摘要:機電專業畢業設計與項目教學法在目標方面存在一致性。文章從可行性、應用思考以及應注意的問題等方面對項目教學法在機電專業畢業設計中的應用進行了闡述。
關鍵詞:項目教學法;機電專業;畢業設計
根據江蘇省職業教育改革行動計劃,在對九類專業的相應行業進行分析的基礎上,運用工作分析和教學分析的方法,遵循技術型、技能型人才職業能力形成的規律,著眼于學習者知識、技能和情感態度的培養以及專業能力、方法能力、社會能力的形成,同時,按照職業實踐的邏輯順序,建立以項目課程(包括任務中心課程、綜合實踐課程等)為主體的模塊化課程群。為此,項目教學法在職業教育領域得到了應用,而且在課程改革中發揮了重要作用。
畢業設計中應用項目教學法的可行性分析
項目教學是師生通過共同實施一個完整的項目而進行的教學活動,可以綜合訓練學生的專業能力、社會能力和其他關鍵能力。項目具有一定的應用價值,具有清晰的任務說明,能將某一教學課題的理論知識和實踐技能結合在一起,與企業實際生產過程有直接的關系;同時具有一定的難度,學生獨立進行計劃、自行處理在項目工作中出現的問題,應用所學的知識和技能,在教師指導下解決實際問題;結束時,有明確而具體的成果展示,師生可共同評價項目工作成果。
畢業設計是機電專業理論與實踐相結合的一個重要環節,設計任務內容往往具有綜合性、先進性、應用性等特征,應用的知識點常以數字信息處理為基礎,集機械制造、微電子、計算機、現代控制、傳感檢測、信息處理、網絡通信、液壓與氣動等技術于一體,同時又要求學生具有自主學習能力和終身學習的思想。由此可見,項目教學法和機電專業畢業設計的目標指向是一致的,運用項目教學法能解決畢業設計過程中諸多問題,因此具有可行性。
項目教學法在畢業設計中的應用
畢業設計本身就是一個很好的項目,畢業設計要求在教學過程中以完成一個具體的項目為線索,把教學內容隱含在項目之中,讓學生自己提出問題,并經過思考和教師點撥,自己解決問題。在完成項目的同時培養學生創新意識、創新能力以及自主學習的習慣,學會如何去發現問題、思考問題、查閱資料、尋找解決問題的方法。
項目選題畢業設計要確定設計項目,項目中包含幾個課題,由指導教師制定設計任務書。每份畢業設計任務書中包含課題名稱,與設計有關的各項技術參數和條件、設計要求和任務、要求學生完成的工作量等。學生也可以根據自己的能力和實際情況,選擇生產中亟待解決的問題或感興趣的問題。選擇畢業設計課題時,要參考下列幾項原則:
1.綜合性原則。完成畢業設計任務時要綜合應用學過的知識,要包括應用現成的技術數據與各項技術資料。如模具設計與制造、機床工藝裝備的設計和設備傳動部分的設計等。總之,要使學生受到綜合應用知識和查閱技術資料的訓練。
2.實用性原則。設計題目應與當前的生產實際有直接關系,最好與學生將來的工作有關系,是企業生產中亟待解決的問題或是對原設備進行改造。這樣的題目是學生力所能及的,既能達到教學目的,又可為企業生產服務。如沖裁模具及注塑摸具的設計、產品的工藝設計、簡單夾具的設計、液壓傳動系統設計及電氣控制設計等。
3.先進性原則。要注意收集當前生產中有關的新材料、新技術、新工藝、新設備等資料,了解現在企業生產的方式,使所選課題對發展當前生產有意義。
4.量力而行的原則。要求設計題目難易適宜,不過于復雜,學生在規定的時間內經過努力能夠完成,題目也不過于簡單。有些需要制作出來的課題,要考慮成本低、花錢少、學校現有設備能夠滿足的課題。
5.因材施教的原則。學生的學業水平不可能完全一致,因此設計題目的選擇要在難易程度上有些差別,使基礎差一些的學生在規定的時間內能夠完成,也使基礎好一些的學生能充分發揮自己的力量。保證每個學生,經過畢業設計后都能得到應有的收獲。如基礎好一些的學生可以負責總體設計,基礎差一些的學生可以考慮讓他們做分課題;或基礎好一些的學生做復雜一些的設計,而基礎差一些的學生做簡單一些的設計。
實習設計項目選題后,指導教師安排學生帶著課題參加實習,這是為最后完成設計說明書打好堅實的基礎。因為在畢業實習階段,學生圍繞自己的設計題目搜集有關的資料,并在課題項目驅動下探討設計課題的可行性和可操作性,逐步完成相應的實物,哪怕是半成品,也是一次極好的生產實踐機會。這樣,學生對要完成的課題有了一定的認識,就可以進入設計階段。設計階段往往要經過形成設計方案→優選方案→設計計算→編制技術資料(包括繪圖)等步驟。
1.實習后,學生對于項目有了一定的理解,也產生了多種課題實現方案。指導教師對學生形成的設計方案主要是立足于啟發誘導,啟發學生形成正確的設計思路和確定方案,而不包辦代替,但也決不能放任自流。
2.由學生自己根據設計要求和對該課題搜集的資料初步確定一種或幾種設計方案,然后對每種方案進行優選,這是學生學習一門課程所不能得到的訓練,而又是在實際工作中必須具備的能力。
