生依据设计内容是否制作出相应的实物等。以上这些一改过去凭一份设计任务书和答辩记录单就表示毕业设计通过的情况,而将相关理论、态度、技能、拓展创新、实践能力等项目共同组成考核评定的主要指标,并按权重综合评定。
提供必要的实践条件机电专业的毕业设计选题往往与工厂生产、设备、技术控制有关联,因此设计内容往往具备一定的操作意义,需要用实验数据来支撑设计内容,因此我们要建立“教学工厂”的职教模式,尽快建立一些理实一体化的教室,或者是“厂校联合”模式,将毕业设计活动与生产一线活动融为一体,设计内容与动手操作有机结合,让学生在动手中发现问题,通过教师的引导解决问题,让学生在实践中把握真知、掌握方法,有效地完成毕业设计任务。
毕业设计是学生走上工作岗位的前哨战,我们必须迅速改革机电技术应用专业传统的毕业设计模式与方法,以适应社会和企业对职业学校提出的专业技能型人才的培养要求。
参考文献:
[1]蒋庆斌,徐国庆.基于工作任务的职业教育项目课程研究[J].职业技术教育,2005,(22).
[2]杨长亮.职业教育项目课程实施研究[J].职教通讯,2006,(3).
作者简介:
史方平(1975—),江苏溧阳人,江苏省溧阳市职业教育中心教师,主要从事机电专业教学。