案例教學(xué)法在Ｐｒｏ／Ｅ模具設(shè)計(jì)教學(xué)中的應(yīng)用

賴興余　鄢春艷

Pro/ENGINEER(Pro/E)是美國參數(shù)技術(shù)公司的三維CAD/CAE/CAM集成軟件,Pro/E憑借其強(qiáng)大的三維實(shí)體造型和分模功能,已成為模具工業(yè)廣泛應(yīng)用的軟件之一。當(dāng)前,高職院校學(xué)生的文化基礎(chǔ)普遍較差,機(jī)械制圖、Pro/E軟件、模具設(shè)計(jì)理論等課程學(xué)得也不扎實(shí),因此,要讓高職學(xué)生學(xué)好Pro/E模具設(shè)計(jì)課程并不容易。我們在教學(xué)實(shí)踐中嘗試應(yīng)用案例教學(xué)法,取得了比較好的教學(xué)效果。

所謂案例教學(xué)法是指教師本著理論與實(shí)踐有機(jī)結(jié)合的宗旨,依據(jù)教學(xué)目的和要求,以案例為基本教材,在教師指導(dǎo)下,對案例所提供的材料和問題進(jìn)行分析研究,運(yùn)用多種形式啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行獨(dú)立思考,提出見解,做出判斷和決策,從而提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力。由此可見,案例教學(xué)法是一種激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,啟發(fā)學(xué)生研究實(shí)際問題,注重學(xué)生能力培養(yǎng)的現(xiàn)代教學(xué)方法。

Pro/E模具設(shè)計(jì)實(shí)施案例教學(xué)法的必要性

案例教學(xué)法有利于改變傳統(tǒng)的教學(xué)觀念傳統(tǒng)教學(xué)方式是從書本到書本,從概念到概念,忽視了對學(xué)生學(xué)習(xí)潛能的開發(fā),導(dǎo)致理論與實(shí)踐脫節(jié)。而案例教學(xué)法則把以教師為中心的傳統(tǒng)教學(xué)方式轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生為中心的方式,使學(xué)生的學(xué)習(xí)方式從被動接受知識轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃犹剿?它讓學(xué)生在真情實(shí)境中以“當(dāng)事人”身份思考問題,訓(xùn)練學(xué)生通過對案例的思考、分析、研究和討論,提高解決實(shí)際問題的能力。文章內(nèi)容：

案例教學(xué)法有利于實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)際的“零距離”案例分析是理論與實(shí)際的結(jié)合點(diǎn),它具有高度的模擬性、仿真性。它將枯燥的、抽象的模具設(shè)計(jì)理論融入生動、有趣的真實(shí)產(chǎn)品模具設(shè)計(jì)案例之中,為學(xué)生進(jìn)行模具模型創(chuàng)建、型腔布局、分型面設(shè)計(jì)、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)、模架設(shè)計(jì)等提供了與實(shí)踐極其相似的氛圍,使學(xué)生置身于真實(shí)的模具開發(fā)環(huán)境。

案例教學(xué)法有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和實(shí)踐動手能力案例分析教學(xué)方法具有較強(qiáng)的啟發(fā)性和實(shí)用性,通過典型案例的分析和設(shè)計(jì),能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,使學(xué)生進(jìn)入角色,產(chǎn)生為模具設(shè)計(jì)而學(xué)習(xí)的積極期待和愉快的滿足感,樹立起不斷求知的欲望,最大限度地調(diào)動學(xué)生參與學(xué)習(xí)的主動性、積極性和創(chuàng)造性。分析真實(shí)的典型案例能培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力,如接收信息能力、查閱資料能力、使用工具能力、應(yīng)用操作能力。案例教學(xué)法一方面能不斷擴(kuò)展學(xué)生的理論視野,提高學(xué)生案例分析的技巧;另一方面,在探索理論如何運(yùn)用于實(shí)際的過程中,能及時而有效地促進(jìn)理論向?qū)嵺`的轉(zhuǎn)化,做到理論與實(shí)踐結(jié)合,使學(xué)生在掌握理論知識的同時,逐步增強(qiáng)認(rèn)識問題、分析問題和解決問題的實(shí)踐動手能力,達(dá)到學(xué)以致用的目的。

案例教學(xué)法有利于培養(yǎng)學(xué)生的溝通和協(xié)作能力案例教學(xué)是一種動態(tài)的、開放的教學(xué)方法,通常有小組討論環(huán)節(jié),不僅可以使學(xué)生交流觀點(diǎn)形成共識,集思廣益,而且可以使學(xué)生在查找技術(shù)資料、工程設(shè)計(jì)、圖形繪制等方面進(jìn)行分工配合,在合作中互相溝通,在溝通中增進(jìn)合作,教會學(xué)生相互溝通、尊重他人、關(guān)心他人,同時也增強(qiáng)了他們說服別人、傾聽他人意見以及進(jìn)行群體協(xié)調(diào)等能力。