3.方案確定后,就要進行設計計算,如果是結構類型的課題,必須進行傳動、強度、動力等方面的計算;如果是工藝設計類型的課題,就要進行工藝余量、尺寸鏈以及工藝裝備等方面的計算。同時要進行零件結構設計或編寫工藝規程,繪制各種草圖。進行設計計算時要實事求是、一絲不茍。
4.在完成必需的設計計算后,就要編寫一份技術文件,包括設計說明書和一套圖紙。學生要認真按標準進行繪圖,使繪圖能力經過畢業設計鍛煉有顯著提高。
在設計過程中,學生要用到所學過的各種知識,也將遇到自己所不熟悉的或沒有學過的知識和技能。對于不熟悉的內容,除了教師講解外,學生也應在教師指導下自己閱讀參考書來自學,以提高自學能力。設計時要用到各種現成的技術資料(如國家制定的技術標準和規范),要查閱有關的技術手冊,這些對于學生來說都是要學習的,而且是重要的學習方面,并且要學會應用。
成績評定畢業設計說明書和圖紙要經過教師評閱,評閱后要寫出對學生畢業設計的評價,提出是否可以參加答辯的意見。不能參加答辯的畢業設計,要按照指導教師的意見進行修改,直到能夠參加答辯為止。學生的畢業設計必須經過答辯才能評定成績。條件允許的,可以結合生產實習或生產實際需要,按所做的畢業設計實施制作,來檢驗設計的正確與否。如需制作出來的設計課題,應提前安排畢業設計,以便留出時間來制作。
運用項目教學法的思考
把握好畢業設計的“項目”關在項目教學過程中,項目直接影響教學效果,因此,項目設計、編排非常關鍵。要有明確的目標,把每一個設計模塊的內容細化為一個個容易掌握的課題,通過這些小的課題來體現總的設計目標。項目設計要注意分散重點、難點,掌握知識和技能是一個逐步積累的過程,要考慮項目的大小、知識點含量、前后聯系等多方面的因素。另外,在項目教學中引入新概念、新知識時,應以學生的認知規律為依據,以“布置設計項目→介紹完成設計項目的方法→歸納結論”的順序引入有關概念和理論,從而有效地展開設計內容。
指導教師要進行角色轉換項目教學法已經形成了“以項目為主線、指導教師為主導、學生為主體”的基本特征,項目教學法強調學生學習的主體性,并不能認為教師的任務減輕了。其實,教師的職責不但沒有減輕,反而還加重了。因為指導教師不但要對設計主題等融會貫通,隨時回答學生提出的各種問題,而且還要為學生創設畢業設計的情境、培養協作設計的氣氛、審核項目的選取等。同時,指導教師要關注社會實際需要,對學生的整個設計過程進行督導、幫助、控制和評價。當學生在設計過程中遇到困難時,指導教師應為學生搭起解決問題的橋梁;在學生設計主動性不夠時,教師要提出問題,引導學生去探究,在設計項目完成后要做好評價工作。
關注設計過程中的組織方式畢業設計往往以小組設計為主要形式來組織實施,然而學生分組是一個容易被忽視的環節。由于采取分組協作學習的方式,所以分組原則、組員搭配、工作分工、成員數量等直接影響著組員的學習。實踐證明,每組人數應控制在5~6人;采取互補方式進行搭配,有利于學生之間互相學習;組員分工要明確,防止出現依賴思想。同時,由于采用自主學習的設計方式,學生的個性得到充分發展,為此應注意學生的兩極分化。特別是個別后進生,他們的自學能力、自控能力、操作能力都比較差,容易產生依賴思想。所以,要結合推行“一幫一”等措施,安排先進生對后進生給予及時的幫助。
改革評價方法評價和考評是教學工作的指揮棒,畢業設計的評價照樣要強化過程考核。比如對知識的掌握應用情況,是否具有良好的職業道德和工作態度,是否具有吃苦耐勞的精神,是否有良好的溝通能力及團結協作精神,信息資料查詢、手冊和圖表應用及疑難問題處理能力有沒有得到提高,設計課題是否具有操作借鑒價值,學生依據設計內容是否制作出相應的實物等。以上這些一改過去憑一份設計任務書和答辯記錄單就表示畢業設計通過的情況,而將相關理論、態度、技能、拓展創新、實踐能力等項目共同組成考核評定的主要指標,并按權重綜合評定。
提供必要的實踐條件機電專業的畢業設計選題往往與工廠生產、設備、技術控制有關聯,因此設計內容往往具備一定的操作意義,需要用實驗數據來支撐設計內容,因此我們要建立“教學工廠”的職教模式,盡快建立一些理實一體化的教室,或者是“廠校聯合”模式,將畢業設計活動與生產一線活動融為一體,設計內容與動手操作有機結合,讓學生在動手中發現問題,通過教師的引導解決問題,讓學生在實踐中把握真知、掌握方法,有效地完成畢業設計任務。
畢業設計是學生走上工作崗位的前哨戰,我們必須迅速改革機電技術應用專業傳統的畢業設計模式與方法,以適應社會和企業對職業學校提出的專業技能型人才的培養要求。
參考文獻:
[1]蔣慶斌,徐國慶.基于工作任務的職業教育項目課程研究[J].職業技術教育,2005,(22).
[2]楊長亮.職業教育項目課程實施研究[J].職教通訊,2006,(3).
作者簡介:
史方平(1975—),江蘇溧陽人,江蘇省溧陽市職業教育中心教師,主要從事機電專業教學。