陳智琴,程麗紅,李文魁,艾建平
(江西科技師范大學材料與機電學院,330013,南昌)
《三維制圖設計》課程是高等院校機械、材料類及相關專業的主干課程,具有很強的操作性和實踐性。該課程是一門三維建模基礎課程,重點是培養學生三維空間感和實體建模能力、實際應用和創新設計相結合的能力,為學生后續學習和從事相關崗位工作打下堅實的基礎。作為一門解決實際問題、培養應用能力的課程,該課程同時也是材料與設計之間的橋梁,課程內容將材料與設計二者有機聯系起來,達到鞏固和提高學生利用三維制圖軟件對材料進行設計及有限元分析的目的。為了更好達到培養學生動手能力和專業技能的目的,在教學實施過程中,如何開展理實一體化的教學,使用什么樣的教學模式是值得反思和探究的問題。基于《三維制圖設計》“操作性強”和“實踐性強”的課程屬性,在進行課程教學設計時,遵從“強化實踐、注重操作”的設計思路,選擇合適的教學模式。
“項目驅動模式”是一種項目化教學方法,該法最早起源于美國,是一種以實踐為導向、以項目為驅動的實踐性教學模式[1]。項目化教學過程就是師生通過共同參與實施一個完整的項目并依次展開的一種教學活動[2-5]。項目驅動教學法強調在整個課程學習過程中以項目為載體,以學生為主體,教師為主導,將所有知識點和技能點融入到每一個具體的實際項目之中,以項目形式開展教學活動,充分發揮教師的引導作用,保障教學目標的達成。以完成項目為目標,以做帶學、以學促做、讓學生積極主動地參與學習、自主地構建課程知識,將理論知識與技能實踐很好地結合起來,通過具體項目的實施,實現職業素養與職業技能的綜合培養,從而有效提高學生解決實際問題的綜合能力。
作為一種建立在建構主義理論基礎之上的教學方法,項目驅動教學法在課程項目化設計過程中以素質為基準,以能力為本位,以學生為主體,以項目為載體,以過程為導向,實現知識、理論、實踐一體化[6-7]。因此,項目驅動教學法非常適合于《三維制圖設計》課程的教學實施。
《三維制圖設計》課程是一門三維建模基礎課程,選擇SolidWorks三維制圖軟件進行本課程的學習。通過學習SolidWorks三維制圖軟件,完成三維實體零件的創建。該課程教學改革之前分為6個章節,內容涵蓋了SolidWorks三維制圖軟件的基礎、二維草圖的繪制、基準面/基準軸的創建、特征操作建模、裝配設計以及工程圖設計基礎方面的知識內容,如表1所示。

表1 《三維制圖設計》傳統授課的內容
學習是協作活動中產生的,學生通過不斷的協作活動積累知識來提供技能[8]。現將該課程采用項目化教學方式,將表1中《三維制圖設計》課程內容整合為12個具體的項目,如表2項目化的《三維制圖設計》課程體系所示。在教學過程中通過一系列項目將《三維制圖設計》課程各章節部分知識有機結合起來,以項目為中心,以學生為主體展開教學。
將項目驅動模式引入《三維制圖設計》課程的教學中,通過典型的項目實例,將SolidWorks三維制圖軟件重要的知識點嵌入具體的實例中,系統地介紹了各類典型零件的分析、建模過程,使學生能夠更好地熟練掌握SolidWorks的建模技巧。在授課過程中,以提高學生動手操作、培養學生自主創新能力為目的,本著遵循教學規律,更新教育理念的原則,采取循序漸進的方式,把《三維制圖設計》課程體系劃分為兩大教學項目模塊,一是基礎理論與操作項目,二是綜合設計創新項目。

表2 項目化的《三維制圖設計》課程體系
其中,基礎理論與操作項目模塊是借助教學項目完成基礎理論知識的學習,重點在于培養學生實際動手操作能力。綜合設計創新項目模塊通過設計、完成綜合性的項目任務,鍛煉學生獨立分析問題、解決問題的能力,提升學生的綜合素質。在充分體現課程教學大綱基本要求的前提下,《三維制圖設計》課程的教學內容也在不斷完善,不僅要求學生學會使用基本的軟件命令,應用基本的工具和特征完成零件的建模過程,還要開拓學生的創新思維、提升學生的創新能力,靈活運用課堂所學知識完成新項目的創建,做到舉一反三、觸類旁通,達到培養學生實際應用和創新能力相結合的目的,為后續學習和畢業設計奠定堅實的基礎。
基于項目驅動的《三維制圖設計》課程教學模式激發了學生的學習興趣,提高了學生的學習積極性,充分體現了新時代對大學生創新能力培養的要求。采用項目驅動模式的教學法,全程構建素質和技能培養框架,豐富了課堂教學和實踐教學環節,從真正意義上達到了在“從做中學”“理實一體化”的教學效果,在整個教學活動過程中把“教、學、做”三者一體化,有機地結合在一起,有效地避免了教與學,學與做等環節的脫節。
項目驅動教學模式在《三維制圖設計》課程中的實踐應用,以學生為主體,注重對學生動手能力和專業技能的重點培養,根據學生自身特點針對性進行項目實踐練習,有效提升學生的創新能力和綜合素質。項目化教學思想構建“項目為載體、教師為主導、學生為主體”的課堂新模式,豐富教學過程,提升教學效果,更好地完成教學目標。項目驅動教學模式同樣也值得借鑒于其他實踐性較強課程教學中。