在数控教学中实施项目教学的做法和体会

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  摘 要:本文围绕项目教学法进行论述,比较详细地介绍了项目教学法的实施过程,并通过具体案例加以说明。具有一定的可操作性和实用性。
  关键词:项目教学 教学目标 项目评价
  一、项目教学概述
  项目教学是师生通过共同实施一个完整的“项目”工作而进行的一种教学活动。在教学中先由教师根据课程的教学需要提出“项目”(课题),借此引导学生学习相关知识,帮助学生对课题进行全面理解,指导学生学会使用多种工具书、参考资料,帮助学生解决项目出现的问题。一般情况下,项目教学需要分组学习、信息交流。因而,在整个教学中,教师的角色和地位有了改变,即由“主讲者”变为项目实施的引导者、辅助者,学生则由被动态转为主动态的项目施行者。
  在职业教育中,项目教学法往往与实际的生产活动相结合,以生产一个产品并完成生产过程中化解出来的多个子项目为任务。它应该满足下面八个条件。
  一是整个产品工艺流程与学生的教学计划相配套,满足实际教学需求,且具有一定的实际应用价值,能够整理出一份详细的生产说明。
  二是能在单位教学实践内同时体现某一专业或某一教学课程的专业理论知识和实践技能,达到教学过程的理实一体。
  三是能够与企业的实际生产线实现无缝对接,符合企业的生产需求,具有一定的社会价值。
  四是学生可以在脱离教师指导的情况下独立接触整个流程,独立完成教学计划,学会自主安排,自我管理。
  五是教学结束后的成果可以用以进行交流展示。
  六是教师要引导学生成为学习主体,学会依靠自己的能力解决学习过程中遇到的一系列问题。
  七是难度系数高于一般教学,能够将过去的知识点贯穿其中,有助于学生系统地运用已学知识,掌握新的实践技能,超越性地解决一些未知的难题。
  八是学习结束时,除了传统的教师评价,学生也要参与对整个教学过程的评价和总结,从而实现师生的共同成长。
  二、项目教学实施过程
  1.设计项目并制定项目目标
  项目教学法要求教师,以实际教学需要为基础,分解教学过程,设计相应的教学项目,并制定项目目标。项目目标是教学活动所追求的、学生在学习过程结束以后应实现的最终行为,即预期的教学效果。笔者认为,学习目标要真正有效,必须包含以下内容:教学的主要意图、学生的所思所想、教师对学生的要求和学生可以做到的程度、教师对整个教学时间表的掌控。
  2.教师引导学生学习理论知识、技能
  区别于传统的教学模式,项目教学对教师提出了更严格的要求,要求教师不断的结合教学内容完成课前准备。不仅如此,教师还要有分析学生学习能力和习惯的能力,掌握学生学习情况,分层、分类地引导学生围绕项目学习实施项目所需的相关的理论知识、技能。
  3.学生收集信息
  在项目教学中,学生作为课题主体,应对单位教学有初步的了解。因此,教师要在课前引导学生通过互联网、图书等多种方式查阅相关知识点。
  4.教师指导学生制订实施方案
  制定项目后,笔者会根据班级学生的数量进行分组,一般4~5人一组,然后每个小组民主选派一个组长作为小组代表,负责小组人员的分工。
  小组成立后,笔者会组织小组成员进行小组讨论,根据所学知识,为项目设计一个比较成熟的、可操作的实施方案。而后由小组长代表发言,对本小组的最终方案进行交流、总结、互评。小组完成交流后, 再由教师进行综合点评。
  5.实施项目
  通过上述筹备,教师可指导小组根据项目的实施方案进行现场加工,完成项目任务。
  6.项目实施后结果评估
  项目实施后,教师要组织小组派代表展示,并要求小组间进行交叉检测和互相评价,并按照要求进行评分考核。最后,教师在对各小组进行分别点评的基础上,对整个实施过程进行综合讲评。
  三、项目教学案例分析
  项目名称:CAXA制造工程师实训项目
  项目主题:吹瓶模瓶底型芯三维造型、编程及加工
  教学目标:具备综合运用各种造型方法的能力;应用曲面粗、半精和精加工进行生产。
  学习任务:根据实物测绘出三维模型;设计刀具路径;生成NC程序;加工出工件。
  1.项目任务要求
  (1)三维造型:实体或曲面均可,但尺寸必须符合实物要求,形状完整,造型方法恰当。
  (2)刀具路径设计:加工方法运用得当,刀具类型和大小适合零件结构特点和尺寸大小,加工参数选择合理。
  (3)NC程序生成:生成NC程序前,所有刀具路径一定要经过实体模拟加工验证,确保不会产生干涉和过切现象;认真填写程序清单的内容,刀具号、刀具类型、刀具规格一定要与程序保持一致。
  2.项目教学过程
  (1)将学生分为每五人一组,布置任务,明确要求。
  (2)测绘和造型(一般需半天)要求每位学生都对实物进行测量,分析零件结构,小组讨论画出草图,每位学生独立尝试各种造型方法,再通过讨论找到最佳的解决途径(必要的时候由教师进行适当提示和启发)。
  (3)出具规范的机械图样:每位学生都要打印出规范的二维图和三维造型图。
  (4)编程和虚拟仿真:在计算机上用MASTERCAM软件编制出加工程序,先由每小组讨论,决定出本组的最优化程序,进行实体加工的虚拟仿真。验证加工程序是否正确合理。
  (5)进行实际加工:每位学生独立将程序传入数控铣床、进行机床检查和调试,刀具准备、毛坯装夹、对刀、粗加工、半精加工和精加工,直至全部完成。教师现场监控,确保机床和学生人身安全。
  (6)质量检查和总结:各组学生交叉进行加工模芯的测量,并对照评分表的各项目进行打分。教师再对每一工件进行评分,并与学生一起总结本实训项目实施过程中的经验与教训。
  四、项目教学中应注意的问题
  项目教学是一种集理论与实践、学习与应用相结合的新的教学方式,其重点是项目(课题)开发,而项目(课题)开发的过程就是设计教学项目(即学习情境)。在教学实施中应注意如下几点:
  第一,在教学设计中,首先要清楚表述项目教学目标,这样才能使学生和教师都明确自己的工作方向,有助师生有效地评价学习效果,并帮助教师选择合适的教学内容、方式、方法和手段。其学习目标包括认知、情感、心智技能三个方面,通过项目过程的实施,使学生在解决问题中复习已学过的知识或技能(即知识的再现),并能根据自己的理解和已有经验对学过的知识进行加工和整理(即知识的重组),将所学的知识、技能和经验运用到相类似的情境中解决类似的问题(即知识的迁移),最终能创造性地利用所学的知识、技能和经验,解决从未遇到过的新问题(即知识的应用)。
  第二,项目教学是比较“活”的教学方式,因此要着重激发学生的参与度和积极性,真正做到“人人参与、个个动手”。在教学过程中,学生是分小组合作的,因此要重视培养学生的合作意识。教师在实施项目教学前,应做好时间进度规划,明确掌握各子项目完成的进度,与此同时,任课教师也要平衡速度和效率的关系,尽可能保证学生的动手实践时间和作品完成度,确保项目教学的质量。
  综上所述,项目教学不同于传统教学,教师、学生的角色都发生了变化,打破了教师讲授,学生听课的局面。学生从被动接受转为主动学习,并在教师的指导下完成项目,培养了分析问题和解决问题的能力。此外在项目方案展示也锻炼和培养学生口头报告和答辩能力。
  (作者单位:宁海高级职业技术中心学校)
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