《AutoCAD》項目實訓教學的探索與實踐
項目教學法是通過項目創設教學情境,以促進學生主動思考,完成知識和技能的建構。通過機用平口虎鉗的拆裝、測量、繪圖、建模等教學活動,提高學生制圖和CAD 的綜合能力,探索項目教學法在中職《工程制圖與AutoCAD》教學中的具體應用。
一、引言
在中等職業學校機電專業,《工程制圖》和《計算機輔助設計AutoCAD》是兩門必不可少的專業基礎課。在傳統的教學中,這兩門課程是相對獨立、分開授課的,一般先安排《制圖》理論課程,掌握了繪圖的基本原理和基本技能后,再學習AutoCAD 繪圖的技能技巧。對中職學生來說,這種分段式教學不易形成系統完整的實用技能。如何將兩者有機結合起來,構建《機械制圖與AutoCAD》的課程教學新體系,提高學生興趣和教學質量,提高學生的工程實際應用能力,是一個有意義的研究課題,值得我們認真探索并進行實踐。
二、開展項目教學的意義
項目教學法是通過項目創設教學情境,它將教學內容融合在具體的工程項目中,在師生共同完成項目的過程中,學生靈活運用已學過的理論知識和實踐技能,創造性地解決遇到的工程實際問題,從而促進學生積極思考、主動學習,自主地完成知識建構。其最顯著的特點是“以項目為中心、以教師為引導、以學生為主體”。以項目為中心,把具有教學價值的典型工作任務轉化為具體的可操作的教學任務,以工作任務為核心來訓練技能并建構知識,將教學課題中的理論知識和實際技能結合在一起,學生既要靈活運用原有知識,又需學習新的操作技能,同時提高了學生的實踐操作水平和綜合運用能力。以教師為引導,教師通過對學生的項目指導,從知識的傳遞者轉變為學生學習的促進者、組織者和指導者,引導學生在實踐中學習新知識,掌握新內容,解決新問題。以學生為主體,突出學生的主體地位,注重發揮學生的學習主動性。在完成具體的項目過程中,需要學生動腦思考,動手實踐,以提高學生分析問題和解決問題的能力。通過教、學、用一體化,在學中用,在用中學,激發了學生的學習積極性,促進了學生主動探索,積極研究,提高了學生的技能操作水平。在項目教學中,學生不但要獨立思考、操作實踐,更要小組討論、互相合作,培養了學生的團結協作能力,從而達到知識、技能、素養等多方面的提高。
為此,在《制圖AutoCAD》課程中,我們結合學校實際情況進行項目課程教學改革的探索,創設項目實訓教學,將機械制圖的基本知識和AutoCAD 的繪圖技能有機融合,綜合訓練學生的測繪技能、看畫圖能力和CAD 的零件圖裝配圖繪制能力,激發學生的主體意識,提高學生的技能水平和實踐應用能力。
三、機用平口虎鉗項目教學的實施
1.確定項目教學任務。項目的設立應根據教學大綱的要求,選擇適合學生知識水平和操作能力,具有一定的工程實用價值的項目。經過方案比較,我們選用機械加工中典型的夾具———機用平口虎鉗作為教學任務,為期1周,集中上課。教學內容以AutoCAD 軟件的上機繪圖為主,安排了部件拆裝、零件測量、繪制草圖、用CAD 繪制零件圖、繪制裝配圖、三維實體建模和三維裝配等實踐內容。既綜合應用已學過的測繪、制圖、CAD 繪圖和建模、公差與測量等知識,又為后續學習機械基礎、機械加工工藝、數控加工技術等課程提供感性認識和知識基礎。
2.項目的具體實施。
(1)準備階段。實訓設備準備:機用平口虎鉗(每組一臺)、測繪儀器、鉗工實訓室、繪圖室、機房。知識準備:學生能掌握機械制圖的基本理論和方法,已學習AutoCAD 的基本繪圖和編輯命令。人員準備:學生分組分工,每組6~8人,確定完成任務的方法、步驟、時間安排和人員分工。
(2)實施過程。
(3)評價階段。項目的評價是對整個項目教學實施情況的驗收,也是對學生學習過程和任務完成情況的評價。評價形式有多樣,學生可以展示自己的作品,包括測繪草圖、打印出圖的CAD 零件圖、裝配圖和三維建模、三維裝配等整套圖紙,可以通過師評、自評和互評等方式,可以評判表達方案是否恰當、尺寸標注是否正確完整,技術要求是否規范合理,繪圖和建模的技巧優劣等內容。
四、回顧和小結
經過我們的教學實踐,我們發現:
1.本項目難易適中,能適合中職機電專業的學生。學生對虎鉗的工作原理比較熟悉,既操作過也拆裝維修過。學生對學習用CAD 軟件實現繪圖和建模有著濃厚的興趣,教學效果較好。在本項目教學的實施過程中,學生小組分工任務明確,能主動地運用所學的知識和技能,認真細致地完成尺寸測量、繪制圖樣、三維建模等工作,確實提高了學生的繪圖技能和綜合運用能力。
2.項目教學對教師的素質要求較高。教師的教育觀念和教學方式要適當轉變,不僅要全面掌握、靈活運用本學科的主要內容,更要能駕馭課堂、引導學生,解決實踐教學中出現的各種問題。組織教學時教師要注意把教學目標細化,將上述各子任務劃分成更小模塊,降低難度梯度,循序漸進,讓學生能逐步完成任務,從而建構出知識和技能的綜合運用能力。為方便教學操作,我們特編寫了校本教材《AutoCAD項目實訓教程———機用平口虎鉗項目》,將每次課的教學內容明確并具體化。
3.可設置多個項目互補。本項目零件類型較多,包含了盤蓋類零件(底盤)、箱體類零件(固定鉗身和活動鉗身)、軸類零件(螺桿)等多種零件造型,還有傳動螺紋、螺栓連接、配合與公差等內容,較為全面,幾乎涵蓋了制圖和CAD 課程的大部教學內容。但單一項目包含的零件數量和種類較為有限,為此教師可根據學生基礎和專業特點需要,設計多個項目形成一定梯度,如采用油泵—虎鉗—二級齒輪減速器系列,逐步增加難度,全面訓練學生技能,穩步扎實提高學生能力。