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基于項目驅動(dòng)的機械制圖教學(xué)改革
【摘 要】社會(huì )經(jīng)濟的發(fā)展，對實(shí)用型機械人才的要求日益廣泛。由于機械教學(xué)存在較多問(wèn)題，特別是機械教學(xué)制圖方面。本文主要分析了機械制圖教學(xué)采用項目驅動(dòng)的重要意義，并指出項目驅動(dòng)法下機械制圖教學(xué)需要改革的內容，并對其具體過(guò)程進(jìn)行了重點(diǎn)分析。實(shí)踐結果顯示，以項目驅動(dòng)為主的機械制圖教學(xué)提高了學(xué)生學(xué)習的積極性，教學(xué)效果顯著(zhù)。
【關(guān)鍵詞】機械制圖;項目驅動(dòng);教學(xué)改革
機械制圖課程的主要內容是通過(guò)研究圖樣畫(huà)法的基本原理及內容，培養學(xué)生繪圖、讀圖的基本能力，并提高學(xué)生空間想象力及思維能力。因此，機械制圖作為高校理工科專(zhuān)業(yè)本科學(xué)生的必修課目之一，教學(xué)效果對學(xué)生的后續學(xué)習具有較大影響。隨著(zhù)社會(huì )經(jīng)濟的發(fā)展，機械制圖的教學(xué)模式也經(jīng)歷了較大改革，由以往手繪圖教學(xué)發(fā)展為多媒體教學(xué)，在很大程度上提高了教學(xué)效果及質(zhì)量。受多種因素的影響，學(xué)生對機械制圖的內容還是難以全面掌握。很多學(xué)生雖然花費大量時(shí)間學(xué)習相關(guān)內容，但在課程設計中對于零件圖的繪制、尺寸標注等方面仍然存在較多問(wèn)題。此種情況下，本文基于項目驅動(dòng)法，對機械制圖課程進(jìn)行了相關(guān)改革，效果顯著(zhù)。
一、項目驅動(dòng)法的基本內容及意義
1、項目驅動(dòng)法的概念
所謂項目驅動(dòng)法，主要是以實(shí)踐應用為根本目標、將教師作為主導、學(xué)生為主體，并結合相關(guān)項目，對機械制圖教學(xué)的具體內容進(jìn)行設計，并且在師生共同作用下完成的項目設計。實(shí)施項目驅動(dòng)法的整個(gè)過(guò)程中，學(xué)生要根據在相關(guān)項目中學(xué)習的內容，將其合理應用在實(shí)踐中，教師適時(shí)予以指導，從而使學(xué)生在順利完成項目設計的同時(shí)，更好的掌握關(guān)于機械制圖的原理知識。因此，項目驅動(dòng)法讓學(xué)生從傳統的被動(dòng)接受知識，逐漸轉變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習知識，從而在很大程度上提高了學(xué)生的學(xué)習積極性，進(jìn)而提高了機械制圖的效果。
2、項目驅動(dòng)法的意義
對于傳統板書(shū)或者目前的多媒體教學(xué)方式而言，機械制圖課程的授課方式還是十分傳統，大多數采用填鴨式教學(xué)方式，即以“教師教、學(xué)生學(xué)”為主。在此種教學(xué)模式下，學(xué)生的個(gè)性被壓抑，學(xué)習處于被動(dòng)狀態(tài)，且學(xué)習積極性較低，雖然可以掌握基礎知識，但無(wú)法深入探究，因此，在實(shí)際應用中很容易出現較多錯誤。由于項目驅動(dòng)法的主要目標是實(shí)踐，根據具體項目構建了完整的教學(xué)內容體系，利于學(xué)生自主學(xué)習。項目驅動(dòng)法的實(shí)施過(guò)程中，學(xué)生可以根據自身發(fā)展的需要進(jìn)行學(xué)習，在教師適當指導下親自實(shí)踐，從而更好、更全面的掌握機械制圖的學(xué)習內容。由此可以看出，項目驅動(dòng)法讓學(xué)生從以往的被動(dòng)學(xué)習可以變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習，體現了知行合一的教育理念。