Pro/E模具設(shè)計(jì)案例教學(xué)的組織與實(shí)施

我們精心挑選電話筒、電吹風(fēng)外殼、顯示器外殼、MP3外殼、手機(jī)電池蓋、插座面板等真實(shí)的數(shù)碼家電類產(chǎn)品的模具設(shè)計(jì)作為典型案例,實(shí)施案例教學(xué)法,取得了較好的教學(xué)效果。下面以顯示器外殼為例介紹Pro/E模具設(shè)計(jì)案例教學(xué)的組織與實(shí)施。

(一)課前準(zhǔn)備

明確教學(xué)目標(biāo)即明確學(xué)生通過案例教學(xué)所應(yīng)達(dá)到的能力水平及對學(xué)生進(jìn)行檢驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)。學(xué)生通過顯示器外殼的模具設(shè)計(jì),要求掌握Pro/E模具設(shè)計(jì)的基本流程;學(xué)會創(chuàng)建、修改和分析模具元件及其組件;學(xué)會根據(jù)模型的變化對它們進(jìn)行快速修改;學(xué)會在模具設(shè)計(jì)的過程中進(jìn)行拔模檢測、厚度檢測、分型面檢測、干涉檢測等。Pro/E模具設(shè)計(jì)的基本流程如圖1所示。

布置案例在明確教學(xué)目標(biāo)的基礎(chǔ)上,選擇適度、適用、典型的教學(xué)案例。教師應(yīng)提前把案例項(xiàng)目布置下去,讓學(xué)生有充足的時間去閱讀和分析設(shè)計(jì)內(nèi)容。這里提前布置的任務(wù)是將顯示器外殼三維產(chǎn)品零件作為參考模型進(jìn)行模具設(shè)計(jì)。要求掌握Pro/E模具設(shè)計(jì)的基本流程、分型面設(shè)計(jì)技巧、靠破孔的填補(bǔ)方法、滑塊的設(shè)計(jì)方法。

學(xué)生分析案例案例分析的過程一般應(yīng)該包括三個主要步驟:第一步是明確設(shè)計(jì)任務(wù);第二步是分析任務(wù);第三步是如何完成任務(wù)。即通過分析,將各個解決任務(wù)的備選方案進(jìn)行比較,從中選出一兩個最優(yōu)方案,并進(jìn)一步找出選擇的理由和依據(jù)等。通過分析,形成一個簡要提綱,以備討論之用。

(二)課堂上機(jī)操作與討論

上機(jī)操作進(jìn)行模具設(shè)計(jì)案例教學(xué)的目的在于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動手能力,這時教師要更多地從講臺前站到學(xué)生的背后,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和參與意識,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行獨(dú)立思考、分析問題和解決問題。在學(xué)生課前分析顯示器外殼模具設(shè)計(jì)案例的基礎(chǔ)上,利用一節(jié)課左右的時間讓學(xué)生上機(jī)完成設(shè)計(jì)任務(wù)。

小組討論案例將學(xué)生分成若干個小組,以小組為單位共同完成案例分析討論,每組推薦代表發(fā)言和學(xué)生自由發(fā)言相結(jié)合。通過小組分析討論,要達(dá)到各抒己見、互相啟發(fā)、共同提高、拓寬思路的目的。在分析和解決問題的過程中培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神。討論是案例教學(xué)的核心環(huán)節(jié),是實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的關(guān)鍵所在。如對分型面的設(shè)計(jì)進(jìn)行熱烈的討論,通過討論同學(xué)們能掌握分型是模具設(shè)計(jì)最重要的部分,分型面的位置選擇、形狀設(shè)計(jì)是否合理,關(guān)系到產(chǎn)品的成型和脫模,以及模具結(jié)構(gòu)和制造成本;分型面的選擇受多種因素影響,包括產(chǎn)品形狀、成型方法、尺寸精度、脫模方法、模具類型、排氣、嵌件、澆口形式等;利用分型面要能將工件分割成凸模、凹模、滑塊等;創(chuàng)建分型面應(yīng)遵循兩個原則:分型面不能自相交;分型面必須與工件完全相交。在討論案例時,最根本的一條是要充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用,讓學(xué)生在相互合作中深入案例,運(yùn)用所學(xué)知識來分析和處理案例中的問題。在討論中,教師要做好啟發(fā)引導(dǎo)工作,創(chuàng)造自由寬松的討論氛圍,讓學(xué)生成為案例討論的真正主角,幫助學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的知識獨(dú)立思考,大膽交流研究,在沒有壓力和顧忌的良好心態(tài)下進(jìn)行創(chuàng)造性探索。