二、基于項目驅動(dòng)法的機械制圖教學(xué)改革
項目驅動(dòng)法將完成具體項目作為目標，并帶著(zhù)明確目的去學(xué)習的。因此，對于機械制圖課程而言，有必要在教學(xué)內容及學(xué)時(shí)安排等方面進(jìn)行必要的調整，并且要根據實(shí)際情況，進(jìn)行教師角色的轉化，變革考核方式。
1、適當調整教學(xué)內容及學(xué)時(shí)安排
首先，要適當刪除“畫(huà)法幾何”教學(xué)中的相關(guān)內容，保留比較重要的教學(xué)內容，從而壓縮其學(xué)時(shí)，保持在16學(xué)時(shí)以下，從而留出足夠的學(xué)時(shí)，讓授課教師將關(guān)于“圖樣畫(huà)法”的教學(xué)內容在第一學(xué)期講述完畢，并為第二學(xué)期的學(xué)習留出足夠時(shí)間進(jìn)行實(shí)踐。
其次，要適當增加零件圖學(xué)時(shí)。零件圖部分的教學(xué)內容重點(diǎn)傾向于實(shí)踐，因此，適當增加學(xué)時(shí)，可以增強學(xué)生繪制軸測圖、裝配體及零件表達的實(shí)踐能力。通常情況下，學(xué)生要徒手繪制3個(gè)或者4個(gè)零件草圖，并且完成4個(gè)或者5個(gè)復雜零件圖尺寸標注的任務(wù)。徒手繪制草圖比較方便，可以迅速表達出設計者的設計思路，實(shí)現技術(shù)思想的交流及溝通，利于團隊隊員之間的現場(chǎng)溝通。
最后，要提高學(xué)生的自學(xué)能力。要確保項目驅動(dòng)法可以順利開(kāi)展的關(guān)鍵因素之一便是學(xué)生自學(xué)能力的高低。每一個(gè)具體項目都會(huì )涉及很多方面的知識，由于教學(xué)時(shí)間有限，教師難以將各個(gè)方面的知識講授給學(xué)生，因此，學(xué)生的自學(xué)能力對于學(xué)習效果具有重要影響。在機械制圖的教學(xué)過(guò)程中，教師要有意識的培養學(xué)生自學(xué)能力，比如，可以將教學(xué)內容中關(guān)于螺紋連接件、齒輪、彈簧以及軸承等多個(gè)方面的內容作為自學(xué)內容，學(xué)生可以利用自己的課余時(shí)間閱讀教材、查找相關(guān)資料，充分理解并掌握此方面的教學(xué)內容，最后由教師進(jìn)行簡(jiǎn)單總結，學(xué)生有疑問(wèn)樂(lè )可以及時(shí)向教師請教。
除此之外，項目完成的過(guò)程中，若需要用到Autocad、Inventor等軟件時(shí)，教師可以簡(jiǎn)單講解操作流程，其余內容讓學(xué)生自主學(xué)習，自己掌握，不僅鍛煉了學(xué)生的自學(xué)能力，也讓學(xué)生更很好的掌握了所學(xué)內容。
2、轉換授課教師的角色
在項目驅動(dòng)法中，教師的角色不僅僅是為學(xué)生講授知識，還包含其他角色。首先，教師作為具體項目的提出者，需要向全體學(xué)生講解項目相關(guān)任務(wù)、預期目標、項目?jì)热菀约绊椖客瓿汕闆r等內容。此外，教師作為教學(xué)活動(dòng)的組織者，也是學(xué)習者，需要和學(xué)生共同參與到項目學(xué)習當中，并且針對學(xué)生在完成項目中遇到的問(wèn)題，進(jìn)行適當指導，逐漸引導學(xué)生采用科學(xué)的方法及思維模式思考問(wèn)題，最終解決問(wèn)題。在整個(gè)指導過(guò)程中，教師要以提高學(xué)生解決問(wèn)題的能力、培養其創(chuàng )新能力為目標，適當啟發(fā)學(xué)生，從而改變傳統“滿(mǎn)堂灌”的教學(xué)模式，引導、鼓勵學(xué)生進(jìn)行求知。