案例教學(xué)總結(jié)與評價案例經(jīng)過學(xué)生的課堂討論后,教師應(yīng)及時做出總結(jié)和評價。首先,做好課后總結(jié)工作。教師要針對學(xué)生的分析做簡短的點(diǎn)評和總結(jié)。點(diǎn)評應(yīng)盡量做到:第一,指出案例中出現(xiàn)的主要問題,幫助學(xué)生加深記憶、把握要點(diǎn);第二,對學(xué)生討論中不夠深入的問題,加以分析并突出重點(diǎn),重新講解。其次,做好案例教學(xué)評價。對案例教學(xué)進(jìn)行評價是改進(jìn)與完善案例教學(xué)的重要環(huán)節(jié),對學(xué)生討論的評價,要以正面激勵為主,對討論分析中表現(xiàn)突出的學(xué)生給予表揚(yáng),對沒有參與發(fā)言的學(xué)生也要予以鼓勵,以增強(qiáng)他們的信心。評價從三方面進(jìn)行:第一,根據(jù)學(xué)生參與案例教學(xué)過程的表現(xiàn)進(jìn)行記錄評分,作為平時成績的一部分。第二,根據(jù)學(xué)生遞交的作業(yè)模具設(shè)計(jì)結(jié)果,看是否按要求完成了教學(xué)任務(wù),給予評分,作為平時成績。第三,是看案例教學(xué)是否實(shí)現(xiàn)了教學(xué)目標(biāo)。

運(yùn)用案例教學(xué)法應(yīng)注意的問題

案例教學(xué)在提高學(xué)生的綜合素質(zhì),培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力等方面具有獨(dú)特的作用,但作為教學(xué)方法改革的嘗試,還有待于在教學(xué)實(shí)踐中不斷改進(jìn)、豐富和完善,特別要注意以下幾個問題。

教師應(yīng)不斷提高自己的業(yè)務(wù)水平案例教學(xué)對教師的知識結(jié)構(gòu)、教學(xué)水平及責(zé)任心要求相當(dāng)高,既要求教師有淵博的理論知識,又要求教師具備豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),能將理論與實(shí)踐融會貫通。建議“雙師型”教師多采用案例教學(xué)法,因?yàn)橛懈咚降摹半p師型”教師的指導(dǎo),學(xué)生的獨(dú)立分析、研究才可避免盲目性。

選取案例要求真而精因?yàn)橹挥姓鎸?shí)產(chǎn)品作為案例才具有說服力,才能激起學(xué)生的注意力和情感上的共鳴。在選取案例時,要選取最能說明問題的案例,求精而不求多。精選出的案例應(yīng)當(dāng)是典型的,有代表性的,最能揭示所學(xué)理論的案例。

案例的選擇要從簡單到復(fù)雜,循序漸進(jìn)限于高職學(xué)生的實(shí)際水平,要注重教學(xué)的循序漸進(jìn)。如果一開始就選擇一個復(fù)雜的案例講解,教師需要解釋有關(guān)概念和原理,學(xué)生易產(chǎn)生繁雜的感覺,影響教學(xué)效果。

教師要擺正自己的角色在案例教學(xué)過程中,要改變以知識傳授為主的傳統(tǒng)教學(xué)模式。教師角色要實(shí)現(xiàn)從傳統(tǒng)教學(xué)中的主講人到組織引導(dǎo)者的轉(zhuǎn)變。教師還應(yīng)特別注意引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行獨(dú)立思考、分析問題并大膽質(zhì)疑,鼓勵學(xué)生發(fā)表自己的見解,努力將學(xué)生由被動接受者轉(zhuǎn)為主動求索者,成為真正的教學(xué)主體。

高職學(xué)生的形象思維能力較強(qiáng),而抽象思維能力較弱,我們以案例為基本素材,把案例引入到Pro/E模具設(shè)計(jì)課程教學(xué)中,通過師生、生生之間雙向和多向互動、積極參與,學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性、積極性和學(xué)習(xí)興趣有了很大的提高。實(shí)踐證明,案例教學(xué)法能充分發(fā)揮高職生的潛能,是一種比較適合高職高專層次、理論和實(shí)際相結(jié)合的有效教學(xué)方法。

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作者簡介:

賴興余(1966—),男,博士,廣東科學(xué)技術(shù)職業(yè)學(xué)院副教授,主要從事CAD/CAM、模具設(shè)計(jì)與制造等方面的教學(xué)和科研。

(本文責(zé)任編輯:謝良才)