3、改變課程考核方式
項目驅動(dòng)法的側重點(diǎn)是過(guò)程，而不是以往學(xué)習方法十分看重的結果，由于傳統考核方式以結果為主，因此，需要改變考核方式，使之與項目驅動(dòng)法相適應。傳統機械制圖課的考核方式主要是結合平時(shí)作業(yè)成績(jì)20%加期末考試成績(jì)80%的做法，此種考核方式以考試結果為重心，忽略了學(xué)生的實(shí)際技能，且存在死記硬背、突擊復習等多種情況，無(wú)法真實(shí)反映學(xué)生的學(xué)習成績(jì)。通過(guò)實(shí)施項目驅動(dòng)法，可以將期末成績(jì)分為三個(gè)組成部分，即平時(shí)成績(jì)?yōu)?0%，期中成績(jì)?yōu)?0%，期末成績(jì)?yōu)?0%。同時(shí)，在期中考試和期末考試中，以開(kāi)卷為主，讓學(xué)生自行查看相關(guān)資料進(jìn)行解答。平時(shí)成績(jì)要注重學(xué)生在具體項目中的表現及成績(jì)，包括繪制手工圖、計算機操作、項目草圖以及零件圖的繪制等內容，從而給予相應的分數。新的考核方式可以很大程度上適應項目驅動(dòng)法的相關(guān)教學(xué)要求，重視過(guò)程及實(shí)踐，全面反映了學(xué)生的學(xué)習能力、學(xué)習效果及綜合能力。
三、項目驅動(dòng)法的實(shí)施過(guò)程
1、設計相關(guān)項目
項目的選擇。對于項目驅動(dòng)法而言，最為關(guān)鍵的一個(gè)步驟便是項目設計。項目設計的是否合理，對于教學(xué)任務(wù)是否順利完成具有重要影響。因此，教師要有良好的判斷能力，選擇合適的項目進(jìn)行設計，不僅要充分體現本教學(xué)階段的教學(xué)內容，還應該體現課程的核心內容。項目選擇過(guò)程中，要注意其難度適中，避免個(gè)別學(xué)生跟不上學(xué)習進(jìn)度。同時(shí)，學(xué)生若對此項目比較熟悉，也會(huì )提高其學(xué)習興趣，因此，也要嘗試選擇學(xué)生熟悉的項目進(jìn)行設計。
項目的設計。項目確定之后，要開(kāi)始制定設計任務(wù)及目標，教師要結合項目小組的人數確定工作量及任務(wù)，并將項目細化為子項目，從而使小組內的各個(gè)成員分別完成。項目預期完成的目標要和真實(shí)產(chǎn)品盡量保持一致，從而讓學(xué)生感受到真實(shí)產(chǎn)品的設計過(guò)程，獲得成就感。
教師在制定項目的過(guò)程中，要適當提出一些問(wèn)題供學(xué)生思考，并進(jìn)行適當引導。同時(shí)還可以根據不同的設計任務(wù)，規定必須選擇的設計方法，比如，在設計初期，可以讓學(xué)生手繪零件草圖，構建三維實(shí)體模型時(shí)，則要要求學(xué)生上機完成，從而在各個(gè)方面鍛煉學(xué)生的學(xué)習能力及實(shí)踐能力。教師制定好項目任務(wù)好，最終要以項目任務(wù)書(shū)的形式發(fā)給每一個(gè)項目組，方便學(xué)生參考并完成項目任務(wù)。
2、項目的實(shí)施
首先，要對學(xué)生進(jìn)行分組。根據項目任務(wù)量，確定小組分數，通常每個(gè)小組5人左右。分組過(guò)程中要設置以互補為原則，讓學(xué)生可以取長(cháng)補短，共同進(jìn)步，并安排組長(cháng)協(xié)助教師工作。其次，對項目任務(wù)進(jìn)行簡(jiǎn)單分析。在組長(cháng)帶領(lǐng)下，小組成員開(kāi)始討論教師分配的項目，并結合相關(guān)問(wèn)題，查找資料，最終了解項目任務(wù)。如，對于裝配體項目而言，學(xué)生要了解其工作原理、構成零件以及拆裝順序等內容，從而對項目任務(wù)有一個(gè)整體認識，更好的完成項目。再次，學(xué)生要制定項目計劃。小組成員知道項目任務(wù)的大概情況之后，要結合項目設計任務(wù)及相關(guān)目標，通過(guò)小組討論的形式，可以將項目細化為子項目，之后開(kāi)始著(zhù)手制定相關(guān)實(shí)施計劃，計劃內容要清晰、詳細，內容應該包括子項目執行時(shí)間、執行順序及彼此之間的協(xié)調方式等細節之處。完成項目制定計劃之后，小組成員要討論此計劃的可行性，最終讓教師審核，直到教師沒(méi)有意見(jiàn)為止。最后，小組之間要進(jìn)行分工合作。學(xué)生要根據自己的興趣，選擇合適的子項目，在整個(gè)項目實(shí)施的過(guò)程中，要多進(jìn)行溝通，比如，標注具體尺寸時(shí)，小組要多交流，避免尺寸錯誤造成的后續裝配問(wèn)題。子項目設計完成之后，小組成員要匯總所有三維實(shí)體模型，并裝配、標記出尺寸，打印出裝配工程圖。
所有步驟完成后，學(xué)生要填寫(xiě)項目完成過(guò)程中的體會(huì )，并提交手繪零件圖、項目設計報告書(shū)等資料。
3、項目評價(jià)
項目評價(jià)體系的科學(xué)性，對項目完成質(zhì)量具有很大影響。對學(xué)生項目成績(jì)的評價(jià)要結合三個(gè)方面，一是項目答辯情況，二是項目完成質(zhì)量，三是學(xué)生實(shí)際操作能力，教師要仔細記錄學(xué)生在上機操作中的情況。以這樣的方式進(jìn)行項目評價(jià)，能夠使教師清楚了解每個(gè)小組對項目的完成情況，從而在評價(jià)過(guò)程中確保公正、公平。項目總成績(jì)在期末成績(jì)中所占比例為50%，可以提高學(xué)生項目設計的重視程度，使其有高質(zhì)量完成項目設計的動(dòng)力。項目驅動(dòng)法不僅提高了學(xué)生積極學(xué)習的主動(dòng)性，還讓學(xué)生更加扎實(shí)的掌握了基礎知識，在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中發(fā)揮了不可忽視的作用。
四、結語(yǔ)
在機械制圖教學(xué)過(guò)程中，采用項目驅動(dòng)法開(kāi)展教學(xué)，是制圖課程發(fā)展的必然趨勢，同時(shí)也利于創(chuàng )新型人才的培養。受傳統教學(xué)法的影響，在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中，教師處于主體地位，學(xué)生處于被動(dòng)地位，從而導致學(xué)生學(xué)習積極性比較低。項目驅動(dòng)法作為新的教學(xué)方法，很大程度上改變了傳統教學(xué)模式的弊端，讓學(xué)生在教師指導下逐漸完成學(xué)習探究，鍛煉了學(xué)生的自學(xué)能力，并提高了學(xué)生的學(xué)習興趣，也是機械制圖的教學(xué)質(zhì)量得到了大幅提高。
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